JP2014107376A

JP2014107376A - 伝送路

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Publication number: JP2014107376A
Application number: JP2012258424A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tanaka; 聡田中; Toshinori Suzuki; 敏訓鈴木; Hiroteru Kawai; 裕輝川合
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: JP6097974B2

Abstract

【課題】基材の一方の面に形成される伝送路を形成する場合であっても、隣接する伝送路及び他の信号線との配置間隔を小さくすることが可能な伝送路を提供することである。
【解決手段】
少なくとも基材の一方の面に一対の信号線が形成され、前記一対の信号線が高周波信号を伝送する伝送路であって、前記基材面に形成され、前記一対の信号線の配線方向に伸延すると共に、対向する一対の段差面を有する段差部と、前記一対の段差面のそれぞれに形成される導電層と、を備え、一方の前記段差面に形成される前記導電層からなる第１信号線と、他方の前記段差面に形成される前記導電層からなる第２信号線とが、前記一対の信号線を形成してなることを特徴とする伝送路である。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型回路に使用される高周波の電気信号を伝送する伝送路に関する。

数ＧＨｚ（ギガヘルツ）以上の高周波の電気信号を伝送させるための伝送路は、例えば、平板状の基材の一方の面に線状の信号線が形成され、他方の面にグランド電位等の基準電位が供給される平板電極が形成されている。この構成からなる伝送路はマイクロストリップ線路と称され、多層基板を用いることにより高密度実装が可能となるので、携帯電話等の携帯情報端末における伝送路として用いられている。特に、多層のガラスエポキシ基板と銅箔パターンとを重ねた多層構造により、高周波信号を伝送する構成となっている。

また、マイクロストリップ線路では、信号線から平板電極に向かう方向の電界と、信号線の周囲を囲む方向の磁界とにより、電気信号を伝送する構成となっていた。特に、図７に示す差動モードのマイクロストリップ線路では、基材３の表面側に２本の信号線８，９を形成し、該２本の信号線８，９に対して、平板電極１０を基準電位とした逆相の電気信号が入力される構成となっている。この差動モードのマイクロストリップ線路では、２本の信号線８，９の特性インピーダンス（差動インピーダンスと称される）は、２本の信号線８，９を形成する導電層（銅箔パターン）の断面寸法やその配置間隔、さらには平板電極１０との間隔すなわち基材３の厚さｈ２等により決定され、２本の信号線８，９で伝送するために必要な周波数特性等の諸特性を得ることとなる。

このようなマイクロストリップ線路を備え、微細な配線パターンが可能であり、かつ外部基板との信号線の接続を伝送特性の劣化なく容易に行うことを可能とした光モジュールが特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の光モジュールでは、ホトダイオードとプリアンプとからなる光電変換素子からの出力（電気信号）を外部に出力する信号線として、当該光モジュールを形成する樹脂部材にコプレーナガイド構造の伝送路（コプレーナ導波路）を備える構成となっている。

特開２００１−２０１６６９号公報

光モジュールでは、低コスト化や小型化が要望されており、伝送路も樹脂部材等で形成される基材表面に形成されると共に、特許文献１に記載されるように、伝送路が形成される基材の形状もモジュール筐体の形状に応じたものとなっている。このために、基材の一方の面に伝送路を形成することが好ましく、コプレーナ導波路が一般的となっている。

しかしながら、特許文献１の図１からも明らかなように、コプレーナ導波路を形成する場合、異なる信号が入力されることとなる隣接の伝送路や他の信号線との間隔を大きく形成する必要がある。このために、光モジュールに占める伝送路領域が大きくなり、光モジュールの筐体を小型化することが困難となってしまうという問題があった。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、基材の一方の面に形成される伝送路を形成する場合であっても、隣接する伝送路及び他の信号線との配置間隔を小さくすることが可能な伝送路を提供することである。

前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、少なくとも基材の一方の面に一対の信号線が形成され、前記一対の信号線が高周波信号を伝送する伝送路であって、前記基材面に形成され、前記一対の信号線の配線方向に伸延すると共に、対向する一対の段差面を有する段差部と、前記一対の段差面のそれぞれに形成される導電層と、を備え、一方の前記段差面に形成される前記導電層からなる第１信号線と、他方の前記段差面に形成される前記導電層からなる第２信号線とが、前記一対の信号線を形成してなることを特徴とする伝送路である。
請求項２に記載の発明は、前記一対の信号線には、逆相の差動信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載の伝送路である。

