JP5780362B2 - 高周波信号線路 - Google Patents

Description

本発明は、高周波信号線路に関し、より特定的には、高周波信号の伝送に用いられる高周波信号線路に関する。

従来の高周波信号線路としては、例えば、特許文献１に記載の信号線路が知られている。図１１は、特許文献１に記載の高周波信号線路５００の分解図である。

高周波信号線路５００は、誘電体素体５０２、信号線５０６及びグランド導体５０８，５１０を備えている。誘電体素体５０２は、誘電体シート５０４ａ〜５０４ｃが積層されて構成されている。信号線５０６は、誘電体シート５０４ｂの表面に設けられている。グランド導体５０８，５１０はそれぞれ、誘電体シート５０４ａ，５０４ｃの表面に設けられている。

また、グランド導体５０８には、複数の開口５２０が信号線５０６に沿って設けられている。これにより、信号線５０６には、複数の開口５２０と複数のブリッジ部５２２とが交互に重なっている。以上のように構成された高周波信号線路５００では、開口５２０と信号線５０６とが重なっている領域における信号線５０６の特性インピーダンスが、ブリッジ部５２２と信号線５０６とが重なっている領域における信号線５０６の特性インピーダンスよりも低くなる。これにより、信号線５０６の特性インピーダンスが周期的に変動するようになる。その結果、高周波信号線路５００において、ブリッジ部５２２の間隔程度の長さを半波長とする高い周波数の定在波が発生し、高周波信号線路５００の全長程度の長さを半波長とする低い周波数の定在波が発生しにくくなる。よって、高周波信号線路５００では、低い周波数のノイズの発生が抑制されるようになる。

ところで、高周波信号線路５００では、３層の誘電体シート５０４ａ〜５０４ｃが必要となる。そのため、高周波信号線路５００の更なる薄型化が求められている。

実用新案登録第３１７３１４３号公報

そこで、本発明の目的は、低い周波数のノイズの発生を抑制できると共に、薄型化を図ることができる高周波信号線路を提供することである。

本発明の第１の形態に係る高周波信号線路は、第１の主面及び第２の主面を有する基材層と、前記第１の主面に設けられている信号線路と、前記第１の主面に設けられ、かつ、前記信号線路に沿っているグランド導体と、前記信号線路の一部及び前記グランド導体の一部の両方に接触していると共に、該信号線路に沿って並んでいる複数の高誘電率部であって、前記基材層の比誘電率よりも大きな比誘電率を有している複数の高誘電率部と、を備え、前記信号線路と前記高誘電率部とが接触している第１の領域における該信号線路の線幅は、該第１の領域以外の第２の領域における該信号線路の線幅よりも小さいこと、を特徴とする。
本発明の第２の形態に係る高周波信号線路は、第１の主面及び第２の主面を有する基材層と、前記第１の主面に設けられている信号線路と、前記第１の主面に設けられ、かつ、前記信号線路に沿っているグランド導体と、前記信号線路の一部及び前記グランド導体の一部の両方に接触していると共に、該信号線路に沿って並んでいる複数の高誘電率部であって、前記基材層の比誘電率よりも大きな比誘電率を有している複数の高誘電率部と、を備え、前記グランド導体は、前記信号線路に沿って延在している線路部と、前記線路部から前記信号線路に向かって突出する突起部と、を含んでおり、前記高誘電率部は、前記第１の主面の法線方向から平面視したときに、前記突起部と重なっていること、を特徴とする。

本発明によれば、低い周波数のノイズの発生を抑制できると共に、薄型化を図ることができる。

一実施形態に係る高周波信号線路の外観斜視図である。 一実施形態に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 一実施形態に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 一実施形態に係る高周波信号線路を平面視した図である。 高周波信号線路のコネクタの外観斜視図及び断面構造図である。 第１の変形例に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 第２の変形例に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 第３の変形例に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 第４の変形例に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 第５の変形例に係る高周波信号線路の積層体の分解斜視図である。 特許文献１に記載の高周波信号線路の分解図である。

以下に、本発明の実施形態に係る高周波信号線路について図面を参照しながら説明する。

（高周波信号線路の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る高周波信号線路の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る高周波信号線路１０の外観斜視図である。図２及び図３は、一実施形態に係る高周波信号線路１０の積層体１２の分解斜視図である。図４は、一実施形態に係る高周波信号線路１０を平面視した図である。図１ないし図４において、高周波信号線路１０の積層方向をｚ軸方向と定義する。また、高周波信号線路１０の長手方向をｘ軸方向と定義し、ｘ軸方向及びｚ軸方向に直交する方向をｙ軸方向と定義する。

