JP2014175829A - Transmission line, antenna device, and manufacturing method for transmission line - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヴィアの形成位置に制約がなく、低コストで製造できる低損失な伝送線路、アンテナ装置及び伝送線路製造方法に関するものである。 The present invention relates to a low-loss transmission line, an antenna device, and a transmission line manufacturing method that can be manufactured at low cost without restrictions on the via formation position.
アンテナ給電回路等の高周波回路などに用いる従来の伝送線路は、複数のストリップ導体パターンの間に誘電体基板を挟んで上下に重ねて積層し、ストリップ導体パターンの長手方向に沿って適当な間隔をあけて形成されたヴィア(誘電体基板に形成された穴に導体でめっき処理することによって異なる層間の導体パターンを電気的に接続することが可能なもの)で互いのストリップ導体パターンを接続していた(例えば、特許文献1)。 Conventional transmission lines used in high-frequency circuits such as an antenna feeding circuit are stacked with a dielectric substrate sandwiched between a plurality of strip conductor patterns and stacked at an appropriate interval along the longitudinal direction of the strip conductor pattern. The strip conductor pattern is connected to each other with vias that are formed by opening (those that can electrically connect conductor patterns between different layers by plating with holes in the holes formed in the dielectric substrate). (For example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載された従来の伝送線路は、使用する高周波信号の周波数における波長の1/2未満の間隔で上下のストリップ導体パターンの間を接続するヴィアを設ける必要があり、特に周波数が高い領域においては多数のヴィアを設けなければならず、製造コストが増大するという問題があった。
However, in the conventional transmission line described in
また、通常のプリント配線板の製造プロセスにおいては、ストリップ導体パターン間のヴィアを先に形成する必要があり、他の層のヴィア(例えば、ストリップ導体パターンと給電点とを接続するためのヴィア)を自由に形成できないという問題もあった。 Further, in a normal printed wiring board manufacturing process, it is necessary to first form vias between strip conductor patterns, and vias in other layers (for example, vias for connecting strip conductor patterns and feeding points). There was also a problem that could not be formed freely.
そこで、本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、低コストで製造でき、ストリップ導体パターン間を接続するヴィア以外のヴィアの形成位置が制約されない低損失な伝送線路を得ることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can obtain a low-loss transmission line that can be manufactured at low cost and does not restrict the formation positions of vias other than vias that connect between strip conductor patterns. For the purpose.
本発明の伝送線路は、片面に第1の地導体パターンが設けられ、前記第1の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第1のストリップ導体パターンが設けられた第1の誘電体基板と、片面に第2の地導体パターンが設けられ、前記第2の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンが設けられた第2の誘電体基板と、前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に設けられ、前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材とを備え、前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとによって1つの信号導体を構成し、前記信号導体から前記第1の地導体パターンと前記第2の地導体パターンに向かって電界が発生することによって前記信号導体に高周波信号を伝搬することを特徴とする。 The transmission line of the present invention has a first dielectric in which a first ground conductor pattern is provided on one side, and a first strip conductor pattern is provided on a surface opposite to the surface on which the first ground conductor pattern is provided. A body substrate and a second dielectric substrate provided with a second ground conductor pattern on one side and a second strip conductor pattern on a surface opposite to the surface provided with the second ground conductor pattern; , Provided between a surface of the first dielectric substrate on which the first strip conductor pattern is provided and a surface of the second dielectric substrate on which the second strip conductor pattern is provided, The first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern are electrically connected in a direction perpendicular to the surface on which the first strip pattern is provided and the surface on which the second strip pattern is provided. Direction An electric adhesive, and the first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern constitute one signal conductor, and the first ground conductor pattern and the second ground conductor are formed from the signal conductor. A high-frequency signal is propagated to the signal conductor by generating an electric field toward the conductor pattern.
本発明のアンテナ装置は、片面に第1の地導体パターンが設けられ、前記第1の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第1のストリップ導体パターンが設けられた第1の誘電体基板と、片面に第2の地導体パターンが設けられ、前記第2の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンが設けられた第2の誘電体基板と、前記第2の誘電体基板の前記第2の地導体パターンが設けられた面に設けられるとともに、前記第1の誘電体基板に形成されたヴィアによって前記第2のストリップ導体パターンと電気的に接続され、電気信号の入出力を行うコネクタと、前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に設けられ、前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材と、前記第1の誘電体基板の前記第1の地導体パターンが設けられた面に接着された第3の誘電体基板と、前記第3の誘電体基板の前記第1の誘電体基板と接着された面と対向する面に設けられるとともに、前記第1の誘電体基板と前記第3の誘電体基板とに形成されたヴィアによって前記第1のストリップ導体パターンと電気的に接続されたアンテナ導体パターンとを備え、前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとによって1つの信号導体を構成し、前記信号導体から前記第1の地導体パターンと前記第2の地導体パターンに向かって電界が発生することによって前記信号導体に高周波信号を伝搬させることを特徴とする。 The antenna device of the present invention has a first dielectric in which a first ground conductor pattern is provided on one surface, and a first strip conductor pattern is provided on a surface opposite to the surface on which the first ground conductor pattern is provided. A body substrate and a second dielectric substrate provided with a second ground conductor pattern on one side and a second strip conductor pattern on a surface opposite to the surface provided with the second ground conductor pattern; , Provided on the surface of the second dielectric substrate on which the second ground conductor pattern is provided, and electrically connected to the second strip conductor pattern by vias formed on the first dielectric substrate. A connector connected to input / output an electrical signal; a surface of the first dielectric substrate on which the first strip conductor pattern is provided; and a second strip conductor pattern of the second dielectric substrate. Setting The first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern are arranged on the surface on which the first strip pattern is provided and the surface on which the second strip pattern is provided. An anisotropic conductive adhesive electrically connected in a vertical direction to the first dielectric substrate, a third dielectric substrate bonded to the surface of the first dielectric substrate provided with the first ground conductor pattern, Vias formed on the surface of the third dielectric substrate facing the surface bonded to the first dielectric substrate and formed on the first dielectric substrate and the third dielectric substrate. And an antenna conductor pattern electrically connected to the first strip conductor pattern, and the first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern constitute one signal conductor. Wherein the propagating high-frequency signals to the signal conductor by an electric field is generated toward from the signal conductor to the first ground conductor pattern and the second ground conductor pattern.
