JPH06268417A - マイクロ波集積回路の相互接続を行う方法及び装置 - Google Patents

マイクロ波集積回路の相互接続を行う方法及び装置

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JPH06268417A
JPH06268417A JP5339655A JP33965593A JPH06268417A JP H06268417 A JPH06268417 A JP H06268417A JP 5339655 A JP5339655 A JP 5339655A JP 33965593 A JP33965593 A JP 33965593A JP H06268417 A JPH06268417 A JP H06268417A
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cable
coaxial cable
conductive
coaxial
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アントニー ピアーロ ジョン
Thomas H Graham
ヘンリー グラハム トーマス
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マイケル ワイナー スコット
Paul Heller
ヘラー ポール
Joseph L Merenda
レオナルド メレンダ ジョセフ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】小型同軸ケーブルをマイクロ波集積回路(MMIC)
装置に相互接続するための装置及び方法を提供するこ
と。 【構成】MMICパッケージ(25)を同軸ケーブル(5) で相互
接続する同軸／共平面導波管コネクタ(1) で、回路板(5
7)内の同軸ケーブル(5) 端部に、ほぼ半円形で、中心か
ら外側に３層同軸構造に配置された導体部分(35)、誘電
部分(40)及びシールド部分(45)を備える接続断面部(20)
を形成し、導体部分(35)を導電性リボン(65)を介してMM
ICパッケージ(25)に接続し、誘電板(10)を接着材(17)で
被覆してから、同軸ケーブル(5) を接着材(17)内に配線
し、導電材(18)及び誘電材(19)が連続的に誘電ケーブル
板上に重ねられる。ケーブルの上部分は、フライス削り
で除去され、導電材(50)がシールド部分(45)に結合し
て、これを回路板(57)の接地面(18)及びMMICパッケージ
(25)に接続する。さらに、導体(35)からMMICパッケージ
(25)までに別の導電性リボン(65)が接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路相互接続装置、特
にモノリシックマイクロ波集積回路装置の相互接続に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ電子工学、特にモノリシックマ
イクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）パッケージングの分野で
の技術的進歩によって、無線周波数（ＲＦ）電子アセン
ブリが急速に小型化されている。しかし、ＭＭＩＣパッ
ケージを完全電子回路アセンブリに結合するための相互
接続技術がＭＭＩＣパッケージ自体ほどに急速に小型化
及び効率化が進んでいない。その結果、従来の相互接続
技術を用いることによって、ＭＭＩＣ技術に関連した技
術進歩の多くが生かされていない。
【０００３】ＭＭＩＣパッケージを相互接続する従来方
法として、チャネル化マイクロストリップ及び共平面ス
トリップラインがある。各ＭＭＩＣパッケージ上に配置
されたＭＭＩＣ装置もこれらの伝送媒体を用いているた
め、ＭＭＩＣの入力及び出力ポートはこれらの従来形相
互接続技術の両方に適合することができる。しかし、上
記従来形相互接続技術には電気的及び機械的欠点があ
る。
【０００４】挿入損失を低くし、信号間の分離性を高く
することが重要な要件であるが、これらは従来形相互接
続技術では達成することが困難である。しかし、損失を
低くするために導体の断面を大きくし、望ましくない信
号結合を防止するために間隔を広くすれば、これらの要
件を満たすことができる。従来形相互接続技術のさらな
る問題点として、回路分離要件が犯されないようにする
ため、導線同士を交差させてはならない。これらの分離
要件から、ＭＭＩＣパッケージ及び従来形相互接続方法
を用いた回路は大きくならざるを得ない。導線分離を維
持する結果、ＭＭＩＣ回路アセンブリは、必ずしもＭＭ
ＩＣ装置及びパッケージに本来備わっている小型化の利
点を共用することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マイ
クロ波集積回路装置の相互接続のための装置及び方法を
提供することである。
【０００６】本発明の別の目的は、小型同軸ケーブルを
マイクロ波集積回路装置に相互接続するための装置及び
方法を提供することである。
【０００７】本発明のさらなる目的は、ＭＭＩＣパッケ
ージを互いに非常に接近させて配置でき、従って導線に
よる電気損失を最小限に抑えると共に、回路板上でのＭ
ＭＩＣパッケージの密度を最大にすることができる小型
同軸ケーブル相互接続装置を提供することである。
【０００８】本発明のさらに別の目的は、小型同軸ケー
ブル相互接続装置に用いられる同軸／共平面導波管遷移
装置を提供することである。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、選択された回
路位置に容易に配置することができる同軸／共平面導波
管遷移点を備えた小型同軸ケーブル相互接続装置を提供
することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの形式によ
れば、同軸／共平面導波管コネクタには、接続断面部、
導電性ストリップ及び導電性リボンが設けられている。
同軸／共平面導波管コネクタの接続断面部は、誘電板上
に載置された誘電材でほぼ包囲されている。接続断面部
には、中心導体部分、誘電部分及びシールド部分が同軸
に設けられている。接続断面部は、同軸ケーブルの端部
分の上半分を水平方向に切断して除去することによって
