JP2013243530A - 導波管及びそれを用いた高周波モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】損失や伝搬特性のばらつきを低減させる導波管を提供する。
【解決手段】導体１と導体２とを、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３にて接続する。
よって、導体１と導体２との間に導電粒子３ａが挟まれるため、導体１と導体２との間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まり、導波管の断面寸法のばらつきが伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまうミリ波帯以上の高周波であっても、通常の導電接着剤を使用する場合と比較し、導波管の伝搬特性のばらつきを低減することができる。
また、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、通常の導電性接着剤と比較し、接続面も大きく、電流の流れる経路長も短く、さらに、導電粒子３ａの表面を均一な向きに流れるため、特にミリ波帯等の高周波では、実効的な抵抗率が低くなり、損失の発生を低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、主にミリ波帯の電波を伝搬する導波管の損失の発生や伝搬特性のばらつきを低減する導波管及びそれを用いた高周波モジュールに関する。

従来の矩形導波管では、一般的にＥ面分割型の半割部材を組み合せている。
この構造は、接続面に平行に壁面電流が流れるため、損失の発生を少なくする（下記特許文献１参照）。

一方、加工・組立てなどの作業性に優れた導波管として、表面に導電層を形成した平板と、使用周波数に合わせた溝を持ち、溝部及び平板との接続部に導電層を形成した部材を、導電性接着剤で接続する構造が提案されている（下記特許文献２参照）。

特開２００４−４８４８６号公報 特開平３−７４０６号公報

しかし、特許文献１で示されるような、Ｅ面分割型の半割部材を組み合せる構造の導波管は、溝加工した部材が２つ必要となるため、加工工程や組立工程に時間がかかり、製造経費が高くなってしまう。

一方、安価な製造経費を目的として特許文献２で示されるような、表面に導電層を形成した平板と、使用周波数に合わせた溝を持ち、溝部及び平板との接続部に導電層を形成した部材を、導電性接着剤で接続する構造の矩形導波管は、導電性接着剤で接続した部分を跨ぐ方向に電流が流れる。
そのため、導電性接着剤の抵抗の影響により、損失が発生する。

この詳細を図１６の接続部の拡大図に基づいて説明する。
図１６に示すように、導体１０１と導体１０２とを通常の導電性接着剤１０３により接続する場合、通常の導電性接着剤１０３は、絶縁材料１０３ｂ中に繊維状の導電フィラー１０３ａが分散されている。
このような導電性接着剤１０３は、各導電フィラー１０３ａ同士の接触面が小さく、電流の流れる経路長も長くなり、電流が均一でないため、特に波長の短いミリ波帯などの高周波になると実効的な抵抗率が高くなり損失が大きくなる。
また、導電層表面に酸化膜が形成される場合には、さらに、抵抗率が高くなり、損失が大きくなる。
さらに、実効的な抵抗率が高くなると、電波の透過が生じるため、外部への電波漏洩が増加する課題が発生する。

また、通常の導電性接着剤１０３は、塗工量や導電フィラー１０３ａの密度により、接続部分の厚さにばらつきが生じる。
例えば、矩形導波管の場合、導波管の管内波長は、導波管の断面の長辺方向の寸法により決まる。
そのため、接続部分の厚さのばらつきによる、導波管の断面の長辺方向の寸法ばらつきが、導波管の伝搬特性のばらつきに直接影響する。
さらに、導波管の断面の短辺方向の寸法がばらついた場合には、導波管の特性インピーダンスがばらつき、導波管の給電部分での反射が発生する。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、低周波と比較すると導波管の断面寸法のばらつきが相対的に大きく見える。
そのため、接続部分の厚さのばらつきによる、導波管の断面寸法のばらつきが、伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまうことが課題となっている。
この導波管の断面寸法ばらつきによる導波管の伝搬特性や特性インピーダンスのばらつきについては、その他の形状の導波管でも同様のことが言える。

本発明は、安価に製造可能な構造でありながら、損失の発生や電波漏洩、伝搬特性のばらつきを低減させる導波管及びそれを用いた高周波モジュールを提供することを目的とする。

