JP2009094752A - 高周波伝送線路 - Google Patents
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Abstract
【課題】平面回路基板に設けている伝送線路において、線路伝播成分が持つ周波数が高くなると、基板に漏洩する不要な表面波が伝播しやすくなり所望のモードの伝播特性が劣化する。
【解決手段】第1の誘電体層1と、第2誘電体層2と、第1、第2誘電体層に挟まれて積層された第3誘電体層3と、第1および第3誘電体層に挟まれた第1ストリップ導体4aと、第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側の第1誘電体層1と第3誘電体層3を貫くように複数配置される第1ポスト状導体6及び第2ポスト状導体7と、第1ストリップ導体の長手方向に沿って、第1ストリップ導体両側の第1ポスト状導体6の間の第1の誘電体層1内に、第1ストリップ導体の長手方向および第1ポスト状導体の軸方向に垂直な方向を長手方向として複数配置されるフローティングストリップ導体9aを有する。
【選択図】図1
【解決手段】第1の誘電体層1と、第2誘電体層2と、第1、第2誘電体層に挟まれて積層された第3誘電体層3と、第1および第3誘電体層に挟まれた第1ストリップ導体4aと、第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側の第1誘電体層1と第3誘電体層3を貫くように複数配置される第1ポスト状導体6及び第2ポスト状導体7と、第1ストリップ導体の長手方向に沿って、第1ストリップ導体両側の第1ポスト状導体6の間の第1の誘電体層1内に、第1ストリップ導体の長手方向および第1ポスト状導体の軸方向に垂直な方向を長手方向として複数配置されるフローティングストリップ導体9aを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、平面回路基板に設けた高周波伝送線路に関し、特に信号伝播方向と直交する方向への漏洩モードの信号を抑制するためにストリップ導体の両サイドに導体ピン(金属ビア)を配置した高周波伝送線路に関する。
従来より、高周波伝送線路としてコプレーナ線路が広く使用されている。これは、誘電体層の表面に信号が伝播する信号導体層が形成され、その両側にグランド導体層が形成されたものであるが、その下面に接地導体層が形成されていることもよくある。また、コプレーナ線路の上下両面に接地導体層を配置する構造も知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このような従来のコプレーナ線路においては、コプレーナ線路を構成するために形成されたグランド導体層とその下面ないし上面に形成された接地導体層とから形成される平行平板において、誘電体基板内を信号の伝搬方向と直交する方向に不要なモードが漏洩することがある。そして、コプレーナ線路を伝搬する信号の周波数が高くなってくると、その不要なモードが漏洩しやすくなるため、信号の伝送損失が増加することになる。
この問題を解決するために、誘電体層内に、ストリップ線路に沿ってストリップ線路を挟むように、接地された金属ビアや導体ピンを配置することが提案されている(例えば、非特許文献1、特許文献2参照)。図12は、非特許文献1にて提案されたコプレーナ線路を示す断面図である。非特許文献1に記載された従来のコプレーナ線路においては、セラミック等の誘電体基板11上にストリップ導体12が形成されている。また、誘電体基板11上でストリップ導体12を挟むように2本の接地導体層13が形成されている。また、誘電体基板11の裏面には裏面接地導体層14が形成されている。そして、グランド導体層13および裏面接地導体層14に接続された金属ビア15が誘電体基板11に埋め込まれている。
このように構成された従来のコプレーナ線路においては、金属ビア15により、不要なモードへの漏洩が抑制される。
特開2000−22406号公報
Nirod K. Das, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.44, pp.169-181, 1996
特開2000-269707号公報
このように構成された従来のコプレーナ線路においては、金属ビア15により、不要なモードへの漏洩が抑制される。
平面回路基板に設けている伝送線路において、線路伝播成分が持つ周波数が高くなると、不要なモードの影響によって所望のモードの伝播特性が劣化することがある。例えば、ストリップ線路の基本伝送モードはTEMモードであるが、高周波化に伴ってTEモードやTMモードなどの、基板に漏洩する不要な表面波が伝播しやすくなることが知られている。図12に示した従来例の構造では、ストリップ導体下面側ではストリップ導体12の両側を金属ビア15により垂直にシールドした構成であるので垂直な電界成分を持つ表面波の漏洩を抑制することはできるが、ストリップ導体上面側では、水平および垂直の電界成分を持つ表面波の漏洩を抑制することができない。そのため、周波数が高くなると、表面波の漏洩により損失が増大し所望のモードの伝播特性が劣化することになる。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、不要な表面波モードの影響を抑制して、所望のモードの伝播特性が劣化しにくい高周波伝送線路を提供することである。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、不要な表面波モードの影響を抑制して、所望のモードの伝播特性が劣化しにくい高周波伝送線路を提供することである。
