JP7000964B2 - 多層伝送線路 - Google Patents

Description

本開示は、多層基板を用いて信号を伝送する技術に関する。

下記の特許文献１には、導波管として機能する金属孔が積層方向に沿って形成された金属孔形成層と、この金属孔形成層に対してさらに誘電体層を介して積層された最外導体層とを備えた多層伝送線路板が開示されている。

この多層伝送線路板においては、最外導体層に伝送線路が形成され、この伝送線路と金属孔とによって、多層伝送線路板における一方の面から他方の面へ、金属孔を介して高周波信号が伝送される。

特開２０１４－１６５５２９号公報

上記の多層伝送線路板のように、金属孔形成層に対して１層の誘電体層を介して１層の最外導体層が積層される場合、一般には、誘電体層にプリプレグが用いられ、そのプリプレグによって最外導体層が金属孔形成層に接着される。

しかし、最外導体層をプリプレグを用いて金属孔形成層に接着する方法では、最外導体層とその１つ下の導体層との間隔（以下、「最外層導体間隔」と称する）を高精度に管理することが難しい。なお、上記の多層伝送線路板では、最外導体層の１つ下の導体層は、金属孔形成層の表面の導体層である。

最外導体層を伝送される高周波信号の伝送特性、及び、最外導体層に形成される回路素子等（例えばアンテナ）の動作は、最外層導体間隔の精度に影響される。即ち、最外層導体間隔の精度が低くなると、最外導体層を伝送される高周波信号の伝送特性を良好に維持することが難しくなったり、最外導体層に形成される回路素子等の動作性能が低下したりする可能性がある。

本開示は、導波管として機能する導体孔が設けられた内層部とこの内層部に積層された導体層とを備えた多層基板を用い、当該多層基板の両面間で導体孔を介して良好に信号を伝送する技術を提供する。

本開示の多層伝送線路は、多層基板（２）を備える。多層基板は、誘電体層（Ｐ１～Ｐ７）を挟んで一定方向に積層された第１層から第Ｎ層（Ｎは５以上の自然数）までのＮ層の導体層（Ｌ１～Ｌ８）を有する。第Ａ層（Ａは１より大きい自然数）から第Ｂ層（ＢはＡより大きくＮより小さい自然数）までの内層部（３）における各導体層（Ｌ３～Ｌ６）は、グランドプレーン（１１～１４）を備える。

内層部は、導体孔部（２０）を備える。導体孔部は、内層部における各グランドプレーンを一定方向に貫通するように設けられ、筒状の形状を有し、内層部における各グランドプレーンを導通させる導体部（２１）が設けられている。

多層基板における２つの最外層である第１層及び第Ｎ層のそれぞれの導体層（Ｌ１，Ｌ８）は、伝送線路（３１，６１，６２）と変換部（３３，６３）とを備える。
各変換部は、一定方向において導体孔部と重なるように設けられ、伝送線路と導体孔部との伝送モードの変換を行うことにより伝送線路と導体孔部との間で電力を伝搬するように構成されている。

多層基板における、内層部に対して第Ａ層側に積層された、第１層の導体層を含む第１外層部（４）、及び、内層部に対してよりも第Ｂ層側に積層された、第Ｎ層の導体層を含む第２外層部（５）、のうちの少なくとも一方は、最外層の導体層に加えて、その最外層の導体層と誘電体層を挟んで対向する導体層である内部導体層（Ｌ２，Ｌ７）を備える。

このように構成された多層伝送線路では、第１外層部及び第２外層部のうち少なくとも一方（以下、「多層外層部」と称する）が、最外層の導体層及び内部導体層を含む複数層の導体層を備える。

内層部に対して誘電体層を挟んで１つの導体層を積層する場合は、前述の通り、最外層導体間隔を高精度に維持することが困難である。これに対し、内層部に対して多層外層部が積層される場合は、例えば、最外層の導体層と内部導体層とを誘電体層を挟んで積層した積層体を予め製造し、その積層体を、誘電体（例えばプリプレグ）を介して内層部に積層させることができる。そのため、多層外層部における最外層導体間隔を、高精度に維持することができる。