本発明の伝送線路製造方法は、片面に第1の地導体パターンが設けられ、前記第1の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第1のストリップ導体パターンと第3の地導体パターンが設けられた第1の誘電体基板に前記第1の地導体パターンと前記第3の地導体パターンを接続するヴィアを設けるステップと、片面に第2の地導体パターンが設けられ、前記第1の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンと第4の地導体パターンが設けられた第2の誘電体基板に前記第2の地導体パターンと前記第4の地導体パターンを接続するヴィアを設けるステップと、前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材を前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に挟み、前記第1の誘電体基板と前記第2の誘電体基板を接続するステップとを有することを特徴とする。 In the transmission line manufacturing method of the present invention, a first ground conductor pattern is provided on one side, and a first strip conductor pattern and a third ground conductor are provided on a surface opposite to the surface on which the first ground conductor pattern is provided. Providing a via for connecting the first ground conductor pattern and the third ground conductor pattern to a first dielectric substrate provided with a pattern; and providing a second ground conductor pattern on one side; The second ground conductor pattern and the fourth conductor are provided on a second dielectric substrate provided with a second strip conductor pattern and a fourth ground conductor pattern on a surface opposite to the surface on which the first ground conductor pattern is provided. Providing vias for connecting the ground conductor patterns of the first strip conductor pattern, the first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern to the surface on which the first strip pattern is provided and the second strip. An anisotropic conductive adhesive electrically connected in a direction perpendicular to the surface on which the first pattern is provided and the second dielectric substrate on the surface on which the first strip conductor pattern is provided and the second dielectric. And a step of connecting the first dielectric substrate and the second dielectric substrate to be sandwiched between a surface of the body substrate provided with the second strip conductor pattern.
本発明の伝送線路は、異方導電性接着材を用いて上下のストリップ導体パターンを接続する構成としたため、ストリップ導体パターンの間を接続するヴィアを形成する必要がなく、低コストで製造できる。また、ストリップ導体パターンの間を接続するヴィアを形成する必要がないため、他の層のヴィアを形成する位置が制約されることがない。 Since the transmission line of the present invention is configured to connect the upper and lower strip conductor patterns using an anisotropic conductive adhesive, it is not necessary to form vias connecting the strip conductor patterns, and can be manufactured at low cost. Further, since there is no need to form vias connecting between the strip conductor patterns, the positions where vias of other layers are formed are not restricted.
実施の形態1.
以下、図1から図5を用いて実施の形態1に係る伝送線路について説明する。図1は実施の形態1に係る伝送線路の積層前の状態を示す図である。図2は実施の形態1に係る伝送線路の斜視図である。図3は実施の形態1に係る伝送線路のA−A´断面図である。図4は実施の形態1に係る伝送線路の電界方向を説明する図である。図5は従来の伝送線路の製造工程を説明する図である。
Hereinafter, the transmission line according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a diagram illustrating a state before the transmission lines according to
以下、図1から図2を用いて実施の形態1に係る伝送線路の構成を説明する。 Hereinafter, the configuration of the transmission line according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 2.
