JP2013058887A - Multilayer transmission line board having electromagnetic coupling structure, electromagnetic coupling module having the same and antenna module - Google Patents

Multilayer transmission line board having electromagnetic coupling structure, electromagnetic coupling module having the same and antenna module Download PDF

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Etsuo Mizushima
悦男 水嶋
Yasuyuki Mizuno
康之 水野
Yusuke Kondo
裕介 近藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multifunctional module of an electromagnetic coupling structure, suppressing manufacturing cost and a transmission loss.SOLUTION: The electromagnetic coupling structure between an antenna built-in semiconductor chip and a transmission line of multilayer transmission line board for use at a microwave band includes: between conductor layers, a laminate formed by alternately sandwiching dielectric layers and conductor layers; and an outer conductor layer laminated by further sandwiching a dielectric on the laminate. A hole is provided to penetrate through the laminate, and by the formation of a pipe-shaped metallic film inside the hole, the conductor layers on the laminate surface are mutually electrically connected. By the disposition of a semiconductor chip antenna at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer is electromagnetically coupled with the semiconductor chip.

Description

本発明は、広く電磁結合構造に関し、より詳細には、マイクロ波帯からミリ波帯の高い周波数帯域で使用される伝送線路における多層伝送線路板、並びに、該多層伝送線路板を有する電磁結合モジュール、アンテナモジュールに関する。   The present invention relates generally to an electromagnetic coupling structure, and more specifically, a multilayer transmission line plate in a transmission line used in a high frequency band from a microwave band to a millimeter wave band, and an electromagnetic coupling module having the multilayer transmission line plate The present invention relates to an antenna module.

マイクロ波帯からミリ波帯の高い周波数帯域において電磁結合構造として使用される伝送線路の電磁結合モジュール、あるいは、導波管や金属板等を用いて空気層を挟み込んだ複数のスロットが採用された回路基板が提案されている。(特許文献1)   A transmission line electromagnetic coupling module used as an electromagnetic coupling structure in a high frequency band from the microwave band to the millimeter wave band, or a plurality of slots sandwiching an air layer using a waveguide, a metal plate, etc. Circuit boards have been proposed. (Patent Document 1)

特許文献1に記載された発明は、高周波信号の導波管通過に伴う伝送損失を抑制して高速大容量の情報伝達が可能であると同時に低歩留まりと安価な量産に適した回路基板を提供すること目的として、一方の面に素子とこの素子に接続されるマイクロストリップ線路が配線され他方の面に第1のスロット孔を形成するグランドパターンを備える誘電体基板と、この誘電体基板の他の面に接続される導波管とを有する回路基板であって、第1のスロット孔と空洞を介して符合する位置に第2のスロット孔を形成する金属板を導波管の内部に設けたことを特徴とする。   The invention described in Patent Document 1 provides a circuit board suitable for high-speed and large-capacity information transmission by suppressing transmission loss associated with high-frequency signal passing through a waveguide, and at the same time with low yield and low-cost mass production. For this purpose, a dielectric substrate having a ground pattern that is wired on one surface and a microstrip line connected to the device and forms a first slot hole on the other surface, and other dielectric substrate A circuit board having a waveguide connected to the surface of the substrate, wherein a metal plate forming a second slot hole is provided inside the waveguide at a position coinciding with the first slot hole through the cavity. It is characterized by that.

図2に、特許文献1に記載された回路基板の断面構成を示す。図2において、回路基板1Bは、誘電体基板94の上に半導体素子Dを実装し、半導体素子Dにはマイクロストリップ線路93が接続されている。誘電体基板94の下面にはグランドパターン95が設けられており、このグランドパターン95にはスロットS1が形成されており、マイクロストリップ線路93とスロットS1とは電磁結合されている。また、グランドパターン95には、導波管Fが接続されており、導波管Fの内部には追加スロットS2を形成した金属板98が収容されている。追加スロットS2は、導波管F内部に形成される空洞99を介してスロットS1と符合するように形成されている。   FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the circuit board described in Patent Document 1. In FIG. 2, a circuit board 1 </ b> B has a semiconductor element D mounted on a dielectric substrate 94, and a microstrip line 93 is connected to the semiconductor element D. A ground pattern 95 is provided on the lower surface of the dielectric substrate 94. A slot S1 is formed in the ground pattern 95, and the microstrip line 93 and the slot S1 are electromagnetically coupled. Further, the waveguide F is connected to the ground pattern 95, and a metal plate 98 in which an additional slot S2 is formed is accommodated inside the waveguide F. The additional slot S2 is formed so as to coincide with the slot S1 through a cavity 99 formed inside the waveguide F.

特許第4236607号公報Japanese Patent No. 4236607

しかしながら、特許文献1に記載された回路基板構造においては、導波管が必須の構成とされ、さらに、この導波管内に空気層となる空洞部を形成する必要があったために、特殊な加工を要するなど製造コストの点で改善の余地があった。また、比較的広い空間を有する導波管での伝送損失にも改善の余地があった。   However, in the circuit board structure described in Patent Document 1, a waveguide is an indispensable configuration, and a hollow portion that becomes an air layer needs to be formed in the waveguide. There was room for improvement in terms of manufacturing cost. In addition, there is room for improvement in transmission loss in a waveguide having a relatively wide space.

また、導波管があるために、導波管以外のアタッチメントを取り付けるなど、機能の発展性について改良の余地があった。   In addition, because of the presence of the waveguide, there is room for improvement in terms of function development, such as attaching an attachment other than the waveguide.

そこで、本発明は、製造コストや伝送損失を抑え、多機能型の多層伝送線路板や電磁結合モジュール等を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a multifunctional multilayer transmission line plate, an electromagnetic coupling module, and the like while suppressing manufacturing costs and transmission loss.

本発明は、マイクロ波帯域で使用されるアンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に半導体チップのアンテナを配置することで、外側導体層と半導体チップとが電磁結合することを特徴とする。   The present invention relates to an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a semiconductor chip with a built-in antenna and a transmission line of a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a dielectric layer and a conductive layer are provided between conductive layers. A laminated body that is alternately sandwiched and an outer conductor layer that is further laminated with a dielectric sandwiched on the laminated body, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body; By forming a tubular metal film, the conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, and an antenna of the semiconductor chip is disposed at a position corresponding to the hole, so that the outer conductor layer and the semiconductor chip are It is characterized by electromagnetic coupling.

この構造によれば、アンテナ内蔵半導体チップと誘電体層を挟んで形成された外側導体層とが、積層体を貫通するように設けた孔を介して電磁結合する。これにより導波管を用いる必要がなくなり軽量かつ安価な半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路との変換構造を有する電磁結合モジュールを実現できる。   According to this structure, the antenna chip with built-in antenna and the outer conductor layer formed with the dielectric layer interposed therebetween are electromagnetically coupled through the hole provided so as to penetrate the multilayer body. Thereby, it is not necessary to use a waveguide, and it is possible to realize an electromagnetic coupling module having a conversion structure of a light-weight and inexpensive semiconductor chip-multilayer transmission line plate.

また、本発明は、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップ実装パターンを配置可能に構成したことを特徴とする。   The present invention also relates to a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductive layers, and the laminated body And an outer conductor layer laminated with a dielectric interposed therebetween, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole, whereby a conductor on the surface of the laminate is formed. The layers are electrically connected to each other, and a semiconductor chip mounting pattern having an antenna built therein can be arranged at a position corresponding to the hole.

これによりアンテナ内蔵半導体チップと誘電体層を挟んで形成された外側導体層とが、積層体を貫通するように設けた孔を介して電磁結合する。これにより導波管を用いる必要がなくなり軽量かつ安価な半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路との変換構造を有した多層伝送線路板を実現できる。   As a result, the semiconductor chip with a built-in antenna and the outer conductor layer formed with the dielectric layer interposed therebetween are electromagnetically coupled through a hole provided so as to penetrate the multilayer body. Accordingly, it is not necessary to use a waveguide, and a multilayer transmission line plate having a light-weight and inexpensive semiconductor chip-multilayer transmission line plate transmission structure can be realized.

また、本発明は、マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上下にさらに誘電体を挟み込んで積層した外側導体層を有し、一方の外側導体層には伝送線路とマイクロストリップアンテナを有し、もう一方の外側導体層には伝送線路と半導体チップを実装するパターンと、これに実装されるマイクロ波回路を形成した半導体チップと、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続することで、外側導体層同士が電磁結合され、前記半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とする。   The present invention also relates to an antenna module used in a microwave band, in which a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductive layers, and a dielectric layer further above and below the laminated body. An outer conductor layer sandwiched between the body, one outer conductor layer having a transmission line and a microstrip antenna, and the other outer conductor layer having a pattern for mounting the transmission line and the semiconductor chip, A semiconductor chip having a microwave circuit mounted thereon, and a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole, whereby a conductor on the surface of the multilayer body is formed. By electrically connecting the layers, the outer conductor layers are electromagnetically coupled to each other, and the semiconductor chip and the microstrip antenna are connected.

この構造によれば、誘電体層を挟んで形成された外側導体層同士が積層体を貫通するように設けた孔を介して電磁結合する。これにより導波管を用いる必要がなくなり簡便で安価な伝送線路の変換構造を有するアンテナモジュールを実現できる。   According to this structure, the outer conductor layers formed with the dielectric layer interposed therebetween are electromagnetically coupled through the holes provided so as to penetrate the laminate. Thereby, it is not necessary to use a waveguide, and an antenna module having a simple and inexpensive transmission line conversion structure can be realized.

以上述べたように、製造コストや伝送損失を抑え、多機能型の多層伝送線路板や電磁結合モジュール等を提供することが可能となる。   As described above, it is possible to provide a multifunctional multilayer transmission line plate, an electromagnetic coupling module, and the like while suppressing manufacturing cost and transmission loss.

(a)本発明の一実施形態にかかる多層伝送線路板の斜視分解構成を説明する説明図である。(b)上記(a)におけるA−A線を通る垂直断面図である。(A) It is explanatory drawing explaining the perspective exploded structure of the multilayer transmission-line board concerning one Embodiment of this invention. (B) It is a vertical sectional view which passes along the AA line in the above (a). 従来の実施形態にかかる回路基板の断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the circuit board concerning conventional embodiment. (a)本発明の一実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を説明する説明図である。(b)本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を説明する説明図である。(c)本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を説明する説明図である。(A) It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the antenna module concerning one Embodiment of this invention. (B) It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the antenna module concerning other embodiment of this invention. (C) It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the antenna module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the antenna module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる多層伝送線路板の断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the multilayer transmission-line board concerning other embodiment of this invention. (a)本発明の一実施形態にかかる多層伝送線路板の特性を測定するための実施例1及び実施例2に関わる測定用多層伝送線路板1Hを導体層13側から見た平面透視図である。(b)上記(a)におけるB−B線を通る垂直断面図である。(A) It is the plane perspective view which looked at the multilayer transmission-line board 1H for a measurement in connection with Example 1 and Example 2 for measuring the characteristic of the multilayer transmission-line board concerning one Embodiment of this invention from the conductor layer 13 side. is there. (B) It is a vertical sectional view which passes along the BB line in said (a). (a)本発明の他の実施形態にかかる多層伝送線路板の特性を測定するための実施例3に関わる測定用多層伝送線路板1Jを導体層13側から見た平面透視図である。(b)上記(a)におけるC−C線を通る垂直断面図である。(A) It is the plane perspective view which looked at the multilayer transmission-line board 1J for a measurement in connection with Example 3 for measuring the characteristic of the multilayer transmission-line board concerning other embodiment of this invention from the conductor layer 13 side. (B) It is a vertical sectional view which passes along CC line in the above (a). (a)本発明の他の実施形態にかかる多層伝送線路板の特性を測定するための実施例4に関わる測定用多層伝送線路板1Kを導体層13側から見た平面透視図である。(b)上記(a)におけるD−D線を通る垂直断面図である。(A) It is the plane perspective view which looked at the multilayer transmission-line board 1K for a measurement in connection with Example 4 for measuring the characteristic of the multilayer transmission-line board concerning other embodiment of this invention from the conductor layer 13 side. (B) It is a vertical sectional view which passes along the DD line in the above (a). (a)比較対象となる多層伝送線路板の特性を測定するための比較例1に関わる測定用多層伝送線路板1Lを導体層12側から見た平面透視図である。(b)上記(a)におけるE−E線を通る垂直断面図である。(A) It is the plane perspective view which looked at the multilayer transmission-line board 1L for a measurement in connection with the comparative example 1 for measuring the characteristic of the multilayer transmission-line board used as a comparison object from the conductor layer 12 side. (B) It is a vertical sectional view which passes along the EE line in the above (a). (a)比較対象となる多層伝送線路板の特性を測定するための比較例2に関わる測定用多層伝送線路板1Mを導体層13側から見た平面透視図である。(b)上記(a)におけるF−F線を通る垂直断面図である。(A) It is the plane perspective view which looked at the multilayer transmission-line board 1M for a measurement in connection with the comparative example 2 for measuring the characteristic of the multilayer transmission-line board used as a comparison object from the conductor layer 13 side. (B) It is a vertical sectional view which passes along the FF line in said (a). (a)比較対象となる多層伝送線路板の特性を測定するための比較例3に関わる測定用多層伝送線路板1Nを導体層13側から見た平面透視図である。(b)上記(a)におけるG−G線を通る垂直断面図である。(A) It is the plane perspective view which looked at the multilayer transmission-line board 1N for a measurement in connection with the comparative example 3 for measuring the characteristic of the multilayer transmission-line board used as a comparison object from the conductor layer 13 side. (B) It is a vertical sectional view which passes along the GG line in said (a). (a)本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールの分解斜視構造を説明する説明図である。(b)上記(a)におけるH−H線を通る垂直断面図である。(A) It is explanatory drawing explaining the exploded perspective structure of the antenna module concerning other embodiment of this invention. (B) It is a vertical sectional view which passes along the HH line in the above (a). (a)従来の実施形態にかかるアンテナモジュールの分解斜視構造を説明する説明図である。(b)上記(a)におけるI−I線を通る垂直断面図である。(A) It is explanatory drawing explaining the exploded perspective structure of the antenna module concerning conventional embodiment. (B) It is a vertical sectional view which passes along the II line in said (a). 実施例1及び比較例1の測定結果を対比的に説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining comparatively the measurement result of Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例1、実施例2、及び比較例2の測定結果を対比的に説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining comparatively the measurement result of Example 1, Example 2, and the comparative example 2. FIG. 実施例3、実施例4、及び比較例3の測定結果を対比的に説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining comparatively the measurement result of Example 3, Example 4, and the comparative example 3. FIG. 本発明の一実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the electromagnetic coupling module concerning one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the electromagnetic coupling module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the electromagnetic coupling module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the electromagnetic coupling module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the electromagnetic coupling module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cross-sectional structure of the electromagnetic coupling module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the antenna module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the antenna module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the antenna module concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the antenna module concerning other embodiment of this invention.

