JPS587081B2 - ストリツプ線路の基板間接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロ波集積回路（以下ＭＩＣと略称する
）上に構成されたストリップ線路の確実な接続方法に関
するものである。

ＭＩＣは、石英、アルミナ、サファイヤなどの誘電体基
板上に薄膜、厚膜技術により形成されるストリップ線路
を使って構成される。

ストリップ線路に使われる導体は通常金か銅が用いられ
また基板との接続を良くするために基板と導体膜の間に
クロムやニクロムを設けることが周知である。

ところで、このようなＭＩＣのマイクロ波部品は、一枚
の基板上にひとつのシステムとして集積化して構成され
るのが普通である。

ところが、複雑なシステムで、特にミキサなどの半導体
素子を用いる場合、整合スタブの長さを変えたりして、
個々の回路を別々に調整する必要が生じる場合がよくあ
り、このような時はどうしてもシステムを複数枚の基板
で構成しなければならない。

たとえぱ、ＭＩＣ発振器の他のＭＩＣコンポーネントを
接続する時、そのコンポーネントの調整が必要な時はど
うしても発振器とＭＩＣコンポーネントは別々の基板上
に構成する必要がある。

そういう時２枚の基板上のストリップ線を接続する必要
が生じるが、そのために一般的には２枚の基板上のスト
リップ線の上に導体リボンをボンデイングして接着する
方法がとられている。

しかし、この方法では接着強度も弱く、かつ温度変化に
よる基板の伸縮により導体リボンの断線あるいは導体リ
ボンのはがれなどが生じ実用上好ましくない。

これを避けるためには導体リボンをたるませて接着すれ
ば良いが、マイクロ波のような高周波ではそのようにす
ると寄生のリアクタンス分が生じ特性上好ましくない。

また２つの基板を直接接触させずにその間に同軸線路あ
るいは誘電体にリボン状導体をはさんだ線路などの別の
伝送線路を挿入し、ストリップ線路の伝送モードを別の
線路の伝送モードに変換して２枚の基板上のストリップ
線を接続する方法も周知であるが、これでは異種の伝送
線路間の整合のために高度の整合技術が必要となり、伝
送損失は増大する。

本発明はかかる不都合に鑑みてなされたものであり、基
板が伸縮しても確実な接続を保証するばかりでなく、特
に整合をとる必要もない接続方法を与えることを目的と
するものである。

以下図面とともにＭＩＣ発振器とミキサ部とを組みあわ
せた受信機の実施例をもとにして本発明を説明する。

第１図Ａは、ミキサ部を構成するＭＩＣである。

導体ストリップ線路１の部分は方向性結合器、２はミキ
サ・ダイオード、３は無反射終端のだめのダミー・ロー
ド、４はミキサ・ダイオードの整合用スタブ、５は中間
周波数ＩＦ取り出しのだめの低域通過フィルタ、６はＩ
Ｆ’Ｊターンのだめの接地用導体リボン、７は基板裏面
の接地用導体膜、８は誘電体基板（アルミナ）である。

また同図Ｂは、ＭＩＣ発振器であり、導体ストリップ９
はＳｉ ，Ｇｅ ，ＧａＡｓインバット・ダイオード、
ガン・ダイオードなどの固体発振素子１０を封入した発
振器、１１はバイアス供給用の低域通過フィルタ、１２
は出力取り出し用ストＩＪツプ線である１以上のＭＩＣ
ではミキサ部Ａで矢印の方向から送られてくる受信入力
と、方向性結合器１を通してミキサ部Ａに供給される局
発入力はミキサ・ダイオード２で混合され、■Ｆが低域
通過フィルタ５より取り出されるようになっている。

ところでミキサ部Ａはミキサ・ダイオード２の接着位置
により整合条件が変わるだめ、個々の基板についてスタ
ブ４の長さを調整する必要がある。

このようなミキサ部Ａと発振器Ｂとのストリップ線路１
と１２を接続するために、本発明では第２図のようにす
る。

第２図ではまずミキサ部Ａと発振器Ｂの２つの基板のス
トリップ線路１と１２が合うように密接させ、ついで導
体リボン１５を両方の基板のストリップ線路１，１２上
に両方を接続するようにして置き、その上に絶縁物弾性
体１６を置きその上からミキサ部Ａと発振器Ｂとの間の
しきりのためと、絶縁物弾性体１６を押圧して導体リボ
ン１５をストリップ線路１，１２に密着させるために金
属容器１７で固定する。

