JPH04282901A - High frequency circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は高周波回路に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to high frequency circuits.
【０００２】0002
【従来の技術】近年、高周波回路はＨＤＴＶや移動体無
線に広く使われており、その小型化および高精度化への
要求が大きい。以下、図４および図５を参照しながら従
来の高周波回路の一例について説明する。2. Description of the Related Art In recent years, high frequency circuits have been widely used in HDTVs and mobile radios, and there is a strong demand for their miniaturization and higher precision. An example of a conventional high frequency circuit will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.
【０００３】図４は従来の高周波回路の概略図であり、
図５はその断面図である。図４および図５において、３
１は厚膜で印刷されたマイクロストリップライン、３２
は基板を兼ねる絶縁物、３３は厚膜で形成されたアース
である。FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional high frequency circuit.
FIG. 5 is a sectional view thereof. In FIGS. 4 and 5, 3
1 is a microstrip line printed with thick film, 32
33 is an insulator which also serves as a substrate, and a ground made of a thick film.
【０００４】高周波回路においては、特性インピーダン
スＺ０ を５０Ωとすることが慣習になっており、その
ためには図５における寸法（マイクロストリップライン
３１の幅Ｗ、マイクロストリップライン３１の厚さｔ、
絶縁物３２の厚さｈ）に次の（１）式に示す関係が必要
である。（ただし、εは基板の比誘電率である。）[0004] In high frequency circuits, it is customary to set the characteristic impedance Z0 to 50Ω, and for this purpose, the dimensions shown in FIG.
The thickness h) of the insulator 32 must satisfy the relationship shown in equation (1) below. (However, ε is the dielectric constant of the substrate.)
【０
００５】0
005]
【数１】[Math 1]
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高周波回路では、回路の小型化を行おうとしてマイ
クロストリップライン３１の幅Ｗを小さくする場合、（
１）式に従って絶縁物３２の厚さｈも小さくしなければ
ならないが、基板を兼ねる絶縁物３２の厚さｈを小さく
するには限りがあるとともに、電流密度の増大に伴う放
熱性の悪さのため、十分には小型化できないという問題
があった。However, in the above-mentioned conventional high frequency circuit, when the width W of the microstrip line 31 is reduced in order to miniaturize the circuit, (
1) The thickness h of the insulator 32 must also be reduced according to equation 1), but there is a limit to reducing the thickness h of the insulator 32 that also serves as a substrate, and there is a problem with poor heat dissipation due to an increase in current density. Therefore, there was a problem that it could not be sufficiently miniaturized.
【０００７】また、基板を兼ねる絶縁物３２の両面にマ
イクロストリップライン３１とアース３３とを形成しな
ければならず、手数がかかるとともに片面のみしか回路
形成ができないという問題もあった。Further, the microstrip line 31 and the ground 33 must be formed on both sides of the insulator 32 which also serves as a substrate, which is time consuming and there is also the problem that the circuit can only be formed on one side.
【０００８】本発明は上記問題を解決するもので、十分
に小型化でき、容易に形成でき、放熱性が良好で、かつ
両面に回路を形成できる高周波回路を提供することを目
的とするものである。The present invention solves the above problems, and aims to provide a high frequency circuit that can be sufficiently miniaturized, easily formed, has good heat dissipation, and can have circuits formed on both sides. be.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の第１の手段は、マイクロストリップライン
および絶縁物を膜で形成したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a first means of the present invention is to form the microstrip line and the insulator with a film.
【００１０】また、本発明の第２の手段は、上記第１の
手段において、アースを金属膜で形成したものである。
また、本発明の第３の手段は、上記第１の手段において
、アースとして金属基板を用いたものである。A second means of the present invention is that in the first means described above, the ground is formed of a metal film. Moreover, a third means of the present invention uses a metal substrate as the ground in the first means.
【００１１】さらに、本発明の第４の手段は、上記第２
の手段において、絶縁物を基板とし、この基板における
マイクロストリップラインを形成した面の反対の面に形
成した回路とマイクロストリップラインとを基板中のヴ
ィアホールによって結合したものである。Furthermore, the fourth means of the present invention is the second means of the present invention.