形成される。切断、除去の後に残った誘電部分及びシー
ルド部分はほぼ円弧形の横断面を有しているのに対し
て、中心導体部分はほぼ半円形の断面を有している。シ
ールド部分は誘電部分の外側円弧をほぼ包囲しており、
誘電部分は半円形の中心導体部分の扇形部分を包囲して
いる。誘電部分及びシールド部分は中心導体部分の周囲
に同心配置されていることが好ましい。
【００１１】同軸／共平面導波管コネクタはさらに、同
軸／共平面導波管コネクタのシールド部分を回路板の接
地面に結合するための隣接した導電性ストリップを設け
ている。導電性ストリップは、回路板接地面をＭＭＩＣ
パッケージにも接続することができる十分な大きさにし
て、すべての回路素子が共通接地面を有するようにしな
ければならない。同軸／共平面導波管コネクタはさら
に、中心導体部分に取り付けられた導電性リボンを設け
ている。導電性リボンは、ＭＭＩＣパッケージの入／出
力コネクタを同軸／共平面導波管コネクタの中心導体部
分に結合することができる十分な大きさでなければなら
ない。
【００１２】本発明はまた、ＭＭＩＣパッケージ及び小
型同軸ケーブルを相互接続する際に用いられる同軸／共
平面導波管コネクタを製造する方法も含んでいる。誘電
板の上を接着材で被覆し、その上に小型同軸ケーブルを
配線する。その後、誘電板に導電材からなる層を張り付
け、この層が回路板接地面になる。次に、回路板をさら
なる誘電物質で被覆して、ほぼ平坦で平滑な非導電性上
層を形成する。
【００１３】本発明の方法によれば、誘電板の上部分を
除去できるように、同軸ケーブルの端部分を含む誘電ケ
ーブル板の比較的小さい領域を切断する。また、中心導
体、誘電層及び外側同軸シールドを含む小型同軸ケーブ
ルのほぼ水平方向の断面を露出させて接続断面部を形成
できるように、小型同軸ケーブルの上半分を除去する。
さらに、導電層の、接続断面部に隣接した部分を露出さ
せるため、フライス削り処理によって十分な量の誘電材
を除去する。ＭＭＩＣ装置を設置できるようにするた
め、回路板の、小型同軸ケーブルの端部に隣接した位置
に凹部が設けられている。
【００１４】本方法ではさらに、導電性ストリップを接
続断面部の外側同軸シールド及び回路板接地面の両方に
張り付ける。導電性リボンを接続部分の露出した中心導
体に接続する。次に、ＭＭＩＣ装置を含むＭＭＩＣパッ
ケージを誘電回路板の凹部内にはめ込み、誘電回路板全
体を支持するベースプレートに固着する。その結果、導
電性リボンをＭＭＩＣパッケージの入／出力ポートに接
続して、導電性ストリップをＭＭＩＣパッケージの接地
面に接続した時、信号の反射をほとんど、またはまった
く伴わないで電気信号を小型同軸ケーブル及びＭＭＩＣ
装置間で適切に伝送することができる。
【００１５】
【作用】小型同軸ケーブルをＭＭＩＣパッケージ等のス
トリップライン適合装置に接続するために、本発明の１
つの形式に従って構成された同軸／共平面導波管コネク
タが回路板上に用いられる。コネクタは、同軸ケーブル
をＭＭＩＣ装置に接合させることによって、信号の反射
をほとんど、または全く伴わないで電子信号を小型同軸
ケーブルからＭＭＩＣ装置へ適当に伝送することができ
る構造になっている。誘電回路板内に埋め込まれた同軸
ケーブルの端部分を用いて同軸／共平面導波管コネクタ
を形成することができる。
【００１６】また、接続断面部に隣接してＭＭＩＣパッ
ケージの取り付け領域を設けるため、回路板に凹部を形
成することができる。ＭＭＩＣパッケージを凹部内に設
置して、同軸／共平面導波管コネクタの導電性ストリッ
プ及び導電性リボンをＭＭＩＣパッケージに作動連結さ
せると、電気信号が同軸ケーブル及びＭＭＩＣ装置間で
適切に伝送される。
【００１７】
【実施例】同軸／共平面導波管コネクタの好適な形式及
びそれを製造する方法、さらに無線周波数（ＲＦ）モノ
シリックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）の相互接続用
の小型同軸ケーブル装置は、本発明の他の実施例、目
的、特徴及び利点と共に、添付の図面を参照した実施例
についての以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【００１８】次に図１を参照しながら、本発明に従って
構成された好適な形式の無線周波数（ＲＦ）モノリシッ
クマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）の小型同軸ケーブル
／共平面導波管コネクタを説明する。同軸／共平面導波
管コネクタ１は好ましくは、誘導板10の表面上に載置さ
れて回路板アセンブリ57内に埋め込まれている小型同軸
ケーブル５の端部分で構成される。誘導板10は、構造的
に金属ベースプレートすなわち基板15によって支持され
ている。回路板の全体厚さを最小限に抑え、また小型化
を維持するため、同軸／共平面導波管コネクタ１は好ま
しくは回路板アセンブリ57内に包含される。同軸／共平
面導波管コネクタを形成する小型同軸ケーブル５は様々
な方法で誘電板10に付着させることができる。小型同軸
ケーブル５を誘電板10に取り付ける適当な方法として、
小型同軸ケーブルを非導電性接着材17内にはめ込むもの
がある。その後、導電材18の層及び誘電材19でそれぞれ
誘電板全体を被覆してアセンブリ57を形成する。
【００１９】同軸／共平面導波管コネクタ１は基本的
に、回路板アセンブリ57内に埋め込まれている小型同軸
ケーブル５を少なくとも１つのＭＭＩＣ装置70を備えた
ＭＭＩＣパッケージ25等のストリップライン適合装置に
結合するための接続断面部20を設けている。好ましく
は、ＭＭＩＣパッケージ25は、図３に示されているよう
に同軸／共平面導波管コネクタに隣接している回路板凹
部30内にはめ込まれている。好適な実施例では、接続断
面部20は小型同軸ケーブル５を用いて形成されている。
小型同軸ケーブル５の端部を水平方向に半分に切って上
部分を除去することによって、ケーブルの半円形横断面
の下部分だけを残す。小型同軸ケーブルの上部分を除去
すると共に、誘電材19の上層の、接続断面部に隣接した
部分を除去して、図１に示されているように回路板接地
面18を露出させる。好ましくは、接続断面部の上表面は
回路板接地面と同一平面上にある。
【００２０】接続断面部20は３つの構成部分で構成され
ている。第１に、接続断面部20には、好ましくは半円形
