JP3347626B2 - 高周波伝送線路およびその製法 - Google Patents
高周波伝送線路およびその製法Info
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Description
導体素子収納用パッケージ等の内部に構成される高周波
伝送線路とその製法に関するものである。
される高周波用(周波数が1GHz以上)の伝送線路と
して、ストリップ線路、マイクロストリップ線路、コプ
レーナ線路等が知られている。これらの伝送線路は、複
数の誘電体層上に線路となる導体を印刷してこれらを積
層するといった積層化技術によって比較的簡単に形成す
ることができ、マイクロ波領域の周波数をもった電気信
号の伝送に比較的優れた特性を有していることから、高
周波用の伝送線路として幅広く用いられている。
は複数の伝送線路を異なる誘電体層間に形成することが
あり、これらの伝送線路同士を相互に接続する場合に
は、両者間に位置する誘電体層中にバイアホールやスル
ーホール等を形成し、これらバイアホール等の両端部を
各伝送線路にそれぞれ接続させておくことにより行って
いた。
来の高周波伝送線路においては、電気信号の周波数がマ
イクロ波の領域である場合には電気信号を比較的良好に
伝送させることができるものの、ミリ波の領域になると
伝送損失が大きくなり、伝送特性が劣化するという欠点
を有していた。
なる誘電体層間に形成される複数の伝送線路同士をバイ
アホール等によって接続した場合、その近傍にはグラン
ドが存在していないことから、電気信号がバイアホール
等を伝送する際、インピーダンスのミスマッチによる信
号の反射や電磁波の放射による損失が極めて大きく、特
に20GHz以上の周波数をもったミリ波を伝送する場
合にはその伝送特性が極端に劣化するといった欠点を有
していた。
るのに適したものとして銅等の金属を筒状に加工してな
る金属製の導波管が知られている。しかしながら、この
ような導波管は内部が空洞となっていることから、その
機械的強度を高く維持するのに1.0mm程度の厚みが
必要となる。このため、導波管を多層配線基板等の伝送
線路として適用するにあたって多層配線基板等の大きさ
に合うように小型化することは極めて困難で、実質的に
不可能であった。
案出されたもので、セラミックスからなる誘電体層を複
数層積層してなる誘電体基体中に貫通穴を形成するとと
もに、該貫通穴の内壁に金属を含む導電ペーストを塗布
し、前記誘電体基体とともに焼成して導体膜を被着させ
て成り、該導体膜に囲まれた領域を導波管として高周波
の電気信号を伝送することを特徴とするものであり、ま
た、かかる高周波伝送線路の製法として、セラミックグ
リーンシートに伝送線路の形状に応じた穴部を形成し、
その穴部の内壁に金属を含む導電ペーストを塗布、乾燥
した後、それらのグリーンシートを前記穴部が連結する
ように積層し、焼成して、前記導体ペーストの焼成によ
り形成された導体膜に囲まれた領域を導波管として形成
することを特徴とするものである。
て詳細に説明する。 (第1形態)図1は本発明の高周波伝送線路の第1形態
を示す斜視図、図2は図1の積層型伝送管線路の分解斜
視図であり、1Aは誘電体基体、1Bは貫通穴、2は導
体膜、3はこの構造により構成される導波管型の伝送線
路である。図1によれば、アルミナセラミックス等から
成る厚さc(150〜400μm)の誘電体層1aが複
数層積層されて誘電体基体1Aを形成しており、各々の
誘電体層1aには伝送線路3の断面形状の輪郭に沿っ
て、誘電体層1aの積層方向にa×bの矩形状をなす穴
部1bが形成されている。
はタングステン,モリブデン等の金属から成る導体膜2
が5〜25μmの厚みをもって全面に被着されており、
その上下両側に隣接する誘電体層1aの導体膜2とそれ
ぞれ電気的に接続されている。
おいては、誘電体層1aを複数層積層してなる誘電体基
体1Aの内部に各誘電体層1aの穴部1bを連結させて
なる貫通穴1Bを形成するとともに該貫通穴1Bの内壁
に導体膜2を被着させ、該導体膜2に囲まれた領域によ
って電気信号を伝送する導波管型の伝送線路3を形成す
るようにしたことから、従来例で示した金属製導波管と
同等の機能,伝送特性をもった伝送線路3を多層配線基
板等の内部に比較的簡単に形成することができる。した
がって、電気信号の周波数がマイクロ波(周波数:1〜
30GHz)、ミリ波(周波数:30〜300GHz)
のいずれの領域であっても、その伝送損失は極小とな
り、高周波の電気信号を極めて良好に伝送させることが
できる。
導体膜2が誘電体基体1A中に設けた貫通穴1Bの内壁
に被着されていることから、空洞部を取り囲む導体膜2
の厚みが5〜25μmと極めて薄い場合であっても、伝
送線路3の機械的強度は誘電体基体1Aによって十分な
レベルに保たれることとなり、多層配線基板等の伝送線
路として良好に機能させることができる。
て説明する。 (1)まず、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミ
ックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して
