JP3377932B2 - 高周波用多層配線基板の製造方法 - Google Patents

高周波用多層配線基板の製造方法

Info

Publication number
JP3377932B2
JP3377932B2 JP17383897A JP17383897A JP3377932B2 JP 3377932 B2 JP3377932 B2 JP 3377932B2 JP 17383897 A JP17383897 A JP 17383897A JP 17383897 A JP17383897 A JP 17383897A JP 3377932 B2 JP3377932 B2 JP 3377932B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating layer
line
dielectric
width
wiring board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP17383897A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1127010A (ja
Inventor
健 竹之下
幹男 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP17383897A priority Critical patent/JP3377932B2/ja
Publication of JPH1127010A publication Critical patent/JPH1127010A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3377932B2 publication Critical patent/JP3377932B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguides (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波等も高周波帯で用いられる高周波用の多層配線基板の
製造方法に関するものである。 【0002】 【従来技術】マイクロ波帯、ミリ波帯等の高周波で用い
られる高周波回路の伝送線路には小型で伝送損失が小さ
いことが求められる。従来、伝送線路としては同軸線
路、ストリップ線路、マイクロストリップ線路、コプレ
ナー線路、導波管、NRDガイド等が知られている。 【0003】同軸線路、ストリップ線路、マイクロスト
リップ線路、コプレナー線路は誘電体と導体層からなる
信号線路と地板(グランド層)で構成されており、信号
線路と地板の周囲の空間および誘電体中を電磁波が伝播
するものである。 【0004】この時、同軸線路、ストリップ線路、マイ
クロストリップ線路、コプレナー線路は誘電体と導体層
からなる信号線路と地板(グランド層)で構成されてお
り、高誘電率の誘電体を用いれば、回路全体を小型に形
成できるが、誘電体損失と導体損失が大きい場合は、高
周波になるほど伝送損失が大きくなるという問題があっ
た。 【0005】更に、マイクロストリップ線路とコプレナ
ー線路は信号線路が地板で完全に囲まれていないため、
放射による損失が大きいという問題があった。また、導
波管は金属製の壁で囲まれた空間を電磁波が伝播する構
造となっており、高周波での伝送損失が小さく、放射損
失も小さいが、サイズが大きくなるという問題があっ
た。 【0006】一方、NRDガイドは、特開平8−650
15号公報に提案されているように、誘電体からなる誘
電体線路を地板である金属平板2枚で狭持した構造を有
し、平板間の誘電体線路以外の部分には空気が満たされ
ている。このNRDガイドによれば、誘電体線路の比誘
電率が空気より大きいと、誘電体線路中の波長は空気中
の波長より短くなるため、金属平板の間隔が空気中で半
波長以下、誘電体線路中で半波長以上に相当する場合は
平板間の空気(比誘電率1)中では波は伝播せずに誘電
体線路中のみを波が伝播する。 【0007】従って、NRDガイドは、他の高周波線路
に比較して誘電体線路から周囲への電磁波の漏れがほと
んどなく無く、また誘電体線路として誘電損失の小さい
誘電体材料を用いれば低損失の伝送線路を形成できる点
で有利である。そこで、従来からNRDガイドにおける
誘電体線路は、主にテフロン等の樹脂で作製されてい
る。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このN
RDガイドを高周波用、特に配線基板における高周波用
の伝送線路として適用させる場合、NRDガイドの寸法
を小さくする必要があるが、従来のNRDガイド構造
は、金属平板で誘電体線路を狭持した構造となっている
ため、基板内部に形成することが難しく、しかも従来か
ら用いられているテフロンを誘電体として用いると、屈
曲部等の加工が難しいという問題があった。 【0009】 【0010】従って、本発明は、多層配線基板内にNR
Dガイド構造の高周波線路を容易に形成することができ
