JP5482663B2 - 回路モジュールの基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2008年11月26日に日本国に出願された特願2008−300278号、及び2009年5月12日に日本国に出願された特願2009−115879号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
コプレーナ線路のグランド20と同軸コネクタの外導体70とが半田70で電気的に接続されているため、同軸コネクタの芯線80の下方において、同軸コネクタの外導体70とコプレーナ線路を構成する第2層目のグランド50との間に、半田23が塗布される厚み分の隙間(或いは、空隙)が形成されることがある。
コプレーナ線路と同軸コネクタとが上方からのみ接触接続しているため、同軸コネクタの芯線80の下方において、同軸コネクタの外導体70とコプレーナ線路を構成する第2層目(或いは、内層)の導体(図73には不図示。図72のグランド50に相当する。)を電気的に接続することは困難である。同軸コネクタの外導体70とコプレーナ線路の第2層目の導体との間の隙間を完全になくして両者の電気的接触を確立したとしても、機械的応力や熱的応力により、両者の電気的接触を維持するのは困難である。また、グランド20(即ち、表層グランド)と同軸コネクタの外導体70を電気的に接続し、更に、グランド20と同軸コネクタの外導体70とを極力近づけたとしても、同軸コネクタの外導体70とコプレーナ線路の導体との間の隙間において、信号伝送方向に垂直な方向の隙間寸法を減少させることは困難である。伝送信号が高周波になるにつれて、同軸コネクタの内導体である芯線80の下方において、外導体70と導体との隙間から伝送信号の一部が放射され、挿入損失が増加する。
図7(b):レーザー又はドリルを用いて導体層45及び誘電体層40aを選択的に除去することにより、図3に示す信号線路10の両側の領域でグランド50を露出する。
図7(c):導体層45を選択的に除去することにより、誘電体層40a上に信号線路10及びグランド20を形成する。
図7(d):このようにして製造した高周波基板40に同軸コネクタを半田付けする。グランド50の半田付け領域を斜線で示すが、これは例示であり、グランド50の他の領域に半田付けされていてもよいし、また、信号線路10の下方に隙間100(図3参照)が生じて該当領域において半田付けがなされないこともあり得る。
尚、グランド50を露出する図7(b)の工程と、高周波基板40の表面パターンを形成する図7(c)の工程とは順不同に実施可能である。
図14(b):レーザー又はドリルを用いて誘電体層40bを選択的に除去することにより、図13に示すように信号線路10の両側の領域にてグランド50が露出される。
図14(c):導体層45を選択的に除去することにより、誘電体層40a上に信号線路10及びグランド20が形成される。即ち、グランド50のうち、上方から信号線路10(導体層45)、誘電体層40a、及びグランド50を透視した状態において、信号線路10の両側の領域が露出される。
図14(d):グランド50の半田付け領域が斜線にて示される。この半田付け領域は例示であり、グランド50の他の領域に半田付けがなされてもよい。また、信号線路10の下方に隙間100(図9参照)が生じて、該当領域において半田付けがなされないこともあり得る。
尚、グランド50を露出させる図14(b)の工程と、表面パターンを形成する図14(c)の工程とは順不同に実施可能である。
挿入損失特性を検証するにあたり、以下の数値条件とした。高周波基板40は、グランド50の上層に位置する比誘電率3.88の誘電体層40a、及びグランド50の下層に位置する比誘電率4.85の誘電体層40bを構成する樹脂よりなる多層配線基板である。ここで、誘電体層40aの厚さは250[μm]、信号線路10の幅は450[μm]、信号線路10とグランド20の間隔は880[μm]、導電性ビア30の直径は250[μm]、複数の導電性ビア30の信号伝送方向に沿った間隔は500[μm]である。また、信号線路10及びグランド20の厚さは71[μm]、グランド50の厚さは35[μm]、同軸コネクタの誘電体90の比誘電率は3.3、誘電体90の直径は1397[μm]、芯線80の直径は300[μm]である。グランド50の半円形状の露出部の曲率半径を400[μm]とし、グランド50の露出部の外周間の最短距離dxを1000[μm]とする。更に、グランド50と外導体70の間隔は100[μm]であり、両者の間に隙間が生じているものの、両者は電気的に接続されている。
20 コプレーナ線路のグランド(第1のグランド)
30 導電性ビア
40 高周波基板
40a 誘電体層(第1の誘電体層)
40b 誘電体層(第2の誘電体層)
45 導体層
50 コプレーナ線路の下層グランド(第2のグランド、第2の導体層)
60a 導電性部材
60b 導電性部材
61a 導電性部材
61b 導電性部材
70 同軸コネクタの外導体
70a 外導体の突起部
