I-PEXが提案するFPD(フラットパネルディスプレイ)用 次世代コネクタ

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I-PEXの代表的な細線同軸コネクタCABLINE®-VS は、VESA® (Video Electronics Standards Association)が定めるLEDバックライトFPD 規格の標準コネクタとして、ノートパソコン市場で10年もの間、幅広く採用され続けています。加えて、近年は技術革新によりノートパソコン市場でも新たなソリューションに対する要求も高まっていました。I-PEXでは、このような新たな要求に対して複数の新提案を準備しています。

 

目次 :


新たなソリューションが必要とされる3つの理由
1) EMI対策
2) パネルインターフェイスに要求される より高速なデータ伝送速度への対応
3) パネル以外の内部データ伝送規格 高速化への対応

次世代 細線同軸コネクタ CABLINE®-VS II・CABLINE®-CA IIの先進的なデザインコンセプト
CABLINE-VS II と CABLINE-CA IIの特徴と優位点

パネルに接続される マザーボード側への新たなソリューション提案
CABLINE-UMの特徴と優位点

 

新たなソリューションが必要とされる3つの理由


1. EMI対策

狭額縁ディスプレイの登場により、TCON基板サイズが更なる寸法制限を受ける為、主要な機能(TCON,RFアンテナ、カメラ)が基板周辺に集約されます(図1)。その結果、電気信号干渉問題が生じる為(図2)、EMI対策として、コネクタにもEMIシールド機能が要求されています。

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図1:狭額縁ノートブックパソコン 参考図
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図2:コネクタから周辺部品への電気的ノイズ遮断(EMI)イメージ

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2. パネルインターフェイスに要求される より高速なデータ伝送速度への対応

業界標準eDP規格と同様に、画素数(2K->4K->5K->8K)・リフレッシュレート(30 Hz->60 Hz->120 Hz)も、上昇を続けています。その結果、コネクタにも更なる高速データ伝送速度をサポートする必要が生じます。

eDP 規格 :   

  • RBR (1.62 Gbps/lane)
  • HBR (2.70 Gbps/lane)
  • HBR2 (5.40 Gbps/lane)
  • HBR3 (8.10 Gbps/lane)
  • UHBR20 DP 次世代規格 (20 Gbps/lane)

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3.  パネル以外の内部データ伝送規格 高速化への対応

全般的な傾向として、全ての主要な標準規格は高速化しています(図3参照)。一般的なI/O規格 USB, に続いて、Thunderbolt™ 、DPが20 Gbps/lane.へと移行していきます。

Signal transfer speed
図3:主要な標準インターフェイス規格

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次世代 細線同軸コネクタ CABLINE®-VS II・CABLINE®-CA IIの先進的なデザインコンセプト


CABLINE-VS II と CABLINE-CA II は、どちらも360°EMIシールドロックカバー付き、水平嵌合 細線同軸コネクタです。主な違いはコンタクトピッチ(VS II : 0.5 mm, CA II : 0.4 mm)、嵌合高さ(VS II : 1.2 mm max, CA II : 1.1 mm max)。

  • 大口径電線 (細線同軸45Ω AWG #36, ディスクリートAWG# 32) が必要な場合、CABLINE-VS II 推奨。
  • より小さな占有面積が必要な場合、CABLINE-CA II 推奨。
  • 基板スペースが限られ、大極芯数が必要な場合、CABLINE-CA II 推奨。

 

製品の特徴と優位点:

  • 高速データ転送速度を要求する、USB4, Thunderbolt™ 3, DP2.0 (20 Gbps/lane) に最適 (図4) 
    多点グランドを駆使した、高度なシグナルインテグリティ設計
  • EMI漏洩防止に全方位360度 EMIシールドカバー (図2)
    限られた基板スペース内でのEMI対策を実現
  • メカニカルロックカバーによる半嵌合防止 (図4)
    ロックカバーで安定的な嵌合を保持
  • CABLINE-VS はVS IIのPCBレイアウトに実装可能で、CABLINE-CAはCA IIのPCBレイアウトに実装可能 (図5)
    CABLINE-VS と VS II、または CABLINE-CA と CA II といった2つのコネクタを同じPCBレイアウトで平行して比較評価を進める事が可能となり、最終的にお客様のアプリケーションに最適なソリューションをお選びいただけます。
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図4:CABLINE-VS II と CABLINE-CA II の特徴的な設計思考
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図5:CABLINE-VS は VS II のPCBレイアウトに、CABLINE-CA は CA II のPCBレイアウトに実装可能

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パネルに接続される マザーボード側への新たなソリューション提案


高速データ伝送やEMI対策の要求はパネル側だけでなく、パネルが接続されるマザーボード側でも同様に求められています。ノートパソコンのマザーボード側には、基板設計の自由度から、ライトアングル・プラグと縦嵌合リセプタクルの組み合わせが好まれてきました。I-PEX FPLシリーズ(0.5 mmピッチ細線同軸コネクタ)は、この用途に幅広く使用されてきました。上記のような新たな技術的要求に対する新たな提案として、次世代のライトアングル縦嵌合コネクタをご紹介します。

CABLINE®-UM は、360°EMIシールド・メカニカルロックオプション付き、嵌合高さ2.20 +/- 0.15 mm、0.4 mmピッチ ライトアングル縦嵌合タイプの細線同軸コネクタです。(図6)

製品の特徴と優位点:

  • 高速データ転送対応、USB4, Thunderbolt™ 3, DP2.0 (20 Gbps/lane) に最適
    多点グランドを駆使した、高度なシグナルインテグリティ設計
  • EMI漏洩を防止する全方位360°EMIシールド (図6)
    限られた基板スペース内でのEMI対策を実現
  • メカニカルロックカバーによる高い嵌合保持力
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図6:CABLINE-UM 特徴と優位点

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