図1において、実施の形態1に係る伝送線路は、誘電体基板1a(第1の誘電体基板)、誘電体基板1b(第2の誘電体基板)、ストリップ導体パターン2a(第1のストリップ導体パターン)、ストリップ導体パターン2b(第2のストリップ導体パターン)、地導体パターン3a(第1の地導体パターン)、地導体パターン3b(第2の地導体パターン)、異方導電性接着材4で構成される。実施の形態1に係る伝送線路は、同じ幅を有するストリップ導体パターン2a、2bの長手方向に向かう中心線が一致するように、誘電体基板1a、1bを対向させ、この誘電体基板1a、1bを異方導電性接着材4を介して接着することによって製造される(図2)。
In FIG. 1, the transmission line according to
誘電体基板1a、1bは、セラミックや樹脂等からなる誘電体によって形成された基板である。
The
ストリップ導体パターン2a、2bは、誘電体基板1a、1bの片面にそれぞれ設けられる長方形で薄状の導体パターンである。このストリップ導体パターン2a、2b同士が向かい合って接続されることで、高周波信号を伝播させる1つの信号導体として機能する。
The
地導体パターン3a、3bは、誘電体基板1a、1bの面のうちストリップ導体パターン2a、2bと反対の面に設けられた導体である。
The
異方導電性接着材4は、誘電体基板1a、1bの接続に用いられる接続材料であり、絶縁性の接着材と導電性粒子5で構成される。導電性粒子5は、例えば樹脂のボールに金属被膜でコーティングされたものがある。異方導電性接着材4は、縦方向(ストリップ導体パターン2a、2bの面に対して垂直方向)には導電性が、横方向(ストリップ導体パターンの面に対して水平方向)には絶縁性が保たれる。なお、本発明で使用する異方導電性接着材4は、使用する高周波信号の周波数の波長に対して十分に小さい間隔で導電性粒子5が配列しているものを使用する。
The anisotropic
次に、図3を用いて実施の形態1に係る伝送線路の接続方法について説明する。図3は図2に記載された伝送線路のA−A´断面図である。 Next, the transmission line connection method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the transmission line shown in FIG.
異方導電性接着材4は、誘電体基板1a、1bの間に挟みこまれ、加熱および加圧されることで硬化して誘電体基板1a、1bを接着する。接続前においては、異方導電性接着材4は硬化しておらず、流動性がある。したがって、異方性導電接着材4は誘電体基板1a、1bに挟み込まれることによって、ストリップ導体パターン2a、2bが中に入り込む。さらに、ストリップ導体パターン2a、2bは、異方導電性接着材4の中に存在する導電性粒子5を挟み込むことで、互いに電気的に接続される。導電性粒子5は、使用する周波数の波長に対して十分に小さい間隔で異方導電性接着材4中に存在している。したがって、使用する高周波信号の波長よりも十分に小さい間隔でストリップ導体パターン2a、2b同士をストリップ導体パターン2a、2bの面に対して垂直方向に電気的に接続する。一方、導電性粒子5は互いに接することはないため、誘電体基板1a、1bの面に対して水平な方向には電気的に接続されない。
The anisotropic
次に、図4を用いて実施の形態1に係る伝送線路断面の電界分布について説明する。実施の形態1に係る伝送線路において、入力された高周波信号は、ストリップ導体パターン2a、2bと、地導体パターン3a、3bとにそれぞれ電気信号が流れることで伝搬する。なお、ストリップ導体パターン2a、2b同士は電気的に接続しているが、ストリップ導体パターン2a、2bと地導体パターン3a、3bとは電気的に接続されていないものとする。このとき、ストリップ導体パターン2a、2bは、異方導電性接着材4の中に存在する導電性粒子5によって電気的に接続されているため同電位となる。よって、伝送線路断面内の電界Eは図4に示す通り、ストリップ導体パターン2a、2bからそれぞれ地導体パターン3a、3bに向かって生じる。すなわち、ストリップ導体パターン2a、2bの間の導電性接着材4の中の電界強度は小さい分布となっている。よって、異方導電性接着材4の材料としてクロロプレンゴム等の誘電正接の大きな材料を用いた場合においても、異方導電性接着材4による誘電体損を抑えることができる。なお、誘電正接とは、絶縁体内部での電気エネルギー損失のことをいい、絶縁体としての性能を評価する一つの基準を示すものである。また、誘電体損とは、絶縁体に交流電圧を印加したときにエネルギーが熱となり失われる量をいう。
Next, the electric field distribution of the transmission line cross section according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In the transmission line according to the first embodiment, the input high-frequency signal propagates when the electrical signal flows through the
さらに、誘電体基板1a、1bの基板材料として、異方導電性接着材4の材料よりも比誘電率が大きい基板材料を選べば、図4に示した電界Eは相対的に比誘電率の高い誘電体基板1a、1bに集中するため、ストリップ導体パターン2a、2b間の導電性接着材4の中の電界強度は小さい分布となる。したがって、誘電正接の大きな異方導電性接着材4を使用した場合においても低損失な伝送線路を製造することができる。このとき、例えば異方導電性接着材4の材料をクロロプレンゴムとした場合、異方導電性接着材4の材料よりも比誘電率が大きい基板材料は、アルミナ基板等のセラミック系基板等がこれにあたる。
Furthermore, if a substrate material having a relative dielectric constant larger than that of the anisotropic
次に、図5を用いて実施の形態1に係る伝送線路の効果について説明する。図5は従来の伝送線路の製造工程を説明する図である。なお、図5の説明において、2A、2Bは従来のストリップ導体パターン、3A、3Bは従来の地導体パターン、8A、8B、8Cはヴィア、1A、1B、1Cは誘電体基板、4A、4Bは接着材とする。以下、従来の伝送線路のヴィアを形成する工程について説明する。 Next, the effect of the transmission line according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional manufacturing process of a transmission line. In the description of FIG. 5, 2A and 2B are conventional strip conductor patterns, 3A and 3B are conventional ground conductor patterns, 8A, 8B and 8C are vias, 1A, 1B and 1C are dielectric substrates, and 4A and 4B are Adhesive material. Hereinafter, a process of forming a conventional transmission line via will be described.
