JP4675510B2 - 層間接続構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてマイクロ波帯、その他の周波数帯としてはＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、ミリ波帯等で用いられる多層高周波回路における層間接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、例えば特開平７−２２１５１２号公報に示された従来の層間接続構造を示した図である。又、図１５は図１４におけるＡ−Ａ断面図である。
図１４及び図１５において、１０１ａ、１０１ｂはストリップ導体パターン、１０２は接地導体パターン、１０３は接続用スルーホール、１０４は接地用スルーホール、１０５ａ、１０５ｂは誘電体基板、１０６ａ、１０６ｂはストリップ導体パターン先端部、１０７は透孔である。
【０００３】
従来の前記層間接続構造は、図において上方側の一方の面にストリップ導体パターン１０１ａが、他方の面に接地導体パターン１０２が設けられた誘電体基板１０５ａと、図において下方側の一方の面にストリップ導体パターン１０１ｂが設けられた誘電体基板１０５ｂとを、それぞれのストリップ導体１０１ａ、１０１ｂが積層体の上面と下面（図において上下方向）とに、向かい合わせに配設された構成である。
ここでは、ストリップ導体パターン１０１ａと接地導体パターン１０２との間に誘電体基板１０５ａを挟むことによって第１のマイクロストリップ線路が構成され、ストリップ導体パターン１０１ｂと接地導体パターン１０２との間に誘電体基板１０５ｂを挟むことによって第２のマイクロストリップ線路が構成されている。
【０００４】
そして、ストリップ導体パターン１０１ａ及び１０１ｂが、それぞれストリップ導体パターン先端部１０６ａとストリップ導体パターン先端部１０６ｂとにおいて、接続用スルーホール１０３を介して電気的に接続されている。
尚、接地導体パターン１０２には、接続用スルーホール１０３との接触を避けて通すための透孔１０７が、当該接地導体パターン１０２を貫通するように設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１４及び図１５の層間接続構造において示す通り、目的とする導体(以下、目的導体ともいう）間を接続する場合には、目的導体（ストリップ導体パターン１０１ａと１０１ｂ）間の中間層（誘電体層１０５ａ、接地導体パターン１０２、誘電体層１０５ｂ）にスルーホール１０３を同一の中心軸上に重ねて配設していた。
【０００６】
しかし、例えば、ビルドアップ多層誘電体基板のように、加工上の制約から上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合には、層間接続構造を形成することができないという問題があった。
又、中間層の一部に樹脂製の誘電体層があると、この樹脂製誘電体層に同一の中心軸上に重なるようにスルーホールを形成することが困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、多層高周波回路等において、従来では、上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて直線的に設けることができない場合でも、目的導体層間を接続できる層間接続構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、最上層に位置する第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層から下層方向に順次積層された第２から第ｎの誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上面、或いは前記第１から第ｎの誘電体層のうち隣接する何れか２層の間に積層された第１の接地導体と、前記第１の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層された第２の接地導体と、前記第２の接地導体と同層か或いは前記第２の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層された第３の接地導体と、前記第３の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間、或いは前記第ｎの誘電体層の下面に積層された第４の接地導体と、
前記第１の接地導体と前記第２の接地導体の間に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層され、入射端子を有する第１のストリップ導体と、前記第３の接地導体と前記第４の接地導体の間に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層され、出射端子を有し、且つ、前入射力端子が前記第１のストリップ導体の入力端子と異なる層間で略対向する第２のストリップ導体と、
前記第１のストリップ導体と第２のストリップ導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第１の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第２の階段状スルーホールと、
前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第３の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第４の上部階段状スルーホールと、前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第４の下部階段状スルーホールとを有し、前記第４の上部階段状スルーホールと前記第４の下部階段状スルーホールとが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている第４の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第５の上部階段状スルーホールと、前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第５の下部階段状スルーホールとを有し、前記第５の上部階段状スルーホールと前記第５の下部階段状スルーホールとが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている第５の階段状スルーホールとを備え、
前記第１のストリップ導体と第２のストリップ導体とは、前記第２及び第３の接地導体に設けられた透孔を通る前記第１の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第１の接地導体と第３の接地導体とは、前記第２の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第２の接地導体と第４の接地導体とは、前記第３の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第１の階段状スルーホールは、前記第２の階段状スルーホールと前記第３の階段状スルーホールが前記第１の階段状スルーホールを中央にして相対に配置され、前記第４の階段状スルーホールと前記第５の階段状スルーホールが第１の階段状スルーホールを中央にして相対に配置されることで、四方に前記第２の階段状スルーホールから前記第５の階段状スルーホールまでの４つの階段状スルーホールが、前記第１の階段状スルーホールに対して略平行に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の層から成る中間層を隔てて配設された接続対象となる導体（以下、目的導体ともいう）間を接続する手段として、前記の中間層を構成する各層毎に設けられるスルーホール(以下、単位スルーホールともいう)を、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて位置をずらせて形成し、層と層との間において積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続導体（以下、ホール接続導体ともいう）で接続して、前記単位スルーホールとホール接続導体とで全体として階段状に一連に接続された単位スルーホール群（以下、階段状スルーホールともいう）を設け、この階段状スルーホールを介して前記の目的導体間を接続させたものである。尚、本明細書において隣接とは接しない距離で隣合うことをいう。
【００２０】
尚、本発明において、前記中間層の各層毎に設けられる単位スルーホールは１本に限らず複数、例えば二本一対に設けてもよい。又、目的導体は、必ずしも２つである必要はなく、３つ以上あってもよい。この場合、目的導体相互間を直接的に、或いは、途中に第３の目的導体を介して間接的に１つ或いは複数の階段状スルーホールを用いて接続する。
又、前記中間層を構成する層に接続目的外の導体が層状（以下、非目的導体層ともいう）に存在している場合には、当該目的導体層に階段状スルーホールが非接触で通る透孔を設ける。尚、本明細書において隣接とは接しない距離で隣合うことをいう。
以下、本発明を多層高周波回路に適用した実施の形態に基づいて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図３に示す多層高周波回路における層間接続構造を例にして説明する。図１は誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図、図２は層間接続構造の垂直断面図、及び図３は図２のａ−ａ断面図である。尚、図２において、中間層を構成する層１ａ〜１ｈは相互に誘電体基板が積層された誘電体層である。図１、図３ではこの誘電体層１ａ〜１ｈが省略されている。
【００２２】
図１乃至図３において、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは接地導体であって、接続される対象の目的導体である。以下、２ａを第１の接地導体層、２ｂを第２の接地導体層、２ｃを第３の接地導体層、２ｄを第４の接地導体層という。
先ず、第１の接地導体２ａは、最上層に位置する第１の層としての誘電体層１ａの上面に積層されている。しかし、第１の接地導体２ａは、この例に限らず、第１の層から第ｎの層までの間の、任意の隣合う２層の誘電体層の間に積層されてもよい(非図示)。
次に、第２の接地導体２ｂは、前記第１の接地導体２ａより下層に位置されるもので、任意の隣合う２層の誘電体層の間、この例では第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅの間に積層されている。
【００２３】
次に、第３の接地導体２ｃは、前記第２の接地導体２ｂと同層にあって、実質的に同一の接地導体であり、後述する第１の階段状スルーホール７を非接触にて通すための透孔１４が開設されている。この第３の接地導体２ｃも、この例に限らず、前記第２の接地導体２ｂより下層あって、任意の隣合う２層の誘電体層の間に積層されてもよい(非図示)。
最後に、第４の接地導体２ｄは、前記第１の誘電体層１ａの下面から下層方向に順次所要数層、この例では最下層（以下、ｎ層ともいう）に位置する第８の層としての誘電体層１ｈの下面に積層されている。
【００２４】
３ａ、３ｂはストリップ導体であって、互いに接続される目的導体である。以下、３ａを第１のストリップ導体、３ｂを第２のストリップ導体という。
先ず、第１のストリップ導体３ａは、前記第１の接地導体２ａと第２の接地導体２ｂとの間の中間層のうち、任意の隣合う２層の誘電体層の間、この例では第２の誘電体層１ｂと第３の誘電体層１ｃとの間に積層されており、入射端子Ｐ１を有している。
次に、第２のストリップ導体３ｂは、前記第３の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｄとの間の中間層のうち、任意の隣合う２層の誘電体層の間、この例では第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間に積層されており、出射端子Ｐ２を有している。この第２のストリップ導体３ｂの出射端子Ｐ２は、前記第１のストリップ導体３ａの入射端子Ｐ１とは異なる層にあって、対向するように配設されている。