請求項３に記載の発明は、前記段差部はその断面形状が凹状をなす前記基材面に形成される溝部からなり、
前記溝部の対向する内壁面の一方に前記第１信号線が形成されると共に、前記内壁面の他方に前記第２信号線が形成され、前記溝部の対向する内壁面との間の空気の層を介して第１信号線と前記第２信号線とが対向配置され、前記一対の信号線が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送路である。

請求項４に記載の発明は、前記段差部はその断面形状が凸状をなす前記基材面に形成される凸部からなり、前記凸部の対向する外壁面の一方に前記第１信号線が形成されると共に、前記外壁面の他方に前記第２信号線が形成され、前記凸部を形成する部材を介して第１信号線と前記第２信号線とが対向配置され、前記一対の信号線が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送路である。

また、本発明の溝部は、溝幅及び溝深さが伸延方向の一端から他端まで一定に形成されてなることを特徴とする伝送路である。

また、本発明の凸部は、凸状体幅及び凸状体高さが伸延方向の一端から他端まで一定に形成されてなることを特徴とする伝送路である。

また、本発明の伝送路は、基材は樹脂部材で形成されると共に、一対の信号線はメッキ処理により形成される金属膜からなることを特徴とする伝送路である。
さらには、本発明の伝送路は、段差部は基材の成形時に形成されることを特徴とする伝送路である。

以上説明したように請求項１〜４に記載の本発明によれば、対向する一対の段差面を有し、高周波信号を伝送する一対の信号線の配線方向に伸延する段差部を形成すると共に、一対の段差面のそれぞれに導電層を形成し、一方の段差面に形成される導電層を第１信号線とし、他方の段差面に形成される導電層を第２信号線として、一対の信号線を形成することにより、第１信号線と第２信号線との表面又は裏面が対向して隣接配置される。その結果、第１信号線と第２信号線との間に生じる電界は、対向配置される側の面である表面又は裏面に集中することとなり、対向面間の電界が密になると共に、特性インピーダンスに係わるパラメータの内、信号線幅を段差面の高さ、信号線間隔を段差面の間隔でそれぞれ制御することができるので、基材の一方の面に一対の伝送路を形成した場合であっても、伝送路の配置間隔及び他の信号線との配置間隔を小さくすることができる。さらには、第１信号線及び第２信号線が基材の面内方向に対して立設して形成され、第１信号線及び第２信号線の対向面間での電界が密となり、辺縁部における電界は疎となるので、段差部が形成される基材自体の厚さが特性インピーダンスに及ぼす影響をほぼ無くすことができ、伝送路の形成位置に応じた任意の厚さの基材を用いることができる。

また、基材の成形時に段差部を形成することにより、伝送路の生産効率を向上できる。さらには、一対の信号線に逆相の差動信号を入力することにより、一対の信号線に入力される外来ノイズを後段の回路で容易に除去することができるので、伝送路の信頼性を向上できる。

このとき、基材の表面に形成した断面形状が凹状の溝部を段差部とし、該溝部の延在方向の対向する内壁面の一方に第１信号線を形成し、内壁面の他方に第２信号線を形成することにより、比誘電率εｒがほぼ１である溝部の空気層を介して第１信号線と第２信号線との露出面を対向配置させることができるので、高周波信号の波長短縮を大幅に抑制することができ、伝送に伴う高周波信号に含まれる各波長の位相ずれや、ジッタの発生を抑制することができる。

また、段差部を溝部で形成する場合、溝部の幅が第１信号線と第２信号線との間隔となり、溝部の深さが第１信号線及び第２信号線の信号線幅に対応することとなるので、溝部の幅及び深さを一定に形成することにより、第１信号線及び第２信号線をその一端側から他端側まで均一に形成することができ、信号線途中での特性インピーダンスの変化を防止できる。
また、伸延方向途中の伝送路の端部は常に一定である必要はなく、溝部の幅及び深さを調整し、所望の特性インピーダンスを維持してもよい。これにより、伝送路の途中にハンダ等で実装が必要となる部品（例えば、チップコンデンサ等）と伝送路とのサイズを整合でき、部品の実装が容易となる。

さらには、基材を樹脂部材で形成することにより、溝部を容易に基材表面に形成することができる。さらには、第１信号線及び第２信号線をメッキ処理の金属膜で形成することにより、表皮効果によって電流が集中する信号線表面を均一にすることができるので、導波路での電流損失を大幅に低減できる。

一方、基材の表面に形成した凸状の断面形状をなす凸部を段差部とし、該凸部の対向する外壁面の一方に第１信号線を形成し、外壁面の他方に第２信号線を形成することにより、基材の上面に突出される凸部を介して第１信号線と第２信号線とを対向配置させることができるので、第１信号線及び第２信号線を容易に形成できる。

このとき、段差部を凸部で形成する場合、凸部の幅が第１信号線と第２信号線との間隔となり、凸部の高さが第１信号線及び第２信号線の信号線幅に対応することとなるので、凸部の幅及び高さを一定に形成することにより、第１信号線及び第２信号線をその一端側から他端側まで均一に形成することができ、信号線途中での特性インピーダンスの変化を防止できる。

本発明の実施形態１の伝送路の全体構成を説明するための斜視図である。図１に示すＡ−Ａ’線での断面図である。本発明の実施形態１の伝送路に対する比較例の伝送路の概略構成を説明するための図である。本発明の実施形態２の伝送路の概略構成を説明するための斜視図である。図４に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。本発明の実施形態３の伝送路の概略構成を説明するための斜視図である。従来の伝送路であるマイクロストリップ線路の概略構成を説明するための斜視図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、図中に示すＸ，Ｙ，Ｚは、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸である。

〈実施形態１〉
図１は本発明の実施形態１の伝送路の全体構成を説明するための斜視図、図２は図１に示すＡ−Ａ’線での断面図であり、以下、図１及び図２に基づいて、実施形態１の伝送路の構成を説明する。ただし、以下の説明では、光モジュールに形成され、光電変換された高周波の電気信号を伝送する伝送路に本願発明を適用した場合について説明するが、他の高周波信号を伝送する伝送路にも適用可能である。また、以下の説明では、伝送路を直線状に形成する場合について説明するが、その一部又は全部を曲線状に形成する構成であってもよい。

図１に示すように、実施形態１の構成では、例えば、樹脂部材からなる周知の成形樹脂回路部品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）等を基材３とし、該基材３の一方の面である表面にＹ軸方向に伸延する段差部である溝部４が形成されている。この溝部４の断面形状は凹状に形成され、内壁面（溝部４の側壁面）が基材３の表面に対して直交し、その底面は基材３の表面と平行をなす構成となっている。この溝部４の対向する内壁面には、例えば、めっき等で形成される一対の信号線（第１信号線１及び第２信号線２）が形成され、第１信号線１及び第２信号線２がそれぞれＹ軸方向に延在し、２本の信号線からなる伝送路を形成している。この実施形態１の伝送路では、例えば、図中に示すＹ１側の一方の伝送路端部とＹ軸方向の図示しない他方の伝送路端部との溝部４の辺縁上面部分に、それぞれ図示しない接続用の電極が形成され、高周波信号が入出力される。なお、基材３は成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）等の樹脂部材に限定されることはなく、セラミックス等の他の絶縁部材を用いる構成であってもよく、さらには、第１信号線１及び第２信号線２は他の導電材料を用いる構成であってもよい。

このとき、実施形態１の溝部４の構成では、図２に示すように、対向する内壁面は基材３の面内方向に対して直交すると共に、該内壁面はその間隔が略同一すなわち略平行に形成されている。また、前述するように、対向する内壁面のそれぞれに金属薄膜からなる第１信号線１及び第２信号線２がめっきで形成されているので、該第１信号線１及び第２信号線２も基材３の面内方向に対して直交し、かつ略平行をなす構成となっている。その結果、実施形態１の伝送路では、図２から明らかなように、第１信号線１及び第２信号線２の表面すなわち対向面が露出され、空気（以下、空気層と記す）を介して、対向配置される構成となる。

この金属めっきで形成される第１信号線１及び第２信号線２を有する成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）の形成は、例えば、まず、基材３の伝送路を配線する領域に溝部４を形成する、又は基材３の成形時に溝部４も形成する。特に、基材３の成形時に溝部４も形成する場合は、生産効率を向上できる。次に、溝部４の対向する内壁面及び底面に金属めっき層を形成した後に、底面の金属めっき部分のみを周知の方法でエッチングすることにより、第１信号線１及び第２信号線２を形成する。この後に、伝送路である第１信号線１及び第２信号線２の端部の部品同士を、周知のボンディングワイヤやハンダ等を介して接続することにより、実施形態１の伝送路を備える成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）が形成される。