70b 外導体の突起部
71 導電性部材
80 同軸コネクタの芯線(内導体)
81 導電性部材
90 同軸コネクタの誘電体
100 下層グランドと外導体との隙間
110 導電性ビア
Claims (12)
- コプレーナ線路を有し同軸コネクタと接続される高周波基板であり、
前記コプレーナ線路は
第1の誘電体層と、
第1の誘電体層の表面上に形成され同軸コネクタの内導体と接続される信号線路と、
信号線路の両側の領域において当該信号線路から隙間を設けて形成された第1のグランドと、
第1の誘電体層の裏面上に形成された第2のグランドを含み、
第2のグランドを挟むように第1の誘電体層に第2の誘電体層を積層し、
第1の誘電体層の所定領域において第2のグランドが露出されており、当該第2のグランドの露出部が同軸コネクタの外導体と接続され、
第1の誘電体層の表面又は第2の誘電体層の第1の誘電体層と対向する面と反対側の面のうち、同軸コネクタが接続される端部における信号線路の両側の領域において第2のグランドが露出し、前記信号線路に対応する領域が露出していない高周波基板。 - コプレーナ線路を有し同軸コネクタと接続される高周波基板であり、
前記コプレーナ線路は
第1の誘電体層と、
第1の誘電体層の表面上に形成され同軸コネクタの内導体と接続される信号線路と、
信号線路の両側の領域において当該信号線路から隙間を設けて形成された第1のグランドと、
第1の誘電体層の裏面上に形成された第2のグランドを含み、
第2のグランドを挟むように第1の誘電体層に第2の誘電体層を積層し、
第1の誘電体層の所定領域において第2のグランドが露出されており、当該第2のグランドの露出部が同軸コネクタの外導体と接続され、
第2のグランドの露出部と同軸コネクタの外導体との接続部が、当該露出部から第1の誘電体層の表面に向けて同軸コネクタの外導体の表面に連続的に沿って配置された柱形状若しくは楔形状である高周波基板。 - 第2のグランドの露出部と同軸コネクタの外導体の柱形状或いは楔形状の接続部の少なくとも一部を同軸コネクタの外導体の突起部より構成してなる請求項2記載の高周波基板。
- 第2のグランドの露出部から第1の誘電体層の表面への方向における柱形状或いは楔形状の接続部の高さが、同軸コネクタの内導体の中心位置の高さ以上である請求項2記載の高周波基板。
- 同軸コネクタが接続される端面における第2のグランドの露出部間の最短距離が、波長短縮率を考慮して伝送信号の最大周波数の半波長以下である請求項1記載の高周波基板。
- コプレーナ線路を有し同軸コネクタと接続される高周波基板であり、
前記コプレーナ線路は
第1の誘電体層と、
第1の誘電体層の表面上に形成され同軸コネクタの内導体と接続される信号線路と、
信号線路の両側の領域において当該信号線路から隙間を設けて形成された第1のグランドと、
第1の誘電体層の裏面上に形成された第2のグランドを含み、
第2のグランドを挟むように第1の誘電体層に第2の誘電体層を積層し、
第1の誘電体層の所定領域において第2のグランドが露出されており、当該第2のグランドの露出部が同軸コネクタの外導体と接続され、
第2のグランドから第2の誘電体層に向けて少なくとも1つの導電性ビアを形成してなる高周波基板。 - 導電性ビアの中心を信号線路の対称線を含む鉛直面と第2のグランドとの交線上に配置してなる請求項8記載の高周波基板。
- 第1のグランドは、同軸コネクタの外導体からその内導体が延出する端面側において内導体を挟むように突出した一対の突出部と接続されてなる請求項1記載の高周波基板。
- 同軸コネクタと接続されるコプレーナ線路を含む高周波基板の製造方法であって、
第2の誘電体層上に、第2の導体層、第1の誘電体層、及び第1の導体層を順次積層し、
第1の導体層及び第1の誘電体層を選択的に除去して、第2の導体層の所定領域を露出せしめ、
第1の導体層を選択的に除去して第1の誘電体層上に同軸コネクタの内導体と接続される信号線路を形成し、
同軸コネクタが接続される端面において、信号線路の両側の領域に当該信号線路から隙間を設けてグランドを形成し、以って、信号線路、グランド、及び第2の誘電体層を含むコプレーナ線路を形成するようにした高周波基板の製造方法。 - 同軸コネクタと接続されるコプレーナ線路を含む高周波基板の製造方法であって、
第2の誘電体層上に、第2の導体層、第1の誘電体層、及び第1の導体層を順次積層し、
第2の誘電体層を選択的に除去して、同軸コネクタが接続される端面において信号線路の両側の領域にて第2の導体層を露出せしめ、
第1の導体層を選択的に除去して、第1の誘電体層上に同軸コネクタの内導体と接続される信号線路を形成し、
信号線路の両側の領域において当該信号線路から隙間を設けてグランドを形成し、以って、信号線路、第2の導体層、及びグランドを含むコプレーナ線路を形成するようにした高周波基板の製造方法。
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2009
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