横断面の中心導体部分35が軸方向に沿って設けられてい
る。図１に示されているように、中心導体部分35の露出
上表面はほぼ平坦であって、接続断面部20の上表面の一
部を形成している。
【００２１】接続断面部20にはまた、好ましくは均一厚
さの円弧形横断面を有する誘電部分40が設けられてい
る。図１に示されているように、誘電部分40は中心導体
部分35の湾曲半円部分を包囲しており、中心導体部分35
が誘電部分40によって支持されているように見える。接
続断面部20にはさらにシールド部分45を設けることがで
き、これも円弧形横断面を有している。シールド部分45
は一般的に軸方向に沿って同一厚さである。好適な実施
例では、シールド部分45及び誘電部分40は、中心導体部
分35の周囲に同心配置されて、同軸線を形成している。
【００２２】同軸／共平面導波管コネクタ１にはさら
に、様々な導電材のいずれかで形成された導電性ストリ
ップ50が設けられている。好ましくは、銅または金箔が
導電性ストリップ50として用いられる。その理由は、両
材料とも展性および導電性があり、マイクロ電子溶接技
術を用いて容易に接合させることができるからである。
各導電性ストリップ50の第１端部は、露出回路板接地面
18及び接続断面部20のシールド部分45の両方に取り付け
られる。ＭＭＩＣパッケージ25を凹部30にはめ込んだ
後、図３に示されているように各ストリップ50の第２端
部をＭＭＩＣパッケージ接地面72に取り付ける。シール
ド部分45及びＭＭＩＣパッケージの両方に共通アース電
位を与えるため、回路板アセンブリ上のいずれかの位置
で回路板接地面18を金属ベースプレート15または他のア
ース電位に接続することができる。
【００２３】接地面18に取り付けられている導電性スト
リップ50は、シールド部分45を十分に結合及び接地でき
るように接続断面部20の十分な長さ部分に延在できる大
きさであることが好ましい。前述したように、導電性ス
トリップ50は、ＭＭＩＣパッケージを凹部30内に挿入し
た時に外側シールド部分45からＭＭＩＣパッケージ25ま
で延出できる十分な長さでなければならない。
【００２４】図３及び図４に示されているように、ＭＭ
ＩＣパッケージ25を凹部30内でコネクタに近接配置した
時、比較的小さいギャップ60が、回路板凹部30を形成し
ている側壁及び同軸／共平面導波管コネクタ１の両方か
らＭＭＩＣパッケージを分離させている。その結果、導
電性ストリップ50はギャップ60を横切って延出して、Ｍ
ＭＩＣパッケージ25に電気的結合されるようにしなけれ
ばならない。電気的結合は、溶接、はんだ付けまたは超
音波リボン接合等のマイクロ電子技術を用いて行うこと
ができる。
【００２５】同軸／共平面導波管コネクタ１にはさら
に、中心導体部分35に取り付けられた導電性リボン35が
設けられている。リボン65は、好ましくは金または銅等
の導電性及び展性を備えた金属で製造される。図３及び
図４に示されているように、ＭＭＩＣパッケージ25を回
路板凹部30にはめ込んだ時、導電性リボンはＭＭＩＣパ
ッケージ25と接続断面部20とを分離するギャップ60を越
えて延出しなければならない。取り付けた時、導電性リ
ボン65はＭＭＩＣパッケージの入／出力接続部77の導電
性ストリップ75をコネクタの導体部分35に結合する。
【００２６】図１に示されているように、回路板凹部30
は、同軸／共平面導波管コネクタ１に隣接した位置にお
いて回路板アセンブリ57に貫設されている。図３は、回
路板凹部30内に挿入されたＭＭＩＣ装置70を備えたＭＭ
ＩＣパッケージ25を示している。回路板凹部30は回路板
アセンブリ57を貫通して、ＭＭＩＣパッケージ25の上表
面がコネクタの上表面と同一平面になるようにかなりの
深さに設けられることが好ましい。さらに、回路板凹部
30は、ＭＭＩＣパッケージ25を容易に挿入できるように
十分に広くなければならない。ＭＭＩＣパッケージと回
路板装置との接触部は、ベースプレート15、導電性リボ
ン65及び導電性ストリップ50だけでなければならない。
【００２７】図３及び図４に示されているように、好ま
しくはＭＭＩＣパッケージ25には、ＭＭＩＣ装置に接続
するために上表面に誘電材80で包囲された導電性ストリ
ップ75を備えている入／出力接続部77が設けられてい
る。同軸／共平面導波管コネクタの導体部分35に取り付
けられている導電性リボン65は、標準的マイクロ電子溶
接技術を用いてＭＭＩＣパッケージ25の導電性ストリッ
プ75に接合されている。導電性ストリップ75は、それを
ＭＭＩＣパッケージの他の領域から隔離するための誘電
材80によって包囲されている。好ましくは、ＭＭＩＣ装
置70は、入／出力接続部77の導電性ストリップ75に取り
付けられる導線82を設けている。各ＭＭＩＣパッケージ
25は、様々な同軸／共平面導波管コネクタ１に結合でき
る多数のＭＭＩＣ装置70を含むことができる。図３及び
図４に示されているように、ＭＭＩＣパッケージ25を金
属のベースプレート15に固着するため、ベースプレート
15に形成されたねじ孔90にはめ込むねじ85をＭＭＩＣパ
ッケージ25に設けることができる。ねじ85はまた、ＭＭ
ＩＣパッケージ25の適当な部分をベースプレート等のア
ース電位基準に結合するのにも役立てることができる。
前述したように、ＭＭＩＣパッケージ25を回路板凹部30
内にはめ込んだ時、ＭＭＩＣ入／出力接続部77が接続断
面部20の上表面とほぼ同一平面になるように、同軸／共
平面導波管コネクタ及び凹部30が設計されている。従っ
て、導電性リボン65は接続断面部20からＭＭＩＣパッケ
ージ25へ容易に接続することができる。
【００２８】誘電板10は、同軸／共平面導波管コネクタ
１を支持するために用いられ、回路板アセンブリ57の主
構成要素を構成し、主にエポキシガラス繊維、ポリイミ
ドまたはジュロイド(Duroid)（商標）の誘電材で形成さ
れている。上記構造の変更例として、回路板57は第１接
地面（図１〜図４には図示されていない）を備えた誘電
板10と、小型同軸ケーブル５を誘電板10に固着するため
の接着層17と、第２接地面を形成する中間金属導電性層
18と、誘電材19からなる上層とを設けることができる。
【００２９】同軸／共平面導波管コネクタの変更例が図
２に示されている。コネクタは図１で説明したものと同
様に形成されている。しかし、接続断面部を形成するた
