JP2005012727A

JP2005012727A - 高周波用伝送線路

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Publication number: JP2005012727A
Application number: JP2003177535A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Tanaka; 信幸田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】高周波信号の伝送効率を向上させ、高周波用伝送線路に接続される高周波用電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させること。
【解決手段】絶縁基板１の上面に形成された線路導体２および同一面接地導体３と、絶縁基板１の下面に形成された下部接地導体５と、絶縁基板１の両側面の中央部に形成された側部接地導体７と、同一面接地導体３における側部接地導体７の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体３の上記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、同一面接地導体３における側部接地導体７の他辺側の端に相当する部位から上記同一面接地導体３の他辺側の端の手前まで設けられた被覆層３ａとを有する伝送線路用基体１ａが、直方体状の金属部材８の溝８ａに、伝送線路用基体１ａの上面を金属部材８の上面よりも低くして嵌着されロウ付接合されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等の高周波用電子部品に接続させて高周波信号を伝送させるための高周波用伝送線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯やミリ波帯等の高周波信号で作動する半導体素子等の高周波用電子部品に接続させて高周波信号を伝送させるための高周波用伝送線路を図３に斜視図で示す。
【０００３】
同図において、１１はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）質セラミックス，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質セラミックス，ムライト（３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）質セラミックス等の誘電体から成る四角形状の絶縁基板であり、絶縁基板１１はその上面に、一辺から対向する他辺にかけて形成され、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）等のメタライズ層から成る線路導体１２と、線路導体１２の両側に等間隔をもって形成されたＷ，Ｍｏ等のメタライズ層から成る同一面接地導体１３とを有する。また、絶縁基板１１の下面には、その全面に線路導体１２と同様のメタライズ層から成る下部接地導体１５を有する。
【０００４】
このような絶縁基板１１は、線路導体１２を伝送する高周波信号の周波数に応じて線路導体１２と同一面接地導体１３との間の間隔を適宜調整することによって、線路導体１２を特性インピーダンスに整合させることができる。このように、線路導体１２を特性インピーダンスに整合させることによって、線路導体１２を伝送する高周波信号の伝送効率を良好なものとすることができる。
【０００５】
また絶縁基板１１は、同一面接地導体１３から下部接地導体１５にかけて貫通導体１４が形成されることによって、または絶縁基板１１の線路導体１２の線路方向に垂直な側面に、同一面接地導体１３を延出して下部接地導体１５に接続された端面接地導体１６が形成されることによって、同一面接地導体１３と下部接地導体１５とが電気的に接続されて線路導体１２に対する接地電位を強化することができ、線路導体１２を伝送する高周波信号の伝送性をより良好なものとすることができる。
【０００６】
好ましくは、貫通導体１４および端面接地導体１６がともに形成されることによって、同一面接地導体１３をより安定な接地電位とすることができる。
【０００７】
