JP2003258403A - 高周波伝送線路接続システムおよびその方法 - Google Patents

高周波伝送線路接続システムおよびその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波接続部における広帯域での良好なインピ
ーダンス整合を実現する。 【解決手段】多層回路基板１０６の基板端に、ビアホー
ルの一部を切り欠いた電極としての切欠ビア１１６を設
け、かつ切欠ビア１１６の切欠ランド１１８の非切欠側
周囲とグランド１０２との間に、伝送線路の特性インピ
ーダンスに整合する間隔を有するクリアランス１２０を
設けている。それぞれがストリップ線路である第１の伝
送線路１０８の切欠ビア１１６と第２の伝送線路１１４
の電極１１２とを接続するとともに、第１および第２の
伝送線路１０８、１１４のグランド１０２、１２２同士
を接続する。このようにすれば、第１および第２の伝送
線路１０８、１１４の信号線１０４、１１０を略同一軸
上に配置することができる。

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、第１の伝送線路
と第２の伝送線路とを良好なインピーダンス整合状態で
接続する高周波伝送線路接続システムおよびその方法に
関し、たとえば、ストリップ線路またはマイクロストリ
ップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の伝送
線路と、同軸線あるいは多層回路基板からなる第２の伝
送線路との接続構造に適用して好適な高周波伝送線路接
続システムおよびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＴ（Information Technology）技術の
進展に伴い、数百ＭＨｚ〜ＧＨｚ帯の電気信号を利用し
た情報通信ネットワークがますます拡大する動向にあ
る。たとえば携帯電話や無線ＬＡＮ（Local Area Netwo
rk）等の情報通信機器、あるいは高度道路交通システム
（ＩＴＳ：Intelligent Transportation Systems）等に
ＧＨｚ帯の電波が利用されており、電波の需要の増大に
応じて利用周波数がますます高周波化されて、数ＧＨｚ
〜１０ＧＨｚを超える周波数帯まで伸びつつある。
【０００３】上述した情報通信機器等の高周波機器にお
ける内部接続あるいは機器同士の接続に際し、多くの箇
所で２つの異なる高周波伝送線路の接続が必要とされて
いる。
【０００４】機器同士の接続、あるいは多層回路基板に
形成された高周波伝送線路同士の接続は、一般には、同
軸コネクタを介して行われている。
【０００５】しかしながら、接続のために、高周波用の
同軸コネクタを用いる場合、同軸線のコストも含めてコ
ストが高くなるという問題がある。
【０００６】図２３は、特開２００１−１０２８１７号
公報に開示された、同軸コネクタを用いない、同軸線６
とストリップ線路が形成された多層回路基板２との第１
の従来技術に係る接続構造の分解斜視図を示している。
【０００７】図２３において、多層回路基板２の導体層
には網点を施して示している。なお、この明細書の添付
図面において、回路基板の導体層は、この導体層を容易
に識別できるように、全て網点を施して描いている。
【０００８】図２４は、図２３の接続構造の一部断面斜
視図を示している。
【０００９】図２３および図２４において、トリプレー
ト構造のストリップ線路が形成された多層回路基板２上
のビアホール４に、同軸線６の中心導体８が挿入され半
田１０により電気的に接続されている。また、第１層の
グランド１２と同軸線６の外部導体１４とが半田１６に
より電気的に接続されている。上下２層のグランド（グ
ランド導体）１２、２０は、グランドビアホール２２に
より電気的に接続されている。
【００１０】なお、この明細書において、多層回路基板
の導体層間を接続する導体メッキ付きのホールは、全て
ビアホールという。
【００１１】このような接続構造により、同軸線６の中
心導体８と多層回路基板２の信号線である信号線導体２
４が接続され、同軸線６の外部導体１４と多層回路基板
２のグランド１２、２０とが電気的に接続される。
【００１２】図２５は、同軸コネクタを用いない、同軸
線６とマイクロストリップ線路が形成された多層回路基
板３２との第２の従来技術に係る接続構造の分解斜視図
を示している。
【００１３】図２６は、図２５の接続構造の一部断面斜
視図を示している。
【００１４】図２５および図２６において、多層回路基
板３２の信号線導体３４のパターン上に、同軸線６の中
心導体８の先端部が半田３６により電気的に接続されて
いる。また、第１層のグランド３８と同軸線６の外部導
体１４とが半田１６により電気的に接続されている。２
層のグランド３８、４０は、グランドビアホール４２に
より電気的に接続されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述した第１および第
２の従来技術では、同軸線６と多層回路基板２の信号線
導体２４、あるいは同軸線６と多層回路基板３２の信号
線導体３４との間の接続に高価な同軸コネクタを使用し
なくてもすむという利点がある。
【００１６】しかしながら、上記第１および第２の従来
技術に係る高周波伝送線路接続システムにおいては、以
下に掲げる種々の問題がある。
【００１７】まず、図２３および図２４に示した第１の
従来技術においては、以下に掲げる種々の問題がある。
【００１８】同軸線６の中心導体８の剥き出し部分の長
さが長いので、その剥き出し部分でストレイインダクタ
ンスが大きくなり、インピーダンス整合がとれない。反
射損失も大きくなる。
【００１９】多層回路基板２上に、同軸線６の中心導体
８が挿入されるビアホール４が設けられるので、そのビ
アホール４の近傍でグランドとの間に形成されるストレ
イ容量が大きくなり、同様にインピーダンス整合がとれ
なくなって、反射損失も増加する。
【００２０】同軸線６の中心導体８を略直角に曲げてい
るが、曲げ角度にばらつきが発生し易く、また、多層回
路基板２への実装状態で、中心導体８の剥き出し部の長
さを一定の長さにすることが困難である。すなわち、接
続の再現性を確保することが困難であり、接続に熟練を
要する。
【００２１】同様に、中心導体８とビアホール４とを半
田付けする際に、作業領域が狭いため、半田接続に熟練
を要する。
【００２２】平面である多層回路基板２の上に同軸線６
を位置決め固定する必要があるので、位置決めが困難で
あるとともに、同軸線６の固着が困難である。そのた
め、接続の再現性を確保することが困難となる。また、
固着の機械的強度が比較的に弱いという不具合がある。
【００２３】この第１の従来技術による接続構造では、
数ＧＨｚ以上の周波数帯域での利用は不可能である。
【００２４】次に、図２５および図２６に示した第２の
従来技術においては、以下に掲げる種々の問題がある。
【００２５】多層回路基板３２にビアホールがないので
ストレイ容量が小さく、インピーダンスの整合がとりや
すいという利点がある反面、中心導体８と信号線導体３
４の接続部に半田を用いているので、半田の量、半田付
けの範囲の制御等に熟練を要する。すなわち、作業性が
悪く、作業時間が長くなる。そのため、歩留まりの低下
が発生する。
【００２６】また、この第２の従来技術では、第１の従
来技術と同様に、平面である多層回路基板３２の上に同
軸線６を位置決め固定する必要があるので、位置決めが
困難であるとともに、固着が困難である。そのため、接
続の再現性を確保することが容易ではない。また、固着
の機械的強度が比較的に弱いという不具合がある。
【００２７】この発明はこのような種々の課題を考慮し
てなされたものであり、接続部における広帯域での良好
なインピーダンス整合の実現、１０ＧＨｚを超える帯域
までの再現性のよい安定した接続技術（固着技術）の実
現、接続部の機械的強度の確保、および廉価で簡単かつ
高精度な接続を可能とする高周波伝送線路接続システム
およびその方法を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】この項では、理解の容易
化のために参照する添付図面を挙げて説明しているが、
その添付図面の内容に限定して解釈されるものではない
ことはいうまでもない。
【００２９】この発明の高周波伝送線路接続システム
は、たとえば図１および図２に示すように、グランドと
第１の信号線とによりストリップ線路またはマイクロス
トリップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の
伝送線路と、第２の信号線に電気的に接続している電極
を有する第２の伝送線路とを電気的に接続する高周波伝
送線路接続システムであって、前記第１の伝送線路の多
層回路基板の端には、前記ストリップ線路または前記マ
