JP2003218610A - 高周波線路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号線路導体とグランド導体のエッジ部分で
生じる伝送損失が少なく、低い特性インピーダンスを有
する線路の省スペース化を図ることができ、ひずみの少
ない誘電体で線路を支持することで信頼性を高めた高周
波線路を提供する。 【解決手段】 薄い誘電体３の上面に、信号線路導体４
と、その両側方にグランド導体５ａ，５ｂとを配置し、
信号線路導体４の側壁４ａ１，４ａ２とグランド導体５
ａ，５ｂの側壁５ａ１，５ｂ１の厚みを大きく形成し、
信号線路導体４及びグランド導体５ａ，５ｂの下方に空
気層１０とグランド導体６ａとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高周波信号を伝
送する高周波線路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の高周波線路を示す断面図
である。図示した従来の高周波線路は、例えば“Ｆｏｕ
ｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｅｎｇ
ｉｎｅｅｒｉｎｇ”（Ｒ．Ｅ．Ｃｏｌｌｉｎ著）の１２
７ページに記載されたコプレーナ線路を示すものであ
る。図において、１０１は信号線路導体、１０２ａ，１
０２ｂは信号線路導体１０１の両側方に配置されたグラ
ンド導体、１０３は誘電体である。グランド導体１０２
ａ，１０２ｂの電位が０ボルトで、信号線路導体１０１
とグランド導体１０２ａ，１０２ｂとの間隔ｗが、高周
波信号の波長に比べて充分小さいとき、信号線路導体１
０１断面内を伝わる電磁波はＴＥＭ波となり、高周波信
号は信号線路導体１０１を電位として伝播する。

【０００３】従来の高周波線路は、信号線路導体１０１
とグランド導体１０２ａ，１０２ｂとの間に生じる電磁
界によって伝送特性が決定されることから、信号線路導
体１０１とグランド導体１０２ａ，１０２ｂの間隔ｗを
調整して、所望の特性インピーダンスを取得していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の高周波線路は上
記のように構成されていたので、電流が信号線路導体１
０１の両側のエッジ部分と、グランド導体１０２ａ，１
０２ｂの信号線路導体１０１と対向する側のエッジ部分
に集中して流れるため、この部位の電流密度が増大して
伝送損失が大きくなるという課題があった。

【０００５】また、誘電体１０３の実効誘電率が低い場
合や、空気層の上方に備えられた薄い誘電体に高周波線
路が配置される構成では、一般的な高周波回路設計に便
利な５０Ωの特性インピーダンスの高周波線路を構成す
ると、信号線路導体１０１とグランド導体１０２ａ，１
０２ｂとの間隔に比べて信号線路導体１０１の幅が極端
に広くなり、高周波線路が構成される面積が大きくなる
ことから実施が難しいという課題があった。

【０００６】また、誘電体１０３を薄く構成し、その上
面に金属導体の信号線路導体１０１やグランド導体１０
２ａ，１０２ｂを配置すると、誘電体の応力と金属導体
の応力が異なることから、誘電体１０３にひずみが発生
し、誘電特性が不安定になり伝送に関する信頼性が低下
するという課題があった。

【０００７】また、高周波線路の特性インピーダンスを
変化させて、高周波信号の反射量や通過量を調整して所
望の周波数特性を取得するには、信号線路導体１０１と
グランド導体１０２ａ，１０２ｂの間隔を相当大きく変
化させて調整しなければならない。そのため高周波線路
の構成される面積が部分的に相当大きくなり、周波数特
性を優先させると省スペース化が図れないという課題が
あった。

【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、信号線路導体１０１とグランド
導体１０２ａ，１０２ｂのエッジ部分に生じる電流の集
中を緩和し、伝送損失を低減する高周波線路を得ること
を目的とする。

【０００９】また、実効誘電率の低い誘電体や、空気層
の上方に備えられた薄い誘電体に高周波線路を構成する
場合でも、一般的な高周波回路設計に便利な５０Ωの特
性インピーダンスを有する高周波線路を、省スペース化
を図りながら取得することを目的とする。

【００１０】また、薄い誘電体の上面に高周波線路を構
成した場合に、その誘電体に生じるひずみを低減して信
頼性の高い高周波線路を得ることを目的とする。

【００１１】また、高周波線路の特性インピーダンスを
信号線路導体の途中で変化させ、高周波信号の反射波を
調整し、所望の周波数特性を有する高周波線路を得るこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る高周波線
路は、信号線路導体とグランド導体の厚みを、誘電体に
配置された信号線路導体とグランド導体との間隔より大
きく構成したものである。