【００２５】
４ａ、４ｂはストリップ線路であって、互いに接続される目的導体である。以下、４ａを第１のストリップ線路、４ｂを第２のストリップ線路という。
先ず、第１のストリップ線路４ａは、第１の誘電体層１ａから第４の誘電体層１ｄと、第１の接地導体２ａ及び第２の接地導体２ｂと、第１のストリップ導体３ａとで構成されている。
次に、第２のストリップ線路４ｂは、第５の誘電体層１ｅから第８の誘電体層１ｈと、第３の接地導体２ｃ及び第４の接地導体２ｄと、第２のストリップ導体３ｂとで構成されている。
【００２６】
７は第１の階段状スルーホールである。この第１の階段状スルーホール７は、次のように構成されている。
先ず、接続される目的導体としての前記第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとを隔てる中間層としての第３の誘電体層１ｃから第５の誘電体層１ｆにおいて、当該各誘電体層１ｃ〜１ｆ毎に設けられる単位スルーホール５ａ〜５ｄが、積層方向(図の上下方向)に隣接する単位スルーホール同士、即ち、単位スルーホール５ａと５ｂ、単位スルーホール５ｂと５ｃ、単位スルーホール５ｃと５ｄとのそれぞれの軸芯が一致しないよう所定の間隔を置いて、層方向（図の左右方向）に位置をずらせて配設する。
【００２７】
そして、各誘電体層と誘電体層との間、即ち、第３の誘電体層１ｃと第４の誘電体層１ｄ、第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅ、第５の誘電体層１ｅと第５の誘電体層１ｆとの間において、積層方向に隣接する単位スルーホール５ａと５ｂ、単位スルーホール５ｂと５ｃ、単位スルーホール５ｃと５ｄとのそれぞれの端部同士、即ち、積層方向において上層側の単位スルーホールの下端部と下層側の単位スルーホールの上端部同士とが、前記第３の誘電体層１ｃから第５の誘電体層１ｃの各々の層の間に、延在するよう積層された接続導体としてのホール接続導体６ａ、６ｂ、６ｃでそれぞれ接続されている。
【００２８】
このように、第１の階段状スルーホール７は、所要数の単位スルーホール５ａ〜５ｄが所要数のホール接続導体６ａ、６ｂ、６ｃを介して、全体として階段状に斜めに傾斜するように、一連に接続された単位スルーホール群を形成した構成となっている。
尚、この実施の形態１では、第１の階段状スルーホール７によって接続される第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとの中間層の間、即ち、第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅとの間の積層面に、この第１の階段状スルーホール７にとっては接続目的外である非目的導体としての、一体的に形成された第２及び第３の接地導体（２ａ、ｂ）が層状に存在しているため、当該第２及び第３の接地導体（２ａ、２ｂ）に、この第１の階段状スルーホール７が非接触にて通る透孔１４を開設している。
【００２９】
前記のホール接続導体の接続を詳説する。
先ず、第３の誘電体層１ｃと第４の誘電体層１ｄとの間の積層面に配設されたホール接続導体６ａは、当該積層面より上層側の第３の誘電体層１ｃに設けられた単位スルーホール５ａの下端側の端部と、当該積層面より下層側の第４の誘電体層１ｄに設けられた単位スルーホール５ｂの上端側の端部とを接続している。
尚、この単位スルーホール５ａの上端側の端部は、第３の誘電体層１ｃの上面側に配設（積層）された第１のストリップ導体３ａに接続されている。
【００３０】
次に、第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅとの間の積層面に配設されたホール接続導体６ｂは、当該積層面より上層側の第４の誘電体層１ｄに設けられた単位スルーホール５ｂの下端側の端部と、当該積層面より下層側の第５の誘電体層１ｅに設けられた単位スルーホール５ｃの上端側の端部とを接続している。
【００３１】
最後に、第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に配設されたホール接続導体６ｃは、当該積層面より上層側の第５の誘電体層１ｅに設けられた単位スルーホール５ｃの下端側の端部と、当該積層面より下層側の第６の誘電体層１ｆに設けられた単位スルーホール５ｄの上端側の端部とを接続している。尚、この単位スルーホール５ｄの下端側の端部は、第５の誘電体層１ｆの下面側に配設された第２のストリップ導体３ｂに接続されている。
【００３２】
次に、第２の階段状スルーホール１０について説明する。
この第２の階段状スルーホール１０は、互いに接続される目的導体としての第１の接地導体２ａと第２の接地導体２ｃとを、中間層の第１の誘電体層１ａから第４の誘電体層１ｄを隔てて接続するものであり、実質的な構成は前記第１の階段状スルーホール７と同様である。
【００３３】
この第２の階段状スルーホール１０では、図３に示す通り、各層に設けられる単位スルーホールが１本ではなく、２本×３列の６本づつ設けられている。図２にの断面図には、第１の誘電体層１ａに設けられた単位スルーホール８ａと８ａ、第２の誘電体層１ｂに設けられた単位スルーホール８ｂと８ｂ、第３の誘電体層１ｃに設けられた単位スルーホール８ｃと８ｃ、第４の誘電体層１ｄに設けられた単位スルーホール８ｄと８ｄとがそれぞれ表されている。このように、各層に設けられる単位スルーホールは１本に限らず、所要の本数設けてよい。
これら６本一組の各層の単位スルーホール８ａ〜８ｄのうち、積層方向に隣接する単位スルーホール同士、即ち、図２の断面図を例に説明すれば、各層の一組の単位スルーホール８ａ・８ａと一組の単位スルーホール８ｂ・８ｂ、一組の単位スルーホール８ｂ・８ｂと一組の単位スルーホール８ｃ・８ｃ、一組の単位スルーホール８ｃ・８ｃと一組の単位スルーホール８ｄ・８ｄとが、各ホール接続導体９ａ、９ｂ、９ｃとでそれぞれ接続されている。
【００３４】
次に、第３の階段状スルーホール１３について説明する。
この第３の階段状スルーホール１３は、互いに接続される目的導体としての第２の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｄとを、中間層の第５の誘電体層１ｅから第８の誘電体層１ｈを隔てて接続するものであり、実質的な構成は前記第１及び第２の階段状スルーホール７、１０と同様である。
【００３５】
この第３の階段状スルーホール１３は、図３示に示す通り、各層に設けられる単位スルーホールが４本一組で、図２の断面図を例に説明すれば、各層の一組の単位スルーホール１１ａと１１ａ、一組の単位スルーホール１１ｂと１１ｂ、一組の単位スルーホール１１ｃと１１ｃ、一組の単位スルーホール１１ｄと１１ｄとが、中間層の前記第５乃至第８の誘電体層１ｅ〜１ｈに設けられており、これら各組の単位スルーホール１１ａ〜１１ｄのうち、積層方向に隣接する一組の単位スルーホール同士、即ち、一組の単位スルーホール１１ａ・１１ａと一組の単位スルーホール１１ｂ・１１ｂ、一組の単位スルーホール１１ｂ・１１ｂと一組の単位スルーホール１１ｃ・１１ｃ、一組の単位スルーホール１１ｃ・１１ｃと一組の単位スルーホール１１ｄ・１１ｄとが、それぞれホール接続導体１２ａ、１２ｂ、１２ｃで接続されている。
【００３６】
この実施の形態１では、前記の第２の階段状スルーホール１０と第３の階段状スルーホール１３とは、図上右上から左下方向の下り傾斜をなすよう形成された前記第１の階段状スルーホール７に沿って、図上の左右位置にて、それぞれ略平行に配置されている。
【００３７】
次に、図１乃至図３に示す層間接続構造の動作について説明する。
今、端子Ｐ１から入射した電波は、第１のストリップ線路４ａを伝搬した後、第１、第２、第３の階段状スルーホール７、１０、１３を介して、第２のストリップ線路４ｂに結合して、端子Ｐ２から取り出される。
このとき、第１のストリップ導体３ａを流れる電流は、第１の階段状スルーホール７により滑らかに第２のストリップ導体３ｂに伝わる。
又、第１の接地導体２ａを流れる電流は、第２の階段状スルーホール１０により滑らかに第３の接地導体２ｃに伝わり、第２の接地導体２ｂを流れる電流は第３の階段状スルーホール１３により滑らかに第４の接地導体２ｄに伝わる。
このため、第１のストリップ線路４ａを伝搬する電波は、途中で反射を生じることなく異なる層の第２のストリップ線路４ｂまで到達する。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、積層方向に隣接する複数の層からなる中間層の各層に、スルーホール（単位スルーホール）を同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、階段状スルーホール７、１０、１３とすることによって、互いに異なる層に形成された目的導体を接続することができる。
【００３９】
又、従来の層間接続構造では、中間層を直線的に貫通するように、各層のスルーホールの軸芯が同一の中心軸上に重ねて配置されていたため、従来のスルーホールと当該スルーホールで接続される目的導体との接続全体として形状が、直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態１では、階段状スルーホール７、１０、１３によって、全体として斜めに傾斜した形状となるので、目的導体間即ちこの形態１における、第１のストリップ導体３ａから第２のストリップ導体３ｂへ、第１の接地導体２ａから第３の接地導体２ｃへ、及び第２の接地導体２ｂから第４の接地導体２ｄへ、それぞれ流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性を得ることができる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態２は、前記実施の形態１の層間接続構造において、第１の階段状スルーホール７の前後(図では左右)に略平行の斜め形状に形成された第２、第３の階段状スルーホール１０、１３を配置した構成に、更に、第１の階段状スルーホール７の左右両側にも、第４、第５の階段状のスルーホールを略平行に配置した構成としたものである。
以下、これを図４乃至図７に示す層間接続構造を例にして説明する。図４は誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図、図５は図４の層間接続構造の垂直断面図、図６は図５のａ−ａ水平断面図、図７は図６のｂ−ｂ垂直断面図である。尚、前記実施の形態１の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００４１】
図６において、第１の階段状スルーホール７を、仮に、階段と見立てて降りる方向の軸線を中央とすると、その右側(図の上側)に略平行に第４の階段状スルーホール１７Ｒ、２０Ｒが、又、その左側に(図の下側)に略平行に第５の階段状スルーホール１７Ｌ、２０Ｌとが配置されている。
尚、第４と第５との階段状スルーホールは同一の構成であるので、以下、説明の都合上、左側の第５の階段状スルーホール１７Ｌ、２０Ｌの構成を例にして説明する。又、第４と第５の階段状スルーホールは実施の形態１で説明した第１〜第３の階段状スルーホール７、１０、１３等の構成と実質的に同様の構成である。
【００４２】
図４乃至図７において、第４の階段状スルーホール１７Ｌ、２０Ｌは、第１〜第４の誘電体層１ａ〜１ｄを中間層として形成された上部階段状スルーホール１７と、第５〜第８の誘電体層１ｅ〜１ｈを中間層として形成された下部階段状スルーホール２０とが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている。
【００４３】
上部階段状スルーホール１７Ｌは、目的導体としての第１の接地導体２ａと第３の接地導体２ｃとを接続するためのもので、第１〜第４の誘電体層１ａ〜１ｄの各層毎に設けられた単位スルーホール１５ａ〜１５ｄと、これらの単位スルーホール１５ａ〜１５ｄを接続するため各積層面に配設されたホール接続導体１６ａ〜１６ｃとで構成されている。
【００４４】
下部階段状スルーホール２０Ｌは、目的導体としての第２の接地導体２ｂと第３の接地導体２ｄとを接続するためのもので、第５〜第８の誘電体層１ｅ〜１ｈの各層毎に設けられた単位スルーホール１８ａ〜１８ｄと、これらの単位スルーホール１８ａ〜１８ｄを接続するため誘電体層１ｅ〜１ｈの各積層面に配設されたホール接続導体１９ａ〜１９ｃとで構成されている。