高周波信号線路１０は、図１ないし図３に示すように、本体１２、信号線路２０、グランド導体２２，２４、高誘電率部３２、コネクタ１００ａ，１００ｂ及びビアホール導体ｂ１〜ｂ６を備えている。

本体１２は、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在しており、線路部１２ａ及び接続部１２ｂ，１２ｃを含んでいる。本体１２は、図２に示すように、保護層１４、誘電体シート１８及び保護層１５がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されて構成されている可撓性の積層体である。以下では、本体１２のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、本体１２のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

線路部１２ａは、図１に示すように、ｘ軸方向に延在している。接続部１２ｂは、線路部１２ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されており、矩形状をなしている。接続部１２ｃは、線路部１２ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されており、矩形状をなしている。接続部１２ｂ，１２ｃのｙ軸方向の幅は、線路部１２ａのｙ軸方向の幅と等しい。よって、本体１２は、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在する長方形状をなしている。

誘電体シート１８は、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在しており、本体１２と同じ形状をなしている。誘電体シート１８は、ポリイミドや液晶ポリマー等の可撓性を有する熱可塑性樹脂により構成されている。誘電体シート１８の比誘電率は、例えば、４である。誘電体シート１８の積層後の厚さは、例えば、２００μｍである。また、誘電体シート１８のｙ軸方向の幅は、例えば、８００μｍである。以下では、誘電体シート１８のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、誘電体シート１８のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

また、誘電体シート１８は、線路部１８ａ及び接続部１８ｂ，１８ｃにより構成されている。線路部１８ａは、線路部１２ａを構成している。接続部１８ｂは、接続部１２ｂを構成している。接続部１８ｃは、接続部１２ｃを構成している。

信号線路２０は、図２に示すように、誘電体シート１８の表面に設けられている線状導体であり、ｘ軸方向に延在している。信号線路２０のｘ軸方向の負方向側の端部は、接続部１８ｂの表面の中央に位置している。同様に、信号線路２０のｘ軸方向の正方向側の端部は、接続部１８ｃの表面の中央に位置している。信号線路２０は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。信号線路２０のｘ軸方向の負方向側の端部及び信号線路２０のｘ軸方向の正方向側の端部はそれぞれ、外部端子として用いられる。以下では、信号線路２０のｘ軸方向の負方向側の端部及び信号線路２０のｘ軸方向の正方向側の端部を外部端子１６ａ，１６ｂと呼ぶ。外部端子１６ａ，１６ｂの表面には、金めっきが施されている。

グランド導体２２（第１のグランド導体）は、図２及び図３に示すように、信号線路２０が設けられている誘電体シート１８の表面に設けられ、ｚ軸方向（誘電体シート１８の法線方向）から平面視したときに、信号線路２０の周囲を囲む長方形状の枠型をなしている。これにより、グランド導体２２は、ｚ軸方向（誘電体シート１８の法線方向）から平面視したときに、信号線路２０の両側方（ｙ軸方向の正方向側及び負方向側）において該信号線路２０に沿ってｘ軸方向に延在している。グランド導体２２は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

グランド導体２２は、図２及び図３に示すように、線路部２２ａ，２２ｂ、端子部２２ｃ，２２ｄ及び突起部２３ａ，２３ｂにより構成されている。線路部２２ａは、線路部１８ａの表面において信号線路２０のｙ軸方向の正方向側に設けられ、ｘ軸方向に延在している。線路部２２ｂは、線路部１８ａの表面において信号線路２０のｙ軸方向の負方向側に設けられ、ｘ軸方向に延在している。

突起部２３ａ，２３ｂは、信号線路２０の両側方（ｙ軸方向の正方向側及び負方向側）に設けられており信号線路２０を挟んで互いに対向している。複数の突起部２３ａは、線路部２２ａからｙ軸方向の負方向側に突出するように設けられており、ｘ軸方向に等間隔に並んでいる。ただし、突起部２３ａは、信号線路２０には接続されていない。

複数の突起部２３ｂは、線路部２２ｂからｙ軸方向の正方向側に突出するように設けられており、ｘ軸方向に等間隔に並んでいる。ただし、突起部２３ｂは、信号線路２０には接続されていない。

端子部２２ｃは、図２に示すように、接続部１８ｂの表面に設けられ、外部端子１６ａを囲むコ字型をなしている。端子部２２ｃは、線路部２２ａ，２２ｂのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子部２２ｄは、接続部１８ｃの表面に設けられ、外部端子１６ｂを囲むコ字型をなしている。端子部２２ｄは、線路部２２ａ，２２ｂのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。

グランド導体２４（第２のグランド導体）は、図２及び図３に示すように、誘電体シート１８の裏面に設けられ、ｚ軸方向（誘電体シート１８の法線方向）から平面視したときに、信号線路２０と重なる長方形状をなしている。グランド導体２４は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

グランド導体２４は、図２に示すように、線路部２４ａ及び端子部２４ｂ，２４ｃにより構成されている。線路部２４ａは、線路部１８ａの裏面に設けられ、ｘ軸方向に延在している。線路部２４ａは、開口部が設けられていないベタ状の導体である。これにより、線路部２４ａは、ｚ軸方向から平面視したときに信号線路２０と重なっている。

端子部２４ｂは、接続部１８ｂの裏面に設けられ、矩形状をなしている。端子部２４ｂは、線路部２４ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子部２４ｃは、接続部１８ｃの裏面に設けられ、矩形状をなしている。端子部２４ｃは、線路部２４ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。

複数の高誘電率部３２は、図２及び図３に示すように、信号線路２０のｚ軸方向の正方向側においてｘ軸方向に等間隔に並ぶように設けられており、長方形状をなしている。高誘電率部３２は、突起部２３ａ，２３ｂに対応する位置に設けられており、z軸方向から平面視したときに、信号線路２０の一部とグランド導体２２の一部（突起部２３ａ，２３ｂ）と重なっている。これにより、高誘電率部３２は、信号線路２０の一部及びグランド導体２２の一部（突起部２３ａ，２３ｂ）の両方に接触している。本実施形態では、高誘電率部３２は、信号線路２０の両側方に位置しているグランド導体２２の両方（すなわち、突起部２３ａ，２３ｂの両方）に接触している。ただし、高誘電率部３２は、誘電体シート１８の一部と重なっており、誘電体シート１８の全面と重なっていない。また、高誘電率部３２は、信号線路２０と隣り合っている保護層１４及び誘電体シート１８の比誘電率よりも大きな比誘電率を有している。これにより、信号線路２０とグランド導体２２との間に形成されえる容量の内、高誘電率部３２において形成される容量を、それ以外において形成される容量に比べて大きくすることができる。

高誘電率部３２の比誘電率は、例えば、１０以上２０以下である。高誘電率部３２は、例えば、チタン酸バリウムやチタン酸カルシウム等のセラミックパウダーと樹脂ペーストとの混合物である複合誘電体材料が印刷されることにより形成される。高誘電率部３２の厚さは、例えば、１０μｍである。

以上のように、複数の高誘電率部３２は、信号線路２０に沿って等間隔に並んでいる。そして、高誘電率部３２の間隔は、信号線路２０を伝送する高周波信号の１／２波長よりも短い。

ここで、図４に示すように、信号線路２０と高誘電率部３２とが接触している領域を領域Ａ１とする。また、領域Ａ１以外の領域を領域Ａ２とする。領域Ａ１における信号線路２０の線幅Ｗ１は、領域Ａ２における信号線路２０の線幅Ｗ２よりも小さい。このように、信号線路２０の線幅は、周期的に変動している。

ビアホール導体ｂ１は、図２及び図３に示すように、誘電体シート１８の線路部１８ａをｚ軸方向に貫通しており、信号線路２０よりもｙ軸方向の正方向側において、ｘ軸方向に一列に並ぶように複数設けられている。ビアホール導体ｂ１は、ｚ軸方向から平面視したときに、突起部２３ａよりもｙ軸方向の正方向側に設けられている。ビアホール導体ｂ１は、グランド導体２２とグランド導体２４とを接続している。

ビアホール導体ｂ２は、誘電体シート１８の線路部１８ａをｚ軸方向に貫通しており、信号線路２０よりもｙ軸方向の負方向側において、ｘ軸方向に一列に並ぶように複数設けられている。ビアホール導体ｂ２は、ｚ軸方向から平面視したときに、突起部２３ｂよりもｙ軸方向の負方向側に設けられている。ビアホール導体ｂ２は、グランド導体２２とグランド導体２４とを接続している。

ビアホール導体ｂ３は、誘電体シート１８の接続部１８ｂをｚ軸方向に貫通しており、外部端子１６ａよりもｙ軸方向の正方向側に設けられている。ビアホール導体ｂ３は、グランド導体２２とグランド導体２４とを接続している。