【００１３】この発明に係る高周波線路は、信号線路導
体を、グランド導体と面する部位の厚みが誘電体の上面
に配置された信号線路導体とグランド導体との間隔より
大きく形成し、グランド導体を、信号線路導体と面する
部位の厚みが誘電体の上面に配置された信号線路導体と
グランド導体との間隔より大きく形成したものである。

【００１４】この発明に係る高周波線路は、誘電体の底
端面に密着するグランド導体を備えたものである。

【００１５】この発明に係る高周波線路は、誘電体が薄
く形成され、信号線路導体とグランド導体とが上面に配
置された誘電体の下方に、絶縁層と絶縁層の下方を覆う
グランド導体とを備えたものである。

【００１６】この発明に係る高周波線路は、誘電体の上
面に配置された信号線路導体とグランド導体との上方を
覆う遮蔽用グランド導体を備えたものである。

【００１７】この発明に係る高周波線路は、遮蔽用グラ
ンド導体を信号線路導体の両側方に備えられたグランド
導体間に架設したものである。

【００１８】この発明に係る高周波線路は、信号線路導
体のグランド導体と面する部位の厚みとグランド導体の
信号線路導体と面する部位の厚みについて、信号線路導
体の延設方向に沿って変化させて構成したものである。

【００１９】この発明に係る高周波線路は、誘電体上面
に配置された信号線路導体とグランド導体との間隔を変
化させて構成したものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
高周波線路を示す断面図である。なお、図１及び後述す
る説明で使用する全ての断面図は、高周波信号の伝送方
向に対して直行する縦断面を示すものである。図におい
て、１は高周波信号を伝送する信号線路導体、２ａ，２
ｂは信号線路導体１の両側方に配置されたグランド導体
である。３は上面に信号線路導体１及びグランド導体２
ａ，２ｂ等が形成された誘電体である。信号線路導体１
及びグランド導体２ａ，２ｂの厚みｈ１は、信号線路導
体１とグランド導体２ａ，２ｂとの配置間隔ｗ１より大
きく構成される。

【００２１】次に動作について説明する。高周波信号は
グランド導体２ａ，２ｂの電位が常に０ボルト一定の状
態で、信号線路導体１の電位を変動させて伝播する。図
１に示す高周波線路のグランド導体２ａ，２ｂと信号線
路導体１との間隔ｗ１を、伝送される高周波信号の波長
に比べて充分小さく構成すると、信号線路導体１の断面
内を伝わる電磁波、即ち高周波信号はＴＥＭ波となる。
信号線路導体１とグランド導体２ａ，２ｂの対向する部
位の厚みｈ１が、信号線路導体１とグランド導体２ａ，
２ｂとの間隔ｗ１より大きい場合には、高周波信号伝送
の際に生じるほとんどの電磁界エネルギーは、信号線路
導体１とグランド導体２ａ，２ｂとの間の空気領域に分
布するようになり、誘電体３による高周波信号の伝送損
失が小さくなる。また、信号線路導体１などに流れる電
流が広く分布して電流密度が分散することから、信号線
路導体１とグランド導体２ａ，２ｂのエッジ部分の電流
密度が抑制され抵抗成分も小さくなり、高周波信号の伝
送によって流れる電流の損失も小さくなる。さらに、図
１のように構成すると、信号線路導体１とグランド導体
２ａ，２ｂとの間の静電容量を大きく設定することが容
易になり、所望の低い特性インピーダンスの高周波線路
を得ることができる。

【００２２】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、厚みｈ１の信号線路導体１とグランド導体２ａ，２
ｂとを誘電体３表面に形成し、信号線路導体１とグラン
ド導体２ａの間隔ｗ１と、信号線路導体１とグランド導
体２ｂとの間隔ｗ１について、信号線路導体１とグラン
ド導体２ａ，２ｂの厚みｈ１より小さく、かつ伝送され
る高周波信号の波長より充分小さく構成したので、伝送
損失が少ない高周波線路が得られるという効果がある。