以上のように、図３に示される高周波用伝送線路は、線路導体１２を伝送する高周波信号の伝送効率を向上させることができ、高周波用の伝送線路として用いられる（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２３１０６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の高周波用伝送線路では、線路導体１２を伝送する高周波信号の周波数がより高周波帯域のものになると、同一面接地導体１３の接地電位が不十分となり、線路導体１２を伝送する高周波信号に反射等の伝送損失が発生し易くなり、高周波信号の伝送効率が低下し易くなるという問題があった。特に、線路導体１２を伝送する高周波信号が１０ＧＨｚ以上である場合、上記問題点が顕著なものとなっていた。
【００１０】
また、線路導体１２を伝送する高周波信号の周波数が１０ＧＨｚ以上のものになると、線路導体１２を伝送する高周波信号が絶縁基板１１の外側に放射され、高周波信号に放射による損失が発生し、高周波信号の伝送効率が低下し易くなるという問題点もあった。
【００１１】
さらには、線路導体１２を伝送する高周波信号の周波数がより高周波帯域のものになると、線路導体１２のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させるために絶縁基板１１の厚さを薄くする必要性が生じ、その場合、絶縁基板１１が非常に薄いものとなり、例えば絶縁基板１１を外部電気回路基板等に実装する場合や、線路導体１２と高周波用電子部品とを電気的に接続する場合などの絶縁基板１１を取り扱う際に、絶縁基板１１にクラック等の破損が生じ易くなる。その結果、線路導体１２が断線して、高周波信号が伝送できなくなるという問題点があった。
【００１２】
従って、本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、高周波用伝送線路において、線路導体で高周波信号の反射等の伝送損失が生ずるのを防止することにより、高周波用伝送線路における高周波信号の伝送効率を向上させ、高周波用伝送線路に接続される高周波用電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得るものとすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の高周波用伝送線路は、四角形状の絶縁基板の上面に一辺から対向する他辺にかけて形成された線路導体およびその両側に等間隔をもって前記線路導体に平行な両側辺までそれぞれ形成された同一面接地導体と、前記絶縁基板の下面の全面に形成された下部接地導体と、前記絶縁基板の前記線路導体に平行な両側面の中央部に形成された、前記同一面接地導体および前記下部接地導体を電気的に接続する側部接地導体と、前記同一面接地導体における前記側部接地導体の前記一辺側の端に相当する部位から前記同一面接地導体の前記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、前記同一面接地導体における前記側部接地導体の前記他辺側の端に相当する部位から前記同一面接地導体の前記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層とを有する伝送線路用基体が、直方体状の金属部材の上面の一辺から対向する他辺にかけて形成された溝に、前記伝送線路用基体の前記上面を前記金属部材の前記上面よりも低くして嵌着されロウ付接合されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の高周波用伝送線路は、四角形状の絶縁基板の上面に一辺から対向する他辺にかけて形成された線路導体およびその両側に等間隔をもって線路導体に平行な両側辺までそれぞれ形成された同一面接地導体と、絶縁基板の下面の全面に形成された下部接地導体と、絶縁基板の線路導体に平行な両側面の中央部に形成された、同一面接地導体および下部接地導体を電気的に接続する側部接地導体と、同一面接地導体における側部接地導体の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、同一面接地導体における側部接地導体の他辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層とを有する伝送線路用基体が、直方体状の金属部材の上面の一辺から対向する他辺にかけて形成された溝に、伝送線路用基体の上面を金属部材の上面よりも低くして嵌着されロウ付接合されていることによって、側部接地導体および下部接地導体が全面において電気伝導性に優れる金属部材に接続されることとなり、線路導体に対する接地電位を非常に強化し安定化することができる。また、同一面接地導体も側部接地導体を介して金属部材と電気的に接続されるので、同一面接地導体の接地電位も非常に強化し安定化することができる。その結果、線路導体を伝送する高周波信号がより高周波帯域のものとなっても高周波信号に反射等の伝送損失が発生するのを有効に抑制し、高周波信号を正常かつ安定に伝送させることができる。