イクロストリップ線路の前記第１の信号線に接続され、
かつビアホールの一部が切り欠かれた電極としての切欠
ビアが設けられ、前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側
周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝
送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するク
リアランスが設けられ、前記第１の伝送線路の前記切欠
ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とが接続されると
ともに、前記第１および第２の伝送線路のグランド同士
が接続されることを特徴とする（請求項１記載の発
明）。
【００３０】この発明によれば、多層回路基板の基板端
に、ビアホールの一部を切り欠いた電極としての切欠ビ
アを設け、かつ前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周
囲と前記グランドとの間に、伝送線路の特性インピーダ
ンスに整合する間隔を有するクリアランスを設け、前記
第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の
前記電極とを接続するとともに、前記第１および第２の
伝送線路のグランド同士を接続する構成としている。
【００３１】この構成により、相互の伝送線路の接続部
において、広帯域での良好なインピーダンス整合が可能
となり、１０ＧＨｚを超える帯域での使用が可能とな
る。
【００３２】この場合、たとえば図５、図６に示すよう
に、前記第１の伝送線路の多層回路基板の端に設けられ
た前記切欠ビアの外側に位置する前記クリアランスの外
側の両グランドを、前記切欠ビアを構成する切欠側端の
両端側から前記切欠ビアを挟むように一定間隔で外方に
延びる袖状部として形成する（請求項２記載の発明）。
【００３３】この構成により、たとえば、一定間隔で対
向する袖状部の中に、第２の伝送線路を収容可能であ
る。これにより、たとえば、第１の伝送線路と第２の伝
送線路の信号線の軸を略同軸上に配置でき、かつ第１の
伝送線路と第２の伝送線路とを重ね合わせて接続する際
の接続方向の目印（見当）とすることもできる。
【００３４】ここで、たとえば図７〜図９に示すよう
に、前記第２の伝送線路が同軸線であるとき、前記袖状
部の前記一定間隔が、前記同軸線の外部導体を挟んで収
容できるように前記同軸線の外部導体の径に対応した間
隙とし、前記同軸線の前記第２の信号線である中心導体
を剥き出して前記電極とし、前記袖状部の間隙に前記同
軸線の前記外部導体を挿入して前記外部導体と前記第１
の伝送線路の前記袖状部の両グランドとを接続するとと
もに、前記剥き出した中心導体である前記電極と前記第
１の伝送線路の前記切欠ビアとを接続する（請求項３記
載の発明）。
【００３５】この構成により同軸線の中心導体と第１の
伝送線路の信号線とを確実に略同軸上に配置することが
可能となる。
【００３６】このため、同軸線の中心導体の剥き出し部
分を略電極分の最短の長さとすることができ、ストレイ
インダクタンスを最小にでき、かつ切欠ビア近傍でのス
トレイ容量も小さくすることができる。したがって、イ
ンピーダンス整合が良好となり、かつ反射損失も最小と
なる。
【００３７】また、中心導体を曲げる必要がないので、
作業に熟練を要せず、また、作業領域も広いので、作業
にばらつきが発生しない。したがって、接続の再現性も
良好である。さらに、同軸線を多層回路基板の端部に形
成された袖状部間に配置すればよいので、位置決めが容
易となり、外部導体の袖状部、すなわち多層回路基板へ
の固着も容易である。
【００３８】ここで、たとえば図１２〜図１４に示すよ
うに、前記同軸線の外部導体からなるグランドと、前記
第１の伝送線路の前記多層回路基板のグランドとの接続
には、２つの導体金具を用い、前記２つの導体金具のそ
れぞれが、前記多層回路基板の両側から、前記同軸線の
外部導体の少なくとも一部を押さえるようにして接触さ
れかつ前記第１の伝送線路のグランドと接続されるよう
にすることで、第２の伝送線路である同軸線と第１の伝
送線路との固着の強度を上げることができる（請求項４
記載の発明）。
【００３９】また、図１および図２に示すように、前記
第２の伝送線路が、グランドと第２の信号線とによりス
トリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成され
た多層回路基板とされるとき、前記第２の信号線の端部
にビアホールが形成され、前記ビアホールのランドの周
囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送
線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリ
アランスが設けられ、前記ビアホールに棒状の端子が挿
入されて前記電極とされ、前記第２の伝送線路としての
多層回路基板上に、前記棒状の端子の前記電極の外周に
対して、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板
の前記切欠ビアのビア内壁が対向して接触するように、
前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板を位置決
めし、前記棒状の端子の前記電極と前記ビア内壁とを接
続するようにする（請求項５記載の発明）。
【００４０】このようにすれば、ストリップ線路または
マイクロストリップ線路が形成された多層回路基板同士
を、インピーダンス整合が良好で、かつ作業性よく、廉
価に接続することができる。
【００４１】たとえば図１８〜図２０に示すように、前
記第２の伝送線路としての多層回路基板のグランドに、
さらに、棒状のグランド端子を設け、前記第１の伝送線
路としての多層回路基板の前記切欠ビアが設けられた基
板端には、さらに、前記棒状のグランド端子の外周に対
応した凹部を有する切欠グランドビアを設け、前記第２
の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒状の端子
の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線路として
の前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁が対向し
て接触するように、前記第１の伝送線路としての前記多
層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前記電極と
前記ビア内壁とを接続する際、同時に、前記棒状のグラ
ンド端子の外周に対して、前記切欠グランドビアの凹部
が対向して接触するように、前記第１の伝送線路として
の多層回路基板を位置決めし、前記棒状のグランド端子
と前記切欠グランドビアの内壁とを接続する構成とする
ことにより、多層回路基板同士の位置決めが一層容易と
なり、作業性がより向上する（請求項６記載の発明）。
【００４２】なお、たとえば、図１５、図１６および図
２１に示すように、前記第２の伝送線路としての多層回
路基板に、前記第１の伝送線路としての多層回路基板を
接続する際、弾性部材の弾性力により、相互のグランド
接続および信号線接続を保持するように構成することに
より、半田付けを不要にすることができる（請求項７記
載の発明）。
【００４３】この場合において、たとえば、図１５、図
１６および図２１に示すように、前記第１の伝送線路と
しての多層回路基板のグランドと、このグランドに対向
する前記第２の伝送線路としての多層回路基板のグラン
ドとの間に、高周波グランド電流が流れる経路（パス）
を確定すると同時に接触抵抗値を小さくするためのバン
プを設けることが好ましい（請求項８記載の発明）。
【００４４】また、この発明の高周波伝送線路接続方法
は、グランドと第１の信号線とによりストリップ線路ま
たはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板
からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電気的に接
続している電極を有する第２の伝送線路とを電気的に接
続する高周波伝送線路接続システムに適用される接続方
法であって、前記第１の伝送線路の多層回路基板の端に
は、前記ストリップ線路または前記マイクロストリップ
線路の前記第１の信号線に接続され、かつビアホールの
一部が切り欠かれた電極としての切欠ビアが設けられる
ステップと、前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲
と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線
路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリア
ランスが設けられるステップと、前記第１の伝送線路の
前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とが接続
されるとともに、前記第１および第２の伝送線路のグラ
ンド同士が接続されるステップとを備えることを特徴と
する（請求項９記載の発明）。
【００４５】この発明によれば、相互の伝送線路の接続
部における広帯域での良好なインピーダンス整合が可能
となり、１０ＧＨｚを超える帯域での使用が可能とな
る。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図
面において、上記図２３〜図２６に示したものと対応す
るものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略す
る。
【００４７】図１は、この発明の一実施の形態に係る高
周波伝送線路接続システム１００の分解斜視図を示して
いる。
【００４８】図２は、図１の高周波伝送線路接続システ
ム１００の一部断面斜視図を示している。
【００４９】図１および図２に示す高周波伝送線路接続
システム１００は、第１の伝送線路１０８と、この第１
の伝送線路１０８に対して電気的に接続される第２の伝
送線路１１４とから構成されている。
【００５０】第１の伝送線路１０８は、グランド１０２
と信号線導体により形成された第１の信号線１０４とに
よりストリップ線路が形成された導体層３層および誘電
体層２層からなる多層回路基板１０６として構成されて
いる。
【００５１】第２の伝送線路１１４は、グランド１２２
と信号線導体により形成された第２の信号線１１０とに
よりストリップ線路が形成された導体層３層および誘電
体層２層からなる多層回路基板１２４として構成され、
第２の信号線１１０の端に形成されたビアホール１２６
に装着される棒状の金属端子である電極１１２を有す
る。
【００５２】第１の伝送線路１０８の多層回路基板１０
６の基板端には、前記ストリップ線路の第１の信号線１
０４に接続され、かつビアホールの一部が切り欠かれた
電極としての切欠ビア１１６が設けられている。
【００５３】この切欠ビア１１６の切欠ランド１１８の
非切欠側周囲とグランド１０２との間に、第１および第
２の伝送線路１０８、１１４の特性インピーダンスに整
合させるための間隔とされるクリアランス１２０が設け
られている。
【００５４】そして、第１の伝送線路１０８の切欠ビア
１１６と第２の伝送線路１１４の電極１１２とが電気的
に接続されるとともに、第１および第２の伝送線路１０
８、１１４のグランド１０２、１２２の対向面同士が電
気的に接続されることで、第１および第２の伝送線路１
０８、１１４が電気的に接続される。
【００５５】上述したように、この図１、図２例では、
第２の伝送線路１１４が、表裏のグランド１２２と中間
の第２の信号線１１０とによりストリップ線路が形成さ
れた多層回路基板１２４とされ、第２の信号線１１０の
端部にビアホール１２６が形成されている。ビアホール
１２６のランド１２８の周囲とグランド１２２との間
に、第１および第２の伝送線路１０８、１１４の特性イ
ンピーダンスに整合する間隔を有するクリアランス１３
０が設けられている。ビアホール１２６に棒状の端子が
挿入されて電極１１２とされている。
【００５６】棒状の端子の電極１１２の外周に対して、
第１の伝送線路１０８としての多層回路基板１０６の切
欠ビア１１６のビア内壁１３２が対向して接触するよう
に、多層回路基板１０６（第１の伝送線路１０８）を多
層回路基板１２４（第２の伝送線路１１４）上に位置決
めし、棒状端子の電極１１２とビア内壁１３２とを接続
させる。
【００５７】なお、多層回路基板１０６と多層回路基板
１２４には、それぞれ各層のグランドを接続するグラン
ドビアホール１３４、１３６が設けられている。
【００５８】このように構成される高周波伝送線路接続
システム１００において、金属の電極１１２とビアホー
ル１２６との具体的な接続は、半田、導電性接着剤、圧
入等、電気的に安定した接続であれば手段は問わない。
【００５９】第２の伝送線路１１４の多層回路基板１２
４において、電極１１２とビアホール１２６との接続に
半田や導電性接着剤を用いる場合、たとえばビアホール
１２６の裏面から接続するようにして、半田等が多層回
路基板１２４の表面にはみださないようにする。
【００６０】第１の伝送線路１０８の切欠ビア１１６の
形状は、この図１例では、半円形としているが、半円形
に限らず、長穴を切断した形状、弓形形状（円弧形状）
等、電極１１２に電気的に安定した接続が可能な形状と
すればよい。
【００６１】電極１１２は、それぞれが円柱体である頭
部１１２Ａと、この頭部１１２Ａより小径の軸部１１２
Ｂからなるビス状の形状をしているが、頭部１１２Ａの
直径を、切欠ビア１１６の開口径より小さめにし、確実
に接触するようにする。頭部１１２Ａの直径と切欠ビア
１１６の開口径を同径にして切欠ビア１１６のビア内壁
１３２、すなわち内周壁面の全面が電極１１２の頭部周
面と接触するように構成することが好ましい。
【００６２】電極１１２の頭部１１２Ａの長さは、接続
される多層回路基板１２４の厚みよりも長くする。ただ
し、多層回路基板１２４からの表面から突き出る長さ
は、第１および第２の伝送線路１０８、１１４を伝送さ
せる最高周波数信号の波長の１／１０以下の長さに押さ
えることが望ましい。
【００６３】第１の伝送線路１０８と第２の伝送線路１
１４の切欠ビア１１６と電極１１２との接続（信号線接
続）およびグランド１０２とグランド１２２との接続
（グランド接続）には、半田、導電性接着剤、あるいは
接触等、電気的に安定した接続であれば手段は問わな
い。
【００６４】多層回路基板１０６のグランドビアホール
１３４は、切欠ビア１１６に近接させて設けることでイ
ンピーダンスの整合をとりやすい。
【００６５】図１、図２例の高周波伝送線路接続システ
ム１００においては、第２の伝送線路１１４に固定され
ている電極１１２に対して、第１の伝送線路１０８の切
欠ビア１１６は、容易に位置決めが可能である。相互の
接続に際し、細かな調整が不要である。
【００６６】たとえば、第２の伝送線路１２４側に信号
発生器を接続し、第１の伝送線路１０８上に供試デバイ
スとしての、たとえば発光ダイオードや集積回路等を実
装する構成とし、いわゆる第１の伝送線路１０８をサブ
キャリアとして使用する場合、電極１１２に切欠ビア１
１６を接触し、かつグランド同士を接触することで、供
試デバイスの測定を行うことができる。そのため、測定
時間が短縮でき、かつ第２の伝送線路１２４を小さな基
板とすることでコストを廉価にすることができる。
【００６７】この図１、図２例の高周波接続伝送線路シ
ステム１００によれば、多層回路基板１０６の端に、ビ
アホールの一部を切り欠いた電極としての切欠ビア１１
６を設け、かつ切欠ビア１１６の切欠ランド１１８の非
切欠側周囲とグランド１０２との間に、伝送線路の特性
インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランス１
２０を設け、第１の伝送線路１０８の切欠ビア１１６と
第２の伝送線路１１４の電極１１２とを接続するととも
に、第１および第２の伝送線路１０８、１１４のグラン
ド１０２、１２２同士を接続する構成としている。
【００６８】この構成により、第１と第２の伝送線路１
０８、１１４の相互の接続部において、広帯域での良好
なインピーダンス整合が可能となり、１０ＧＨｚを超え
る帯域での使用が可能となる。
【００６９】なお、この図１、図２例では、ストリップ
線路同士の接続を例としているが、この他、マイクロス
トリップ線路同士の接続、ストリップ線路とマイクロス
トリップ線路の接続でも同様に適用することができるこ
とはいうまでもない。ストリップ線路あるいはマイクロ
ストリップ線路と同軸線との接続については後述する。
【００７０】ここで、第１の伝送線路１０８における切
欠ビア１１６の切欠ランド１１８とグランド１０２との
間のクリアランス１２０、および第２の伝送線路１１４
のビアホール１２６のランド１２８とグランド１２２と
の間のクリアランス１３０をとる理由とその寸法の決め
方について、多層回路基板１２４を例として説明する。
【００７１】図３は、多層回路基板１２４の一部のビア
ホール１２６近傍の正面図である。
【００７２】ビアホール１２６とグランド１２２との間
に、集中定数で模式的に描いたストレイ容量Ｃ（容量値
もＣとする。）が発生する。このストレイ容量Ｃは、ラ
ンド１２８の外周とグランド１２２の内周との間の間
隔、すなわちクリアランス１３０の間隔で変化する。
【００７３】たとえば、クリアランス１３０の径を大き
くすると、第２の信号線１１０の中、グランド１２２と
上下で対向しない領域が増加し、集中定数で模式的に描
いたストレイインダクタンスＬ（インダクタンス値もＬ
とする。）が大きくなり、ストレイ容量Ｃは小さくな
る。
【００７４】特性インピーダンスは、（Ｌ／Ｃ）1/2で
求められる。したがって、クリアランス１３０の径を調
整することで特性インピーダンスの整合を実現すること
ができる。
【００７５】図４は、クリアランス１３０の外径を変化
させた場合の特性インピーダンスの変化の測定例の特性
インピーダンス特性図１４０を示している。ＴＤＲ（Ti
me Domain Reflectometry）法を利用した時間領域反射
計により、伝送系の反射特性を測定したものである。な
お、横軸の単位は遅延時間差［ｐｓｅｃ］で、クリアラ
ンス１３０の中心位置、すなわちビアホール１２６の中
心位置をゼロ値に規格化している。縦軸の単位は特性イ
ンピーダンス［Ω］である。
【００７６】時間領域反射計のステップ信号の立ち上が
り時間は、３０［ｐｓｅｃ］に設定して測定を行ってい
る。この立ち上がり時間は、約１２ＧＨｚの遮断周波数
に相当する。
【００７７】ビアホール１２６のホール径をφ０．６
［ｍｍ］、ランド１２８の径（ランド径）をφ１．０
［ｍｍ］と固定し、クリアランス１３０の外径をφ１．
４〜φ３．０［ｍｍ］の範囲で変化させたデータであ
る。
【００７８】この特性インピーダンス特性図１４０か
ら、クリアランス１３０の外径を変化させることで、ス
トレイインダクタンスＬとストレイ容量Ｃとが変化する
ので、特性インピーダンスに整合するような最適な寸法
を求めることができる。すなわち、特性インピーダンス
に整合した第１の伝送線路１０８と第２の伝送線路１１
４との伝送線路接続を実現することができる。この図４
例では、クリアランス１３０の径は、φ２．２［ｍｍ］
が最適であることが分かる。
【００７９】図５は、この発明の他の実施の形態に係る
高周波伝送線路接続システム２００の分解斜視図を示し
ている。
【００８０】図６は、図５の高周波伝送線路接続システ
ム２００の一部断面斜視図を示している。
【００８１】なお、図５、図６において、上記図２３〜
図２６、図１〜図４に示したものと対応するものには同
一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。以降、他
の実施の形態においても同様に、先行して説明した図面
に示したものと対応するものには同一の符号を付けてそ
の詳細な説明は省略する。
【００８２】図５および図６に示す高周波伝送線路接続
システム２００は、図１に示した第１の伝送線路１０８
の多層回路基板１０６の基板端に設けられた切欠ビア１
１６の外側に位置するクリアランス１２０の外側のグラ
ンド１０２が、切欠ビア１１６を構成する切欠端（図５
中、向かって左側）の両端側から切欠ビア１１６を挟む
ように一定の間隔Ｗで外方に延びる袖状部（グランド袖
ともいう。）２０２として形成された多層回路基板２０
６からなる第１の伝送線路２０８を備えている。
【００８３】なお、図５、図６において、第２の伝送線
路１１４の構成は、図１例と同一の構成である。
【００８４】この場合においても、多層回路基板２０６
と多層回路基板１２４には、それぞれ各層のグランドを
接続するグランドビアホール１３４、１３６が設けられ
ている。
【００８５】このように構成される高周波伝送線路接続
システム２００においては、間隙２１０を有するグラン
ド袖２０２の多層回路基板１２４に対する対向面（多層
回路基板２０６の下側グランド導体面）で多層回路基板
１２４のグランド１２２とグランド接続を行うことがで
きるため、信号線に接続される電極１１２と短絡するお
それがない。
【００８６】そして、下面側のグランド袖２０２に半田
等の接続手段を盛ることで、電極１１２近傍で確実に、
第１の伝送線路２０８と第２の伝送線路１１４のグラン
ド接続をとることができる。
【００８７】後に説明するように、バネ部材等の押圧部
材によりグランド袖２０２を上面から押しつけることに
よっても、電極１１２近傍で確実に、第１の伝送線路２
０８と第２の伝送線路１１４のグランド接続をとること
ができる。
【００８８】なお、グランド袖２０２間の間隙２１０の
間隔Ｗを、クリアランス１２０の径より広くしているの
で、グランド袖２０２を付けても、特性インピーダンス
を変化させることはない。
【００８９】実際上、この図５、図６例において、グラ
ンド袖２０２は、多層回路基板２０６の間隙２１０に相
当する基板面積が切り落とされることで、切欠ビア１１
６と同時に形成される。
【００９０】図７は、この発明のさらに他の実施の形態
に係る高周波伝送線路接続システム３００の分解斜視図
を示している。
【００９１】図８は、図７の高周波伝送線路接続システ
ム３００の一部断面斜視図を示している。
【００９２】図７および図８に示す高周波伝送線路接続
システム３００は、図５および図６に示した切欠ビア１
１６の両側にグランド袖２０２を有する多層回路基板２
０６からなる第１の伝送線路２０８に対して接続される
第２の伝送線路３０４として同軸線３０２を用いた例を
示している。
【００９３】同軸線３０２としては、特性インピーダン
スが５０［Ω］、外部導体３０６が銅製のパイプ、誘電
体がポリテトラフルオロエチレン製の樹脂、中心導体３
１０が銅製の単線または撚線の、いわゆるセミリジット
ケーブルを使用している。
【００９４】この場合、グランド袖２０２の一定間隔Ｗ
Ａが、同軸線３０２の外部導体３０６を挟んで収容でき
るように、同軸線３０２の外部導体３０６の径に対応し
た僅かに広い間隙３０９となっている。
【００９５】また、図７に示すように、第２の伝送線路
３０４としての同軸線３０２の第２の信号線３０８であ
る中心導体３１０を剥き出して電極３１２とし、図８に
示すように、グランド袖２０２の間の間隙３０９に同軸
線３０２の外部導体３０６を挿入して外部導体３０６と
第１の伝送線路２０８のグランド袖２０２の両グランド
１０２とを半田３１４（好ましくは、外部導体３０６の
両側、上下合計４箇所）で接続するとともに、剥き出し
た中心導体３１０である電極３１２と第１の伝送線路２
０８の切欠ビア１１６とを半田等で接続する。
【００９６】なお、多層回路基板２０６には、上下２層
のグランドを接続するグランドビアホール１３４が設け
られている。
【００９７】このように構成される高周波伝送線路接続
システム３００においては、信号線導体の第１の信号線
１０４と同軸線３０２の中心導体３１０とを同軸上に一
直線に接続することが好ましいが、所望の伝送特性が保
持される範囲内で同軸線３０２を上下にずらして接続し
ても問題は発生しない。
【００９８】図９の同軸線３０２と切欠ビア１１６の接
続部近傍の拡大図に示すように、切欠ビア１１６の凹部
（切欠ホール）３２０の開口径ＷＢは、同軸線３０２の
中心導体３１０を挿入して収容できる大きさとすること
で、凹部３２０内に電極３１２としての中心導体３１０
が収まる。これにより、第２の信号線である中心導体３
１０に余分なストレイインダクタンスおよびストレイ容
量が発生しないので、特性インピーダンスの整合が容易
である。
【００９９】なお、信号線同士の接続、すなわち切欠ビ
ア１１６と中心導体３１０との接続には、半田や導電性
接着剤を使用することができる。
【０１００】同様に、図８に示すように、グランド袖２
０２と外部導体３０６との接続は、半田３１４に代替し
て導電性接着剤を使用することができる。
【０１０１】なお、グランド袖２０２と同軸線３０２の
外部導体３０６とは、上下４箇所で接続できるので、機
械的強度を上げることができる。
【０１０２】両グランド袖２０２間の一定間隔ＷＡを同
軸線３０２の外部導体３０６の外径に合わせることで、
切欠ビア１１６を有する第１の伝送線路２０８に対して
同軸線３０２の位置決めが容易であり、同時に、同軸線
３０２の中心導体３１０と第１の伝送線路２０８の切欠
ビア１１６の凹部３２０との位置決めが容易となる。こ
のため、接続における再現性が良好になるとともに、作
業の効率が上がり、熟練も必要としないので、製造コス
トを低減することができる。
【０１０３】また、同軸線３０２の中心導体３１０の露
出量を、従来技術の図２４例や図２６例に比較して極端
に少なくすることができるので、外来電磁波の影響がほ
とんどないという効果も達成される。
【０１０４】図１０は、第１の伝送線路３３６としての
マイクロストリップ線路と同軸線３０２との高周波伝送
線路接続システム３４４を示している。
【０１０５】すなわち、図１０に示すように、信号線導
体からなる表面導体の第１の信号線３３０と誘電体層３
３２と裏面導体のグランド３３５からなるダブレット構
造のマイクロストリップ線路としての多層回路基板３３
４から構成される第１の伝送線路３３６に対して、第２
の伝送線路３０４の同軸線３０２を接続する組合せとす
ることができる。
【０１０６】図１１は、図８の高周波伝送線路接続シス
テム３００の伝送特性３４０と、図２３に示した従来技
術にかかる高周波伝送線路接続システムの伝送特性３４
２の比較のための利得特性図である。伝送特性３４０、
３４２を測定する際には、ＴＥＭ（Transverse Electro
-Magnetic）セルで一様な磁界を発生した中に、ストリ
ップ線路の終端側を供試デバイスとしての磁気センサ
（プリントパターンで作成したコイル）とした、その磁
気センサを配置している。この場合、前記ＴＥＭセル
は、ネットワークアナライザの信号出力で駆動され、前
記磁気センサで検出された磁界がネットワークアナライ
ザの信号入力として取り込まれる。前記信号出力（ＴＥ
Ｍセルの入力）に対する前記信号入力（磁気センサの出
力）の比が伝送特性３４０、３４２とされ、ネットワー
クアナライザで測定され計算される。
【０１０７】図１１の利得特性図から、従来技術に係る
伝送特性３４２では、３．４［ＧＨｚ］および６．３
［ＧＨｚ］近傍で、最大１２［ｄＢ］のピークが存在し
ていて、反射があり、インピーダンス整合が不良である
ことが分かる。これに対して、この実施の形態の伝送特
性３４０では、１［ＧＨｚ］〜１０［ＧＨｚ］の間、約
１［ｄＢ］の細かい偏差が存在するのみであり、従来技
術に係る伝送特性３４２に比較してインピーダンス整合
が相当に良好であることが裏付けられている。
【０１０８】図１２は、この発明のさらに他の実施の形
態に係る高周波伝送線路接続システム３５０の斜視図を
示している。
【０１０９】この高周波伝送線路接続システム３５０で
は、同軸線３０２の外部導体３０６からなるグランド
と、第１の伝送線路２０８のグランド袖２０２の多層回
路基板２０６のグランド１０２との接続に、上下２つの
導体金具３５２を用い、２つの導体金具３５２のそれぞ
れが、多層回路基板２０６の両側から、同軸線３０２の
外部導体３０６の少なくとも一部を押さえるようにして
接触されかつ第１の伝送線路２０８のグランド１０２と
接続される構造となっている。
【０１１０】なお、図１２においては、理解の便宜のた
めに、導体金具３５２を浮かせて描いている。導体金具
３５２は、同軸線３０２の外部導体３０６の外周形状に
対応した半筒状部３５４と、この半筒状部３５４の両辺
から多層回路基板２０６に対して平行に延びる２つの底
面部３５６とから構成されている。
【０１１１】このような構成の導体金具３５２は、押さ
え金具として機能し、同軸線３０２の外部導体３０６
と、多層回路基板２０６のグランド袖２０２に密着する
寸法構造となっている。
【０１１２】図１２中、点線で示した導体金具３５２の
周囲に沿って、半田等を用いて導体金具３５２、グラン
ド袖２０２および外部導体３０６を電気的に接続するこ
とで、安定した電気接続が実現できるとともに、接続部
の機械的強度を上げることができる。
【０１１３】なお、導体金具３５２の底面部３５６と多
層回路基板２０６にボルトを通すための穴を設け、ボル
トとナットで上下の導体金具３５２を上下より締め付け
て電気的かつ機械的に接続することもできる。
【０１１４】なお、グランド袖２０２間の一定間隔ＷＡ
（図７参照）が、同軸線３０２の外部導体３０６の径よ
り広く、隙間が存在する場合においても、導体金具３５
２を用いることで、切欠ビア１１６と電極３１２近傍の
信号接続部３７０の特性インピーダンスを乱すことなく
接続することができる。
【０１１５】また、予め導体金具３５２をボルト・ナッ
ト等で多層回路基板２０６に仮止めしておくことで、同
軸線３０２の中心導体３１０である電極３１２を、切欠
ビア１１６に容易に位置決めすることが可能となり、作
業効率が向上する。
【０１１６】図１３は、信号接続部３７０を覆うことの
可能な導体金具３７２を用いる、この発明のさらに他の
実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム３８０の
斜視図を示している。
【０１１７】この導体金具３７２を用いることにより、
外来電磁波を完全にシールドすることができる。なお、
導体金具３７２で覆う範囲は、信号接続部３７０の特性
インピーダンスを乱さない程度とすることが好ましい。
【０１１８】図１４は、グランド袖２０２の存在しない
図２に示した多層回路基板１０６と同軸線３０２を接続
する場合に形状の工夫した導体金具３７２を用いて接続
する、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝
送線路接続システム３９０の斜視図を示している。な
お、理解の便宜のため、導体金具３７２は透明としてお
り、輪郭のみを描いている。
【０１１９】図１５は、この発明のさらに他の実施の形
態に係る高周波伝送線路接続システム４００の分解斜視
図を示している。
【０１２０】図１６は、図１５の高周波伝送線路接続シ
ステム４００の一部断面縦断面図を示している。
【０１２１】この高周波伝送線路接続システム４００
は、基本的には、図１に示した第１の伝送線路１０８と
第２の伝送線路１１４とから構成され、押さえ金具であ
る導電性金属の波状の２つのバネ部材４０２が、半田４
０６により、その一端が多層回路基板１２４のグランド
１２２に取り付けられた構造となっている。なお、バネ
部材４０２の材質としては、燐青銅等の導電性、弾性お
よび耐食性に優れた部材を用いることが好ましい。ま
た、バネ部材４０２の多層回路基板１２４への固定は、
半田４０６に代替してボルトとナットを用いることもで
きる。
【０１２２】この場合、第１の伝送線路１０８としての
多層回路基板１０６のグランド１０２と、第２の伝送線
路１１４の多層回路基板１２４のグランド１２２の対向
面である接触部４０８との間に、接触抵抗値を小さくす
るためのバンプ４０４を、電極１１２を挟んだ位置に設
けている（図１５も参照）。
【０１２３】なお、この図１５、図１６例の高周波伝送
線路接続システム４００では、たとえば、第２の伝送線
路１１４の多層回路基板１２４を固定し、第１の伝送線
路１０８の多層回路基板１０６を、図１６に示す矢印Ｂ
方向から多層回路基板１２４のグランド１２２に沿って
切欠ビア１１６のビア内壁１３２が電極１１２の頭部１
１２Ａに突き当たるまで摺動させ、かつ矢印Ｂ方向に図
示していない弾性部材により力を加えておく。このよう
にすれば、バネ部材４０２が下方へ押す力により多層回
路基板１０６と多層回路基板１２４の対向するグランド
１０２、１２２がバンプ４０４を介して電気的に接続さ
れる。
【０１２４】バンプ４０４を設けることで、バンプ４０
４を介してグランド１０２とグランド１２２とを高周波
的に望ましい位置で確実に接触できるようになり、接触
抵抗を小さくすることができる。
【０１２５】なお、バンプ４０４は、電極１１２の近傍
に設けると、電気的に安定な接続を保持する上で好まし
い。
【０１２６】バンプ４０４は、上下の多層回路基板１０
６、１２４のどちらか一方に設けてもよく、両方に設け
てもよい。
【０１２７】なお、図１７に示すように、盛り上がりす
ぎたバンプ４１２を用いると、電極１１２と切欠ビア１
１６の接続が不安定になる可能性があるので、高すぎな
いことが好ましい。
【０１２８】図１６に示したように、多層回路基板１０
６を上側からバネ部材４０２で押しつける機構を設けた
接続構造の場合、バンプ４０４を設けていることによ
り、多層回路基板１０６を矢印Ｂ方向から抜き差しする
たびに、多層回路基板１０６のグランド１０２の表面に
ついた酸化膜がバンプ４０４に擦りとられるとともに、
バンプ４０４の表面がグランド１０２により擦られて、
いわゆるリフレッシュ効果が得られ、接触部分が常にフ
レッシュな状態に保持されるため、小さな値の接触抵抗
を安定して保持することができる。
【０１２９】図１８は、この発明のさらに他の実施の形
態に係る高周波伝送線路接続システム５００の分解斜視
図を示している。
【０１３０】図１９は、図１８の高周波伝送線路接続シ
ステム５００の一部断面斜視図を示している。
【０１３１】図１８および図１９に示す高周波伝送線路
接続システム５００は、グランド１０２と信号線導体に
より形成された第１の信号線１０４とによってストリッ
プ線路が形成された多層回路基板５０６からなる第１の
伝送線路５０８と、グランド１２２と信号線導体により
形成された第２の信号線１１０とによってマイクロスト
リップ線路が形成された多層回路基板５２４からなる第
２の伝送線路５１４とから構成されている。
【０１３２】この図１８、図１９例の高周波伝送線路接
続システム５００では、第１の信号線１０４と第２の信
号線１１０とは、それぞれの端部に設けられた切欠ビア
１１６と、ビアホール１２６に挿入固定された電極１１
２とを介して電気的に接続することが可能である。
【０１３３】しかし、第２の伝送線路５１４がマイクロ
ストリップ線路であるため、第１の伝送線路５０８の多