上記の目的を達成するため、本発明によれば、第1誘電体層と、第2誘電体層と、前記第1誘電体層と前記第2誘電体層に挟まれて積層された第3誘電体層と、前記第1および第3誘電体層に挟まれて形成された第1ストリップ導体と、前記第1誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第1ポスト状導体と、前記第3誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第2ポスト状導体と、前記第1誘電体層の前記第1ポスト状導体の間に前記第1ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第1ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第1のフローティングストリップ導体と、を有することを特徴とする高周波伝送線路、が提供される。
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、第1誘電体層と、第2誘電体層と、前記第1誘電体層と前記第2誘電体層に挟まれて積層された第3誘電体層と、前記第1および第3誘電体層に挟まれて形成された第1ストリップ導体と、前記第2および第3誘電体層に挟まれて形成された、前記第1ストリップ導体の延在方向と同一方向に延在する第2ストリップ導体と、前記第1誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第1ポスト状導体と、前記第3誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第2ポスト状導体と、前記第2誘電体層を貫いて前記第2ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第3ポスト状導体と、前記第1誘電体層の前記第1ポスト状導体の間に前記第1ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第1ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第1のフローティングストリップ導体と、前記第2誘電体層の前記第3ポスト状導体の間に前記第2ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第2ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第2のフローティングストリップ導体と、を有することを特徴とする高周波伝送線路、が提供される。
そして、好ましくは、前記第3誘電体層の前記第2ポスト状導体の間に前記第1ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第1ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、フローティング状態の第3のフローティングストリップ導体を、更に有する。また、好ましくは、前記第3誘電体層の誘電率は、前記第1および第2誘電体層のそれより小さい。
本発明によれば、第1〜第3ポスト状導体により、垂直な電界成分を持つ表面波の漏洩を抑制することができ、またフローティングストリップ導体により、水平な電界成分を持つ表面波の伝播を制御することができるので、ストリップ導体を伝送される信号の高周波化に伴って発生しやすくなる不要な表面波を制御することができ、所望のモードの伝播特性が劣化しにくい伝送線路を提供することが可能になる。
ここで、フローティングストリップ導体による不要な表面波伝播抑制の効果を示すための、電磁界解析結果を示す。図9は、解析モデルの模式図である。第1誘電体層(比誘電率:εr=10)の内部に、フローティングストリップ導体が平行に複数配置されている。不要な表面波は、フローティングストリップ導体と平行にそのエレメントが配置されているダイポールアンテナにより、第1誘電体層に平行な電界を持つモードで励振される。励振周波数は40GHzとしている。解析は、FDTD法(Finite Difference Time Domain Method)を用いた市販の3次元電磁界シミュレータにより行った。また、第1誘電体層以外の領域の比誘電率は1とし、解析領域の境界は吸収壁としている。フローティングストリップ導体がない場合の観測面における電界強度分布を図10に示す。図中、明度が低い(色が黒い)ほど電界強度が強いことを表している。図10により第1誘電体層に沿って表面波が伝播していることが確認される。一方、図11は、フローティングストリップ導体がある場合の観測面における電界強度分布であり、第1誘電体層に沿って伝播する表面波が抑制されていることが確認される。以上の解析結果により、フローティングストリップ導体によって表面波伝播が抑制されることが分かる。