工程1において、まず両面にそれぞれストリップ導体パターン2A、2Bを形成した誘電体基板1Cを作成する。
In
工程2において、両面にストリップ導体パターン2A、2Bが設けられた誘電体基板1Cにヴィア8Cを形成する。なお、このヴィア8Cは実施の形態1に係る伝送線路の導電性粒子5にあたる構成である。
In
工程3において、ヴィア8Cを形成した誘電体基板1Cと下面に地導体パターン3Bが設けられた誘電体基板1Bとを接着材4Bを介して接続する。
In step 3, the
工程4において、ストリップ導体パターン2Aと地導体パターン8Bを接続するためのヴィア8Bを形成する。このとき、誘電体基板1Cにはヴィア8Cがすでに形成されているので、ヴィア8Bの形成位置は、既にヴィア8Cが形成された位置以外の位置に制約される。
In
工程5において、ヴィア8Bが形成された誘電体基板1B、1Cと上面に地導体パターン3Aが設けられた誘電体基板1Aとを接着材4Aを介して接続する。
In
工程6において、工程5において作成された誘電体基板1A、1B、1Cにヴィア8Aを形成する。しかし、ヴィア8Aの形成位置は既に形成されたヴィア8B、8Cとは別の位置以外の位置に制約される。
In step 6, vias 8A are formed on the
このように、従来の伝送線路においては、ストリップ導体パターン2A、2Bを接続するためにヴィア8Cを先に形成しておく必要があるため、ヴィア8A、8Bを形成する位置がヴィア8C以外の位置に制約されてしまう。 As described above, in the conventional transmission line, the via 8C needs to be formed in advance in order to connect the strip conductor patterns 2A and 2B. Therefore, the positions where the vias 8A and 8B are formed are positions other than the via 8C. It will be constrained by.
一方で、図5Bは図2に記載した実施の形態1に係る伝送線路をA−A´と直角に交わる線で切った断面図である。実施の形態1に係る伝送線路はストリップ導体パターン2a、2bの接続に異方導電性接着材4を使用しているため、図5Aの工程2におけるヴィア8Cを形成する必要がない。したがって、ストリップ導体パターン2a、2b同士の接続以外にヴィアを形成する必要がある場合においても、ヴィアの位置は制約されない。
On the other hand, FIG. 5B is a cross-sectional view of the transmission line according to
以上のように、実施の形態1に係る伝送線路は、ストリップ導体パターン2a、2bが対向するように2つの誘電体基板1a、1bを向かい合わせ、異方導電性接着材4を介して接着されるので、ストリップ導体パターン2a、2b間を接続するヴィアを設けなくても、ストリップ導体パターン2a、2bを1つの信号導体とすることができる。よって、使用する高周波信号の周波数が高い領域において、多数のヴィアを設けなければならない場合でも製造コストの増大を防止することができる。
As described above, in the transmission line according to the first embodiment, the two
また、実施の形態1に係る伝送線路は、異方導電性接着材4の中に生じる電界強度が小さいため、異方導電性接着材4の材料として誘電正接の大きな材料を用いた場合においても、異方導電性接着材4による誘電体損を抑えることができる。したがって、使用する異方導電性接着材4の材料によらず低損失な伝送線路を製造することができる。
Further, since the transmission line according to the first embodiment has a small electric field strength generated in the anisotropic
実施の形態2.
以下、図6から図8を用いて実施の形態2に係る伝送線路について説明する。図6は製造ばらつきによって生じるストリップ導体パターンの位置ずれを説明する図である。図7は実施の形態2に係る伝送線路の斜視図である。図8は実施の形態2に係る伝送線路のA−A´断面図である。なお、実施の形態1に係る伝送線路の構成に相当する部分には図1と同一符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, the transmission line according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram for explaining the positional deviation of the strip conductor pattern caused by manufacturing variations. FIG. 7 is a perspective view of a transmission line according to the second embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the transmission line according to the second embodiment. Note that portions corresponding to the configuration of the transmission line according to
実施の形態1に係る伝送線路において、誘電体基板1a、1bは、異方導電性接着材4を介してストリップ導体パターン2a、2bの長手方向に向かう中心線が一致するように向かい合わせて接着されている。しかし、製造ばらつきによってストリップ導体パターン2a、2bの位置関係にずれ(位置ずれ)が生じる場合がある。図6のストリップ導体パターン2a、2bは図3のストリップ導体パターン2a、2bを拡大したものである。例えば、図6(a)に示したように、通常、位置ずれが無い場合はストリップ導体パターン2a、2bの互いの端部が揃っているため、重なりあう面積はストリップ導体パターン2a及び2bの面積となる。一方、ストリップ導体パターン2a、2bの短手方向に位置ずれが生じた場合、図6(b)のようにストリップ導体パターン2a、2bの重なり合う面積は小さくなる。したがって、ストリップ導体パターン2a、2bと地導体パターン3a、3bとの間の静電容量は大きくなり、伝送線路の特性インピーダンスが小さくなる。
In the transmission line according to the first embodiment, the
そこで、実施の形態2に係る伝送線路は、ストリップ導体パターン2aの短手方向の幅を、ストリップ導体パターン2bの短手方向の幅に比べて狭くしたことを特徴とする。