本発明の導波管は、平面状の導体からなる第１の構成部材と、管軸方向に溝が形成された導体からなる第２の構成部材と、粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤からなる第３の構成部材とを備え、第３の構成部材は、第１の構成部材と第２の構成部材とを接続するようにした。

本発明によれば、第１の構成部材と第２の構成部材とを、粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤からなる第３の構成部材にて接続する。
よって、第１の構成部材と第２の構成部材との間に導電粒子が挟まれるため、第１の構成部材と第２の構成部材との間隔は、導電粒子の粒子径によって一意的に決まり、導波管の断面寸法のばらつきが伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまうミリ波帯以上の高周波であっても、通常の導電接着剤を使用する場合と比較し、導波管の伝搬特性のばらつきを低減することができる。
また、粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤は、通常の導電性接着剤と比較し、接続面も大きく、電流の流れる経路長も短く、さらに、導電粒子の表面を均一な向きに流れるため、特にミリ波帯等の高周波では、実効的な抵抗率が低くなり、損失の発生を低減することができる。
さらに、通常の導電性接着剤と比較して、実効的な抵抗率が下がることから、接続部からの電波漏洩も低減することができる。
さらに、導波管は、管軸方向に溝を有する第２の構成部材に、平面状の第１の構成部材を接着剤で接続するような簡素な構造にすることで、加工工程や組立工程の製造経費を安価にすることができる。

本発明の実施の形態１による導波管の構造を示す斜視図である。 図１の正面図である。 導波管の接続部を示す説明図である。 導波管の接続部の詳細を示す説明図である。 本発明の実施の形態２による導波管の構造を示す斜視図である。 図５の正面図である。 図５のＡ−Ａ´断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態３による導波管の構造を示す斜視図である。 図８の正面図である。 本発明の実施の形態４による導波管の構造を示す斜視図である。 図１０の正面図である。 本発明の実施の形態５による導波管の構造を示す斜視図である。 図１２の正面図である。 本発明の実施の形態６による高周波モジュールの構造を示す斜視図である。 図１４のＢ−Ｂ´断面を示す斜視図である。 従来の導波管の接続部の詳細を示す説明図である。

実施の形態１．
図１及び図２は、本発明の実施の形態１による導波管の構造を示す図であり、図１は斜視図、図２は正面図である。
図１及び図２に示すように、本実施の形態１による導波管の構造は、平面状の導体１の上面に、管軸方向に溝を有する導体２が設けられた構造であり、導体１と導体２を粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３によって接続されてなる。

ここで、図１及び図２に示す構成では、導体２に設けられた溝は、矩形をしているが、使用周波数に合わせた導波路を形成できれば、例えば、台形や半円形であっても良く、さらに、複数の導波路が形成される場合もあり、形状は限定されない。
このように、導波管は、管軸方向に溝を有する導体２に平面状の導体１を接着剤３で接続するような簡素な構造にすることで、加工工程や組立工程の製造経費を安価にすることができる。

次に動作について説明する。
図１に示す導波管では、入力４側から入力された電波は、導波管内の導電層を反射しながら出力５側に伝搬し、出力される。
ここで、導波管の伝搬特性は、導波管の断面寸法によって決まることが知られている。
例えば、矩形導波管の管内波長は、導波管の断面の長辺方向の寸法により決まる。
また、導波管の特性インピーダンスは、導波管の断面の短辺方向の寸法により決まる。
そのため、導波管の断面寸法のばらつきが、導波管の伝搬特性のばらつきに影響してしまう。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、低周波と比較すると導波管の断面寸法のばらつきが相対的に大きく見える。
そのため、接続部分の厚さのばらつきによる導波管の断面寸法のばらつきが、伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまう。