【００１５】
また、伝送線路用基体の側面および下面が電気伝導性に優れる金属部材に取り囲まれることによって、線路導体に対する非常に大きな電磁遮蔽効果（シールド効果）が得られ、この電磁遮蔽効果により、線路導体を伝送する高周波信号が絶縁基板の内部に放射されても、その放射された高周波信号の成分は同一面接地導体と金属部材とで取り囲まれる領域内に閉じ込められ、損失が有効に抑えられる。その結果、高周波信号の損失を抑え、高周波信号の伝送効率を良好なものとすることができる。
【００１６】
さらには、線路導体を伝送する高周波信号の周波数がより高周波帯域のものになった場合、線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させるために絶縁基板の厚さを薄くしても、金属部材によって絶縁基板を補強することができ、例えば絶縁基板を外部電気絶縁基板等に実装する場合や、線路導体と高周波用電子部品とを電気的に接続する場合等の絶縁基板を取り扱う際に、絶縁基板にクラック等の破損が生じるのを有効に抑制することができる。その結果、線路導体が断線するのを有効に防止でき、高周波信号を常に正常かつ安定に伝送することができる。
【００１７】
また、同一面接地導体における側部接地導体の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、同一面接地導体における側部接地導体の他辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層を有していることによって、伝送線路用基体を金属部材にロウ付接合する際にロウ材が流れて同一面接地導体の端部側の上面にロウ材が付着するのを有効に防止し、同一面接地導体の端部側の上面にボンディングワイヤを良好に接続させることができる。その結果、外部電気回路基板と高周波伝送用回路の伝送線路用基体とをボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して確実に接続することができる。
【００１８】
さらに、同一面接地導体の端部にボンディングワイヤを接続する際、被覆層の端辺を基準としてボンディングワイヤの接続位置を精度よく決めることができ、その結果、ボンディングワイヤの接続位置がばらついてボンディングワイヤの長さが一定しないことによるインピーダンスのばらつきを有効に抑制し、伝送特性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の高周波用伝送線路について以下に詳細に説明する。図１は本発明の高周波用伝送線路について実施の形態の一例を示す展開斜視図である。同図において、１は絶縁基板、１ａは伝送線路用基体、２は線路導体、３は同一面接地導体、５は下部接地導体、７は側部接地導体、８は金属部材である。
【００２０】
本発明の高周波用伝送線路は、四角形状の絶縁基板１の上面に一辺から対向する他辺にかけて形成された線路導体２およびその両側に等間隔をもって線路導体２に平行な両側辺までそれぞれ形成された同一面接地導体３と、絶縁基板１の下面の全面に形成された下部接地導体５と、絶縁基板１の線路導体２に平行な両側面の中央部に形成された、同一面接地導体３および下部接地導体５を電気的に接続する側部接地導体７と、同一面接地導体３における側部接地導体７の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体３の上記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、同一面接地導体３における側部接地導体７の他辺側の端に相当する部位から同一面接地導体３の上記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層３ａとを有する伝送線路用基体１ａが、直方体状の金属部材８の上面の一辺から対向する他辺にかけて形成された溝８ａに、伝送線路用基体１ａの上面を金属部材８の上面よりも低くして嵌着されロウ付接合されている。
【００２１】
絶縁基板１は、Ａｌ_２Ｏ_３質セラミックス，ＡｌＮ質セラミックス，３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２質セラミックス等の誘電体からなる四角形状のものである。
【００２２】
線路導体２および同一面接地導体３は、絶縁基板１の上面に形成されたＷ，Ｍｏ等のメタライズ層から成る。また、絶縁基板１の下面にはその全面に線路導体２と同様のメタライズ層から成る下部接地導体５を有する。
【００２３】