ここで、フローティングストリップ導体による不要な表面波伝播抑制の効果を示すための、電磁界解析結果を示す。図9は、解析モデルの模式図である。第1誘電体層(比誘電率:εr=10)の内部に、フローティングストリップ導体が平行に複数配置されている。不要な表面波は、フローティングストリップ導体と平行にそのエレメントが配置されているダイポールアンテナにより、第1誘電体層に平行な電界を持つモードで励振される。励振周波数は40GHzとしている。解析は、FDTD法(Finite Difference Time Domain Method)を用いた市販の3次元電磁界シミュレータにより行った。また、第1誘電体層以外の領域の比誘電率は1とし、解析領域の境界は吸収壁としている。フローティングストリップ導体がない場合の観測面における電界強度分布を図10に示す。図中、明度が低い(色が黒い)ほど電界強度が強いことを表している。図10により第1誘電体層に沿って表面波が伝播していることが確認される。一方、図11は、フローティングストリップ導体がある場合の観測面における電界強度分布であり、第1誘電体層に沿って伝播する表面波が抑制されていることが確認される。以上の解析結果により、フローティングストリップ導体によって表面波伝播が抑制されることが分かる。
次に、本発明による高周波伝送線路の実施の形態について図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれら実施の形態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において各種の変更が可能なものである。
(第1の実施の形態)
図1(a)は、本発明による高周波伝送線路の第1の実施の形態を示す透視斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA面での断面図である。図1において、1は第1誘電体層、2は第2誘電体層、3は、第1誘電体層1−第2誘電体層2間に形成された、第1および第2誘電体層よりも比誘電率が低い第3誘電体層、4は第1導電層、4aは、第1導電層4に形成された第1ストリップ導体、5は第2導電層、6は、第1誘電体層1を貫通して形成された、第1ストリップ導体4aに沿ってその両側に配置された第1ポスト状導体、7は、第3誘電体層3を貫通して形成された、第1ストリップ導体4aに沿ってその両側に配置された第2ポスト状導体、9aは、第1誘電体層1内に、第1ストリップ導体4aの長手方向に沿ってその長手方向が第1ストリップ導体4aの長手方向と直交するように複数個形成された、両端が開放状態のフローティングストリップ導体である。第1ポスト状導体6と第2ポスト状導体7とは、第1ストリップ導体4aに沿ってこれと平行に形成された第1導電層4および第2導電層5により一体的に接続されており、そして接地されている。第1ストリップ導体4aからその両側に配置された第1ポスト導体6までの距離は等距離になされており、また第1ストリップ導体4aからその両側に配置された第2ポスト導体7までの距離は等距離になされている。つまり、第1ストリップ導体4aは、2本の第1ポスト導体6列の中央に配置され、また2本の第2ポスト導体7列の中央に配置されている。第1ストリップ導体は、電気信号が伝播する伝送線路として機能している。
(第1の実施の形態)
図1(a)は、本発明による高周波伝送線路の第1の実施の形態を示す透視斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA面での断面図である。図1において、1は第1誘電体層、2は第2誘電体層、3は、第1誘電体層1−第2誘電体層2間に形成された、第1および第2誘電体層よりも比誘電率が低い第3誘電体層、4は第1導電層、4aは、第1導電層4に形成された第1ストリップ導体、5は第2導電層、6は、第1誘電体層1を貫通して形成された、第1ストリップ導体4aに沿ってその両側に配置された第1ポスト状導体、7は、第3誘電体層3を貫通して形成された、第1ストリップ導体4aに沿ってその両側に配置された第2ポスト状導体、9aは、第1誘電体層1内に、第1ストリップ導体4aの長手方向に沿ってその長手方向が第1ストリップ導体4aの長手方向と直交するように複数個形成された、両端が開放状態のフローティングストリップ導体である。第1ポスト状導体6と第2ポスト状導体7とは、第1ストリップ導体4aに沿ってこれと平行に形成された第1導電層4および第2導電層5により一体的に接続されており、そして接地されている。第1ストリップ導体4aからその両側に配置された第1ポスト導体6までの距離は等距離になされており、また第1ストリップ導体4aからその両側に配置された第2ポスト導体7までの距離は等距離になされている。つまり、第1ストリップ導体4aは、2本の第1ポスト導体6列の中央に配置され、また2本の第2ポスト導体7列の中央に配置されている。第1ストリップ導体は、電気信号が伝播する伝送線路として機能している。