次に製造方法について説明する。
図３は、本実施の形態１による導波管の接続方法を説明するための図である。
まず、図３（ａ）に示すように、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を導体１の上に、スクリーン印刷やロールコーター、ディスペンスなどの手段を用いて塗工する。
ここで、接着剤３は、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されているため、接続部以外では、導体間の導通がほとんど無い。
これにより、接着剤３は、接続部以外では電気的な影響が少なくなるため、図３（ａ）のような、部分塗工ではなく全面塗工であっても良い。
次に、導体１と導体２を加熱した状態で加圧することにより、図３（ｂ）に示すように、導体１と導体２は導電粒子３ａを介して接続される。
この時、加圧をしても導体１と導体２の間に導電粒子３ａが挟まれているため、導体１と導体２の間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まる。
このように、導電粒子３ａを介して接続された導波管は、導体１と導体２の間隔が製造条件によらず一定の距離を保つことで、断面寸法が安定する。

図４は図３の接続部をさらに拡大したものであり、本実施の形態１による導波管の接続部分を説明するための図である。
図中の矢印は電流を示すものである。
図４に示すように、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、通常の導電性接着剤と比較し、接続面も大きく、電流の流れる経路長も短く、さらに、導電粒子３ａの表面を均一な向きに流れるため、特に、ミリ波帯等の高周波では、実効的な抵抗率が低くなり、損失の発生を低減することができる。
さらに、通常の導電性接着剤と比較して、実効的な抵抗率が下がることから、接続部からの電波漏洩も低減することができる。
また、導体１及び導体２の導電層表面に酸化膜が形成された場合でも、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、加圧接着時に剛性を持った導電粒子３ａにより酸化膜を破ることができる。
これにより、接続部の抵抗率が下がることから、損失の発生を低減することができる。
導電粒子３ａは、ニッケル、金などの金属粒子の他、金属、樹脂、ガラス、セラミックなどの核材に、導電性皮膜を形成した粒子が適用できるが、剛性の高いものが好ましい。

以上のように、実施の形態１によれば、導体１と導体２とを、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３にて接続する。
よって、導体１と導体２との間に導電粒子３ａが挟まれるため、導体１と導体２との間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まり、導波管の断面寸法のばらつきが伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまうミリ波帯以上の高周波であっても、通常の導電接着剤を使用する場合と比較し、導波管の伝搬特性のばらつきを低減することができる。
また、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、通常の導電性接着剤と比較し、接続面も大きく、電流の流れる経路長も短く、さらに、導電粒子３ａの表面を均一な向きに流れるため、特にミリ波帯等の高周波では、実効的な抵抗率が低くなり、損失の発生を低減することができる。
さらに、通常の導電性接着剤と比較して、実効的な抵抗率が下がることから、接続部からの電波漏洩も低減することができる。
さらに、導波管は、管軸方向に溝を有する導体２に、平面状の導体１を接着剤３で接続するような簡素な構造にすることで、加工工程や組立工程の製造経費を安価にすることができる。
さらに、導体１及び導体２の導電層表面に酸化膜が形成された場合でも、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、加圧接着時に剛性を持った導電粒子３ａにより酸化膜を破ることができ、これにより、接続部の実効的な抵抗率が下がることから、損失の発生を低減することができる。

実施の形態２．
図５から図７は、本発明の実施の形態２による導波管の構造を示す図であり、図５は斜視図、図６は正面図、図７は図５をＡ−Ａ´の断面で切った場合の断面図である。
図５から図７に示すように、本実施の形態２による導波管の構造は、ベース基材１１ａと導電層１１ｂからなる基板１１の上面に、溝に所定の間隔、大きさで誘導性アイリス１５を形成した導体２が設けられた構造であり、基板１１と導体２を、粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３によって接続されてなる。

基板１１は、ベース基材１１ａの上に、導電層１１ｂを、電解めっき、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリング、貼り合わせ、印刷などの手段を用いて形成してなるプリント基板である。
ベース基材１１ａは、ガラスエポキシ樹脂のようなリジッドな基材や、ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなフレキシブル基材などからなる。
これらの基材を適用するため、導波管を薄型化や軽量化することができる。
ここで、図５から図７に示す構成では、導体２に設けられた溝は、矩形の誘導性アイリス１５を設けた構造をしているが、使用周波数に合わせた導波路を形成できれば、例えば、台形や半円形であっても良く、さらに、複数の導波路が形成される場合もあり、形状は限定されない。