【００２３】また、低い特性インピーダンスの高周波線
路が、省スペース化を図りながら得られるという効果が
ある。

【００２４】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２による高周波線路を示す断面図である。図におい
て、４は高周波信号を伝送する信号線路導体、５ａ，５
ｂは信号線路導体４の両側方に配置されたグランド導
体、３は上面に信号線路導体４及びグランド導体５ａ，
５ｂ等が配置された誘電体である。信号線路導体４とグ
ランド導体５ａ，５ｂの厚みは、互いに面する部分は厚
みｈ２で、その他の部分は厚みｈ２ａに形成され、厚み
ｈ２ａは厚みｈ２に比べて小さく構成される。また、信
号線路導体４とグランド導体５ａとの配置間隔ｗ２、及
び信号線路導体４とグランド導体５ｂとの配置間隔ｗ２
は、厚みｈ２に比べ充分に小さく、従って、信号線路導
体４のグランド導体５ａ，５ｂと面する部位の厚みｈ２
と、グランド導体５ａ，５ｂの信号線路導体４と面する
部位の厚みｈ２は、配置間隔ｗ２より充分大きく構成さ
れる。図２に示した各部分の断面形状は、グランド導体
５ａは側壁５ａ１を有する略Ｌ字状をしており、また、
グランド導体５ｂは側壁５ｂ１を有する略Ｌ字状をして
いる。同じく信号線路導体４の断面形状は二つの側壁４
ａ１，４ａ２を備えた略Ｕ字状をしている。略Ｕ字状の
信号線路導体４を中央に配し、信号線路導体４の側壁４
ａ１と側壁５ａ１が対向するように、また側壁４ａ２と
側壁５ｂ１が対向するように略Ｌ字状のグランド導体５
ａ，５ｂがそれぞれ誘電体３上面に配置される。

【００２５】信号回線導体４、及びグランド導体５ａ，
５ｂは、例えば、誘電体３の上面に金メッキを施して形
成する。初めに、誘電体３上面の信号線路導体４とグラ
ンド導体５ａ，５ｂが配置される部位に、均一な厚みｈ
２ａの金メッキを施す。その後、信号線路導体４とグラ
ンド導体５ａ，５ｂとが面する部分、即ち、信号線路導
体４の側壁４ａ１，４ａ２、グランド導体５ａの側壁５
ａ１、及びグランド導体５ｂの側壁５ｂ１が設けられる
部分を除いて保護膜を施す。次に厚みｈ２の金メッキを
施し、保護膜が施されていない部分に厚みｈ２の信号線
路導体４の側壁４ａ１，４ａ２、グランド導体５ａの側
壁５ａ１、及びグランド導体５ｂの側壁５ｂ１を形成す
る。最後に前記保護膜をエッチング処理等によって除去
し、図示した構造の高周波線路を生成する。

【００２６】次に動作について説明する。高周波信号は
グランド導体５ａ，５ｂの電位が常に０ボルト一定の状
態で、信号線路導体４の電位を変動させて伝播する。グ
ランド導体５ａ，５ｂと信号線路導体４との間隔ｗ２
が、高周波信号の波長に比べて充分小さくなるように構
成すると、信号線路導体４の断面内を伝わる電磁波、即
ち高周波信号はＴＥＭ波となる。また、信号線路導体４
の側壁４ａ１，４ａ２、グランド導体５ａの側壁５ａ
１、及びグランド導体５ｂの側壁５ｂ１の厚みｈ２が、
間隔ｗ２に比べて大きく構成すると、ほとんどの電磁界
エネルギーは信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂ
の間の空気領域に分布し、誘電体３による伝送損失は小
さくなる。また、信号線路導体４などに流れる電流が広
く分布することで電流密度が分散され、係る導体の抵抗
による電流損失も小さくなる。さらに、図２のように構
成すると信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂの間
の静電容量を大きくすることが容易になり、所望の低い
特性インピーダンスの高周波線路が得られる。

【００２７】なお、この実施の形態２で例示したもの
は、信号線路導体４の中心部を厚みｈ２ａとして他の部
位より小さく構成しているが、信号線路導体４の幅が狭
い場合には厚みをｈ２一定として構成してもよい。

【００２８】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂとの面す
る部位の厚みを他の部位よりも大きく形成したので、薄
い信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂを誘電体３
上面に配置した場合でも伝送損失の少ない高周波線路が
得られるという効果がある。

【００２９】また、低い特性インピーダンスの高周波線
路が、省スペース化を図りながら得られるという効果が
ある。

【００３０】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３による高周波線路を示す断面図である。図３の高
周波線路の誘電体３上面に配置される信号線路導体４
と、グランド導体５ａ，５ｂは、図２に示したものと同
様な形状・構成である。図３において図２に示すものと
同一あるいは相当する部分には同じ符号を付し、その説
明を省略する。図において、６は信号線路導体４とグラ
ンド導体５ａ，５ｂとが配置された上面と反対側の誘電
体３の底端面に密着させたグランド導体、７ａ，７ｂは
誘電体３を貫通しグランド導体５ａ，５ｂとグランド導
体６とを電気的に接続する貫通導体である。信号線路導
体４とグランド導体６との間隔ｗ３は、信号線路導体４
とグランド導体５ａ，５ｂとの間隔ｗ２に比べて大きく
構成される。なお、信号線路導体４とグランド導体５
ａ，５ｂは実施の形態２で説明した高周波線路と同様に
して形成することができるものである。

