JPH09107210A - Micro strip line transmission line - Google Patents
Micro strip line transmission lineInfo
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- JPH09107210A JPH09107210A JP7261914A JP26191495A JPH09107210A JP H09107210 A JPH09107210 A JP H09107210A JP 7261914 A JP7261914 A JP 7261914A JP 26191495 A JP26191495 A JP 26191495A JP H09107210 A JPH09107210 A JP H09107210A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロストリップ
ライン伝送線路に関し、特に大容量光通信システム等に
用いられる超高速回路モジュールが実装されるマイクロ
ストリップライン伝送線路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microstripline transmission line, and more particularly to a microstripline transmission line on which an ultrahigh speed circuit module used in a large capacity optical communication system or the like is mounted.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来のマイクロストリップライン
伝送線路の信号線路の長手方向(A−A)断面図、図5
は同伝送回路の平面図である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a longitudinal (AA) sectional view of a signal line of a conventional microstrip line transmission line, and FIG.
FIG. 3 is a plan view of the transmission circuit.
【0003】従来の超高速回路モジュールが実装される
マイクロストリップライン伝送線路は、図4に示すよう
に誘電体基板11と、誘電体基板11の表面上に設けら
れたマイクロストリップ線路12と、誘電体基板11の
裏面上にこのマイクロストリップ線路12と対向する面
に設けられた接地電位用パターン13とからなる。A conventional microstrip line transmission line on which an ultrahigh-speed circuit module is mounted includes a dielectric substrate 11, a microstrip line 12 provided on the surface of the dielectric substrate 11, and a dielectric substrate 11, as shown in FIG. On the back surface of the body substrate 11, there is a ground potential pattern 13 provided on the surface facing the microstrip line 12.
【0004】また、このマイクロストリップ線路12は
その先端部にこのマイクロストリップ線路12の幅Wa
より広い幅Wbを有するチップ部品実装用パッド部14
を有し、2本のマイクロストリップ線路12のチップ部
品実装用パッド部14が一定間隔を有して対向するよう
構成されている。そして、この2つのチップ部品実装用
パッド部14にはチップ部品15が実装されている。The microstrip line 12 has a width Wa at the tip thereof.
Chip component mounting pad portion 14 having a wider width Wb
And the chip part mounting pad portions 14 of the two microstrip lines 12 are configured to face each other with a constant interval. A chip component 15 is mounted on the two chip component mounting pad portions 14.
【0005】さらに、誘電体基板11は接地電位用パタ
ーン13側を金属製ケース16に向け固定される。固定
には導電性接着剤17、たとえば半田付けを用いるが、
ネジによる締め付け等でもよい。要は、誘電体基板11
の接地電位用パターン13と金属製ケース16とを同電
位(この場合は接地電位)にすることである。Further, the dielectric substrate 11 is fixed with the ground potential pattern 13 side facing the metal case 16. A conductive adhesive 17 such as soldering is used for fixing,
It may be tightened with screws. In short, the dielectric substrate 11
That is, the ground potential pattern 13 and the metal case 16 are set to the same potential (ground potential in this case).
【0006】以下、誘電体基板11としてアルミナ(A
l2 O3 )を使用する場合を例に挙げて説明する。Hereinafter, alumina (A
The case of using 1 2 O 3 ) will be described as an example.
【0007】アルミナ基板11に両面印刷でマイクロス
トリップ線路を形成する場合、表面に一定幅Waの配線
パターン12、裏面に一面ベタの接地電位用パターン1
3の組み合わせで一定の特性インピーダンスを有するマ
イクロストリップ線路を設計できる。When a microstrip line is formed on the alumina substrate 11 by double-sided printing, a wiring pattern 12 having a constant width Wa is formed on the front surface, and a solid ground pattern 1 is formed on the rear surface.
The combination of 3 makes it possible to design a microstrip line having a constant characteristic impedance.