以下、本発明にかかる電磁結合構造を有する多層伝送線路、該多層伝送線路を有する電磁結合モジュール、アンテナモジュールを実施するための形態について、図面に沿って詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a multilayer transmission line having an electromagnetic coupling structure according to the present invention, an electromagnetic coupling module having the multilayer transmission line, and an antenna module will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、本発明の一実施形態にかかる多層伝送線路板1Aの斜視分解構成を示す。なお、図1(a)において、トリプレート線路ないし導波管の取り付け穴7が記されているが、以降の図面では省略する。本発明における多層伝送線路板、電磁結合モジュール、及びアンテナモジュールは、マイクロ波帯の高周波数帯域で使用されるものである。ここでいうマイクロ波帯の周波数帯域とは、具体的には、10GHz〜100GHzの周波数帯域をいう。   FIG. 1 shows a perspective exploded configuration of a multilayer transmission line board 1A according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1 (a), a mounting hole 7 for a triplate line or a waveguide is shown, but it is omitted in the subsequent drawings. The multilayer transmission line plate, the electromagnetic coupling module, and the antenna module in the present invention are used in the high frequency band of the microwave band. Here, the frequency band of the microwave band specifically refers to a frequency band of 10 GHz to 100 GHz.

図1に示したように、電磁結合モジュールやアンテナモジュールといった高周波帯域用モジュールに用いる多層伝送線路板1Aは、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。   As shown in FIG. 1, a multilayer transmission line plate 1A used for a high frequency band module such as an electromagnetic coupling module or an antenna module includes a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, and a second dielectric. The body layer 22 and the third conductor layer 13 are laminated in this order.

第1導体層11及び第2導体層12は、それぞれ地導体層である。第1導体層11と第2導体層12とを貫通するように孔3を設け、さらに孔3の内面には金属膜を形成し、第1導体層11と第2導体層12とが電気的に接続される構成になっている。
なお、この金属膜内に空気を充填することもできる。また、金属膜をめっきにより形成してもよい。
The first conductor layer 11 and the second conductor layer 12 are ground conductor layers, respectively. A hole 3 is provided so as to penetrate the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12, and a metal film is formed on the inner surface of the hole 3, so that the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12 are electrically connected. It is configured to be connected to
The metal film can be filled with air. Further, the metal film may be formed by plating.

ここで誘電体層21を挟みこんだ第1導体層11と第2導体層12とが、表面に導体層を有する積層体を構成する。   Here, the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12 sandwiching the dielectric layer 21 constitute a laminate having a conductor layer on the surface.

また、第2誘電体層22は、第2導体層12と第3導体層13とを電気的に絶縁する絶縁層を構成する。   The second dielectric layer 22 constitutes an insulating layer that electrically insulates the second conductor layer 12 and the third conductor layer 13.

第2導体層12と第3導体層13とを絶縁する第2誘電体層22には、低誘電損失の材料を用いることが好ましく、例えばセラミック、テフロン(登録商標)、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンエーテルの変性物、液晶ポリマなどの絶縁材料などが用いられる。なお、第2誘電体層22はガラス繊維を含んでいてもよい。また、第1導体層11と第2導体層12とを絶縁する第1誘電体層21には、第2誘電体層22と同様の材料を用いることが好ましい。但し、コストを考慮し、第1誘電体層21にはFR−4レベルの通常のエポキシ基板等を用いてもできる。なお、第1誘電体層21は、ガラス繊維を含んでいてもよい。   The second dielectric layer 22 that insulates the second conductor layer 12 and the third conductor layer 13 is preferably made of a low dielectric loss material, such as ceramic, Teflon (registered trademark), polyphenylene ether, or polyphenylene ether. Insulating materials such as modified products and liquid crystal polymers are used. Note that the second dielectric layer 22 may contain glass fibers. Further, it is preferable to use the same material as the second dielectric layer 22 for the first dielectric layer 21 that insulates the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12. However, an FR-4 level normal epoxy substrate or the like may be used for the first dielectric layer 21 in consideration of cost. The first dielectric layer 21 may contain glass fibers.

以上、本発明の一実施形態にかかる伝送線路電磁結合構造を有する多層伝送線路板1Aを説明したが、上記の伝送線路電磁結合構造を実施するための具体的構成としては、第1誘電体層21の厚みを0.02mm以上4mm以下に設計することが好ましく、より好ましくは0.02mm以上2mm以下に設計される。また、第2導体層12の第2誘電体層22側の表面の表面粗さは、表皮効果を考慮して小さい方が好ましく、具体的な表面粗さ(十点平均粗さ;Rz)は0.1μm以上9μm以下であることが好まし、さらに好ましくは、0.1μm以上6μm以下となるように、さらに好ましくは、0.1μm以上3μm未満となるように設計される。   The multilayer transmission line plate 1A having the transmission line electromagnetic coupling structure according to one embodiment of the present invention has been described above. As a specific configuration for implementing the transmission line electromagnetic coupling structure, the first dielectric layer is used. The thickness of 21 is preferably designed to be 0.02 mm to 4 mm, more preferably 0.02 mm to 2 mm. The surface roughness of the second conductor layer 12 on the second dielectric layer 22 side is preferably small in consideration of the skin effect, and the specific surface roughness (ten-point average roughness; Rz) is The thickness is preferably 0.1 μm or more and 9 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 6 μm or less, and further preferably 0.1 μm or more and less than 3 μm.

また、第1導体層11及び第2導体層12の厚みは、5μm以上50μm以下であることが好ましく、より好ましくは12μm以上50μm以下となるように設計される。このような構造を得るための材料としては、一般的な多層配線板材料を用いることもでき、具体的には、セラミック系や有機系の配線板材料を用いることができる。安価な多層伝送線路板1Aを得るためには、汎用的な多層配線板材料を用いることができる。よって、第1導体層11、第1誘電体層21、及び第2導体層12として、例えば、両面銅張り積層板であるMCL−E−679(日立化成工業株式会社製、商品名)等を適用できる。また、伝送損失を抑制するためには、低損失な材料を適用することが可能である。このような材料として、例えば、両面銅張り積層板であるMCL−FX−2(日立化成工業株式会社製、商品名)等を採用することができる。
また、配線板材料として、低誘電率かつ低誘電正接の材料を用いると、高周波信号を流す伝送線路の伝送損失を抑制する効果がある。
The thickness of the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12 is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 12 μm or more and 50 μm or less. As a material for obtaining such a structure, a general multilayer wiring board material can also be used, and specifically, a ceramic or organic wiring board material can be used. In order to obtain an inexpensive multilayer transmission line board 1A, a general-purpose multilayer wiring board material can be used. Therefore, as the first conductor layer 11, the first dielectric layer 21, and the second conductor layer 12, for example, MCL-E-679 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) that is a double-sided copper-clad laminate is used. Applicable. In order to suppress transmission loss, it is possible to apply a low-loss material. As such a material, for example, MCL-FX-2 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) that is a double-sided copper-clad laminate can be employed.
Further, when a material having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent is used as a wiring board material, there is an effect of suppressing transmission loss of a transmission line through which a high-frequency signal flows.

第2誘電体層22の厚みは、0.02mm以上0.8mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.07mm以上0.2mm以下となるように設計される。一例として、第2誘電体層22には、低誘電正接高耐熱多層材料である両面銅張り積層板MCL−FX−2(日立化成工業株式会社製、商品名)やプリプレグGFA−2(日立化成工業株式会社製、商品名)を採用することができる。   The thickness of the second dielectric layer 22 is preferably 0.02 mm or more and 0.8 mm or less, more preferably 0.07 mm or more and 0.2 mm or less. As an example, the second dielectric layer 22 includes a double-sided copper-clad laminate MCL-FX-2 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) or a prepreg GFA-2 (Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a low dielectric loss tangent high heat resistant multilayer material. Kogyo Co., Ltd. product name) can be used.

また、第3伝送線路をなす導体層13を作製する際に用いられる銅箔に関しては、第3導体層13の第2誘電体層22側の表面の表面粗さは、表皮効果を考慮して小さい方が好ましく、表面粗さ(Rz)が0.1μm以上9μm以下であることが好ましい。より好ましくは0.1μm以上6μm以下、さらに好ましくは0.1μm以上3μm未満となるように設計される。
また、第3伝送線路をなす導体層13の厚みは、5μm以上50μm以下であることが好ましく、より好ましくは12μm以上50μm以下となるように設計される。導体層13には、一例として、3EC−VLP−12(三井金属鉱業株式会社製、商品名)等を採用することができる。
Further, regarding the copper foil used when the conductor layer 13 constituting the third transmission line is manufactured, the surface roughness of the surface of the third conductor layer 13 on the second dielectric layer 22 side is considered in consideration of the skin effect. The smaller one is preferable, and the surface roughness (Rz) is preferably 0.1 μm or more and 9 μm or less. More preferably, it is designed to be 0.1 μm or more and 6 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and less than 3 μm.
The thickness of the conductor layer 13 constituting the third transmission line is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 12 μm or more and 50 μm or less. For example, 3EC-VLP-12 (Mitsui Metal Mining Co., Ltd., trade name) or the like can be used for the conductor layer 13.

また、第3伝送線路をなす導体層13の開放端にパッチパターンを配置してもよい。パッチパターンを配置することで、結合部のインピーダンスを調整することが可能であり伝送損失を抑制できる。   Further, a patch pattern may be arranged at the open end of the conductor layer 13 constituting the third transmission line. By arranging the patch pattern, it is possible to adjust the impedance of the coupling portion and suppress transmission loss.

前記孔3内面の金属膜の厚みは、5μm以上50μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。金属膜の厚み5μm未満であると、管状の金属膜を均一に形成できなくなる恐れがある。金属膜はめっき以外に蒸着やスパッタリングによって形成することも可能であるが、上記厚みを効率よく均一に得るためにはめっきにより形成することが好ましい。なお、金属膜は、孔3内面の全面に亘って形成されることが好ましいが、使用される周波数に対応する実行波長λの1/4未満の大きさの穴があってもよい。   The thickness of the metal film on the inner surface of the hole 3 is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less. If the thickness of the metal film is less than 5 μm, the tubular metal film may not be formed uniformly. The metal film can be formed by vapor deposition or sputtering in addition to plating, but is preferably formed by plating in order to obtain the above thickness efficiently and uniformly. The metal film is preferably formed over the entire inner surface of the hole 3, but there may be a hole having a size less than ¼ of the effective wavelength λ corresponding to the frequency used.

また、孔3内には、10GHzにおける比誘電率が2〜30、誘電正接が0〜0.03の少なくとも一方を満たす誘電体4を充填することが好ましい。伝送損失は、誘電正接に比例して大きくなるので、このように誘電正接が低い材料を充填することで伝送損失が抑制される。   The holes 3 are preferably filled with a dielectric 4 satisfying at least one of a relative dielectric constant of 2 to 30 and a dielectric loss tangent of 0 to 0.03 at 10 GHz. Since the transmission loss increases in proportion to the dielectric loss tangent, the transmission loss is suppressed by filling the material having a low dielectric loss tangent in this way.