めにケーブル５の上半分が除去された時、接続断面部の
上表面が回路板接地面18と同一平面にならないように、
小型同軸ケーブル５が回路板アセンブリ57内に配置され
ている。従って、シールド部分45を接地面18に電気的結
合するためにはんだすみ肉52が用いられている。次に、
導電性リボン65を中心導体部分35に接合して、ＭＭＩＣ
パッケージ25に結合することができる。
【００３０】回路板アセンブリ57に埋め込まれた小型同
軸ケーブル５を用いた変更形の同軸／共平面導波管コネ
クタ150 が図５に示されている。小型同軸ケーブル５の
端部において、機械的ストリッピング、レーザ処理また
は化学的エッチングによって小型同軸ケーブル５のシー
ルド部分155 及び誘電部分160 を同軸的中心導体の周囲
から円周方向に除去して、小型同軸ケーブル５の中心導
体を露出させている。同軸的中心導体が、同軸／共平面
導波管コネクタ150 の導体部分165 を形成している。同
軸／共平面導波管コネクタ150 にはまた、図５に示され
ている小型同軸ケーブル５の端部に隣接して回路板凹部
30内に形成された中間支持パッド170 が設けられてい
る。好適な実施例では、導体部分165 が軸方向に突出
し、小型同軸ケーブル５の中心導体に連続している。ま
た、導体部分165 の軸線は、中間支持パッド170 の上表
面にほぼ平行である。さらに、図８に示されているよう
に、導体部分165 は、回路板凹部30を形成している側壁
にほぼ直交している。
【００３１】図５に示されているように、好ましくは中
間支持パッド170 は回路板凹部30及び導体部分165 に隣
接している。中間支持パッド170 は様々な方法で形成で
きる。好ましくは、図５及び図６に示されているよう
に、回路板アセンブリ57の誘電体19の上層の一部を除去
して回路板接地面18を露出させることによって形成され
る。その後、回路板接地面18の選択部分をエッチングで
除去して誘電板10の一部を露出させることによって、形
式には回路板接地面18の一部である導電材からなるスト
リップ180 が誘電板10の一部である誘電材領域190 で包
囲されている図６に示されている「馬蹄形」を形成す
る。次に、中間パッド170 に隣接した位置において回路
板接地面18、接着材17及び誘電板10をすべてエッチング
で除去して図５に示されているようにベースプレート15
を露出させることによって回路板凹部30が形成される。
回路板凹部を形成している側壁と中間パッド170 との間
にギャップ185 を設けることによって、パッドが回路板
アセンブリ57から電気的に分離される。
【００３２】図９は、図７に示されている同軸／共平面
導波管コネクタ及びＭＭＩＣパッケージ25の断面図であ
る。この図面では、回路板アセンブリ57の一部を除去し
て接地面18を露出させた状態が示されている。前述した
ように、接地面18が中間支持パッド170 の表面の一部を
形成している。パッド170 をほぼ包囲するギャップ185
を形成できるように接地面18にエッチングを行うことに
よって、接地面18は回路板の他の部分から電気的に分離
される。所望の導電性ストリップ配置を行うため、中間
支持パッド170 の上表面を形成している接地面18の一部
をエッチングまたはレーザ処理によって除去して、接地
面の導電性ストリップ180 が残るようにする。この配置
によって共平面導波管導体180 がほぼ形成される。接地
面18の一部を除去した後、導電性ストリップ180 の左右
側及び後側に（誘電回路板10の一部に相当する）誘電材
190 が設けられている。この中間パッド配置は一般的に
共平面ストリップライン配置と呼ばれている。
【００３３】図５に示されているように、導電性リボン
195 が中間支持パッド170 の導電性ストリップ180 に接
続されている。中間支持パッド170 の上表面を導体部分
165とほぼ同じ平面にして、導体部分165 を中間支持パ
ッド170 の導電性ストリップ180 に容易に取り付けるこ
とができるようにする必要がある。また、取り付け易く
するため、共平面導波管中心導体180 を導体部分165 に
対して軸方向にほぼ整合させることが好ましい。
【００３４】図７及び図８に示されているように、ＭＭ
ＩＣパッケージ25と中間パッド170とは連続していな
い。従って、中間支持パッド170 の導電性ストリップ18
0 に結合された導電性リボン195 が、中間支持パッド17
0 とＭＭＩＣパッケージ25との間のギャップ200 を越え
なければならない。同軸／共平面導波管コネクタ構造
は、ＭＭＩＣ入／出力接続部77のインピーダンスに整合
することができるので、信号エネルギの反射を最小にす
るか、全くなくして電気信号を小型同軸ケーブル５から
ＭＭＩＣパッケージ25へ適切に伝送することができる。
【００３５】図10に示されているように、本発明は、多
数の選択されたＭＭＩＣパッケージ25とこれに対応する
ＭＭＩＣ装置70を相互接続するため、小型同軸ケーブル
５を多数の同軸／共平面導波管コネクタ１に結合するこ
とができる構造になっている。これは、小型同軸ケーブ
ルの第１端部の末端を上記形状の１つを用いて終端加工
することによって達成される。その後、複数のＭＭＩＣ
パッケージ25の１つを同軸／共平面導波管コネクタに電
気的に結合する。さらに、小型同軸ケーブルの第２端部
の末端を上記形状の１つを用いて終端を形成し、別のＭ
ＭＩＣパッケージ25に結合させる。その結果、ＭＭＩＣ
パッケージ25のＭＭＩＣ装置70が小型同軸ケーブルを介
して電気的に相互接続される。可能な限り最小の回路板
アセンブリを得るため、ここで使用される小型同軸ケー
ブル５の直径は、約 0.010〜0.025 インチ（0.25〜0.5m
m)であることが好ましい。前述したように、小型同軸ケ
ーブルは誘電板10の上部に載置して、回路板アセンブリ
57内に埋め込むことができる。
【００３６】図10は、ＭＭＩＣパッケージ25及びそれら
の対応のＭＭＩＣ装置70を従来方法ではなく小型同軸ケ
ーブル５で相互接続するために本発明のコネクタを用い
る利点を説明している。図10は、必要に応じて配線で
き、互いに交差させたり平行に配置できる小型同軸ケー
ブル５によって相互接続されたＭＭＩＣパッケージ25を
示している。小型同軸ケーブル５は信号分離を行う金属
ジャケットに収容されているので、ケーブルを交差する