また、絶縁基板１の側面の中央部には線路導体２と同様のメタライズ層から成る側部接地導体７が形成されている。これらの下部接地導体５および側部接地導体７と同一面接地導体３とにより、線路導体２に対する接地が強化され、線路導体２の高周波信号の伝送効率に優れたものとなる。
【００２４】
また図１に示すように、同一面接地導体３における側部接地導体７の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体３の上記一辺側の端の手前まで、および、同一面接地導体３における側部接地導体７の他辺側の端に相当する部位から同一面接地導体３の上記他辺側の端の手前までの４箇所に被覆層３ａが設けられている。この構成により、伝送線路用基体１ａを金属部材８にロウ付接合する際にロウ材が流れて同一面接地導体３の端部側の上面にロウ材が付着するのを有効に防止し、同一面接地導体３の端部側の上面にボンディングワイヤを良好に接続させることができる。その結果、外部電気回路基板と高周波伝送用回路の伝送線路用基体１ａとをボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して確実に接続することができる。
【００２５】
さらに、同一面接地導体３の端部にボンディングワイヤを接続する際、被覆層３ａの端辺を基準としてボンディングワイヤの接続位置を精度よく決めることができ、その結果、ボンディングワイヤの接続位置がばらついてボンディングワイヤの長さが一定しないことによるインピーダンスのばらつきを有効に抑制し、伝送特性を向上させることができる。
【００２６】
好ましくは、側部接地導体７の端部と絶縁基板１の端面との距離Ｌ２は絶縁基板１の全長Ｌ１に対して、０．２×Ｌ１≦Ｌ２≦０．４×Ｌ１であるのがよい。これにより、線路導体２に対する接地が十分に強化され、線路導体２の高周波信号の伝送効率に非常に優れたものとなるとともに、伝送線路用基体１ａを金属部材８にロウ付接合する際に同一面接地導体３の端部側の上面にロウ材が流れるのをより有効に防止し、同一面接地導体３の端部側を外部電気回路基板とボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して確実に接続することができる。
【００２７】
Ｌ２＜０．２×Ｌ１であると、側部接地導体７の端部と絶縁基板１の端面との距離が短くなるため、同一面接地導体３の端部側の上面の露出面積が小さくなり、外部電気回路基板と電気的に接続するためのボンディングワイヤ等の電気的接続手段を接続するのが困難になる。また、Ｌ２＞０．４×Ｌ１であると、側部接地導体７の面積が小さくなり線路導体２に対する接地が十分強化されず、線路導体２の高周波信号の伝送効率が低下する。
【００２８】
また好ましくは、絶縁基体１は、同一面接地導体３から下部接地導体５にかけて貫通導体４が形成されているのがよい。あるいは、絶縁基板１の線路導体２の線路方向に垂直な側面に同一面接地導体３を延出して下部接地導体５に接続した線路導体２と同様のメタライズ層から成る端面接地導体６が形成されていてもよい。この構成により、同一面接地導体３と下部接地導体５とがより電位差が小さくなるように電気的に接続され、同一面接地導体３の接地電位がさらに強化される。また、線路導体２を伝送する高周波信号が貫通導体４または端面接地導体６で囲まれる領域よりも外側に放射されるのを有効に抑制されるため、線路導体２に対する電磁遮蔽効果も得られることとなる。
【００２９】
なお、これらの貫通導体４および端面接地導体６はともに形成されていてもよい。これにより線路導体２に対する接地電位をより強化できるとともに電磁遮蔽効果をより向上させることができる。
【００３０】
また、端面接地導体６は、絶縁基板１の線路導体２の線路方向に垂直な側面に、上端から下端にかけて切欠き（キャスタレーション）が形成され、その内面に導体を配設することにより形成されていてもよい。
【００３１】
また貫通導体４が設けられている場合、被覆層３ａは、絶縁基板１の線路導体２の線路方向に垂直な側面に一番近い貫通導体４を覆うように、あるいはこの貫通導体４よりも絶縁基板１の線路導体２の線路方向に垂直な側面側に設けられているのがよい。これにより、同一面接地導体３の貫通導体４に位置する部位にボンディングワイヤが接続されるのを防止することができる。つまり、貫通導体４は、通常絶縁基板１となるセラミックグリーンシートに設けた貫通孔に金属ペーストを充填して同時焼成することにより形成されるが、この同時焼成の際に貫通導体４は金属ペースト中のバインダ成分が除去されることにより収縮率が高くなり、その結果、同一面接地導体３の貫通導体４に位置する部位が凹んだ状態になり易い。よって、この凹んだ部位にボンディングワイヤが接続されると、接続不良が発生し易くなるため、この部位を避けるように接続するのがよい。