次に動作について説明する。
図７に示すような、誘導性アイリス１５により区切られた空胴１６は、共振器として働く。
ここで、全ての共振周波数がｆ１となるように、誘導性アイリス１５を設置するものとする。
このように構成された導波管では、入力４側から入力された電波が、共振周波数ｆ１から離れた周波数では反射し、共振周波数ｆ１近傍の周波数では出力５側に伝搬するため、導波管フィルタとして働く。
また、導波管の伝搬特性やフィルタの周波数特性は、導波管の断面寸法及び誘導性アイリス１５の間隔、寸法によって決まる。
そのため、導波管の断面寸法のばらつきが、導波管の伝搬特性やフィルタの周波数特性のばらつきに影響してしまう。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、寸法のばらつきが低周波と比較すると相対的に大きく見えるため、伝搬特性やフィルタの周波数特性のばらつきに大きく影響してしまう。

次に製造方法について説明する。
実施の形態１と同様に、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を基板１１の上に、スクリーン印刷やロールコーター、ディスペンスなどの手段を用いて塗工する。
ここで、接着剤３は、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されているため、接続部以外では、導体間の導通がほとんど無い。
これにより、接着剤３は、接続部以外では電気的な影響が少なくなるため、図３（ａ）のような部分塗工ではなく、図５及び図６のような全面塗工であっても良い。
次に、基板１１と導体２を加熱した状態で加圧することにより、基板１１と導体２は導電粒子３ａを介して接続される。
この時、加圧をしても基板１１と導体２の間に導電粒子３ａが挟まれているため、基板１１と導体２の間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まる。
このように、導電粒子３ａを介して接続された導波管は、基板１１と導体２の間隔が製造条件によらず一定の距離を保つことで、断面寸法が安定する。

以上のように、実施の形態２によれば、基板１１を、ベース基材１１ａ上であって、導体２側に導電層１１ｂを形成したプリント基板により構成したので、実施の形態１の効果に加えて、薄型化及び軽量化することができる。

実施の形態３．
図８及び図９は、本発明の実施の形態３による導波管の構造を示す図であり、図８は斜視図、図９は正面図である。
図８及び図９に示すように、本実施の形態２による導波管の構造は、ベース基材１１ａと導電層１１ｂからなる基板１１の上面に、管軸方向に溝を有する樹脂２２ａと導電層２２ｂからなる樹脂成形部材２２が設けられた構造であり、基板１１と樹脂成形部材２２を粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３によって接続されてなる。

樹脂成形部材２２は、射出成形、切削、注型、光造形などにより成形された樹脂２２ａの表面に、導電層２２ｂを電解めっき、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリング、貼り合わせ、印刷などの手段を用いて形成してなるものである。
これらの樹脂成形部材２２を適用するため、金属導体を使用する場合と比べて導波管を軽量化することができる。
ここで、図８及び図９に示す構成では、管軸方向に溝を有する樹脂２２ａと導電層２２ｂからなる樹脂成形部材２２は、台形をしているが、使用周波数に合わせた導波路を形成できれば、例えば、矩形や半円形であっても良く、さらに、複数の導波路が形成される場合もあり、形状は限定されない。

次に動作について説明する。
図８及び図９に示すような、台形の構造の場合であっても、入力４側から入力した電波は、導波管内の導電層１１ｂ，２２ｂを反射しながら出力５側に伝搬し出力される。
この場合の導波管の伝搬特性も、実施の形態１と同様に、導波管の断面寸法によって決まる。
そのため、導波管の断面寸法のばらつきが、導波管の伝搬特性のばらつきに影響してしまう。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、寸法のばらつきが低周波と比較すると相対的に大きく見えるため、伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまう。

