JPH0313001A - ハーメチック同軸端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 概要 高周波回路モジュール等の装置の気密封止構造に適した
ハーメチック同軸端子に関し、高周波伝送特性が良好な
小型なハーメチック同軸端子の提供を目的とし、 外導体の内部に誘電体を介して中心導体を保持してなる
ハーメチック同軸端子において、外導体及び中心導体を
形状記憶合金から形成し、所定温度以下の温度で変形さ
せた中心導体を誘電体に挿入し、該誘電体を所定温度以
下の温度で変形させた外導体に挿入し、上記中心導体及
び外導体を所定温度以上の温度でそれぞれ復元させて、
中心運転及び外導体と誘電体とを密着固定して構成する
。

産業上の利用分野 本発明は高周波回路モジュール等の装置の気密封止構造
に適したハーメチック同軸端子に関する。

近年、準ミリ波帯を含めたマイクロ波の利用分野は、通
信だけでなく、センサその他の機器にも拡がっている。

一般に、超高周波帯での駆動デバイスは、パッケージ化
による浮遊インダクタンス等の影響を無視することがで
きないので、複数の駆動デバイスをベアーチップの形で
一つの筐体に実装して高周波回路を構成し、その後、上
記筐体を気密シールすることによって高周波回路モジュ
ールを提供している。このため、信号の入出力、バイア
ス電源の供給等を外部回路との間で行うためには、気密
封止構造にすることが可能なハーメチック端子が適して
いる。特に、高周波信号の入出力端子として用いられる
ハーメチック同軸端子にあっては、信号周波数が高くな
るにしたがって周波数遮断特性との関係から形状上の制
約を受けるため、高周波伝送特性が良好な小型なハーメ
チック同軸端子が要求゛されている。

従来の技術 第８図は一般的なハーメチック同軸端子の斜視図である
。このハーメチック同軸端子は、円筒形状の外導体４２
の内部に誘電体４４を介して概略円柱形状の中心導体４
６を保持して構成されており、このハーメチック同軸端
子を、モジュールの筐体に形成された、外導体４２の形
状に応じた孔に蝋付は等によって固定することによって
、モジュールの気密封止がなされるようになっている。

第９図により従来のハーメチック同軸端子の製造方法を
説明する。一方のカーボン治具４８の窪み４８ａに例え
ばコバールからなる外導体４２を着座させ、窪み４８ａ
の内部に形成された孔４８ｂに同じくコバールからなる
中心導体４６を立設させ、中心導体４６の周囲に粉末ガ
ラス等からなる誘電体材料４４′を配置し、もう一方の
カーボン治具５０を被せて全体加熱を行うことによって
、誘電体材料４４′を溶融させて、−株化するようにし
たものである。コバールとガラスは、線熱膨張係数がほ
ぼ等しく、また、親和性に優れているので、上記方法及
び各部材の材質によれば、機成的強度の高いハーメチッ
ク同軸端子が提供される。

第１０図に従来のハーメチック同軸端子の他の製造方法
を示す。先ず、同図（ａ）に示すように、加熱により熱
膨張した誘電体４４に中心導体４６を挿入し、冷却して
中心導体４６の固定を行う。しかる後、同図（ｂ）に示
すように、中心導体４６が固定された誘電体４４を、′
加熱により熱膨張した外導体４２に挿入し、冷却して同
図（Ｃ）に示すように、誘電体４４を外導体４２に固定
する。この方法による場合には、各部材間の摩擦力によ
り固定がなされているので、各部材の材質の選択の自由
度が比較的大きく、容易に損失特性が良好な端子を提供
することができる。

発明が解決しようとする課題 第９図に示した製造方法により提供される従来のハーメ
チック同軸端子にあっては、超高周波帯に適用するため
に小型に構成した場合に、伝送損失が増大するという問
題がある。すなわち、高周波信号はその伝搬特性上止と
して中心導体４６の表層に流れるに対し、中心導体４６
の表面近傍にはガラス等の誘電体４４との接合に寄与す
る抵抗率が高い酸化物層が生成しているために、高周波
信号に対して伝送損失が増大し、高周波伝送特性が良好
でない。

また、第１Ｏ図に示した製造方法により提供されるハー
メチック同軸端子にあっては、高周波帯に適用するため
に小型に構成しようとする場合、良好な機械的強度特性
を得るのに十分な熱収縮力を得ることができず、したが
って、小型化に限界があり、準ミリ波、ミリ波帯に適用
することが困難である。

本発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、高周波伝送特性が良好で小型なハーメチック同軸端
子の提供を目的としている。

