JP2011217278A - 信号伝送路 - Google Patents
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Abstract
【課題】信号の損失を低減できる信号伝送路を提供すること。
【解決手段】第1の面と前記第1の面とは反対側の面である第2の面とを有する誘電体基板2と、前記第1の面と前記第2の面との間に設けられ、接地電位を有する導体層10と、導体層10と容量性結合する第1信号導体18を前記第1の面に備える第1伝送線路4と、前記第2の面に設けられた第2伝送線路6と、誘電体基板2の内部を通り、第1伝送線路4の第1信号導体18と、第2伝送線路6と、を接続するビア配線8と、導体層10に設けられ、内側にビア配線8が位置し、第1伝送線路4の第1信号導体18の延在方向における導体層10とビア配線との距離が、第1伝送線路4の第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とビア配線8との距離より小さい開口部12と、を具備することを特徴とする信号伝送路。
【選択図】図5
【解決手段】第1の面と前記第1の面とは反対側の面である第2の面とを有する誘電体基板2と、前記第1の面と前記第2の面との間に設けられ、接地電位を有する導体層10と、導体層10と容量性結合する第1信号導体18を前記第1の面に備える第1伝送線路4と、前記第2の面に設けられた第2伝送線路6と、誘電体基板2の内部を通り、第1伝送線路4の第1信号導体18と、第2伝送線路6と、を接続するビア配線8と、導体層10に設けられ、内側にビア配線8が位置し、第1伝送線路4の第1信号導体18の延在方向における導体層10とビア配線との距離が、第1伝送線路4の第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とビア配線8との距離より小さい開口部12と、を具備することを特徴とする信号伝送路。
【選択図】図5
Description
本発明は信号伝送路に関する。
高周波信号を伝送する信号伝送路には、基板にビア配線が形成され、ビア配線を通じて、基板の上下方向の信号接続を行うものがある。例えば特許文献1には、絶縁層に形成されたビア配線を介して基板の上下方向の信号接続を行う半導体装置が開示されている。
高周波信号を扱う装置の性能を向上させるためには、信号伝送路における信号の損失を低減することが求められる。
本願発明は上記課題に鑑み、信号の損失を低減できる信号伝送路を提供することを目的とする。
本願発明は、第1の面と前記第1の面とは反対側の面である第2の面とを有する誘電体基板と、前記第1の面と前記第2の面との間に設けられ、接地電位を有する第1導体層と、前記第1導体層と容量性結合する信号導体を前記第1の面に備える第1伝送線路と、前記第2の面に設けられた第2伝送線路と、前記誘電体基板の内部を通り、前記第1伝送線路の前記信号導体と、前記第2伝送線路と、を接続する接続導体と、前記第1導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第1導体層と前記接続導体との距離が、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第1導体層と前記接続導体との距離より小さい第1開口部と、を具備することを特徴とする信号伝送路である。本発明によれば、接続配線の近くまで第1信号導体のインピーダンスを所望の大きさに維持することで、第1信号導体と接続電極とのインピーダンスの不連続を小さくすることができる。このため、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
上記構成において、前記第1伝送線路は、前記第1導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第1の面に設けられた接地導体の電位及び前記第1導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナラインである構成とすることができる。この構成によれば、高周波信号の伝送に適した伝送線路を用いることで、信号の損失をより低減することができる。
上記構成において、第2伝送線路は、コプレーナライン、前記第1導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第2の面に設けられた接地導体の電位及び前記第1導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナライン、のいずれか1つである構成とすることができる。この構成によれば、高周波信号の伝送に適した伝送線路を用いることで、信号の損失をより低減することができる。