ビアホール導体ｂ４は、誘電体シート１８の接続部１８ｂをｚ軸方向に貫通しており、外部端子１６ａよりもｙ軸方向の負方向側に設けられている。ビアホール導体ｂ４は、グランド導体２２とグランド導体２４とを接続している。

ビアホール導体ｂ５は、誘電体シート１８の接続部１８ｃをｚ軸方向に貫通しており、外部端子１６ｂよりもｙ軸方向の正方向側に設けられている。ビアホール導体ｂ５は、グランド導体２２とグランド導体２４とを接続している。

ビアホール導体ｂ６は、誘電体シート１８の接続部１８ｃをｚ軸方向に貫通しており、外部端子１６ｂよりもｙ軸方向の負方向側に設けられている。ビアホール導体ｂ６は、グランド導体２２とグランド導体２４とを接続している。

ビアホール導体ｂ１〜ｂ６は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。なお、ビアホール導体ｂ１〜ｂ６の代わりに、貫通孔の内周面にめっき等の導体層が形成されたスルーホールが用いられてもよい。

保護層１４は、誘電体シート１８の表面の略全面を覆っている。これにより、保護層１４は、信号線路２０、グランド導体２２及び高誘電率部３２を覆っている。保護層１４は、例えば、レジスト材等の可撓性樹脂からなる。保護層１４の比誘電率は、例えば、４である。

また、保護層１４は、図２に示すように、線路部１４ａ及び接続部１４ｂ，１４ｃにより構成されている。線路部１４ａは、線路部１８ａの表面の全面を覆うことにより、線路部２２ａを覆っている。

接続部１４ｂは、線路部１４ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されており、接続部１８ｂの表面を覆っている。ただし、接続部１４ｂには、開口Ｈａ〜Ｈｄが設けられている。開口Ｈａは、接続部１４ｂの略中央に設けられている矩形状の開口である。外部端子１６ａは、開口Ｈａを介して外部に露出している。また、開口Ｈｂは、開口Ｈａのｙ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｃは、開口Ｈａのｘ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｄは、開口Ｈａのｙ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。端子部２２ｃは、開口Ｈｂ〜Ｈｄを介して外部に露出することにより、外部端子として機能する。

接続部１４ｃは、線路部１４ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されており、接続部１８ｃの表面を覆っている。ただし、接続部１４ｃには、開口Ｈｅ〜Ｈｈが設けられている。開口Ｈｅは、接続部１４ｃの略中央に設けられている矩形状の開口である。外部端子１６ｂは、開口Ｈｅを介して外部に露出している。また、開口Ｈｆは、開口Ｈｅのｙ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｇは、開口Ｈｅのｘ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｈは、開口Ｈｅのｙ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。端子部２２ｄは、開口Ｈｆ〜Ｈｈを介して外部に露出することにより、外部端子として機能する。

保護層１５は、誘電体シート１８の裏面の略全面を覆っている。これにより、保護層１５は、グランド導体２４を覆っている。保護層１５は、例えば、レジスト材等の可撓性樹脂からなる。保護層１５の比誘電率は、例えば、４である。

コネクタ１００ａ，１００ｂはそれぞれ、接続部１２ｂ，１２ｃの表面上に実装され、信号線路２０及びグランド導体２２，２４と電気的に接続される。コネクタ１００ａ，１００ｂの構成は同じであるので、以下にコネクタ１００ｂの構成を例に挙げて説明する。図５は、高周波信号線路１０のコネクタ１００ｂの外観斜視図及び断面構造図である。

コネクタ１００ｂは、図１及び図５に示すように、コネクタ本体１０２、外部端子１０４，１０６及び中心導体１０８及び外部導体１１０により構成されている。コネクタ本体１０２は、矩形状の板に円筒が連結された形状をなしており、樹脂等の絶縁材料により作製されている。

外部端子１０４は、コネクタ本体１０２のｚ軸方向の負方向側の面において、外部端子１６ｂと対向する位置に設けられている。外部端子１０６は、コネクタ本体１０２のｚ軸方向の負方向側の面において、開口Ｈｆ〜Ｈｈを介して露出している端子部２２ｄに対応する位置に設けられている。

中心導体１０８は、コネクタ本体１０２の円筒の中心に設けられており、外部端子１０４と接続されている。中心導体１０８は、高周波信号が入力又は出力する信号端子である。外部導体１１０は、コネクタ本体１０２の円筒の内周面に設けられており、外部端子１０６と接続されている。外部導体１１０は、接地電位に保たれるグランド端子である。