また、孔3内には、空気を充填してもよい。伝送損失は、誘電正接に比例して大きくなるので、誘電正接が低い空気を充填することで更に伝送損失が抑制される。   The hole 3 may be filled with air. Since the transmission loss increases in proportion to the dielectric loss tangent, the transmission loss is further suppressed by filling air with a low dielectric loss tangent.

また、外側導体層の延在方向と直交する方向の孔3の幅は、使用する周波数の波長以下とすることが好ましい。このように孔の幅を設計することで伝送損失を抑制しながら高密度化を達成できる。   The width of the hole 3 in the direction orthogonal to the extending direction of the outer conductor layer is preferably not more than the wavelength of the frequency to be used. By designing the hole width in this way, high density can be achieved while suppressing transmission loss.

図1に示した、伝送線路電磁結合構造を有する多層伝送線路板において、この多層伝送線路板の孔に対応する位置にトリプレート線路、導波管の開口部、あるいはアンテナを内蔵する半導体チップ等を実装することができる。さらに、その他の受動部品を多層伝送線路板に実装することにより、アンテナモジュールとして実施することもできる(詳細は後述)。   In the multilayer transmission line plate having the transmission line electromagnetic coupling structure shown in FIG. 1, a semiconductor chip having a built-in antenna, a triplate line, a waveguide opening, or the like at a position corresponding to the hole of the multilayer transmission line plate Can be implemented. Furthermore, it can also be implemented as an antenna module by mounting other passive components on a multilayer transmission line plate (details will be described later).

また、図1に示した、伝送線路電磁結合構造を有する多層伝送線路板において、導体層13は、孔3の開口部(図において略矩形状)の長辺と直交する方向に延在するよう設けられている。
さらに、図示していないが、導体層13の一方の端部にマイクロストリップアンテナを接続するよう構成することもできる。また、導体層13の両端にマイクロストップアンテナを接続することも可能である。また、マイクロストリップアンテナは、1つのパッチアンテナ、パッチパターンである場合に限らず、アレーアンテナとすることも可能である。
Further, in the multilayer transmission line plate having the transmission line electromagnetic coupling structure shown in FIG. 1, the conductor layer 13 extends in a direction orthogonal to the long side of the opening of the hole 3 (substantially rectangular in the drawing). Is provided.
Further, although not shown, a microstrip antenna can be connected to one end of the conductor layer 13. It is also possible to connect a microstop antenna to both ends of the conductor layer 13. The microstrip antenna is not limited to a single patch antenna or patch pattern, but can be an array antenna.

図3(a)に、本発明の一実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を示す。図3(a)において、アンテナモジュール1Eは、アンテナ内蔵の半導体チップ−伝送線路電磁結合構造を有している。この電磁結合構造を有する多層伝送線路板の孔3に対応する位置(図において、孔3の下部を覆う位置)にアンテナを内蔵した半導体チップDが配置されている。半導体チップDから給電される電力は、孔3と多層伝送線路板表面の伝送線路をなす導体層13を介してマイクロストリップアンテナ(パッチパターン)5に給電される。あるいは、マイクロストリップアンテナ5で受信された電力は、伝送線路をなす導体層13及び孔3を介して半導体チップDに給電される。   FIG. 3A shows a cross-sectional configuration of an antenna module according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3A, the antenna module 1E has a semiconductor chip-transmission line electromagnetic coupling structure with a built-in antenna. A semiconductor chip D incorporating an antenna is disposed at a position corresponding to the hole 3 of the multilayer transmission line plate having this electromagnetic coupling structure (a position covering the lower portion of the hole 3 in the figure). The electric power supplied from the semiconductor chip D is supplied to the microstrip antenna (patch pattern) 5 through the hole 3 and the conductor layer 13 forming the transmission line on the surface of the multilayer transmission line plate. Alternatively, the power received by the microstrip antenna 5 is fed to the semiconductor chip D through the conductor layer 13 and the hole 3 that form a transmission line.

図3(b)に、本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を示す。図3(b)において、アンテナモジュール1Cは、トリプレート−伝送線路電磁結合構造を有している。この電磁結合構造を有する多層伝送線路板の孔3に対応する位置(図において、孔3の下部を覆う位置)にトリプレート線路Cが配置される。トリプレート線路Cから給電される電力は、孔3と多層伝送線路板表面の伝送線路をなす導体層13を介してマイクロストリップアンテナ5に給電される。あるいは、マイクロストリップアンテナ5で受信された電力は、伝送線路をなす導体層13及び孔3を介してトリプレート線路Cに給電される。   FIG. 3B shows a cross-sectional configuration of an antenna module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3B, the antenna module 1C has a triplate-transmission line electromagnetic coupling structure. The triplate line C is disposed at a position corresponding to the hole 3 of the multilayer transmission line plate having the electromagnetic coupling structure (a position covering the lower portion of the hole 3 in the figure). The electric power fed from the triplate line C is fed to the microstrip antenna 5 via the hole 3 and the conductor layer 13 forming the transmission line on the surface of the multilayer transmission line plate. Alternatively, the electric power received by the microstrip antenna 5 is fed to the triplate line C through the conductor layer 13 and the hole 3 forming the transmission line.

図3(c)に、本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールの断面構成を示す。図3(c)において、アンテナモジュール1Dは、導波管−伝送線路電磁結合構造を有している。この電磁結合構造を有する多層伝送線路板の孔3に対応する位置(図において、孔3の下部を覆う位置)に導波管Fが配置される。このとき、孔3の中心と導波管Fの空洞部の中心とは略一致するように配置される。導波管Fから給電される電力は、孔3と多層伝送線路板表面の伝送線路をなす導体層13を介してマイクロストリップアンテナ5に給電される。あるいは、マイクロストリップアンテナ5で受信された電力は、伝送線路をなす導体層13及び孔3を介して導波管Fに給電される。   FIG. 3C shows a cross-sectional configuration of an antenna module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3C, the antenna module 1D has a waveguide-transmission line electromagnetic coupling structure. A waveguide F is disposed at a position corresponding to the hole 3 of the multilayer transmission line plate having the electromagnetic coupling structure (a position covering the lower portion of the hole 3 in the figure). At this time, the center of the hole 3 and the center of the hollow portion of the waveguide F are arranged so as to substantially coincide. The electric power fed from the waveguide F is fed to the microstrip antenna 5 through the conductor layer 13 that forms the transmission line on the surface of the multilayer transmission line plate with the hole 3. Alternatively, the electric power received by the microstrip antenna 5 is fed to the waveguide F through the conductor layer 13 and the hole 3 forming the transmission line.

なお、図3(a)〜(c)では、モジュールにおける積層体の片面側のみに誘電体層と導体層を積層する構成について説明したが、積層体の両面に誘電体層及び導体層をそれぞれ設けることもできる。図4に、積層体(第1導体層11と第1誘電体層21と第2導体層12とからなる)の両側を第2誘電体層22と第3誘電体層23とで挟み込み、さらにその両側を第3導体層13と第4導体層14とで挟み込むように積層構造を構成した他の実施形態にかかるアンテナモジュール1Fの断面構成を示す。
図4に示した構成により、マイクロ波回路を形成した半導体チップDから出力される電力は、半導体側の伝送線路と孔、そして、裏面の伝送線路を介してマイクロストリップアンテナ5に給電される。あるいは、マイクロストリップアンテナ5で受信した電力は、表裏の伝送線路と孔とを介して半導体チップDに給電される。
3A to 3C, the configuration in which the dielectric layer and the conductor layer are laminated only on one side of the laminate in the module has been described. However, the dielectric layer and the conductor layer are respectively provided on both sides of the laminate. It can also be provided. In FIG. 4, both sides of the laminate (consisting of the first conductor layer 11, the first dielectric layer 21, and the second conductor layer 12) are sandwiched between the second dielectric layer 22 and the third dielectric layer 23, The cross-sectional structure of the antenna module 1F concerning other embodiment which comprised the laminated structure so that the both sides might be pinched | interposed by the 3rd conductor layer 13 and the 4th conductor layer 14 is shown.
With the configuration shown in FIG. 4, the power output from the semiconductor chip D forming the microwave circuit is fed to the microstrip antenna 5 through the transmission line and hole on the semiconductor side and the transmission line on the back surface. Alternatively, the power received by the microstrip antenna 5 is fed to the semiconductor chip D through the front and back transmission lines and holes.

なお、図4で用いたアンテナモジュール1Fにおける多層伝送線路板と、図1に示した多層伝送線路板との相違点は、図4に示したアンテナモジュール1Fにおける多層伝送線路板においては、第3誘電体層23が設けられ、さらにその外側に第4導体層14が設けられた点である。   The difference between the multilayer transmission line plate in the antenna module 1F used in FIG. 4 and the multilayer transmission line plate shown in FIG. 1 is the third difference in the multilayer transmission line plate in the antenna module 1F shown in FIG. The dielectric layer 23 is provided, and the fourth conductor layer 14 is further provided outside thereof.

上記図4に示したような構成とする場合、第3誘電体層23には第2誘電体層と同じ絶縁材料を用いることが好ましく、また、第4導体層14には第3導体層と同様の銅箔を用いることが好ましい。また、導体の厚みも第3導体層と同程度とすることが好ましく、誘電体側の導体表面粗さについても、第3導体層と同程度にすることが好ましい。   When the configuration shown in FIG. 4 is used, it is preferable to use the same insulating material as the second dielectric layer for the third dielectric layer 23, and the third conductor layer and the fourth conductor layer 14 It is preferable to use the same copper foil. Moreover, it is preferable that the thickness of the conductor is approximately the same as that of the third conductor layer, and it is also preferable that the conductor surface roughness on the dielectric side is approximately the same as that of the third conductor layer.

また、図3(a)〜(c)では、モジュールにおける導体層が、第1導体層11、第2導体層12、第3導体層13の計3層で構成された実施形態に基づいて説明したが、導体層は3層以上のものとしても構成することができる。例えば、図5に示すように、導体層を5層とすることができる。図5に示した多層伝送線路板1Gは、グランド層となる第1導体層11の外側に、第3の誘電体層23と第4導体層14、第4誘電体層24と第5導体層15が設けられている。以上の構成により、図5に示した多層伝送線路板1Gは、第1導体層11、第2導体層12、第3導体層13、第4導体層14、及び第5導体層15によって計5層の導体層が形成される。   3A to 3C, the conductor layer in the module is described based on an embodiment in which the first conductor layer 11, the second conductor layer 12, and the third conductor layer 13 are configured in total. However, the conductor layer can be configured as three or more layers. For example, as shown in FIG. 5, the conductor layer can be five layers. The multilayer transmission line board 1G shown in FIG. 5 has a third dielectric layer 23 and a fourth conductor layer 14, a fourth dielectric layer 24 and a fifth conductor layer outside the first conductor layer 11 serving as a ground layer. 15 is provided. With the above configuration, the multilayer transmission line board 1G shown in FIG. 5 includes the first conductor layer 11, the second conductor layer 12, the third conductor layer 13, the fourth conductor layer 14, and the fifth conductor layer 15 in total. A conductor layer is formed.

次に、本発明の実施形態にかかるデイバスの特性を測定するための、いくつかの実施例について説明する。本発明にかかる電磁結合構造は、多層伝送線路板の表面側と裏面側とに配線(例えば、第1導体層11と第3導体層13)が分離しているために、この状態ではウェハプローバ等を用いて高周波測定をすることが困難である。従って、以下に説明する実施例1〜4では、1つの孔ではなく2つの孔を設けた多層伝送線路板を準備した。このような2つの孔を設けたことにより、一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となる。   Next, several examples for measuring the characteristics of a device according to an embodiment of the present invention will be described. In the electromagnetic coupling structure according to the present invention, wiring (for example, the first conductor layer 11 and the third conductor layer 13) is separated on the front surface side and the back surface side of the multilayer transmission line plate. It is difficult to perform high frequency measurement using the Therefore, in Examples 1 to 4 described below, a multilayer transmission line plate provided with two holes instead of one hole was prepared. By providing such two holes, serial slot coupling is realized with one being the input side and the other being the output side, and measurement by probing becomes possible.

[本発明の一実施形態にかかるデイバスの特性を測定するための実施例1]
図6(a)に、本発明の一実施形態にかかる多層伝送線路板の特性を測定するための実施例1(及び実施例2)に関わる測定用多層伝送線路板1Hを導体層13側から見た平面透視図を示す。図6(b)は、図6(a)におけるB−B線を通る垂直断面図である。図6(b)において、多層伝送線路板1Hは、導波管F、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。
そして、上述したように、孔31、孔32のうち、いずれか一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となっている。
[Example 1 for measuring characteristics of a device according to an embodiment of the present invention]
FIG. 6A shows a measurement multilayer transmission line plate 1H related to Example 1 (and Example 2) for measuring the characteristics of the multilayer transmission line plate according to one embodiment of the present invention from the conductor layer 13 side. A plan perspective view is shown. FIG. 6B is a vertical sectional view taken along the line BB in FIG. In FIG. 6B, the multilayer transmission line plate 1H includes a waveguide F, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, a second dielectric layer 22, and a third conductor layer 13. Are stacked in this order.
As described above, serial slot coupling in which one of the holes 31 and 32 is the input side and the other is the output side is realized, and measurement by probing is possible.