【００３２】
本発明の被覆層３ａは、伝送線路用基体１ａと金属部材８とを接合するためのロウ材が同一面接地導体３の端部側に流出するのを防止するためのものであり、ロウ材が濡れ難い材料、即ち、ロウ材をはじいて表面に濡れ広がらない材料が用いられ、電気絶縁性を有する材料やロウ材が濡れ難い金属が用いられる。
【００３３】
被覆層３ａが電気絶縁性を有する材料の場合、例えば、セラミック材料や樹脂等が用いられる。好ましくは、被覆層３ａは絶縁基板１と同じ材料からなるセラミック材料が用いられるのがよい。これにより、被覆層３ａを絶縁基体１や同一面接地導体３と同時焼成により作製することができ、被覆層３ａの強度を高めることができるとともに、同一面接地導体３との密着性を良好にすることができる。
【００３４】
また、被覆層３ａが、ロウ材が濡れ広がり難い金属の場合、スパッタリング等の薄膜形成法により形成されたクロム（Ｃｒ）、Ｎｉ−Ｃｒ合金、白金（Ｐｔ）等の薄膜が用いられる。
【００３５】
絶縁基板１は以下のようにして作製される。例えば、Ａｌ_２Ｏ_３質セラミックスから成る場合、先ず酸化アルミニウム、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加混合して泥漿状と成す。これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のテープ成形技術により複数のセラミックグリーンシートを得る。
【００３６】
次に、このセラミックグリーンシートに、Ｗ，Ｍｏ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを、スクリーン印刷法等の厚膜形成技術により印刷塗布して、線路導体２，同一面接地導体３および下部接地導体５となるメタライズ層を所定パターンに形成する。また、このセラミックグリーンシートに金型等によって打ち抜き加工を施すことによって、所望の位置に貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体４となるＷ，Ｍｏ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを充填する。
【００３７】
その後、このセラミックグリーンシートの側面に、端面接地導体６，側部接地導体７となるＷ，Ｍｏ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを塗布する。さらに、同一面接地導体３の所望の位置に被覆層３ａとなるＡｌ_２Ｏ_３質セラミックスを主成分とするペーストを所定の幅で形成する。そして、これを還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することにより製作することができる。
【００３８】
また線路導体２，同一面接地導体３，下部接地導体５，端面接地導体６および側部接地導体７は薄膜形成法によって形成されていてもよく、その場合、線路導体２，同一面接地導体３，下部接地導体５，端面接地導体６および側部接地導体７は窒化タンタル（Ｔａ_２Ｎ）、ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）等からなる多層または単層の金属層で形成され、セラミックグリーンシートを焼成した後にスパッタリング等の薄膜形成法により形成される。この場合、絶縁層３ａはＣｒ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｐｔ等の薄膜で形成する。
【００３９】
なお、線路導体２，同一面接地導体３，下部接地導体５，端面接地導体６および側部接地導体７は、その露出した表面に耐蝕性に優れ、かつ導電性接着材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層をめっき法等により被着させておくのがよい。これにより、線路導体２，同一面接地導体３，下部接地導体５，端面接地導体６および側部接地導体７の酸化腐食を有効に防止することができるとともに、線路導体２，同一面接地導体３，下部接地導体５，端面接地導体６および側部接地導体７に対するボンディングワイヤや導電性接着材等の濡れ性を良好なものとしてこれらの密着性を良好なものとすることができる。
【００４０】
金属部材８は鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金やＦｅ−Ｎｉ合金等から成り、上面に一辺から対向する他辺にかけて溝８ａが形成されている。そして、溝８ａに伝送線路用基体１ａが嵌め込まれ、伝送線路用基体１ａの下部接地導体５および側部接地導体７が銀（Ａｇ）ロウや金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田等の導電性接着材によって溝８ａの内面に接着され、下部接地導体５，側部接地導体７が金属部材８に機械的に固定されるとともに電気的に接続される。