【００４５】
この実施の形態２によれば、前記実施の形態１と同様な作用効果を発揮する上、第１の階段状スルーホール７が前後左右から囲まれているため、即ち、傾斜方向を軸としてその四方に階段状スルーホールが略平行に配置されたいるため、不要放射が抑圧されると共に、インピーダンス整合が得やすいという利点を有する。
【００４６】
実施の形態３
実施の形態３は、前記実施の形態１において、第２の階段状スルーホール１０と誘電体層１ａと１ｂとを除いた構造としたものである。これを図８乃至図９に基づいて説明する。図８は誘電体層を省略した斜視図、図９は垂直断面図である。尚、前記実施の形態１乃至２の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００４７】
図８及び図９において、２１はマイクロストリップ線路であり、第３の誘電体層１ｃ及び第４の誘電体層１ｄと、第２の接地導体２ｂと、第１のストリップ導体３ａとで構成されている。
尚、前記第３の誘電体層１ｃは、この形態３では実質的に最上層であり、第４の誘電体層１ｄはこの形態３では実質的に第２の層であるが、説明の都合上、第１の実施の形態１の符号をそのまま用いることとする。以下、各誘電体層１ｃ〜１ｈにつき、この形態３において同じ。
【００４８】
さて、この形態３において、互いに接続される目的導体としての第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとは、実施の形態１と同様に、実質的に同一の導体として形成された第２及び第３の接地導体（２ｂ、２ｃ）に開設された透孔１４を非接触にて通る第１の階段状スルーホール７によって接続されている。
又、互いに接続される目的導体としての第２の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｄとは、第３の階段状スルーホール１３により接続され、この第３の階段状スルーホール１３と第１の階段状スルーホール７とは、階段の昇降方向において、相互に略平行に配置されている。
【００４９】
次に、図８及び図９に示す層間接続構造の動作について説明する。
今、端子Ｐ１から入射した電波は、マイクロストリップ線路２１を伝搬した後、第１の階段状スルーホール７及び第３の階段状スルーホール１３を介してストリップ線路４ｂに結合し、端子Ｐ２から取り出される。
このとき、第１のストリップ導体３ａを流れる電流は、第１の階段状スルーホール７により滑らかに第２のストリップ導体３ｂに伝わる。又、第２の接地導体２ｂを流れる電流は、連続的に第３の接地導体２ｃに伝わると共に、第３の階段状スルーホール１３により滑らかに第４の接地導体２ｄにも伝わる。
このため、マイクロストリップ線路２１を伝搬する電波は、途中で反射を生じることなく、異なる層の第２のストリップ線路４ｂまで良好に到達する。
【００５０】
以上のように図８及び図９に示す第１の階段状スルーホール７と第３の階段状スルーホール１３との２つの階段状スルーホールは、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１と第２のストリップ線路４ｂとを接続する層間接続構造としての機能を有する。
【００５１】
この実施の形態３によれば、第１及び第３の階段状スルーホール７、１３によって、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとの間、及び第２及び第４の接地導体２ｂ、２ｃ、２ｄ間を接続する構造のため、積層方向に隣接する各誘電体層１ｃ〜１ｈに形成されたスルーホールの軸芯を同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１とストリップ線路４ｂとを相互に接続することができる。
【００５２】
又、従来の層間接続構造が全体として直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態３の層間接続構造では、斜め形状となるので、第１のストリップ導体３ａから第２のストリップ導体３ｂ、及び第２の接地導体２ｂから第３の接地導体２ｄに流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性が得られる。
【００５３】
実施の形態４
実施の形態４は、前記実施の形態３の層間接続構造の変形例であり、これを図１０に基づいて説明する。図１０は層間接続構造の垂直断面図である。尚、図において前記実施の形態１乃至３の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００５４】
図１０において、１ｉは第９の誘電体層で、前記実施の形態３における最下層の第８の誘電体基板１ｈの更に下層即ち下面に、新たに積層された層であり、実施の形態４における最下層の誘電体層である。
又、２ｅは第５の接地導体であり、前記実施の形態３における第３の接地導体２ｃと接続するため、第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に積層されている。この第５の接地導体２ｅと第３の接地導体２ｃとを接続するスルーホール２９が、新たに第５の誘電体層１ｅに設けられている。
同様に、２ｆは第４の接地導体であり、前記実施の形態３における第４の接地導体２ｄに代えて、前記第９の誘電体層１ｉの下面に積層されている。
尚、この形態４では、誘電体層１ｃが実質的に最上層であるが、説明の都合上、実施の形態１の用語のまま第３の誘電体層といいう、以下、各誘電体層１ｃ〜１ｈにつき、この形態３において同じ。
【００５５】
又、１１ｅは新たに積層された前記第９の誘電体層１ｈに設けられた第３の階段状スルーホールを構成する単位スルーホールである。同様に、２２ｅは第１の階段状スルーホール２８を構成する単位スルーホールであり、第６の誘電体層１ｆに設けられている。
同様に、１２ｄはホール接続導体であり、新たに設けられた前記単位スルーホール１１ｅの上端部と既存の単位スルーホール１１ｈの下端部とを接続するよう、第８の誘電体層１ｈと第９の誘電体層１ｉとの間の積層面に配設されている。
同様に、２３ｄはホール接続導体であり、新たに設けられた前記単位スルーホール２２ｅの上端部と既存の単位スルーホール２２ｄの下端部とを接続するよう、第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間の積層面に配設されている。
【００５６】
又、２５は第２のストリップ導体として、前記実施の形態３における第２のストリップ導体３ｂに代えて、第７の誘電体層１ｇと第８の誘電体層１１ｈの間に積層されたものである。
同様に、２６は第２のストリップ導体として、前記実施の形態３における第２のストリップ導体４ｂに代えて、第６〜第９の誘電体層１ｆ〜１ｉと、前記第５及び第６の接地導体２ｅ及び２ｆと、第２のストリップ導体２５とで構成されたものである。
【００５７】
２７は第３の階段状スルーホールで、前記実施の形態３における第３の階段スルーホール１３に相応するものであり、単位スルーホール１１ａ〜１１ｅとホール接続導体１２ａ〜１２ｄとで構成されている。
同様に、２８は第１の階段状スルーホールで、前記実施の形態３における第１の階段スルーホール７に相応するものであり、単位スルーホール２２ａ〜２２ｅとホール接続導体２３ａ〜２３ｄとで構成されている。
【００５８】
前記第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体２５とは、第２及び第３の接地導体２ｂ、２ｃに開設された透孔１４を介して第１の階段状スルーホール２８によって接続されている。この接地導体２ｂと接地導体２ｃは、同一積層面に面状に一体成形されて積層されている。
又、第１の接地導体２ｃと第４の接地導体２ｅとの接続には、前記実施の形態３における第２の階段スルーホールに相応する階段スルーホールはなく、第５の誘電体層１ｅ（この形態４では実質的には第３の層）の相応する部位に、在来型のスルーホール２９が設けられているだけである。
更に、第２の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｆとは、第１の階段状スルーホール２７により接続されており、この第１の階段状スルーホール２７には、略平行に第３の階段状スルーホール２８が配置されている。
【００５９】
尚、この実施の形態４では、前記実施の形態３と異なり、ストリップ線路２６を形成する接地導体２ｅがマイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂとは異なる層に形成されているため、接地導体２ｂを流れる電流の一部が連続的に接地導体２ｃを流れ、その後に、スルーホール２９を介して接地導体２ｅに伝わると共に、接地導体２ｂを流れるその余の他の電流は、第１の階段状スルーホール２７によって、滑らかに接地導体２ｆにも伝わる。
【００６０】
従って、この実施の形態４によれば、前記実施の形態３と同様な作用効果を発揮させることができると共に、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１とストリップ線路２６とを階段状スルーホール２７を用いることにより、容易に接続させることができる。
又、マイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂａ或いは接地導体２ｃとストリップ線路２６の接地導体２ｅとが異なる層に形成された場合、即ち、マイクロストリップ線路２１とストリップ線路２６とが異なる層方向に離れていても、反射を生じることなく層間接続構造を構成することができる。
【００６１】
実施の形態５
実施の形態５は、実施の形態１における第３の誘電体層１ｃを最上層とし、第６の誘電体層１ｆを最下層とする計４枚の誘電体層が積層された層間接続構造に関するもので、これを図１１、図１２に基づいて説明する。図１１は誘電体層を省略した斜視図、図１２はその垂直断面図である。
尚、図において前記実施の形態１乃至４の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００６２】
図１１、図１２において、マイクロストリップ線路３０は、誘電体層１ｅ及び誘電体層１ｆと、接地導体２ｃと、ストリップ導体３ｂで構成されており、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとは、第２、第３の接地導体に設けられた透孔１４を介して、階段状スルーホール２４により接続されている。この階段状スルーホール２４は、単位スルーホール２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとホール接続導体２３ａ、２３ｂ、２３ｃとで構成されている。
【００６３】
次に、この層間接続構造の動作について説明する。
今、端子Ｐ１から入射した電波は、マイクロストリップ線路２１を伝搬した後、階段状スルーホール２４を介してマイクロストリップ線路３０に結合し、端子Ｐ２から取り出される。
このとき、第１のストリップ導体３ａを流れる電流は、階段状スルーホール２４によって滑らかに第２のストリップ導体３ｂに伝わり、第２の接地導体２ｂを流れる電流は連続的に第３の接地導体２ｃに伝わる。
このため、マイクロストリップ線路２１を伝搬する電波は、途中で反射を生じることなく異なる層のマイクロストリップ線路３０まで到達する。
【００６４】
この実施の形態５によれば、階段状スルーホール２４によって、上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１、３０同士を相互に接続することができる。
又、従来の層間接続構造が全体として直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態５の層間接続構造は、斜め形状となるので、第１のストリップ導体３ａから第２のストリップ導体３ｂに流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性が得られる。
【００６５】
実施の形態６
実施の形態６は、前記実施の形態５と同様の動作原理の層間接続構造に関するもので、これを図１３に基づいて説明する。図１３は垂直断面図である。尚、図において前記実施の形態１乃至５の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００６６】