泥漿状に成すとともにこれを従来周知のドクターブレー
ド法やカレンダーロール法等を採用することによって厚
みcのセラミックグリーンシートを複数枚作成する。
の厚み方向に、レーザーやマイクロドリル等を用いて目
的とする伝送線路の断面形状に応じたa×bの穴部1b
を形成する。
に設けた穴部1bの内壁に、タングステン,モリブデン
等の金属を含む導電ペーストを従来周知の厚膜印刷法等
を採用することによって5〜25μmの厚みをもって印
刷・塗布し、これを乾燥させる。
ンシートを穴部1b同士が垂直方向に連結されるように
位置合わせして積層し、しかる後、これら積層体を高温
(1500〜1700℃)で焼成することにより誘電体
基体1A中に伝送線路3を有する高周波伝送線路が製作
される。
をアルミナセラミックスにより形成する場合を例にとっ
て説明したが、これに代えて誘電体基体層1Aをガラス
セラミックスにより形成する場合には、導体膜2を形成
するのに銅や銀,金等からなる導電ペーストを用い、8
00〜1000℃の温度で焼成を行う。
×bの矩形状に形成したが、これに代えて伝送線路3を
多角形状や円形,楕円形状等に成しても良く、このよう
な場合にも上述の形態と同様の効果を奏する。
電体層1aの積層方向とほぼ平行に形成したが、これに
代えて図3に示す如く、伝送線路を誘電体層1aの積層
方向に対して傾斜する方向に形成しても良い。この場
合、誘電体層1aの穴部1bは各誘電体層1a間で少し
ずつずれた位置に設けられ、また穴部1bの内壁に被着
されている導体膜2はその上下両側に隣接する誘電体層
1aの導体膜2と電気的に接続されるようにその一部を
誘電体層1aの上面もしくは下面にも延在させてランド
部2aを形成しておかなければならない。
の断面をほぼ一定の大きさになしたが、これに代えて図
4に示す如く、誘電体層1aに形成される穴部1bの大
きさを少しずつ変えて伝送線路を形成することもでき
る。例えば、誘電体層1aの積層方向(上方向)に徐々
に広げていけばホーンアンテナを構成することもでき
る。
の第2形態について図5を用いて説明する。尚、上述し
た第1形態と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、
重複する説明を省略することとする。
ら成る厚さc(150〜400μm)の誘電体層1-1 〜
1-5 が複数層積層されて誘電体基体1Aが形成されてお
り、この誘電体基体1Aの内部には誘電体層1-1 〜1-5
の積層方向と直交する方向にa×bの矩形状をなす貫通
穴1Bが誘電体層1-1 〜1-5 に囲まれるようにして形成
されている。
される貫通穴1Bの内壁にはタングステン,モリブデン
等の金属から成る導体膜2が5〜25μmの厚みをもっ
て被着されており、より具体的には、誘電体層1-1 の下
面の一部と、穴部1bを形成する誘電体層1-2 、1-4 の
側面部と、誘電体層1-5 の上面の一部に導体膜2が被着
されて伝送線路3を形成している。
おいても、誘電体層1-1 〜1-5 を複数層積層してなる誘
電体基体1A中に貫通穴1Bを設けるとともに該貫通穴
1Bの内壁に導体膜2を被着させ、該導体膜2に囲まれ
た領域によって導波管型の伝送線路3を形成したことか
ら、先に述べた第1形態のもの同様に、従来例で示した
金属製導波管と同等の機能,伝送特性をもった伝送線路
3を多層配線基板等の内部に比較的簡単に形成すること
ができ、電気信号の周波数がマイクロ波、ミリ波のいず
れの領域であっても、伝送損失を極小として高周波信号
を極めて良好に伝送させることが可能となる。
おいても、先に述べた第1形態のものと同様に、導体膜
2が誘電体層1a中に設けた貫通穴1aの内壁に被着さ
れていることから、空洞部を取り囲む導体膜2の厚みが
極めて薄い場合であっても、伝送線路3の機械的強度は
誘電体層1aによって十分なレベルに保たれ、多層配線
基板等の伝送線路として良好に機能させることができ
る。
のシングルモードで用いる場合には、伝送線路3の穴部
1bの寸法a,bをa=2b又はa=b/2となるよう
に設定しておくことが好ましく、特に、小型の多層配線
基板や半導体パッケージ等に適用する場合には、伝送線
路3の厚みを薄くするために穴部1bの寸法a,bをa
=2bとなるように設定しておくことが好ましい。
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の
改良、変更等が可能であり、例えば、第1形態の伝送線
路と第2形態の伝送線路とを適宜組み合わせることによ
って多層配線基板等の内部に三次元的な構造の伝送線路
を形成しても良い。より具体的には、誘電体層1aの積
層方向と直交する方向に形成される第2形態の伝送線路
を多層配線基板等の内部に複数、形成し、これらを誘電
体層の積層方向に形成される第1形態の伝送線路によっ
て相互に接続させる。この場合、例えば第2形態の伝送
線路を磁界と平行なH面が上下面となるようにa=2b
としてTE10のシングルモードで用い、第1形態の伝
送線路をTM11の伝播モードを用いるようにサイズを調
整することにより伝播モードの結合を良好に行うことが
でき、これによって、インピーダンスのミスマッチによ