る製造方法を提供することを目的とするものである。 【0011】 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明は、複数の低誘電
体からなる絶縁層を積層してなる絶縁基板に、幅L1
高誘電体部と、該高誘電体部の上下面に形成され、前記
幅L1よりも大きい幅L2をもって線路方向に形成された
一対の導体層とからなる伝送線路を配設した高周波用の
多層配線基板を製造するための方法として、低誘電体か
らなる第1の絶縁層に幅L1の貫通溝を形成する工程
と、低誘電体からなる第2の絶縁層の上面に、前記貫通
溝を全面にわたって塞ぐような位置に、前記幅L1より
も大きい幅L2からなる第1の導体層を形成する工程
と、前記第1の絶縁層の下面に前記第2の絶縁層の上面
を前記第1の導体層によって前記貫通溝を塞ぐような位
置にて積層する工程と、前記第1の導体層により塞がれ
た前記貫通溝内に高誘電体を埋め込む工程と、前記第1
の絶縁層の上面および前記高誘電体部の露出面に、前記
幅L2からなる第2の導体層を形成する工程と、を具備
することを特徴とするものである。 【0013】 【発明の実施の形態】本発明の高周波用多層配線基板の
概略配置図を図1に示した。図1によれば、本発明の多
層配線基板1は、低誘電体からなる絶縁層2を複数層積
層して絶縁基板3が形成されるとともに、配線基板内に
は、信号の伝達を行うための伝送線路が形成されてい
る。一般に、高周波用として適用する場合、伝送線路と
しては、ストリップ線路、マイクロストリップ線路、コ
プレナー線路などが知られているが、これらの線路は、
その性質を活かし、配線基板内の所定の箇所に所定の線
路を形成することができるが、本発明によれば、その伝
送線路の1つとして、NRDガイド構造の伝送線路を有
するものである。また、本発明の多層配線基板は、特に
1GHz以上、特に30GHz以上のマイクロ波、ミリ
波の信号伝送用に用いられるものである。 【0014】本発明におけるNRDガイド構造の伝送線
路は、絶縁基板3を構成する絶縁層のうち少なくとも1
層の絶縁層2に対して、幅L1 をもって絶縁層2を形成
する誘電体材料よりも高誘電率を有する高誘電体部4
が、線路方向に幅L1 、厚みtをもって埋設されてい
る。そして、その高誘電体部4の上下面には、高誘電体
部4の幅L1 よりも大きい幅L2 をもって一対の導体層
5、6が高誘電体部4を挟持するように線路方向にわた
って形成されている。 【0015】かかる構造において、高誘電体部4とその
両側に低誘電体からなる絶縁層2が形成され、その高誘
電体部4の上下面に一対の導体層5、6によりNRDガ
イド構造の線路が形成され、この線路により信号の伝送
を行うことができる。 【0016】ここで用いられる低誘電体からなる絶縁層
2の比誘電率εr1 と、高誘電体部4の比誘電率εr2
とは、εr2 /εr1 ≧2であればよく、その差が大き
いほど、伝送線路として、許容し得る信号周波数幅を広
げることができる。例えば、εr=4、εr1 =2、t
=0.88mmの時、60GHz〜84.8GHzの周
波数の信号を伝送することができ、εr2 、εr1 の差
がこれより大きいと、さらに幅広い周波数の信号を伝送
することができる。 【0017】また、高誘電体部4の幅L1 および厚みt
は、t/2≦L1 ≦t、t=C/{2fc(εr2
1/2 }(C:光速,fc:遮断周波数,εr2 :高誘電
体部の比誘電率)の関係を満足するように設定される。 【0018】また、導体層5,6の幅L2 は、高誘電体
部4の幅L1 よりも大きいことが必要で、L1 =L2
は、信号のもれが発生するためである。好適には、L2
は、L1 の5倍以上、特に7倍以上であるのがよい。こ
のNRDガイド構造の伝送線路は、多層配線基板1の内
部または表面のいずれに形成されていてもよい。 【0019】次に、かかる多層配線基板において、NR
Dガイド構造の伝送線路を形成する方法について図2を
もとに説明する。図2によれば、まず、(a)に示すよ
うに、単一層の厚みを調整するか、または積層して、前
記の関係を満足する厚みtを有する絶縁層10を形成す
る。次に、図2(b)に示すように、その絶縁層10に
おける線路方向に絶縁層10を貫通する幅L1 の貫通溝
11を形成する。 【0020】一方、図2(c)に示すように、他の絶縁
層12の上面の絶縁層10に形成した貫通溝11を線路
方向に全面にわたって塞ぐような位置に、前記幅L1
りも大きい幅L2 からなる帯状の導体層13を形成す
る。 【0021】そして、図2(d)に示すように、貫通溝
11が形成された絶縁層10の下面と、導体層13が形
成された絶縁層12の上面とを、貫通溝11が導体層1
3によって完全に塞がれるように配置して積層する。こ
れにより、貫通溝11の一方の開放端が塞がれることに
より、凹構造となる。 【0022】次に、図2(e)に示すように、凹構造と
なった貫通溝11内に、高誘電体を埋め込み高誘電体部
14を形成する。この埋め込みは、例えば、貫通溝11
内に高誘電体を含有するスラリーを流し込む方法、凹構
造形状に整合した高誘電体からなるブロックを埋設する