以上のように構成することで、第1ストリップ導体4aの伝送信号の高周波化に伴って発生しやすくなる不要な表面波を抑制することができる。つまり、第1、第2のポスト状導体により、垂直な電界成分を持つ表面波の漏洩を抑制することができ、また第2のストリップ導体により、水平な電界成分を持つ表面波を抑制することができる。
(第2の実施の形態)
図2は、本発明による高周波伝送線路の第2の実施の形態を示す断面図である。図2において、図1に示す第1の実施の形態と同等部分には同一の参照記号を付し、重複する説明は省略する(この点は以下の実施の形態に付いても同様である)。本実施の形態の高周波伝送線路では、図1に示す高周波伝送線路に対し、第1ストリップ導体4aからその両側の第1ポスト状導体6までの水平方向の各距離が等しく、かつその各距離の和d1が伝送信号の第1誘電体層内での波長λ1の1/2以下とし、第1ストリップ導体4aからその両側の第2ポスト状導体7までの水平方向の各距離が等しく、かつその各距離の和d2が伝送信号の第3誘電体層内での波長λ2の1/2以下としている。例えば、第1ストリップ導体を伝搬される信号の周波数が10GHz、また第1誘電体層1の比誘電率が10、第3誘電体層3の比誘電率が5の場合には、d1<300/10/√10/2=4.7mm、d2<300/10/√5/2=6.7mmとする。4.7mm、6.7mm以下とすることで、導波管のカットオフ状態と同様のメカニズムにより、垂直の電界成分を持つ表面波の伝播は有効に抑制される。
図2は、本発明による高周波伝送線路の第2の実施の形態を示す断面図である。図2において、図1に示す第1の実施の形態と同等部分には同一の参照記号を付し、重複する説明は省略する(この点は以下の実施の形態に付いても同様である)。本実施の形態の高周波伝送線路では、図1に示す高周波伝送線路に対し、第1ストリップ導体4aからその両側の第1ポスト状導体6までの水平方向の各距離が等しく、かつその各距離の和d1が伝送信号の第1誘電体層内での波長λ1の1/2以下とし、第1ストリップ導体4aからその両側の第2ポスト状導体7までの水平方向の各距離が等しく、かつその各距離の和d2が伝送信号の第3誘電体層内での波長λ2の1/2以下としている。例えば、第1ストリップ導体を伝搬される信号の周波数が10GHz、また第1誘電体層1の比誘電率が10、第3誘電体層3の比誘電率が5の場合には、d1<300/10/√10/2=4.7mm、d2<300/10/√5/2=6.7mmとする。4.7mm、6.7mm以下とすることで、導波管のカットオフ状態と同様のメカニズムにより、垂直の電界成分を持つ表面波の伝播は有効に抑制される。
(第3の実施の形態)
図3は、本発明による高周波伝送線路の第3の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態においては、図1に示す第1の実施の形態において形成されていたフローティングストリップ導体9aの外に、第3誘電体層3内にその両端が開放状態のフローティングストリップ導体9bが形成されている。フローティングストリップ導体9bは、第1ストリップ導体4aの長手方向に沿ってその長手方向が第1ストリップ導体4aの長手方向と直交するように複数個形成されている。本実施の形態においては、フローティングストリップ導体が第1誘電体層1内の外に第3誘電体層3内にも形成されていることにより、第3誘電体層3側への表面波の漏洩が抑制されることにより、第1の実施の形態の場合よりもより損失の少ない信号伝送が可能になる。
図3は、本発明による高周波伝送線路の第3の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態においては、図1に示す第1の実施の形態において形成されていたフローティングストリップ導体9aの外に、第3誘電体層3内にその両端が開放状態のフローティングストリップ導体9bが形成されている。フローティングストリップ導体9bは、第1ストリップ導体4aの長手方向に沿ってその長手方向が第1ストリップ導体4aの長手方向と直交するように複数個形成されている。本実施の形態においては、フローティングストリップ導体が第1誘電体層1内の外に第3誘電体層3内にも形成されていることにより、第3誘電体層3側への表面波の漏洩が抑制されることにより、第1の実施の形態の場合よりもより損失の少ない信号伝送が可能になる。
(第4の実施の形態)