In this method, an insulating material is used as a substrate, and a circuit formed on the opposite surface of the substrate to the surface on which the microstrip line is formed is coupled to the microstrip line through a via hole in the substrate.
【００１２】0012
【作用】上記第１の手段により、マイクロストリップラ
インおよび絶縁物を膜で形成したので、従来の高周波回
路の１０分の１以下の薄さを実現でき、これにより特性
インピーダンス５０Ωを守りながら、薄膜加工技術によ
って高周波回路を十分に小型化できる。[Function] By forming the microstrip line and the insulator using a film, it is possible to realize a thinness that is less than one-tenth that of a conventional high frequency circuit. Processing technology allows high-frequency circuits to be sufficiently miniaturized.
【００１３】また、上記第２の手段により、金属膜、絶
縁膜、マイクロストリップラインを同じ薄膜技術で連続
的に成膜し、最後にマイクロストリップラインのパター
ニングのみを行うだけでよいため、基板裏面への加工が
なく、高周波回路を簡単に形成できる。[0013] Furthermore, with the second method, it is only necessary to successively form a metal film, an insulating film, and a microstrip line using the same thin film technology, and then pattern the microstrip line at the end. There is no processing required and high frequency circuits can be easily formed.
【００１４】また、上記第３の手段によってアースとし
て金属基板を用いることにより、小型、高密度に形成し
たマイクロストリップラインの熱を金属基板に効率良く
放出できる。Furthermore, by using the metal substrate as the ground according to the third means, heat from the microstrip line formed in a small size and with high density can be efficiently radiated to the metal substrate.
【００１５】さらに、上記第４の手段により、基板にお
けるマイクロストリップラインを形成した面の反対の面
に、同様の構成または異なる構成の回路を設けることが
でき、かつ基板中のヴィアホールによって両面の回路を
接続することができる。Furthermore, according to the fourth means, it is possible to provide a circuit having the same or a different configuration on the surface of the substrate opposite to the surface on which the microstrip line is formed, and to connect both surfaces by means of via holes in the substrate. The circuit can be connected.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の請求項１および２に対応する第１実
施例に係る高周波回路の概略斜視図である。図１に示す
ように、高周波回路は、マイクロストリップライン１と
絶縁薄膜２と金属薄膜３と基板４とからなる。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained based on the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of a high frequency circuit according to a first embodiment corresponding to claims 1 and 2 of the present invention. As shown in FIG. 1, the high frequency circuit includes a microstrip line 1, an insulating thin film 2, a metal thin film 3, and a substrate 4.
【００１７】基板４は９９．６％がアルミナであるもの
が用いられ、この基板４の表面が洗浄された後、基板４
上に、スパッタリングによるクロムと蒸着による金とか
らなる２層構造の金属薄膜３が形成されており、この金
属薄膜３の上に、スピンコートの後にベーキングして形
成したポリイミドからなる絶縁薄膜２が形成されている
。マイクロストリップライン１は、金属薄膜３と同様に
して形成された２層構造の金属薄膜をフォトリソグラフ
ィイおよびウエットエッチングによって絶縁薄膜２上に
パターニングして形成されている。The substrate 4 is made of 99.6% alumina, and after the surface of the substrate 4 is cleaned, the substrate 4 is
A metal thin film 3 with a two-layer structure made of chromium by sputtering and gold by vapor deposition is formed on top of the metal thin film 3. On top of this metal thin film 3, an insulating thin film 2 made of polyimide is formed by baking after spin coating. It is formed. The microstrip line 1 is formed by patterning a two-layer metal thin film formed in the same manner as the metal thin film 3 on the insulating thin film 2 by photolithography and wet etching.
【００１８】アルミナ製の基板４は表面の凹凸が１０μ
ｍ程度あり、金属薄膜３は２層の合計で５μｍ程度であ
るが、ポリイミドからなる絶縁薄膜２（膜厚１０μｍ）
が表面の平坦化を実現し、最後のマイクロストリップラ
イン１の加工精度や寸法精度は十分高く保たれ、本実施
例ではマイクロストリップライン１の表面の凹凸は０．
１μｍ以下であり、マイクロストリップライン１として
良好な断面形状が得られている。The surface unevenness of the alumina substrate 4 is 10μ.