【0008】マイクロストリップ線路の特性インピーダ
ンスは、基板11の比誘電率、厚み、配線幅を主要なパ
ラメータとして決定される。基板11の比誘電率はほぼ
材料に固有の値が決まってしまうので、たとえば、50
Ωの特性インピーダンスとなる配線幅Waは、基板11
の厚みによって決められてしまう。アルミナの比誘電率
はおよそ10であり、特性インピーダンスが50Ωとな
る配線幅Waは基板厚みに近い寸法になることが知られ
ている。The characteristic impedance of the microstrip line is determined with the relative permittivity, thickness and wiring width of the substrate 11 as the main parameters. Since the value of the relative permittivity of the substrate 11 is substantially determined by the material, for example, 50
The wiring width Wa, which is a characteristic impedance of Ω, is
Will be determined by the thickness of the. It is known that the relative permittivity of alumina is about 10, and the wiring width Wa at which the characteristic impedance is 50Ω is close to the substrate thickness.
【0009】アルミナの場合、厚み0.635mmのも
のが標準的であり、基板11の強度などが問題になる等
の場合以外はこの厚みを使用する。したがって、特性イ
ンピーダンス50Ωのマイクロストリップ線路は、基板
11の厚み0.635mmに対し幅Waおよそ0.6m
mのものに決められてしまう。Alumina having a thickness of 0.635 mm is standard, and this thickness is used except when the strength of the substrate 11 is a problem. Therefore, the microstrip line having a characteristic impedance of 50Ω has a width Wa of about 0.6 m for a thickness of the substrate 11 of 0.635 mm.
It will be decided to be m.
【0010】また、マイクロストリップ線路内に抵抗や
コンデンサ等の素子を挿入する場合、チップ抵抗器やチ
ップコンデンサなどのチップ部品を表面実装する。チッ
プ部品15の形状は現在の最小サイズ品で長さ1.0m
m×幅0.5mmのものがあるが、定格電力や定数によ
ってはその上のサイズ品で長さ1.6mm×幅0.8m
mのものを使用する必要がある。When elements such as resistors and capacitors are inserted in the microstrip line, chip components such as chip resistors and chip capacitors are surface-mounted. The shape of the chip part 15 is 1.0m in length with the current smallest size product.
m × width 0.5mm is available, but depending on the rated power and constant, it is a size product above it, length 1.6mm × width 0.8m
m must be used.
【0011】ところで、チップ部品15を半田付けする
場合、電極18にフィレット19を形成させるため、部
品15を実装するパッド部14はチップサイズよりフィ
レット19分だけ大きく設計する。前述した2つのサイ
ズのチップ部品15の例では、フィレット19分を0.
2mm取るとすると、夫々パッド部14の幅はチップ幅
0.5mmに対して0.9mm(フィレット19はチッ
プ部14の両側面に形成されるため、0.2mm×2=
0.4mm加えられる。)、チップ幅0.8mmに対し
ては1.2mmとなる。By the way, when the chip component 15 is soldered, in order to form the fillet 19 on the electrode 18, the pad portion 14 on which the component 15 is mounted is designed to be larger than the chip size by the fillet 19. In the example of the chip components 15 of the two sizes described above, the fillet 19 minutes is 0.
If the width is 2 mm, the width of the pad portion 14 is 0.9 mm with respect to the chip width of 0.5 mm (0.2 mm × 2 = 2 because the fillets 19 are formed on both side surfaces of the chip portion 14).
0.4 mm is added. ), And 1.2 mm for a chip width of 0.8 mm.
【0012】したがって、図5に示すように、チップ部
品実装用パッド部14の配線幅Wbは50Ωのマイクロ
ストリップ線路の配線幅Waとは異なる(Wa<Wbと
なる。)ようになる。Therefore, as shown in FIG. 5, the wiring width Wb of the chip component mounting pad portion 14 is different from the wiring width Wa of the microstrip line of 50Ω (Wa <Wb).
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロストリ
ップライン伝送回路では、チップ部品実装用パッド部分
の配線幅が、50Ωの特性インピーダンスとなるマイク
ロストリップ線路の配線幅より広くなるため、パッド部
と接地パターン間の静電容量が50Ω信号線路と接地パ
ターン間の静電容量より大きくなり、よってパッド部配
線でインピーダンスの不整合が生じ、伝搬されるデータ
信号の波形が劣化するという課題があった。In the conventional microstrip line transmission circuit, since the wiring width of the pad portion for mounting the chip component is wider than the wiring width of the microstrip line having a characteristic impedance of 50Ω, the pad portion and the ground are grounded. The capacitance between the patterns becomes larger than the capacitance between the 50Ω signal line and the ground pattern, which causes impedance mismatch in the pad wiring and deteriorates the waveform of the propagated data signal.