以上のように構成されたコネクタ１００ｂは、外部端子１０４が外部端子１６ｂと接続され、外部端子１０６が端子部２２ｄと接続されるように、接続部１２ｃの表面上に実装される。これにより、信号線路２０は、中心導体１０８に電気的に接続されている。また、グランド導体２２，２４は、外部導体１１０に電気的に接続されている。

以上のように構成された高周波信号線路１０では、領域Ａ１における信号線路２０の特性インピーダンスＺ１と領域Ａ２における信号線路２０の特性インピーダンスＺ２とが異なっている。より詳細には、領域Ａ１において、高誘電率部３２が、信号線路２０及びグランド導体２２と接触している。一方、領域Ａ２において、保護層１４が、信号線路２０及びグランド導体２２と接触している。高誘電率部３２の比誘電率は、保護層１４の比誘電率よりも大きい。よって、領域Ａ１において信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量は、領域Ａ２において信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量よりも大きくなる。よって、領域Ａ１における信号線路２０の特性インピーダンスＺ１は、領域Ａ２における信号線路２０の特性インピーダンスＺ２よりも小さくなる。特性インピーダンスＺ１は、例えば、３０Ωであり、特性インピーダンスＺ２は、例えば、７０Ωである。また、信号線路２０の全体の特性インピーダンスは、例えば、５０Ωである。

また、高周波信号線路１０では、信号線路２０の両端（すなわち、外部端子１６ａ，１６ｂ）の特性インピーダンスＺ３は、特性インピーダンスＺ１と特性インピーダンスＺ２との間の大きさとなっている。

（高周波信号線路の製造方法）
以下に、高周波信号線路１０の製造方法について図２を参照しながら説明する。以下では、一つの高周波信号線路１０が作製される場合を例にとって説明するが、実際には、大判の誘電体シートが積層及びカットされることにより、同時に複数の高周波信号線路１０が作製される。

まず、表面及び裏面の全面に銅箔が形成された熱可塑性樹脂からなる誘電体シート１８を準備する。誘電体シート１８の銅箔の表面及び裏面は、例えば、防錆のための亜鉛鍍金が施されることにより、平滑化されている。銅箔の厚さは、１０μｍ〜２０μｍである。

次に、フォトリソグラフィ工程により、図２に示す信号線路２０及びグランド導体２２を誘電体シート１８の表面に形成すると共に、図２に示すグランド導体２４を誘電体シート１８の裏面に形成する。具体的には、誘電体シート１８の表面側の銅箔上に、図２に示す信号線路２０及びグランド導体２２と同じ形状のレジストを印刷すると共に、誘電体シート１８の裏面側の銅箔上に、図２に示すグランド導体２４と同じ形状のレジストを印刷する。そして、銅箔に対してエッチング処理を施すことにより、レジストにより覆われていない部分の銅箔を除去する。その後、レジストを除去する。これにより、図２に示すような、信号線路２０及びグランド導体２２が誘電体シート１８の表面に形成されると共に、グランド導体２４が誘電体シート１８の裏面に形成される。

次に、誘電体シート１８のビアホール導体ｂ１〜ｂ６が形成される位置に対して、裏面側からレーザービームを照射して、貫通孔を形成する。その後、誘電体シート１８に形成した貫通孔に対して、導電性ペーストを充填する。

次に、誘電体シート１８の表面に複合誘電体材料のペーストをスクリーン印刷することによって、高誘電率部３２を信号線路２０上に形成する。この後、高誘電率部３２を乾燥させる。

最後に、樹脂（レジスト）ペーストを塗布することにより、誘電体シート１８の表面及び裏面に保護層１４，１５を形成する。

（効果）
以上のように構成された高周波信号線路１０によれば、低い周波数のノイズの発生を抑制できる。より詳細には、高周波信号線路１０では、領域Ａ１において、高誘電率部３２が、信号線路２０及びグランド導体２２と接触している。一方、領域Ａ２において、保護層１４が、信号線路２０及びグランド導体２２と接触している。高誘電率部３２の比誘電率は、保護層１４の比誘電率よりも大きい。よって、領域Ａ１において信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量は、領域Ａ２において信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量よりも大きくなる。よって、領域Ａ１における信号線路２０の特性インピーダンスＺ１は、領域Ａ２における信号線路２０の特性インピーダンスＺ２よりも小さくなる。これにより、信号線路２０の特性インピーダンスは、特性インピーダンスＺ１と特性インピーダンスＺ２との間を周期的に変動するようになる。その結果、信号線路２０では、高誘電率部３２間において短い波長（すなわち、高い周波数）の定在波が発生するようになる。一方、外部端子１６ａ，１６ｂ間に長い波長（すなわち、低い周波数）の定在波が発生しにくくなる。以上より、高周波信号線路１０では、低い周波数のノイズの発生が抑制される。