こともできる。また、小型同軸ケーブル５の間隔を狭く
し、交差配線することによって、ＭＭＩＣパッケージ25
を非常に近接配置することができ、それによって電気接
続線では通常発生する回路装置間の電気損失が最小に抑
えられる。さらに、本発明の同軸／共平面導波管コネク
タ１を小型同軸ケーブルと共に用いることによって、小
型同軸ケーブル５の外側同軸シールド45のすべてが互い
に結合されて、単一の共通接地面を形成することができ
る。これによって、完成回路のシールド特性が向上す
る。シールド特性の向上と合わせて共通接地面を備えて
いる結果、信号の忠実性が保持されて、従来形の相互接
続方法に較べて信号のより正確な再現性が実現される。
【００３７】本発明の同軸／共平面導波管コネクタの作
製は、例えば単一または二重の接地面を備えたほぼガラ
スエポキシ組成物で形成されて、小型同軸ケーブルを上
に載置したものである回路板アセンブリ57の製造中また
は製造後に行うことができる。そのような回路板アセン
ブリ57の製造方法には、誘電板10の上表面を接着材の層
17で被覆する段階が含まれる。その後、小型ケーブル５
を所望の回路構造に従って誘電板10上に適切に配線す
る。小型同軸ケーブル５は接着材で誘電板上に固着され
る。小型同軸ケーブル５を誘電板10の上表面で配線し
て、ＭＭＩＣパッケージ25を誘電板上に取り付けた時、
相互接続しようとする対応のＭＭＩＣ装置70が小型同軸
ケーブル５によって相互接続されるようにする。その
後、小型同軸ケーブル５を上面に配線した誘電板10に導
電材の層を張り付けて、回路板接地面18を形成する。次
に、回路板接地面18を被覆するために十分な量の誘電材
19を用いる。誘電材19を回路板接地面18及び埋め込まれ
た小型同軸ケーブル５の上方に塗布することによって、
誘電材19にほぼ平坦で水平な上表面が得られるように、
すべての表面突起及び凹みを覆って塞ぐ。
【００３８】同軸／共平面導波管コネクタを製造するた
め、埋め込み小型同軸ケーブル５の端部分のほぼ上半分
を含めて回路板アセンブリ57の上部分を除去するために
フライス盤を用いることができる。コネクタに隣接した
位置の誘電材の上層19も除去して、図１に示されている
ように導電材の層18だけが残るようにしなければならな
い。同軸ケーブルの上半分を除去した後では、小型同軸
ケーブルの下半分の中心導体、35、誘電材40及び外側シ
ールド45が露出する。
【００３９】本方法はさらに、回路板アセンブリ57の、
小型同軸ケーブルの端部に隣接した部分を除去して、回
路板凹部30を設ける段階を有している。これは、フライ
ス盤またはパンチプレスによって行うことができる。次
に、ＭＭＩＣパッケージ25を回路板凹部30内に挿入す
る。図３に示されているように、ＭＭＩＣパッケージ25
を固定及び接地するため、好ましくはＭＭＩＣパッケー
ジ25は回路板の下方に配置されたベースプレート15に取
り付けられる。次に、フライス削りされた小型同軸ケー
ブル５の外側シールド45に導電性ストリップ50を張り付
ける。
【００４０】図１に示されているように、これは接続断
面部20の両側で実施される。導電性ストリップ50は、小
型同軸ケーブル５の外側シールド45をコネクタに隣接し
た位置で導電性層18に結合させる。さらに、フライス削
りされた小型同軸ケーブル５の露出した中心導体35に導
電性リボン65が張り付けられる。ＭＭＩＣパッケージ25
を凹部内に固定した後、図３に示されているように間隙
60を越えるようにして導電性リボン65をＭＭＩＣパッケ
ージの入／出力接続部77の導電性ストリップ75に張り付
けることができる。その後、ＭＭＩＣパッケージ25を回
路板接地面18に結合するため、導電性ストリップ50をＭ
ＭＩＣパッケージ25に張り付ける。
【００４１】同軸／共平面導波管コネクタの変更例も製
造することができる。誘電板10上において接着材17内に
小型同軸ケーブル５を配線し、小型同軸ケーブル５を回
路板接地面18として機能する導電材の層で被覆し、誘電
材19を付け加えることによってほぼ非導電性の平滑な上
表面を得た後、小型同軸ケーブル５の端部分を包囲して
いる誘電材上層19及び回路板接地面18の一部を化学的エ
ッチング等で除去することによって各コネクタを形成す
ることができる。化学的エッチング処理によって小型同
軸ケーブル５の端部分がほぼ露出する。その後、回路板
アセンブリ57の別の部分を化学的にエッチングするか、
フライス削りによって、図５に示されているパッド170
の上表面に対応するほぼ平坦な表面を提供できるよう
に、回路板アセンブリ57の、小型同軸ケーブル５の端部
に隣接した部分を除去する。中間支持パッド170 は、回
路板の誘電材10及びその上に付け加えられた導電性スト
リップ180 から形成されている。導電性ストリップ180
は、周囲の誘電材と共に中間パッドの上表面上に個別に
取り付けることができる。変更例として、パッドを形成
した時、接地面18を露出させることができるように誘電
材19をほぼ除去する。中間パッド170 の導電性ストリッ
プ180 は、図５及び図６に示されているように、回路板
の接地面18の一部をエッチングすることによって形成で
きる。導電性ストリップ180 は、パッドの上表面の中心
部分の両側の部分の接地面18をレーザで除去することに
よって、中間パッドの表面上に形成される。その結果、
誘電材10が、図８に示されているように中間パッドの上
表面の形状に一致した導電性ストリップ180 に隣接して
いる。
【００４２】本方法はさらに、所定の軸方向長さの同軸
シールド部分155 を除去して小型同軸ケーブル５の誘電
部分160 を露出させる段階を有している。次に、小型同
軸ケーブル５の誘電部分160 を化学的エッチング処理し
て円周方向に除去し、小型同軸ケーブル５の中心導体16
5 を露出させる。中心導体165 を露出させた後、それを
中間パッド170 の導電性ストリップ180 の第１端部に張
り付ける。その後、導電性リボン195 を導電性ストリッ
プ180 の反対端部に取り付ける。導電性リボンは、好ま
しくは展性の金属材で形成して、操作しやすく、また標
準的マイクロ電子接合技術を用いてＭＭＩＣパッケージ
に容易に取り付けることができるようにする。
【００４３】その後、回路板アセンブリ57の、中間支持
パッド170 に隣接した所定部分を除去して回路板凹部30
を形成する。次に、前述したように、ＭＭＩＣパッケー
ジ25を回路板凹部30内にはめ込んで、支持ベースプレー
ト25に固着させる。
【００４４】ＭＭＩＣパッケージ25を同軸／共平面導波
管コネクタに接続するため、先に中間支持パッド170 の
導電性ストリップ180 に接続されている導電性リボン19
5 をＭＭＩＣ入／出力接続部77の導体75と結合させる。
その結果、電気信号は小型同軸ケーブル５及びＭＭＩＣ
パッケージ25間を同軸／共平面導波管コネクタ１を介し
て最小の信号エネルギ反射で伝送される。
【００４５】上記処理は、小型同軸ケーブル５の、誘電
板10上に載置されているいずれの長さ部分で実施しても
よい。ある長さの小型同軸ケーブル５の中間に回路板凹
部30を設けることによってこれを達成できる。その結
果、小型同軸ケーブル５の端部が生じて、同軸／共平面
導波管コネクタ１を形成することができる。図10に示さ
れているように、必要に応じてＭＭＩＣ装置25を複数の
同軸／共平面導波管コネクタ１に作動結合してもよい。
【００４６】上記発明の主要な特徴は、独特の同軸／共
面導波管コネクタによって、各ＭＭＩＣパッケージ25を
容易に取り付けることができ、回路板アセンブリ57上の
適当な位置に近接配置でき、適当なコネクタにリボン接
合することができることである。また、上記小型化の結
果、相互接続特性が優れた非常に薄い（約0.060 インチ
（1.5mm)) 回路板で信号正確度及び忠実度を向上させる
ことができる。ＭＭＩＣパッケージ／同軸ケーブルコネ
クタは小型同軸ケーブル５によるＭＭＩＣパッケージの
相互接続を簡単にするため、電気性能を向上させ、製造
コストを軽減しながら、回路の体積を30〜60％減少させ
ることができる。
【００４７】以上に本発明の実施例を添付の図面を参照
しながら説明してきたが、本発明はそれらの実施例に制
限されることはなく、当業者であれば発明の精神の範囲
内において様々な変更及び変化を加えることができる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、選択されたＭＭＩＣパ
ッケージを小型同軸ケーブルで相互接続する同軸／共平
面導波管コネクタを用いるので、ＭＭＩＣパッケージを
互いに非常に近接配置することができ、小型同軸ケーブ
ルによりチャネル化マイクロストリップ及び共平面スト
リップライン等の他の相互接続技術に必然的に伴う位相
的制限を受けることがない。
【００４９】また、本発明のコネクタは、非常に小さい
空間を占めるだけであり、従来の相互接続技術のように
誘電回路板上にＭＭＩＣパッケージを分散配置させるこ
とにより回路全体の寸法が増大する欠点を解消でき、定
められた大きさの回路板上にＭＭＩＣパッケージを高密
度に配置することができる。
【００５０】さらに、ＭＭＩＣパッケージを相互接続す
る用いる小型同軸ケーブルにより、ＭＭＩＣパッケージ
を互いに非常に近接させて配置することから、配線長さ
による各パッケージ間の電気損失を最小限に抑えること
ができ、小型同軸ケーブルが外側保護シールドすなわち
金属ジャケットを備えているため、ケーブル同士を物理
的に上下に重ねて配線しても、信号分離を行うことがで
きる。
【００５１】このため、チャネル化マイクロストリッ
プ、共平面ストリップラインまたは他の相互接続技術で
は実現不可能な、小型同軸ケーブル間に隙間を設けない
で隣接配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に従って形成された、小型
同軸ケーブルをＭＭＩＣパッケージ（図示略）に結合す
るための同軸／共平面導波管コネクタの斜視図である。
【図２】本発明の変更実施例に従って形成された、小型
同軸ケーブルをＭＭＩＣパッケージ（図示略）に結合す
るための同軸／共平面導波管コネクタの斜視図である。
【図３】図１に示されている本発明に従って形成され
て、回路板凹部内にはめ込まれたＭＭＩＣパッケージに
接続されている同軸／共平面導波管コネクタの斜視図で
ある。
【図４】図３に示されているＭＭＩＣパッケージに結合
された同軸／共平面導波管コネクタの上面図である。
【図５】同軸ケーブルをＭＭＩＣパッケージ（図示略）
に結合するため本発明の第２実施例に従って形成された
同軸／共平面導波管コネクタの斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例に従って形成された中間支
持パッドの上面図である。
【図７】本発明の第２実施例に従って形成されて、回路
板凹部内にはめ込まれたＭＭＩＣパッケージに接続され
ている同軸／共平面導波管コネクタの斜視図である。
【図８】図７に示されているＭＭＩＣパッケージに結合
された、中間支持パッドを備えている同軸／共平面導波
管コネクタの上面図である。
【図９】図７に示されている同軸／共平面導波管コネク
タの断面図である。
【図１０】小型同軸ケーブル及び同軸／共平面導波管コ
ネクタによる相互接続を示している、複数のＭＭＩＣパ
ッケージを設けた電子回路板の上面図である。
【符号の説明】
１ 同軸／共平面導波管コネクタ ５ 同軸ケーブル 18 接地面 20 接続断面部 25 ＭＭＩＣパッケージ 35 導体部分 40 誘電部分 45 シールド部分 50 導電性ストリップ 57 回路板 65 導電性リボン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ヘンリー グラハム アメリカ合衆国 ニューヨーク 11757 リンデンハースト フォーティーセカンド ストリート 212 (72)発明者 スコット マイケル ワイナー アメリカ合衆国 ニューヨーク 11793 ワンタグカーライル ロード 2941 (72)発明者 ポール ヘラー アメリカ合衆国 ニューヨーク 11746 ディックス ヒルズ トゥルクストン ロ ード 12 (72)発明者 ジョセフ レオナルド メレンダ アメリカ合衆国 ニューヨーク 11758 マサペクア クロックス ブラバード 480

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基準接地面(18)を備えた回路板(57)上で
    マイクロ波集積回路装置(25)に同軸ケーブル(5) を結合
    するための同軸／共平面導波管コネクタ(1)あって、 (a) 横断面がほぼ半円形であって、対向する第１及び第