実験によれば導体リボン１５としてはやわらかいという
特徴を有する金が最適であった。

これはストＩＪツプ線路１ ，１２上に半田付けする必
要がある場合に、ストリップ線路１，１２の表面にニッ
ケルなどの他の半田にくわれない導体膜を形成すること
があるが、その時でも導体リボン１５とストリップ線路
１，１２の接触抵抗を少くするために導体リボン１５は
やわらかい方がよいだめである。

また、絶縁物弾性体１６としては高温に耐えること、長
時間塑性変形しないこと、適度の弾性で押圧する必要の
あること、マイクロ波帯で無損失で、かつ誘電率が小さ
いことなどの条件を考慮してシリコン・ゴムを使用した
。

このシリコン・ゴムは本実施例ではかまぼこ型に整形し
てある。

一ところで、ＭＩＣで主に使用
する基板の厚みは０．６３ｍｍであるが、このとき比誘
電率９．５のアルミナ・セラミックを用いた場合、特性
インピーダンス５０Ωのストリップ線路の巾は約０．６
５ｒｒｒｍである。

また、導体リボン１５のずれを防ぐために絶縁物弾性体
をたとえば第３図のようにリボンの通る部分に溝１８を
つけるように整形してもよい．ストリップ線路の通る溝
１８の半径はとのスト リツプ線路の巾を考慮してスト
リップ線への影響ができる限りないようにする必要があ
る。

そのため、使用したシリコン・ゴムの比誘電率および使
用する誘電体基板材料にもよるが大体比誘電率が３位で
基板としてアルミナ・セラミックを用いたとき、溝１８
の半径として１ｍｍ以上が必要であった。

また溝１８の形状は、必ずしも半円である必要はなく方
形でもかまわない。

なお以上の説明では押え用金属ブロック、ゴム、導体リ
ボンは特に互に接着させないように説明しだが、これは
各々２つあるいは３つとも相互に接着するといっそう安
定である。

また導体リボンは単にストＩＪツプ線路上に押圧するだ
けのように説明したが、どちらか１方の端をストＩＪツ
ブ線にボンデイング、半田付けなどで接着すればより安
定な構造になる。

この場合にも本発明の効果は変らない。

なお、本発明の接続方法を用いたことによる伝送損失は
Ｘバンド（８．２〜１ ２．４ ＧＨｚ ）で、０．１
ｄＢ以下であった。

また、以上の説明ではストリップ線路はマイクロストリ
ップ構造を例にとったが、本発明は、基板下に空気層が
存在するサスペンデイド構造ストリップ線路にも当然適
用可能なものである。

以上のような本発明のストリップ線路接合部上部の導体
リボンを押圧してストリップ線路間の接続を保証する接
続方法は、たとえ基板の伸縮があっても２つの基板間の
接続は確実であり、また、ボンデイング等の作業が不要
になり、作業が簡単化される。

また、ミキサ部基板あるいは発振器基板を容易に取り換
えることができるので、どちらかの部分に故障（断線、
あるいはミキサの損傷など）が生じてもすみやかに交換
が可能であり、修理が容易になる等実用的効果の非常に
犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは２枚の基板に構成したＭＩＣの一実施例
を示す図、第２図ａ，ｂは本発明の接続方法の一実施例
を示す断面図及び斜視図、第３図は絶縁物弾性体の一実
施例を示す図である。 １・・・・・・ストリップ線路（方向性結合器）、２・
・・・・・ミキサ・ダイオード、４・・・・・・整合ス
タブ、５・・・・・・低域通過フィルタ、８・・・・・
・誘電体基板、９・・・・・・固体発振素子、１０・・
・・・・発振器、１２・・・・・・出力引出し用ストリ
ップ線路、１５・・・・・・導体リボン、１６・・・・
・・絶縁物弾性体、１７・・・・・・金属ブロック、１
８・・・・・・導体リボン用溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 断面を直接接触させた基板面上のストリップ線路の
   接続部上部に導体リボンを設け、前記導体リボン上部に
   設けられた絶縁物弾性体を押圧することにより前記スト
   リップ線路を接続することを特徴とするストリップ線路
   の基板間接続方法。