なお、高周波信号線路１０では、高誘電率部３２間において発生した定在波により高い周波数のノイズが発生する。そこで、高誘電率部３２間の距離を十分に短く設計することによって、信号線路２０を伝送される高周波信号の帯域外にノイズの周波数を設定することが可能である。そのためには、高誘電率部３２は、信号線路２０を伝送される高周波信号の１／２波長より短い間隔で、信号線路２０に沿って設けられていればよい。

また、高周波信号線路１０では、信号線路２０の両端の特性インピーダンスＺ３は、領域Ａ１における信号線路２０の特性インピーダンスＺ１と領域Ａ２における信号線路２０の特性インピーダンスＺ２との間の大きさである。これにより、信号線路２０では、高誘電率部３２間において短い波長の定在波が発生しやすくなり、信号線路２０の両端間において長い波長の定在波が発生しにくくなる。その結果、高周波信号線路１０では、低い周波数のノイズの発生がより効果的に抑制される。

また、高周波信号線路１０では、本体１２の薄型化を図ることができる。より詳細には、特許文献１に記載の高周波信号線路５００では、３層の誘電体シート５０４ａ〜５０４ｃが必要であった。一方、高周波信号線路１０では、領域Ａ１において信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量を大きくするために、信号線路２０及びグランド導体２２上に高誘電率部３２を設けている。そのため、高周波信号線路１０では、信号線路２０及びグランド導体２２上に誘電体シート１８を形成する必要がない。そのため、高周波信号線路１０では、誘電体シート１８が１層のみで足りる。更に、高誘電率部３２は、誘電体シート１８の全面を覆っていない。その結果、本体１２の薄型化が図られる。高周波信号線路１０の薄型化が図られると、高周波信号線路１０を容易に曲げることが可能となる。

また、高周波信号線路１０では、信号線路２０やグランド導体２２，２４等の接続信頼性が高い。より詳細には、特許文献１に記載の高周波信号線路５００では、誘電体シート５０４ａ〜５０４ｃが積層されているので、外部電極と信号線５０６との接続、及び、グランド導体５０８とグランド導体５１０との接続において、複数の誘電体シート５０４ａ，５０４ｂを貫通するビアホール導体を形成する必要がある。一方、高周波信号線路１０では、誘電体シート１８が１層のみで足りるので、複数の誘電体シートにまたがるビアホール導体を形成する必要がない。その結果、ビアホール導体における断線の発生などによりグランド導体どうしの接続が悪化することが抑制される。

また、高周波信号線路１０では、領域Ａ１における信号線路２０の線幅Ｗ１は、領域Ａ２における信号線路２０の線幅Ｗ２よりも小さい。これにより、領域Ａ１において信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量が大きくなりすぎることが抑制される。

また、高周波信号線路１０では、信号線路２０と線路部２２ａ，２２ｂとの間の隙間の幅を小さくすることによって、信号線路２０から出る電気力線がグランド導体２２に吸収されやすくなる。その結果、信号線路２０からノイズが輻射されることが抑制されるようになる。

また、高周波信号線路１０によれば、高周波信号線路１０から磁束が漏れることが抑制される。より詳細には、信号線路２０に電流ｉ１（図４参照）が流れると、信号線路２０を中心軸として、信号線路２０を周回する磁束が発生する。このような磁束が高周波信号線路１０外に漏れると、他の回路の信号線と信号線路２０とが磁界結合するおそれがある。その結果、高周波信号線路１０において、所望の特性を得ることが困難となる。

そこで、高周波信号線路１０では、信号線路２０がグランド導体２２に囲まれている。これにより、信号線路２０とグランド導体２２とが近接するようになる。信号線路２０に電流ｉ１が流れると、グランド導体２２には該電流ｉ１と逆向きの帰還電流ｉ２が流れる。よって、信号線路２０の周囲の磁束の周回方向とグランド導体２２の周囲の磁束の周回方向とが逆向きになる。この場合、信号線路２０とグランド導体２２との間の隙間では磁束が強めあうのに対して、グランド導体２２よりもｙ軸方向の正方向側及び負方向側の領域（すなわち、高周波信号線路１０外の領域）では磁束が打ち消し合う。その結果、高周波信号線路１０外に磁束が漏れることが抑制される。