    ２の軸端部を有し、導体部分(35)、誘電部分(40)及びシ
    ールド部分(45)を備え、前記導電部分(35)は横断面がほ
    ぼ半円形であり、誘電部分(40)及びシールド部分(45)は
    横断面が円弧形であり、誘電部分(40)が導電部分(35)と
    シールド部分(45)との間に介在しており、誘電部分(40)
    及びシールド部分(45)は導体部分(35)の周囲に同心配置
    されている接続断面部(20)と、 (b) シールド部分(45)を回路板(57)の基準接地面(18)に
    結合する第１導電性手段(50)と、 (c) 導体部分(35)に結合されている第２導電性手段(65)
    とを有しており、 第２導電性手段(65)は、接続断面部(20)の第１端部に結
    合され、かつ接続断面部(20)の反対側の第２端部が同軸
    ケーブル(5) に結合されていることを特徴とする同軸／
    共平面導波管コネクタ。
  2. 【請求項２】 第１導電性手段(50)はマイクロ波集積回
    路装置(25)の基準電位に作動結合しており、第２導電性
    手段(65)はマイクロ波集積回路装置(25)の入／出力接続
    部(77)の導体(75)に結合していることを特徴とする請求
    項１の同軸／共平面導波管コネクタ。
  3. 【請求項３】 接続断面部(20)の上表面は回路板(57)の
    接地面基準電位(18)とほぼ同一平面上にあることを特徴
    とする請求項１の同軸／共平面導波管コネクタ。
  4. 【請求項４】 接続断面部(20)の上表面は実質的に回路
    板(57)の接地面基準電位(18)とは同一平面上になく、第
    １導電性手段(50)としてはんだすみ肉(52)が用いられて
    いることを特徴とする請求項１の同軸／共平面導波管コ
    ネクタ。
  5. 【請求項５】 小型同軸ケーブル(5) を埋め込んだ、基
    準接地面(18)を備えている回路板(57)上でマイクロ波集
    積回路装置(25)に小型同軸ケーブル(5) を結合する同軸
    ／共平面導波管コネクタであって、 (a) 小型同軸ケーブル(5) の端部から軸方向に突出し
    た、小型同軸ケーブル(5) に連続している導体部分(16
    5) と、 (b) 導体部分(165) に隣接配置され、誘電材(190) 上に
    取り付けられた導電性ストリップ(180) を設けて、導体
    部分(165) を導電性ストリップ(180) に結合した中間パ
    ッド(170) と、 (c) 導体部分(165) の位置とは軸方向にほぼ反対の位置
    において導電性ストリップ(180) に接続され、マイクロ
    波集積回路装置(25)に接続される導電性手段(195) と、
    を有していることを特徴とする同軸／共平面導波管コネ
    クタ。
  6. 【請求項６】 導電性ストリップ(180) は導体部分(16
    5) とほぼ同一平面上にあることを特徴とする請求項５
    の同軸／共平面導波管コネクタ。
  7. 【請求項７】 導電性ストリップ(180) は実質的に導体
    部分(165) とは同一平面上にないことを特徴とする請求
    項５の同軸／共平面導波管コネクタ。
  8. 【請求項８】 誘電板(10)上でマイクロ波集積回路装置
    (25)を小型同軸ケーブル(5) で相互接続するための同軸
    ／共平面導波管コネクタを製造する方法であって、 (a) 誘電板(10)を接着材(17)で被覆する段階と、 (b) 小型同軸ケーブル(5) を接着材(17)内で配線して、
    誘電ケーブル板を形成する段階と、 (c) 誘電ケーブル板に導電材(18)を張り付ける段階と、 (d) 導電材を誘電材(19)で被覆する段階と、 (e) 誘電ケーブル板の、小型同軸ケーブルを含んでいる
    領域を除去することによって、誘電ケーブル板の上部分
    を除去し、中心導体(35)、誘電体(40)及び外側同軸シー
    ルド(45)を含む小型同軸ケーブル(5) のほぼ水平方向の
    断面を露出させる段階と、 (f) 小型同軸ケーブル(5) の外側同軸シールドの少なく
    とも一部分及び誘電板(10)内の導電材層(18)に第１導電
    性手段(50)を取り付ける段階と、 (g) 小型同軸ケーブル(5) の露出した中心導体(35)の一
    部分に第２導電性手段(65)の端部を取り付ける段階とを
    有していることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 回路板アセンブリ(57)の誘電板(10)上で
    マイクロ波集積回路装置(25)を小型同軸ケーブル(5) で
    相互接続するための同軸／共平面導波管コネクタを製造
    する方法であって、 (a) 誘電板(10)の上表面を接着材(17)で被覆する段階
    と、 (b) 小型同軸ケーブル(5) を接着材(17)内で配線して、
    誘電ケーブル板を形成する段階と、 (c) 誘電ケーブル板に導電材(18)を張り付ける段階と、 (d) 導電材を誘電材(19)で被覆してほぼ平坦な上表面が
    得られるようにする段階と、 (e) 誘電ケーブル板(57)の、誘電材(19)及び導電材(18)
    の一部を含む第１部分を除去することによって、小型同
    軸ケーブル(5) の端部分を露出させる段階と、 (f) 誘電ケーブル板(57)の、誘電材(19)を含む第２部分
    を除去することによって、導電材(18)の層を露出させ
    て、中間パッド(170) を形成する第１表面を設ける段階
    と、 (g) 第１表面に隣接した、誘電材層(19)、導電層(18)、
    接着層(17)及び誘電板(10)を含む誘電ケーブル板の第３
    部分を除去することによって、回路板アセンブリ(57)の
    内部側壁を形成し、内部側壁によって回路板アセンブリ
    の凹部(30)を形成する段階と、 (h) 第１表面上に導電材(180) を設ける段階と、 (i) 小型同軸ケーブル(5) の所定軸方向長さの外側同軸
    シールド(155) を除去して、小型同軸ケーブルの誘電体
    (160) の円周面を露出させる段階と、 (j) 小型同軸ケーブル(5) の所定軸方向長さの誘電体(1