次に製造方法について説明する。
実施の形態１と同様に、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を基板１１の上に、スクリーン印刷やロールコーター、ディスペンスなどの手段を用いて塗工する。
ここで、接着剤３は、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されているため、接続部以外では、導体間の導通がほとんど無い。
これにより、接着剤３は、接続部以外では電気的な影響が少なくなるため、図８及び図９のような、部分塗工ではなく、全面塗工であっても良い。
次に、基板１１と樹脂成形部材２２を加熱した状態で加圧することにより、基板１１と樹脂成形部材２２は導電粒子３ａを介して接続される。
この時、加圧をしても、基板１１と樹脂成形部材２２の間に導電粒子３ａが挟まれているため、基板１１と樹脂成形部材２２の間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まる。
このように、導電粒子３ａを介して接続された導波管は、基板１１と樹脂成形部材２２の間隔が製造条件によらず一定の距離を保つことで、断面寸法が安定する。

以上のように、実施の形態３によれば、樹脂成形部材２２を、溝が形成された樹脂２２ａと、溝が形成された樹脂２２ａの内側であって、基板１１との接続面側に形成した導電層２２ｂとにより構成したので、実施の形態２の効果に加えて、さらに、軽量化することができる。

実施の形態４．
図１０及び図１１は、本発明の実施の形態４による導波管の構造を示す図であり、図１０は斜視図、図１１は正面図である。
図１０及び図１１に示すように、本実施の形態４による導波管の構造は、導体１の上面に、管軸方向に複数の溝を有する樹脂３２ａと導電層３２ｂからなる樹脂成形部材３２が設けられた構造であり、導体１と樹脂成形部材３２を粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３によって接続されてなる。

ここで、図１０及び図１１に示す構成では、樹脂成形部材３２に、樹脂成形部材３２の天井部より導体１に向かって突起部３２ｃが設けられ、導体１と突起部３２ｃを接着剤３によって接続することにより、管軸方向に複数の溝が形成される。
なお、管軸方向に複数の溝を有する樹脂３２ａと導電層３２ｂからなる樹脂成形部材３２は矩形をしているが、使用周波数に合わせた導波路を形成できれば、例えば、台形や半円形であっても良く、形状は限定されない。

次に動作について説明する。
図１０及び図１１に示すような、複数の導波路を有する構造の場合であっても、入力４側から入力した電波は、それぞれの導波管内の導電層３２ｂを反射しながら、出力５側に伝搬し、出力される。
この場合の導波管の伝搬特性も、それぞれの導波管の断面寸法によって決まる。
そのため、導波管の断面寸法のばらつきが、導波管の伝搬特性のばらつきに影響してしまう。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、寸法のばらつきが低周波と比較すると相対的に大きく見えるため、伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまう。

次に製造方法について説明する。
実施の形態１と同様に、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を導体１の上に、スクリーン印刷やロールコーター、ディスペンスなどの手段を用いて塗工する。
ここで、接着剤３は、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されているため、接続部以外では、導体間の導通がほとんど無い。
これにより、接着剤３は、接続部以外では電気的な影響が少なくなるため、図３（ａ）のような部分塗工ではなく、図１０及び図１１のような全面塗工であっても良い。
次に、導体１と樹脂成形部材３２を加熱した状態で加圧することにより、導体１と樹脂成形部材３２は、導電粒子３ａを介して接続される。
この時、加圧をしても導体１と樹脂成形部材３２の間に導電粒子３ａが挟まれているため、導体１と樹脂成形部材３２の間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まる。
このように、導電粒子３ａを介して接続された導波管は、導体１と樹脂成形部材３２の間隔が製造条件によらず一定の距離を保つことで、断面寸法が安定する。

また、通常の導電性接着剤と比較して、実効的な抵抗率が下がることから接続部からの電波漏洩も低減することができる。
そのため、図１０及び図１１に示すような、複数の導波路を有する場合には、電波漏洩による隣接する導波路へのノイズ混入を低減することができる。

以上のように、実施の形態４によれば、溝が形成された樹脂成形部材３２の内側であって、管軸方向に複数の溝が形成されるように突起部３２ｃを設け、その突起部３２ｃの先端を導体１と、粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３で接続するように構成したので、実施の形態１の効果に加えて、複数の導波路が形成されることから、電波漏洩による隣接する導波路へのノイズ混入を低減することができる。

