JPH04368003A - 集積回路用のマイクロ波伝送線路 - Google Patents

集積回路用のマイクロ波伝送線路

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Publication number
JPH04368003A
JPH04368003A JP3143490A JP14349091A JPH04368003A JP H04368003 A JPH04368003 A JP H04368003A JP 3143490 A JP3143490 A JP 3143490A JP 14349091 A JP14349091 A JP 14349091A JP H04368003 A JPH04368003 A JP H04368003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
transmission line
line
dielectric
conductors
Prior art date
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Pending
Application number
JP3143490A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Hiraoka
平岡 孝啓
Tsuneo Tokumitsu
恒雄 徳満
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH04368003A publication Critical patent/JPH04368003A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波伝送線路に係
り、特に、マイクロ波・ミリ波帯で使用する集積回路に
用いるマイクロ波伝送線路に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のマイクロ波伝送線路のコプ
レーナ線路の構成を示す。同図に示すコプレーナ線路は
誘電体基板1上に幅wの導体6が形成され、さらに、接
地された導体5及び導体7がそれぞれ導体6から所定の
間隔sだけ離れて形成される。特性インピーダンスは線
路幅w及び線路間隔sの比で決定される。このコプレー
ナ線路は導体5,6,7が全て基板1上にあるため、接
地を完全に且つ、容易に行うことができる。図7は従来
のマイクロ波伝送線路のスロット線路の構成を示す。同
図に示すスロット線路は誘電体基板1上に間隔Gだけ離
れて接地導体8及び9が形成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記に示す
図6のコプレーナ線路は、導体端部で導体間が結合され
ている構成が主であるため、高周波電流が導体端部に集
中し、導体損失が大きいという欠点がある。また、図7
に示すスロット線路もコプレーナ線路と同様に導体側端
部に電流が集中するために導体損失が大きいという欠点
がある。
【0004】一般に金属導体の厚さを増加させることに
より伝送線路の線路損失を少なくすることができる。金
属導体の厚さを増加させる方法としては、金属蒸着、電
界メッキ、無電界メッキ、厚膜印刷がある。そのうち、
金属蒸着の場合、不要な金属導体を除去するため、金属
導体膜の厚さに対応したレジスト膜が必要であり、レジ
スト膜を厚くした場合、露光、現像のプロセスによりレ
ジスト膜の垂直性が悪くなり、良好なレジスト膜が形成
できない。従って、導体の垂直方向の精度が悪くなる他
、不要な導体が基板に残るという欠点がある。メッキの
場合は、導体膜の成長に伴なって横方向にも成長し、垂
直方向のパターン精度が悪くなることにより特性インピ
ーダンスが変化し、設計性を損なうという欠点がある。 さらに、これらの方法は金属導体の厚膜化により金属導
体膜と基板間の熱膨張係数の違いに起因する機械的なス
トレスにより金属導体膜が基板から剥がれ、或いは断線
を生じるという問題がある。
【0005】また、厚膜印刷の場合、塗布するペースト
液が金属粒子と有機溶剤からなり、有機溶剤を加熱によ
り除去するが、金属粒子間に空洞が生じ、蒸着、メッキ
の方法と比較して導体損失が大きいため、マイクロ波以
上の周波数では非常に伝送損失が大きいという問題があ
る。従って、金属導体膜の厚さを増加させて、伝送損失
を改善する方法は非常に困難である。
【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
上記問題を解決し、導体端部の電流集中が緩和され、導
体損失が低減され、さらに、伝送線路の分岐が容易に実
現できるマイクロ波伝送線路を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】誘電体または、半導体を
含む基板上に誘電体膜を挟んで重なり合うように形成さ
れた伝送線路を有し、伝送線路間の始点及び終点を含む
2つ以上の点で伝送線路間を導体で接続する。
【0008】
【作用】本発明は誘電体基板上または半導体基板上に誘
電体膜を挟んで重なりあうように伝送線路を形成し、膜
間を挟んで上下の伝送線路または、誘電体膜の一部を導
体で接続することにより誘電体膜を介して積層構造をと
っている伝送線路において等価的に導体端部の電流集中