The metal thin film 3 has a total thickness of about 5 μm for two layers, but the insulating thin film 2 made of polyimide (film thickness 10 μm)
realized the surface flattening, and the processing accuracy and dimensional accuracy of the final microstrip line 1 were kept sufficiently high, and in this example, the unevenness of the surface of the microstrip line 1 was 0.
It is 1 μm or less, and a good cross-sectional shape as the microstrip line 1 is obtained.
【００１９】この実施例において、クロムと金とからな
るマイクロストリップライン１の幅Ｗは２０μｍ、マイ
クロストリップライン１の厚さｔは５μｍ、ポリイミド
からなる絶縁薄膜２の厚さｈは１０μｍ、ポリイミド（
絶縁薄膜２）の誘電率εは３．５であり、特性インピー
ダンス５０Ωを実現できた。In this embodiment, the width W of the microstrip line 1 made of chromium and gold is 20 μm, the thickness t of the microstrip line 1 is 5 μm, the thickness h of the insulating thin film 2 made of polyimide is 10 μm, and the thickness h of the insulating thin film 2 made of polyimide (
The dielectric constant ε of the insulating thin film 2) was 3.5, and a characteristic impedance of 50Ω could be achieved.
【００２０】従来のものは、誘電率が２．４、厚さ０．
８ｍｍのフッ素樹脂製の基板の上に、厚膜技術でマイク
ロストリップラインを形成しており、このマイクロスト
リップラインの厚さは３５μｍ、幅は２ｍｍであったた
め、この第１実施例により、従来のものに比べて１００
分の１の小型化が実現できた。The conventional type has a dielectric constant of 2.4 and a thickness of 0.
A microstrip line was formed using thick film technology on an 8mm fluororesin substrate.The thickness of this microstripline was 35μm and the width was 2mm. 100 compared to things
We were able to achieve a one-fold reduction in size.
【００２１】なお、この第１実施例において、基板４と
してアルミナが９９．６％であるものを用いた例を述べ
たが、他の純度のアルミナ、例えば９９．９９％の純度
のアルミナであってもよいし、絶縁性を有していればよ
いので、ＡｌＮやガラス，ＢｅＯなど、あるいはガラス
エポキシ基板，Ｓｉなどであってもよい。In this first embodiment, an example was described in which the substrate 4 was made of 99.6% alumina, but alumina of other purity, for example, alumina of 99.99% purity, may be used. Alternatively, it may be made of AlN, glass, BeO, or a glass epoxy substrate, Si, etc., as long as it has insulating properties.
【００２２】また、マイクロストリップライン１および
金属薄膜３はクロムと金との２層構造としたが、基板４
との密着性がよければ金のみでもよいし、また導電性の
良好な材質、例えばＣｕ，Ｐｔなどの材料でもよい。ま
た、金属薄膜３は薄膜に限らず、金属ペーストの印刷焼
成などであってもよい。Furthermore, although the microstrip line 1 and the metal thin film 3 have a two-layer structure of chromium and gold, the substrate 4
Gold alone may be used as long as it has good adhesion to the material, or it may be made of a material with good conductivity, such as Cu or Pt. Further, the metal thin film 3 is not limited to a thin film, and may be formed by printing and baking a metal paste.
【００２３】また、絶縁薄膜２はポリイミドとしたが、
他の絶縁物であってもよく、例えば、スパッタによるＴ
ａＯやＳｒＴｉＯなどの高誘電体材料やプラズマＣＶＤ
によるＳｉＮ，ＳｉＯなどの無機物やＳＯＧなどでもよ
い。In addition, although the insulating thin film 2 was made of polyimide,
Other insulators may also be used, for example T by sputtering.
High dielectric materials such as aO and SrTiO and plasma CVD
Inorganic materials such as SiN and SiO, SOG, etc. may also be used.