図4は、本発明による高周波伝送線路の第4の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図1に示す第1の実施の形態の伝送線路に対して、第2ストリップ導体5a、フローティングストリップ導体9c、第3ポスト状導体8を追加したものである。第2ストリップ導体5aは、第3誘電体層3を挟んで第1ストリップ導体4aと対向して第2誘電体層2上に配置されており、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体は高周波信号を伝播する伝送線路として機能している。第2ストリップ導体5aの両側に第2ストリップ導体5aの長手方向に沿って、第2誘電体層2を貫くように複数の第3ポスト状導体8が列状に配置されている。第2ストリップ導体5aからその両側の第3ポスト状導体8までの水平方向の各距離は等しく、かつその各距離の和d3は、伝送信号の第2誘電体層2内での波長λ3の1/2以下になされている。なお、本実施の形態において、第1ストリップ導体4aを挟む第1ポスト状導体間の距離と、第1ストリップ導体4aを挟む第2ポスト状導体間の距離は、第2の実施の形態の場合と同様である。
また、第2ストリップ導体5a下方の第2誘電体層2内に、第2ストリップ導体5aの長手方向と直交する方向を長手方向とする、両端が開放状態のフローティングストリップ導体9cが設けられている。フローティングストリップ導体9cは、第2ストリップ導体5aの長手方向に沿って、複数設けられている。
以上の構成を有することで、第2ストリップ導体5aの伝送成分の高周波化に伴って発生しやすくなる不要な表面波を制御することができる。つまり、第1、第2、第3のポスト状導体により、垂直な電界成分を持つ表面波の伝播を抑制することができ、またフローティングストリップ導体9cにより、第2ストリップ導体5aを伝送される信号について、水平な電界成分を持つ表面波の伝播を抑制することができる。また、第3誘電体層3の誘電率が低いので第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aとの結合を低く抑えることが可能になる。
図4は、本発明による高周波伝送線路の第4の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図1に示す第1の実施の形態の伝送線路に対して、第2ストリップ導体5a、フローティングストリップ導体9c、第3ポスト状導体8を追加したものである。第2ストリップ導体5aは、第3誘電体層3を挟んで第1ストリップ導体4aと対向して第2誘電体層2上に配置されており、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体は高周波信号を伝播する伝送線路として機能している。第2ストリップ導体5aの両側に第2ストリップ導体5aの長手方向に沿って、第2誘電体層2を貫くように複数の第3ポスト状導体8が列状に配置されている。第2ストリップ導体5aからその両側の第3ポスト状導体8までの水平方向の各距離は等しく、かつその各距離の和d3は、伝送信号の第2誘電体層2内での波長λ3の1/2以下になされている。なお、本実施の形態において、第1ストリップ導体4aを挟む第1ポスト状導体間の距離と、第1ストリップ導体4aを挟む第2ポスト状導体間の距離は、第2の実施の形態の場合と同様である。
また、第2ストリップ導体5a下方の第2誘電体層2内に、第2ストリップ導体5aの長手方向と直交する方向を長手方向とする、両端が開放状態のフローティングストリップ導体9cが設けられている。フローティングストリップ導体9cは、第2ストリップ導体5aの長手方向に沿って、複数設けられている。
以上の構成を有することで、第2ストリップ導体5aの伝送成分の高周波化に伴って発生しやすくなる不要な表面波を制御することができる。つまり、第1、第2、第3のポスト状導体により、垂直な電界成分を持つ表面波の伝播を抑制することができ、またフローティングストリップ導体9cにより、第2ストリップ導体5aを伝送される信号について、水平な電界成分を持つ表面波の伝播を抑制することができる。また、第3誘電体層3の誘電率が低いので第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aとの結合を低く抑えることが可能になる。
(第5の実施の形態)
図5は、本発明による高周波伝送線路の第5の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図4に示す第4の実施の形態の伝送線路に対して、第3誘電体層3内にフローティングストリップ導体9bが追加されたものである。フローティングストリップ導体9bは、第1ストリップ導体4aの長手方向と直交する方向を長手方向として両端が開放状態になされ、第1ストリップ導体4aの長手方向に沿って、第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aの中間に複数個形成されている。本実施の形態においては、フローティングストリップ導体が第1、第2誘電体層内の外に第3誘電体層3内にも形成されていることにより、第3誘電体層3側への表面波の漏洩が抑制されることになり、第4の実施の形態の場合よりもより高品位の信号伝送が可能になる。また、第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aとの間にフローティングストリップ導体9bを配置したことにより、第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aとの結合を一層低減することができる。