したがって、本開示の多層伝送線路によれば、多層基板の両面間で導体孔を介して良好に信号を伝送することが可能となる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の多層伝送線路の上面図である。 第１実施形態の多層伝送線路のＩＩ－ＩＩ断面図である。 第１実施形態の多層伝送線路のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 第１実施形態の多層伝送線路の底面図である。 第１実施形態の多層伝送線路における第７層の導体層の上面図である。 第１実施形態の多層伝送線路における第６層の導体層の上面図である。 第２実施形態の多層伝送線路の上面図である。 第２実施形態の多層伝送線路のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
（１－１）多層伝送線路の全体構成
本実施形態の多層伝送線路１について、図１～図７を参照して説明する。図１～図７に示すように、本実施形態の多層伝送線路１は、多層基板２を備える。多層基板２は、一定方向（以下、「積層方向」と称する）に積層された第１層から第８層までの８層の導体層Ｌ１～Ｌ８を備える。第１層及び第８層の各導体層Ｌ１，Ｌ８は、多層基板２における外部に露出する最外層の導体層である。

本実施形態では、図１～図７に示すように、多層基板２に対し、三次元空間内における
互いに直交する３つの方向ｘ、ｙ、ｚを規定する。前述の一定方向、即ち各導体層Ｌ１～Ｌ８が積層される積層方向は、ｚ方向である。

図２及び図３に示すように、各導体層Ｌ１～Ｌ８は、それぞれ、誘電体層を挟んで順次積層される。具体的に、第１層の導体層Ｌ１と第２層の導体層Ｌ２との間には、誘電体層Ｐ１が積層される。第２層の導体層Ｌ２と第３層の導体層Ｌ３との間には、誘電体層Ｐ２が積層される。第３層の導体層Ｌ３と第４層の導体層Ｌ４との間には、誘電体層Ｐ３が積層される。第４層の導体層Ｌ４と第５層の導体層Ｌ５との間には、誘電体層Ｐ４が積層される。第５層の導体層Ｌ５と第６層の導体層Ｌ６との間には、誘電体層Ｐ５が積層される。第６層の導体層Ｌ６と第７層の導体層Ｌ７との間には、誘電体層Ｐ６が積層される。第７層の導体層Ｌ７と第８層の導体層Ｌ８との間には、誘電体層Ｐ７が積層される。
なお、本実施形態では、各誘電体層Ｐ１～Ｐ７は同じ材料（例えば所定の誘電率の樹脂材料）である。ただし、各誘電体層Ｐ１～Ｐ７は、同じ材料（換言すれば同じ誘電率）でなくてもよい。例えば、誘電体層Ｐ１を誘電率εａの材料とし、誘電体層Ｐ７を、誘電率εａとは異なる誘電率εｂの材料とし、誘電体層Ｐ２～Ｐ６を、誘電率εａ，εｂとは異なる誘電率εｃの材料としてもよい。

図２及び図３に示すように、多層基板２は、積層方向において３つの領域に区分される。具体的に、多層基板２は、内層部３と、第１外層部４と、第２外層部５とを備える。
内層部３は、多層基板２における、複数の導体層Ｌ１～Ｌ８のうち多層基板２の外部に露出しない２つの導体層を含む、これら２つの導体層の間の領域である。本実施形態の内層部３は、第３層～第６層の各導体層Ｌ３～Ｌ６、及びこれら各導体層Ｌ３～Ｌ６の間の各誘電体層Ｐ３～Ｐ５を備える。

内層部３には、後述するように、積層方向に沿って内層部３を貫通するように導体孔部２０が設けられている。多層伝送線路１において高周波信号が伝送される伝送経路の一部に、この導体孔部２０が含まれる。高周波信号は、導体孔部２０においては、電磁波に変換されて伝搬される。

第１外層部４は、多層基板２において、内層部３に対して第３層側に積層されている。即ち、第１外層部４は、最外層の第１層の導体層Ｌ１を含み、この導体層Ｌ１から内層部３との境界（即ち第３層の導体層Ｌ３との境界）までの領域である。本実施形態の第１外層部４は、第１層及び第２層の各導体層Ｌ１，Ｌ２と、これら各導体層Ｌ１，Ｌ２に積層される各誘電体層Ｐ１，Ｐ２とを備える。即ち、第１外層部４は、最外層である第１層の導体層Ｌ１だけでなく、その導体層Ｌ１と誘電体層Ｐ１を挟んで対向する第２層の導体層Ｌ２（以下、「内部導体層Ｌ２」と称する）を備える。