この構成からなる実施形態１の伝送路では、溝部４の深さが第１信号線の配線幅Ｗ１及び第２信号線の配線幅Ｗ２となり、溝部４の伸延方向に第１信号線１及び第２信号線２も延在することとなる。また、溝部２の内壁面に形成される各導電膜の突出量（突出幅）が、第１信号線１の配線厚さＴ１及び第２信号線２の配線厚さＴ２となる。さらには、溝部４の一方の内壁面から他方の内壁面までの間隔Ｌ１から第１信号線及び第２信号線の各配線厚さＴ１，Ｔ２分を引いた値（間隔）が、第１信号線と第２信号線との間隔（配線間隔）Ｓ１となる。さらにはまた、基材３の厚さｈよりも溝部４の深さとなる第１信号線の配線幅Ｗ１及び第２信号線の配線幅Ｗ２が小さい構成となる。なお、実施形態１の構成において、第１信号線１及び第２信号線２の配線厚さＴ１，Ｔ２が溝部４の間隔Ｌ１よりも十分小さい場合には、溝部４の間隔Ｌ１を配線間隔Ｓ１とみなすことができる。

特に、実施形態１の伝送路の構成では、基材３に形成される溝部４の一方の内壁面に第１信号線１が形成され、他方の内壁面に第２信号線２が形成される構成となっている。その結果、２本の信号線（第１信号線１，第２信号線２）はその表面が対向配置されると共に、略平行に配置される構成となる。さらには、２本の信号線の表面との間の領域には他の構造物が形成されない構成、すなわち空気層のみが存在することとなる。

よって、第１信号線１及び第２信号線２に高周波の電気信号として、差動信号を入力することにより、例えば、一方の信号線である第１信号線１の表面（対向面）から他方の信号線である第２信号線２の表面（対向面）に至る電界は、比誘電率が約１である空気層のみを介して生じることとなる。このとき、実施形態１の構成では、第１信号線１の表面と第２信号線２の表面とが近接かつ平行に配置される構成となるので、差動信号の入力により、第１信号線１から第２信号線２に至る電界は非常に密な電界となる。また、高周波の電気信号として差動信号を用いることにより、伝送路に生じた外来ノイズに由来する信号は出力側に形成される回路で容易に除去可能となる。

一方、溝部４の開放側における第１信号線１と第２信号線２との辺端部からの電界も、空気層を介して生じることとなる。一方、溝部４の底部側における第１信号線１と第２信号線２との辺端部からの電界は基材３内を介して生じることとなる。しかしながら、本願発明の構成では、第１信号線１の表面と第２信号線の表面２とが狭い間隔Ｓ１で対向配置される構成となっているので、第１信号線１の表面と第２信号線２の表面との間に生じる電界に比較し、第１信号線１の辺端部と第２信号線２の辺端部との間に生じる電界は非常に小さい電界となる。

従って、実施形態の構成では、特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚは、主に第１信号線１及び第２信号線２の配線幅Ｗ１，Ｗ２、第１信号線１と第２信号線２との配線間隔Ｓ１、および空気層の比誘電率εｒにより決定され、基材３の厚さｈの影響を受けない構成とすることができる。

その結果、後述する平面配線との比較の項に詳述するように、第１信号線１と第２信号線２からなる伝送路を基材３の面上に複数形成した場合であっても、その配置間隔及び他の図示しない信号線との間隔を小さくすることができる。すなわち、主に成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）等の小型回路上に設ける伝送路の省スペース化に大きな効果を得ることができる。特に、回路基材３に設けた溝部４の深さ方向に、対向して設けた２本の導体（信号線用の電極）により所望の特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚを構成できるので、小型回路の基材３の表面上に伝送路を構成する従来の構成と比較して、伝送路が占める面積を削減することができ、その結果、モジュール全体の小型化等が可能となる。

また、基材３の比誘電率の影響をほとんど受けない構成とすることができるので、２つの信号線（第１信号線１，第２信号線２）で伝送される高周波の電気信号に発生する波長短縮に与える影響も非常に小さくできる。従って、波長短縮に伴う高周波の電気信号に含まれる各波長の位相ずれやジッタ等、すなわち電気信号の劣化である電気信号の波形乱れを大きく抑制することが可能となる。その結果、基材３の厚さｈが特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚに与える影響を防止でき、伝送路の形成位置に応じた任意の厚さｈで基材３を成形できる。

また、基材３に形成した溝部４の幅及び深さによって配線幅Ｗ１，Ｗ２及び配線間隔Ｓ１を制御できるので、第１信号線１及び第２信号線２の配線途中における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚを容易に均一に形成できる。