層回路基板５０６の下側の層のグランド１０２と、第２
の伝送線路５１４の下側のグランド１２２とを図１５例
の高周波伝送線路接続システム４００のようにバネ部材
４０２を用いて直接接続することはできない。
【０１３４】そこで、第２の伝送線路５１４の多層回路
基板５２４のグランド１２２に、グランドビアホール５
２６を形成し、このグランドビアホール５２６に、電極
１１２と材質および形状が同一（同一でなくてもよい
が、同一のものを用いた方がコストを低減することがで
きる。）の棒状のグランド端子５２８の軸部５２８Ｂを
挿入して半田等により固着する。
【０１３５】その一方、第１の伝送線路５０８の多層回
路基板５０６の切欠ビア１１６が設けられた基板端に、
さらに、グランド端子５２８の頭部５２８Ａの外周に対
応した凹部５３０を有する切欠グランドビア５３２を設
ける。なお、切欠グランドビア５３２と切欠ビア１１６
とは、クリアランス１２０を介して絶縁されている。
【０１３６】そして、第２の伝送線路５１４の多層回路
基板５２４上に、電極１１２の頭部１１２Ａの外周の一
部に対して、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０
６の切欠ビア１１６のビア内壁１３２が対向して接触す
るように、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０６
を位置決めし、電極１１２とビア内壁１３２、すなわち
切欠ビア１１６とを接触させて接続する。
【０１３７】このとき、同時に、グランド端子５２８の
頭部５２８Ａの外周の一部に対して、切欠グランドビア
５３２の凹部５３０が対向して接触するように、第１の
伝送線路５０８の多層回路基板５０６を位置決めし、グ
ランド端子５２８と切欠グランドビア５３２の凹部５３
０の内壁とを接触させて接続する。
【０１３８】図１８、図１９に示すように、グランド端
子５２８と切欠グランドビア５３２が形成された高周波
伝送線路接続システム５００は、マイクロストリップ線
路である第１の伝送線路５０８とマイクロストリップ線
路である第２の伝送線路５１４の接続など、グランド面
同士を直接接続することができない場合に有効である。
【０１３９】なお、グランド端子５２８と切欠グランド
ビア５３２は、切欠ビア１１６と同一の辺上に配置して
いるが、切欠グランドビア５３２は、図１９に示すよう
に、平面的に見てこの辺と直交する他の辺５４０または
辺５４２上に配置してもよい。なお、この場合、多層回
路基板５０６の横幅は、多層回路基板５２４の横幅よ
り、グランド端子を形成する分狭くしておく必要があ
る。ただし、切欠グランドビアは、信号線に接続されて
いる切欠ビア１１６のなるべく近くに形成することが望
ましい。
【０１４０】なお、図２０に示すように、電極１１２を
切欠ビア１１６の方向に僅かに傾けて固定しておくこと
により、多層回路基板５０６を側面より押しつける力Ｆ
ａで、同時に多層回路基板５０６を上面から押しつける
力Ｆｂも加わるようになり、より確実な電気的接触が得
られる。ただし、電極１１２を傾け過ぎると、逆に電気
的接続が不安定になる。
【０１４１】図２１は、この発明のさらに他の実施の形
態に係る高周波伝送線路接続システム６００の一部断面
斜視図を示している。
【０１４２】この高周波伝送線路接続システム６００
は、裏面のグランド６０２と信号線導体により形成され
た第１の信号線６０４とによりマイクロストリップ線路
が形成された多層回路基板６０６からなる第１の伝送線
路６０８と、表裏のグランド６１０とその間の層の信号
線導体により形成された第２の信号線７１０とによりス
トリップ線路が形成された多層回路基板７２４からなる
第２の伝送線路７１４とから構成されている。
【０１４３】この場合、第１の信号線６０４の一端側に
は、集積回路等の供試デバイス７３０が金線７３２を介
して取り付けられ、他端側には、切欠ビア７１６が設け
られている。
【０１４４】また、第２の信号線７１０の一端側には、
電極１１２が挿入固定されるビアホール７３４が形成さ
れ、他端側には、切欠ビア７４６が形成されている。
【０１４５】さらに、一方の多層回路基板７２４の表面
には、他方の多層回路基板６０６を上方向から押さえる
ための上述した燐青銅製の２つのバネ部材４０２が半田
４０６等により固定されている。
【０１４６】さらにまた、ビアホール７３４の近傍にバ
ンプ４０４が設けられている。
【０１４７】また、多層回路基板６０６には、圧縮コイ
ルで模擬したバネ部材７５０により矢印方向の力Ｆａが
付与されている。
【０１４８】このように構成される第１および第２の伝
送線路６０８、７１４は、弾性部材であるバネ部材４０
２、７５０の弾性力により、グランド６０２とグランド
６１０とがバンプ４０４を介して相互に接触して電気的
に接続されるとともに、電極１１２に対して切欠ビア７
１６のビア内壁とが接触して信号線が電気的に接続され
る。
【０１４９】なお、この図２１例の高周波伝送線路接続
システム６００では、多層回路基板６０６の上部に、切
欠ビア７１６の近傍で上面より押しつける力が加わるよ
うにバネ部材４０２を設けているが、バネ部材４０２で
押しつける以外に、多層回路基板６０６の上に構造物を
設け、コイルバネやネジ等で押しつけるようにしてもよ
い。
【０１５０】また、この図２１例では、多層回路基板６
０６の縦方向を、いわゆる板バネであるバネ部材４０２
により押しつけるようにしているが、多層回路基板６０
６の横方向から押さえるようにすることもできる。
【０１５１】なお、切欠ビア７１６に近い場所で多層回
路基板６０６を押しつけることで、グランド接続が確実
になり、その結果、伝送特性等の高周波特性が良好に保
持される。
【０１５２】この図２１例でも、図１６例で説明したの
と同様に、多層回路基板６０６を上側からバネ部材４０
２で押しつける機構を設けた構造においてバンプ４０４
を設けているので、多層回路基板６０６を抜き差しする
たびに、多層回路基板６０６のグランド６０２の表面に
ついた酸化膜がバンプ４０４に擦りとられるとともに、
バンプ４０４の表面がグランド６０２により擦られて、
いわゆるリフレッシュ効果が得られ、接触部分が常にフ
レッシュな状態に保持されるため、小さな値の接触抵抗
を安定して保持することができる。
【０１５３】この図２１例では、圧縮コイルバネで模擬
したバネ部材７５０により多層回路基板６０６の端部を
電極１１２に向かって押しつける力Ｆａを加えている
が、圧縮コイルバネに限らず、構造物を設け、板バネや
ネジ等で押しつけることも可能である。
【０１５４】なお、多層回路基板６０６を電極１１２側
へ押しつける構造であれば、バネ部材７５０は、下方側
に、すなわち多層回路基板７２４側に突き出している必
要はない。
【０１５５】多層回路基板６０６を電極１１２側へ容易
に、かつ真っ直ぐに押しつけるために、たとえば多層回
路基板７２４の表面または側面にガイド機構を設けても
よい。ガイド機構を設けることにより、このガイド機構
に沿って多層回路基板６０６をスライドして挿入するこ
とができるので、接続の際の作業性が向上する。
【０１５６】図２１に示すように、多層回路基板６０６
上に供試デバイス７３０を搭載する構成とすることで、
従来技術に係る高周波コネクタを用いる接続技術と比較
して、多層回路基板６０６からなる第１の伝送線路６０
８の入れ替えも簡単になり、供試デバイス７３０の測定
間の作業時間を短縮して作業コストを低減することがで
きる。もちろん、高周波コネクタを使用しない分、材料
コストも低減することができる。
【０１５７】図２２は、この発明のさらに他の実施の形
態に係る高周波伝送線路接続システム８００の一部省略
縦断面図を示している。
【０１５８】この図２２例の高周波伝送線路接続システ
ム８００では、第１の伝送線路８０８を形成する多層回
路基板８０６の表面のグランド上にフェースアップで取
り付けられた供試デバイス８１９が信号線導体８１７と
金線８１８を介して接続されている。
【０１５９】この高周波伝送線路接続システム８００で
は、多層回路基板８１２により形成されている第２の伝
送線路８１０側から信号が入力され、この入力信号が電
極１１２、切欠ビア８１６、信号線導体８１７および金
線８１８を介して供試デバイス８１９に供給される。そ
して、供試デバイス８１９からの出力信号が金線８１
８、信号線導体８１７、切欠ビア８１６および電極１１
２を介して多層回路基板８２２により形成されている第
３の伝送線路８２０に導出される。
【０１６０】なお、供試デバイス８１９に電源電圧ある
いはバイアス電圧を供給する必要がある場合には、ピン
プローブを併用して、供試デバイス８１９のパッドに供
給することができる。
【０１６１】第１〜第３の伝送線路８０８、８１０、８
２０をカスケードに接続する際には、たとえば、第２の
伝送線路８１０を固定し、第１および第３の伝送線路８