第２外層部５は、多層基板２において、内層部３に対して第６層側に積層されている。即ち、第２外層部５は、最外層の第８層の導体層Ｌ８を含み、この導体層Ｌ８から内層部３との境界（即ち第６層の導体層Ｌ６との境界）までの領域である。本実施形態の第２外層部５は、第７層及び第８層の各導体層Ｌ７，Ｌ８と、これら各導体層Ｌ７，Ｌ８に積層される各誘電体層Ｐ６，Ｐ７とを備える。即ち、第２外層部５は、最外層である第８層の導体層Ｌ８だけでなく、その導体層Ｌ８と誘電体層Ｐ７を挟んで対向する第７層の導体層Ｌ７（以下、「内部導体層Ｌ７」と称する）を備える。

図２～図４に示すように、第１層の導体層Ｌ１には、マイクロストリップ線路３１及び変換部３３が設けられている。マイクロストリップ線路３１及び変換部３３はいずれも導体である。変換部３３は、矩形状の形状を有し、積層方向において導体孔部２０の全体と重なるように設けられている。マイクロストリップ線路３１は、変換部３３における特定の部位からｘ方向へ延設されている。

変換部３３は、マイクロストリップ線路３１と導体孔部２０との伝送モードの変換を行うことにより、マイクロストリップ線路３１と導体孔部２０との間で電力を伝搬するように構成されている。

よって、マイクロストリップ線路３１を介して変換部３３へ伝送された高周波信号は、変換部３３において電磁波に変換されて導体孔部２０へ伝搬される。逆に、導体孔部２０内を変換部３３へ伝搬されてきた電磁波は、変換部３３において高周波信号に変換されてマイクロストリップ線路３１へ伝送される。

図１～図３に示すように、第８層の導体層Ｌ８には、２つのマイクロストリップ線路６１，６２、及び変換部６３が設けられている。各マイクロストリップ線路６１、６２、及び変換部６３は、いずれも導体である。

変換部６３は、第１層の変換部３３と同じ大きさ、及び同じ矩形形状を有する。変換部６３は、第１層の変換部３３と同様、積層方向において導体孔部２０の全体と重なるように設けられている。本実施形態では、多層伝送線路１をその外部からｚ方向に見たとき、各変換部３３，６３が完全に重なる。なお、誘電体層Ｐ１と誘電体層Ｐ７の誘電率が異なる場合は、変換部３３と変換部６３とは異なる形状或いは異なる大きさとなる。

ただし、各変換部３３，６３をｚ方向において完全に重なるように設けることは必須ではない。また、各変換部３３、６３は、積層方向において導体孔部２０と完全に重ならなくてもよい。

マイクロストリップ線路６１は、変換部６３における特定の部位からｘ方向へ延設されている。マイクロストリップ線路６２は、変換部６３における他の特定の部位からｘ方向とは逆方向へ延設されている。つまり、各マイクロストリップ線路６１，６２はいずれも変換部６３からｘ方向に平行な方向へ延設されている。また、各マイクロストリップ線路６１，６２の、ｙ方向における位置は、同じ位置である。

変換部６３の機能は、第１層の変換部３３と基本的に同じである。即ち、変換部６３は、各マイクロストリップ線路６１，６２と導体孔部２０との伝送モードの変換を行うことにより、各マイクロストリップ線路６１，６２と導体孔部２０との間で電力を伝搬するように構成されている。

よって、各マイクロストリップ線路６１，６２を介して変換部６３へ伝送された高周波信号は、変換部６３において電磁波に変換されて導体孔部２０へ伝搬される。逆に、導体孔部２０内を変換部６３へ伝搬されてきた電磁波は、変換部６３において高周波信号に変換され、変換部６３から各マイクロストリップ線路６１，６２へ分岐して伝送される。

図１に示すように、第８層の導体層Ｌ８においては、各マイクロストリップ線路６１、６２のそれぞれに、給電線路７１を介してアンテナ素子７２が接続されている。また、第１層の導体層Ｌ１には、不図示の通信回路が設けられ、この通信回路にマイクロストリップ線路３１が接続されている。

そして、不図示の通信回路からマイクロストリップ線路３１へ送出された高周波信号は、マイクロストリップ線路３１から変換部３３へ伝送され、変換部３３で電磁波に変換されて導体孔部２０をｚ方向へ伝搬される。そして、導体孔部２０をｚ方向へ伝搬された電磁波が第８層の変換部６３で高周波信号に変換され、各マイクロストリップ線路６１，６２へ伝送されて、各アンテナ素子７２から電磁波にて放射される。