また、実施形態１の構成では、第１信号線１と第２信号線２とには差動信号が入力される構成となるので、第１信号線１で生じる磁界と第２信号線２で生じる磁界とが反対方向の磁界となる。すなわち、入力する電気信号の中間レベルを基準レベルとした場合に、従来の差動モードでのマイクロストリップ線路を用いた場合と同様に、この基準レベルに対して差動信号はそのレベルが反転した信号となるので、第１信号線１で生じる磁界と第２信号線２で生じる磁界とが打ち消しあう方向の磁界となる。その結果、本願発明の構成では、第１信号線１及び第２信号線２に入力される高周波の電気信号による外部への影響を大幅に抑制することができるという格別の効果を得ることも可能である。

さらには、実施形態１の構成では、第１信号線と第２信号線とが金属めっきで形成されると共に、その表面が対向面となり、外部に露出される構成となっているので、第１信号線１と第２信号線２の対向面の平坦性を容易に向上させることができる。その結果、第１信号線１と第２信号線２とが対向配置される面の平坦化された領域を表皮効果によって電流が流れることとなるので、容易に伝送損失を大幅に低減させることが可能となる。ただし、第１信号線１及び第２信号線２の形成は金属めっきに限定されることはなく、他の形成方法であってもよい。

さらにはまた、実施形態１の伝送路の構成では、第１信号線１と第２信号線２との間には空気層のみが形成されることとなるので、経時変化や温度変化等で生じる基材の誘電率変化の影響を受けることなく伝送路を形成できる。その結果、経時変化や温度変化等に伴う伝送路の特性インピーダンス（差動インピーダンス）の変化を抑制することができるという格別の効果を得ることも可能である。

〈平面配線との比較〉
次に、図３に基材の上面に一対の伝送路を形成した比較例の概略構成を説明するための図を示し、以下、図１〜３に基づいて、実施形態１の伝送路の効果について、詳細に説明する。ただし、以下の説明では、特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚ＝１００Ωの伝送路を、樹脂部材等の基材の加工に十分なＬ／Ｓ（Line and Space）：２００μｍを想定して構成した場合を示す。

図３に示すように、比較例の伝送路の構成では、多層構造ではない樹脂部材の基材３の一方の面上（表面上）に、当該基材３の面内方向のみに信号線（平面配線）が延在するようにして設けた２本のめっきパターンで高周波の電気信号の伝送路（第１信号線５及び第２信号線６）を形成する構成となっている。

ここで、基材３の比誘電率εｒが約４、基材３の厚さｈが約１．５ｍｍ、第１信号線５と第２信号線６との間隔（配線間隔）Ｓ２が０．２ｍｍの場合、第１信号線５の配線幅Ｗ３及び第２信号線６の配線幅Ｗ４は約０．７ｍｍとする必要がある。よって、比較例の構成では、伝送路の小型化は非常に困難である。

ここで、第１信号線５の図中左側辺端部から図示しない他の信号線までの間隔、及び第２信号線６の図中右側辺端部から図示しない他の信号線までの間隔は、約０．６ｍｍとなる。従って、第１信号線５の図中左側辺端部の図示しない他の信号線から第２信号線６の図中右側辺端部の図示しない他の信号線までの間隔を総伝送路幅とした場合、比較例の総伝送路幅は約２．８ｍｍとなる。

これに対して、実施形態１の伝送路では、空気層を介して第１信号線１と第２信号線２とが対向配置されるので比誘電率εｒは約１となる。従って、比誘電率εｒは約１となり、基材３の厚さｈが約１．５ｍｍ、溝部４の深さすなわち第１信号線１の配線幅Ｗ１及び第２信号線２の配線幅Ｗ２が約０．４ｍｍの場合、溝部４の幅Ｌ１すなわち第１信号線５と第２信号線６との配線間隔Ｓ１を０．３ｍｍで構成することが可能となる。なお、配線幅Ｗ１，Ｗ２及び配線間隔Ｓ１はこの大きさに限定されることはなく、基材３の加工に十分なＬ／Ｓに応じたさらに小さな配線幅Ｗ１，Ｗ２及び配線間隔Ｓ１であってもよい。

ここで、図１に示す第１信号線１の図中左側面から図示しない他の信号線までの間隔、及び第２信号線２の図中右側面から図示しない他の信号線までの間隔を比較例よりも大きな約０．８５ｍｍとした場合であっても、図示しない図中左側の他の信号線から図示しない図中右側面の他の信号線までの距離である総伝送路幅は約２ｍｍとなり、比較例の伝送路における総伝送路幅の約２．８ｍｍと比較して約２９％も総伝送路幅を減少できる。従って、実施形態１の伝送路を用いた成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）の大きさも大幅に小型化でき、その結果、モジュールも小型化できることとなる。