図１３において、この層間接続構造は、最上層を第３の誘電体層１ｃとし、最下層を第８の誘電体層１ｈとする計６枚の誘電体層が積層されたものである。
接地導体２ｇ及び接地導体２ｈは、第５の誘電体層１ｆと第６の誘電体層１ｇとの間の積層面に層状に延在するように積層されている。
【００６７】
第１の階段状スルーホール３３は、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３１とを接続するため、単位スルーホール２２ａ〜２２ｆとホール接続導体２３ａ〜２３ｅとで構成されている。
第１のストリップ導体３ａは最上層としての第３の誘電体層１ｃの上面に積層され、第２のストリップ導体３ａは最下層としての第８の誘電体層１ｈｃの下面に積層されている。
単位スルーホール２２ａ〜２２ｆは、第３の誘電体層１ｃから第８の誘電体層１ｈの各層毎に設けられており、ホール接続導体２３ａ〜２３ｅは、これら第３の誘電体層１ｃから第８の誘電体層の間の積層面に配設されている。
【００６８】
第２の階段状スルーホール３９は、第３の接地導体２ｃと第８の接地導体２ｈとを接続するため、単位スルーホール３７ａ〜３７ｂとホール接続導体３８とで構成されている。
第３の接地導体２ｃは第４の誘電体層１ｄと第６の誘電体層１ｅとの間、第８の接地導体２ｈは第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間の積層面に、それぞれ配設されている。
単位スルーホール３７ａ〜３７ｂは第５の誘電体層１ｅから第６の誘電体層１ｆに設けられており、この第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に配設されたホール接続導体３８によって接続されている。
【００６９】
第３の階段状スルーホール３６は、第２の接地導体２ｂと第７の接地導体２ｈとを接続するため、単位スルーホール３４ａ〜３４ｂとホール接続導体３６とで構成されている。
第２の接地導体２ｂは第４の誘電体層１ｄと第６の誘電体層１ｅとの間、第９の接地導体２ｇは第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間の積層面に、それぞれ配設されている。
単位スルーホール３４ａ〜３４ｂは第５の誘電体層１ｅ〜第６の誘電体層１ｆに設けられており、この第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に配設されたホール接続導体３５によって接続されている。
【００７０】
３２はマイクロストリップ線路であり、第７の誘電体層１ｇ及び第８の誘電体層１ｈと、第８の接地導体２ｈと、ストリップ導体３１から成る。
又、この実施の形態６では、前記の接地導体２ｂと接地導体２ｃとが同一面内において連続的に接続され、又、接地導体２ｇと接地導体２ｈも同一面内において連続的に接続されているため、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３１とを接続する第１の階段状スルーホール３３は、接地導体２ｂ及び接地導体２ｃと接地導体２ｇ及び接地導体２ｈとに開設した透孔１４を通って接続されている。
又、この実施の形態６では、図から分かるように、第１の階段状スルーホール３３が、第２の階段状スルーホール３９と第３の階段状スルーホール３６とで、前記実施の形態１や形態２と同様に、略平行に配置されている。
【００７１】
図１３に示す層間接続構造は、実施の形態５の場合と同様の動作原理を有するが、ストリップ線路３２を形成する接地導体２ｈはマイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂとは異なる層に形成されるため、接地導体２ｂを流れる電流は、接地導体２ｃ及び階段状スルーホール３９を介する経路と、階段状スルーホール３６及び接地導体２ｇを介する経路の２つの経路を経て接地導体２ｈに流れ込む。
【００７２】
この実施の形態６によれば、階段状スルーホールによって、ストリップ導体間や接地導体間を接続する構造のため、上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なるそうに形成されたマイクロストリップ線路同士を相互に接続することができる。
【００７３】
又、従来の層間接続構造が全体として直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態６の層間接続構造は、斜め形状となるので、第１のストリップ導体２１から第２のストリップ導体３２へ、接地導体２ｂから接地導体２ｃへ、及び接地導体２ｇから接地導体２ｈへと流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性が得られる。
更に、マイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂ或いは２ｃとマイクロストリップ線路３２の接地導体２ｇ或いは２ｈとが層方向に離れている場合、即ち、マイクロストリップ線路２１とマイクロストリップ線路３２とが層方向に離れていても、反射を生じることなく層間接続構造を構成することができる。
【００７４】
尚、前記実施の形態１〜６においては、第１及び第２のストリップ導体が同一直線上に配置された場合について示したが、相互に同一直線上にない位置、或いは所定の相対角度を有するように配置されてもよく(非図示)、同様の作用効果を効果を奏する。
又、実施の形態１〜６においては、１つ或いは複数の階段状スルーホールのうちの一部或いは全部が直線階段状の形状を有する場合について示したが、コーナ或いは螺旋階段状の形状に構成されてもよく(非図示)、同様の作用効果を効果を奏する。
又、前記実施の形態１〜６に示すよう層間接続構造を用いることにより、良好な特性を有し、小形、低損失、且つ低コストな多層高周波回路を提供することができる。
【００７５】
又、前記実施の形態１，２、６において、各々第２の階段状スルーホール１０，１０，３９に代えて、これらの第２の階段状スルーホール１０，１０，３９に相応する位置に、実施の形態４の接地導体２ｃ，２ｅ間を接続するような、１層の誘電体層１ｅに設けられた１層分のスルーホール２９を配置した構成としてもよいし、形成が可能ならば従来型のスルーホール即ち、複数層の各誘電体層に同芯線上に一致するスルーホールを配置した構成であってもよい。
階段状スルーホールは、少なくとも、従来型のスルーホールを形成し難い場合に用ることで、目的導体間を接続する手段であるから、上記実施の形態１〜６において、前記第２の階段状スルーホールに限らず、第３或いはその他の階段状スルーホールに代えて従来型のスルーホールを配置した構成であってもよい。
【００７６】
【発明の効果】
第１乃至第１１の各発明によれば、何れも、目的導体間の中間層に階段状スルーホールを設けることによって、積層方向に隣接する複数の層からなる中間層の各層に、スルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なる層に形成された目的導体を接続することができる。
【００７７】
第５乃至第１１の各発明によれば、何れも、従来の層間接続構造では、目的導体間を接続するスルーホールが中間層を直線的に貫通する配置であったため、接続全体として形状が直角クランク形状となったのに対して、階段状スルーホールを設けることによって、接続全体としての形状が斜めに傾斜する形状となるので、目的導体間を流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性を備えた多層高周波回路の層間接続構造を提供することができる。
【００７８】
第１０の発明によれば、階段状スルーホールを他の階段状スルーホールで囲んだ構成としているため、不要放射が抑圧されると共に、インピーダンス整合が得やすい多層高周波回路の層間接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１の層間接続構造の垂直断面図である。
【図３】 図２のａ−ａ断面図である。
【図４】 実施の形態２の誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図、である。
【図５】 実施の形態２の層間接続構造の垂直断面図である。
【図６】 図６は図５のａ−ａ水平断面図である。
【図７】 実施の形態２の層間接続構造の断面図である。
【図８】 実施の形態３の誘電体層を省略した斜視図である。
【図９】 実施の形態３の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１０】 実施の形態４の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１１】 実施の形態５の誘電体層を省略した斜視図である。
【図１２】 実施の形態５の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１３】 実施の形態６の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１４】 従来の層間接続構造の図である。
【図１５】 図１４におけるＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｉ 誘電体層、２ａ 第１の接地導体、２ｂ 第２の接地導体，２ｃ第３の接地導体，２ｄ 第４の接地導体，２ｅ〜２ｈ 接地導体、３ａ 第１のストリップ導体、３ｂ 第２のストリップ導体、２５、３１ ストリップ導体、４ａ 第１のストリップ線路、４ｂ 第２のストリップ線路、２６ ストリップ線路、２１ 第１のマイクロストリップ線路、３０ 第２のマイクロストリップ線路、３２ マイクロストリップ線路、５ａ〜５ｄ、８ａ〜８ｄ、１１ａ〜１１ｅ、１５ａ〜１５ｄ、１８ａ〜１８ｄ 単位スルーホール、２２ａ〜２２ｆ、２９、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂ 単位スルーホール、６ａ〜６ｃ、９ａ〜９ｃ、１２ａ〜１２ｄ、１６ａ〜１６ｃ、１９ａ〜１９ｃ ホール接続導体、２３ａ〜２３ｅ、３５、３８ 単位スルーホール、７ 第１の階段状スルーホール、１０ 第２の階段状スルーホール、１３ 第３の階段状スルーホール、１７Ｒ,１７Ｌ 上部階段状スルーホール、２０Ｒ，２０Ｌ 下部階段状スルーホール、２４、２７、２８、３３、３６、３９ 階段状スルーホール、２９ スルーホール、１４ 透孔、Ｐ１ 入射端子、Ｐ２ 出射端子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてマイクロ波帯、その他の周波数帯としてはＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、ミリ波帯等で用いられる多層高周波回路における層間接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、例えば特開平７−２２１５１２号公報に示された従来の層間接続構造を示した図である。又、図１５は図１４におけるＡ−Ａ断面図である。
図１４及び図１５において、１０１ａ、１０１ｂはストリップ導体パターン、１０２は接地導体パターン、１０３は接続用スルーホール、１０４は接地用スルーホール、１０５ａ、１０５ｂは誘電体基板、１０６ａ、１０６ｂはストリップ導体パターン先端部、１０７は透孔である。
【０００３】
従来の前記層間接続構造は、図において上方側の一方の面にストリップ導体パターン１０１ａが、他方の面に接地導体パターン１０２が設けられた誘電体基板１０５ａと、図において下方側の一方の面にストリップ導体パターン１０１ｂが設けられた誘電体基板１０５ｂとを、それぞれのストリップ導体１０１ａ、１０１ｂが積層体の上面と下面（図において上下方向）とに、向かい合わせに配設された構成である。
ここでは、ストリップ導体パターン１０１ａと接地導体パターン１０２との間に誘電体基板１０５ａを挟むことによって第１のマイクロストリップ線路が構成され、ストリップ導体パターン１０１ｂと接地導体パターン１０２との間に誘電体基板１０５ｂを挟むことによって第２のマイクロストリップ線路が構成されている。
【０００４】
そして、ストリップ導体パターン１０１ａ及び１０１ｂが、それぞれストリップ導体パターン先端部１０６ａとストリップ導体パターン先端部１０６ｂとにおいて、接続用スルーホール１０３を介して電気的に接続されている。