Therefore, the transmission line according to
図7、図8において、ストリップ導体パターン2aの短手方向の幅は、ストリップ導体パターン2bの短手方向の幅に比べて狭くなっている。実施の形態1に係る伝送線路と同様、誘電体基板1a、1bは、異方導電性接着材4を介してストリップ導体パターン2a、2bの長手方向に向かう中心線が互いに一致するように向かい合わせて重ねられている。
7 and 8, the width of the
このように、ストリップ導体パターン2aの幅を、ストリップ導体パターン2bの短手方向の幅に比べて狭くしたので、ストリップ導体パターン2a、2bに短手方向の位置ずれが生じた場合においても、ストリップ導体パターン2a、2bが重なり合う面積は変化しない。したがって、ストリップ導体パターン2a、2bと地導体パターン3a、3bとの間の静電容量の変化は小さくなり、伝送線路の特性インピーダンスの変化も小さくなる。
As described above, since the width of the
なお、実施の形態2に係る伝送線路において、ストリップ導体パターン2aの短手方向の幅はストリップ導体パターン2bの短手方向の幅よりも狭くする構成とした。本実施の形態に係る伝送線路は、これに限らず、ストリップ導体パターン2bの幅をストリップ導体パターン2aの幅よりも狭くする構成としてもよい。すなわち、ストリップ導体パターン2a、2bの短手方向の幅は、互いに異なった幅となっていればよい。
In the transmission line according to the second embodiment, the width of the
以上のように、実施の形態2に係る伝送線路は、一方のストリップ導体パターンの短手方向の幅を、他方のストリップ導体パターンの短手方向の幅に比べて狭くしたので、誘電体基板を重ねる際にストリップ導体パターンの短手方向に位置ずれが生じた場合においても、特性インピーダンスのずれを小さくすることができる。 As described above, in the transmission line according to the second embodiment, the width in the short direction of one strip conductor pattern is narrower than the width in the short direction of the other strip conductor pattern. Even when the strip conductor pattern is displaced in the short direction when it is overlapped, the deviation of the characteristic impedance can be reduced.
実施の形態3.
実施の形態3に係る伝送線路は異方導電性接着材4を用いて地導体パターン3a、3bを電気的に接続することを特徴とする。
Embodiment 3 FIG.
The transmission line according to Embodiment 3 is characterized in that the
以下、図9、図10を用いて実施の形態3に係る伝送線路について説明する。図9は実施の形態3に係る伝送線路の斜視図である。図10は実施の形態3に係る伝送線路のA−A´断面図である。なお、実施の形態1に係る伝送線路の構成に相当する部分には図1と同一符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, the transmission line according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a perspective view of a transmission line according to the third embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the transmission line according to the third embodiment. Note that portions corresponding to the configuration of the transmission line according to
図9において、6a、6bは地導体パターン、7a、7b(7bは図10に記載)はヴィアである。 In FIG. 9, 6a and 6b are ground conductor patterns, and 7a and 7b (7b is described in FIG. 10) are vias.
地導体パターン6a(第3の地導体パターン)は、誘電体基板1aのストリップ導体パターン2aと同じ面に設けられており、地導体パターン6b(第4の地導体パターン)は、誘電体基板1bのストリップ導体パターン2bと同じ面に設けられている。また、地導体パターン6a、6bは誘電体基板1a、1bを重ねた際に互いに向かい合う位置に設けられている。
The
図10は図9に記載した伝送線路のA−A´断面である。ヴィア7a、7bは、それぞれ地導体パターン3aと6aを、地導体パターン3bと6bをそれぞれ電気的に接続するように誘電体基板1a、1bに形成されている。実施の形態1に係る伝送線路と同様、異方性導電接着材4は、誘電体基板1a、1b同士を接着し、ストリップ導体パターン2a、2b同士を電気的に接続する。このとき、導電性粒子5は地導体パターン6a、6b間にも挟まれる。したがって、地導体パターン6a、6bは導電性粒子5を介して互いに電気的に接続される。さらに、地導体パターン6a、6bは、ヴィア7a、7bを介してそれぞれ地導体パターン3a、3bに接続されているので、地導体パターン3a、3bは互いに電気的に接続される。
FIG. 10 is an AA ′ cross section of the transmission line shown in FIG. The
以上のように、実施の形態3に係る伝送線路は、異方導電性接着材4の中に含まれる導電性粒子5によって、ストリップ導体パターン2a、2bと同じ面に設けられた向かい合う2つの地導体パターン6a、6b同士を電気的に接続することができる。さらに、2つの誘電体基板1a、1bを積層した後に、この誘電体基板1a、1bに貫通スルーホール(接着した誘電体基板を貫通させて形成するヴィア)を設けることなく、地導体パターン3a、3bを接続することができる。
As described above, the transmission line according to Embodiment 3 includes two opposite grounds provided on the same surface as the
実施の形態4.