また、第3導体層13の両端部は開放端となっており、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの1/4の長さだけ中心寄りの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に、孔31及び孔32は設けられている。さらに、孔31及び孔32の水平断面は、長辺と短辺とを有する略矩形状であり、それぞれの長辺が伝送線路13の延在方向と直交する向きに形成されている。
また、孔31及び孔32の幅は、使用する周波数の波長以下に設計すると好適である。
Further, both end portions of the third conductor layer 13 are open ends, and the positions closer to the center by a length of ¼ of the effective wavelength λ from each of the open ends and the centers of the respective holes are The hole 31 and the hole 32 are provided at the matching positions. Further, the horizontal cross section of the hole 31 and the hole 32 is a substantially rectangular shape having a long side and a short side, and each long side is formed in a direction orthogonal to the extending direction of the transmission line 13.
The widths of the holes 31 and 32 are preferably designed to be equal to or less than the wavelength of the frequency to be used.

次に、多層伝送線路板1Hの製造方法について説明する。
まず、誘電体層の両面に銅箔が形成された積層板(日立化成工業株式会社製、商品名MCL−E−679)を準備する。この積層板の厚さは0.2mmであり、銅箔の厚さは12μm、誘電体側の導体表面粗さは、Rz:6.0μmである。次に、この積層体に直径0.45mmのドリルを用いて長さ2mmの穴開けを行う。この穴の内壁及び銅箔表面に銅めっきを10μm施した後、孔内に穴埋め樹脂(太陽インキ製造株式会社製、商品名DX−1、10GHzにおける誘電正接0.03、比誘電率3.5)を印刷し、表面を研磨し、内層回路板を作製する。
なお、図6(b)においては、銅箔11及び12表面上の銅めっき膜は省略してある。
Next, a method for manufacturing the multilayer transmission line board 1H will be described.
First, a laminate (made by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name MCL-E-679) having copper foil formed on both surfaces of the dielectric layer is prepared. The thickness of this laminated board is 0.2 mm, the thickness of the copper foil is 12 μm, and the conductor surface roughness on the dielectric side is Rz: 6.0 μm. Next, a hole having a length of 2 mm is formed in the laminate using a drill having a diameter of 0.45 mm. After copper plating is applied to the inner wall of the hole and the copper foil surface by 10 μm, the hole filling resin (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name DX-1, 10 GHz dielectric loss tangent 0.03, relative dielectric constant 3.5 ), And the surface is polished to produce an inner layer circuit board.
In FIG. 6B, the copper plating films on the surfaces of the copper foils 11 and 12 are omitted.

次に、厚さ12μmの銅箔(三井金属鉱業株式会社製、商品名3EC−VLP−12、粗化処理面表面粗さRz:3.0μm)と、プリプレグ(日立化成工業株式会社製、商品名GFA−2、厚さ100μm)と、上記内層回路板とをこの順に重ねて合わせ、温度180℃、圧力3MPa、時間80分の条件で積層一体化処理を施すことにより、多層伝送線路板1Hが作製される。   Next, a copper foil having a thickness of 12 μm (made by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., trade name 3EC-VLP-12, surface roughness Rz: 3.0 μm) and a prepreg (made by Hitachi Chemical Co., Ltd., product) Multi-layer transmission line board 1H by stacking and combining the above-mentioned inner layer circuit board in this order by stacking them together under the conditions of temperature 180 ° C., pressure 3 MPa, time 80 minutes. Is produced.

最後に、この多層伝送線路板1Hに対し、銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板で形成した導体パターンに対応する位置に、幅220μmの伝送線路13を配置した。   Finally, a copper foil was patterned by etching with respect to this multilayer transmission line board 1H, thereby arranging a transmission line 13 having a width of 220 μm at a position corresponding to the conductor pattern formed by the inner circuit board.

[本発明の一実施形態にかかるデイバスの特性を測定するための実施例2]
実施例2では、実施例1で用いた多層伝送線路板1Hの孔31及び孔32に対し、比誘電率3.2、誘電正接0.003の樹脂等の誘電体を充填した。その他の諸条件は、実施例1と同様として多層伝送線路板(1H´)を製作した。
なお、充填する誘電体の10GHzにおける比誘電率は、2〜30、誘電正接は0〜0.03の少なくとも一方を満たす範囲が好ましい。
[Example 2 for measuring characteristics of a device according to an embodiment of the present invention]
In Example 2, the holes 31 and 32 of the multilayer transmission line plate 1H used in Example 1 were filled with a dielectric such as a resin having a relative dielectric constant of 3.2 and a dielectric loss tangent of 0.003. Other conditions were the same as in Example 1, and a multilayer transmission line plate (1H ′) was produced.
The relative dielectric constant at 10 GHz of the dielectric to be filled is preferably in the range satisfying at least one of 2 to 30 and the dielectric loss tangent of 0 to 0.03.

[本発明の一実施形態にかかるデイバスの特性を測定するための実施例3]
図7(a)に、本発明の他の実施形態にかかる多層伝送線路板の特性を測定するための実施例3に関わる測定用多層伝送線路板1Jを導体層13側から見た平面透視図を示す。図7(b)は、図7(a)におけるC−C線を通る垂直断面図である。図7(b)において、多層伝送線路板1Jは、第4導体層14a及び14b、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。そして、上述したように、孔31、孔32のうち、いずれか一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となっている。
[Example 3 for measuring characteristics of a device according to an embodiment of the present invention]
FIG. 7A is a perspective plan view of the measurement multilayer transmission line plate 1J according to Example 3 for measuring the characteristics of the multilayer transmission line plate according to another embodiment of the present invention, as viewed from the conductor layer 13 side. Indicates. FIG. 7B is a vertical sectional view taken along the line CC in FIG. In FIG. 7B, the multilayer transmission line plate 1J includes fourth conductor layers 14a and 14b, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, and a second conductor layer. The dielectric layer 22 and the third conductor layer 13 are laminated in this order. As described above, serial slot coupling in which one of the holes 31 and 32 is the input side and the other is the output side is realized, and measurement by probing is possible.

また、第3導体層13の両端部は開放端となっており、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの1/4の長さだけ中心寄りの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に、孔31及び孔32は設けられている。さらに、孔31及び孔32の水平断面は、長辺と短辺とを有する略矩形状であり、それぞれの長辺が伝送線路13の延在方向と直交する向きに形成されている。
また、孔31及び孔32の幅は、使用する周波数の波長以下に設計すると好適である。
Further, both end portions of the third conductor layer 13 are open ends, and the positions closer to the center by a length of ¼ of the effective wavelength λ from each of the open ends and the centers of the respective holes are The hole 31 and the hole 32 are provided at the matching positions. Further, the horizontal cross section of the hole 31 and the hole 32 is a substantially rectangular shape having a long side and a short side, and each long side is formed in a direction orthogonal to the extending direction of the transmission line 13.
The widths of the holes 31 and 32 are preferably designed to be equal to or less than the wavelength of the frequency to be used.

次に、多層伝送線路板1Jの製造方法について説明する。
実施例1では孔を開けた積層体の片面にのみ積層体及び導体層を設けたが、実施例3では、積層体を挟み込むように、さらに第3誘電体層23と第4導体層14とを積層したのち、表面の第4導体層14をエッチングによりパターニングして14a及び14bを形成し、多層伝送線路板1Jを製作している。
Next, a method for manufacturing the multilayer transmission line board 1J will be described.
In Example 1, the laminated body and the conductor layer were provided only on one side of the laminated body with holes, but in Example 3, the third dielectric layer 23 and the fourth conductor layer 14 were further inserted so as to sandwich the laminated body. Then, the fourth conductor layer 14 on the surface is patterned by etching to form 14a and 14b, and the multilayer transmission line plate 1J is manufactured.

[本発明の一実施形態にかかるデイバスの特性を測定するための実施例4]
図8(a)に、本発明の他の実施形態にかかる多層伝送線路板の特性を測定するための実施例4に関わる測定用多層伝送線路板1Kを導体層13側から見た平面透視図を示す。図8(b)は、図8(a)におけるD−D線を通る垂直断面図である。図8(b)において、多層伝送線路板1Kは、第4導体層14a及び14b、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。そして、上述したように、孔31、孔32のうち、いずれか一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となっている。
[Example 4 for measuring characteristics of a device according to an embodiment of the present invention]
FIG. 8A is a plan perspective view of the measurement multilayer transmission line plate 1K according to Example 4 for measuring the characteristics of the multilayer transmission line plate according to another embodiment of the present invention, as viewed from the conductor layer 13 side. Indicates. FIG. 8B is a vertical sectional view taken along the line DD in FIG. In FIG. 8B, the multilayer transmission line plate 1K includes fourth conductor layers 14a and 14b, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, and a second conductor layer. The dielectric layer 22 and the third conductor layer 13 are laminated in this order. As described above, serial slot coupling in which one of the holes 31 and 32 is the input side and the other is the output side is realized, and measurement by probing is possible.

次に、多層伝送線路板1Kの製造方法について説明する。
実施例3では第3導体層13及び第4導体層14に形成した伝送線路の幅を一定にしたが、多層伝送線路板1Kにおいては、図8に示すように、伝送線路の両先端にそれぞれパッチパターンを設けた。
Next, a method for manufacturing the multilayer transmission line board 1K will be described.
In Example 3, the widths of the transmission lines formed in the third conductor layer 13 and the fourth conductor layer 14 were made constant. However, in the multilayer transmission line plate 1K, as shown in FIG. A patch pattern was provided.

すわなち、図8(a)及び図8(b)において、第3導体層13の両端にはパッチパターン62及び63が設けられ、第4導体層14a及び14bの先端にもパッチパターン61及び64が設けられている。
そして、図8(a)に示されるように、第3導体層13の両端に設けられたパッチパターン62及び63は、孔31及び孔32のそれぞれの中心よりも外側に位置するように設けられ、第4導体層14a及び14bの先端に設けられたパッチパターン61及び64は、孔31及び孔32のそれぞれの中心よりも内側に位置するようにそれぞれ設けられている。
That is, in FIGS. 8A and 8B, patch patterns 62 and 63 are provided at both ends of the third conductor layer 13, and the patch patterns 61 and 63 are provided at the ends of the fourth conductor layers 14a and 14b. 64 is provided.
As shown in FIG. 8A, the patch patterns 62 and 63 provided at both ends of the third conductor layer 13 are provided so as to be located outside the centers of the hole 31 and the hole 32, respectively. The patch patterns 61 and 64 provided at the tips of the fourth conductor layers 14a and 14b are provided so as to be located inside the centers of the holes 31 and 32, respectively.

その他の条件は、実施例3と同様にして多層伝送線路板1Kを作製した。   Other conditions were the same as in Example 3 to fabricate the multilayer transmission line plate 1K.

なお、伝送線路としての第3導体層13及び第4導体層14は、それぞれ特性インピーダンス50Ωとしたマイクロストリップラインである。   The third conductor layer 13 and the fourth conductor layer 14 as transmission lines are microstrip lines each having a characteristic impedance of 50Ω.

[比較例1]
図9(a)に、比較対象となる多層伝送線路板の特性を測定するための比較例1に関わる測定用多層伝送線路板1Lを導体層12側から見た平面透視図を示す。図9(b)は、図9(a)におけるE−E線を通る垂直断面図である。図9(b)において、多層伝送線路板1Lは、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12がこの順に積層されている。第1導体層11の下部には、導波管Fが接続されている。
そして、多層伝送線路板1Lにおいては、図9(b)に示すように、第1導体層11のみを貫通するスロットS2及びS4と、導波管F内に設置した金属板M1、M2によりそれぞれ形成された追加スロットS1、S3を有する。
[Comparative Example 1]
FIG. 9A shows a plan perspective view of the measurement multilayer transmission line plate 1L according to Comparative Example 1 for measuring the characteristics of the multilayer transmission line plate to be compared, as viewed from the conductor layer 12 side. FIG. 9B is a vertical sectional view taken along line EE in FIG. In FIG. 9B, the multilayer transmission line plate 1L has a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second conductor layer 12 laminated in this order. A waveguide F is connected to the lower portion of the first conductor layer 11.
In the multilayer transmission line plate 1L, as shown in FIG. 9 (b), slots S2 and S4 that penetrate only the first conductor layer 11 and metal plates M1 and M2 installed in the waveguide F respectively. It has additional slots S1, S3 formed.

また、第2導体層12の両端部は開放端となっており、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの1/4の長さだけ中心寄りの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に、スロットS2及びS4は設けられている。さらに、スロットS2及びS4は、長辺と短辺とを有する矩形状であり、それぞれの長辺が伝送線路12の延在方向と直交する向きに形成されている。   Further, both end portions of the second conductor layer 12 are open ends, and a position closer to the center by a length of ¼ of the effective wavelength λ from each of the open ends and the center of each hole Slots S2 and S4 are provided at the matching positions. Further, the slots S2 and S4 have a rectangular shape having a long side and a short side, and each long side is formed in a direction orthogonal to the extending direction of the transmission line 12.