また、各アンテナ素子７２にて電磁波が受信されたことにより各アンテナ素子７２から各マイクロストリップ線路６１，６２へ送出された高周波信号は、各マイクロストリップ線路６１，６２から変換部６３へ伝送される。そして、各高周波信号が変換部６３にて混合されると共に電磁波に変換され、導体孔部２０をｚ方向とは逆方向へ伝搬される。そして、導体孔部２０を伝搬された電磁波が第１層の変換部３３で高周波信号に変換され、マイクロストリップ線路３１を介して不図示の通信回路へ伝送される。不図示の通信回路では、マイクロストリップ線路３１から入力された高周波信号に対する各種の信号処理が行われる。

（１－２）内層部３の具体的構成
内層部３における各導体層Ｌ３～Ｌ６には、電気的に接地されたグランドプレーンが設けられている。即ち、第３層の導体層Ｌ３にはグランドプレーン１１が設けられ、第４層の導体層Ｌ４にはグランドプレーン１２が設けられ、第５層の導体層Ｌ５にはグランドプレーン１３が設けられ、第６層の導体層Ｌ６にはグランドプレーン１４が設けられている。各グランドプレーン１１～１４は導体である。

また、内層部３には、電気的に導波管として機能する導体孔部２０が設けられている。導体孔部２０は、積層方向（即ちｚ方向）に沿って延設された筒状の形状を有する。
導体孔部２０は、内層部３における各グランドプレーン１１～１４を積層方向に貫通するように設けられている。また、導体孔部２０は、導体部２１を備える。

導体部２１は、各グランドプレーン１１～１４に接続されるように設けられる。各グランドプレーン１１～１４は、導体部２１によって（即ち導体孔部２０によって）導通される。本実施形態では、導体部２１は、筒状の形状の導体孔部２０における内周面全体に設けられている。本実施形態の導体孔部２０の断面形状は、例えば、ｘ方向の長さよりもｙ方向の長さが長い、長円形状である。

また、内層部３における最も外側の導体層、即ち第３層及び第６層の各導体層Ｌ３，Ｌ６には、スリットが設けられている。
具体的に、第３層の導体層Ｌ３には、２つのスリット１１ａ，１１ｂが設けられている。各スリット１１ａ，１１ｂは、第３層の導体層Ｌ３に設けられたグランドプレーン１１の一部が開口されることによって形成される。

各スリット１１ａ，１１ｂは、第３層の導体層Ｌ３において、導体孔部２０に対して対称関係となる位置に設けられている。より具体的に、スリット１１ａは、導体孔部２０からｘ方向へ一定距離離間した位置に設けられ、スリット１１ｂは、導体孔部２０からｘ方向とは逆方向へ一定距離離間した位置に設けられている。

各スリット１１ａ，１１ｂは、ｙ方向に延びた長孔形状を有する。各スリット１１ａ，１１ｂ、及び導体孔部２０は、いずれも長孔形状であって、いずれも同じｙ方向へ延びるように設けられている。

各スリット１１ａ，１１ｂは、導体孔部２０と第１層の変換部３３との間を伝搬する電磁波が第３層と第２層との間に第３層に沿って（即ちｘｙ面に平行な方向へ）漏洩するのを抑制する。

また、スリット１１ａの近傍及びスリット１１ｂの近傍には、それぞれ、複数の内層ビア１６が設けられている。各内層ビア１６は、第３層のグランドプレーン１１と第４層のグランドプレーン１２とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨ（Ｉｎｔｅｒｓ
ｔｉｔｉａｌ Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）である。

スリット１１ａの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ａからｘ方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。スリット１１ｂの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ｂからｘ方向とは逆方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。

本実施形態では、スリット１１ａの近傍に設けられた各内層ビア１６と、スリット１１ｂの近傍に設けられた各内層ビア１６とは、導体孔部２０に対して対称的な位置関係となるように設けられている。

スリット１１ａの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ａによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。スリット１１ｂの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ｂによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。

第６層の導体層Ｌ６においても、第３層と全く同じように２つのスリット１４ａ，１４ｂが設けられている。各スリット１４ａ，１４ｂは、第６層の導体層Ｌ６に設けられたグランドプレーン１４の一部が開口されることによって形成される。

各スリット１４ａ，１４ｂは、第６層の導体層Ｌ６において、導体孔部２０に対して対称関係となる位置に設けられている。より具体的に、スリット１４ａは、導体孔部２０からｘ方向へ一定距離離間した位置に設けられ、スリット１４ｂは、導体孔部２０からｘ方向とは逆方向へ一定距離離間した位置に設けられている。

各スリット１４ａ，１４ｂは、第３層に設けられる各スリット１１ａ，１１ｂと同じ大きさ及び同じ形状であって、導体孔部２０に対する位置関係も、第３層の各スリット１１ａ，１１ｂと同じである。

各スリット１４ａ，１４ｂは、導体孔部２０と第８層の変換部６３との間を伝搬する電磁波が第６層と第７層との間に第６層に沿って（即ちｘｙ面に平行な方向へ）漏洩するのを抑制する。

また、スリット１４ａの近傍及びスリット１４ｂの近傍には、それぞれ、複数の内層ビア１７が設けられている。各内層ビア１７は、第６層のグランドプレーン１４と第５層のグランドプレーン１３とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨである。

スリット１４ａの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ａからｘ方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。スリット１４ｂの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ｂからｘ方向とは逆方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。

本実施形態では、スリット１４ａの近傍に設けられた各内層ビア１７と、スリット１４ｂの近傍に設けられた各内層ビア１７とは、導体孔部２０に対して対称的な位置関係となるように設けられている。

スリット１４ａの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ａによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。スリット１４ｂの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ｂによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。

（１－３）第１外層部４の具体的構成
第１外層部４において、第１層の導体層Ｌ１には、前述の通り、マイクロストリップ線路３１及び変換部３３が設けられている。第２層の内部導体層Ｌ２には、電気的に接地されたグランドプレーン４１が設けられている。

また、内部導体層Ｌ２には、電磁波放射機能を有するスリット４２が設けられている。スリット４２が有する電磁波放射機能は、第１層の変換部３３から伝搬された電磁波を導体孔部２０へ放射し、且つ導体孔部２０から伝搬された電磁波を変換部３３へ放射する機能である。

スリット４２は、第２層の内部導体層Ｌ２に設けられたグランドプレーン４１の一部が開口されることによって形成される。本実施形態のスリット４２は、導体孔部２０のｘｙ断面形状と同じく、長孔形状である。

スリット４２は、積層方向において、導体孔部２０の全体とは重ならないものの導体孔部２０の一部とは重なるように設けられている。より具体的に、ｙ方向においては、スリット４２は、導体孔部２０よりも長い。そして、スリット４２におけるｙ方向の端部は、導体孔部２０におけるｙ方向の端部よりもさらにｙ方向へ突出し、スリット４２におけるｙ方向とは逆方向の端部も、導体孔部２０におけるｙ方向とは逆方向の端部よりもさらにｙ方向とは逆方向へ突出している。

また、スリット４２の周囲には、スリット４２を囲むように複数の外層ビア３６が設けられている。ただし、スリット４２の周囲における、マイクロストリップ線路３１と変換部３３との接続部位の近傍には、外層ビア３６は設けられていない。つまり、外層ビア３６が設けられるスリット周囲において、上記接続部位の近傍の範囲は、外層ビア３６が設けられない隙間が空けられている。各外層ビア３６は、第１層の変換部３３と第２層のグランドプレーン４１とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨである。

（１－４）第２外層部５の具体的構成
第２外層部５において、第８層の導体層Ｌ８には、前述の通り、２つのマイクロストリップ線路６１，６２、及び変換部６３が設けられている。第７層の内部導体層Ｌ７には、電気的に接地されたグランドプレーン５１が設けられている。

また、内部導体層Ｌ７には、電磁波放射機能を有するスリット５２が設けられている。スリット５２が有する電磁波放射機能は、第８層の変換部６３から伝搬された電磁波を導体孔部２０へ放射し、且つ導体孔部２０から伝搬された電磁波を変換部６３へ放射する機能である。

スリット５２は、第７層の内部導体層Ｌ７に設けられたグランドプレーン５１の一部が開口されることによって形成される。本実施形態のスリット５２は、第２層の内部導体層Ｌ２に設けられたスリット４２と同じ大きさで同じ形状であり、積層方向における位置もスリット４２と同じ位置である。内部導体層Ｌ７のスリット５２と導体孔部２０との相対的位置関係も、内部導体層Ｌ２のスリット４２と導体孔部２０との相対的位置関係と同じである。なお、誘電体層Ｐ１と誘電体層Ｐ７の誘電率が異なる場合は、スリット４２とスリット５２とは異なる形状或いは異なる大きさとなる。