方法などがある。 【0023】その後、図2(f)により貫通溝11内に
埋め込まれた高誘電体部14の露出面に、幅L2 からな
る導体層15を形成する。この導体層15の形成は、例
えば、絶縁層11における高誘電体部14の露出面に導
体を印刷する方法、別途、絶縁層の表面に高誘電体部1
4の露出面に対向する場所に導体層を形成し、絶縁層1
1の表面に、導体層15を形成した絶縁層を積層すれば
よい。 【0024】このように、図2(a)〜(f)の工程に
より、高誘電体部14と、一対の導体層13、15によ
り、NRDガイド構造の伝送線路を具備する配線層を形
成することができる。そして、この配線層を他の配線層
と適宜位置合わせして積層することにより、図1に示し
たような多層配線基板を作製することができる。 【0025】上記の製造方法においては、絶縁層は、A
2 3 、ガラスセラミックス、AlN,Si3 4
どの周知のセラミック材料、またはエポキシ樹脂などの
有機樹脂を含む絶縁材料からなるものであってもよい。 【0026】例えば、上記セラミック材料からなる場合
には、焼成前のセラミックグリーンシートに対して、図
2(a)〜(f)の工程を施した後に、絶縁層、高誘電
体部および一対の導体層を一括して同時焼成することに
より作製できる。その場合、導体層の形成は、それぞれ
のセラミック材料と同時焼成可能な導体ペーストを印刷
することにより形成される。例えば、セラミック材料
が、Al2 3 、Si34 、AlNの場合には、W,
Moなどの導体が、またガラス、ガラスセラミックスの
場合には、銅、銀、金などが用いられる。また、高誘電
体としては、BaTiO3 、MgTiO3 、CaTiO
3 、ZnTiO3 などの周知の高誘電率化合物やこれら
の化合物を含むセラミック材料を用いて形成することが
できる。 【0027】一方、有機樹脂からなる場合には、例え
ば、未硬化または半硬化状態の絶縁層の段階で、図2
(a)〜(e)の工程を施した後に、絶縁層、高誘電体
部および一対の導体層を一括して熱処理して完全硬化す
ることにより作製できる。その場合、導体層の形成は、
銅、金、銀などの導体を含むペーストを印刷したり、銅
などの金属箔を貼り付けたり、メッキ法などにより形成
することも可能である。また、高誘電体部は、前記高誘
電率化合物や、これらの化合物と有機樹脂との複合材料
などを用いて形成することができる。 【0028】 【実施例】SiO2 −Al2 3 −MgO−ZnO−B
2 3 系ガラスにAl2 3 を添加してなり、焼成後の
比誘電率が5、誘電正接が0.003となるガラスセラ
ミックスからなる厚み1.2mmのグリーンシートAに
幅L1 =1.0mmの貫通溝を長さ30mmにわたって
形成した。そして、他のグリーンシートBの上面に、幅
2 =7mm、長さ40mmの帯状の導体層を銅メタラ
イズペーストを印刷して形成した。その後、グリーンシ
ートAとグリーンシートBとを貫通溝が導体層により塞
がれるように位置合わせして積層圧着した。 【0029】次に、上記ガラスセラミックス組成物に対
して、SrTiO3 を添加混合して、焼成後の比誘電率
が10、誘電正接が0.001の高誘電体材料からなる
セラミックスラリーを貫通溝内に流しこんで乾燥させ
た。その後、高誘電体スラリーを流しこんだ貫通溝およ
びグリーンシートAの表面に、幅L2 =7mm、長さ4
0mmの帯状の導体層を銅メタライズペーストを印刷し
て形成した。 【0030】このようにして作製した積層成形体を、脱
脂後、950℃で焼成し、NRDガイド構造の伝送線路
を有する配線基板を作製した。 【0031】そして、この伝送線路に対して、エアコプ
レーナプローブを取付け、ネットワークアナライザによ
り伝送特性を測定した。その結果、図3に示すように、
遮断周波数がfo=39.5GHzであり、それ以上の
周波数では、信号が透過しており、NRDガイド特有の
伝送特性が得られていることがわかった。 【0032】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の高周波用多
層配線基板によれば、高周波領域において、電磁波の漏
れがほとんどなく、低損失の伝送線路として利用できる
NRDガイドを伝送線路として多層配線基板内に形成す
ることできる結果、高周波用としての多層配線基板の信
頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の高周波用多層配線基板の概略配置図で
ある。 【図2】本発明のNRDガイド構造の伝送線路を基板内
に形成するための工程図である。 【図3】本発明の実施例におけるNRDガイド構造の伝
送線路の伝送特性図である。 【符号の説明】 1 多層配線基板 2 絶縁層 3 絶縁基板 4 高誘電体部 5,6 導体層 10 (第1の)絶縁層 11 貫通溝 12 (第2の)絶縁層 13 (第1の)導体層 14 高誘電体部 15 (第2の)導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 3/16 H01P 11/00 H05K 3/46