上記構成において、前記第1導体層と前記第2の面との間に設けられた第2導体層と、前記第2導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第2導体層と前記接続導体との距離が、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第2導体層と前記接続導体との距離と等しい第2開口部と、を具備する構成とすることができる。この構成によれば、信号伝送路に複数の導体層が形成されている場合でも、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
上記構成において、前記第2導体層と前記第2の面との間に設けられた第3導体層と、前記第3導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第3導体層と前記接続導体との距離が、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第3導体層と前記接続導体との距離より小さい第3開口部と、を具備する構成とすることができる。この構成によれば、信号伝送路に複数の導体層が形成されている場合でも、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
上記構成において、前記第1導体層は、前記第1開口部を取り囲んでなる構成とすることができる。
上記構成において、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向とは反対の方向が開放されてなる構成とすることができる。
本発明によれば、信号の損失を低減できる信号伝送路を提供することができる。
最初に比較例について説明する。比較例は誘電体基板の上面及び下面に設けられたマイクロストリップラインを、ビア配線(接続導体)を介して接続している例である。図1(a)は比較例に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図1(b)は比較例に係る信号伝送路を例示する平面図である。なお、図1(b)は図1(a)を上から見た図であり、誘電体層2aは透視して図示している。
図1(a)に示すように、比較例に係る信号伝送路は、誘電体基板2、第1伝送線路4、第2伝送線路6、ビア配線8、及び導体層10を備える。誘電体基板2は多層配線基板であり、例えばガラスエポキシやフッ素樹脂系誘電体材料などの誘電体からなる。本例では、誘電体基板2は、誘電体層2aと誘電体層2bとの2層構造を有している。
第1伝送線路4が備える第1信号導体18は、誘電体基板2の上面に設けられている。第2伝送線路6が備える第2信号導体22は、誘電体基板2の上面とは反対側の面である下面に設けられている。第1信号導体18と第2信号導体22とは、誘電体層2aと誘電体層2bとを貫通するビア配線8により接続される。誘電体層2aと誘電体層2bとの間には導体層10が設けられ、また、ビア配線8が設けられる領域には、ビア配線8より大きな径を有するランドパターン9が設けられている。
図1(a)及び図1(b)に示すように、導体層10は第1信号導体18及び第2信号導体22の各々に対向して配置され、接地電位が与えられている。第1信号導体18と導体層10とはマイクロストリップラインを構成する。また、第2信号導体22と導体層10とは、マイクロストリップラインを構成する。
導体層10には開口部12が形成されており、ランドパターン9は開口部12の内側に位置する。第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離L1は、第1信号導体18の延在方向とは直角の方向における導体層10とランドパターン9との距離L2と等しい。なお、図1(b)において、ランドパターン9は第1信号導体18の先端とオーバーラップして図示されている。すなわち、第1信号導体18の延在方向における導体層10とビア配線8との距離は、第1信号導体18の延在方向とは直角の方向における導体層10とビア配線8との距離と等しい。つまり開口部12は円形の開口部である。
第1信号導体18と導体層10とからなるマイクロストリップライン、及び第2信号導体22と導体層10とからなるマイクロストリップラインは、それぞれ特性インピーダンスが例えば50Ωとなるように設定されている。
しかしながら、第1信号導体18とビア配線8との接続部分の近傍には、第1信号導体18の下部に導体層10が存在しない。第1信号導体18の下部に導体層10が存在しない領域は、第1信号導体18と導体層10とが対向する領域とは、特性インピーダンスが異なる。従って、第1信号導体18の下部に導体層10が存在しない領域が大きい場合、第1第1信号導体18とビア配線8との接続部分において、インピーダンスの不連続が大きくなる。インピーダンスの不連続により、信号の反射や散乱が生じ、信号の損失が大きくなる。特に、ミリ波帯域、又はミリ波帯域を超える高周波信号では、信号の損失の問題は顕著である。
次に、信号の損失を低減させるために、本願発明者が行った実験について説明する。まずサンプルの構成について説明する。図2(a)は実験に用いたサンプルAを例示する斜視図であり、図2(b)から図2(e)は、それぞれサンプルAの第1信号導体18及び接地層20、導体層10、導体層14、第2信号導体22を例示する平面図である。誘電体基板は透視して図示している。