尚、接地導体パターン１０２には、接続用スルーホール１０３との接触を避けて通すための透孔１０７が、当該接地導体パターン１０２を貫通するように設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１４及び図１５の層間接続構造において示す通り、目的とする導体(以下、目的導体ともいう）間を接続する場合には、目的導体（ストリップ導体パターン１０１ａと１０１ｂ）間の中間層（誘電体層１０５ａ、接地導体パターン１０２、誘電体層１０５ｂ）にスルーホール１０３を同一の中心軸上に重ねて配設していた。
【０００６】
しかし、例えば、ビルドアップ多層誘電体基板のように、加工上の制約から上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合には、層間接続構造を形成することができないという問題があった。
又、中間層の一部に樹脂製の誘電体層があると、この樹脂製誘電体層に同一の中心軸上に重なるようにスルーホールを形成することが困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、多層高周波回路等において、従来では、上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて直線的に設けることができない場合でも、目的導体層間を接続できる層間接続構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、最上層に位置する第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層から下層方向に順次積層された第２から第ｎの誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上面、或いは前記第１から第ｎの誘電体層のうち隣接する何れか２層の間に積層された第１の接地導体と、前記第１の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層された第２の接地導体と、前記第２の接地導体と同層か或いは前記第２の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層された第３の接地導体と、前記第３の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間、或いは前記第ｎの誘電体層の下面に積層された第４の接地導体と、
前記第１の接地導体と前記第２の接地導体の間に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層され、入射端子を有する第１のストリップ導体と、前記第３の接地導体と前記第４の接地導体の間に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層され、出射端子を有し、且つ、前入射力端子が前記第１のストリップ導体の入力端子と異なる層間で略対向する第２のストリップ導体と、
前記第１のストリップ導体と第２のストリップ導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第１の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第２の階段状スルーホールと、
前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第３の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第４の上部階段状スルーホールと、前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第４の下部階段状スルーホールとを有し、前記第４の上部階段状スルーホールと前記第４の下部階段状スルーホールとが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている第４の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第５の上部階段状スルーホールと、前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第５の下部階段状スルーホールとを有し、前記第５の上部階段状スルーホールと前記第５の下部階段状スルーホールとが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている第５の階段状スルーホールとを備え、
前記第１のストリップ導体と第２のストリップ導体とは、前記第２及び第３の接地導体に設けられた透孔を通る前記第１の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第１の接地導体と第３の接地導体とは、前記第２の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第２の接地導体と第４の接地導体とは、前記第３の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第１の階段状スルーホールは、前記第２の階段状スルーホールと前記第３の階段状スルーホールが前記第１の階段状スルーホールを中央にして相対に配置され、前記第４の階段状スルーホールと前記第５の階段状スルーホールが第１の階段状スルーホールを中央にして相対に配置されることで、四方に前記第２の階段状スルーホールから前記第５の階段状スルーホールまでの４つの階段状スルーホールが、前記第１の階段状スルーホールに対して略平行に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の層から成る中間層を隔てて配設された接続対象となる導体（以下、目的導体ともいう）間を接続する手段として、前記の中間層を構成する各層毎に設けられるスルーホール(以下、単位スルーホールともいう)を、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて位置をずらせて形成し、層と層との間において積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続導体（以下、ホール接続導体ともいう）で接続して、前記単位スルーホールとホール接続導体とで全体として階段状に一連に接続された単位スルーホール群（以下、階段状スルーホールともいう）を設け、この階段状スルーホールを介して前記の目的導体間を接続させたものである。尚、本明細書において隣接とは接しない距離で隣合うことをいう。
【００２０】
尚、本発明において、前記中間層の各層毎に設けられる単位スルーホールは１本に限らず複数、例えば二本一対に設けてもよい。又、目的導体は、必ずしも２つである必要はなく、３つ以上あってもよい。この場合、目的導体相互間を直接的に、或いは、途中に第３の目的導体を介して間接的に１つ或いは複数の階段状スルーホールを用いて接続する。
又、前記中間層を構成する層に接続目的外の導体が層状（以下、非目的導体層ともいう）に存在している場合には、当該目的導体層に階段状スルーホールが非接触で通る透孔を設ける。尚、本明細書において隣接とは接しない距離で隣合うことをいう。
以下、本発明を多層高周波回路に適用した実施の形態に基づいて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図３に示す多層高周波回路における層間接続構造を例にして説明する。図１は誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図、図２は層間接続構造の垂直断面図、及び図３は図２のａ−ａ断面図である。尚、図２において、中間層を構成する層１ａ〜１ｈは相互に誘電体基板が積層された誘電体層である。図１、図３ではこの誘電体層１ａ〜１ｈが省略されている。
【００２２】
図１乃至図３において、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは接地導体であって、接続される対象の目的導体である。以下、２ａを第１の接地導体層、２ｂを第２の接地導体層、２ｃを第３の接地導体層、２ｄを第４の接地導体層という。
先ず、第１の接地導体２ａは、最上層に位置する第１の層としての誘電体層１ａの上面に積層されている。しかし、第１の接地導体２ａは、この例に限らず、第１の層から第ｎの層までの間の、任意の隣合う２層の誘電体層の間に積層されてもよい(非図示)。
次に、第２の接地導体２ｂは、前記第１の接地導体２ａより下層に位置されるもので、任意の隣合う２層の誘電体層の間、この例では第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅの間に積層されている。
【００２３】
次に、第３の接地導体２ｃは、前記第２の接地導体２ｂと同層にあって、実質的に同一の接地導体であり、後述する第１の階段状スルーホール７を非接触にて通すための透孔１４が開設されている。この第３の接地導体２ｃも、この例に限らず、前記第２の接地導体２ｂより下層あって、任意の隣合う２層の誘電体層の間に積層されてもよい(非図示)。
最後に、第４の接地導体２ｄは、前記第１の誘電体層１ａの下面から下層方向に順次所要数層、この例では最下層（以下、ｎ層ともいう）に位置する第８の層としての誘電体層１ｈの下面に積層されている。
【００２４】
３ａ、３ｂはストリップ導体であって、互いに接続される目的導体である。以下、３ａを第１のストリップ導体、３ｂを第２のストリップ導体という。
先ず、第１のストリップ導体３ａは、前記第１の接地導体２ａと第２の接地導体２ｂとの間の中間層のうち、任意の隣合う２層の誘電体層の間、この例では第２の誘電体層１ｂと第３の誘電体層１ｃとの間に積層されており、入射端子Ｐ１を有している。
次に、第２のストリップ導体３ｂは、前記第３の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｄとの間の中間層のうち、任意の隣合う２層の誘電体層の間、この例では第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間に積層されており、出射端子Ｐ２を有している。この第２のストリップ導体３ｂの出射端子Ｐ２は、前記第１のストリップ導体３ａの入射端子Ｐ１とは異なる層にあって、対向するように配設されている。
【００２５】
４ａ、４ｂはストリップ線路であって、互いに接続される目的導体である。以下、４ａを第１のストリップ線路、４ｂを第２のストリップ線路という。
先ず、第１のストリップ線路４ａは、第１の誘電体層１ａから第４の誘電体層１ｄと、第１の接地導体２ａ及び第２の接地導体２ｂと、第１のストリップ導体３ａとで構成されている。
次に、第２のストリップ線路４ｂは、第５の誘電体層１ｅから第８の誘電体層１ｈと、第３の接地導体２ｃ及び第４の接地導体２ｄと、第２のストリップ導体３ｂとで構成されている。
【００２６】
７は第１の階段状スルーホールである。この第１の階段状スルーホール７は、次のように構成されている。
先ず、接続される目的導体としての前記第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとを隔てる中間層としての第３の誘電体層１ｃから第５の誘電体層１ｆにおいて、当該各誘電体層１ｃ〜１ｆ毎に設けられる単位スルーホール５ａ〜５ｄが、積層方向(図の上下方向)に隣接する単位スルーホール同士、即ち、単位スルーホール５ａと５ｂ、単位スルーホール５ｂと５ｃ、単位スルーホール５ｃと５ｄとのそれぞれの軸芯が一致しないよう所定の間隔を置いて、層方向（図の左右方向）に位置をずらせて配設する。
【００２７】
そして、各誘電体層と誘電体層との間、即ち、第３の誘電体層１ｃと第４の誘電体層１ｄ、第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅ、第５の誘電体層１ｅと第５の誘電体層１ｆとの間において、積層方向に隣接する単位スルーホール５ａと５ｂ、単位スルーホール５ｂと５ｃ、単位スルーホール５ｃと５ｄとのそれぞれの端部同士、即ち、積層方向において上層側の単位スルーホールの下端部と下層側の単位スルーホールの上端部同士とが、前記第３の誘電体層１ｃから第５の誘電体層１ｃの各々の層の間に、延在するよう積層された接続導体としてのホール接続導体６ａ、６ｂ、６ｃでそれぞれ接続されている。
