JP4788065B2

JP4788065B2 - 積層型伝送線路交差チップ

Info

Publication number: JP4788065B2
Application number: JP2001171714A
Authority: JP
Inventors: 健児味岡; 淳東條
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-06-06
Also published as: JP2002368507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型伝送線路交差チップ、特に、高周波信号ラインを結合させることなく交差させるために使用される積層型伝送線路交差チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、信号ラインを交差させるための方法として、基板上に形成された一方の伝送線路に対して他方の伝送線路をリード線で跨がせて交差させたもの、基板の裏面に形成した一方の伝送線路をスルーホールで基板表面に迂回させ、この迂回部分で他方の伝送線路と交差させたものが知られている。しかし、これらの方法は構造的に複雑化するため、特開平７−５０４６２号公報には、多層基板を用いて一の基板の表裏面に交わることのない複数の伝送線路を設けた回路基板が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来の積層型伝送線路交差チップにあっては、各伝送線路が交差部分でシールドされることなく近接していることから、ライン間のアイソレーションが不十分で結合されてしまい、高周波信号の伝送線路としては使用できないという基本的な問題点を有している。また、ライン間が結合されてしまうことは、インピーダンス不整合を発生することを意味する。さらに、シールドされていないことから、外部ノイズの影響を受けやすく、他の電子部品や他の伝送線路が近接するとそれからの影響も受けやすいという問題点を有している。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、伝送線路間のアイソレーションが十分で結合することなく、インピーダンス不整合の発生もない、高周波信号の伝送に最適な積層型伝送線路交差チップを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係る積層型伝送線路交差チップは、絶縁体材料からなる積層型基板内に、シールド電極を備えたストリップラインが前記シールド電極を介して互いに交差した状態で配置されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る積層型伝送線路交差チップにおいては、ストリップラインがシールド電極を介して互いに交差した状態で配置されているため、各ラインのアイソレーションが十分に図られ、結合を生じることがない。また、インピーダンスの不整合を生じることがなく、目的とするインピーダンスが保持される。さらに、磁気的なシールド機能を有し、他の電子部品や伝送線路等から侵入する外部ノイズの影響が排除される。しかも、ラインとシールド電極との間に容量が発生し、ノイズを除去する作用をも有する。
【０００７】
本発明に係る積層型伝送線路交差チップにあっては、少なくとも一のストリップラインのいずれかが二つ以上配置されていたり、伝送電極の中央部分が幅広に形成されていてもよい。一ラインを二つ以上で構成したり、伝送電極の中央部分を幅広にすることで、ラインの抵抗値が低下し、発熱量が低減する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層型伝送線路交差チップの実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１実施形態、図１参照）
本発明の第１実施形態である積層型伝送線路交差チップ１を図１に示す。このチップ１は、下層のストリップライン１０と上層のマイクロストリップライン２０とから構成されている。
【００１０】
ストリップライン１０は、略矩形状のシールド電極１６を形成した第１基板１１と、スペース用の第２基板１２と、直線状の伝送電極１７を基板の手前側から奥側へ延在するように形成した第３基板１３と、スペース用の第４基板１４と、シールド電極１６と同一形状のシールド電極１８を形成した第５基板１５とからなる。
【００１１】
マイクロストリップライン２０は、前記第５基板１５をストリップライン１０と共用し、さらに、スペース用の第６基板２１と、直線状の伝送電極２４を基板の左側から右側へ延在するように形成した第７基板２２と、スペース用の第８基板２３とからなる。
【００１２】
各基板１１〜１５，２１〜２３は、セラミックや樹脂等の誘電体シート又はフェライト等の磁性体シートを所定枚数積層したもの、あるいは図１に示されている厚さに一体的に成形したものである。各シールド電極１６，１８及び伝送電極１７，２４は、銅や銀等の導電性ペーストを所定の形状、厚さに塗布し、焼付けたものである。さらに、各基板１１〜１５，２１〜２３の側面及び端面には外部電極２５ａ〜２５ｈが設けられている。なお、図１において、外部電極２５ｄ〜２５ｆ，２５ｇは外部電極２５ａ〜２５ｃ，２５ｈの対向面に隠れて図示されていない。
【００１３】
なお、以下に説明する第２、第３実施形態においても、基板や電極の材料、形成方法はこの第１実施形態と同様である。
【００１４】
以上の構成からなる積層型伝送線路交差チップ１においては、ストリップライン１０の伝送電極１７及びマイクロストリップライン２０の伝送電極２４がチップ１の内部で互いに交差した状態（直交した状態）で配置され、図４（Ａ）に示すように、積層体手前側の側面中央部及び奥側の側面中央部に形成された外部電極２５ｂ，２５ｅ間と、積層体左側の端面中央部及び右側の端面中央部に形成された外部電極２５ｇ，２５ｈ間で高周波信号が伝送される。なお、伝送線路の交差形態は図４（Ａ）以外にも、図４（Ｂ）〜（Ｆ）に示す各種の形態を採用することができる。図４から明らかなように、外部電極の配置は任意であり、その配置に伴って伝送線路の交差形態も様々である。