【0014】なお、この種の線路の特性インピーダンス
の整合を目的とする技術が特公平1−58882号公
報、特開昭63−144603号公報、特開昭64−5
102号公報、特開平1−97003号公報等に開示さ
れているが、本発明と同様の目的および構成を有するも
のはない。A technique for matching the characteristic impedance of this type of line is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 1-58882, Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-144603, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-5.
No. 102, Japanese Patent Laid-Open No. 1-97003, etc., but none of them have the same purpose and configuration as the present invention.
【0015】そこで本発明の目的は、パッド部配線のイ
ンピーダンスを信号線路のインピーダンスに整合させる
ことが可能なマイクロストリップライン伝送回路を提供
することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a microstrip line transmission circuit capable of matching the impedance of the pad wiring with the impedance of the signal line.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、誘電体基板と、この誘電体基板の表面上に
設けられた信号線路と、前記誘電体基板の裏面上におい
て少なくとも前記信号線路と対向する面に設けられた接
地部材とで構成されるマイクロストリップライン伝送線
路であって、前記信号線路は線路幅の広い部分と狭い部
分とを有し、前記信号線路幅の広い部分と前記接地部材
との間隔を、前記信号線路幅の狭い部分と前記接地部材
との間隔より広くしたことを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention provides a dielectric substrate, a signal line provided on the front surface of the dielectric substrate, and at least the back surface of the dielectric substrate. A microstrip line transmission line composed of a signal line and a grounding member provided on a surface facing the signal line, wherein the signal line has a wide line width portion and a narrow line portion, and the wide signal line width portion. The distance between the ground member and the ground member is larger than the distance between the narrow portion of the signal line width and the ground member.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】信号線路幅の広い部分と接地部材
との間隔を、信号線路幅の狭い部分と接地部材との間隔
より広げることにより、信号線路幅の広い部分と接地部
材間の静電容量を小さくすることができる。したがっ
て、信号線路幅の広い部分と接地部材間のインピーダン
スを、信号線路幅の狭い部分と接地部材間のインピーダ
ンスに整合させることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A gap between a wide signal line portion and a grounding member is made wider than a gap between a narrow signal line width portion and a grounding member, so that a static signal between the wide signal line portion and the grounding member is reduced. The electric capacity can be reduced. Therefore, the impedance between the wide signal line width portion and the ground member can be matched with the impedance between the narrow signal line width portion and the ground member.
【0018】以下、本発明の実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図1は本発明に係るマイクロス
トリップライン伝送線路の信号線路の長手方向(A−
A)断面図、図2は同伝送線路の長手方向と直角方向
(B−B)断面図、図3は同伝送線路の平面図である。
なお、従来例と同様な構成部分については同一番号を付
し、その説明を省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal direction (A-) of a signal line of a microstrip line transmission line according to the present invention.
2A is a sectional view, and FIG. 2 is a plan view of the same transmission line.
The same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0019】本発明に係るマイクロストリップライン伝
送線路が従来のマイクロストリップライン伝送線路と異
なる点は、接地電位用パターン1および金属製ケース2
の形状を変更したこと、および第2の誘電体4を追加し
たことである。The microstrip line transmission line according to the present invention is different from the conventional microstrip line transmission line in that the ground potential pattern 1 and the metal case 2 are used.
The shape is changed, and the second dielectric 4 is added.
【0020】すなわち、チップ部品実装用パッド部14
に対向する部分の接地パターンを削除して接地電位用パ
ターン1を形成し、かつこの削除部分の寸法に合わせて
金属製ケースに凹部3を形成し、これを金属製ケース2
とする。また、接地電位用パターン1と金属製ケース2
は導電性接着剤17で固定され、両者は同電位(この場
合は接地電位)となっている。That is, the chip part mounting pad portion 14
The ground pattern of the portion facing to is removed to form the ground potential pattern 1, and the concave portion 3 is formed in the metal case according to the dimension of the deleted portion.