【００２８】
このように、第１の階段状スルーホール７は、所要数の単位スルーホール５ａ〜５ｄが所要数のホール接続導体６ａ、６ｂ、６ｃを介して、全体として階段状に斜めに傾斜するように、一連に接続された単位スルーホール群を形成した構成となっている。
尚、この実施の形態１では、第１の階段状スルーホール７によって接続される第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとの中間層の間、即ち、第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅとの間の積層面に、この第１の階段状スルーホール７にとっては接続目的外である非目的導体としての、一体的に形成された第２及び第３の接地導体（２ａ、ｂ）が層状に存在しているため、当該第２及び第３の接地導体（２ａ、２ｂ）に、この第１の階段状スルーホール７が非接触にて通る透孔１４を開設している。
【００２９】
前記のホール接続導体の接続を詳説する。
先ず、第３の誘電体層１ｃと第４の誘電体層１ｄとの間の積層面に配設されたホール接続導体６ａは、当該積層面より上層側の第３の誘電体層１ｃに設けられた単位スルーホール５ａの下端側の端部と、当該積層面より下層側の第４の誘電体層１ｄに設けられた単位スルーホール５ｂの上端側の端部とを接続している。
尚、この単位スルーホール５ａの上端側の端部は、第３の誘電体層１ｃの上面側に配設（積層）された第１のストリップ導体３ａに接続されている。
【００３０】
次に、第４の誘電体層１ｄと第５の誘電体層１ｅとの間の積層面に配設されたホール接続導体６ｂは、当該積層面より上層側の第４の誘電体層１ｄに設けられた単位スルーホール５ｂの下端側の端部と、当該積層面より下層側の第５の誘電体層１ｅに設けられた単位スルーホール５ｃの上端側の端部とを接続している。
【００３１】
最後に、第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に配設されたホール接続導体６ｃは、当該積層面より上層側の第５の誘電体層１ｅに設けられた単位スルーホール５ｃの下端側の端部と、当該積層面より下層側の第６の誘電体層１ｆに設けられた単位スルーホール５ｄの上端側の端部とを接続している。尚、この単位スルーホール５ｄの下端側の端部は、第５の誘電体層１ｆの下面側に配設された第２のストリップ導体３ｂに接続されている。
【００３２】
次に、第２の階段状スルーホール１０について説明する。
この第２の階段状スルーホール１０は、互いに接続される目的導体としての第１の接地導体２ａと第２の接地導体２ｃとを、中間層の第１の誘電体層１ａから第４の誘電体層１ｄを隔てて接続するものであり、実質的な構成は前記第１の階段状スルーホール７と同様である。
【００３３】
この第２の階段状スルーホール１０では、図３に示す通り、各層に設けられる単位スルーホールが１本ではなく、２本×３列の６本づつ設けられている。図２にの断面図には、第１の誘電体層１ａに設けられた単位スルーホール８ａと８ａ、第２の誘電体層１ｂに設けられた単位スルーホール８ｂと８ｂ、第３の誘電体層１ｃに設けられた単位スルーホール８ｃと８ｃ、第４の誘電体層１ｄに設けられた単位スルーホール８ｄと８ｄとがそれぞれ表されている。このように、各層に設けられる単位スルーホールは１本に限らず、所要の本数設けてよい。
これら６本一組の各層の単位スルーホール８ａ〜８ｄのうち、積層方向に隣接する単位スルーホール同士、即ち、図２の断面図を例に説明すれば、各層の一組の単位スルーホール８ａ・８ａと一組の単位スルーホール８ｂ・８ｂ、一組の単位スルーホール８ｂ・８ｂと一組の単位スルーホール８ｃ・８ｃ、一組の単位スルーホール８ｃ・８ｃと一組の単位スルーホール８ｄ・８ｄとが、各ホール接続導体９ａ、９ｂ、９ｃとでそれぞれ接続されている。
【００３４】
次に、第３の階段状スルーホール１３について説明する。
この第３の階段状スルーホール１３は、互いに接続される目的導体としての第２の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｄとを、中間層の第５の誘電体層１ｅから第８の誘電体層１ｈを隔てて接続するものであり、実質的な構成は前記第１及び第２の階段状スルーホール７、１０と同様である。
【００３５】
この第３の階段状スルーホール１３は、図３示に示す通り、各層に設けられる単位スルーホールが４本一組で、図２の断面図を例に説明すれば、各層の一組の単位スルーホール１１ａと１１ａ、一組の単位スルーホール１１ｂと１１ｂ、一組の単位スルーホール１１ｃと１１ｃ、一組の単位スルーホール１１ｄと１１ｄとが、中間層の前記第５乃至第８の誘電体層１ｅ〜１ｈに設けられており、これら各組の単位スルーホール１１ａ〜１１ｄのうち、積層方向に隣接する一組の単位スルーホール同士、即ち、一組の単位スルーホール１１ａ・１１ａと一組の単位スルーホール１１ｂ・１１ｂ、一組の単位スルーホール１１ｂ・１１ｂと一組の単位スルーホール１１ｃ・１１ｃ、一組の単位スルーホール１１ｃ・１１ｃと一組の単位スルーホール１１ｄ・１１ｄとが、それぞれホール接続導体１２ａ、１２ｂ、１２ｃで接続されている。
【００３６】
この実施の形態１では、前記の第２の階段状スルーホール１０と第３の階段状スルーホール１３とは、図上右上から左下方向の下り傾斜をなすよう形成された前記第１の階段状スルーホール７に沿って、図上の左右位置にて、それぞれ略平行に配置されている。
【００３７】
次に、図１乃至図３に示す層間接続構造の動作について説明する。
今、端子Ｐ１から入射した電波は、第１のストリップ線路４ａを伝搬した後、第１、第２、第３の階段状スルーホール７、１０、１３を介して、第２のストリップ線路４ｂに結合して、端子Ｐ２から取り出される。
このとき、第１のストリップ導体３ａを流れる電流は、第１の階段状スルーホール７により滑らかに第２のストリップ導体３ｂに伝わる。
又、第１の接地導体２ａを流れる電流は、第２の階段状スルーホール１０により滑らかに第３の接地導体２ｃに伝わり、第２の接地導体２ｂを流れる電流は第３の階段状スルーホール１３により滑らかに第４の接地導体２ｄに伝わる。
このため、第１のストリップ線路４ａを伝搬する電波は、途中で反射を生じることなく異なる層の第２のストリップ線路４ｂまで到達する。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、積層方向に隣接する複数の層からなる中間層の各層に、スルーホール（単位スルーホール）を同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、階段状スルーホール７、１０、１３とすることによって、互いに異なる層に形成された目的導体を接続することができる。
【００３９】
又、従来の層間接続構造では、中間層を直線的に貫通するように、各層のスルーホールの軸芯が同一の中心軸上に重ねて配置されていたため、従来のスルーホールと当該スルーホールで接続される目的導体との接続全体として形状が、直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態１では、階段状スルーホール７、１０、１３によって、全体として斜めに傾斜した形状となるので、目的導体間即ちこの形態１における、第１のストリップ導体３ａから第２のストリップ導体３ｂへ、第１の接地導体２ａから第３の接地導体２ｃへ、及び第２の接地導体２ｂから第４の接地導体２ｄへ、それぞれ流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性を得ることができる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態２は、前記実施の形態１の層間接続構造において、第１の階段状スルーホール７の前後(図では左右)に略平行の斜め形状に形成された第２、第３の階段状スルーホール１０、１３を配置した構成に、更に、第１の階段状スルーホール７の左右両側にも、第４、第５の階段状のスルーホールを略平行に配置した構成としたものである。
以下、これを図４乃至図７に示す層間接続構造を例にして説明する。図４は誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図、図５は図４の層間接続構造の垂直断面図、図６は図５のａ−ａ水平断面図、図７は図６のｂ−ｂ垂直断面図である。尚、前記実施の形態１の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００４１】
図６において、第１の階段状スルーホール７を、仮に、階段と見立てて降りる方向の軸線を中央とすると、その右側(図の上側)に略平行に第４の階段状スルーホール１７Ｒ、２０Ｒが、又、その左側に(図の下側)に略平行に第５の階段状スルーホール１７Ｌ、２０Ｌとが配置されている。
尚、第４と第５との階段状スルーホールは同一の構成であるので、以下、説明の都合上、左側の第５の階段状スルーホール１７Ｌ、２０Ｌの構成を例にして説明する。又、第４と第５の階段状スルーホールは実施の形態１で説明した第１〜第３の階段状スルーホール７、１０、１３等の構成と実質的に同様の構成である。
【００４２】
図４乃至図７において、第４の階段状スルーホール１７Ｌ、２０Ｌは、第１〜第４の誘電体層１ａ〜１ｄを中間層として形成された上部階段状スルーホール１７と、第５〜第８の誘電体層１ｅ〜１ｈを中間層として形成された下部階段状スルーホール２０とが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている。
【００４３】
上部階段状スルーホール１７Ｌは、目的導体としての第１の接地導体２ａと第３の接地導体２ｃとを接続するためのもので、第１〜第４の誘電体層１ａ〜１ｄの各層毎に設けられた単位スルーホール１５ａ〜１５ｄと、これらの単位スルーホール１５ａ〜１５ｄを接続するため各積層面に配設されたホール接続導体１６ａ〜１６ｃとで構成されている。
【００４４】
下部階段状スルーホール２０Ｌは、目的導体としての第２の接地導体２ｂと第３の接地導体２ｄとを接続するためのもので、第５〜第８の誘電体層１ｅ〜１ｈの各層毎に設けられた単位スルーホール１８ａ〜１８ｄと、これらの単位スルーホール１８ａ〜１８ｄを接続するため誘電体層１ｅ〜１ｈの各積層面に配設されたホール接続導体１９ａ〜１９ｃとで構成されている。
【００４５】
この実施の形態２によれば、前記実施の形態１と同様な作用効果を発揮する上、第１の階段状スルーホール７が前後左右から囲まれているため、即ち、傾斜方向を軸としてその四方に階段状スルーホールが略平行に配置されたいるため、不要放射が抑圧されると共に、インピーダンス整合が得やすいという利点を有する。
【００４６】
実施の形態３
実施の形態３は、前記実施の形態１において、第２の階段状スルーホール１０と誘電体層１ａと１ｂとを除いた構造としたものである。これを図８乃至図９に基づいて説明する。図８は誘電体層を省略した斜視図、図９は垂直断面図である。尚、前記実施の形態１乃至２の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００４７】
図８及び図９において、２１はマイクロストリップ線路であり、第３の誘電体層１ｃ及び第４の誘電体層１ｄと、第２の接地導体２ｂと、第１のストリップ導体３ａとで構成されている。
尚、前記第３の誘電体層１ｃは、この形態３では実質的に最上層であり、第４の誘電体層１ｄはこの形態３では実質的に第２の層であるが、説明の都合上、第１の実施の形態１の符号をそのまま用いることとする。以下、各誘電体層１ｃ〜１ｈにつき、この形態３において同じ。
【００４８】
さて、この形態３において、互いに接続される目的導体としての第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとは、実施の形態１と同様に、実質的に同一の導体として形成された第２及び第３の接地導体（２ｂ、２ｃ）に開設された透孔１４を非接触にて通る第１の階段状スルーホール７によって接続されている。
又、互いに接続される目的導体としての第２の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｄとは、第３の階段状スルーホール１３により接続され、この第３の階段状スルーホール１３と第１の階段状スルーホール７とは、階段の昇降方向において、相互に略平行に配置されている。