【００１５】
本第１実施形態においては、伝送電極１７，２４がシールド電極１８でアイソレートされており、両者に結合を生じることがなく、インピーダンス不整合を生じることもなく、高周波信号を歪みなく伝送することができる。また、チップ１の底部にシールド電極１６が位置するため、実装基板に他の伝送線路が形成されていたり、他の電子素子が内蔵されていても、それらからの外部ノイズの影響を受けることがない。
【００１６】
（第２実施形態、図２参照）
本発明の第２実施形態である積層型伝送線路交差チップ２を図２に示す。このチップ２は、ストリップライン１０，１０ａを２層に積層して構成されている。
【００１７】
下層のストリップライン１０は、前記第１実施形態で示したストリップライン１０と同じ構成を有し、同じ部材には同じ符号が付されている。上層のストリップライン１０ａも下層のストリップライン１０と基本的に同じ構成を有し（第５基板１５は共用し、最上層に基板１９が追加されている）、同じ部材には“ａ”が付されている。
【００１８】
以上の構成からなる積層型伝送線路交差チップ２においては、ストリップライン１０，１０ａの伝送電極１７，１７ａがチップ２の内部で、図４（Ａ）に示すように、互いに交差した状態で配置され、外部電極２５ｂ，２５ｅ間と外部電極２５ｇ，２５ｈ間で高周波信号が伝送される。なお、伝送線路の交差形態は図４（Ａ）以外にも、図４（Ｂ）〜（Ｆ）に示す各種の形態を採用できることは勿論である。
【００１９】
本第２実施形態の作用効果は前記第１実施形態と同様であり、特に、チップ２の上部にもシールド電極１８ａが位置するため、外部からのノイズに対して効果的に防御できる。
【００２０】
（第３実施形態、図３参照）
本発明の第３実施形態である積層型伝送線路交差チップ３を図３に示す。このチップ３は、基本的には前記第１実施形態と同様に、下層のストリップライン１０と上層のマイクロストリップライン２０とから構成されている。従って、図３において図１と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２１】
本第３実施形態において特徴的なのは、ストリップライン１０を２層構成としたこと、即ち、伝送電極１７を備えた基板１３に加えて、伝送電極１７’を備えた基板１３’を設けた点、及び、マイクロストリップライン２０の伝送電極２４の中央部分を幅広に形成した点である。伝送電極１７，１７’は同一形状であり、同一の向きに配置されて、かつ、並列に電気的に接続されている。
【００２２】
伝送電極１７，１７’を２層構成としたり、伝送電極２４の中央部分を幅広に形成することで、ラインの抵抗値が低下し、チップ３の発熱量が低減する。さらに、伝送電極２４のように幅を広げると、シールド電極１８との間で容量が発生してノイズ除去効果が顕著になる。このようなノイズ除去効果は、必ずしも幅を広げなくてもシールド電極が近接することで発生している。その他の作用効果は前記第１実施形態と同様である。
【００２３】
なお、伝送電極１７，１７’を異なる基板１３，１３’上に配置する構成以外に、伝送電極１７，１７’を一つの基板１３又は１３’上に並列状態で配置してもよい。
【００２４】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る積層型伝送線路交差チップは前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２５】
特に、ストリップライン又はマイクロストリップラインの積層数は２以上であってもよく、伝送線路の数も任意である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ストリップライン又はマイクロストリップラインがシールド電極を介して互いに交差した状態で配置されているため、各ライン間のアイソレーションが十分で、結合が生じることがなく、インピーダンスの整合も良好であり、ノイズ除去効果をも発揮し、高周波信号の伝送線路として好ましい特性を備えた積層型伝送線路交差チップを得ることができる。
【００２７】
また、少なくとも一のストリップライン又はマイクロストリップラインのいずれかが二つ以上配置されていたり、伝送電極の中央部分を幅広に形成すれば、ラインの抵抗値が低下し、発熱量が低減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である積層型伝送線路交差チップを示す分解斜視図。
【図２】本発明の第２実施形態である積層型伝送線路交差チップを示す分解斜視図。
【図３】本発明の第３実施形態である積層型伝送線路交差チップを示す分解斜視図。
【図４】伝送線路の種々の交差形態を示す説明図。
【符号の説明】
１，２，３…積層型伝送線路交差チップ
１０，１０ａ…ストリップライン
２０…マイクロストリップライン
１１〜１５，１２ａ〜１５ａ，１３’，１９，２１〜２３…基板
１７，１７ａ，１７’，２４…伝送電極
１６，１８，１８ａ…シールド電極

Claims

絶縁体材料からなる積層型基板内に、シールド電極を備えたストリップラインが前記シールド電極を介して互いに交差した状態で配置されていることを特徴とする積層型伝送線路交差チップ。
ストリップラインのいずれかが二つ以上配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型伝送線路交差チップ。
少なくとも一のストリップラインの伝送電極が複数設けられ、前記複数の伝送電極が同一基板上又は異なる基板上に配置され、かつ、並列に電気的に接続されていることを特徴とする請求項２記載の積層型伝送線路交差チップ。
少なくとも一のストリップラインの伝送電極の中央部分が幅広に形成されていることを特徴とする請求項１記載の積層型伝送線路交差チップ。