    60) を除去して、中心導体(165) を所定の軸方向長さだ
    け円周面を露出させる段階と、 (k）小型同軸ケーブル(5) の露出した中心導体(165) の
    一部分を中間パッド(170) 導電材(180) 上に取り付ける
    段階と、 (l) マイクロ波集積回路装置に接続するために、導電性
    手段(195) の一部分を中間パッド(170) の導電材(180)
    上に取り付ける段階とを有していることを特徴とする方
    法。
  10. 【請求項１０】 誘電板(57)上でマイクロ波集積回路装
    置(25)を相互接続する方法であって、 (a) 誘電板を接着材(17)で被覆する段階と、 (b) 小型同軸ケーブル(5) を接着材(17)内で配線して、
    誘電ケーブル板を形成する段階と、 (c) 誘電ケーブル板に導電材(18)を張り付ける段階と、 (d) 導電材を誘電材(19)で被覆してほぼ平坦な上表面が
    得られるようにする段階と、 (e) 誘電ケーブル板(57)の、小型同軸ケーブル(5) を含
    んでいる領域を除去することによって、中心導体(35)、
    誘電体(40)及び外側同軸シールド(45)を含む小型同軸ケ
    ーブル(5) のほぼ水平方向の断面を露出させる段階と、 (f) 誘電ケーブル板(57)の、小型同軸ケーブルの露出し
    た水平方向断面に隣接した所定部分を除去して穴(30)を
    貫設する段階と、 (g) 小型同軸ケーブル(5) の外側同軸シールド(45)及び
    誘電板上の導電材層(18)に第１導電性手段(50)を張り付
    ける段階と、 (h) 小型同軸ケーブル(5) の露出した中心導体(35)に第
    ２導電性手段(65)の端部を張り付ける段階と、 (i) 誘電板の穴(30)内にマイクロ波集積回路装置(25)を
    挿入して、誘電ケーブル板(57)に隣接した金属ベースプ
    レート(15)によって支持する段階と、 (j) 同軸ケーブル(5) の露出した中心導体(35)をマイク
    ロ波集積回路装置(25)に電気的に結合し、小型同軸ケー
    ブル(5) の外側同軸シールド(45)をマイクロ波集積回路
    装置(25)の接地面に電気的に結合する段階とを有してい
    ることを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 誘電板(57)上でマイクロ波集積回路装
    置(25)を相互接続する方法であって、 (a) 誘電板を接着材(17)で被覆する段階と、 (b) 小型同軸ケーブル(5) を接着材(17)内で配線して、
    誘電ケーブル板を形成する段階と、 (c) 誘電ケーブル板に導電材(18)を張り付ける段階と、 (d) 導電材(18)を誘電材(19)で被覆してほぼ平坦な上表
    面が得られるようにする段階と、 (e) 誘電ケーブル板(57)の、誘電材(19)及び導電材(18)
    を含む第１部分を除去することによって、小型同軸ケー
    ブル(5) の端部分を露出させる段階と、 (f) 誘電ケーブル板(57)の、誘電材(19)、導電材(18)及
    び接着材の層(17)を含む第２部分を除去することによっ
    て、中間パッド(170) を形成する第２表面をほぼ包囲す
    る凹んだ第１表面を備えている凹部を設ける段階と、 (g) 第２表面(180) 上に導電材を設ける段階と、 (h) 小型同軸ケーブル(5) の所定軸方向長さの外側同軸
    シールド(155) を除去して、小型同軸ケーブルの誘電体
    (160) を円周面を露出させる段階と、 (i) 小型同軸ケーブル(5) の所定軸方向長さの誘電体(1
    60) を除去して、中心導体(165) を所定の軸方向長さだ
    け円周面を露出させる段階と、 (j) 小型同軸ケーブル(5) の露出した中心導体(165) の
    一部分を中間パッド(170) 導電材(180) 上に取り付ける
    段階と、 (k) 導電性手段(195) の一部分を中間パッド(170) の導
    電材(180) 上に取り付ける段階と (l) 誘電ケーブル板(57)の、中間パッド(170) に隣接し
    た所定部分を除去して穴(30)を貫設する段階と、 (m) 誘電ケーブル板の穴(30)内にマイクロ波集積回路装
    置(25)を挿入する段階と、 (n) マイクロ波集積回路装置(25)を中間パッド(170) に
    電気的に結合する段階とを有していることを特徴とする
    方法。
  12. 【請求項１２】 第１誘電部分(10)、接着部分(17)、導
    電部分(18)及び第２誘電部分(19)を有しており、同軸ケ
    ーブル(5) を接着部分(17)上の位置において内部に包含
    し、入／出力接続部(77)及び接地面(18)を備えたマイク
    ロ波集積回路装置(25)が取り付けられた誘電ケーブル板
    (57)と、 同軸／表平面導波管コネクタとを組み合わせたものであ
    って、同軸／表平面導波管コネクタは、 (a) 横断面がほぼ半円形であって、対向する第１及び第
    ２の軸端部を有し、導体部分(35)、誘電部分(40)及びシ
    ールド部分(45)を備え、導電部分(35)は横断面がほぼ半
    円形であり、誘電部分(40)及びシールド部分(45)は横断
    面が円弧形であり、誘電部分(40)が導電部分(35)とシー
    ルド部分(45)との間に介在し、誘電部分(40)及びシール
    ド部分(45)は導体部分(35)の周囲に同心配置されている
    接続断面部(20)と、 (b) シールド部分(45)を回路板(57)の基準電位(18)に結
    合し、またシールド部分(45)をマイクロ波集積回路装置
    (25)の接地面に結合する第１導電性手段(50)と、 (c) 導体部分(35)に結合され、導体部分(35)をマイクロ
    波集積回路装置(25)の入／出力接続部(77)に結合してい
    る第２導電性手段(65)とを有しており、 第２導電性手段(65)は接続断面部(20)の第１端部に結合
    され、接続断面部(20)の反対側の第２端部が同軸ケーブ
    ル(5) に結合されていることを特徴とする装置。
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