０８、８２０を可動構造とする。この場合、多層回路基
板８１２、８２２の側面にガイド機構を設けることで、
まず、第２の伝送線路８１０に対して第１の伝送線路８
０８を矢印Ｄ方向からスライドさせて接続する。次に、
第１の伝送線路８０８に対して矢印Ｄ方向から第３の伝
送線路８２０を接続させることで、がたつきがなく円滑
に、かつ真っ直ぐに押しつけることができ、第１〜第３
の伝送線路８０８、８１０、８２０の安定した信号線接
続が可能となる。
【０１６２】以上の一連の接続手順は、実際には、矢印
Ｄ方向に加える唯一の弾性力だけで簡便に実現できる。
【０１６３】もちろん、最初に第１の伝送線路８０８の
出力端と第３の伝送線路８２０とを接続して一体的な構
造とし、その後、この一体的な構造の第１の伝送線路８
０８の入力端と第２の伝送線路８１０とを接続するよう
にすることもできる。
【０１６４】なお、この図２２例では、第１の伝送線路
８０８を、第２および第３の伝送線路８１０、８２０上
に半田４０６等により取り付けたバネ部材４０２によっ
て弾性的に圧力を加えるようにしているので、グランド
接続も一層良好になる。
【０１６５】このように、この図２２例の高周波伝送線
路接続システム８００によれば、第１〜第３の伝送線路
８０８、８１０、８２０のカスケード接続が容易に可能
であり、第１の伝送線路８０８の入出力端のインピーダ
ンス整合も良好にとれて、供試デバイス８１９の正確な
高周波特性を評価することができる。
【０１６６】さらに、第１の伝送線路８０８の入れ替え
が簡単であるので、供試デバイス８１９の高周波測定前
後の段取りのための作業時間を短縮することができる。
すなわち、作業コストを低減することができる。
【０１６７】さらに、カスケード接続の際に、接続部に
従来技術で説明したような高周波コネクタが不要であ
り、かつ第１の伝送線路８０８を比較的に小さな面積の
多層回路基板８０６で形成することができるので、材料
コストを低減することができる。
【０１６８】このようにして、多量の供試デバイス８１
９の評価を容易な作業で短時間に行うことができる。
【０１６９】図２２例の高周波伝送線路接続システム８
００では、３つの伝送線路８０８、８１０、８２０のカ
スケード接続について説明しているが、３つ以上の伝送
線路のカスケード接続も可能である。
【０１７０】以上説明したこの実施の形態にかかる高周
波伝送線路接続システムでは、トリプレート構造のスト
リップ線路に関しては導体層３層のプリント配線基板で
ある多層回路基板を例とし、ダブレット構造のマイクロ
ストリップ線路に関しては導体層２層の多層回路基板を
例として説明しているが、トリプレート構造あるいはダ
ブレット構造が保持されていれば、３層あるいは２層以
上の何層の多層回路基板でも利用することができる。
【０１７１】なお、多層回路基板は、誘電体として樹脂
系の基板を利用することに限らず、セラミック基板、あ
るいはシリコン基板等、集積回路と一体化した配線構造
の高周波回路基板を用いることができる。
【０１７２】また、同軸線は、上述したセミリジットケ
ーブルに限らず、フレキシブルな同軸線、あるいは同軸
管形の同軸線を用いることもできる。
【０１７３】なお、上述の実施の形態において、同軸線
あるいは多層回路基板上の信号線としては、１つの信号
線を例として説明しているが、これに限らず、２つの信
号線を用いる場合でも、同様に、各々の信号線に対応す
る切欠ビアと電極を二組用いて接続する構造に拡張する
ことができる。
【０１７４】さらに、カスケード接続は、同一軸上に接
続した例を示しているが、方向を変えてカスケード接続
とすることも可能である。
【０１７５】そして、この発明は、上述の実施の形態に
限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構
成を採り得ることはもちろんである。
【０１７６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、伝送線路の接続部における広帯域での良好なインピ
ーダンス整合を実現することができる。
【０１７７】また、１０ＧＨｚを超える帯域までの再現
性のよい安定した接続技術（固着技術）を実現できる。
【０１７８】さらに、接続部の機械的強度を確保するこ
とができる。
【０１７９】また、作業性に優れ、廉価で簡単かつ高精
度な接続を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る高周波伝送線路
接続システムの分解斜視図である。
【図２】図１の高周波伝送線路接続システムの一部断面
斜視図である。
【図３】多層回路基板の一部のビアホール近傍の正面図
である。
【図４】クリアランスの外径を変化させた場合の特性イ
ンピーダンスの変化の測定例の特性インピーダンス特性
図である。
【図５】この発明の他の実施の形態に係る高周波伝送線
路接続システムの分解斜視図である。
【図６】図５の高周波伝送線路接続システムの一部断面
斜視図である。
【図７】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波
伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図８】図７の高周波伝送線路接続システムの一部断面
斜視図である。
【図９】同軸線と切欠ビアの接続部近傍の拡大図であ
る。
【図１０】ダブレット構造のマイクロストリップ線路と
同軸線との高周波伝送線路接続システムの例を示す斜視
図である。
【図１１】図８の高周波伝送線路接続システムの伝送特
性と、図２３に示した従来技術の伝送特性の比較のため
の利得特性図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの斜視図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの斜視図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの斜視図である。
【図１５】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図１６】図１５の高周波伝送線路接続システムの一部
省略縦断面図である。
【図１７】盛り上がりすぎたバンプによる不都合を説明
する図である。
【図１８】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図１９】図１８の高周波伝送線路接続システムの一部
断面斜視図である。
【図２０】電極を傾けた接続構造の説明図である。
【図２１】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの一部断面斜視図である。
【図２２】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周
波伝送線路接続システムの一部省略縦断面図である。
【図２３】第１の従来技術に係る接続構造の分解斜視図
である。
【図２４】図２３の接続構造の一部断面斜視図である。
【図２５】第２の従来技術に係る接続構造の分解斜視図
である。
【図２６】図２５の接続構造の一部断面斜視図である。
【符号の説明】
２、３２、１０６、１２４、２０６、３３４、５０６、
５２４、６０６、７２４、８０６、８１２、８２２…多
層回路基板 ４、２２、４２、１２６、１３４、１３６、５２６、７
３４…ビアホール ６、３０２…同軸線 ８、３６、３
１０…中心導体 １０、１６、３６、３１４、４０６…半田 １２、２０、３８、４０、１０２、１２２、３３５、６
０２、６１０…グランド １４、３０６…外部導体 ２４、３４、
８１７…信号線導体 １００、２００、３００、３４４、３５０、３８０、３
９０、４００、５００、６００、８００…高周波伝送線
路接続システム １０４、３３０、６０４…第１の信号線 １０８、２０８、３３６、５０８、６０８、８０８…第
１の伝送線路 １１０、３０８、７１０…第２の信号線 １１２、３１
２…電極 １１２Ａ、５２８Ａ…頭部 １１２Ｂ、５
２８Ｂ…軸部 １１６、７１６、７４６、８１６…切欠ビア １１４、３０４、５１４、７１４、８１０…第２の伝送
線路 １１８…切欠ランド １２０、１３
０…クリアランス １２８…ランド １３２…ビア
内壁 ２０２…グランド袖（袖状部） ２１０、３０
９…間隙 ３２０、５３０…凹部 ３３２…誘電
体層 ３５２、３７２…導体金具 ３５４…半筒
状部 ３５６…底面部 ３７０…信号
接続部 ４０２、７５０…バネ部材 ４０４、４１
２…バンプ ４０８…接触部 ５２８…グラ
ンド端子 ５３２…切欠グランドビア ５４０…辺 ７３０、８１９…供試デバイス ７３２、８１