図2(a)に示すように、サンプルAは、上から順に第1信号導体18及び接地層20のレイヤ、導体層10のレイヤ、導体層14のレイヤ、第2信号導体22及び接地層24のレイヤが重ねて配置されてなる信号伝送路である。第1信号導体18は誘電体基板の上面に設けられ、第2信号導体22は誘電体基板の下面に設けられている。導体層10には開口部12が、導体層14には開口部16がそれぞれ形成され、開口部12及び16の内側には、第1信号導体18と第2信号導体22とを接続するビア配線8が、ビア配線8用のランドパターン9を介して配置されている。次に、サンプルを構成する各層について、より詳しく説明する。
図2(a)及び図2(b)に示すように、第1伝送線路4は、第1信号導体18と接地層20とを備える。また、導体層10は、第1信号導体18の接地層として機能する。つまり、第1伝送線路4はグランデッドコプレーナラインである。
図2(a)及び図2(c)に示すように、導体層10は、第1信号導体18の延在方向とは反対の方向が開放されている開口部12を有している。開口部12は、第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離L1が、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とランドパターン9との距離L2と等しくなるように形成されている。
図2(a)及び図2(d)に示すように、導体層14は、第1信号導体18の延在方向とは反対の方向が開放されている開口部16を有している。開口部16は、開口部12と同様に、第1信号導体18の延在方向における導体層14とランドパターン9との距離が、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層14とランドパターン9との距離と等しくなるように形成されている。
図2(a)及び図2(e)に示すように、第2伝送線路6は第1信号導体18の延在方向とは反対の方向に延在する第2信号導体22と接地層24とを備える。つまり、第2伝送線路6はコプレーナラインである。
次にサンプルBについて説明する。図3(a)はサンプルBを例示する斜視図であり、図3(b)はサンプルBの導体層10を例示する平面図である。
図3(a)に示すように、サンプルBもサンプルAと同様、上から順に第1信号導体18及び接地層20のレイヤ、導体層10のレイヤ、導体層14のレイヤ、第2信号導体22及び接地層24のレイヤが重ねて配置されてなる信号伝送路である。サンプルBは、サンプルAとは導体層10に形成された開口部12の形状が異なる。
図3(b)に示すように、サンプルBの導体層10は、第1信号導体18の延在方向とは反対の方向が開放されている開口部12を有している。開口部12は、第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離L1が、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とランドパターン9との距離L2より小さくなるように形成されている。すなわち、第1信号導体18の延在方向における導体層10とビア配線8との距離が、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とビア配線8との距離より小さくなる。
誘電体基板2の厚さは0.075mmである。サンプルAにおいて距離L1及びL2は0.2875mmである。サンプルBにおいて距離L1は0.05mmである。距離L2は0.2875mmである。誘電体基板2はアルミナセラミックからなり、誘電率は7.6である。第1信号導体18、第2信号導体22、導体層10、及び導体層14はCuからなる。
次に実験の結果について説明する。図4(a)は伝送損失の計算結果を表す図であり、図4(b)は反射特性の計算結果を表す図である。図4(a)の縦軸は信号の伝送損失を表し、図4(b)の縦軸は信号の反射特性を表す。また、図4(a)及び図4(b)の横軸は周波数を表す。破線及び菱形で示されるカーブがサンプルAの結果を表し、実線及び正方形で示されるカーブがサンプルBの結果を表す。
図4(a)に示すように、50GHzのような高い周波数の帯域では、サンプルAは急速に伝送損失が増加するのに対し、サンプルBの方は損失の増加が少ない結果となった。また図4(b)に示すように、サンプルBの方がサンプルAよりも、10〜50GHzの広い周波数帯域において、反射特性の変化の少ない特性を示した。つまり、導体層10が有する開口部12の形状を変更したサンプルBの方が、周波数によるばらつきの少ない特性を示し、特に高周波では良好な特性を示した。
実験の結果について考察する。サンプルAでは、上記の比較例でも説明したように、第1信号導体18とビア配線8との接続部分で、インピーダンスの不連続が発生する。このため、所望のインピーダンスを得ることが困難となり、特に高周波で特性が悪化したと考えられる。
これに対しサンプルBでは、第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離L1が、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とランドパターン9との距離L2より小さい。従って、サンプルBではサンプルAよりも、第1信号導体18の延在方向における導体層10がビア配線8に近い位置まで存在する。このため、サンプルAに比べて、第1信号導体18と導体層10とが対向する領域が、よりビア配線8に近い領域にまで延びることになる。このため、第1信号導体18とビア配線8との接続部分におけるインピーダンスの不連続が、サンプルAに比べて小さくなる。この結果、サンプルBでは、図4(a)及び図4(b)に示すように、特性の改善が可能になった。
例えばサンプルAのように、開口部12を円形のまま、グランド層の不連続を小さくしようとすると、開口部12の開口径を小さくすることになる。開口径が小さくなると、ビア配線8のインピーダンスが低下してしまう。このため、グランド層の不連続低減のためには、サンプルBのように、ビア配線8が設けられている誘電体基板2のスルーホールに、接地層である導体層10をできるだけ接近させ、ビア配線8のインピーダンス低下については、信号導体の延在方向とは直角方向の開口径を広げることで対処することが好ましい構成であることが分かる。なお、サンプルBの開口部12は楕円形であるが、これを長方形とすることも考えられる。しかし、開口部12を長方形とすると、磁界及び電界の分布に大きな粗密が発生するため、開口部12は曲率を持つ形状、つまり楕円形とすることが、より好ましい。
次に、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
実施例1はマイクロストリップラインを用いる例である。図5(a)は実施例1に係る信号伝送路100を例示する断面図であり、図5(b)は信号伝送路100を、図5(c)は第1信号導体18を、それぞれ例示する平面図である。なお、図5(b)では誘電体層2aを透視して図示している。
図5(a)及び図5(b)に示すように、実施例1に係る信号伝送路100は誘電体基板2、第1伝送線路4、第2伝送線路6、ビア配線8(接続導体)、ランドパターン9及び導体層10(第1導体層)を備える。誘電体基板2は多層基板であり、第1信号導体18及び導体層10は重なるように設けられている。また、第2信号導体22及び導体層10は重なるように設けられている。導体層10は、第1信号導体18の延在方向及び第2信号導体22の延在方向に延在している。
図5(a)及び図5(c)に示すように、誘電体基板2の上面(第1の面)には、第1信号導体18が設けられている。下面(第2の面)には、第2信号導体22が設けられている。ビア配線8は、誘電体基板2の上面と下面との間に設けられたランドパターン9を介して、誘電体基板2を上面から下面に貫通している。第1信号導体18と第2信号導体22とは、ビア配線8により接続されている。誘電体基板2の内部であって、上面及び下面の間には、導体層10が設けられている。
第1信号導体18と導体層10とはマイクロストリップラインからなる第1伝送線路4を形成し、第1信号導体18は信号線路、導体層10は接地層として機能する。また、第2信号導体22と導体層10とはマイクロストリップラインからなる第2伝送線路6を形成し、第2信号導体22は信号線路、導体層10は接地層として機能する。第1伝送線路4及び第2伝送線路6の特性インピーダンスは、例えば50Ωに設定されている。導体層10には開口部12(第1開口部)が形成されており、開口部12の内側にはランドパターン9が位置する。
図5(a)中に模式的に示すように、ビア配線8はインダクタ成分が存在する(図中の“L”)。また、第1信号導体18と導体層10、第2信号導体22と導体層10、及びランドパターン9と導体層10は、それぞれ容量性結合を形成する(図中の“C”)。
図5(b)に示すように、実施例1における開口部12は、破線で示す比較例における開口部よりも、第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離L1が小さくなっている。つまり、第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離L1が、第1信号導体18の延在方向と直交する方向における導体層10とランドパターン9との距離L2より小さくなるように、開口部12が形成されている。また距離L1は、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とランドパターン9との距離より小さい。すなわち、第1信号導体18の延在方向における導体層10とビア配線8との距離が、第1信号導体18の延在方向と交叉する方向における導体層10とビア配線8との距離より小さい。導体層10は開口部12を取り囲んでいる。ビア配線8と導体層10との距離は、第1伝送線路4及び第2伝送線路6の特性インピーダンス(例えば50Ω)に近い値になるように設定されている。