図5は、本発明による高周波伝送線路の第5の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図4に示す第4の実施の形態の伝送線路に対して、第3誘電体層3内にフローティングストリップ導体9bが追加されたものである。フローティングストリップ導体9bは、第1ストリップ導体4aの長手方向と直交する方向を長手方向として両端が開放状態になされ、第1ストリップ導体4aの長手方向に沿って、第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aの中間に複数個形成されている。本実施の形態においては、フローティングストリップ導体が第1、第2誘電体層内の外に第3誘電体層3内にも形成されていることにより、第3誘電体層3側への表面波の漏洩が抑制されることになり、第4の実施の形態の場合よりもより高品位の信号伝送が可能になる。また、第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aとの間にフローティングストリップ導体9bを配置したことにより、第1ストリップ導体4aと第2ストリップ導体5aとの結合を一層低減することができる。
(第6の実施の形態)
図6は、本発明による高周波伝送線路の第6の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図4に示す第4の実施の形態に対して、第2ポスト状導体に代えて導電性ボール7aが用いられており、そして第3誘電体層3の材料としてアンダーフィラー材が用いられている。つまり、本実施の形態においては、第1誘電体層1および第1ストリップ導体4aを含む多層配線基板と、第2誘電体層2および第2ストリップ導体5aを含む多層配線基板とを作製し、両配線基板をフリップチップ型実装方式により合体した後、両配線基板間にアンダーフィル(第3誘電体層3)を形成している。
異なる誘電率の誘電体層を積層する製造プロセスで第1、第3および第2の誘電体層の積層構造を実現する場合には、製造プロセスが複雑で製造コストが上昇したり、また各誘電体層における収縮率などの特性の違いから、製造信頼性が低下することがある。本実施の形態のようにフリップチップ型実装方式を採用する場合、そのような問題を回避することができ、比較的容易な工程で安価にかつ信頼性高く本発明の構成を実現することができる。
図6は、本発明による高周波伝送線路の第6の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図4に示す第4の実施の形態に対して、第2ポスト状導体に代えて導電性ボール7aが用いられており、そして第3誘電体層3の材料としてアンダーフィラー材が用いられている。つまり、本実施の形態においては、第1誘電体層1および第1ストリップ導体4aを含む多層配線基板と、第2誘電体層2および第2ストリップ導体5aを含む多層配線基板とを作製し、両配線基板をフリップチップ型実装方式により合体した後、両配線基板間にアンダーフィル(第3誘電体層3)を形成している。
異なる誘電率の誘電体層を積層する製造プロセスで第1、第3および第2の誘電体層の積層構造を実現する場合には、製造プロセスが複雑で製造コストが上昇したり、また各誘電体層における収縮率などの特性の違いから、製造信頼性が低下することがある。本実施の形態のようにフリップチップ型実装方式を採用する場合、そのような問題を回避することができ、比較的容易な工程で安価にかつ信頼性高く本発明の構成を実現することができる。
(第7の実施の形態)
図7は、本発明による高周波伝送線路の第7の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図6に示す第6の実施の形態における第3誘電体層3を空気3aとしたものである。第3誘電体層を誘電率の低い空気とすることで、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体の誘電体損や伝送遅延を小さくすることができる。
第6、第7の実施の形態では、導電性ボールを用いて2枚の配線基板間を接続していたがこの方法に代え、バンプを用いて接続するようにしてもよい。すなわち、一方の配線基板上にバンプを形成しておき、これを用いて両配線基板間の接続を行なう。また、第1導電体層と第2導電体層とを導電性ボールや金属バンプで接続する構造や、第3誘電体層をアンダーフィラー材や空気とする構成は、第2ストリップ導体や第3ポスト状導体がない場合にも採用することができる。
図7は、本発明による高周波伝送線路の第7の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、図6に示す第6の実施の形態における第3誘電体層3を空気3aとしたものである。第3誘電体層を誘電率の低い空気とすることで、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体の誘電体損や伝送遅延を小さくすることができる。