【００２４】次に、本発明の請求項３に対応する第２実
施例に係る高周波回路について図２を参照しながら説明
する。図２に示すように、高周波回路は、マイクロスト
リップライン１１と絶縁薄膜１２と金属基板１３とから
なる。Next, a high frequency circuit according to a second embodiment corresponding to claim 3 of the present invention will be explained with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the high frequency circuit consists of a microstrip line 11, an insulating thin film 12, and a metal substrate 13.
【００２５】金属基板１３は銅板が用いられており、こ
の金属基板１３の表面が洗浄された後、減圧ＣＶＤ法に
より温度４００°Ｃで金属基板１３上にＳｉＯ薄膜が絶
縁薄膜１２として形成され、さらにこの絶縁薄膜１２上
に、クロムと金との金属薄膜からなるマイクロストリッ
プライン１１が形成されている。A copper plate is used as the metal substrate 13, and after the surface of the metal substrate 13 is cleaned, an SiO thin film is formed as the insulating thin film 12 on the metal substrate 13 at a temperature of 400° C. by a low pressure CVD method. Further, on this insulating thin film 12, a microstrip line 11 made of a metal thin film of chromium and gold is formed.
【００２６】この構成により、幅が２０μｍで特性イン
ピーダンスが５０Ωのマイクロストリップライン１１を
得られ、上記第１実施例と同様に従来のものに比べて１
００分の１に小型化した回路であるため、アンプなどの
回路に対して有用である。With this configuration, a microstrip line 11 with a width of 20 μm and a characteristic impedance of 50 Ω can be obtained, which is 11 smaller than the conventional one as in the first embodiment.
Since the circuit is miniaturized to 1/00, it is useful for circuits such as amplifiers.
【００２７】なお、この第２実施例において、絶縁薄膜
１２はＳｉＯ薄膜とした構成を述べたが、金属基板１３
を熱酸化させて成形した酸化物（例えばＣｕＯ，Ａｌ２
Ｏ３）でもよい。In this second embodiment, the insulating thin film 12 is a SiO thin film, but the metal substrate 13
Oxide formed by thermal oxidation (e.g. CuO, Al2
O3) may also be used.
【００２８】次に、本発明の請求項４に対応する第３実
施例に係る高周波回路について図３を参照しながら説明
する。図３に示すように、高周波回路は、マイクロスト
リップライン２１と絶縁薄膜２２と金属薄膜２３と絶縁
基板２４とからなり、絶縁基板２４にヴィアホール２５
が設けられている。なお、２６はワイヤーである。Next, a high frequency circuit according to a third embodiment corresponding to claim 4 of the present invention will be explained with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the high-frequency circuit consists of a microstrip line 21, an insulating thin film 22, a metal thin film 23, and an insulating substrate 24.
is provided. Note that 26 is a wire.
【００２９】絶縁基板２４は、グリーンシートにＮＣパ
ンチにてヴィアホール２５を開けた後、導体印刷によっ
て埋め込みとランド形成を行い、焼成して製造されてい
る。このようにして作った絶縁基板２４の表面に第１実
施例の如く高周波回路が形成されるが、不要な部分は全
てフォトリソグラフィイ工程によって除去され、必要な
部分のみ金属薄膜２３および絶縁薄膜２２として残し、
この絶縁薄膜２２の上にマイクロストリップライン２１
を形成する。このようにして形成したマイクロストリッ
プライン２１を、絶縁基板２４のヴィアホール２５に設
けたランドにワイヤー２６を介して接続し、絶縁基板２
４の裏面の回路との信号のやり取りを行うように構成す
る。絶縁基板２４の裏面には、同様にして高周波回路を
形成する。これにより、高密度の高周波回路を実現でき
る。The insulating substrate 24 is manufactured by punching a via hole 25 in a green sheet using an NC punch, then embedding and forming a land by conductor printing, and firing. A high frequency circuit is formed on the surface of the insulating substrate 24 made in this way as in the first embodiment, but all unnecessary parts are removed by a photolithography process, and only the necessary parts are covered with the metal thin film 23 and the insulating thin film 22. leave as
A microstrip line 21 is placed on this insulating thin film 22.
form. The microstrip line 21 thus formed is connected to the land provided in the via hole 25 of the insulating substrate 24 via the wire 26, and the insulating substrate 24 is
It is configured to exchange signals with the circuit on the back side of No. 4. A high frequency circuit is similarly formed on the back surface of the insulating substrate 24. This makes it possible to realize a high-density high-frequency circuit.