実施の形態4に係る伝送線路は、ヴィア8a、8b、入出力部9a、9bを備えることによって、外部から電気信号をストリップ導体パターン2a、2bに入力又は、外部へ電気信号を出力することを特徴とする。
The transmission line according to the fourth embodiment includes the
以下、図11を用いて実施の形態4に係る伝送線路の構成について説明する。図11は実施の形態4に係る伝送線路の断面図である。なお、実施の形態1に係る伝送線路の構成に相当する部分には図1と同一符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, the configuration of the transmission line according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a sectional view of a transmission line according to the fourth embodiment. Note that portions corresponding to the configuration of the transmission line according to
実施の形態4に係る伝送線路は、ヴィア8a、8b、入出力部9a、9bを備える。
The transmission line according to
ヴィア8aは、誘電体基板1aに形成され、一端がストリップ導体パターン2aと接続されるヴィアである。また、ヴィア8bは、誘電体基板1bに形成され、一端がストリップ導体パターン2bと接続されている。
The via 8a is a via formed on the
入出力部9a、9bは、電気信号を入出力する端子である。また、入出力部9a(第1の入出力部)は、ヴィア8aのストリップ導体パターン2aが接続された端の反対側の端に電気的に接続されている。入出力部9b(第2の入出力部)は、ヴィア8bのストリップ導体パターン2bが接続された端の反対側の端に電気的に接続されている。また、入出力部9a、9bは、地導体パターン3a、3bの一部を取り除くことによって形成される。入出力部9a、9bは外部の端子と接続することによって、電気信号を入出力することができる。なお、入出力部9a、9bは、地導体パターン3a、3bの一部を取り除くことによって形成されるため、地導体パターン3a、3bとは電気的に接続されない。
The input /
実施の形態4に係る伝送線路において、ストリップ導体パターン2a、2b同士を接続するヴィア(図5の8C)を形成する必要がないため、ヴィア8a、8bは積層前の誘電体基板1a、1bに対してそれぞれスルーホール加工を施すことによって形成される。したがって、ヴィア8a、8bを、互いに独立に配置することができる。すなわち、入出力部9a、9bを互いに独立に配置することができる。
In the transmission line according to
以上のように、実施の形態4に係る伝送線路において、一端がストリップ導体パターン2a、2bに接続され、もう一端が入出力部9a、9bに接続される。ヴィアを2つの誘電体基板1a、1bにそれぞれ形成したので、外部から電気信号を入出力することができる。
As described above, in the transmission line according to
また、2つの誘電体基板に設けたヴィアの配置を各々独立に決めることができるので、多層構造の回路を構成した場合に、信号の入出力部と接続されるヴィアの位置に制約なく設計することができる。また、積層した後に上下の地導体パターンを接続する貫通スルーホールを形成する必要がないため、製造コストが抑えられる。 In addition, since the arrangement of vias provided on the two dielectric substrates can be determined independently, the design of the vias connected to the signal input / output unit is not limited when a multilayer circuit is configured. be able to. In addition, since it is not necessary to form through-holes that connect the upper and lower ground conductor patterns after lamination, the manufacturing cost can be reduced.
実施の形態5.
実施の形態5に係るアンテナ装置は、実施の形態4に係る伝送線路をもとに、コネクタ10とアンテナ導体パターン12を実装したことを特徴とする。
The antenna device according to the fifth embodiment is characterized in that the
以下、図12を用いて、実施の形態5に係るアンテナ装置の構成について説明する。図12は実施の形態5に係るアンテナ装置の断面図である。なお、実施の形態1及び実施の形態4に係る伝送線路の構成に相当する部分には図1及び図11と同一符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, the configuration of the antenna device according to
図12において1cは誘電体基板(第3の誘電体基板)、12はパッチアンテナを構成するアンテナ導体パターン、10は誘電体基板1bの下面に実装された表面実装タイプのコネクタ、11はアンテナ導体パターン12に電気信号を供給する給電点である。また、誘電体基板1aと1cは図5の工程3及び工程5に示した積層方法で一体化されており、ヴィア8aはストリップ導体パターン2aとアンテナ導体パターン12を接続するように構成されている。
In FIG. 12, 1c is a dielectric substrate (third dielectric substrate), 12 is an antenna conductor pattern constituting a patch antenna, 10 is a surface mount type connector mounted on the lower surface of the
コネクタ10は外部から供給された電力信号を誘電体基板1a、1bに設けられたストリップ導体パターン2a、2bに供給する。供給された電気信号はストリップ導体パターン2a、2bとヴィア8aを通りアンテナ導体パターン12に供給される。
The
また、コネクタ10から入力された高周波信号は、ヴィア8bを介してストリップ導体パターン2a、2bから成る信号導体を伝搬し、ヴィア8aを介してアンテナ導体パターン12で構成されるパッチアンテナから放射される。
The high-frequency signal input from the
なお、実施の形態5に係るアンテナ装置において、アンテナ導体パターン12は1つとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、複数設けてもよい。
In the antenna device according to
実施の形態5に係るアンテナ装置は、誘電体基板1a、1bを異方導電性接着材4を用いて接続することによって得られるので、高周波信号をストリップ導体パターン2a、2bの垂直方向に伝搬させるヴィアの配置に制約がなく、パッチアンテナの給電点11と異なる位置にコネクタ10を実装することができる。したがって、1つのコネクタに対して複数のアンテナ導体パターン12に電気信号を供給するなど、設計の自由度が向上する。
Since the antenna device according to
1a、1b 誘電体基板、2a、2b ストリップ導体パターン、3a、3b、6a、6b 地導体パターン、4 異方導電性接着材、5 導電性粒子、7a、7b、8a、8b ヴィア、9a、9b 入出力部、10 コネクタ、12 アンテナ導体パターン 1a, 1b Dielectric substrate, 2a, 2b Strip conductor pattern, 3a, 3b, 6a, 6b Ground conductor pattern, 4 Anisotropic conductive adhesive, 5 Conductive particles, 7a, 7b, 8a, 8b Via, 9a, 9b Input / output unit, 10 connector, 12 antenna conductor pattern