第6、第7の実施の形態では、導電性ボールを用いて2枚の配線基板間を接続していたがこの方法に代え、バンプを用いて接続するようにしてもよい。すなわち、一方の配線基板上にバンプを形成しておき、これを用いて両配線基板間の接続を行なう。また、第1導電体層と第2導電体層とを導電性ボールや金属バンプで接続する構造や、第3誘電体層をアンダーフィラー材や空気とする構成は、第2ストリップ導体や第3ポスト状導体がない場合にも採用することができる。
(第8の実施の形態)
図8は、本発明による高周波伝送線路の第8の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態では、図4に示される第4の実施の形態の場合のように第1のストリップ導体と第2のストリップ導体とが完全に重なるようには対向しておらず、第1のストリップ導体4aに対し第2ストリップ導体5aがずれて対向配置されている。このようにすることで、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体との特性インピーダンス等の特性を調整できる。
図8は、本発明による高周波伝送線路の第8の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態では、図4に示される第4の実施の形態の場合のように第1のストリップ導体と第2のストリップ導体とが完全に重なるようには対向しておらず、第1のストリップ導体4aに対し第2ストリップ導体5aがずれて対向配置されている。このようにすることで、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体との特性インピーダンス等の特性を調整できる。
1 第1誘電体層
2 第2誘電体層
3 第3誘電体層
3a 空気
4 第1導電体層
4a 第1ストリップ導体
5 第2導電体層
5a 第2ストリップ導体
6 第1ポスト状導体
7 第2ポスト状導体
7a 導電性ボール
8 第3ポスト状導体
9a、9b、9c フローティングストリップ導体
11 誘電体基板
12 ストリップ導体
13 接地導体層
14 裏面接地導体層
15 金属ビア
2 第2誘電体層
3 第3誘電体層
3a 空気
4 第1導電体層
4a 第1ストリップ導体
5 第2導電体層
5a 第2ストリップ導体
6 第1ポスト状導体
7 第2ポスト状導体
7a 導電性ボール
8 第3ポスト状導体
9a、9b、9c フローティングストリップ導体
11 誘電体基板
12 ストリップ導体
13 接地導体層
14 裏面接地導体層
15 金属ビア
Claims (8)
- 第1誘電体層と、
第2誘電体層と、
前記第1誘電体層と前記第2誘電体層に挟まれて積層された第3誘電体層と、
前記第1および第3誘電体層に挟まれて形成された第1ストリップ導体と、
前記第1誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第1ポスト状導体と、
前記第3誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第2ポスト状導体と、
前記第1誘電体層の前記第1ポスト状導体の間に前記第1ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第1ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第1のフローティングストリップ導体と、
を有することを特徴とする高周波伝送線路。 - 第1誘電体層と、
第2誘電体層と、
前記第1誘電体層と前記第2誘電体層に挟まれて積層された第3誘電体層と、
前記第1および第3誘電体層に挟まれて形成された第1ストリップ導体と、
前記第2および第3誘電体層に挟まれて形成された、前記第1ストリップ導体の延在方向と同一方向に延在する第2ストリップ導体と、
前記第1誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第1ポスト状導体と、
前記第3誘電体層を貫いて前記第1ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第2ポスト状導体と、
前記第2誘電体層を貫いて前記第2ストリップ導体の長手方向に沿ってその両側に複数配置された、接地された第3ポスト状導体と、
前記第1誘電体層の前記第1ポスト状導体の間に前記第1ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第1ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第1のフローティングストリップ導体と、
前記第2誘電体層の前記第3ポスト状導体の間に前記第2ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第2ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第2のフローティングストリップ導体と、