And Also, the ground potential pattern 1 and the metal case 2
Are fixed by a conductive adhesive 17, and both are at the same potential (ground potential in this case).
【0021】また、金属製ケース2の凹部3には第2の
誘電体4として空気が充填されている。もっとも、これ
は空気に限定するものではなく、後述する条件を満たす
限り他の誘電体を使用することも可能である。The recess 3 of the metal case 2 is filled with air as the second dielectric 4. However, this is not limited to air, and other dielectrics can be used as long as the conditions described below are satisfied.
【0022】マイクロストリップ線路の特性インピーダ
ンスは、単位長あたりの接地に対する静電容量と反比例
の関係にある。本発明の原理を定性的に説明すると、チ
ップ部品実装用パッド部14で配線幅Wbが広くなる分
だけ接地に対する静電容量が増える(特性インピーダン
スは逆に低い値となる。)のを、接地面を離してこの静
電容量を減らすことにより容量値をインピーダンス50
Ωの場合の容量値に合わせ、特性インピーダンスを一定
に保つものである。The characteristic impedance of the microstrip line is inversely proportional to the capacitance per unit length with respect to ground. To qualitatively explain the principle of the present invention, the fact that the capacitance with respect to ground increases (the characteristic impedance becomes a low value conversely) as the wiring width Wb of the chip component mounting pad portion 14 becomes wider is determined. The capacitance is reduced to the impedance of 50 by reducing the capacitance by separating the ground.
The characteristic impedance is kept constant according to the capacitance value in the case of Ω.
【0023】金属製ケース2の凹部3の深さh2(m
m)を与える式を導出する。なお、次式において、h1
は誘電体基板11の厚さ(mm)、εr1は誘電体基板
11の比誘電率、εr2は空気の比誘電率、Waはマイ
クロストリップ線路12の配線幅(mm)、Wbはチッ
プ部品実装用パッド部14の配線幅(mm)とする。The depth h2 (m of the recess 3 of the metal case 2 is
Derive the formula that gives m). In the following equation, h1
Is the thickness (mm) of the dielectric substrate 11, εr1 is the relative permittivity of the dielectric substrate 11, εr2 is the relative permittivity of air, Wa is the wiring width (mm) of the microstrip line 12, and Wb is for mounting chip components. The wiring width (mm) of the pad portion 14 is set.
【0024】特性インピーダンス50Ωのマイクロスト
リップ線路12と接地間の静電容量と、チップ部品実装
用パッド部14と接地間の静電容量とが等しくなるのだ
から、 εr1・(Wa/h1)=((h1/(εr1・Wb)
+h2/(εr2・Wb))-1 となる。ここに、Wa,Wb,h1,εr1,εr2は
既知のパラメータなので、h2は一意に求められる。上
式をh2について整理すると、 h2=(εr2/εr1)・h1・((Wb/Wa)−
1) となる。Since the electrostatic capacitance between the microstrip line 12 having a characteristic impedance of 50Ω and the ground is equal to the electrostatic capacitance between the chip component mounting pad portion 14 and the ground, εr1. (Wa / h1) = ( (H1 / (εr1 ・ Wb)
+ H2 / (εr2 · Wb) −1 . Since Wa, Wb, h1, εr1 and εr2 are known parameters, h2 can be uniquely obtained. When the above equation is rearranged for h2, h2 = (εr2 / εr1) · h1 · ((Wb / Wa) −
1)
【0025】また、図2によれば、金属製ケース2の凹
部3の幅はチップ部品実装用パッド部14の配線幅Wb
と同寸法程度では、チップ部品実装用パッド部14から
漏れる電気力線が凹部3以外の厚みh1のところで終端
されてしまい、静電容量値を大きくすることになるの
で、チップ部品実装用パッド部14の配線幅Wbよりも
大きくする方が好ましい。Further, according to FIG. 2, the width of the concave portion 3 of the metal case 2 is the wiring width Wb of the chip component mounting pad portion 14.