次に、多層伝送線路板1Lの作製方法を説明する。まず、誘電体層の両面に銅箔が形成された積層板(日立化成工業株式会社製、商品名MCL−FX−2)を準備する。第1導体層をエッチングによりパターンニングすることにより幅0.2mm、長さ2.2mmのスロットS2、S4を導体層11となる銅箔のみを貫通するように形成するとともに、第2導体層もパターニングして幅220μmの伝送線路12を形成する。   Next, a method for producing the multilayer transmission line plate 1L will be described. First, a laminate (made by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name MCL-FX-2) in which copper foil is formed on both surfaces of the dielectric layer is prepared. By patterning the first conductor layer by etching, slots S2 and S4 having a width of 0.2 mm and a length of 2.2 mm are formed so as to penetrate only the copper foil serving as the conductor layer 11, and the second conductor layer is also formed. The transmission line 12 having a width of 220 μm is formed by patterning.

次に、金属板に追加スロットを穴あけ加工するとともに、導波管の開口寸法に合わせて外形を加工し、この金属板を導波管に取り付ける。最後に、スロットS1とS2、S3とS4の中心とを合わせて伝送線路板にネジ留めして固定した。   Next, an additional slot is drilled in the metal plate, the outer shape is processed according to the opening size of the waveguide, and the metal plate is attached to the waveguide. Finally, the slots S1 and S2, and the centers of S3 and S4 are aligned and screwed to the transmission line plate.

[比較例2]
図10(a)に、比較対象となる多層伝送線路板の特性を測定するための比較例2に関わる測定用多層伝送線路板1Mを導体層13側から見た平面透視図を示す。図10(b)は、図10(a)におけるF−F線を通る垂直断面図である。図10(b)において、多層伝送線路板1Mは、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。第1導体層11の下部には、導波管Fが接続されている。
そして、多層伝送線路板1Mにおいては、図10(b)に示すように、第1導体層11のみを貫通するスロットS1及びS3と、第2導体層のみを貫通すルスロットS2及びS4とを有する。なお、スロットとは、導体に設けられた孔のことである。
[Comparative Example 2]
FIG. 10A shows a plan perspective view of the measurement multilayer transmission line plate 1M related to Comparative Example 2 for measuring the characteristics of the multilayer transmission line plate to be compared, as viewed from the conductor layer 13 side. FIG. 10B is a vertical sectional view taken along line FF in FIG. In FIG. 10 (b), the multilayer transmission line board 1M has a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, a second dielectric layer 22, and a third conductor layer 13 laminated in this order. ing. A waveguide F is connected to the lower portion of the first conductor layer 11.
In the multilayer transmission line board 1M, as shown in FIG. 10 (b), slots S1 and S3 penetrating only the first conductor layer 11 and slot slots S2 and S4 penetrating only the second conductor layer are provided. Have. The slot is a hole provided in the conductor.

また、第3導体層13の両端部は開放端となっており、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの1/4の長さだけ中心よりの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に、スロットS2及びS4は設けられている。さらに、スロットS2及びS4は、長辺と短辺とを有する矩形状であり、それぞれの長辺が伝送線路13の延在方向と直交する向きに形成されている。   Further, both end portions of the third conductor layer 13 are open ends, and a position from the center by a length of ¼ of the effective wavelength λ from each of the open ends and the center of each hole. Slots S2 and S4 are provided at the matching positions. Further, the slots S2 and S4 have a rectangular shape having a long side and a short side, and each long side is formed in a direction orthogonal to the extending direction of the transmission line 13.

次に、多層伝送線路板1Mの作製方法を説明する。
まず、誘電体層の両面に銅箔が形成された積層板(日立化成工業株式会社製、商品名MCL−E−679)を準備する。エッチングによりパターンニングすることにより幅0.4mm、長さ2.2mmのスロットS2、S4を導体層12となる銅箔のみを貫通するように形成し、内層回路板を作製する。
Next, a manufacturing method of the multilayer transmission line board 1M will be described.
First, a laminate (made by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name MCL-E-679) having copper foil formed on both surfaces of the dielectric layer is prepared. By patterning by etching, slots S2 and S4 having a width of 0.4 mm and a length of 2.2 mm are formed so as to penetrate only the copper foil serving as the conductor layer 12 to produce an inner layer circuit board.

次に、厚さ12μmの銅箔(三井金属鉱業株式会社製、商品名3EC−VLP−12、粗化処理面表面粗さRz:3.0μm)と、プリプレグ(日立化成工業株式会社製、商品名GFA−2、厚さ100μm)と、上記内層回路板とをこの順にこれらを重ねて合わせ、温度180℃、圧力3MPa、時間80分の条件で積層一体化処理を施すことにより、多層伝送線路板1Mが作製される。   Next, a copper foil having a thickness of 12 μm (made by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., trade name 3EC-VLP-12, surface roughness Rz: 3.0 μm) and a prepreg (made by Hitachi Chemical Co., Ltd., product) Name GFA-2, thickness 100 μm) and the above-mentioned inner circuit board are stacked in this order, and are laminated and integrated at a temperature of 180 ° C., a pressure of 3 MPa, and a time of 80 minutes. A plate 1M is produced.

最後に、この多層伝送線路板1Mに対し、上下の銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板で形成した導体パターンに対応する位置に、幅220μmの伝送線路13を配置するとともに、導波管を接続する面にスロットS1、S3を配置した多層伝送線路板1Mを製作した。スロットS1、S3のサイズはS2、S4と略同じとした。   Finally, by patterning the upper and lower copper foils on the multilayer transmission line board 1M by etching, the transmission line 13 having a width of 220 μm is arranged at a position corresponding to the conductor pattern formed by the inner layer circuit board, and the conductive line is guided. A multilayer transmission line plate 1M having slots S1 and S3 arranged on the surface to which the wave tube is connected was manufactured. The sizes of the slots S1 and S3 are substantially the same as those of S2 and S4.

[比較例3]
図11(a)に、比較対象となる多層伝送線路板の特性を測定するための比較例3に関わる測定用多層伝送線路板1Nを導体層13側から見た平面透視図を示す。図11(b)は、図11(a)におけるG−G線を通る垂直断面図である。図11(b)において、多層伝送線路板1Nは、第4導体層14a及び14b、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。
そして、多層伝送線路板1Nにおいては、積層体(12、21、11)の両面をエッチングし、スロットS1〜S4をパターニングした。さらに、この積層体(12、21、11)を挟み込み誘電体(22、23)と導体層(13、14)を積層した後、表面の導体層13、14a、14bをエッチングによりパターニングし、多層伝送線路板1Nを製作した。
[Comparative Example 3]
FIG. 11A is a perspective plan view of the measurement multilayer transmission line plate 1N related to Comparative Example 3 for measuring the characteristics of the multilayer transmission line plate to be compared, as viewed from the conductor layer 13 side. FIG.11 (b) is a vertical sectional view which passes the GG line in Fig.11 (a). In FIG. 11B, the multilayer transmission line plate 1N includes fourth conductor layers 14a and 14b, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, and a second conductor layer. The dielectric layer 22 and the third conductor layer 13 are laminated in this order.
And in multilayer transmission line board 1N, both surfaces of a layered product (12, 21, 11) were etched, and slots S1-S4 were patterned. Further, after sandwiching the laminate (12, 21, 11) and laminating the dielectrics (22, 23) and the conductor layers (13, 14), the conductor layers 13, 14a, 14b on the surface are patterned by etching, and the multilayer A transmission line plate 1N was manufactured.

[測定結果]
以上のように実施例1、実施例2、比較例1、及び比較例2で作製した多層伝送線路板の孔及びスロットに対応した位置に導波管を接続させ、同軸ケーブル(アジレントテクノロジーズ社製、商品名E7342)を介して接続されたネットワークアナライザ(アジレントテクノロジーズ社製、商品名HP8510C)から電力を供給して、多層伝送線路板を通過する際の伝送損失を測定した。また、実施例3、実施例4及び比較例3では、導波管の変わりに高周波プローブを用いて測定した。
[Measurement result]
As described above, a waveguide is connected to a position corresponding to the hole and slot of the multilayer transmission line plate produced in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, and a coaxial cable (manufactured by Agilent Technologies, Inc.). Then, power was supplied from a network analyzer (trade name HP8510C, manufactured by Agilent Technologies, Inc.) connected via a product name E7342), and transmission loss when passing through the multilayer transmission line plate was measured. In Example 3, Example 4, and Comparative Example 3, measurement was performed using a high-frequency probe instead of the waveguide.

測定すべき特性を伝送損失として測定した結果を図14〜図16に示す。これらのグラフに示す特性は、伝送線路及び伝送線路電磁結合構造を介した入力側(一方の孔)と出力側(他方の孔)との間の伝送損失である。   The results of measuring the characteristics to be measured as transmission loss are shown in FIGS. The characteristic shown in these graphs is a transmission loss between the input side (one hole) and the output side (the other hole) via the transmission line and the transmission line electromagnetic coupling structure.

図14は、実施例1及び比較例1の高周波特性の測定結果を対比的に示すグラフである。図14において、G1は、実施例1における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。R1は、比較例1における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。   FIG. 14 is a graph showing the measurement results of the high frequency characteristics of Example 1 and Comparative Example 1 in comparison. In FIG. 14, G1 indicates a transmission loss between the input side and the output side in the first embodiment. R1 indicates the transmission loss between the input side and the output side in Comparative Example 1.

図15は、実施例1、実施例2、及び比較例2の高周波特性の測定結果を対比的に示すグラフである。図15において、G1は、実施例1における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。G2は、実施例2における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。R2は、比較例2における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。
また、導波管を接続して測定した実施例1、実施例2、比較例1、及び比較例2の71GHz時の特性をそれぞれ下表1に示す。

Figure 2013058887
FIG. 15 is a graph showing the measurement results of the high frequency characteristics of Example 1, Example 2, and Comparative Example 2 in comparison. In FIG. 15, G1 indicates a transmission loss between the input side and the output side in the first embodiment. G2 indicates a transmission loss between the input side and the output side in the second embodiment. R2 represents the transmission loss between the input side and the output side in Comparative Example 2.
Table 1 below shows the characteristics at 71 GHz of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 measured by connecting a waveguide.
Figure 2013058887

図16は、実施例及び比較例の高周波特性の測定結果を示すグラフである。図16において、G3は実施例3における入力側と出力側との間の伝送損失を示し、G4は実施例4における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。R3は、比較例3における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。また、プローブを用いて測定した実施例3、実施例4、及び比較例3の71GHz時の特性をそれぞれ下表2に示す。

Figure 2013058887
FIG. 16 is a graph showing the measurement results of the high frequency characteristics of the example and the comparative example. In FIG. 16, G3 indicates the transmission loss between the input side and the output side in the third embodiment, and G4 indicates the transmission loss between the input side and the output side in the fourth embodiment. R3 indicates a transmission loss between the input side and the output side in the third comparative example. In addition, the characteristics at 71 GHz of Example 3, Example 4, and Comparative Example 3 measured using a probe are shown in Table 2 below.
Figure 2013058887

[考察]
図14に示したG1、あるいは表1に示した通り、実施例1の伝送損失は−7.12dBあり、図14に示したR1、あるいは表1に示した比較例1と同程度の伝送損失である。
[Discussion]
As shown in G1 shown in FIG. 14 or Table 1, the transmission loss of Example 1 is −7.12 dB, which is about the same as R1 shown in FIG. 14 or Comparative Example 1 shown in Table 1. It is.

図15に示したG1、あるいは表1に示した通り、実施例1の伝送損失は−7.12dBあり、図15に示したR2、あるいは表1に示した比較例2よりも伝送損失が小さい。また、図15のG2あるいは表1の実施例2の測定結果は、−6.10dBであり、実施例1よりもさらに小さい。   As shown in G1 shown in FIG. 15 or Table 1, the transmission loss of Example 1 is −7.12 dB, which is smaller than R2 shown in FIG. 15 or Comparative Example 2 shown in Table 1. . Moreover, the measurement result of G2 of FIG. 15 or Example 2 of Table 1 is −6.10 dB, which is smaller than Example 1.

図16に示したG3、あるいは表2に示した通り、実施例3の伝送損失は−2.59dBあり、図16に示したR3、あるいは表2に示した比較例3よりも伝送損失が小さい。また、表2の実施例4の測定結果は、−2.70dBであり、実施例3と同程度である。   As shown in G3 shown in FIG. 16 or Table 2, the transmission loss of Example 3 is −2.59 dB, which is smaller than R3 shown in FIG. 16 or Comparative Example 3 shown in Table 2. . Moreover, the measurement result of Example 4 of Table 2 is -2.70 dB, and is the same level as Example 3.

上述した測定結果から、特殊な加工をした導波管を用いなくても一般的な多層伝送線路板の製造工程で製作が可能であり、簡便な伝送線路電磁結合構造を得られる。また、多層伝送線路板に形成したスロットを用いた構造よりも変換ロスを小さくすることができる。   From the above-described measurement results, it is possible to manufacture a general multilayer transmission line plate without using a specially processed waveguide, and a simple transmission line electromagnetic coupling structure can be obtained. Moreover, conversion loss can be made smaller than the structure using the slot formed in the multilayer transmission line board.