実施の形態５．
図１２及び図１３は、本発明の実施の形態５による導波管の構造を示す図であり、図１２は斜視図、図１３は正面図である。
図１２及び図１３に示すように、本実施の形態５による導波管の構造は、導体１の上面に、管軸方向に溝を有する導体２が設けられた構造であり、導体１と導体２を粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３によって接続されてなる。

導体２は、導体１との接続面に凹凸部２ａが設けられる。
これは、導波管の内壁表面を流れる電流の導通を確保すると共に、接続部分の面積を低減する構造である。
ここで、図１２及び図１３に示す構成では、管軸方向に溝を有する導体２は矩形をしているが、使用周波数に合わせた導波路を形成できれば、例えば、台形や半円形であっても良く、さらに、複数の導波路が形成される場合もあり、形状は限定されない。
また、導体１の代わりに、実施の形態２と同様に基板１１を用いても良く、導体２の代わりに、実施の形態３と同様に樹脂成形部材２２を用いても良い。

次に動作について説明する。
図１２及び図１３に示すような、矩形構造の場合は、実施の形態１と同様に、入力４側から入力した電波は、導波管内の導電層を反射しながら出力５側に伝搬し出力される。
この場合の導波管の伝搬特性も導波管の断面寸法によって決まる。
そのため、導波管の断面寸法のばらつきが、導波管の伝搬特性のばらつきに影響してしまう。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、寸法のばらつきが低周波と比較すると相対的に大きく見えるため、伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまう。

次に製造方法について説明する。
実施の形態１と同様に、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を導体１の上に、スクリーン印刷やロールコーター、ディスペンスなどの手段を用いて塗工する。
ここで、接着剤３は、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されているため、接続部以外では、導体間の導通がほとんど無い。
これにより、接着剤３は、接続部以外では電気的な影響が少なくなるため、図１２及び図１３のような、部分塗工ではなく全面塗工であっても良い。
次に、導体１と導体２を加熱した状態で加圧することにより、導体１と導体２は導電粒子３ａを介して接続される。
この時、加圧をしても導体１と導体２の間に導電粒子３ａが挟まれているため、導体１と導体２の間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まる。
このように、導電粒子３ａを介して接続された導波管は、導体１と導体２の間隔が製造条件によらず一定の距離を保つことで、断面寸法が安定する。

また、導体２の導体１との接続面に凹凸部２ａが設けられ、内壁側及び外壁側が突起構造であるため、接続部分の面積を低減する構造となっている。
そのため、突起構造の場合は、平面構造の場合と比較して、導体１と導体２を加圧接続する際に、より少ない圧力で接続することができる。
これにより、導波管製造時において、部材への負荷を少なくすることができる。
そのため、突起構造の場合は、例えば、部材への残留応力を少なくすることが可能で、製品の品質を向上することができる。
また、本実施の形態５による導波管は、低荷重で製造できることから、より安価な装置で製造することができる。
さらに、突起構造の場合では、接続部分からの放熱が少なくなり、効率良く熱を伝えることができる。
そのため、導体１に導体２を実装する際の熱を低減させることができる。
これにより、本実施の形態５による導波管は、製造時において部材への熱負荷が少なくなり、熱による部材の変形を低減することができる。
また、低温での製造が可能になることから、より短時間での製造が可能となり、製造経費を安価にすることができる。

以上のように、実施の形態５によれば、導体２の導体１との接続面に凹凸部２ａが設けられるように構成したので、導波管の内壁表面を流れる電流の導通を確保すると共に、接続部分の面積を低減することができる。
このため、実施の形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
導波管は、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を、導体１上に塗工した後で、導体１と導体２を加熱した状態で加圧することにより接続される。
この時、凹凸部２ａが設けられた構成の場合は、接続部分の面積が平面構造に比べて狭いため、平面構造の場合と比較して、少ない圧力で接続することができる。
これにより、導波管は、導波管製造時において各部材への負荷を少なくすることができる。
そのため、凹凸部２ａは、例えば、各部材への残留応力を少なくすることが可能で、製品の品質を向上することができる。
また、導波管は、低荷重で製造できることから、より安価に製造することができる。
さらに、凹凸部２ａでは、接続部分からの放熱が少なくなり、効率良く熱を伝えることができる。
そのため、導体１に導体２を実装する際の熱を低減させることができる。
これにより、導波管は、製造時において、各部材への熱負荷が少なくなり、熱による部材の変形を低減することができる。
また、導波管は、低温での製造が可能になることから、より短時間での製造が可能となり、製造経費を安価にすることができる。