また、比較例の構成では、例えば、第１信号線５の表面側から第２信号線６の表面側に至る電界は比誘電率εｒが約１である空気層のみを介して生じることとなり、第１信号線５の裏面側（基材３側）から第２信号線６の裏面側（基材３側）に至る電界は比誘電率εｒが約４の基材３内を介して生じることとなる。その結果、比較例の構成では、２本の伝送路間に空気層と基材３の層とを含むことになり、一般的に特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚを構成する実質的な比誘電率が２．５程度となり、波長短縮（波長短縮の無い場合を１００％とすると６０％弱になる）が生じる。このため、実施形態１の伝送路や波長短縮の無い場合と比較して、同じ伝送距離においては、差動信号に含まれる各波長の位相ずれが起きやすく、ジッタが生じやすくなってしまうという問題が生じる。なお、この問題は、ＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）の板を基材３として用いた周知のガラスエポキシ基板の表面に形成される一般的な差動伝送路においても、同様の問題が生じることとなる。

さらには、比較例の構成では、前述するように、第１信号線５及び第２信号線６の裏面側すなわちめっきの荒い面にも電界が生じることとなるので、めっきの荒い面も含めて電流集中が起こり、その結果、抵抗損失が発生するという問題が生じる。なお、この問題も周知のガラスエポキシ基板を用いた一般的な差動伝送路において、生じることとなる。

さらにはまた、比較例の構成では、基材３の厚さｈが特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚに影響するため、自由に基板の厚みを設定することが不可であり、成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）に伝送路を形成することに適さないという問題がある。なお、この問題も周知のガラスエポキシ基板を用いた一般的な差動伝送路において、生じることとなる。

なお、実施形態１の溝部４の構成においては、その断面形状が凹状をなす形状であるが、これに限定されることはなく、例えば、溝部４の底面が曲面状となるＵ字状等であってもよい。さらには、第１信号線１及び第２信号線２が形成される溝部４の内壁面は、Ｚ軸方向に傾斜して形成される構成であってもよい。この場合、溝部４の底部側よりも開口部側の内壁面間の距離が徐々に大きく又は小さく形成される構成であってもよい。さらには、一対の内壁面がＹ軸方向及びＺ軸方向に対して略平行に形成されると共に、一対の内壁面が基材３の面内方向に対して直交以外の角度で交差する構成であってもよい。

また、実施形態１の伝送路では、断面形状が凹状であり底面が形成される溝部４の内壁面に第１信号線１及び第２信号線２を形成する構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、基材３の表面側から裏面側に貫通する貫通孔からなる溝部４の内壁面に第１信号線１及び第２信号線２を形成する構成であってもよい。この構成により、第１信号線１と第２信号線２との間には空気層のみが介在されることとなるので、第１信号線１と第２信号線２との間の比誘電率εｒをさらに空気の比誘電率εｒに近い値とすることが可能となる。

〈実施形態２〉
図４は本発明の実施形態２の伝送路の概略構成を説明するための斜視図、図５は図４に示すＢ−Ｂ’線での断面図であり、以下、図４及び図５に基づいて、実施形態２の伝送路の構成を説明する。ただし、実施形態２の構成では、基材３の表面に形成される第１信号線１及び第２信号線２が形成される凸部７の構成を除く他の構成は、実施形態１と同様の構成となる。従って、以下の説明では、凸部７について詳細に説明する。また、以下の説明では、凸部７は基材３と一体で構成される場合について説明するが、これに限定されることはなく、例えば、基材３と凸部７を別体で形成する構成であってもよい。

図４及び図５から明らかなように、実施形態２の伝送路では、基材３の表面にその断面形状が凸状となる凸部７が形成され、該凸部７が信号配線の伸延方向であるＹ軸方向に伸延して形成され、該凸部７の頭頂部から基材３の表面に至る外壁面（凸部７の側壁面）すなわち基材３の表面に形成される段差面が対向して形成されている。該凸部７の対向する一対の外壁面の内で、図中左側の一方の外壁面には一方の信号線である第１信号線１が形成され、図中右側の他方の外壁面には他方の信号線である第２信号線２が形成されている。この構成により、実施形態２の伝送路では、第１信号線１と第２信号線２とが凸部７を介して対向配置される構成となっている。

このとき、特に図５に示すように、実施形態２の凸部７においても、当該凸部７を介して形成される対向する一対の外壁面はそれぞれ基材３の面内方向に対して直交するように形成されている。その結果、実施形態２の構成においても実施形態１と同様に、対向する一対の外壁面はＺ軸方向すなわち信号線の幅方向に対して平行をなす構成となっている。