また、実施例3及び比較例3に示した構造において、それぞれ同一のマイクロストリップアンテナ5を接続した場合の特性を比較した。図12に、実施例3の変形構造を示す。図12(a)は、実施例3に示した伝送線路板1Jの変形構造の分解斜視図である。図12(b)は、図12(a)におけるH−H線を通る垂直断面図である。図12(b)において、多層伝送線路板1Jの変形構造は、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層され、第3導体層13の端部にマイクロストリップアンテナ5が接続されている。
また、図13に、比較例3の変形構造を示す。図13(a)は、比較例3に示した多層伝送線路板1Nの変形構造の分解斜視図である。図13(b)は、図13(a)におけるG−G線を通る垂直断面図である。図13(b)において、多層伝送線路板1Nの変形構造は、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層されている。
Further, in the structures shown in Example 3 and Comparative Example 3, the characteristics when the same microstrip antenna 5 was connected were compared. FIG. 12 shows a modified structure of the third embodiment. FIG. 12A is an exploded perspective view of a modified structure of the transmission line plate 1J shown in the third embodiment. FIG. 12B is a vertical sectional view taken along the line HH in FIG. In FIG. 12B, the modified structure of the multilayer transmission line plate 1J includes a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, The two dielectric layers 22 and the third conductor layer 13 are laminated in this order, and the microstrip antenna 5 is connected to the end of the third conductor layer 13.
FIG. 13 shows a modified structure of Comparative Example 3. FIG. 13A is an exploded perspective view of a modified structure of the multilayer transmission line plate 1N shown in Comparative Example 3. FIG. FIG. 13B is a vertical sectional view taken along line GG in FIG. In FIG. 13B, the deformed structure of the multilayer transmission line plate 1N includes a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, Two dielectric layers 22 and a third conductor layer 13 are laminated in this order.

そして、図12、図13に示したそれぞれの変形例において電力を供給し、供給された電力が伝送線路14、電磁結合構造、及び伝送線路15を介して伝播し、伝送線路15の端部に接続された一辺1mmの方形のマイクロストリップアンテナ5から放出される際の放出電力を計算し比較した。電力放射計算に関しては、電磁界シミュレータ(有限要素法)を用いた。   Then, power is supplied in each of the modifications shown in FIGS. 12 and 13, and the supplied power propagates through the transmission line 14, the electromagnetic coupling structure, and the transmission line 15, and reaches the end of the transmission line 15. The emission power when emitted from the connected square microstrip antenna 5 having a side of 1 mm was calculated and compared. For power radiation calculation, an electromagnetic field simulator (finite element method) was used.

71GHzにおけるマイクロストリップアンテナ5の利得を計算した結果を下表3に示す。

Figure 2013058887
The results of calculating the gain of the microstrip antenna 5 at 71 GHz are shown in Table 3 below.
Figure 2013058887

表3の結果から、同じ特性のマイクロストリップアンテナ5を接続した場合においても、スロット構造を用いた従来構造の場合よりも良好な特性を得られることが分かる。すなわち、一般的な多層伝送線路板の製造工程で製作が可能あり簡便な構造を有する伝送線路電磁結合構造、この電磁結合構造を有する多層伝送線路板、及びアンテナ一体型の高周波モジュール等を得ることができる。   From the results of Table 3, it can be seen that even when the microstrip antenna 5 having the same characteristics is connected, better characteristics can be obtained than in the conventional structure using the slot structure. That is, a transmission line electromagnetic coupling structure that can be manufactured in a general multilayer transmission line board manufacturing process and has a simple structure, a multilayer transmission line board having this electromagnetic coupling structure, an antenna integrated high-frequency module, and the like are obtained. Can do.

[実施形態の変形例]
本発明の実施形態にかかる電磁結合構造を有する多層伝送線路板、該多層伝送線路板を有する電磁結合モジュール、アンテナモジュールには、上述した実施形態の他にも多くの変形例がある。以下、上述した実施形態も含めて体系的に例示する。
[Modification of Embodiment]
The multilayer transmission line plate having an electromagnetic coupling structure according to the embodiment of the present invention, the electromagnetic coupling module having the multilayer transmission line plate, and the antenna module have many modifications in addition to the above-described embodiments. Hereinafter, systematic examples including the above-described embodiments will be given.

[c1]
図17に、本発明の一実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を示す。図17において、電磁結合モジュールは、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、パターニングされた第5導体層15の下部に半導体チップDが接続部材89を介して接続されている。
[C1]
FIG. 17 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic coupling module according to an embodiment of the present invention. In FIG. 17, the electromagnetic coupling module includes a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second dielectric layer. The conductor layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order, and the semiconductor chip D is connected to the lower portion of the patterned fifth conductor layer 15 via the connection member 89.

すなわち、図17に示した電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に半導体チップのアンテナを配置することで、外側導体層と半導体チップとが電磁結合することを特徴とする。   That is, the electromagnetic coupling module shown in FIG. 17 is an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a semiconductor chip with a built-in antenna and a multilayer transmission line plate used in the microwave band, and between the conductor layers. A laminated body in which dielectric layers and conductor layers are alternately sandwiched, and an outer conductor layer in which a dielectric is further sandwiched on the laminated body, and has a hole extending through the laminated body By forming a tubular metal film in the hole, the conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, and the antenna of the semiconductor chip is disposed at a position corresponding to the hole. The outer conductor layer and the semiconductor chip are electromagnetically coupled.

[c2]
図18に、本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を示す。図18において、電磁結合モジュールは、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、パターニングされた第1導体層11の下部に半導体チップDが接続部材89を介して接続されている。
[C2]
FIG. 18 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic coupling module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 18, in the electromagnetic coupling module, the first conductor layer 11, the first dielectric layer 21, the second conductor layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated and patterned in this order. A semiconductor chip D is connected to the lower portion of the first conductor layer 11 via a connection member 89.

すなわち、図18に示した電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に半導体チップのアンテナを配置することで、外側導体層と半導体チップとが電磁結合することを特徴とする。   That is, the electromagnetic coupling module shown in FIG. 18 is an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a semiconductor chip with a built-in antenna and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, and between the conductor layers. A laminated body laminated with a dielectric layer in between, and an outer conductor layer laminated on the laminated body with a dielectric further sandwiched, wherein a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and the hole By forming a tubular metal film inside, the conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, and an antenna of the semiconductor chip is disposed at a position corresponding to the hole, so that the outer conductor layer and the semiconductor chip are arranged. And are electromagnetically coupled.

[c3]
図19に、本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を示す。図19において、電磁結合モジュールは、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第5導体層15の下部にトリプレート線路Cが接続されている。
[C3]
FIG. 19 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic coupling module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 19, the electromagnetic coupling module includes a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second dielectric layer. The conductor layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order, and the triplate line C is connected to the lower part of the fifth conductor layer 15.

すなわち、図19に示した電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用されるトリプレート線路−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心とトリプレート線路の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合することを特徴とする。   That is, the electromagnetic coupling module shown in FIG. 19 is an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a triplate line and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, and a dielectric layer between conductor layers. A laminate formed by alternately sandwiching body layers and conductor layers, and an outer conductor layer laminated by further sandwiching a dielectric on the laminate, and a hole is formed so as to penetrate the laminate. By forming a tubular metal film in the hole, the conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, and the center of the hole and the center of the opening of the triplate line are made to coincide with each other. By arranging, the outer conductor layer and the triplate line are electromagnetically coupled.

[c4]
図20に、本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を示す。図20において、電磁結合モジュールは、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第1導体層11の下部にトリプレート線路Cが接続されている。
[C4]
FIG. 20 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic coupling module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 20, the electromagnetic coupling module includes a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, a second dielectric layer 22, and a third conductor layer 13 laminated in this order, A triplate line C is connected to the lower part of the layer 11.

すなわち、図20に示した電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用されるトリプレート線路−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心とトリプレート線路の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合することを特徴とする。   That is, the electromagnetic coupling module shown in FIG. 20 is an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a triplate line and a multilayer transmission line plate used in the microwave band, and a dielectric layer between the conductor layers. A laminated body that is laminated with a body layer interposed therebetween, and an outer conductor layer that is laminated on the laminated body with a dielectric interposed therebetween, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, By forming a tubular metal film on the outer surface, the conductor layers on the surface of the multilayer body are electrically connected to each other, and the center of the hole and the center of the opening of the triplate line are arranged to coincide with each other. The conductor layer and the triplate line are electromagnetically coupled.

[c5]
図21に、本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を示す。図21において、電磁結合モジュールは、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第5導体層15の下部に導波管Fが接続されている。
[C5]
FIG. 21 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic coupling module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 21, the electromagnetic coupling module includes a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second dielectric layer. The conductor layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order, and the waveguide F is connected to the lower portion of the fifth conductor layer 15.

すなわち、図21に示した電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用される導波管−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心と導波管の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層と導波管とが電磁結合することを特徴とする。   That is, the electromagnetic coupling module shown in FIG. 21 is an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a waveguide and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, and a dielectric layer between conductor layers. A laminate formed by alternately sandwiching body layers and conductor layers, and an outer conductor layer laminated by further sandwiching a dielectric on the laminate, and a hole is formed so as to penetrate the laminate. By forming a tubular metal film in the hole, the conductor layers on the surface of the multilayer body are electrically connected to each other, and the center of the hole and the center of the opening of the waveguide are aligned with each other. By arranging, the outer conductor layer and the waveguide are electromagnetically coupled.

[c6]
図22に、本発明の他の実施形態にかかる電磁結合モジュールの断面構成を示す。図22において、電磁結合モジュールは、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第1導体層11の下部に導波管Fが接続されている。
[C6]
FIG. 22 shows a cross-sectional configuration of an electromagnetic coupling module according to another embodiment of the present invention. In FIG. 22, the electromagnetic coupling module includes a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, a second conductor layer 12, a second dielectric layer 22, and a third conductor layer 13 laminated in this order, A waveguide F is connected to the lower part of the layer 11.

すなわち、図22に示した電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用される導波管−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層とを、備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心と導波管の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層と導波管とが電磁結合することを特徴とする。   That is, the electromagnetic coupling module shown in FIG. 22 is an electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a waveguide and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, and a dielectric layer between conductor layers. A laminated body that is laminated with a body layer interposed therebetween, and an outer conductor layer that is laminated on the laminated body with a dielectric interposed therebetween, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, By forming a tubular metal film on the outer surface, the conductor layers on the surface of the multilayer body are electrically connected to each other, and the center of the hole and the center of the opening of the waveguide are aligned with each other. The conductor layer and the waveguide are electromagnetically coupled.

[c7]
他の変形例は、図17に示した電磁結合モジュールのうち、半導体チップDを除いた多層伝送線路板である。
すなわち、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップ実装パターンを配置可能に構成したことを特徴とする。
[C7]
Another modification is a multilayer transmission line plate excluding the semiconductor chip D in the electromagnetic coupling module shown in FIG.
That is, a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further provided on the laminated body. An outer conductor layer sandwiched and laminated, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. And a semiconductor chip mounting pattern having an antenna built therein can be arranged at a position corresponding to the hole.

[c8]
他の変形例は、図18に示した電磁結合モジュールのうち、半導体チップDを除いた多層伝送線路板である。
すなわち、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップ実装パターンを配置可能に構成したことを特徴とする。
[C8]
Another modification is a multilayer transmission line plate excluding the semiconductor chip D from the electromagnetic coupling module shown in FIG.
That is, a multilayer transmission line plate used in a microwave band, a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and a conductor in which a dielectric is further sandwiched on the laminate A layer is formed, and a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the multilayer body. The semiconductor chip mounting pattern with the built-in antenna can be arranged at a position corresponding to.

[c9]
他の変形例は、図19に示した電磁結合モジュールのうち、トリプレート線路Cを除いた多層伝送線路板である。
すなわち、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔とトリプレート線路開口部との中心が一致するようにトリプレート線路取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする。
[C9]
Another modification is a multilayer transmission line plate excluding the triplate line C in the electromagnetic coupling module shown in FIG.
That is, a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further provided on the laminated body. An outer conductor layer sandwiched and laminated, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. And the triplate line mounting hole can be arranged so that the centers of the hole and the triplate line opening coincide with each other.

[c10]
他の変形例は、図20に示した電磁結合モジュールのうち、トリプレート線路Cを除いた多層伝送線路板である。
すなわち、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔とトリプレート線路開口部との中心が一致するようにトリプレート線路取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする。
[C10]
Another modification is a multilayer transmission line plate excluding the triplate line C in the electromagnetic coupling module shown in FIG.
That is, a multilayer transmission line plate used in a microwave band, which is a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and an outer side in which a dielectric is further sandwiched on the laminate. A conductor layer, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and by forming a tubular metal film in the hole, the conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, The triplate line mounting hole is configured to be arranged so that the centers of the hole and the triplate line opening coincide with each other.