【００４１】
この構成によって、側部接地導体７および下部接地導体５が全面において電気伝導性に優れる金属部材８に接続されることとなり、線路導体２に対する接地電位を非常に強化し安定化することができる。また、同一面接地導体３も側部接地導体７を介して金属部材８と電気的に接続されるので、同一面接地導体３の接地電位も非常に強化し安定化することができる。その結果、線路導体２を伝送する高周波信号がより高周波帯域のものとなっても高周波信号に反射等の伝送損失が発生するのを有効に抑制し、高周波信号を正常かつ安定に伝送させることができる。
【００４２】
また、伝送線路用基体１ａの側面および下面が電気伝導性に優れる金属部材８に取り囲まれることによって、線路導体２に対する非常に大きな電磁遮蔽効果（シールド効果）が得られ、この電磁遮蔽効果により、線路導体２を伝送する高周波信号が絶縁基板１の内部に放射されても、その放射された高周波信号の成分は同一面接地導体３と金属部材８とで取り囲まれる領域内に閉じ込められ、損失が有効に抑えられる。その結果、高周波信号の損失を抑え、高周波信号の伝送効率を良好なものとすることができる。
【００４３】
さらには、線路導体２を伝送する高周波信号の周波数がより高周波帯域のものになった場合、線路導体２のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させるために絶縁基板１の厚さを薄くしても、金属部材８によって絶縁基板１を補強することができ、例えば絶縁基板１を外部電気絶縁基板等に実装する場合や、線路導体２と高周波用電子部品とを電気的に接続する場合等の絶縁基板１を取り扱う際に、絶縁基板１にクラック等の破損が生じるのを有効に抑制することができる。その結果、線路導体２が断線するのを有効に防止でき、高周波信号を常に正常かつ安定に伝送させることができる。
【００４４】
ここで、伝送線路用基体１ａの高さをｈ１、溝８ａの深さをｈ２とすれば、ｈ２＞ｈ１となっている。この構成により、同一面接地導体３を全長にわたって側部で金属部材８と電気的に接続させることができるので、同一面接地導体３の接地電位をより強化し安定化することができるとともに線路導体２に対する電磁遮蔽効果を向上できる。また、金属部材８が線路導体２を絶縁基板１のさらに上側まで取り囲むことができ、線路導体２に対する電磁遮断効果をより大きくすることができる。その結果、線路導体２を伝送する高周波信号がより高周波帯域のものとなっても放射等の伝送損失が発生するのをより有効に抑制し、高周波信号を正常かつ安定に伝送させることができる。
【００４５】
ｈ２＜ｈ１である場合、側部接地導体７の上部が金属部材８に接続されていないためにこの部位の接地電位が不安定になって線路導体２を伝送する高周波信号に損失が生じ易くなる。また、ｈ２はｈ２≦１．５×ｈ１であるのがよく、これにより、金属部材８の体積が大きくなりすぎるのを防止するとともに、伝送線路用基体１ａと金属部材８との接着時等に伝送線路用基体１ａと金属部材８との熱膨張差が発生しても、伝送線路用基体１ａの側部に加わる熱膨張差による応力が大きくなりすぎるのを防止でき、絶縁基板１にクラック等の破損が生ずるのを有効に抑制することができる。
【００４６】
また、伝送線路用基体１ａの幅をＷ１、溝８ａの幅をＷ２とすれば、Ｗ２≧Ｗ１であり、好ましくはＷ１＋０．０３ｍｍ≦Ｗ２≦Ｗ１＋０．１ｍｍであるのがよい。この構成により、絶縁基板１の側部接地導体７と溝８ａとの間の導電性接着材の体積を大きくすることができ、伝送線路用基体１ａと金属部材８と熱膨張差によって発生する応力をこの導電性接着材で吸収して伝送線路用基体１ａにクラックが生じるのを有効に抑制することができる。
【００４７】
Ｗ２＜Ｗ１＋０．０３ｍｍであると、伝送線路用基体１ａの側部接地導体７と溝８ａとの間の導電性接着剤の体積が小さくなって伝送線路用基体１ａを金属部材８に強固に接着し難くなるとともに、伝送線路用基体１ａと金属部材８との熱膨張差による応力を吸収し難くなって伝送線路用基体１ａにクラックが生じ易くなる。また、Ｗ２＞Ｗ１＋０．１ｍｍであると、伝送線路用基体１ａの側部接地導体７と溝８ａとの隙間を毛細管現象によって導電性接着剤で完全に埋め込むのが困難となり、側部接地導体７と溝８ａとの間に隙間が生じ易くなって、側部接地導体７や同一面接地導体３の接地電位の強化が困難になる。さらには、Ｗ２＞Ｗ１＋０．１ｍｍであると、溝８ａに対する伝送線路用基体１ａの位置がずれ易くなって線路導体２の位置が安定せず、線路導体２をボンディングワイヤ等を介して高周波用電子部品と接続する際に、接続不良が生じ易くなったり、接続の作業性が低下し易くなる。