実施の形態６．
図１４及び図１５は、本発明の実施の形態６による高周波モジュールの構造を示す図であり、図１４は斜視図、図１５は樹脂成形部材２２をＢ−Ｂ´の断面で切った場合の斜視図である。
図１４及び図１５に示すように、本実施の形態６による高周波モジュールの構造は、基板１１からなる、高周波素子を実装した高周波回路基板４０を覆うように、導波路５０及びシールド部６０を有する樹脂成形部材７２が設けられた構造であり、高周波回路基板４０と樹脂成形部材７２を粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤３によって接続されてなる。

樹脂成形部材７２は、導波路５０又はシールド部６０を形成するための溝を有する樹脂と、高周波回路基板４０との接続面側に形成された導電層とを有するものであり、図８及び図９に示した樹脂成形部材２２と同様な樹脂及び導電層からなる。
高周波回路基板４０の高周波素子実装部４１は、回路がパターニングされた基板１１上に、絶縁層４２が形成された構造をしており、高周波素子を実装する部分のみ導電層１１ｂを露出させている。
高周波素子は、露出した導電層１１ｂ上に実装される。

ここで、図１４及び図１５に示す構成では、高周波回路基板４０を覆うように、樹脂成形部材７２を設けた構造としているが、実施の形態１で示すような導体２であっても良い。
また、基板１１と樹脂成形部材７２との接続部分に、実施の形態５で示すような、凹凸部２ａを設けても良い。
このように、実施の形態６による高周波モジュールは、高周波回路基板４０上にマイクロ波やミリ波帯などの電波を伝搬する導波路５０と高周波回路基板４０の放射ノイズを抑えるシールド部６０が一体成形されている。
これにより、部材数や製造工程が少なくなるため、高周波モジュールの製造経費を安価にすることができる。

次に動作について説明する。
図１４及び図１５に示すような、複数の導波路５０を有する構造の場合であっても、入力側から入力した電波は、それぞれの導波管内の導電層を反射しながら出力側に伝搬し出力される。
この場合の導波管の伝搬特性もそれぞれの導波管の断面寸法によって決まる。
そのため、導波管の断面寸法のばらつきが、導波管の伝搬特性のばらつきに影響してしまう。
特に、ミリ波帯以上の高周波では波長が短くなり、寸法のばらつきが低周波と比較すると相対的に大きく見えるため、伝搬特性のばらつきに大きく影響してしまう。
また、本実施の形態６による高周波モジュールは、高周波回路基板４０がシールド部６０に覆われているため、高周波素子から発生するノイズの外部漏洩を低減することができる。

次に製造方法について説明する。
実施形態１と同様に、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３を高周波回路基板４０の上に、スクリーン印刷やロールコーター、ディスペンスなどの手段を用いて塗工する。
ここで、接着剤３は、導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されているため、接続部以外では、導体間の導通がほとんど無い。
これにより、接着剤３は、接続部以外では電気的な影響が少なくなるため、図３（ａ）のような部分塗工ではなく、図１４及び図１５のような全面塗工であっても良い。
その場合においては、接着剤３は樹脂成形部材７２と高周波回路基板４０を接続するだけでなく、高周波回路基板４０上に、全面塗工して、高周波素子の実装用に用いても良い。
次に、高周波回路基板４０と樹脂成形部材７２を加熱した状態で加圧することにより、高周波回路基板４０と樹脂成形部材７２は導電粒子３ａを介して接続される。
この時、加圧をしても高周波回路基板４０と樹脂成形部材７２の間に導電粒子３ａが挟まれているため、高周波回路基板４０と樹脂成形部材７２の間隔は、導電粒子３ａの粒子径によって一意的に決まる。
このように、導電粒子３ａを介して接続された高周波モジュールは、高周波回路基板４０と樹脂成形部材７２の間隔が製造条件によらず一定の距離を保つことで、導波管の断面寸法が安定する。