Claims (10)
片面に第2の地導体パターンが設けられ、前記第2の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンが設けられた第2の誘電体基板と、
前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に設けられ、前記
第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材と
を備え、
前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとによって1つの信号導体を構成し、前記信号導体から前記第1の地導体パターンと前記第2の地導体パターンに向かって電界が発生することによって前記信号導体に高周波信号を伝搬することを特徴とする伝送線路。 A first dielectric substrate provided with a first ground conductor pattern on one side and a first strip conductor pattern on a surface opposite to the surface on which the first ground conductor pattern is provided;
A second dielectric substrate provided with a second ground conductor pattern on one side and a second strip conductor pattern on a surface opposite to the surface on which the second ground conductor pattern is provided;
Provided between the surface of the first dielectric substrate on which the first strip conductor pattern is provided and the surface of the second dielectric substrate on which the second strip conductor pattern is provided; An anisotropic method for electrically connecting one strip conductor pattern and the second strip conductor pattern in a direction perpendicular to the surface provided with the first strip pattern and the surface provided with the second strip pattern With conductive adhesive,
The first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern constitute one signal conductor, and an electric field is generated from the signal conductor toward the first ground conductor pattern and the second ground conductor pattern. A transmission line characterized by propagating a high-frequency signal to the signal conductor.
前記第2の誘電体基板は前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面に第4の地導体パターンが設けられ、
前記第3の地導体パターンは、前記第1の誘電体基板に形成されたヴィアによって前記第1の地導体パターンと電気的に接続され、
前記第4の地導体パターンは、前記第2の誘電体基板に形成されたヴィアによって前記第2の地導体パターンと電気的に接続され、
前記異方導電性接着材は前記第3の地導体パターンと前記第4の地導体パターンとを電気的に接続することを特徴とする請求項1に記載の伝送線路。 The first dielectric substrate is provided with a third ground conductor pattern on a surface provided with the first strip conductor pattern,
The second dielectric substrate is provided with a fourth ground conductor pattern on the surface provided with the second strip conductor pattern,
The third ground conductor pattern is electrically connected to the first ground conductor pattern by a via formed in the first dielectric substrate,
The fourth ground conductor pattern is electrically connected to the second ground conductor pattern by a via formed in the second dielectric substrate,
The transmission line according to claim 1, wherein the anisotropic conductive adhesive electrically connects the third ground conductor pattern and the fourth ground conductor pattern.
前記第2の誘電体基板は、電気信号を入出力する第2の入出力部を前記第2の地導体パターンが設けられた面に備え、
前記第1のストリップ導体パターンは、前記第1の誘電体基板に形成されたヴィアによって前記第1の入出力部と電気的に接続され、
前記第2のストリップ導体パターンは、前記第2の誘電体基板に形成されたヴィアによって前記第2の入出力部と電気的に接続されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の伝送線路。 The first dielectric substrate includes a first input / output unit for inputting / outputting an electric signal on a surface provided with the first ground conductor pattern,
The second dielectric substrate includes a second input / output unit for inputting / outputting an electric signal on a surface provided with the second ground conductor pattern,
The first strip conductor pattern is electrically connected to the first input / output unit by a via formed in the first dielectric substrate,
The said 2nd strip conductor pattern is electrically connected with the said 2nd input / output part by the via | veer formed in the said 2nd dielectric substrate, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Transmission line.