[c11]
他の変形例は、図21に示した電磁結合モジュールのうち、導波管Fを除いた多層伝送線路板である。
すなわち、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と導波管の開口部との中心が一致するように導波管取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする。
[C11]
Another modification is a multilayer transmission line plate excluding the waveguide F in the electromagnetic coupling module shown in FIG.
That is, a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further provided on the laminated body. An outer conductor layer sandwiched and laminated, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. The waveguide mounting holes can be arranged so that the centers of the holes and the opening of the waveguide coincide with each other.

[c12]
他の変形例は、図22に示した電磁結合モジュールのうち、導波管Fを除いた多層伝送線路板である。
すなわち、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と導波管の開口部との中心が一致するように導波管取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする。
[C12]
Another modification is a multilayer transmission line plate excluding the waveguide F in the electromagnetic coupling module shown in FIG.
That is, a multilayer transmission line plate used in a microwave band, which is a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and an outer side in which a dielectric is further sandwiched on the laminate. A conductor layer, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and by forming a tubular metal film in the hole, the conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, The waveguide mounting hole can be arranged so that the centers of the hole and the opening of the waveguide coincide with each other.

[c13]
図23に、本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを示す。図23において、アンテナモジュールは、第6導体層16、第5誘電体層25、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13がこの順に積層され、第3導体層13の先端にはマイクロストリップアンテナ5が接続され、パターニングされた第3導体層の上部には受動部品Eが実装され、パターニングされた第6導体層16の下部には接続部材89を介して半導体チップDが接続されている。
[C13]
FIG. 23 shows an antenna module according to another embodiment of the present invention. 23, the antenna module includes a sixth conductor layer 16, a fifth dielectric layer 25, a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, and a first conductor. The layer 11, the first dielectric layer 21, the second conductor layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order, and the microstrip antenna 5 is connected to the tip of the third conductor layer 13. The passive component E is mounted on the upper part of the patterned third conductor layer, and the semiconductor chip D is connected to the lower part of the patterned sixth conductor layer 16 via the connection member 89.

すなわち、図23に示したアンテナモジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上下にさらに誘電体を挟み込んで積層した外側導体層を有し、一方の外側導体層には伝送線路とマイクロストリップアンテナを有し、もう一方の外側導体層には伝送線路と半導体チップを実装するパターンと、これに実装されるマイクロ波回路を形成した半導体チップと、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続することで、外側導体層同士が電磁結合され、前記半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とする。   That is, the antenna module shown in FIG. 23 is an antenna module used in a microwave band, and a laminate in which dielectric layers and conductor layers are alternately sandwiched between conductor layers, and the laminate It has an outer conductor layer with a dielectric layer sandwiched between the top and bottom of the body, one outer conductor layer has a transmission line and a microstrip antenna, and the other outer conductor layer has a transmission line and a semiconductor chip mounted And a semiconductor chip formed with a microwave circuit mounted thereon, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole, By electrically connecting the conductor layers on the surface of the multilayer body, the outer conductor layers are electromagnetically coupled, and the semiconductor chip and the microstrip antenna are connected.

[c14]
他の変形例は、図4に示したアンテナモジュールであり、すでに説明した通りである。
[C14]
Another modification is the antenna module shown in FIG. 4 and has already been described.

[c15]
図24に、本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを示す。図24において、アンテナモジュールは、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第3導体層13の先端にはマイクロストリップアンテナ5が接続され、パターニングされた第3導体層の上部には受動部品Eが実装され、パターニングされた第5導体層15の下部には接続部材89を介して半導体チップD及び受動部品Eが接続されている。
[C15]
FIG. 24 shows an antenna module according to another embodiment of the present invention. 24, the antenna module includes a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second conductor. The layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order, the microstrip antenna 5 is connected to the tip of the third conductor layer 13, and the upper part of the patterned third conductor layer is The passive component E is mounted, and the semiconductor chip D and the passive component E are connected to the lower part of the patterned fifth conductor layer 15 via the connection member 89.

すなわち、図24に示したアンテナモジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップを実装することにより、前記孔を介して前記外側導体層とアンテナ内蔵の半導体チップが電磁結合され、これによりアンテナ内蔵半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とする。   That is, the antenna module shown in FIG. 24 is an antenna module used in a microwave band, and a laminate in which dielectric layers and conductor layers are alternately sandwiched between conductor layers, and the laminate And a transmission line laminated with a dielectric sandwiched on the body and an outer conductor layer having a microstrip antenna, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and a tubular metal film is formed in the hole. By forming, electrically connecting the conductor layers on the surface of the laminate, and mounting a semiconductor chip incorporating the antenna at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the antenna are inserted through the hole. The built-in semiconductor chip is electromagnetically coupled, whereby the semiconductor chip with built-in antenna and the microstrip antenna are connected.

[c16]
他の変形例は、図3(a)に示したアンテナモジュールであり、すでに説明した通りである。
[C16]
Another modification is the antenna module shown in FIG. 3A, which has already been described.

[c17]
図25に、本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを示す。図25において、アンテナモジュールは、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第3導体層13の先端にはマイクロストリップアンテナ5が接続され、パターニングされた第3導体層13の上部には受動部品Eが接続され、第5導体層15の下部にはトリプレート線路Cが接続されている。
[C17]
FIG. 25 shows an antenna module according to another embodiment of the present invention. 25, the antenna module includes a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second conductor. The layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order. The microstrip antenna 5 is connected to the tip of the third conductor layer 13, and is formed on the patterned third conductor layer 13. Is connected to a passive component E, and a triplate line C is connected to the lower portion of the fifth conductor layer 15.

すなわち、図25に示したアンテナモジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にトリプレート線路の開口部を配置することにより、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合し、これによりトリプレート線路とマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とする。   That is, the antenna module shown in FIG. 25 is an antenna module used in a microwave band, and a laminate in which dielectric layers and conductor layers are alternately sandwiched between conductor layers, and the laminate And a transmission line laminated with a dielectric sandwiched on the body and an outer conductor layer having a microstrip antenna, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and a tubular metal film is formed in the hole. By forming the electrical connection between the conductor layers on the surface of the laminate, and arranging the opening of the triplate line at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the triplate line are electromagnetically coupled. Thus, the triplate line and the microstrip antenna are connected.

[c18]
他の変形例は、図3(b)に示したアンテナモジュールであり、すでに説明した通りである。
[C18]
Another modification is the antenna module shown in FIG. 3B, which has already been described.

[c19]
図26に、本発明の他の実施形態にかかるアンテナモジュールを示す。図26において、アンテナモジュールは、第5導体層15、第4誘電体層24、第4導体層14、第3誘電体層23、第1導体層11、第1誘電体層21、第2導体層12、第2誘電体層22、第3導体層13が、この順に積層され、第3導体層13の先端にはマイクロストリップアンテナ5が接続され、パターニングされた第3導体層13の上部には受動部品Eが接続され、第5導体層15の下部には導波管Fが接続されている。
[C19]
FIG. 26 shows an antenna module according to another embodiment of the present invention. 26, the antenna module includes a fifth conductor layer 15, a fourth dielectric layer 24, a fourth conductor layer 14, a third dielectric layer 23, a first conductor layer 11, a first dielectric layer 21, and a second conductor. The layer 12, the second dielectric layer 22, and the third conductor layer 13 are laminated in this order. The microstrip antenna 5 is connected to the tip of the third conductor layer 13, and is formed on the patterned third conductor layer 13. Is connected to a passive component E, and a waveguide F is connected to the lower portion of the fifth conductor layer 15.

すなわち、図26に示したアンテナモジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に導波管の開口部を配置することにより、外側導体層と導波管とが電磁結合し、これにより導波管とマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とする。   That is, the antenna module shown in FIG. 26 is an antenna module used in a microwave band, and is a laminate in which dielectric layers and conductor layers are alternately sandwiched between conductor layers, and the laminate And a transmission line laminated with a dielectric sandwiched on the body and an outer conductor layer having a microstrip antenna, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and a tubular metal film is formed in the hole. By electrically connecting the conductor layers on the surface of the laminate, and arranging the opening of the waveguide at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the waveguide are electromagnetically coupled. Thus, the waveguide and the microstrip antenna are connected to each other.

[c20]
他の変形例は、図3(c)に示したアンテナモジュールであり、すでに説明した通りである。
[C20]
Another modification is the antenna module shown in FIG. 3C, which has already been described.

1 多層伝送線路板
11 第1導体層
12 第2導体層
13 第3導体層
14 第4導体層
15 第5導体層
16 第6導体層
21 第1誘電体層
22 第2誘電体層
23 第3誘電体層
24 第4誘電体層
25 第5誘電体層
3 管状の金属膜
4 誘電体
5 マイクロストリップアンテナ(パッチパターン)
6 導体パッチ
7 取り付け穴
C トリプレート線路
D 半導体チップ
E 受動部品
F 導波管
S スロット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multilayer transmission line board 11 1st conductor layer 12 2nd conductor layer 13 3rd conductor layer 14 4th conductor layer 15 5th conductor layer 16 6th conductor layer 21 1st dielectric layer 22 2nd dielectric layer 23 3rd Dielectric layer 24 Fourth dielectric layer 25 Fifth dielectric layer 3 Tubular metal film 4 Dielectric 5 Microstrip antenna (patch pattern)
6 Conductor patch 7 Mounting hole C Triplate line D Semiconductor chip E Passive component F Waveguide S Slot

Claims (35)