【００３１】実施の形態２で例示したように、誘電体３
の上面に厚みｈ２ａの信号線路導体４とグランド導体５
ａ，５ｂを金メッキにより形成する。また、誘電体３の
底端面にも金メッキを施しグランド導体６を形成する。
その後、貫通導体７ａ，７ｂを誘電体３に貫通させ、貫
通導体７ａによってグランド導体５ａとグランド導体６
を電気的に接続し、また、貫通導体７ｂによってグラン
ド導体５ｂとグランド導体６とを電気的に接続する。そ
の後、信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂの所定
の部分に実施の形態２の説明と同様にして厚みｈ２の側
壁４ａ１，４ａ２、側壁５ａ１，５ｂ１を形成する。

【００３２】次に動作について説明する。高周波信号は
グランド導体５ａ，５ｂ，６の電位が常に０ボルトの状
態で、信号線路導体４の電位を変動させて伝播する。こ
のとき、グランド導体５ａ，５ｂと信号線路導体４との
間隔ｗ２が、高周波信号の波長に比べて充分小さく構成
されていると、信号線路導体４の断面内を伝わる電磁
波、即ち高周波信号はＴＥＭ波となる。信号線路導体４
とグランド導体５ａ，５ｂとが面する部位の厚みｈ２が
間隔ｗ２より大きく、また、信号線路導体４とグランド
導体６との間隔ｗ３が間隔ｗ２に比べて大きく構成され
ると、ほとんどの電磁界エネルギーは信号線路導体４と
グランド導体５ａ，５ｂの間の空気領域に分布するよう
になり、誘電体３による伝送損失が小さくなる。また、
信号線路導体４などに流れる電流が広く分布することか
ら電流密度が分散され、係る導体の抵抗による電流損失
も小さくなる。また、図３のように構成することで、信
号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂの間の静電容量
を大きくすることが容易になり、低い特性インピーダン
スの高周波線路を得ることができる。

【００３３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、上面に信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂが
配置された誘電体３の底端面にグランド導体６を備えた
ので、高周波信号の伝送時に生じる電磁界エネルギーに
よる伝送損失が少ない高周波線路が得られるという効果
がある。

【００３４】また、低い特性インピーダンスの高周波線
路が、省スペース化を図りながら得られるという効果が
ある。

【００３５】実施の形態４．図４は、この発明の実施の
形態４による高周波線路を示す断面図である。図４に示
す誘電体３上面に配置される信号線路導体４、及びグラ
ンド導体５ａ，５ｂは、図２に示したものと同様な形状
・構成である。図４において図２に示すものと同一ある
いは相当する部分には同じ符号を付し、その説明を省略
する。図において、６ａは誘電体３底端面に密着し、ま
た、信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂの下方に
空気層１０を形成させるグランド導体である。８ａ，８
ｂは誘電体３を貫通しグランド導体６ａとグランド導体
５ａ，５ｂとを電気的に接続する貫通導体、９は上方に
開口した凹部Ｓが設けられた誘電体である。１０は凹部
Ｓと誘電体３によって形成される空洞に、例えば、空気
が充填された空気層（絶縁層）である。

【００３６】図４に示す高周波線路は、例えば、誘電体
９にシリコン基板を用い、そのシリコン基板を加工して
上方に開口した凹部Ｓを設ける。その凹部Ｓ内壁面から
誘電体９上面全体にわたって金メッキを施し、グランド
導体６ａを形成する。さらに窒化シリコンを凹部Ｓ内に
充填して、グランド導体６ａを形成させた誘電体９上面
と凹部Ｓ内の窒化シリコンの液面を平坦にする。このよ
うにしておき、凹部Ｓを含めて誘電体９上面に酸化シリ
コンの薄膜を形成し誘電体３を設ける。さらに誘電体３
上面に信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂとを金
メッキを施して形成する。誘電体３上面に形成される信
号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂは、図２、また
は図３に示したものと同様な形状のもので、例えば、実
施の形態２の説明と同様に、初めに厚みｈ２ａの金メッ
キを施して信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂの
基礎部位を形成する。

【００３７】その後、貫通導体８ａ，８ｂを誘電体３に
貫通させ、誘電体３上面に形成された厚みｈ２ａのグラ
ンド導体５ａ，５ｂと、誘電体３底端面と接するグラン
ド導体６ａとを電気的に接続する。次に信号線路導体４
の側壁４ａ１，４ａ２、グランド導体５ａの側壁５ａ
１、グランド導体５ｂの側壁５ｂ１を形成させる部分を
除いて、信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂ等に
保護膜処理を施し、さらに金メッキ処理を施して厚みｈ
２の信号線路導体４の側壁４ａ１，４ａ２、グランド導
体５ａの側壁５ａ１、グランド導体５ｂの側壁５ｂ１を
形成する。その後、凹部Ｓに充填した窒化シリコンと、
信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂ等に施した保
護膜とをエッチング処理により取り除き、図示した構造
の高周波線路を生成する。