片面に第2の地導体パターンが設けられ、前記第2の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンが設けられた第2の誘電体基板と、
前記第2の誘電体基板の前記第2の地導体パターンが設けられた面に設けられるとともに、前記第1の誘電体基板に形成されたヴィアによって前記第2のストリップ導体パターンと電気的に接続され、電気信号の入出力を行うコネクタと、
前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に設けられ、前記
第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材と、
前記第1の誘電体基板の前記第1の地導体パターンが設けられた面に接着された第3の誘電体基板と、
前記第3の誘電体基板の前記第1の誘電体基板と接着された面と対向する面に設けられるとともに、前記第1の誘電体基板と前記第3の誘電体基板とに形成されたヴィアによって前記第1のストリップ導体パターンと電気的に接続されたアンテナ導体パターンと
を備え、
前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとによって1つの信号導体を構成し、前記信号導体から前記第1の地導体パターンと前記第2の地導体パターンに向かって電界が発生することによって前記信号導体に高周波信号を伝搬させることを特徴とするアンテナ装置。 A first dielectric substrate provided with a first ground conductor pattern on one side and a first strip conductor pattern on a surface opposite to the surface on which the first ground conductor pattern is provided;
A second dielectric substrate provided with a second ground conductor pattern on one side and a second strip conductor pattern on a surface opposite to the surface on which the second ground conductor pattern is provided;
Provided on the surface of the second dielectric substrate on which the second ground conductor pattern is provided, and electrically connected to the second strip conductor pattern by vias formed on the first dielectric substrate. A connector for inputting and outputting electrical signals;
Provided between the surface of the first dielectric substrate on which the first strip conductor pattern is provided and the surface of the second dielectric substrate on which the second strip conductor pattern is provided; An anisotropic method for electrically connecting one strip conductor pattern and the second strip conductor pattern in a direction perpendicular to the surface provided with the first strip pattern and the surface provided with the second strip pattern Conductive adhesive,
A third dielectric substrate bonded to the surface of the first dielectric substrate provided with the first ground conductor pattern;
Vias formed on the surface of the third dielectric substrate facing the surface bonded to the first dielectric substrate and formed on the first dielectric substrate and the third dielectric substrate. An antenna conductor pattern electrically connected to the first strip conductor pattern by
The first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern constitute one signal conductor, and an electric field is generated from the signal conductor toward the first ground conductor pattern and the second ground conductor pattern. By doing so, a high-frequency signal is propagated through the signal conductor.
片面に第2の地導体パターンが設けられ、前記第1の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンと第4の地導体パターンが設けられた第2の誘電体基板に前記第2の地導体パターンと前記第4の地導体パターンを接続するヴィアを設けるステップと、
前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材を前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に挟み、前記第1の誘電体基板と前記第2の誘電体基板を接続するステップとを有する伝送線路製造方法。 A first dielectric having a first ground conductor pattern provided on one side and a first strip conductor pattern and a third ground conductor pattern provided on a surface opposite to the surface provided with the first ground conductor pattern. Providing vias for connecting the first ground conductor pattern and the third ground conductor pattern on a body substrate;
A second dielectric having a second ground conductor pattern provided on one side and a second strip conductor pattern and a fourth ground conductor pattern provided on a surface opposite to the surface provided with the first ground conductor pattern. Providing vias for connecting the second ground conductor pattern and the fourth ground conductor pattern on a body substrate;
The first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern are electrically connected in a direction perpendicular to the surface provided with the first strip pattern and the surface provided with the second strip pattern. An anisotropic conductive adhesive is formed between the surface of the first dielectric substrate on which the first strip conductor pattern is provided and the surface of the second dielectric substrate on which the second strip conductor pattern is provided. A transmission line manufacturing method comprising the step of connecting the first dielectric substrate and the second dielectric substrate between each other.
片面に第2の地導体パターンと電気信号を入出力する第2の入出力部が設けられ、前記第2の地導体パターンが設けられた面と対向する面に第2のストリップ導体パターンが設けられた第2の誘電体基板に、前記第2の入出力部と前記第2のストリプ導体パターンとを接続するヴィアを設けるステップと、
前記第1のストリップ導体パターンと前記第2のストリップ導体パターンとを前記第1のストリップパターンが設けられた面と第2のストリップパターンが設けられた面に対して垂直方向に電気的に接続する異方導電性接着材を前記第1の誘電体基板の前記第1のストリップ導体パターンが設けられた面と前記第2の誘電体基板の前記第2のストリップ導体パターンが設けられた面との間に挟み、前記第1の誘電体基板と前記第2の誘電体基板を接続するステップとを有する伝送線路製造方法。 A first input / output unit for inputting / outputting electrical signals to / from the first ground conductor pattern is provided on one side, and a first strip conductor pattern is provided on a surface facing the surface on which the first ground conductor pattern is provided. Providing a via for connecting the first input / output unit and the first strip conductor pattern to the first dielectric substrate formed;
A second input / output unit for inputting / outputting electric signals to / from the second ground conductor pattern is provided on one side, and a second strip conductor pattern is provided on a surface opposite to the surface on which the second ground conductor pattern is provided. Providing a via for connecting the second input / output unit and the second strip conductor pattern to the second dielectric substrate;
The first strip conductor pattern and the second strip conductor pattern are electrically connected in a direction perpendicular to the surface provided with the first strip pattern and the surface provided with the second strip pattern. An anisotropic conductive adhesive is formed between the surface of the first dielectric substrate on which the first strip conductor pattern is provided and the surface of the second dielectric substrate on which the second strip conductor pattern is provided. A transmission line manufacturing method comprising the step of connecting the first dielectric substrate and the second dielectric substrate between each other.
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JP2017041790A (en) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 株式会社東芝 | Planar antenna device |
US10658755B2 (en) | 2015-08-20 | 2020-05-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Planar antenna |
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