With the same size as, the electric force lines leaking from the chip component mounting pad portion 14 are terminated at a thickness h1 other than the recessed portion 3 and the capacitance value is increased. It is preferable to make it larger than the wiring width Wb of 14.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、信号線路幅の広い部分
と接地部材との間隔を、信号線路幅の狭い部分と接地部
材との間隔より広げたため、信号線路幅の広い部分と接
地部材間の静電容量を小さくすることができる。したが
って、信号線路幅の広い部分と接地部材間のインピーダ
ンスを、信号線路幅の狭い部分と接地部材間のインピー
ダンスに整合させることができる。According to the present invention, the distance between the wide signal line portion and the ground member is made wider than the distance between the narrow signal line portion and the ground member. The capacitance between them can be reduced. Therefore, the impedance between the wide signal line width portion and the ground member can be matched with the impedance between the narrow signal line width portion and the ground member.
【図1】本発明に係るマイクロストリップライン伝送線
路の信号線路の長手方向(A−A)断面図である。FIG. 1 is a longitudinal (AA) cross-sectional view of a signal line of a microstrip line transmission line according to the present invention.
【図2】同伝送線路の長手方向と直角方向(B−B)断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view (BB) in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transmission line.
【図3】同伝送線路の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the transmission line.
【図4】従来のマイクロストリップライン伝送線路の信
号線路の長手方向(A−A)断面図である。FIG. 4 is a longitudinal (AA) cross-sectional view of a signal line of a conventional microstrip line transmission line.
【図5】同伝送回路の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the transmission circuit.
1 接地電位用パターン 2 金属製ケース 3 第2の誘電体 11 誘電体基板 12 マイクロストリップ線路 14 チップ部品実装用パッド部 1 Ground potential pattern 2 Metal case 3 Second dielectric 11 Dielectric substrate 12 Microstrip line 14 Chip component mounting pad
Claims (5)
に設けられた信号線路と、前記誘電体基板の裏面上にお
いて少なくとも前記信号線路と対向する面に設けられた
接地部材とで構成されるマイクロストリップライン伝送
線路であって、 前記信号線路は線路幅の広い部分と狭い部分とを有し、
前記信号線路幅の広い部分と前記接地部材との間隔を、
前記信号線路幅の狭い部分と前記接地部材との間隔より
広くしたことを特徴とするマイクロストリップライン伝
送線路。1. A dielectric substrate, a signal line provided on a front surface of the dielectric substrate, and a grounding member provided on at least a surface of the rear surface of the dielectric substrate facing the signal line. A microstrip line transmission line, wherein the signal line has a wide line width portion and a narrow line portion,
The distance between the wide portion of the signal line and the ground member,
A microstrip line transmission line, characterized in that it is wider than a space between the narrow portion of the signal line and the ground member.
材間の静電容量と、前記信号線路幅の狭い部分と前記接
地部材間の静電容量とが等しくなるよう前記信号線路と
前記接地部材との間隔が設定されることを特徴とする請
求項1記載のマイクロストリップライン伝送線路。2. The signal line and the ground so that the capacitance between the wide portion of the signal line and the ground member is equal to the capacitance between the narrow portion of the signal line and the ground member. The microstrip line transmission line according to claim 1, wherein a distance from the member is set.
材間には前記誘電体基板とともに第2の誘電体が挟持さ
れることを特徴とする請求項1または2記載のマイクロ
ストリップライン伝送線路。3. The microstrip line transmission line according to claim 1, wherein a second dielectric body is sandwiched between the wide portion of the signal line and the ground member together with the dielectric substrate. .
徴とする請求項3記載のマイクロストリップライン伝送
線路。4. The microstrip line transmission line according to claim 3, wherein the second dielectric is air.
実装用のパッド部分を形成することを特徴とする請求項
1〜4いずれかに記載のマイクロストリップライン伝送
線路。5. The microstrip line transmission line according to claim 1, wherein the wide portion of the signal line forms a pad portion for mounting a chip component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7261914A JPH09107210A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Micro strip line transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7261914A JPH09107210A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Micro strip line transmission line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09107210A true JPH09107210A (en) | 1997-04-22 |
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ID=17368495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7261914A Pending JPH09107210A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Micro strip line transmission line |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH09107210A (en) |
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