また、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、通常の導電性接着剤と比較し、接続面も大きく、電流の流れる経路長も短く、さらに、導電粒子３ａの表面を均一な向きに流れるため、特に、ミリ波帯等の高周波では実効的な抵抗率が低くなり、損失の発生を低減することができる。
さらに、通常の導電性接着剤と比較して、実効的な抵抗率が下がることから、接続部からの電波漏洩も低減することができる。
そのため、図１４及び図１５に示すような、複数の導波路５０を有する場合には、電波漏洩による隣接する導波路へのノイズが混入を防ぐことができる。
さらに、通常の導電性接着剤と比較して、実効的な抵抗率が下がることから、接続部からの電波漏洩も低減することができる。
そのため、図１４及び図１５に示すような複数の導波路５０を有する場合には、電波漏洩による隣接する導波路へのノイズ混入を低減することができる。
また、シールド部６０での電波漏洩を低減することができるため、高周波素子のノイズ対策として有効である。
さらに、高周波回路基板４０及び樹脂成形部材７２の導電層表面に酸化膜が形成された場合でも、粒子径の揃った導電粒子３ａが絶縁材料３ｂ中に分散されている接着剤３は、加圧接着時に剛性を持った導電粒子３ａにより酸化膜を破ることができる。
これにより、接続部の抵抗率が下がることから、損失の発生を低減することができる。

以上のように、実施の形態６によれば、基板１１を、高周波素子を実装する高周波回路基板４０とし、樹脂成形部材７２により高周波回路基板４０を覆うように構成したので、樹脂成形部材７２により、ミリ波帯等の電波を伝搬する導波路５０と高周波回路基板４０の放射ノイズを抑えるシールド機能を一体成形することができ、部材数や製造工程を少なくすることが可能で、製造経費を安価にすることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，２ 導体、２ａ 凹凸部、３ 接着剤、３ａ 導電粒子、３ｂ 絶縁材料、４ 入力５ 出力、１１基板、１１ａ ベース基材、１１ｂ，２２ｂ，３２ｂ 導電層、１５ 誘導性アイリス、１６ 空洞、２２，３２，７２ 樹脂成形部材、２２ａ，３２ａ 樹脂、３２ｃ 突起部、４０ 高周波回路基板、４１ 高周波素子実装部、４２ 絶縁層、５０ 導波路、６０ シールド部。

Claims (7)

1. 平面状の導体からなる第１の構成部材と、
   管軸方向に溝が形成された導体からなる第２の構成部材と、
   粒子径の揃った導電粒子が絶縁材料中に分散されている接着剤からなる第３の構成部材とを備え、
   前記第３の構成部材は、
   前記第１の構成部材と前記第２の構成部材とを接続することを特徴とする導波管。
2. 第１の構成部材と第２の構成部材との第３の構成部材による接続は、
   前記第１の構成部材と前記第２の構成部材とで前記第３の構成部材を挟み、該第１の構成部材と該第２の構成部材とを加熱した状態で加圧することにより行われることを特徴とする請求項１記載の導波管。
3. 第１の構成部材は、
   第２の構成部材との接続面側に導電層を形成したプリント基板であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の導波管。
4. 第２の構成部材は、
   管軸方向に溝が形成された樹脂であって、第１の構成部材との接続面側に導電層を形成した樹脂成形部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の導波管。
5. 第２の構成部材は、
   管軸方向に溝が形成された樹脂であって、管軸方向に複数の溝が形成されるように突起部が設けられ、
   前記突起部の先端は、
   第１の構成部材に、第３の構成部材により接続されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の導波管。
6. 第２の構成部材は、
   第１の構成部材との接続面に凹凸部が設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の導波管。
7. 請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の導波管の第１の構成部材は、
   高周波素子を実装する高周波回路基板であり、
   第２の構成部材は、
   前記高周波回路基板を覆うように形成されたことを特徴とする高周波モジュール。

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