実施例1によれば、比較例と比較して、距離L1が小さくなっているため、第1伝送線路4はビア配線8の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさ(例えば50Ω)に維持することができる。第2伝送線路6についても同様に、ビア配線8の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさに維持することができる。
つまり、第1伝送線路4及び第2伝送線路6と、ビア配線8との接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線8におけるインピーダンスを、第1伝送線路4におけるインピーダンス及び第2伝送線路6におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。上記の実験で示したように、例えば50GHz以上の高周波信号では、特に損失を低減できる。
実施例2はグランデッドコプレーナラインを用いる例である。図6(a)は実施例2に係る信号伝送路200を例示する断面図であり、図6(b)は第1信号導体18及び接地層20を、図6(c)は導体層10を、図6(d)は第2信号導体22及び接地層24を、それぞれ例示する平面図である。
図6(a)及び図6(b)に示すように、誘電体基板2の上面には、第1信号導体18と接地層20とが設けられている。導体層10は、第1信号導体18と対向した接地層として機能する。つまり、第1伝送線路4はグランデッドコプレーナラインである。
図6(a)及び図6(d)に示すように、誘電体基板2の下面には、第2信号導体22と接地層24とが設けられている。導体層10は、第2信号導体22と対向した接地層として機能する。つまり、第2信号伝送線路6も、第1信号導体18と同様にグランデッドコプレーナラインである。
図6(a)及び図6(c)に示すように、実施例2の導体層10は実施例1の導体層10と同じ構成である。つまり、導体層10には第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離が、第1信号導体18の延在方向と直交する方向における導体層10とランドパターン9との距離より小さくなるように、開口部12が形成されている。
実施例2によれば、第1伝送線路4及び第2伝送線路6とビア配線8との接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線8におけるインピーダンスを、第1伝送線路4におけるインピーダンス及び第2伝送線路6におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
実施例3は、マイクロストリップラインとコプレーナラインとを用いる例である。図7(a)は実施例3に係る信号伝送路300を例示する断面図であり、図7(b)は導体層10を例示する平面図である。
図7(a)及び図7(b)に示すように、導体層10は第1信号導体18の延在方向に延在しており、導体層10には開口部12が形成されている。また導体層10は開口部12を囲んでいる。なお、第1伝送線路4は実施例1の第1伝送線路と同じくマイクロストリップラインであり、第2伝送線路6はコプレーナラインである。
実施例3によれば、第1伝送線路4とビア配線8、及び第2伝送線路6とビア配線8、それぞれの接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線8におけるインピーダンスを、第1伝送線路4におけるインピーダンス及び第2伝送線路6におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
実施例4は複数の導体層が形成されている例である。図8(a)は実施例4に係る信号伝送路400を例示する断面図であり、図8(b)は導体層10又は11を、図8(c)は導体層14を、それぞれ例示する平面図である。
図8(a)に示すように、実施例4に係る信号伝送路400は、誘電体基板2、第1伝送線路4、第2伝送線路6、ビア配線8、導体層10,11及び14を備える。誘電体基板2は、誘電体層2a,2b,2c,及び2dの4層構造を有している。第1伝送線路4及び第2伝送線路6は、マイクロストリップラインを形成する。
誘電体基板2の内部であって、上面から下面に向けて順に、導体層10(第1導体層)、導体層14(第2導体層)、導体層11(第3導体層)が設けられている。つまり、導体層14は、導体層10と誘電体層2dの上面との間に設けられている。また導体層11は、導体層14と誘電体層2dの下面との間に設けられている。すなわち、導体層14は導体層10と導体層11とに挟まれている。