を有することを特徴とする高周波伝送線路。 - 前記第3誘電体層の前記第2ポスト状導体の間に前記第1ストリップ導体の長手方向と直交する方向に延在する、前記第1ストリップ導体の長手方向に沿って複数配置された、両端が開放状態の第3のフローティングストリップ導体を更に有することを特徴とする請求項1または2に記載の高周波伝送線路。
- 前記第3誘電体層の誘電率は、前記第1および第2誘電体層のそれより小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の高周波伝送線路。
- 前記第1ポスト状導体、前記第2ポスト状導体、または、前記第3ポスト状導体は、前記第1または第2ストリップ導体の中心を通り、前記第1または第2ストリップ導体の表面に垂直な平面に対して対称的に配置されており、前記第1または第2ストリップ導体を挟む2つの前記第1ポスト状導体、前記第2ポスト状導体、または、前記第3ポスト状導体間の距離は、伝送信号のそのポスト状導体の存在する誘電体内での波長の1/2以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の高周波伝送線路。
- 前記第2ポスト状導体が導電性ボールまたは金属バンプであることを特徴とする請求項1、2、4または5のいずれかに記載の高周波伝送線路。
- 前記第3誘電体層の材質がアンダーフィラー材または空気であることを特徴とする請求項1、2、または、4から6のいずれかに記載の高周波伝送線路。
- 前記第1ストリップ導体の長手方向の中心線を通る前記第1ストリップ導体の表面に垂直な平面と、前記2ストリップ導体の長手方向の中心線を通る前記第2ストリップ導体の表面に垂直な平面とが、平行で一定の間隔を隔てていることを特徴とする請求項2から7のいずれかに記載の高周波伝送線路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007262879A JP2009094752A (ja) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | 高周波伝送線路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007262879A JP2009094752A (ja) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | 高周波伝送線路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009094752A true JP2009094752A (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=40666274
Family Applications (1)
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JP2007262879A Pending JP2009094752A (ja) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | 高周波伝送線路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009094752A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013126029A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波伝送線路 |
WO2021095642A1 (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | 株式会社村田製作所 | 伝送線路、伝送線路の製造方法及び電子機器 |
CN113647202A (zh) * | 2019-04-08 | 2021-11-12 | 三菱电机株式会社 | 高频电路和通信模块 |
-
2007
- 2007-10-09 JP JP2007262879A patent/JP2009094752A/ja active Pending
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JP2013126029A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波伝送線路 |
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US11956903B2 (en) | 2019-11-15 | 2024-04-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Transmission line, method of manufacturing transmission line, and electronic apparatus |
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