【００４９】
次に、図８及び図９に示す層間接続構造の動作について説明する。
今、端子Ｐ１から入射した電波は、マイクロストリップ線路２１を伝搬した後、第１の階段状スルーホール７及び第３の階段状スルーホール１３を介してストリップ線路４ｂに結合し、端子Ｐ２から取り出される。
このとき、第１のストリップ導体３ａを流れる電流は、第１の階段状スルーホール７により滑らかに第２のストリップ導体３ｂに伝わる。又、第２の接地導体２ｂを流れる電流は、連続的に第３の接地導体２ｃに伝わると共に、第３の階段状スルーホール１３により滑らかに第４の接地導体２ｄにも伝わる。
このため、マイクロストリップ線路２１を伝搬する電波は、途中で反射を生じることなく、異なる層の第２のストリップ線路４ｂまで良好に到達する。
【００５０】
以上のように図８及び図９に示す第１の階段状スルーホール７と第３の階段状スルーホール１３との２つの階段状スルーホールは、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１と第２のストリップ線路４ｂとを接続する層間接続構造としての機能を有する。
【００５１】
この実施の形態３によれば、第１及び第３の階段状スルーホール７、１３によって、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとの間、及び第２及び第４の接地導体２ｂ、２ｃ、２ｄ間を接続する構造のため、積層方向に隣接する各誘電体層１ｃ〜１ｈに形成されたスルーホールの軸芯を同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１とストリップ線路４ｂとを相互に接続することができる。
【００５２】
又、従来の層間接続構造が全体として直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態３の層間接続構造では、斜め形状となるので、第１のストリップ導体３ａから第２のストリップ導体３ｂ、及び第２の接地導体２ｂから第３の接地導体２ｄに流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性が得られる。
【００５３】
実施の形態４
実施の形態４は、前記実施の形態３の層間接続構造の変形例であり、これを図１０に基づいて説明する。図１０は層間接続構造の垂直断面図である。尚、図において前記実施の形態１乃至３の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００５４】
図１０において、１ｉは第９の誘電体層で、前記実施の形態３における最下層の第８の誘電体基板１ｈの更に下層即ち下面に、新たに積層された層であり、実施の形態４における最下層の誘電体層である。
又、２ｅは第５の接地導体であり、前記実施の形態３における第３の接地導体２ｃと接続するため、第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に積層されている。この第５の接地導体２ｅと第３の接地導体２ｃとを接続するスルーホール２９が、新たに第５の誘電体層１ｅに設けられている。
同様に、２ｆは第４の接地導体であり、前記実施の形態３における第４の接地導体２ｄに代えて、前記第９の誘電体層１ｉの下面に積層されている。
尚、この形態４では、誘電体層１ｃが実質的に最上層であるが、説明の都合上、実施の形態１の用語のまま第３の誘電体層といいう、以下、各誘電体層１ｃ〜１ｈにつき、この形態３において同じ。
【００５５】
又、１１ｅは新たに積層された前記第９の誘電体層１ｈに設けられた第３の階段状スルーホールを構成する単位スルーホールである。同様に、２２ｅは第１の階段状スルーホール２８を構成する単位スルーホールであり、第６の誘電体層１ｆに設けられている。
同様に、１２ｄはホール接続導体であり、新たに設けられた前記単位スルーホール１１ｅの上端部と既存の単位スルーホール１１ｈの下端部とを接続するよう、第８の誘電体層１ｈと第９の誘電体層１ｉとの間の積層面に配設されている。
同様に、２３ｄはホール接続導体であり、新たに設けられた前記単位スルーホール２２ｅの上端部と既存の単位スルーホール２２ｄの下端部とを接続するよう、第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間の積層面に配設されている。
【００５６】
又、２５は第２のストリップ導体として、前記実施の形態３における第２のストリップ導体３ｂに代えて、第７の誘電体層１ｇと第８の誘電体層１１ｈの間に積層されたものである。
同様に、２６は第２のストリップ導体として、前記実施の形態３における第２のストリップ導体４ｂに代えて、第６〜第９の誘電体層１ｆ〜１ｉと、前記第５及び第６の接地導体２ｅ及び２ｆと、第２のストリップ導体２５とで構成されたものである。
【００５７】
２７は第３の階段状スルーホールで、前記実施の形態３における第３の階段スルーホール１３に相応するものであり、単位スルーホール１１ａ〜１１ｅとホール接続導体１２ａ〜１２ｄとで構成されている。
同様に、２８は第１の階段状スルーホールで、前記実施の形態３における第１の階段スルーホール７に相応するものであり、単位スルーホール２２ａ〜２２ｅとホール接続導体２３ａ〜２３ｄとで構成されている。
【００５８】
前記第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体２５とは、第２及び第３の接地導体２ｂ、２ｃに開設された透孔１４を介して第１の階段状スルーホール２８によって接続されている。この接地導体２ｂと接地導体２ｃは、同一積層面に面状に一体成形されて積層されている。
又、第１の接地導体２ｃと第４の接地導体２ｅとの接続には、前記実施の形態３における第２の階段スルーホールに相応する階段スルーホールはなく、第５の誘電体層１ｅ（この形態４では実質的には第３の層）の相応する部位に、在来型のスルーホール２９が設けられているだけである。
更に、第２の接地導体２ｂと第４の接地導体２ｆとは、第１の階段状スルーホール２７により接続されており、この第１の階段状スルーホール２７には、略平行に第３の階段状スルーホール２８が配置されている。
【００５９】
尚、この実施の形態４では、前記実施の形態３と異なり、ストリップ線路２６を形成する接地導体２ｅがマイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂとは異なる層に形成されているため、接地導体２ｂを流れる電流の一部が連続的に接地導体２ｃを流れ、その後に、スルーホール２９を介して接地導体２ｅに伝わると共に、接地導体２ｂを流れるその余の他の電流は、第１の階段状スルーホール２７によって、滑らかに接地導体２ｆにも伝わる。
【００６０】
従って、この実施の形態４によれば、前記実施の形態３と同様な作用効果を発揮させることができると共に、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１とストリップ線路２６とを階段状スルーホール２７を用いることにより、容易に接続させることができる。
又、マイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂａ或いは接地導体２ｃとストリップ線路２６の接地導体２ｅとが異なる層に形成された場合、即ち、マイクロストリップ線路２１とストリップ線路２６とが異なる層方向に離れていても、反射を生じることなく層間接続構造を構成することができる。
【００６１】
実施の形態５
実施の形態５は、実施の形態１における第３の誘電体層１ｃを最上層とし、第６の誘電体層１ｆを最下層とする計４枚の誘電体層が積層された層間接続構造に関するもので、これを図１１、図１２に基づいて説明する。図１１は誘電体層を省略した斜視図、図１２はその垂直断面図である。
尚、図において前記実施の形態１乃至４の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００６２】
図１１、図１２において、マイクロストリップ線路３０は、誘電体層１ｅ及び誘電体層１ｆと、接地導体２ｃと、ストリップ導体３ｂで構成されており、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３ｂとは、第２、第３の接地導体に設けられた透孔１４を介して、階段状スルーホール２４により接続されている。この階段状スルーホール２４は、単位スルーホール２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとホール接続導体２３ａ、２３ｂ、２３ｃとで構成されている。
【００６３】
次に、この層間接続構造の動作について説明する。
今、端子Ｐ１から入射した電波は、マイクロストリップ線路２１を伝搬した後、階段状スルーホール２４を介してマイクロストリップ線路３０に結合し、端子Ｐ２から取り出される。
このとき、第１のストリップ導体３ａを流れる電流は、階段状スルーホール２４によって滑らかに第２のストリップ導体３ｂに伝わり、第２の接地導体２ｂを流れる電流は連続的に第３の接地導体２ｃに伝わる。
このため、マイクロストリップ線路２１を伝搬する電波は、途中で反射を生じることなく異なる層のマイクロストリップ線路３０まで到達する。
【００６４】
この実施の形態５によれば、階段状スルーホール２４によって、上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なる層に形成されたマイクロストリップ線路２１、３０同士を相互に接続することができる。
又、従来の層間接続構造が全体として直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態５の層間接続構造は、斜め形状となるので、第１のストリップ導体３ａから第２のストリップ導体３ｂに流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性が得られる。
【００６５】
実施の形態６
実施の形態６は、前記実施の形態５と同様の動作原理の層間接続構造に関するもので、これを図１３に基づいて説明する。図１３は垂直断面図である。尚、図において前記実施の形態１乃至５の図と同様の符号は同様の内容のものである。
【００６６】
図１３において、この層間接続構造は、最上層を第３の誘電体層１ｃとし、最下層を第８の誘電体層１ｈとする計６枚の誘電体層が積層されたものである。
接地導体２ｇ及び接地導体２ｈは、第５の誘電体層１ｆと第６の誘電体層１ｇとの間の積層面に層状に延在するように積層されている。
【００６７】
第１の階段状スルーホール３３は、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３１とを接続するため、単位スルーホール２２ａ〜２２ｆとホール接続導体２３ａ〜２３ｅとで構成されている。
第１のストリップ導体３ａは最上層としての第３の誘電体層１ｃの上面に積層され、第２のストリップ導体３ａは最下層としての第８の誘電体層１ｈｃの下面に積層されている。
単位スルーホール２２ａ〜２２ｆは、第３の誘電体層１ｃから第８の誘電体層１ｈの各層毎に設けられており、ホール接続導体２３ａ〜２３ｅは、これら第３の誘電体層１ｃから第８の誘電体層の間の積層面に配設されている。
【００６８】
第２の階段状スルーホール３９は、第３の接地導体２ｃと第８の接地導体２ｈとを接続するため、単位スルーホール３７ａ〜３７ｂとホール接続導体３８とで構成されている。
第３の接地導体２ｃは第４の誘電体層１ｄと第６の誘電体層１ｅとの間、第８の接地導体２ｈは第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間の積層面に、それぞれ配設されている。
単位スルーホール３７ａ〜３７ｂは第５の誘電体層１ｅから第６の誘電体層１ｆに設けられており、この第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に配設されたホール接続導体３８によって接続されている。
【００６９】
第３の階段状スルーホール３６は、第２の接地導体２ｂと第７の接地導体２ｈとを接続するため、単位スルーホール３４ａ〜３４ｂとホール接続導体３６とで構成されている。