また、内部導体層Ｌ７のスリット５２においても、その周囲には、スリット５２を囲むように複数の外層ビア６６が設けられている。ただし、スリット５２の周囲における、マイクロストリップ線路６１と変換部６３との接続部位の近傍、及びマイクロストリップ線
路６２と変換部６３との接続部位の近傍には、外層ビア６６は設けられていない。つまり、外層ビア６６が設けられるスリット周囲において、上記各接続部位の近傍の範囲は、外層ビア６６が設けられない隙間が空けられている。各外層ビア６６は、第８層の変換部６３と第７層のグランドプレーン５１とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨである。本実施形態では、各外層ビア６６の数、形状、大きさ、スリット５２との位置関係は、第１外層部４における各外層ビア３６の数、形状、大きさ、スリット４２との位置関係と同じである。

（１－５）第１実施形態の効果
以上説明した第１実施形態によれば、以下の（１ａ）～（１ｃ）の効果を奏する。
（１ａ）第１外層部４は、最外層である第１層の導体層Ｌ１に加えて、第２層の導体層（内部導体層）Ｌ２を備える。そのため、多層伝送線路１を製造する際、例えば、内層部３とは別に第１外層部４を予め製造し、その第１外層部４を、例えばプリプレグなどを介して内層部３に積層させることができる。誘電体層Ｐ２としてプリプレグを用いることによって、誘電体層Ｐ２を、電気的に誘電体として機能させると共に第１外層部４を内層部３に接着させるための接着剤としても機能させるようにしてもよい。

このため、第１外層部４における第１層と第２層の間隔を高精度に維持することができ、第１層の導体層Ｌ１における高周波信号の伝送特性、或いは導体層Ｌ１に設けられる各種回路素子等の動作特定を良好に維持することができる。その結果、多層伝送線路１における、第１層と第８層との間の、導体孔部２０を介した信号の伝送を良好に行うことができる。

さらに、本実施形態では、第１外層部４だけでなく、第２外層部５も、最外層である第８層の導体層Ｌ８に加えて、第７層の導体層（内部導体層）Ｌ７を備える。このため、第２外層部５における第８層と第７層の間隔についても高精度に維持することができ、第８層の導体層Ｌ８における高周波信号の伝送特性、或いは導体層Ｌ８に設けられる各種回路素子等（例えばアンテナ素子７２）の動作特定を良好に維持することができる。その結果、多層伝送線路１における、第１層と第８層との間の、導体孔部２０を介した信号の伝送をより良好に行うことができる。

（１ｂ）第２層の内部導体層Ｌ２には、電磁波放射機能を有するスリット４２が設けられて、第７層の内部導体層Ｌ７にも同様に、電磁波放射機能を有するスリット５２が設けられている。そのため、導体孔部２０と各変換部３３，６３との間を伝搬される電磁波の減衰を抑えることができる。

しかも、各スリット４２，５２は、積層方向において導体孔部２０の全体とは重ならず導体孔部２０の一部と重なるように設けられている。そのため、各スリット４２，５２による電磁波放射機能をより高めることができる。

（１ｃ）内層部３における最外部の導体層Ｌ３，Ｌ６には、電磁波の漏洩を抑制するためのスリット１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂが設けられている。そのため、導体孔部２０と各変換部３３，６３との間を伝搬される電磁波の減衰をより効果的に抑えることができる。

なお、本実施形態において、第２層の内部導体層Ｌ２に設けられたスリット４２、及び第７層の内部導体層Ｌ７に設けられたスリット５２は、いずれも、本開示における放射部の一例に相当する。また、内層部３における最外部の導体層Ｌ３，Ｌ６には設けられたスリット１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂは、本開示における漏洩抑制部の一例に相当する。また、マイクロストリップ線路３１，６１，６２は本開示における伝送線路の一例に相
当する。

［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

前述した第１実施形態では、本開示における放射部の一例として、スリット４２，５２を例示した。これに対し、第２実施形態では、本開示における放射部の他の一例として、導体パッチを例示する。

図７及び図８に示す本実施形態の多層伝送線路１００では、第２外層部５において、内部導体層Ｌ７に導体パッチ１０２が設けられている。より具体的に、内部導体層Ｌ７においては、グランドプレーン５１に、開口部１０１が設けられている。この開口部１０１内に、導体パッチ１０２が配置される。導体パッチ１０２は、開口部１０１内において、グランドプレーン５１から離間して（換言すれば、直流的に絶縁された状態で）配置される。

開口部１０１は、例えば矩形状の形状を有し、導体パッチ１０２も、開口部１０１と同じ矩形状の形状を有する。開口部１０１及び導体パッチ１０２は、積層方向においての導
体孔部２０の全体とは重ならず導体孔部２０の一部と重なるように設けられている。