【００３８】次に動作について説明する。高周波信号は
グランド導体５ａ，５ｂ，６ａの電位を常に０ボルト一
定の状態で信号線路導体４の電位を変動させて伝播す
る。このとき、グランド導体５ａ，５ｂと信号線路導体
４との間隔ｗ２が高周波信号の波長に比べて充分小さく
構成すると、信号線路導体４の断面内を伝わる電磁波、
即ち高周波信号はＴＥＭ波となる。信号線路導体４とグ
ランド導体５ａ，５ｂとが面する部位の厚みｈ２を間隔
ｗ２より大きく、また、誘電体３を薄く構成すると、ほ
とんどの電磁界エネルギーは信号線路導体４とグランド
導体５ａ，５ｂの間の空気領域と、信号線路導体４とグ
ランド導体６ａの間に備えた空気層１０の空気領域に分
布するため、高周波信号の伝送損失が小さくなる。ま
た、信号線路導体４などに流れる電流が広く分布するこ
とから電流密度が分散され、係る導体の抵抗による電流
損失も小さくなる。また、図４のように構成すること
で、信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂの間の静
電容量を大きくすることが容易になり、低い特性インピ
ーダンスの高周波線路を得ることができる。また、誘電
体３の厚みを薄く構成しても、信号線路導体４、及びグ
ランド導体５ａ，５ｂの厚みが薄く構成されることにか
ら、誘電体の応力と金属導体の応力との差異に起因する
誘電体３のひずみが小さくなり、薄膜の誘電体３を用い
た高周波線路の信頼性が向上する。

【００３９】図５は、遮蔽用グランド導体を備えた高周
波線路を示す断面図である。図示した高周波線路は、図
４に示す高周波線路に遮蔽用グランド導体１１を備えた
もので、図４に用いた符号を同一部分に付し、以下の説
明を行う。図５に示すように、誘電体３上面に配置され
た信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂとの上方を
覆うように、グランド導体５ａとグランド導体５ｂとの
間に遮蔽用グランド導体１１を架設することで、信号線
路導体４を伝送する高周波信号におよぶ、外部回路のノ
イズの影響を低減することができる。

【００４０】図６は、別の遮蔽用グランド導体を備えた
高周波線路の断面図である。図示したものは、図４の高
周波線路に遮蔽用グランド導体１２を備えたもので、図
４に用いた符号を同一部分に付し、以下の説明を行う。
図６に示すように、遮蔽用グランド導体１２をグランド
導体５ａの側壁５ａ１とグランド導体５ｂの側壁５ｂ１
との間に架設することで、高周波線路の省スペース化を
図りながら外部回路が発生するノイズの影響を低減する
ことができる。図６に例示したものは、側壁５ａ１上面
と、側壁５ｂ１上面とに接して固定された遮蔽用グラン
ド導体１２を備えた高周波線路である。なお、図５に示
す遮蔽用グランド導体１１と、図６に示す遮蔽用グラン
ド導体１２は、実施の形態１等で説明した高周波線路に
備えることもでき、外部回路のノイズの影響を低減する
ことができる。

【００４１】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、薄い誘電体３上面に薄い導体からなる信号線路導体
４とグランド導体５ａ，５ｂとを配置したので、誘電体
３に生じるひずみが少なく、信頼性の高い高周波線路が
得られるという効果がある。

【００４２】また、信号線路導体４とグランド導体５
ａ，５ｂが面する部位の厚みを大きく形成したので、伝
送損失の少ない高周波線路が得られるという効果があ
る。

【００４３】また、低い特性インピーダンスの高周波線
路が、省スペース化を図りながら得られるという効果が
ある。

【００４４】また、誘電体３上面に配置された信号線路
導体４とグランド導体５ａ，５ｂの上方を遮蔽用グラン
ド導体１１で覆うようにしたので、伝送される高周波信
号が受ける外部ノイズの影響が低減できるという効果が
ある。

【００４５】また、遮蔽用グランド導体１２を側壁５ａ
１と側壁５ｂ１との間に架設したので、省スペースを図
りながら伝送される高周波信号が受ける外部ノイズの影
響が低減できるという効果がある。

【００４６】実施の形態５．図７は、この発明の実施の
形態５による高周波線路の断面と斜視した外観を示す説
明図である。実施の形態５の高周波線路は、誘電体３上
面に配置される信号線路導体４及びグランド導体５ａ，
５ｂを除いて、実施の形態４の高周波線路と同様に構成
される。図７において図４に示す高周波線路と同一ある
いは相当する部分には同じ符号を付し、その詳細な説明
を省略する。図において、１３，１４，１５は信号線路
導体４に設けられた側壁、１６ａ，１７ａ，１８ａはグ
ランド導体５ａに設けられた側壁、１６ｂ，１７ｂ，１
８ｂはグランド導体５ｂに設けられた側壁である。