８…金線 ８２０…第３の伝送線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E344 AA02 AA12 AA15 AA21 BB02 BB06 BB14 BB15 CC05 CC09 CC11 CC14 CC23 CC25 CD12 CD15 CD25 DD02 DD07 EE06 5J011 DA12

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】グランドと第１の信号線とによりストリッ
    プ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層
    回路基板からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電
    気的に接続している電極を有する第２の伝送線路とを電
    気的に接続する高周波伝送線路接続システムであって、 前記第１の伝送線路の多層回路基板の端には、前記スト
    リップ線路または前記マイクロストリップ線路の前記第
    １の信号線に接続され、かつビアホールの一部が切り欠
    かれた電極としての切欠ビアが設けられ、 前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グラン
    ドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性イン
    ピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設け
    られ、 前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線
    路の前記電極とが接続されるとともに、前記第１および
    第２の伝送線路のグランド同士が接続されることを特徴
    とする高周波伝送線路接続システム。
  2. 【請求項２】請求項１記載のシステムにおいて、 前記第１の伝送線路の多層回路基板の端に設けられた前
    記切欠ビアの外側に位置する前記クリアランスの外側の
    両グランドが、前記切欠ビアを構成する切欠側端の両端
    側から前記切欠ビアを挟むように一定間隔で外方に延び
    る袖状部として形成されていることを特徴とする高周波
    伝送線路接続システム。
  3. 【請求項３】請求項２記載のシステムにおいて、 前記第２の伝送線路が同軸線であるとき、前記袖状部の
    前記一定間隔が、前記同軸線の外部導体を挟んで収容で
    きるように前記同軸線の外部導体の径に対応した間隙と
    し、 前記同軸線の前記第２の信号線である中心導体を剥き出
    して前記電極とし、前記袖状部の間隙に前記同軸線の前
    記外部導体を挿入して前記外部導体と前記第１の伝送線
    路の前記袖状部の両グランドとを接続するとともに、前
    記剥き出した中心導体である前記電極と前記第１の伝送
    線路の前記切欠ビアとを接続することを特徴とする高周
    波伝送線路接続システム。
  4. 【請求項４】請求項３記載のシステムにおいて、 前記同軸線の外部導体からなるグランドと、前記第１の
    伝送線路の前記多層回路基板のグランドとの接続には、
    ２つの導体金具を用い、前記２つの導体金具のそれぞれ
    が、前記多層回路基板の両側から、前記同軸線の外部導
    体の少なくとも一部を押さえるようにして接触されかつ
    前記第１の伝送線路のグランドと接続されることを特徴
    とする高周波伝送線路接続システム。
  5. 【請求項５】請求項１記載のシステムにおいて、前記第
    ２の伝送線路が、グランドと第２の信号線とによりスト
    リップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された
    多層回路基板とされるとき、 前記第２の信号線の端部にビアホールが形成され、 前記ビアホールのランドの周囲と前記グランドとの間
    に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダン
    スに整合する間隔を有するクリアランスが設けられ、 前記ビアホールに棒状の端子が挿入されて前記電極とさ
    れ、 前記第２の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒
    状の端子の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線
    路としての前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁
    が対向して接触するように、前記第１の伝送線路として
    の前記多層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前
    記電極と前記ビア内壁とを接続することを特徴とする高
    周波伝送線路接続システム。
  6. 【請求項６】請求項５記載のシステムにおいて、 前記第２の伝送線路としての多層回路基板のグランド
    に、さらに、棒状のグランド端子を設け、 前記第１の伝送線路としての多層回路基板の前記切欠ビ
    アが設けられた基板端には、さらに、前記棒状のグラン
    ド端子の外周に対応した凹部を有する切欠グランドビア
    を設け、 前記第２の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒
    状の端子の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線
    路としての前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁
    が対向して接触するように、前記第１の伝送線路として
    の前記多層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前
    記電極と前記ビア内壁とを接続する際、 同時に、前記棒状のグランド端子の外周に対して、前記
    切欠グランドビアの凹部が対向して接触するように、前
    記第１の伝送線路としての多層回路基板を位置決めし、
    前記棒状のグランド端子と前記切欠グランドビアの内壁
    とを接続することを特徴とする高周波伝送線路接続シス
    テム。
  7. 【請求項７】請求項５または６記載のシステムにおい
    て、 前記第２の伝送線路としての多層回路基板に、前記第１
    の伝送線路としての多層回路基板を接続する際、弾性部
    材の弾性力により、相互のグランド接続および信号線接
    続を保持するように構成することを特徴とする高周波伝
    送線路接続システム。
  8. 【請求項８】請求項７記載のシステムにおいて、 前記第１の伝送線路としての多層回路基板のグランド
    と、このグランドに対向する前記第２の伝送線路として
    の多層回路基板のグランドとの間に、グランド接続位置
    を確定すると同時に接触抵抗値を小さくするためのバン
    プを設けることを特徴とする高周波伝送線路接続システ
    ム。
  9. 【請求項９】グランドと第１の信号線とによりストリッ
    プ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層
    回路基板からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電
    気的に接続している電極を有する第２の伝送線路とを電
    気的に接続する高周波伝送線路接続システムに適用され
    る接続方法であって、 前記第１の伝送線路の多層回路基板の端には、前記スト
    リップ線路または前記マイクロストリップ線路の前記第
    １の信号線に接続され、かつビアホールの一部が切り欠
    かれた電極としての切欠ビアが設けられるステップと、 前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グラン
    ドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性イン
    ピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設け
    られるステップと、 前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線
    路の前記電極とが接続されるとともに、前記第１および
    第２の伝送線路のグランド同士が接続されるステップと
    を備えることを特徴とする高周波伝送線路接続方法。
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