図8(b)に示すように、実施例4の導体層10及び導体層11は、実施例1の導体層10と同じ構成である。つまり導体層11には、第2信号導体22の延在方向における導体層11とランドパターン9との距離が、第2信号導体22の延在方向と直交する方向における導体層11とランドパターン9との距離より小さくなるように、開口部13が形成されている。
図8(c)に示すように、導体層14には円形の開口部16(第2開口部)が形成されている。つまり、第1信号導体18の延在方向における導体層14とランドパターン9との距離が、第1信号導体18の延在方向と直交する方向における導体層10とランドパターン9との距離と等しくなるように、開口部16が形成されている。また開口部16は、第2信号導体22の延在方向における導体層14とランドパターン9との距離が、第2信号導体22の延在方向と直交する方向における導体層14とランドパターン9との距離と等しくなるように形成されている。ビア配線8と導体層14とは、ビア配線8の特性インピーダンスが、第1伝送線路4及び第2伝送線路6の特性インピーダンス(例えば50Ω)に近づくように設定されている。
導体層10及び11の各々には、伝送線路の延在方向において導体層10及び11とランドパターン9との距離が小さくなる開口部12及び13の各々が設けられている。これにより、第1伝送線路4及び第2伝送線路6は、ビア配線8の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさ(例えば50Ω)に維持することができるので、インピーダンスの不連続が低減できる。
また、導体層14の開口部16は、第1伝送線路4及び第2伝送線路6に対して接地電位を実質的に提供しないため、第1伝送線路4及び第2伝送線路6の連続性には影響が少ない。このため、開口部16は円形にすることができる。すなわち、ビア配線8は、楕円形の開口部12,13によって導体層10及び11の接地電位とカップリングする部分と、円形の開口部16によって導体層14の接地電位とカップリングする部分とによって、所定の特性インピーダンスを有するように構成されている。
上記のように、本実施例によれば、第1伝送線路4及び第2伝送線路6とビア配線8との接続部分におけるインピーダンスの不連続を小さくすることができる。また、ビア配線8におけるインピーダンスを第1伝送線路4におけるインピーダンス及び第2伝送線路6におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。本実施例では、導体層は3つとしたが、2つでも、4つ以上でもよい。
実施例5は、導体層の開口部が開放されている例である。図9(a)は実施例5に係る信号伝送路500を例示する断面図であり、図9(b)は導体層10を例示する平面図である。
図9(a)及び図9(b)に示すように、導体層10は第1信号導体18の延在方向に延在しており、開口部12が形成されている。開口部12は、第1信号導体18の延在方向において、ビア配線8より先が開放されている。
図9(b)に示すように、開口部12は、第1信号導体18の延在方向における導体層10とランドパターン9との距離が、第1信号導体18の延在方向と直交する方向における導体層10とランドパターン9との距離より小さくなるように形成されている。第1伝送線路4はグランデッドコプレーナラインであり、第2伝送線路6はコプレーナラインである。
実施例5によれば、開口部12の第2信号導体22の延在方向が開放されている場合でも、第1伝送線路4とビア配線8との接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線8におけるインピーダンスを第1伝送線路4におけるインピーダンス及び第2伝送線路6におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
実施例6は、導体層の開口部にビア配線8が存在し、ランドパターン9が存在しない場合の例である。図10(a)は実施例6に係る信号伝送路600を例示する断面図であり、図10(b)は信号伝送路600を例示する平面図である。なお、図10(b)では、誘電体層2aを透視して図示している。第1伝送線路4は、図5(c)に示したものと同じである。
図10(a)及び図10(b)に示すように、実施例6に係る信号伝送路600は、誘電体基板2、第1伝送線路4、第2伝送線路6、ビア配線8及び導体層10を備える。つまり、信号伝送路600は、実施例1に係る信号伝送路100からランドパターン9を除いたものである。実施例1と同様、第1伝送線路4及び第2伝送線路6は、マイクロストリップラインにより構成されている。
図10(b)に示すように、第1信号導体18の延在方向における導体層10とビア配線8との距離L1が、第1伝送線路の延在方向と直交する方向における導体層10とビア配線8との距離L2より小さくなるように、開口部12が形成されている。また距離L1は、第1伝送線路の延在方向と交叉する方向における導体層10とビア配線8との距離より小さい。導体層10は開口部12を取り囲んでいる。ビア配線8と導体層10とは、ビア配線8の特性インピーダンスが第1伝送線路4及び第2伝送線路6における特性インピーダンス(例えば50Ω)に近づくように設定されている。