が緩和されると共に、機械的なストレスが少なくなり、
また、導体損失も少なくなる。また、インピーダンスが
従来の伝送線路と同一である場合、接続されることによ
り伝送線路幅が小さくなるため、従来のコプレーナ線路
、スロット線路に比較して伝送線路の面積を小さくする
ことができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の構成を示し、同
図(A)は斜視図、同図(B)はA−A’における断面
図である。伝送線路は誘導体(半導体)基板1の上に形
成された導体膜10,11,12とさらにその上に高さ
Hのシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜等
による誘電体膜20を形成し、導体膜10、11、12
の直ぐ上の誘電体膜20上に導体13,14,15から
なる。
【0010】本実施例は伝送線路の端部が導体により接
続される例である。ここで、第1の伝送線路11の始点
11aが、第1の伝送線路11に重なり合う第2の伝送
線路14の端部14aと導体により接続する。第1の伝
送線路11の終点11bが第1の伝送線路11に重なり
合う第2の伝送線路14の端部14bと導体により接続
する。
【0011】図1(B)の断面図において、第2の伝送
線路14の接地導体13、15は端部13a,15aで
、接地導体である導体膜10及び12に接続する。本実
施例では、電流が導体膜10,11,12及び導体13
,14,15の端部に生じるが、従来の構造と比べ、等
価的に導体の厚みが約2倍に増加した電流分布となる。 これにより、導体損失を約1/2に小さくすることがで
きる。また、従来の伝送線路の幅では伝送線路の特性イ
ンピーダンスが低くなるため、従来と同一インピーダン
スの線路を構成した場合に線路幅及び線路間隔が小さく
でき、従来の伝送線路と比較して寸法の小さな伝送線路
が実現できる。
【0012】図2は本発明の第2実施例のコプレーナ線
路の構成を示し、同図(A)は斜視図、同図(B)はA
−A’における断面図を示す。本実施例は伝送線路の始
点、及び終点を含む2つ以上の点においてスルーホール
により伝送線路間、及び接地導体間が接続されるもので
ある。
【0013】同図は誘電体(半導体)基板1の上に形成
された導体膜10,11,12の直ぐ上の誘電体膜20
上に導体13,14,15の伝送線路を形成する。伝送
線路の始点14a、及び終点14bを含む2つ以上の点
として、スルーホール16を設け、伝送線路間及び接地
導体間が接続される。同図における伝送線路の接続手段
は、導体膜10と導体13により構成される第1の伝送
線路の点aとa’を接続するスルーホール161 、導
体膜11と導体14により構成される第2の伝送線路の
点bとb’を接続するスルーホール162 、導体膜1
2と導体15により構成される第3の伝送線路の点cと
c’を接続するスルーホール163 が設けられる。
【0014】これにより、第1実施例と同様の理由によ
り導体損失を約1/2に小さくすることができると共に
、線路幅、線路間隔が小さくでき、従来の伝送線路と比
較して寸法の小さな伝送線路が実現できる。また、線路
幅、線路間隔の値によって、伝搬する電磁波が、中心導
体11と14によって伝搬するモードがあり、通常の伝
搬モードがこのモードに変換されることが考えられる。 上下に接続したスルーホールによりこの上下の導体で伝
搬するモードを防止し、モード変換による線路損失を防
ぐ。これにより、良好な周波数特性が実現できる。
【0015】図3は本発明の第3実施例のスロット線路
の構成の断面図を示す。本実施例はスロット線路の構成
にスルーホールを設けて伝送線路を接続する。同図は誘
電体(半導体)基板1の上に形成された導体膜21、2
2からなるスロット線路上に、高さHの誘電体膜20を
形成し、導体膜21、22の直ぐ上の誘電体膜20上に
導体23及び24からなるスロット線路を形成する。伝
送線路の始点及び、終点を含む2つ以上の点においてス
ルーホール16により伝送線路間及び接地導体間が接続
される。同図における伝送線路の接続手段は導体膜21
と導体23により構成される第1の伝送線路の点aとa
’を接続するスルーホール161 、導体膜22と導体
24により構成される第2の伝送線路の点bとb’を接
続するスルーホール162 が設けられている。本実施
例では電流が導体膜21、22及び導体23、24の端
部に生じるが、従来のスロット線路に比べ、等価的に導
体の厚みが約2倍に増加した電流分布となり、導体損失
を約1/2に小さくすることができる。
【0016】図4は本発明の第4実施例のコプレーナ線
路の構成の断面図を示す。同図は誘電体(半導体)の基
板1上に誘電体膜20、25を形成すると共に、誘電体
膜20及び25の膜間に導体10、11、12からなる
コプレーナ線路を形成し、誘電体膜20の上部に導体1
3、14、15からなるコプレーナ線路を形成する。さ
らに、導体13、10、導体14、11及び導体15、
12の各伝送線路の始点及び終点を含む2つ以上の点に
おいて、それぞれスルーホール161 、162 、1
63 が設けられている。本実施例では電流が導体10
、11、12、13、14、15の端部に生じるが従来
の構造のような場合に比べ、等価的に導体厚みが約2倍
に増加した電流分布となり、導体損失を約1/2に小さ
くすることができる。さらに、本実施例は誘電体基板1