（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係る高周波信号線路１０ａについて図面を参照しながら説明する。図６は、第１の変形例に係る高周波信号線路１０ａの積層体１２の分解斜視図である。高周波信号線路１０ａの外観斜視図は図１を援用する。

高周波信号線路１０ａは、グランド導体２４が設けられていない点において、高周波信号線路１０と相違する。また、グランド導体２４が設けられていないことにより、ビアホール導体ｂ１〜ｂ６及び保護層１５が不要となる。その他の構成については、高周波信号線路１０と同じであるので説明を省略する。

高周波信号線路１０ａによれば、高周波信号線路１０と同じ作用効果を奏することができる。更に、高周波信号線路１０ａでは、グランド導体２４及び保護層１５が設けられていないので、本体１２の薄型化が図られると共に、高周波信号線路１０ａを容易に曲げることが可能となる。

（第２の変形例）
以下に、第２の変形例に係る高周波信号線路１０ｂについて図面を参照しながら説明する。図７は、第２の変形例に係る高周波信号線路１０ｂの積層体１２の分解斜視図である。高周波信号線路１０ｂの外観斜視図は図１を援用する。

高周波信号線路１０ｂは、突起部２３ａ，２３ｂのｘ軸方向の線幅が線路部２２ａ，２２ｂに近づくにつれて太くなっている点において、高周波信号線路１０と相違する。これにより、領域Ａ１と領域Ａ２との境界近傍において、信号線路２０と線路部２２ａ，２２ｂとの間の隙間の幅が漸増又は漸減するようになる。よって、信号線路２０の周囲に発生する磁束であって、信号線路２０と線路部２２ａ，２２ｂとの間の隙間を通過する磁束は、領域Ａ１と領域Ａ２との境界近傍において漸増又は漸減するようになる。すなわち、領域Ａ１と領域Ａ２との境界近傍において、磁界エネルギーが大きく変動することが抑制される。その結果、領域Ａ１と領域Ａ２との境界近傍において、高周波信号の反射が発生することが抑制されるようになる。

なお、突起部２３ａ，２３ｂのｘ軸方向の線幅は線路部２２ａ，２２ｂに近づくにつれて連続的に増加しているが、突起部２３ａ，２３ｂのｘ軸方向の線幅は段階的に増加してもよい。

（第３の変形例）
以下に、第３の変形例に係る高周波信号線路１０ｃについて図面を参照しながら説明する。図８は、第３の変形例に係る高周波信号線路１０ｃの積層体１２の分解斜視図である。高周波信号線路１０ｃの外観斜視図は図１を援用する。

高周波信号線路１０ｃは、ブリッジ導体４０を更に備えている点において、高周波信号線路１０ａと相違する。より詳細には、複数のブリッジ導体４０は、ｚ軸方向から平面視したときに、グランド導体２２及び信号線路２０と重なっており、誘電体シート１８の裏面に設けられている。ブリッジ導体４０のｙ軸方向の両端は、グランド導体２２に接続されている。ブリッジ導体４０は、例えば、Ａｇ等の導電性ペーストが印刷されることにより形成される。

より詳細には、ブリッジ導体４０は、図８に示すように、Ｈ型をなしており、容量部４０ａ及び接続部４０ｂ，４０ｃを有している。容量部４０ａは、ｙ軸方向に延在している線状の導体であり、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線路２０と交差することによって、信号線路２０と重なっている。ただし、容量部４０ａと信号線路２０との間には、誘電体シート１８が存在しているので、容量が形成されている。

接続部４０ｂは、容量部４０ａのｙ軸方向の正方向側の端部に接続されており、ｘ軸方向に延在している。そして、接続部４０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部２２ａ及び突起部２３ａに重なっている。ビアホール導体ｂ１は、接続部４０ｂとグランド導体２２とを接続している。

接続部４０ｃは、容量部４０ａのｙ軸方向の負方向側の端部に接続されており、ｘ軸方向に延在している。そして、接続部４０ｃは、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部２２ｂ及び突起部２３ｂに重なっている。ビアホール導体ｂ２は、接続部４０ｃとグランド導体２２とを接続している。

高周波信号線路１０ｃによれば、高周波信号線路１０と同じ作用効果を奏することができる。また、高周波信号線路１０ｃでは、グランド導体２２と接続されたブリッジ導体４０と信号線路２０とが対向している。これにより、信号線路２０とグランド導体２２との間に形成される容量がより大きくなる。その結果、領域Ａ１における信号線路２０の特性インピーダンスＺ１をより小さくすることが可能となる。