【００４７】図７に示すように、信号線路導体４とグラ
ンド導体５ａ，５ｂの断面形状は、図４に示したものと
同様、信号線路導体４は略Ｕ字状で、グランド導体５
ａ，５ｂはそれぞれ略Ｌ字状の断面形状をしている。信
号線路導体４に設けられる側壁１３，１４，１５は、略
Ｕ字状の２つの立設部位を構成し、また、信号線路導体
４の延設方向に側壁１３、側壁１４、側壁１５の順に連
接されて備えられる。側壁１３，１４，１５は誘電体３
表面から立設される高さ、即ち、図４に示す厚みｈ２が
異なるもので、例えば、側壁１３と側壁１５は同じ厚み
に構成したもので、側壁１４は側壁１３，１５より厚み
を大きく構成したものである。また、側壁１３に対向配
置されたグランド導体５ａの側壁１６ａ、及びグランド
導体５ｂの側壁１６ｂは、側壁１３と同じ厚みに構成さ
れ、側壁１４に対向配置された側壁１７ａ，１７ｂは側
壁１４と同じ厚みに構成され、側壁１５に対向配置され
た側壁１８ａ，１８ｂは側壁１５と同じ厚みに構成され
ている。

【００４８】側壁１６ａ，１７ａ，１８ａは、断面形状
が略Ｌ字状のグランド導体５ａの立設部位を構成するも
ので、側壁１６ｂ，１７ｂ，１８ｂは略Ｌ字状のグラン
ド導体５ｂの立設部位を構成するものである。また、グ
ランド導体５ａの側壁１６ａ，１７ａ，１８ａは連接し
て備えられ、グランド導体５ｂの側壁１６ｂ，１７ｂ，
１８ｂも側壁１６ａ，１７ａ，１８ａと同様の順序で連
接して備えられる。

【００４９】実施の形態５の高周波線路は、例えば、実
施の形態４で説明したように誘電体９を加工して凹部Ｓ
を設け、金メッキ処理によってグランド導体６ａを形成
する。次に、誘電体９に設けた凹部Ｓに窒化シリコンを
充填して、薄い誘電体３を形成する。次に、信号線路導
体４とグランド導体５ａ，５ｂを、図４に示す厚みｈ２
ａの金メッキ処理によって誘電体３の上面に形成する。
さらに、貫通導体８ａ，８ｂを誘電体３に貫通させ、グ
ランド導体５ａ，５ｂとグランド導体６ａとを電気的に
接続する。以上のように、実施の形態５の高周波線路
は、信号線路導体４の側壁１３，１４，１５、グランド
導体５ａの側壁１６ａ，１７ａ，１８ａ、及びグランド
導体５ｂの側壁１６ｂ、１７ｂ、１８ｂを除いて、実施
の形態４の高周波線路と同様に生成される。

【００５０】次に、信号線路導体４の側壁１３，１４，
１５、グランド導体５ａの側壁１６ａ，１７ａ，１８
ａ、グランド導体５ｂの側壁１６ｂ，１７ｂ，１８ｂが
形成される部分を除いて、誘電体３上面の信号線路導体
４、グランド導体５ａ，５ｂ等に保護膜を形成させ、所
定の厚みの金メッキを施す。この後、例えば、さらに信
号線路導体４の側壁１４、グランド導体５ａの側壁１７
ａ、グランド導体５ｂの側壁１７ｂの厚みを増すため
に、側壁１４、側壁１７ａ、側壁１７ｂが形成される部
分を除いて保護膜を形成させ、所定の厚みの金メッキ処
理を施す。こうして各所定の厚みを有する側壁１３，１
４，１５、側壁１６ａ，１７ａ，１８ａ、側壁１６ｂ，
１７ｂ，１８ｂを形成する。この後、空気層１０を形成
させるために充填した窒化シリコンと各側壁を形成する
ために用いた保護膜をエッチング処理によって取り除
く。

【００５１】次に動作について説明する。実施の形態５
の高周波線路は、一連の側壁の厚みを変化させた他は、
実施の形態４の高周波線路と同様に構成され、その動作
も基本的には同様である。ここでは、実施の形態４の高
周波線路と異なる動作について説明し、同様な動作は説
明を省略する。