この構成からなる実施形態２の伝送路においても、実施形態１と同様に、第１信号線１と第２信号線２との対向面側すなわち凸部７の側に密な電界が生じることとなる。その結果、実施形態２の構成では、凸部７のＸ軸方向幅が第１信号線１と第２信号線２との間隔（配線間隔）Ｓ３となるので、一対の信号線の配線間隔を制御しやすいという効果を得ることができる。

従って、実施形態２の伝送路においても、実施形態１の伝送路と同様に、特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚは、主に第１信号線１及び第２信号線２の配線幅Ｗ１，Ｗ２、第１信号線１と第２信号線２との配線間隔Ｓ３、および凸部７の比誘電率εｒにより決定され、さらには基材３の厚さｈの影響を受けない構成とすることができる。

その結果、実施形態２の伝送路においても、実施形態１の伝送路と同様に、図５に示す第１信号線１の図中左側面から図示しない他の信号線までの間隔、及び第２信号線２の図中右側面から図示しない他の信号線までの間隔を、前述する比較例よりも大きな間隔とした場合であっても、図示しない図中左側の他の信号線から図示しない図中右側面の他の信号線までの距離である総伝送路幅を減少できる。よって、実施形態２の伝送路を用いた成形樹脂回路部品（ＭＩＤ）の大きさも大幅に小型化でき、モジュールも小型化できる。

また、実施形態２の構成では、基材３から突出される凸部７の幅（配線間隔となる）Ｓ３及び高さＨ１によって配線幅Ｗ１，Ｗ２及び配線間隔Ｓ３を制御できるので、第１信号線１及び第２信号線２の配線途中における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚをさらに容易に均一に形成できる。さらには、第１信号線１及び第２信号線２も基材３の上面に突出して形成される構成となるので、その形成も容易であるという効果も得ることができ、生産効率を向上できる。

ただし、実施形態２の伝送路では、第１信号線１と第２信号線２とは、基材３と同じ比誘電率εｒを有する凸部７を介して対向配置される構成となるので、例えば、第１信号線１から第２信号線２に至る電界は、凸部７の比誘電率εｒの影響を大きく受けることとなる。従って、実施形態２の伝送路では、凸部７すなわち基材３の比誘電率εｒを１に近い樹脂材料で形成することにより、凸部７すなわち基材３の比誘電率εｒに起因する波長短縮を大幅に低減できる。その結果、実施形態２の伝送路における差動信号に含まれる各波長の位相ずれや、ジッタの発生を防止できる。

〈実施形態３〉
図６は本発明の実施形態３の伝送路の概略構成を説明するための斜視図であり、特に、実施形態１の伝送路の途中に部品等を実装するための実装領域を備える構成である。ただし、実施形態３の構成では、実装領域１１と該実装領域１１に隣接される端部領域（整合領域）１２との構成を除く他の構成は、実施形態１と同様の構成となる。従って、以下の説明では、実装領域１１及び端部領域１２について詳細に説明する。

図６から明らかなように、実施形態３の伝送路は、実装領域１１の図中下側に形成される伝送路と、図中上側に形成される伝送路とが連続して形成される伝送路とが、実装領域１１に搭載される部品１３を介して接続される構成となっている。すなわち、実施形態３の第１信号線１及び第２信号線２は、伸延方向途中において、溝部４の幅及び深さが異なると共にその特性インピーダンス（例えば、特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｚ＝１００Ω）は他の伝送路と同じとなる領域（端部領域）１２を介して実装領域１１内に伸延され、その端部が接続電極１ｂ，２ｂとして部品１３に接続される構成となっている。

この構成からなる実施形態３の伝送路では、周知のチップコンデンサ等のチップ部品に代表される小型の部品１３を搭載するための領域として、基材３に溝部４から連通する凹状の領域（実装領域）１１が形成されて、該実装領域１１内に白抜きの矢印で示すように、部品１３が実装される構成となる。この実装領域１１のＹ１，Ｙ２側の内壁面には、部品１３の接続部形状に対応した形状の接続電極１ｂ，２ｂが形成され、該接続電極１ｂ，２ｂに部品１３が周知のハンダ等により電気的に接続される。

このとき、図６から明らかなように、接続電極１ｂ，２ｂのＺ方向幅は第１信号線１及び第２信号線２の幅Ｗ１，Ｗ２よりも大きく形成され、実装領域１１の深さも溝部４よりも深く形成されている。このために、第１信号線１及び第２信号線２と接続電極１ｂ，２ｂとを直接接続した場合には、この部分で特性インピーダンスが大きく異なる（特性インピーダンス不整合が生じる）こととなり、伝送信号の反射等が生じてしまうこととなる。