課ｊを解決するための手段 上述した技術的課題は、外導体の内部に誘電体を介して
中心導体を保持してなるハーメチック同軸端子において
、外導体及び中心導体を形状記憶合金から形成し、所定
温度以下の温度で変形させた中心導体を誘電体に挿入し
、該誘電体を所定温度以下の温度で変形させた外導体に
挿入し、上記中心導体及び外導体を所定温度以上の温度
でそれぞれ復元させて、中心導体及び外導体と誘電体と
を密着固定することにより解決される。

作　　　用 本発明の構成によれば、第１０図により説明した方法に
おける熱収縮力と比較して十分大きな摩擦力を得ること
ができる形状記憶合金の復元力を利用して、誘電体と中
心導体及び外導体とを密着固定するようにしているので
、小型に構成した場合でも、誘電体と中心導体及び外導
体とを十分強固に密着させることができ、高周波帯に適
用可能なハーメチック同軸端子の提供が可能になる。こ
の場合に、製造に際して中心導体の表層部に酸化物層等
の抵抗率が高いものが生成されることはないので、高周
波信号に対して伝送損失が増大するおそれはない。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示すハーメチック同軸端子の
断面図である。このハーメチック同軸端子は、例えばＮ
ｉ−Ｔｉ系の一方向性形状記憶合金からなる棒状の中心
導体６を例えばアルミナセラミックスからなる円筒形状
の誘電体４の中心孔に挿入固定し、この誘電体４をさら
に中心導体６と同様形状記憶合金からなる円筒形状の外
導体２に挿入固定した形状である。

外導体２、誘電体４及び中心導体６の相互間の固定は次
のようにしてなされる。すなわち、形状記憶合金のマル
テンサイト変態点温度以下の温度で変形させた中心導体
６を誘電体４に挿入し、この誘電体４を同じくマルテン
サイト変態点温度以下の温度で変形させた外導体２に挿
入し、中心導体６及び外導体２をマルテンサイト変態点
温度以上の温度でそれぞれ復元させて、誘電体４と中心
導体６及び外導体２とを密着固定するようにしている。

一方向性形状記憶合金の−（・２テンサイド変態点温度
は、その合金組成を調整することにより変化させること
ができ、この実施例では、使用温度範囲の下限よりも低
い温度にマルテンサイト変態点温度を設定している。外
導体２、中心導体６の材質は同一素材としても良いし、
異なる合金組成としても良い。

第２図は本発明の実施例における誘電体４の斜視図であ
り、その内径がｄ、外径がＤであるとして、中心導体６
の変形前後の外径及び外導体２の変形前後の内径をそれ
ぞれ第３図及び第４図により説明する。

第３図（ａ）は中心導体６の変形前又は拘束せずに復元
した後、つまり中心導体６を誘電体４の中心孔に挿入せ
ずに復元した後の状態を示しており、このときの中心導
体６の外径はｄ、　　（＞ｄ）である。同図（ｂ）は中
心導体６の変形後の状態を示す図であり、このときの外
径はｄ２　（＜ｄ）である。

このように、もともと同図（ａ）に示すような状態にあ
る中心導体６をマルテンサイト変態点温度以下の温度で
同図ら）に示すような状態に変形しておき、これを誘電
体４に挿入した後、これをマルテンサイト変態点温度以
上の温度で同図（ａ）に示すような状態に復元させるこ
とによって、当該復元力により中心導体６を誘電体４に
強固に密着固定することができる。

第４図（ａ）は外導体２の変形前又は拘束せずに復元し
た後の状態を示しており、このときの外導体２の内径は
り、　　（＜Ｄ）である。同図ら）は外導体２の変形後
の状態を示しており、このときの外導体２の内径はＤ２
　　（＞Ｄ）である。このようにＤＤ２　を設定してお
くことによって、中心導体６と同様強固に外導体２を誘
電体４に密着固定することができる。

第５図は一方向性の形状記憶合金を拘束せずに復元させ
たときの変形量と温度の関係を一般金属における熱膨張
量と温度の関係と比較したグラフである。一般金属の場
合その熱膨張量は比較的小さいから、これを拘束したと
しても大きな力を得ることができないが、形状記憶合金
の場合、復元時の変形量が比較的大きいから、これを拘
束するときに大きな力を得ることができ、したがって、
本実施例のように、中心導体６及び外導体２を強固に誘
電体４に密着固定することができる。Ｎｉ−Ｔｉ系の形
状記憶合金にあっては、３０　ｋｇ　／　ｍｍ’を上回
る大きな圧力を得ることができるので、ハーメチック同
軸端子を小型に構成したとしても機械的強度特性が劣化
するおそれはない。したがって、高周波帯にも適用する
ことができ、そのときの伝送損失も小さい。なお、中心
導体６に予約電気伝導度が高い金（Ａｕ）等の金属をメ
タライズしておくことによって、さらに導体損失を低減
することができる。