マイクロ波帯域で使用されるアンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に半導体チップのアンテナを配置することで、外側導体層と半導体チップとが電磁結合することを特徴とする伝送線路の電磁結合モジュール。   An electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a semiconductor chip with a built-in antenna and a transmission line of a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein dielectric layers and conductive layers are alternately sandwiched between conductive layers A laminated body and an outer conductor layer laminated with a dielectric sandwiched on the laminated body, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and a tubular metal film is formed in the hole. By electrically connecting the conductor layers on the surface of the multilayer body and disposing the semiconductor chip antenna at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the semiconductor chip are electromagnetically coupled. A transmission line electromagnetic coupling module characterized by the above. マイクロ波帯域で使用されるアンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に半導体チップのアンテナを配置することで、外側導体層と半導体チップとが電磁結合することを特徴とする伝送線路の電磁結合モジュール。   An electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a semiconductor chip with a built-in antenna used in a microwave band and a transmission line of a multilayer transmission line plate, and a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers; An outer conductor layer laminated with a dielectric sandwiched on the laminate, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole, A transmission line characterized in that the outer conductor layer and the semiconductor chip are electromagnetically coupled by electrically connecting the conductor layers on the surface of the laminate and disposing an antenna of the semiconductor chip at a position corresponding to the hole. Electromagnetic coupling module. マイクロ波帯域で使用されるトリプレート線路−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心とトリプレート線路の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合することを特徴とする伝送線路の電磁結合モジュール。   An electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a triplate line and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a dielectric layer and a conductor layer are alternately sandwiched between conductor layers. A laminated body and an outer conductor layer laminated with a dielectric sandwiched on the laminated body, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and a tubular metal film is formed in the hole. By forming the electrical connection between the conductor layers on the surface of the multilayer body and arranging the center of the hole and the center of the opening of the triplate line to coincide, the outer conductor layer and the triplate line are arranged. And an electromagnetic coupling module of a transmission line, characterized in that and are electromagnetically coupled. マイクロ波帯域で使用されるトリプレート線路−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心とトリプレート線路の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合することを特徴とする伝送線路の電磁結合モジュール。   An electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a triplate line and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, and a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers; An outer conductor layer that is further laminated with a dielectric sandwiched on the laminate, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole, The conductor layers on the surface of the laminate are electrically connected to each other, and the outer conductor layer and the triplate line are electromagnetically coupled by arranging the center of the hole and the center of the opening of the triplate line so as to coincide with each other. A transmission line electromagnetic coupling module characterized by the above. マイクロ波帯域で使用される導波管−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心と導波管の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層と導波管とが電磁結合することを特徴とする伝送線路の電磁結合モジュール。   An electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a waveguide and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein dielectric layers and conductive layers are alternately sandwiched between conductive layers. A laminated body and an outer conductor layer laminated with a dielectric sandwiched on the laminated body, and a hole is provided so as to penetrate the laminated body, and a tubular metal film is formed in the hole. By forming the conductor layers on the surface of the laminate, the conductor layers are electrically connected to each other, and the center of the hole and the center of the opening of the waveguide are aligned with each other. And an electromagnetic coupling module of a transmission line, characterized in that and are electromagnetically coupled. マイクロ波帯域で使用される導波管−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する電磁結合モジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層とを、備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔の中心と導波管の開口部の中心とを一致させて配置することで、外側導体層と導波管とが電磁結合することを特徴とする伝送線路の電磁結合モジュール。   An electromagnetic coupling module having an electromagnetic coupling structure between a transmission line of a waveguide and a multilayer transmission line plate used in a microwave band, and a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers; An outer conductor layer laminated with a dielectric sandwiched on the laminate, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole, The outer conductor layer and the waveguide are electromagnetically coupled by electrically connecting the conductor layers on the surface of the laminated body and arranging the center of the hole and the center of the opening of the waveguide to coincide with each other. A transmission line electromagnetic coupling module characterized by the above. マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップ実装パターンを配置可能に構成したことを特徴とする多層伝送線路板。   A multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched on the laminated body An outer conductor layer laminated, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. A multilayer transmission line board comprising a semiconductor chip mounting pattern which is connected and can be disposed at a position corresponding to the hole. マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップ実装パターンを配置可能に構成したことを特徴とする多層伝送線路板。   A multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminate is formed by sandwiching a dielectric layer between conductor layers, and a conductor layer is formed by further sandwiching a dielectric on the laminate. And forming a tubular metal film in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the multilayer body and to correspond to the hole. A multilayer transmission line board characterized in that a semiconductor chip mounting pattern with a built-in antenna can be arranged at a position to be mounted. マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔とトリプレート線路開口部との中心が一致するようにトリプレート線路取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする多層伝送線路板。   A multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched on the laminated body An outer conductor layer laminated, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. A multi-layer transmission line board, characterized in that the triplate line mounting holes can be arranged so as to be connected so that the centers of the holes and the triplate line openings coincide. マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔とトリプレート線路開口部との中心が一致するようにトリプレート線路取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする多層伝送線路板。   A multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body having a dielectric layer sandwiched between conductor layers, and an outer conductor layer laminated by further sandwiching a dielectric on the laminated body And a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a conductive metal layer on the surface of the laminate is electrically connected by forming a tubular metal film in the hole, and the hole and A multilayer transmission line board characterized in that a triplate line mounting hole can be arranged so that the center of the opening is aligned with the center of the triplate line opening. マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と導波管の開口部との中心が一致するように導波管取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする多層伝送線路板。   A multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body in which a dielectric layer and a conductive layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched on the laminated body An outer conductor layer laminated, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. A multilayer transmission line plate, characterized in that it is connected and a waveguide mounting hole can be arranged so that the centers of the hole and the opening of the waveguide coincide with each other. マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と導波管の開口部との中心が一致するように導波管取り付け孔を配置可能に構成したことを特徴とする多層伝送線路板。   A multilayer transmission line plate used in a microwave band, wherein a laminated body having a dielectric layer sandwiched between conductor layers, and an outer conductor layer laminated by further sandwiching a dielectric on the laminated body And a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a conductive metal layer on the surface of the laminate is electrically connected by forming a tubular metal film in the hole, and the hole and A multilayer transmission line board, wherein a waveguide mounting hole can be arranged so that the center of the waveguide is coincident with an opening of the waveguide. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上下にさらに誘電体を挟み込んで積層した外側導体層を有し、一方の外側導体層には伝送線路とマイクロストリップアンテナを有し、もう一方の外側導体層には伝送線路と半導体チップを実装するパターンと、これに実装されるマイクロ波回路を形成した半導体チップと、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続することで、外側導体層同士が電磁結合され、前記半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, in which a dielectric body and a conductor layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched between the top and bottom of the laminate. It has an outer conductor layer, one outer conductor layer has a transmission line and a microstrip antenna, and the other outer conductor layer has a pattern for mounting a transmission line and a semiconductor chip, and a microwave mounted on the pattern. A semiconductor chip on which a circuit is formed, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. By connecting, the outer conductor layers are electromagnetically coupled to each other, and the semiconductor chip and the microstrip antenna are connected. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上下にさらに誘電体を挟み込んで積層した外側誘電体層と外側導体層を有し、一方の外側導体層には伝送線路とマイクロストリップアンテナを有し、もう一方の外側導体層には伝送線路と半導体チップを実装するパターンと、これに実装されるマイクロ波回路を形成した半導体チップと、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続することで、外側導体層同士が電磁結合され、前記半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, which is a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and an outer dielectric layer and an outer layer in which a dielectric is further sandwiched above and below the laminate. A conductor layer, one outer conductor layer having a transmission line and a microstrip antenna, and the other outer conductor layer having a pattern for mounting a transmission line and a semiconductor chip, and a microwave circuit mounted thereon A semiconductor chip formed with a hole, and a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the multilayer body By doing so, the outer conductor layers are electromagnetically coupled to each other, and the semiconductor chip and the microstrip antenna are connected. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップを実装することにより、前記孔を介して前記外側導体層とアンテナ内蔵の半導体チップが電磁結合され、これによりアンテナ内蔵半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, in which a dielectric layer and a conductor layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched on the laminate. A transmission line and an outer conductor layer having a microstrip antenna, wherein a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole, whereby a conductor on the surface of the multilayer body is formed. By electrically connecting the layers and mounting a semiconductor chip incorporating an antenna at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the semiconductor chip incorporating the antenna are electromagnetically coupled through the hole. An antenna module characterized by connecting a semiconductor chip with a built-in antenna and a microstrip antenna. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層を挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にアンテナを内蔵した半導体チップを実装することにより、前記孔を介して前記外側導体層とアンテナ内蔵の半導体チップが電磁結合され、これによりアンテナ内蔵半導体チップとマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and a transmission line and a microstrip that are further laminated with a dielectric layer sandwiched on the multilayer body An outer conductor layer having an antenna, and a hole is provided so as to penetrate the laminate, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the laminate. By connecting and mounting a semiconductor chip with a built-in antenna at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the semiconductor chip with a built-in antenna are electromagnetically coupled through the hole, whereby the semiconductor chip with a built-in antenna and the microchip An antenna module characterized by connecting a strip antenna. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にトリプレート線路の開口部を配置することにより、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合し、これによりトリプレート線路とマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, in which a dielectric layer and a conductor layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched on the laminate. A transmission line and an outer conductor layer having a microstrip antenna, wherein a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole, whereby a conductor on the surface of the multilayer body is formed. The layers are electrically connected to each other, and the opening portion of the triplate line is disposed at a position corresponding to the hole, so that the outer conductor layer and the triplate line are electromagnetically coupled, whereby the triplate line and the microstrip antenna are coupled. An antenna module characterized by connecting to the antenna module. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置にトリプレート線路の開口部を配置することにより、外側導体層とトリプレート線路とが電磁結合し、これによりトリプレート線路とマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, which is a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and a transmission line and a microstrip antenna in which a dielectric is further sandwiched on the laminate. An outer conductor layer having a hole, and a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the multilayer body And, by arranging the opening of the triplate line at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the triplate line are electromagnetically coupled, thereby connecting the triplate line and the microstrip antenna. An antenna module. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層と導体層とを交互に挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に導波管の開口部を配置することにより、外側導体層と導波管とが電磁結合し、これにより導波管とマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, in which a dielectric layer and a conductor layer are alternately sandwiched between conductor layers, and a dielectric is further sandwiched on the laminate. A transmission line and an outer conductor layer having a microstrip antenna, wherein a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole, whereby a conductor on the surface of the multilayer body is formed. By electrically connecting the layers and arranging the opening of the waveguide at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the waveguide are electromagnetically coupled, thereby the waveguide and the microstrip antenna. An antenna module characterized by connecting to the antenna module. マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、導体層の間に誘電体層挟んで積層された積層体と、前記積層体上にさらに誘電体を挟み込んで積層された伝送線路とマイクロストリップアンテナを有する外側導体層と、を備え、前記積層体を貫通するように孔が設けられ、前記孔内に管状の金属膜を形成することにより、前記積層体表面の導体層同士を電気的に接続し、前記孔と対応する位置に導波管の開口部を配置することにより、外側導体層と導波管とが電磁結合し、これにより導波管とマイクロストリップアンテナとを接続したことを特徴とするアンテナモジュール。   An antenna module for use in a microwave band, which is a laminate in which a dielectric layer is sandwiched between conductor layers, and a transmission line and a microstrip antenna in which a dielectric is further sandwiched on the laminate. An outer conductor layer having a hole, and a hole is provided so as to penetrate the multilayer body, and a tubular metal film is formed in the hole to electrically connect the conductor layers on the surface of the multilayer body And, by arranging the opening of the waveguide at a position corresponding to the hole, the outer conductor layer and the waveguide are electromagnetically coupled, thereby connecting the waveguide and the microstrip antenna. An antenna module. 前記孔内の管状の金属膜をめっきにより形成した請求項1〜6のいずれか1項に記載の伝送線路の電磁結合モジュール。   The electromagnetic coupling module for a transmission line according to any one of claims 1 to 6, wherein a tubular metal film in the hole is formed by plating. 前記管状の金属膜内に10GHzにおける比誘電率が2〜30、誘電正接が0〜0.03の少なくとも一方を満たす誘電体を充填した請求項1〜6のいずれか1項に記載の伝送線路の電磁結合モジュール。   The transmission line according to any one of claims 1 to 6, wherein the tubular metal film is filled with a dielectric satisfying at least one of a relative dielectric constant of 2 to 30 and a dielectric loss tangent of 0 to 0.03 at 10 GHz. Electromagnetic coupling module. 前記管状の金属膜内に空気を充填した請求項1〜6のいずれか1項に記載の伝送線路の電磁結合モジュール。   The transmission line electromagnetic coupling module according to claim 1, wherein the tubular metal film is filled with air. 前記積層体上に誘電体を挟んで積層された導体層の延在方向と直交する方向の孔の幅を使用する周波数の波長以下とした請求項1〜6のいずれか1項に記載の伝送線路の電磁結合モジュール。   The transmission according to any one of claims 1 to 6, wherein a width of a hole in a direction orthogonal to an extending direction of a conductor layer laminated with a dielectric on the laminated body is equal to or less than a wavelength of a frequency to be used. Line electromagnetic coupling module. 前記積層体上に誘電体を挟んで積層された導体層の端部にパッチパターンを配置した請求項1〜6のいずれか1項に記載の伝送線路の電磁結合モジュール。   The electromagnetic coupling module for a transmission line according to any one of claims 1 to 6, wherein a patch pattern is disposed at an end portion of a conductor layer laminated on the laminated body with a dielectric interposed therebetween. 前記孔内の管状の金属膜をめっきにより形成した請求項7〜12のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。   The multilayer transmission line board according to any one of claims 7 to 12, wherein a tubular metal film in the hole is formed by plating. 前記管状の金属膜内に10GHzにおける比誘電率が2〜30、誘電正接が0〜0.03の少なくとも一方を満たす誘電体を充填した請求項7〜12のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。   The multilayer transmission according to any one of claims 7 to 12, wherein the tubular metal film is filled with a dielectric that satisfies at least one of a relative dielectric constant of 2 to 30 and a dielectric loss tangent of 0 to 0.03 at 10 GHz. Line board. 前記管状の金属膜内に空気を充填した請求項7〜12のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。   The multilayer transmission line board according to any one of claims 7 to 12, wherein the tubular metal film is filled with air. 前記積層体上に誘電体を挟んで積層された導体層の延在方向と直交する方向の孔の幅を使用する周波数の波長以下とした請求項7〜12のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。   The multilayer according to any one of claims 7 to 12, wherein a width of a hole in a direction orthogonal to an extending direction of a conductor layer laminated with a dielectric on the laminated body is equal to or less than a wavelength of a frequency to be used. Transmission line board. 前記積層体上に誘電体を挟んで積層された導体層の端部にパッチパターンを配置した請求項7〜12のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。   The multilayer transmission line board according to any one of claims 7 to 12, wherein a patch pattern is disposed at an end portion of a conductor layer laminated on the laminated body with a dielectric interposed therebetween. 前記孔内の管状の金属膜をめっきにより形成した請求項13〜20のいずれか1項に記載のアンテナモジュール。   The antenna module according to any one of claims 13 to 20, wherein a tubular metal film in the hole is formed by plating. 前記管状の金属膜内に10GHzにおける比誘電率が2〜30、誘電正接が0〜0.03の少なくとも一方を満たす誘電体を充填した請求項13〜20のいずれか1項に記載のアンテナモジュール。   The antenna module according to any one of claims 13 to 20, wherein the tubular metal film is filled with a dielectric satisfying at least one of a relative dielectric constant of 2 to 30 and a dielectric loss tangent of 0 to 0.03 at 10 GHz. . 前記管状の金属膜内に空気を充填した請求項13〜20のいずれか1項に記載のアンテナモジュール。   The antenna module according to any one of claims 13 to 20, wherein the tubular metal film is filled with air. 前記積層体上に誘電体を挟んで積層された導体層の延在方向と直交する方向の孔の幅を使用する周波数の波長以下とした請求項13〜20のいずれか1項に記載のアンテナモジュール。   The antenna according to any one of claims 13 to 20, wherein a width of a hole in a direction orthogonal to an extending direction of a conductor layer laminated with a dielectric on the laminated body is equal to or less than a wavelength of a frequency to be used. module. 前記積層体上に誘電体を挟んで積層された導体層の端部にパッチパターンを配置した請求項13〜20のいずれか1項に記載のアンテナモジュール。   The antenna module according to any one of claims 13 to 20, wherein a patch pattern is disposed at an end of a conductor layer laminated on the laminated body with a dielectric interposed therebetween.
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