【００４８】
また、伝送線路用基体１ａの長さをＬ１、溝８ａの長さをＬ３とすれば、Ｌ１≦Ｌ３であるのがよい。この構成により、ボンディングワイヤが接続される線路導体２の端部を金属部材８で良好に取り囲むことができ、線路導体２の端部に対する接地電位をより強化し安定化することができる。その結果、線路導体２の中央部と端部とでインピーダンスの不整合が生じることはなく、ボンディングワイヤと線路導体２とを入出力する高周波信号の伝送モードが急激に変化して損失が生じるのを有効に抑制することができる。
【００４９】
好ましくは、Ｌ１＜Ｌ３であるのがよい。これにより、ボンディングワイヤが接続される線路導体２の端部の周辺を金属部材８が良好に取り囲むことができ、線路導体２に対する電磁遮断効果をより大きくすることができる。その結果、線路導体２を伝送する高周波信号がより高周波帯域のものとなっても放射等の伝送損失が発生するのをより有効に抑制し、高周波信号を正常かつ安定に伝送させることができる。
【００５０】
本発明の金属部材８は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、溝８ａの側面の下端または溝８ａの底面の両端に溝８ａの全長にわたって小さな溝８ｂを形成するのがよい。これにより、ロウ材溜まりを形成し、絶縁基板１の下側の角にクラックが発生するのを防ぐとともに、その角において側部接地導体７と下部接地導体５との接続が不連続になり易いのを防ぐことができる。
【００５１】
また、金属部材８は、図２（ｃ）に示すように、溝８ａの側面と金属部材８の上面との間に底面が伝送線路用基体１ａの上面よりも低い段差８ｃを有していてもよい。これにより、段差８ｃと伝送線路用基体１ａとの間にロウ材溜まりを形成し、このロウ材によって伝送線路用基体１ａの角部、即ち側部接地導体７と同一面接地導体３との接続部を覆うことができ、側部接地導体７と同一面接地導体３との接続が不連続になり易いのを防ぐことができる。
【００５２】
金属部材８の溝８ａは、切削加工やプレス加工，金属射出成型等により形成することができる。あるいは、板状の金属板をロウ付けや溶接により接合して組み立てることにより溝８ａを有する金属部材８を形成してもよい。
【００５３】
また、溝８ａの全長にわたって形成した、図２（ａ），（ｂ）に示すような小さな溝８ｂや図２（ｃ）に示すような段差８ｃは、溝８ａを有する金属部材８に切削加工やエッチング加工を施すことにより形成することができる。
【００５４】
なお、金属部材８にはその表面に耐蝕性に優れ、かつ導電性接着剤との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層をめっき法により被着させておくのがよい。これにより、金属部材８が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、導電性接着材との濡れ性が良好になって金属部材８上面の溝８ａに伝送線路用基体１ａを強固に接着固定させることができる。
【００５５】
かくして、上記の高周波用伝送線路を外部電気回路基板に載置固定し、線路導体２をボンディングワイヤ等を介して外部電気回路基板に搭載した半導体素子等の高周波用電子部品と電気的に接続することによって、高周波信号を良好に伝送することが可能な伝送線路として機能する。
【００５６】
このような本発明の高周波用伝送線路は、上記本発明の伝送線路用基体１ａと金属部材８とを具備していることから、高周波信号の伝送損失を最小限に抑えて、伝送効率を良好に保持することができる。
【００５７】
尚、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の高周波用伝送線路は、四角形状の絶縁基板の上面に一辺から対向する他辺にかけて形成された線路導体およびその両側に等間隔をもって線路導体に平行な両側辺までそれぞれ形成された同一面接地導体と、絶縁基板の下面の全面に形成された下部接地導体と、絶縁基板の線路導体に平行な両側面の中央部に形成された、同一面接地導体および下部接地導体を電気的に接続する側部接地導体と、同一面接地導体における側部接地導体の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、同一面接地導体における側部接地導体の他辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層とを有する伝送線路用基体が、直方体状の金属部材の上面の一辺から対向する他辺にかけて形成された溝に、伝送線路用基体の上面を金属部材の上面よりも低くして嵌着されロウ付接合されていることによって、側部接地導体および下部接地導体が全面において電気伝導性に優れる金属部材に接続されることとなり、線路導体に対する接地電位を非常に強化し安定化することができる。また、同一面接地導体も側部接地導体を介して金属部材と電気的に接続されるので、同一面接地導体の接地電位も非常に強化し安定化することができる。その結果、線路導体を伝送する高周波信号がより高周波帯域のものとなっても高周波信号に反射等の伝送損失が発生するのを有効に抑制し、高周波信号を正常かつ安定に伝送させることができる。