【００５２】実施の形態５の高周波線路は、信号線路導
体４の側壁１３とグランド導体５ａ，５ｂの側壁１６
ａ，１６ｂとの対向する面積と、信号線路導体４の側壁
１４とグランド導体５ａ，５ｂの側壁１７ａ，１７ｂと
の対向する面積とが異なるため、側壁１３が形成された
部分と側壁１４が形成された部分では特性インピーダン
スが異なる。そのため、信号線路導体４を伝わる高周波
信号の一部が、側壁１３と側壁１４の境界部分で反射す
る。また、側壁１４と側壁１７ａ，１７ｂとの対向する
面積と、側壁１５と側壁１８ａ，１８ｂの対向する面積
とが異なるため、側壁１４が形成された部分と側壁１５
が形成された部分では、特性インピーダンスが異なる。
そのため、信号回線導体４を伝送する高周波信号の一部
が側壁１４と側壁１５の境界部分で反射する。これらの
境界部分で反射した反射波は重なり合い、その振幅は側
壁１７ａ，１７ｂ、即ち、信号線路導体４の側壁１５が
形成された部分の長さに応じて変化する。この作用を利
用するとローパスフィルタと同様な特性を有する高周波
線路が得られ、不要な高周波成分を除去して高周波信号
の伝送品質を向上させることができる。

【００５３】また、図９に示す従来の信号線路のよう
に、一定の厚みで信号線路導体４とグランド導体５ａ，
５ｂを構成し、適当な部分に厚みの大きな部分を形成し
ても同様な作用効果が得られる。

【００５４】なお、ここで例示したものは、信号線路導
体４、グランド導体５ａ，５ｂについて各３箇所の区間
について厚みを変化させたものだが、厚みが異なるよう
に構成する区間の数は３箇所に限定されるものではな
い。

【００５５】次に、この発明の実施の形態５による別の
高周波線路について説明する。図８は、この発明の実施
の形態５による別の高周波線路の断面と斜視した外観を
示す説明図である。図８の高周波線路は、グランド導体
５ａ，５ｂに設けられる側壁の形状以外は、図７の高周
波線路と同様に構成されたもので、図７の高周波線路と
同一部分には同じ符号を付して説明する。図において、
１９ａはグランド導体５ａに形成された側壁で、図７に
示す側壁１７ａを信号線路導体４の延設方向に直交する
方向に、かつ誘電体３の上面に対して水平に拡大したも
のである。１９ｂはグランド導体５ｂに形成された側壁
で、側壁１７ｂを信号線路導体４の延設方向に直交する
方向に、かつ誘電体３の上面に対して水平に拡大したも
のである。

【００５６】図８に示す高周波線路は、側壁１４と対向
する側壁１９ａ，１９ｂの厚みを、他の側壁１６ａ，１
６ｂ，１８ａ，１８ｂより大きくするだけでなく、側壁
１４と側壁１９ａの間隔を他の対向する側壁間より狭く
構成し、また、側壁１４と側壁１９ｂの間隔を他の側壁
間より狭く構成したものである。このように当該側壁の
厚みと、信号線路導体４に設けられた側壁とグランド導
体５ａ，５ｂに設けられた側壁との間隔を変化させるこ
とで、さらに特性インピーダンスの変化が大きくなり、
特性インピーダンスが変化する部分で生じる反射波を調
整する度合いが増大し、さらに急峻な周波数特性を得る
ことができる。なお、信号線路導体４とグランド導体５
ａ，５ｂとの間隔を変化させ、特性インピーダンスを調
整する区間数は、図８に例示されたものに限定されな
い。

【００５７】また、実施の形態５の高周波線路に、図５
に示した遮蔽用グランド導体１１、または図６に示した
遮蔽用グランド導体１２を備えることで外部回路が発生
するノイズの影響を低減することができる。

【００５８】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、信号線路導体４とグランド導体５ａ，５ｂとが面す
る部位の厚みを変化させて特性インピーダンスを調整す
るようにしたので、伝送する高周波信号の一部を反射さ
せ、この反射波を用いて不要な信号を除去し、高周波信
号の伝送品質を向上させることができるという効果があ
る。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、信号
線路導体とグランド導体の厚みを、誘電体に配置された
信号線路導体とグランド導体との間隔より大きく構成し
たので、低特性インピーダンスを有し、また、伝送損失
が少ない高周波線路が得られるという効果がある。

【００６０】この発明によれば、信号線路導体を、グラ
ンド導体と面する部位の厚みが誘電体の上面に配置され
た信号線路導体とグランド導体との間隔より大きく形成
し、グランド導体を、信号線路導体と面する部位の厚み
が誘電体の上面に配置された信号線路導体とグランド導
体との間隔より大きく形成したので、低特性インピーダ
ンスを有し、また、伝送損失が少ない高周波線路が得ら
れるという効果がある。

【００６１】この発明によれば、誘電体の底端面に密着
するグランド導体を備えたので、低特性インピーダンス
を有し、伝送損失の少ない高周波線路が得られるという
効果がある。