第２の接地導体２ｂは第４の誘電体層１ｄと第６の誘電体層１ｅとの間、第９の接地導体２ｇは第６の誘電体層１ｆと第７の誘電体層１ｇとの間の積層面に、それぞれ配設されている。
単位スルーホール３４ａ〜３４ｂは第５の誘電体層１ｅ〜第６の誘電体層１ｆに設けられており、この第５の誘電体層１ｅと第６の誘電体層１ｆとの間の積層面に配設されたホール接続導体３５によって接続されている。
【００７０】
３２はマイクロストリップ線路であり、第７の誘電体層１ｇ及び第８の誘電体層１ｈと、第８の接地導体２ｈと、ストリップ導体３１から成る。
又、この実施の形態６では、前記の接地導体２ｂと接地導体２ｃとが同一面内において連続的に接続され、又、接地導体２ｇと接地導体２ｈも同一面内において連続的に接続されているため、第１のストリップ導体３ａと第２のストリップ導体３１とを接続する第１の階段状スルーホール３３は、接地導体２ｂ及び接地導体２ｃと接地導体２ｇ及び接地導体２ｈとに開設した透孔１４を通って接続されている。
又、この実施の形態６では、図から分かるように、第１の階段状スルーホール３３が、第２の階段状スルーホール３９と第３の階段状スルーホール３６とで、前記実施の形態１や形態２と同様に、略平行に配置されている。
【００７１】
図１３に示す層間接続構造は、実施の形態５の場合と同様の動作原理を有するが、ストリップ線路３２を形成する接地導体２ｈはマイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂとは異なる層に形成されるため、接地導体２ｂを流れる電流は、接地導体２ｃ及び階段状スルーホール３９を介する経路と、階段状スルーホール３６及び接地導体２ｇを介する経路の２つの経路を経て接地導体２ｈに流れ込む。
【００７２】
この実施の形態６によれば、階段状スルーホールによって、ストリップ導体間や接地導体間を接続する構造のため、上下に隣接する誘電体層に形成されたスルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なるそうに形成されたマイクロストリップ線路同士を相互に接続することができる。
【００７３】
又、従来の層間接続構造が全体として直角クランク形状となるのに対して、この実施の形態６の層間接続構造は、斜め形状となるので、第１のストリップ導体２１から第２のストリップ導体３２へ、接地導体２ｂから接地導体２ｃへ、及び接地導体２ｇから接地導体２ｈへと流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性が得られる。
更に、マイクロストリップ線路２１の接地導体２ｂ或いは２ｃとマイクロストリップ線路３２の接地導体２ｇ或いは２ｈとが層方向に離れている場合、即ち、マイクロストリップ線路２１とマイクロストリップ線路３２とが層方向に離れていても、反射を生じることなく層間接続構造を構成することができる。
【００７４】
尚、前記実施の形態１〜６においては、第１及び第２のストリップ導体が同一直線上に配置された場合について示したが、相互に同一直線上にない位置、或いは所定の相対角度を有するように配置されてもよく(非図示)、同様の作用効果を効果を奏する。
又、実施の形態１〜６においては、１つ或いは複数の階段状スルーホールのうちの一部或いは全部が直線階段状の形状を有する場合について示したが、コーナ或いは螺旋階段状の形状に構成されてもよく(非図示)、同様の作用効果を効果を奏する。
又、前記実施の形態１〜６に示すよう層間接続構造を用いることにより、良好な特性を有し、小形、低損失、且つ低コストな多層高周波回路を提供することができる。
【００７５】
又、前記実施の形態１，２、６において、各々第２の階段状スルーホール１０，１０，３９に代えて、これらの第２の階段状スルーホール１０，１０，３９に相応する位置に、実施の形態４の接地導体２ｃ，２ｅ間を接続するような、１層の誘電体層１ｅに設けられた１層分のスルーホール２９を配置した構成としてもよいし、形成が可能ならば従来型のスルーホール即ち、複数層の各誘電体層に同芯線上に一致するスルーホールを配置した構成であってもよい。
階段状スルーホールは、少なくとも、従来型のスルーホールを形成し難い場合に用ることで、目的導体間を接続する手段であるから、上記実施の形態１〜６において、前記第２の階段状スルーホールに限らず、第３或いはその他の階段状スルーホールに代えて従来型のスルーホールを配置した構成であってもよい。
【００７６】
【発明の効果】
第１乃至第１１の各発明によれば、何れも、目的導体間の中間層に階段状スルーホールを設けることによって、積層方向に隣接する複数の層からなる中間層の各層に、スルーホールを同一の中心軸上に重ねて配置することができない場合でも、互いに異なる層に形成された目的導体を接続することができる。
【００７７】
第５乃至第１１の各発明によれば、何れも、従来の層間接続構造では、目的導体間を接続するスルーホールが中間層を直線的に貫通する配置であったため、接続全体として形状が直角クランク形状となったのに対して、階段状スルーホールを設けることによって、接続全体としての形状が斜めに傾斜する形状となるので、目的導体間を流れる電流に対する不連続を小さくすることができ、良好な反射特性を備えた多層高周波回路の層間接続構造を提供することができる。
【００７８】
第１０の発明によれば、階段状スルーホールを他の階段状スルーホールで囲んだ構成としているため、不要放射が抑圧されると共に、インピーダンス整合が得やすい多層高周波回路の層間接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１の層間接続構造の垂直断面図である。
【図３】 図２のａ−ａ断面図である。
【図４】 実施の形態２の誘電体層を省略した層間接続構造を示す斜視図、である。
【図５】 実施の形態２の層間接続構造の垂直断面図である。
【図６】 図６は図５のａ−ａ水平断面図である。
【図７】 実施の形態２の層間接続構造の断面図である。
【図８】 実施の形態３の誘電体層を省略した斜視図である。
【図９】 実施の形態３の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１０】 実施の形態４の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１１】 実施の形態５の誘電体層を省略した斜視図である。
【図１２】 実施の形態５の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１３】 実施の形態６の層間接続構造の垂直断面図である。
【図１４】 従来の層間接続構造の図である。
【図１５】 図１４におけるＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｉ 誘電体層、２ａ 第１の接地導体、２ｂ 第２の接地導体，２ｃ第３の接地導体，２ｄ 第４の接地導体，２ｅ〜２ｈ 接地導体、３ａ 第１のストリップ導体、３ｂ 第２のストリップ導体、２５、３１ ストリップ導体、４ａ 第１のストリップ線路、４ｂ 第２のストリップ線路、２６ ストリップ線路、２１ 第１のマイクロストリップ線路、３０ 第２のマイクロストリップ線路、３２ マイクロストリップ線路、５ａ〜５ｄ、８ａ〜８ｄ、１１ａ〜１１ｅ、１５ａ〜１５ｄ、１８ａ〜１８ｄ 単位スルーホール、２２ａ〜２２ｆ、２９、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂ 単位スルーホール、６ａ〜６ｃ、９ａ〜９ｃ、１２ａ〜１２ｄ、１６ａ〜１６ｃ、１９ａ〜１９ｃ ホール接続導体、２３ａ〜２３ｅ、３５、３８ 単位スルーホール、７ 第１の階段状スルーホール、１０ 第２の階段状スルーホール、１３ 第３の階段状スルーホール、１７Ｒ,１７Ｌ 上部階段状スルーホール、２０Ｒ，２０Ｌ 下部階段状スルーホール、２４、２７、２８、３３、３６、３９ 階段状スルーホール、２９ スルーホール、１４ 透孔、Ｐ１ 入射端子、Ｐ２ 出射端子。
Claims (1)
- 最上層に位置する第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層から下層方向に順次積層された第２から第ｎの誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上面、或いは前記第１から第ｎの誘電体層のうち隣接する何れか２層の間に積層された第１の接地導体と、前記第１の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層された第２の接地導体と、前記第２の接地導体と同層か或いは前記第２の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層された第３の接地導体と、前記第３の接地導体より下層に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間、或いは前記第ｎの誘電体層の下面に積層された第４の接地導体と、
前記第１の接地導体と前記第２の接地導体の間に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層され、入射端子を有する第１のストリップ導体と、前記第３の接地導体と前記第４の接地導体の間に位置する前記誘電体層の隣接する何れか２層の間に積層され、出射端子を有し、且つ、前入射力端子が前記第１のストリップ導体の入力端子と異なる層間で略対向する第２のストリップ導体と、
前記第１のストリップ導体と第２のストリップ導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第１の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第２の階段状スルーホールと、
前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第３の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第４の上部階段状スルーホールと、前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第４の下部階段状スルーホールとを有し、前記第４の上部階段状スルーホールと前記第４の下部階段状スルーホールとが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている第４の階段状スルーホールと、
前記第１の接地導体と前記第３の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第５の上部階段状スルーホールと、前記第２の接地導体と前記第４の接地導体の中間に位置する前記誘電体層の各層に設けられる単位スルーホールを、積層方向に隣接する単位スルーホール同士の軸芯が一致しないよう層方向に所定の間隔を置いて配設すると共に、積層方向に隣接する前記単位スルーホールの端部同士を接続するホール接続導体を層と層との間に配設して形成された第５の下部階段状スルーホールとを有し、前記第５の上部階段状スルーホールと前記第５の下部階段状スルーホールとが、一連の傾斜で続く１つの階段状に接続された単位スルーホール群として構成されている第５の階段状スルーホールとを備え、
前記第１のストリップ導体と第２のストリップ導体とは、前記第２及び第３の接地導体に設けられた透孔を通る前記第１の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第１の接地導体と第３の接地導体とは、前記第２の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第２の接地導体と第４の接地導体とは、前記第３の階段状スルーホールを介して接続され、
前記第１の階段状スルーホールは、前記第２の階段状スルーホールと前記第３の階段状スルーホールが前記第１の階段状スルーホールを中央にして相対に配置され、前記第４の階段状スルーホールと前記第５の階段状スルーホールが第１の階段状スルーホールを中央にして相対に配置されることで、四方に前記第２の階段状スルーホールから前記第５の階段状スルーホールまでの４つの階段状スルーホールが、前記第１の階段状スルーホールに対して略平行に配置されている
ことを特徴とする層間接続構造。
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