従って、実施形態３の構成では、伝送路の端部領域である第１信号線１及び第２信号線２の端部に形成される接続電極１ｂ，２ｂに至る領域に、第１信号線１と第２信号線２の幅及びその間隔（溝部４の深さ及び幅）は他の領域との幅Ｗ１，Ｗ２及び間隔Ｓ１と異なる構成となるが、特性インピーダンスは変化しない第１信号線１ａと第２信号線２ａが形成される端部領域１２を形成する構成としている。すなわち、端部領域１２における特性インピーダンスが伝送路の本体部分の特性インピーダンスと一致するように、端部領域１２における溝部４の幅及び深さをテーパー状に順次変化させて形成する。より具体的には、第１信号線１及び第２信号線２の幅が順次大きくなる分、第１信号線１と第２信号線２との間隔も順次大きく形成し、所望の特性インピーダンスを維持する。この端部領域１２を形成することにより、実施形態１の効果に加えて、伝送路の途中にハンダ等で実装が必要となる部品１３と伝送路とのサイズの違いに起因する特性インピーダンス変化を整合することが可能となるので、部品１３の実装が容易にできるという格別の効果を得ることができる。

また、実施形態３の構成では、端部領域１２内における第１信号線１及び第２信号線２を含む当該第１信号線１及び第２信号線２の形成工程で、実装領域１１内の接続電極１ｂ，２ｂを同時に形成することが可能となる。その結果、接続電極１ｂ，２ｂの形成に伴う工程が不要となるので、生産効率を向上させることができるという格別の効果を得ることも可能である。

なお、実施形態３の構成では、部品１３を搭載するための実装領域１１を設ける構成としたが、この構成に限定されることはない。例えば、連続して形成される第１信号線１及び第２信号線２の途中に溝部４の幅及び深さが異なり、かつ、その特性インピーダンスが同一の領域が形成される場合、この領域に接続される部分に、前述する端部領域１２が形成される構成であってもよい。

なお、実施形態１〜３の伝送路においては、第１信号線１及び第２信号線２が形成される領域の基材３の裏面には金属薄膜をはじめとする平板状の導電性薄膜を形成しない構成としたが、これに限定されることはなく、平板状の導電膜を平板電極として形成する構成であってもよい。この基材３の裏面に平板電極を形成した場合、第１信号線１及び第２信号線２と平板電極との間に形成される電界に比較して、第１信号線１と第２信号線２との間に生じる電界が非常に強い構成となるので、平板電極は実質的には外来ノイズ等の遮蔽膜程度の効果となる。

また、実施形態１〜３の伝送路では、第１信号線１と第２信号線２とに入力される高周波の電気信号を差動信号の場合について説明したが、同相の電気信号を入力する構成であってもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１，１ａ，５，８第１信号線
２，２ａ，６，９第２信号線
１ｂ，２ｂ接続電極
３基材
４溝部
７凸部
１０平板電極
１１実装領域
１２端部領域（整合領域）
１３部品

Claims

少なくとも基材の一方の面に一対の信号線が形成され、前記一対の信号線が高周波信号を伝送する伝送路であって、
前記基材面に形成され、前記一対の信号線の配線方向に伸延すると共に、対向する一対の段差面を有する段差部と、
前記一対の段差面のそれぞれに形成される導電層と、を備え、
一方の前記段差面に形成される前記導電層からなる第１信号線と、他方の前記段差面に形成される前記導電層からなる第２信号線とが、前記一対の信号線を形成してなることを特徴とする伝送路。
前記一対の信号線には、逆相の差動信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載の伝送路。
前記段差部は、その断面形状が凹状をなす前記基材面に形成される溝部からなり、
前記溝部の対向する内壁面の一方に前記第１信号線が形成されると共に、前記内壁面の他方に前記第２信号線が形成され、前記溝部の対向する内壁面との間の空気の層を介して第１信号線と前記第２信号線とが対向配置され、前記一対の信号線が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送路。
前記段差部は、その断面形状が凸状をなす前記基材面に形成される凸部からなり、前記凸部の対向する外壁面の一方に前記第１信号線が形成されると共に、前記外壁面の他方に前記第２信号線が形成され、前記凸部を形成する部材を介して第１信号線と前記第２信号線とが対向配置され、前記一対の信号線が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送路。