【００５９】
また、伝送線路用基体の側面および下面が電気伝導性に優れる金属部材に取り囲まれることによって、線路導体に対する非常に大きな電磁遮蔽効果（シールド効果）が得られ、この電磁遮蔽効果により、線路導体を伝送する高周波信号が絶縁基板の内部に放射されても、その放射された高周波信号の成分は同一面接地導体と金属部材とで取り囲まれる領域内に閉じ込められ、損失が有効に抑えられる。その結果、高周波信号の損失を抑え、高周波信号の伝送効率を良好なものとすることができる。
【００６０】
さらには、線路導体を伝送する高周波信号の周波数がより高周波帯域のものになった場合、線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させるために絶縁基板の厚さを薄くしても、金属部材によって絶縁基板を補強することができ、例えば絶縁基板を外部電気絶縁基板等に実装する場合や、線路導体と高周波用電子部品とを電気的に接続する場合等の絶縁基板を取り扱う際に、絶縁基板にクラック等の破損が生じるのを有効に抑制することができる。その結果、線路導体が断線するのを有効に防止でき、高周波信号を常に正常かつ安定に伝送することができる。
【００６１】
また、同一面接地導体における側部接地導体の一辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、同一面接地導体における側部接地導体の他辺側の端に相当する部位から同一面接地導体の上記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層を有していることによって、伝送線路用基体を金属部材にロウ付接合する際にロウ材が流れて同一面接地導体の端部側の上面にロウ材が付着するのを有効に防止し、同一面接地導体の端部側の上面にボンディングワイヤを良好に接続させることができる。その結果、外部電気回路基板と高周波伝送用回路の伝送線路用基体とをボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して確実に接続することができる。
【００６２】
さらに、同一面接地導体の端部にボンディングワイヤを接続する際、被覆層の端辺を基準としてボンディングワイヤの接続位置を精度よく決めることができ、その結果、ボンディングワイヤの接続位置がばらついてボンディングワイヤの長さが一定しないことによるインピーダンスのばらつきを有効に抑制し、伝送特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波用伝送線路について実施の形態の例を示す展開斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の高周波用伝送線路における金属部材について実施の形態の各種例を示す斜視図である。
【図３】従来の高周波用伝送線路の斜視図である。
【符号の説明】
１：絶縁基板
２：線路導体
３：同一面接地導体
３ａ：被覆層
５：下部接地導体
７：側部接地導体
８：金属部材
８ａ：溝

Claims

四角形状の絶縁基板の上面に一辺から対向する他辺にかけて形成された線路導体およびその両側に等間隔をもって前記線路導体に平行な両側辺までそれぞれ形成された同一面接地導体と、前記絶縁基板の下面の全面に形成された下部接地導体と、前記絶縁基板の前記線路導体に平行な両側面の中央部に形成された、前記同一面接地導体および前記下部接地導体を電気的に接続する側部接地導体と、前記同一面接地導体における前記側部接地導体の前記一辺側の端に相当する部位から前記同一面接地導体の前記一辺側の端の手前まで設けられるとともに、前記同一面接地導体における前記側部接地導体の前記他辺側の端に相当する部位から前記同一面接地導体の前記他辺側の端の手前まで設けられた被覆層とを有する伝送線路用基体が、直方体状の金属部材の上面の一辺から対向する他辺にかけて形成された溝に、前記伝送線路用基体の前記上面を前記金属部材の前記上面よりも低くして嵌着されロウ付接合されていることを特徴とする高周波用伝送線路。