【００６２】この発明によれば、誘電体が薄く形成さ
れ、信号線路導体とグランド導体とが上面に配置された
誘電体の下方に、絶縁層と絶縁層の下方を覆うグランド
導体とを備えたので、薄い誘電体のひずみを少なくする
ことで信頼性を高め、また、伝送損失の少ない高周波線
路が得られるという効果が得られる。

【００６３】この発明によれば、誘電体の上面に配置さ
れた信号線路導体とグランド導体との上方を覆う遮蔽用
グランド導体を備えたので、外部回路で発生したノイズ
の影響を低減することができるという効果がある。

【００６４】この発明によれば、遮蔽用グランド導体を
信号線路導体の両側方に備えられたグランド導体間に架
設したので、省スペース化を図りながら外部回路で発生
したノイズの影響を低減することができるという効果が
ある。

【００６５】この発明によれば、信号線路導体のグラン
ド導体と面する部位の厚みとグランド導体の信号線路導
体と面する部位の厚みについて、信号線路導体の延設方
向に沿って変化させて構成したので、所望の周波数特性
を取得することができ、伝送する高周波信号の品質を向
上させることができるという効果がある。

【００６６】この発明によれば、誘電体上面に配置され
た信号線路導体とグランド導体との間隔を変化させて構
成したので、所望の周波数特性を取得することができ、
伝送する高周波信号の品質を向上させることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による高周波線路を
示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による高周波線路を
示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態３による高周波線路を
示す断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態４による高周波線路を
示す断面図である。

【図５】 遮蔽用グランド導体を備えた高周波線路を示
す断面図である。

【図６】 別の遮蔽用グランド導体を備えた高周波線路
を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態５による高周波線路の
断面と斜視した外観を示す説明図である。

【図８】 この発明の実施の形態５による別の高周波線
路の断面と斜視した外観を示す説明図である。

【図９】 従来の高周波線路を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 信号線路導体、２ａ，２ｂ グランド導体、３ 誘
電体、４ 信号線路導体、４ａ１，４ａ２ 側壁、５
ａ，５ｂ グランド導体、５ａ１，５ｂ１ 側壁、６，
６ａ グランド導体、７ａ，７ｂ 貫通導体、８ａ，８
ｂ 貫通導体、９誘電体、１０ 空気層（絶縁層）、１
１ 遮蔽用グランド導体、１２ 遮蔽用グランド導体、
１３，１４，１５ 側壁、１６ａ，１６ｂ 側壁、１７
ａ，１７ｂ 側壁、１８ａ，１８ｂ 側壁、１９ａ，１
９ｂ 側壁、Ｓ 凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 焦 継偉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 堤 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 宮口 賢一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大橋 英征 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J006 HB02 HB03 JA03 5J014 CA00

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波信号を伝送する信号線路導体と前
   記信号線路導体の両側方に配置されたグランド導体とを
   誘電体の上面に備えた高周波線路において、 前記信号線路導体とグランド導体の厚みを、前記誘電体
   に配置された信号線路導体とグランド導体との間隔より
   大きく構成したことを特徴とする高周波線路。
2. 【請求項２】 高周波信号を伝送する薄い導体からなる
   信号線路導体と前記信号線路導体の両側方に配置された
   薄い導体からなるグランド導体とを誘電体の上面に配置
   した高周波線路において、 前記信号線路導体は、前記グランド導体と面する部位の
   厚みが前記誘電体の上面に配置された信号線路導体とグ
   ランド導体との間隔より大きく形成され、 前記グランド導体は、前記信号線路導体と面する部位の
   厚みが前記誘電体の上面に配置された信号線路導体とグ
   ランド導体との間隔より大きく形成されたことを特徴と
   する高周波線路。
3. 【請求項３】 誘電体は、その底端面に密着するグラン
   ド導体を備えたことを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の高周波線路。
4. 【請求項４】 誘電体は、薄く形成され、 信号線路導体とグランド導体とが上面に配置された前記
   誘電体の下方に、絶縁層と前記絶縁層の下方を覆うグラ
   ンド導体とを備えたことを特徴とする請求項２記載の高
   周波線路。
5. 【請求項５】 誘電体の上面に配置された信号線路導体
   とグランド導体との上方を覆う遮蔽用グランド導体を備
   えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高
   周波線路。
6. 【請求項６】 遮蔽用グランド導体は、信号線路導体の
   両側方に備えられたグランド導体間に架設することを特
   徴とする請求項５記載の高周波線路。
7. 【請求項７】 信号線路導体のグランド導体と面する部
   位の厚みと前記グランド導体の前記信号線路導体と面す
   る部位の厚みについて、前記信号線路導体の延設方向に
   沿って変化させて構成したことを特徴とする請求項２記
   載の高周波線路。
8. 【請求項８】 誘電体上面に配置された信号線路導体と
   グランド導体との間隔を変化させて構成したことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の高周波線路。