（第４の変形例）
以下に、第４の変形例に係る高周波信号線路１０ｄについて図面を参照しながら説明する。図９は、第４の変形例に係る高周波信号線路１０ｄの積層体１２の分解斜視図である。高周波信号線路１０ｄの外観斜視図は図１を援用する。

高周波信号線路１０ｄは、信号線路２０の太さが均一である点において高周波信号線路１０と相違する。以上のように構成された高周波信号線路１０ｄも、高周波信号線路１０と同じ作用効果を奏することができる。

（第５の変形例）
以下に、第５の変形例に係る高周波信号線路１０ｅについて図面を参照しながら説明する。図１０は、第５の変形例に係る高周波信号線路１０ｅの積層体１２の分解斜視図である。高周波信号線路１０ｅの外観斜視図は図１を援用する。

高周波信号線路１０ｅは、高誘電率部３２が信号線路２０及びグランド導体２２と誘電体シート１８との間に設けられている点において、高周波信号線路１０と相違する。以上のように構成された高周波信号線路１０ｅも、高周波信号線路１０と同じ作用効果を奏することができる。

なお、高周波信号線路１０ｅの製造の際には、誘電体シート１８の表面に高誘電率部３２を印刷した後に、誘電体シート１８の表面に信号線路２０及びグランド導体２２を転写すればよい。

（その他の実施形態）
本発明に係る高周波信号線路は、前記高周波信号線路１０，１０ａ〜１０ｅに限らず、その要旨の範囲内において適用可能である。

なお、高周波信号線路１０，１０ａ〜１０ｅの構成を組み合わせて用いてもよい。

本発明は、高周波信号線路に有用であり、特に、低い周波数のノイズの発生を抑制できると共に、薄型化を図ることができる点において優れている。

Ａ１，Ａ２ 領域
１０，１０ａ〜１０ｅ 高周波信号線路
１２ 本体
１４，１５ 保護層
１８ 誘電体シート
２０ 信号線路
２２，２４ グランド導体
３２ 高誘電率部

Claims (8)

1. 第１の主面及び第２の主面を有する基材層と、
   前記第１の主面に設けられている信号線路と、
   前記第１の主面に設けられ、かつ、前記信号線路に沿っているグランド導体と、
   前記信号線路の一部及び前記グランド導体の一部の両方に接触していると共に、該信号線路に沿って並んでいる複数の高誘電率部であって、前記基材層の比誘電率よりも大きな比誘電率を有している複数の高誘電率部と、
   を備え、
   前記信号線路と前記高誘電率部とが接触している第１の領域における該信号線路の線幅は、該第１の領域以外の第２の領域における該信号線路の線幅よりも小さいこと、
   を特徴とする高周波信号線路。
2. 第１の主面及び第２の主面を有する基材層と、
   前記第１の主面に設けられている信号線路と、
   前記第１の主面に設けられ、かつ、前記信号線路に沿っているグランド導体と、
   前記信号線路の一部及び前記グランド導体の一部の両方に接触していると共に、該信号線路に沿って並んでいる複数の高誘電率部であって、前記基材層の比誘電率よりも大きな比誘電率を有している複数の高誘電率部と、
   を備え、
   前記グランド導体は、
   前記信号線路に沿って延在している線路部と、
   前記線路部から前記信号線路に向かって突出する突起部と、
   を含んでおり、
   前記高誘電率部は、前記第１の主面の法線方向から平面視したときに、前記突起部と重なっていること、
   を特徴とする高周波信号線路。
3. 前記グランド導体は、前記信号線路の両側方に設けられており、
   前記高誘電率部は、前記信号線路の両側方に位置している前記グランド導体の両方に接触していること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の高周波信号線路。
4. 前記複数の高誘電率部は、前記信号線路を伝送する高周波信号の１／２波長よりも短い間隔で、該信号線路に沿って設けられていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の高周波信号線路。
5. 前記第２の主面に設けられ、かつ、前記基材層の法線方向から平面視したときに、前記信号線路と重なっている第２のグランド導体を、
   更に備えていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の高周波信号線路。
6. 前記信号線路と前記高誘電率部とが接触している第１の領域における該信号線路の特性インピーダンスは、該第１の領域以外の第２の領域における該信号線路の特性インピーダンスよりも小さいこと、
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の高周波信号線路。
7. 前記高誘電率部は、前記信号線路から見て前記基材層の反対側に設けられていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高周波信号線路。
8. 前記高誘電率部は、前記信号線路及び前記グランド導体と前記基材層との間に設けられていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高周波信号線路。

Images