る信号の反射や電磁波の放射による損失が殆どなくな
り、高周波の電気信号を極めて良好に伝送することが可
能になる。
セラミックスからなる誘電体層を複数層積層してなる誘
電体基体中に貫通穴を設けるとともに該貫通穴の内壁に
導体膜を被着させ、該導体膜に囲まれた領域によって高
周波の電気信号を伝送する導波管型の高周波伝送線路を
形成したことから、従来の金属製導波管と同等の機能,
伝送特性をもった伝送線路を多層配線基板等の内部に比
較的簡単に形成することができる。したがって、伝送す
る電気信号の周波数がマイクロ波、ミリ波のいずれの領
域であっても、その伝送損失は極小となり、高周波の電
気信号を極めて良好に伝送させることができる。
セラミック誘電体層中に設けた貫通穴の内壁に被着され
ていることから、空洞部を取り囲む導体膜の厚みが極め
て薄い場合であっても、伝送線路の機械的強度はセラミ
ック誘電体層によって十分なレベルに保たれることとな
り、多層配線基板等の伝送線路として良好に機能させる
ことができる。
方向に形成することができるので、これらを適宜組み合
わせることによって、インピーダンスのミスマッチによ
る信号の反射や電磁波の放射による損失等の殆どない良
好な伝送線路を多層配線基板等の内部に三次元的に形成
することができる。
図である。
斜視図である。
斜視図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】セラミックスからなる誘電体層を複数層積
層してなる誘電体基体中に貫通穴を形成するとともに、
該貫通穴の内壁に金属を含む導電ペーストを塗布し、前
記誘電体基体とともに焼成して導体膜を被着させて成
り、該導体膜に囲まれた領域を導波管として高周波の電
気信号を伝送することを特徴とする高周波伝送線路。 - 【請求項2】セラミックグリーンシートに伝送線路の形
状に応じた穴部を形成し、その穴部の内壁に金属を含む
導電ペーストを塗布、乾燥した後、それらのグリーンシ
ートを前記穴部が連結するように積層し、焼成して、前
記導体ペーストの焼成により形成された導体膜に囲まれ
た領域を導波管として形成することを特徴とする導波管
型の高周波伝送線路の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34636496A JP3347626B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 高周波伝送線路およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34636496A JP3347626B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 高周波伝送線路およびその製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10190317A JPH10190317A (ja) | 1998-07-21 |
JP3347626B2 true JP3347626B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=18382919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34636496A Expired - Lifetime JP3347626B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 高周波伝送線路およびその製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3347626B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6952143B2 (en) * | 2003-07-25 | 2005-10-04 | M/A-Com, Inc. | Millimeter-wave signal transmission device |
DE102007021615A1 (de) | 2006-05-12 | 2007-11-15 | Denso Corp., Kariya | Dielektrisches Substrat für einen Wellenhohlleiter und einen Übertragungsleitungsübergang, die dieses verwenden |
JP7057292B2 (ja) * | 2019-01-11 | 2022-04-19 | 株式会社Soken | 伝送線路構造体 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP34636496A patent/JP3347626B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10190317A (ja) | 1998-07-21 |
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