【００３０】なお、この第３実施例において、絶縁基板
２４としてはセラミック基板が用いられるが、スルーホ
ールやヴィアホールを形成できるガラスエポキシ基板な
どの材料でもよい。また、絶縁基板２４の裏面に形成す
る回路は、マイクロストリップライン２１を用いた高周
波回路に限るものではなく、ＳＭＴなどによる低周波回
路であってもよい。In this third embodiment, a ceramic substrate is used as the insulating substrate 24, but a material such as a glass epoxy substrate that can form through holes or via holes may also be used. Further, the circuit formed on the back surface of the insulating substrate 24 is not limited to a high frequency circuit using the microstrip line 21, but may be a low frequency circuit using SMT or the like.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下の効
果がある。■マイクロストリップラインおよび絶縁物を
膜で形成したので高周波回路を十分に小型化できる。■
アースを金属膜で形成することにより、高周波回路を簡
単に形成できる。■アースとして金属基板を用いること
により、小型、高密度に形成したマイクロストリップラ
インの熱を金属基板に効率良く放出できる。■基板を絶
縁物とすることにより両面回路の形成を実現できる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention has the following effects. ■Since the microstrip line and insulator are formed with a film, the high frequency circuit can be sufficiently miniaturized. ■
By forming the ground with a metal film, a high frequency circuit can be easily formed. ■By using a metal substrate as a ground, the heat from the small, densely formed microstrip line can be efficiently dissipated to the metal substrate. ■By using an insulating substrate, it is possible to form a double-sided circuit.
【図１】本発明の請求項１および２に対応する第１実施
例に係る高周波回路を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a high frequency circuit according to a first embodiment corresponding to claims 1 and 2 of the present invention.
【図２】本発明の請求項３に対応する第２実施例に係る
高周波回路を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a high frequency circuit according to a second embodiment corresponding to claim 3 of the present invention.
【図３】本発明の請求項４に対応する第３実施例に係る
高周波回路を示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a high frequency circuit according to a third embodiment corresponding to claim 4 of the present invention.
【図４】従来の高周波回路を示す概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a conventional high frequency circuit.
【図５】従来の高周波回路を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a conventional high frequency circuit.
１，１１，２１ マイクロストリップライン２，１２
，２２ 絶縁薄膜
３，２３金属薄膜
４ 基板1, 11, 21 Microstrip line 2, 12
, 22 Insulating thin film 3, 23 Metal thin film 4 Substrate
Claims (4)
アースとからなる高周波回路であって、絶縁物として絶
縁膜を形成し、その上にマイクロストリップラインを薄
膜で形成してなる高周波回路。1. A high frequency circuit comprising a microstrip line, an insulator, and a ground, wherein an insulating film is formed as the insulator, and the microstrip line is formed as a thin film on the insulating film.
求項１記載の高周波回路。2. The high frequency circuit according to claim 1, wherein a metal film is formed as the ground.
求項１記載の高周波回路。3. The high frequency circuit according to claim 1, wherein a metal substrate is used as the ground.
マイクロストリップラインを形成した面の反対の面に形
成した回路とマイクロストリップラインとを基板中のヴ
ィアホールによって結合した請求項２記載の高周波回路
。4. The high frequency circuit according to claim 2, wherein the substrate is an insulating material, and the circuit formed on the opposite surface of the substrate to the surface on which the microstrip line is formed and the microstrip line are coupled by a via hole in the substrate. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045265A JPH04282901A (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | High frequency circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP3045265A JPH04282901A (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | High frequency circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282901A true JPH04282901A (en) | 1992-10-08 |
Family
ID=12714469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045265A Pending JPH04282901A (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | High frequency circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04282901A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208473A (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Victor Co Of Japan Ltd | Signal line design method in printed board, and printed board manufactured by using design method |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP3045265A patent/JPH04282901A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208473A (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Victor Co Of Japan Ltd | Signal line design method in printed board, and printed board manufactured by using design method |
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