本実施例では形状記憶合金の復元力に基づく摩擦力によ
り誘電体と外導体及び中心導体との接合を行っているの
で、誘電体の材質の選択に自由度がある。例えば本実施
例のように誘電体をアルミナセラミックスから形成した
場合には、その加工精度を十分に高めることができるの
で、ハーメチック同軸端子を小型に構成した場合でも、
第１０図の従来の方法による場合と比較して、軸精度等
の寸法精度が向上する。また、アルミナセラミックスは
誘電体損失が小さいので、特に準すミ波帯、ミリ波帯等
の超高周波帯に適している。

第６図は上記実施例のハーメチック同軸端子を用いて密
閉構造とされた高周波回路モジュールの断面図である。

このモジュールは、複数の平面回路お品２２及び能動素
子チップ２４をキャリア２６に搭載し、このキャリア２
６を筐体２８内部の底面側に密着固定し、筐体上部を蓋
部材３２により気密封止して構成されている。ハーメチ
ック同軸端子は筺体２８の側面に形成された孔に挿入さ
れ、その最外部の外導体６を蝋付けにより筐体２８に固
定することによって、密閉構造が維持されている。中心
導体２の一端は平面回路２２のストリップラインに接続
されており、平面回路２２の接地部分は筐体２８と同電
位になるように接続されている。１２は筐体２８の側方
に取り付けられた同軸コネクタであり、外導体１４の内
部に絶縁体からなるインシュレータＩ６を介して内導体
１８を保持して構成されている。そして、この内導体１
８をハーメチック同軸端子の中心導体２の外側部分と接
続することによって、モジュール内部回路の信号線取り
出しが行われる。

本実施例によれば、ハーメチック同軸端子の中心導体２
の偏心を抑制してその位置決め精度を十分に高めること
ができるので、モジュールを組み立てるに際して同軸コ
ネクタ１２との接続が容易である。また、中心導体２に
ついての固定力が高いから、組立作業時に中心導体２が
位置ずれするおそれがない。

第７図は本発明の他の実施例の説明図である。

この実施例では、ハーメチック同軸端子を筐体２８に蝋
付けにより固定するのではなく、外導体２の復元力を用
いて、ハーメチック同軸端子の組立及び筐体２８への取
り付けを同時に行うようにしている。この場合、前実施
例における中心導体６の変形前後の外径及び外導体２の
変形前後の内径の条件に加えて、外導体２の変形前後の
外径を規定しておく。すなわち筐体２８の挿入孔の径よ
りも大きな外径を有する外導体２について、マルテンサ
イト変態点温度以下の温度でその外径が筐体２８の挿入
孔の径よりも小さくなるように変形し、この状態で外導
体２を筐体２８の挿入孔に着座させると共に、外導体２
の内部に、中心導体６が挿入された誘電体４を挿入し、
中心導体６及び外導体２をマルテンサイト変態点温度以
上の温度でそれぞれ復元させることによって、各部材間
の密着固定がなされる。この構成によれば、外導体２の
筐体２８への蝿付けが不要になるばかりでなく、ハーメ
チック同軸端子の組立作業及び取付作業を同時に行うこ
とができるので、製造作業性が良好である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、高周波伝送特性が
良好な小型なハーメチック同軸端子の提供が可能になる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すハーメチック同軸端子の
断面図、 第２図は本発明の実施例における誘電体の斜視図、 第３図は本発明の実施例における中心導体の変形削又は
拘束せずに復元した後（ａ）及び変形後（ｂ）を示す図
、 第４図は本発明の実施例における外導体の変形前又は拘
束せずに復元した後（ａ）及び変形後（ｂ）を示す図、 第５図は一方向性の形状記憶合金を拘束せずに復元させ
たときの変形量と温度の関係を一般金属と比較するため
のグラフ、 第６図は実施例のハーメチック同軸端子を用して密閉構
造とされた高周波回路モジュールの断面図、 第７図は本発明の他の実施例の説明図、第８図は一般的
なハーメチック同軸端子の斜視図、 第９図はハーメチック同軸端子の製造方法の説明図、 第１０図はハーメチック同軸端子の他の製造方法の説明
図である。 ２・・・外導体、　　　　４・・・誘電体、６・・・中
心導体、　　　１２・・・同軸コネクタ、２２・・・平
面回路部品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　外導体の内部に誘電体を介して中心導体を保持してな
   るハーメチック同軸端子において、 外導体（２）及び中心導体（６）を形状記憶合金から形
   成し、 所定温度以下の温度で変形させた中心導体（６）を誘電
   体（４）に挿入し、該誘電体（４）を所定温度以下の温
   度で変形させた外導体（２）に挿入し、 上記中心導体（６）及び外導体（２）を所定温度以上の
   温度でそれぞれ復元させて、中心導体（６）及び外導体
   （２）と誘電体（４）とを密着固定したことを特徴とす
   るハーメチック同軸端子。