第１外層部４においても、図８に示すように、内部導体層Ｌ２に導体パッチ１１２が設けられている。より具体的に、内部導体層Ｌ２においては、グランドプレーン４１に、開口部１１１が設けられている。この開口部１１１内に、導体パッチ１１２が配置される。導体パッチ１１２は、開口部１１１内において、グランドプレーン４１から離間して配置される。

内部導体層Ｌ２における開口部１１１及び導体パッチ１１２の形状、大きさ、位置は、内部導体層Ｌ７における開口部１０１及び導体パッチ１０２の形状、大きさ、位置と基本的に同様である。なお、誘電体層Ｐ１と誘電体層Ｐ７の誘電率が異なる場合は、少なくとも導体パッチ１１２と導体パッチ１０２とが異なる形状或いは異なる大きさとなるか、若しくは、少なくとも開口部１１１と開口部１０１とが異なる形状或いは異なる大きさとなる。

各導体パッチ１０２、１１２は、第１実施形態における各内部導体層Ｌ２，Ｌ７の各スリット４２，５２と同様、電磁波放射機能を有する。そのため、本実施形態の多層伝送線路１００によっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３－１）本開示の放射部の一例として、第１実施形態では、断面形状（詳しくはｘｙ面に平行な断面形状）が長円形状のスリット４２，５２を示したが、スリット４２，５２はどのような断面形状であってもよい。導体孔部２０の断面形状についても、長円形状に限らず、どのような形状であってもよい。

また、スリット４２，５２と導体孔部２０との相対的な位置関係、及び両者の断面の大小関係などについても、上記第１実施形態に示した関係に限定されない。
例えば、多層伝送線路１の外部からスリット４２を積層方向（ｚ方向）に見たときに、スリット４２が導体孔部２０の領域に完全に含まれてもよいし、逆に、導体孔部２０がスリット４２の領域に完全に含まれても（つまりスリット４２が導体孔部２０全体を覆っても）よいし、導体孔部２０の一部にのみスリット４２が重なってもよい。

（３－２）本開示の放射部の一例として、第２実施形態では、断面形状が矩形形状の導体パッチ１０２，１１２を示したが、導体パッチ１０２，１１２はどのような断面形状であってもよい。

また、導体パッチ１０２，１１２と導体孔部２０との相対的な位置関係、及び両者の断面の大小関係などについても、上記第２実施形態に示した関係に限定されない。
例えば、多層伝送線路１の外部から導体パッチ１０２を積層方向（ｚ方向）に見たときに、導体パッチ１０２が導体孔部２０の領域に完全に含まれてもよいし、逆に、導体孔部２０が導体パッチ１０２の領域に完全に含まれても（つまり導体パッチ１０２が導体孔部２０全体を覆っても）よいし、導体孔部２０の一部にのみ導体パッチ１０２が重なってもよい。

（３－３）上記各実施形態では、本開示の漏洩抑制部の一例として、スリット１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂを示したが、漏洩抑制部は、どのような断面形状を有していてもよいし、どのような大きさでもよいし、内層部３における最外の導体層（上記実施形態では第３層及び第６層）におけるどの位置に設けられてもよい。

また、漏洩抑制部は、内層部３の両面のうち一方にのみ設けてもよい。また、漏洩抑制部の効果を高めるための内層ビア１６，１７についても、いくつ設けてもよいし、どのような断面形状であってもよいし、漏洩抑制部に対してどのような位置関係で設けてもよい。

（３－４）導体層の層数は８層でなくてもよく、５層以上の任意の層数であってもよい。
内層部３に含まれる導体層の層数についても、上記各実施形態では４層であったが、４層以外の複数層であってもよい。

第１外層部４及び第２外層部５の導体層の層数についても、上記各実施形態ではいずれも２層であったが、３層以上であってもよい。外層部が３層以上の導体層を備える場合、その外層部における、最外層の導体層以外の複数の内部導体層においては、ｚ方向において導体孔部２０と重なる位置に開口を設けてもよい。そして、複数の内部導体層のうち少なくとも１つの開口部に、放射部（例えばスリット）を設けてもよい。

また、第１外層部４及び第２外層部５のうちいずれか一方のみ複数の導体層を備え、他方は１つの導体層のみ備えていてもよい。
（３－５）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１，１００…多層伝送線路、２…多層基板、３…内層部、４…第１外層部、５…第２外層部、１１～１４，４１，５１…グランドプレーン、１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ，４２，５２…スリット、１６，１７…内層ビア、２０…導体孔部、２１…導体部、３１、６１，６２…マイクロストリップ線路、３３，６３…変換部、３６，６６…外層ビア、７１…給電線路、７２…アンテナ素子、１０１，１１１…開口部、１０２，１１２…導体パッチ、Ｌ１～Ｌ８…導体層、Ｐ１～Ｐ７…誘電体層。