上に誘電体膜25が形成されているため、誘電体損失の
大きな誘電体基板、シリコン基板のような電流漏洩のあ
る誘電体基板の場合、基板の影響をなくし、伝送損失の
少ない伝送線路が実現できる。
【0017】図5は本発明の第5実施例のコプレーナ線
路の構成の断面図を示す。同図は誘電体(半導体)基板
1上に誘電体膜20、25を形成すると共に、誘電体膜
25の下部に導体10、11、12からなるコプレーナ
線路を形成し、誘電体膜20及び25の膜間に導体13
、14、15からなるコプレーナ線路を形成し、さらに
、誘電体膜20の上部に導体17、18、19からなる
コプレーナ線路を形成する。さらに、導体17、13、
10の伝送線路間にはスルーホール161 が設けられ
、導体18、14、11の伝送線路間にはスルーホール
162 が設けられ、導体19、15、12の伝送線路
間にはスルーホール163 が設けられている。
【0018】第4実施例と同様に、本実施例では、電流
が導体10、11、12、13、14、15、17、1
8、19の端部に生じるが、従来の構造に比べて等価的
に導体の厚みが約3倍に増加した電流分布となり、電流
の集中が緩和され、導体損失を約1/3に小さくするこ
とができる。また、従来の伝送線路の幅では、伝送線路
の特性インピーダンスが低くなるため、同一インピーダ
ンスの線路を構成した場合、線路幅、線路間隔が小さく
でき、従来の伝送線路と比較して寸法の小さな伝送線路
が実現できる。
【0019】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、誘電体基
板上または、半導体基板上に誘電体膜及び導体膜を形成
し、誘電体膜の膜間の任意の2つ以上の部分にそれぞれ
導体の組み合わせでなる伝送線路を形成し、これらの伝
送線路が誘電体膜を介して積層構造をとっているので、
等価的に導体端部の電流集中が緩和され、導体損失が低
減される。また、従来の伝送線路と同一なインピーダン
スの場合、線路幅が小さくなるので、従来のコプレーナ
線路及び、スロット線路に比べて伝送線路の面積を小さ
くできる利点がある。さらに、積層構造をとる構成では
上下の線路を必要な方向にそれぞれ分岐させることがで
きるため、伝送線路の分岐が容易に実現できるという利
点も有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のコプレーナ線路の構成を
示す図である。
【図2】本発明の第2実施例のコプレーナ線路の構成を
示す図である。
【図3】本発明の第3実施例のスロット線路の構成の断
面図である。
【図4】本発明の第4実施例のコプレーナ線路の構成の
断面図である。
【図5】本発明の第5実施例のコプレーナ線路の構成の
断面図である。
【図6】従来のマイクロ波伝送線路のコプレーナ線路の
構成図である。
【図7】従来のマイクロ波伝送線路のスロット線路の構
成図である。
【符号の説明】
1  基板 10,11,12,  導体膜 13,14,15,21,22,23,24    導
体14a  始点 14b  終点 14c,14d  その他の点 161 ,162 ,163   スルーホール20,
25  誘電体膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  誘電体または、半導体を含む基板上に
    誘電体膜を挟んで重なり合うように形成された伝送線路
    を有し、前記伝送線路間の始点及び終点を含む2つ以上
    の点で前記伝送線路間を導体で接続したことを特徴とす
    るマイクロ波伝送線路。
JP3143490A 1991-06-14 1991-06-14 集積回路用のマイクロ波伝送線路 Pending JPH04368003A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998052255A1 (de) * 1997-05-12 1998-11-19 Robert Bosch Gmbh Hochfrequenz-halbleiterlasermodul
KR20010077106A (ko) * 2000-01-31 2001-08-17 김용권 코플래나 웨이브 가이드
KR20010111806A (ko) * 2000-06-13 2001-12-20 구자홍 집적화된 고주파 공진기 및 그 제조 방법
US6369677B1 (en) 1998-08-26 2002-04-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Arrangement for more even current distribution in a transmission line
KR100348443B1 (ko) * 2000-07-13 2002-08-10 엘지전자 주식회사 유전체 공진기 및 그 제조방법
KR100579441B1 (ko) * 2003-11-21 2006-05-12 학교법인 동국대학교 표면 멤스 기술을 이용한 다공성 실리콘 기반마이크로스트립 전송선로
KR100644130B1 (ko) * 2000-08-17 2006-11-10 재단법인서울대학교산학협력재단 마이크로머시닝을 이용한 인버티드 오버레이 코플래나웨이브 가이드

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