実施例6によれば、距離L1が小さくなっているため、第1信号導体18はビア配線8の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさ(例えば50Ω)に維持することができる。第2信号導体22についても同様に、ビア配線8の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさに維持することができる。また、ビア配線8におけるインピーダンスを、第1伝送線路4におけるインピーダンス、及び第2伝送線路6におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。
以上説明した実施例において、第1伝送線路4や第2伝送線路6について、マイクロストリップライン、コプレーナライン、及びグランデッドコプレーナラインを用いることは、信号の伝送特性を良好にするためには好ましい態様である。しかし、これら以外の伝送線路形式であってもよく、信号導体およびそれにカップリングする接地導体を含み構成されていれば、本発明は同様に適用することができる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
誘電体基板 2
第1伝送線路 4
第2伝送線路 6
ビア配線 8
導体層 10,11,14
開口部 12,13,16
第1信号導体 18
第2信号導体 22
接地層 20,24
信号伝送路 100,200,300,400,500,600
第1伝送線路 4
第2伝送線路 6
ビア配線 8
導体層 10,11,14
開口部 12,13,16
第1信号導体 18
第2信号導体 22
接地層 20,24
信号伝送路 100,200,300,400,500,600
Claims (7)
- 第1の面と前記第1の面とは反対側の面である第2の面とを有する誘電体基板と、
前記第1の面と前記第2の面との間に設けられ、接地電位を有する第1導体層と、
前記第1導体層と容量性結合する信号導体を前記第1の面に備える第1伝送線路と、
前記第2の面に設けられた第2伝送線路と、
前記誘電体基板の内部を通り、前記第1伝送線路の前記信号導体と、前記第2伝送線路と、を接続する接続導体と、
前記第1導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第1導体層と前記接続導体との距離が、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第1導体層と前記接続導体との距離より小さい第1開口部と、を具備することを特徴とする信号伝送路。 - 前記第1伝送線路は、前記第1導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第1の面に設けられた接地導体の電位及び前記第1導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナラインであることを特徴とする請求項1記載の信号伝送路。
- 前記第2伝送線路は、コプレーナライン、前記第1導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第2の面に設けられた接地導体の電位及び前記第1導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナライン、のいずれか1つであることを特徴とする請求項1又は2記載の信号伝送路。
- 前記第1導体層と前記第2の面との間に設けられた第2導体層と、
前記第2導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第2導体層と前記接続導体との距離が、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第2導体層と前記接続導体との距離と等しい第2開口部と、を具備することを特徴とする請求項1から3いずれか一項記載の信号伝送路。 - 前記第2導体層と前記第2の面との間に設けられた第3導体層と、
前記第3導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第3導体層と前記接続導体との距離が、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第3導体層と前記接続導体との距離より小さい第3開口部と、を具備することを特徴とする請求項4記載の信号伝送路。 - 前記第1導体層は、前記第1開口部を取り囲んでなることを特徴とする請求項1から5いずれか一項記載の信号伝送路。
- 前記第1開口部は、前記第1伝送線路の前記信号導体の延在方向とは反対の方向が開放されてなることを特徴とする請求項1から5いずれか一項記載の信号伝送路。
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