Claims (9)

1. 誘電体層（Ｐ１～Ｐ７）を挟んで一定方向に積層された第１層から第Ｎ層（Ｎは５以上の自然数）までのＮ層の導体層（Ｌ１～Ｌ８）を有する多層基板（２）を備え、
   第Ａ層（Ａは１より大きい自然数）から第Ｂ層（ＢはＡより大きくＮより小さい自然数）までの内層部（３）における各前記導体層（Ｌ３～Ｌ６）は、グランドプレーン（１１～１４）を備え、
   前記内層部は、各前記グランドプレーンを前記一定方向に貫通するように設けられた筒状の導体孔部であって、各前記グランドプレーンを導通させる導体部（２１）が設けられた、導体孔部（２０）を備え、
   前記多層基板における２つの最外層である第１層及び第Ｎ層のそれぞれの前記導体層（Ｌ１，Ｌ８）は、伝送線路（３１，６１，６２）と変換部（３３，６３）とを備え、
   各前記変換部は、前記一定方向において前記導体孔部と重なるように設けられ、前記伝送線路と前記導体孔部との伝送モードの変換を行うことにより前記伝送線路と前記導体孔部との間で電力を伝搬するように構成され、
   前記多層基板における、前記内層部に対して第Ａ層側に積層された、第１層の前記導体層を含む第１外層部（４）、及び、前記内層部に対して第Ｂ層側に積層された、第Ｎ層の前記導体層を含む第２外層部（５）、のうちの少なくとも一方は、前記最外層の前記導体層に加えて、その最外層の前記導体層と前記誘電体層を挟んで対向する前記導体層である内部導体層（Ｌ２，Ｌ７）を備え、
   さらに、前記内部導体層と、当該内部導体層と前記誘電体層を挟んで対向する前記最外層の前記導体層と、を互いに電気的に接続しているビアを備え、
   前記ビアは、前記内層部に電気的に接続されていない、
   多層伝送線路。
2. 請求項１に記載の多層伝送線路であって、
   前記内部導体層は、
   グランドプレーン（４１，５１）と、
   前記変換部から伝搬された電磁波を前記導体孔部へ放射し、且つ前記導体孔部から伝搬された電磁波を前記変換部へ放射するように構成された放射部であって、前記一定方向において前記導体孔部と重なるように設けられた放射部（４２，５２，１０２，１１２）と、
   を備える多層伝送線路。
3. 請求項２に記載の多層伝送線路であって、
   前記放射部は、前記内部導体層における前記グランドプレーンに設けられたスリット（４２，５２）を備える、多層伝送線路。
4. 請求項３に記載の多層伝送線路であって、
   前記スリットは、前記一定方向において前記導体孔部の全体とは重ならず前記導体孔部の一部と重なるように設けられている、多層伝送線路。
5. 請求項２に記載の多層伝送線路であって、
   前記内部導体層における前記グランドプレーンは、前記一定方向において前記導体孔部と重なるように設けられた開口部（１０１，１１１）を備え、
   前記放射部は、前記開口部内において、前記内部導体層における前記グランドプレーンから離間されて設けられた、導体パッチ（１０２，１１２）を備える、
   多層伝送線路。
6. 請求項５に記載の多層伝送線路であって、
   前記導体パッチは、前記一定方向において前記導体孔部の全体とは重ならず前記導体孔部の一部と重なるように設けられている、多層伝送線路。
7. 請求項２～請求項６の何れか１項に記載の多層伝送線路であって、
   前記内層部における第Ａ層及び第Ｂ層の各前記導体層である２つの内層部最外導体層（Ｌ３，Ｌ６）のうちの少なくとも一方は、前記導体孔部と前記変換部との間を伝搬する電磁波が前記内層部最外導体層に沿って漏洩するのを抑制するように構成された漏洩抑制部（１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ）を備える、
   多層伝送線路。
8. 請求項７に記載の多層伝送線路であって、
   前記漏洩抑制部は、前記内層部最外導体層における前記グランドプレーンに設けられたスリット（１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ）を備える、多層伝送線路。
9. 請求項１～請求項８の何れか１項に記載の多層伝送線路であって、
   各前記変換部は、前記一定方向において前記導体孔部の全体と重なるように設けられている、多層伝送線路。

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