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】低誘電体からなる第1の絶縁層に幅L1
    貫通溝を形成する工程と、低誘電体からなる第2の絶縁
    層の上面に、前記貫通溝を全面にわたって塞ぐような位
    置に、前記幅L1よりも大きい幅L2からなる第1の導体
    層を形成する工程と、前記第1の絶縁層の下面に前記第
    2の絶縁層の上面を前記第1の導体層によって前記貫通
    溝を塞ぐような位置にて積層する工程と、前記第1の導
    体層により塞がれた前記貫通溝内に高誘電体を埋め込む
    工程と、前記第1の絶縁層の上面および前記高誘電体部
    の露出面に、前記幅L2からなる第2の導体層を形成す
    る工程と、を具備することを特徴とする高周波用多層配
    線基板の製造方法。
JP17383897A 1997-06-30 1997-06-30 高周波用多層配線基板の製造方法 Expired - Fee Related JP3377932B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17383897A JP3377932B2 (ja) 1997-06-30 1997-06-30 高周波用多層配線基板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17383897A JP3377932B2 (ja) 1997-06-30 1997-06-30 高周波用多層配線基板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1127010A JPH1127010A (ja) 1999-01-29
JP3377932B2 true JP3377932B2 (ja) 2003-02-17

Family

ID=15968103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17383897A Expired - Fee Related JP3377932B2 (ja) 1997-06-30 1997-06-30 高周波用多層配線基板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3377932B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3862633B2 (ja) * 2002-08-14 2006-12-27 東京エレクトロン株式会社 非放射性誘電体線路の製造方法
JP3886459B2 (ja) 2003-01-28 2007-02-28 株式会社神戸製鋼所 誘電体線路の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1127010A (ja) 1999-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3366552B2 (ja) 誘電体導波管線路およびそれを具備する多層配線基板
EP0961321B1 (en) High-frequency module
US6185354B1 (en) Printed circuit board having integral waveguide
JP3464116B2 (ja) 高周波用伝送線路の結合構造およびそれを具備する多層配線基板
JP2005051331A (ja) マイクロストリップ線路と誘電体導波管との結合構造
JPH10303618A (ja) 積層型共振器および積層型フィルタ
JP3686736B2 (ja) 誘電体導波管線路および配線基板
JP3659284B2 (ja) 高周波用多層配線基板およびその製造方法
JP3493265B2 (ja) 誘電体導波管線路および配線基板
JP3517143B2 (ja) 誘電体導波管線路と高周波用線路導体との接続構造
JP4404797B2 (ja) 配線基板
JP3347607B2 (ja) 積層型導波管線路
WO2004059784A1 (ja) 誘電体フィルタ
JP3377932B2 (ja) 高周波用多層配線基板の製造方法
JPH1174701A (ja) 誘電体導波管線路の接続構造
JP2003133809A (ja) 誘電体導波管共振器、誘電体導波管フィルタ、誘電体導波管ダイプレクサ
JP2000252712A (ja) 誘電体導波管線路と高周波線路導体との接続構造
JPH08228105A (ja) マイクロストリップ基板
JPH11308025A (ja) 方向性結合器
JP3439985B2 (ja) 導波管型帯域通過フィルタ
JP4058381B2 (ja) 誘電体導波管線路と導波管との接続構造並びにその構造を用いたアンテナ基板及びフィルター基板
JP3347626B2 (ja) 高周波伝送線路およびその製法
JP2002325004A (ja) 高周波用配線基板
JP2004104816A (ja) 誘電体導波管線路および配線基板
JP2000183233A (ja) 高周波用基板

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081206

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees