JPWO2013099604A1 - 高周波信号線路及び電子機器 - Google Patents

Abstract

高周波信号線路の薄型化を図ることができる高周波信号線路及び電子機器を提供することである。誘電体素体（１２）は、複数の誘電体シート（１８）が積層されて構成されている。信号線（２０）は、誘電体素体（１２）に設けられている。グランド導体（２４）は、誘電体素体（１２）において、信号線（２０）に沿って延在している。浮遊導体（２６）は、誘電体素体（１２）において、信号線（２０）及びグランド導体（２４）よりもｚ軸方向の負方向側に設けられ、かつ、信号線（２０）に沿って並んでいると共に、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線（２０）と交差するように配置されていることによって信号線（２０）及びグランド導体（２４）に誘電体シート（１８）を介して対向しており、信号線（２０）及びグランド導体（２４）に接続されていない。グランド導体（２４）と浮遊導体（２６）との間に形成されている静電容量の大きさは、信号線（２０）と浮遊導体（２６）との間に形成されている静電容量の大きさ以上である。

Description

本発明は、高周波信号線路及び電子機器に関し、より特定的には、可撓性を有する素体に信号線が設けられてなる高周波信号線路及び電子機器に関する。

信号線がグランド導体によって上下から挟まれてなるトリプレート型のストリップライン構造を有する高周波信号線路では、信号線の高周波伝送ロスを小さくするために、信号線の線幅を広くすることが行われる。これにより、信号線の表面積が大きくなると共に、信号線と対向するグランド導体部分の面積が大きくなる。その結果、信号線の高周波伝送ロスが小さくなる。高周波伝送ロスとは、インピーダンス整合が取られた状態において主に高周波信号が熱に変化することによって生じるロスである。

しかしながら、信号線の線幅が広くなると、信号線とグランド導体とが対向する面積が大きくなり、信号線とグランド導体との間に発生する静電容量が大きくなる。したがって、高周波信号線路の特性インピーダンスを所定の特性インピーダンス（例えば、５０Ω）に一致させるためには、信号線とグランド導体との距離を大きくして、これらの間の静電容量を小さくする必要がある。ところが、信号線とグランド導体との距離が大きくなると、高周波信号線路の厚みが大きくなる。

そこで、特許文献１に記載のフレキシブル基板が提案されている。図１２は、特許文献１に記載のフレキシブル基板６００を積層方向から平面視した図である。

フレキシブル基板６００は、信号線路６０２及びグランド層６０４を備えている。信号線路６０２は、線状の導体である。グランド層６０４は、誘電体層を介して、信号線路６０２の積層方向の上側に積層されている。また、図示しないが、信号線路６０２の積層方向の下側にはグランド層が設けられている。そして、フレキシブル基板６００では、グランド層６０４には、複数の開口６０６が設けられている。開口６０６は、長方形状をなしており、信号線路６０２上において、信号線路６０２が延在している方向に一列に並んでいる。これにより、信号線路６０２は、積層方向の上側から平面視したときに、一部においてグランド層６０４と重なるようになる。その結果、信号線路６０２とグランド層６０４との間に形成される静電容量が小さくなる。よって、信号線路６０２とグランド層６０４との間隔を小さくすることができ、フレキシブル基板６００の薄型化が図られる。

以上のように高周波信号線路では、高周波信号線路の薄型化を図るために種々の工夫がなされている。

特開２００７−１２３７４０号公報

そこで、本発明の目的は、高周波信号線路の薄型化を図ることができる高周波信号線路及び電子機器を提供することである。

本発明の一形態に係る高周波信号線路は、複数の絶縁体層が積層されて構成されている素体と、前記素体に設けられている線状の信号線と、前記素体において、前記信号線に沿って延在している第１のグランド導体と、前記素体において、前記信号線及び前記第１のグランド導体よりも積層方向の一方側に設けられ、かつ、該信号線に沿って並んでいると共に、積層方向から平面視したときに、該信号線と交差するように配置されていることによって該信号線及び該第１のグランド導体に前記絶縁体層を介して対向している複数の浮遊導体であって、該信号線及び該第１のグランド導体に接続されていない複数の浮遊導体と、を備えており、前記第１のグランド導体と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさは、前記信号線と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさ以上であること、を特徴とする。

本発明の一形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されている高周波信号線路と、を備えており、前記高周波信号線路は、複数の絶縁体層が積層されて構成されている素体と、前記素体に設けられている線状の信号線と、前記素体において、前記信号線に沿って延在している第１のグランド導体と、前記素体において、前記信号線及び前記第１のグランド導体よりも積層方向の一方側に設けられ、かつ、該信号線に沿って並んでいると共に、積層方向から平面視したときに、該信号線と交差するように配置されていることによって該信号線及び該第１のグランド導体に前記絶縁体層を介して対向している複数の浮遊導体であって、該信号線及び該第１のグランド導体に接続されていない複数の浮遊導体と、を備えており、前記第１のグランド導体と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさは、前記信号線と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさ以上であること、を特徴とする。

本発明によれば、高周波信号線路の薄型化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る高周波信号線路の外観斜視図である。 図１の高周波信号線路の誘電体素体の分解図である。 図１の高周波信号線路の断面構造図である。 高周波信号線路の断面構造図である。 高周波信号線路のコネクタの外観斜視図及び断面構造図である。 高周波信号線路が用いられた電子機器をｙ軸方向及びｚ軸方向から平面視した図である。 高周波信号線路の等価回路図である。 第１の変形例に係る高周波信号線路の誘電素体の分解図である。 第２の変形例に係る高周波信号線路の誘電素体の分解図である。 第３の変形例に係る高周波信号線路の誘電素体の分解図である。 第４の変形例に係る高周波信号線路の誘電素体の分解図である。 特許文献１に記載のフレキシブル基板を積層方向から平面視した図である。

以下に、本発明の実施形態に係る高周波信号線路及び電子機器について図面を参照しながら説明する。

（高周波信号線路の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る高周波信号線路の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る高周波信号線路１０の外観斜視図である。図２は、図１の高周波信号線路１０の誘電体素体１２の分解図である。図３は、図１の高周波信号線路１０の断面構造図である。図４は、高周波信号線路１０の断面構造図である。図５は、高周波信号線路１０のコネクタ１００ｂの外観斜視図及び断面構造図である。図１ないし図５において、高周波信号線路１０の積層方向をｚ軸方向と定義する。また、高周波信号線路１０の長手方向をｘ軸方向と定義し、ｘ軸方向及びｚ軸方向に直交する方向をｙ軸方向と定義する。

高周波信号線路１０は、例えば、携帯電話等の電子機器内において、２つの高周波回路を接続するために用いられる。高周波信号線路１０は、図１ないし図３に示すように、誘電体素体１２、外部端子１６（１６ａ，１６ｂ）、信号線２０、グランド導体２２，２４、浮遊導体２６、ビアホール導体ｂ１，ｂ２，Ｂ１，Ｂ２及びコネクタ１００ａ，１００ｂを備えている。

誘電体素体１２は、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在しており、線路部１２ａ、接続部１２ｂ，１２ｃを含んでいる。誘電体素体１２は、図２に示す保護層１４及び誘電体シート（絶縁体層）１８（１８ａ〜１８ｃ）がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されて構成されている積層体である。以下では、誘電体素体１２のｚ軸方向の正方向側の主面を表面（第１の主面）と称し、誘電体素体１２のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面（第２の主面）と称す。

線路部１２ａは、ｘ軸方向に延在している。接続部１２ｂ，１２ｃはそれぞれ、線路部１２ａのｘ軸方向の負方向側の端部及びｘ軸方向の正方向側の端部に接続されており、矩形状をなしている。接続部１２ｂ，１２ｃのｙ軸方向の幅は、線路部１２ａのｙ軸方向の幅よりも広い。

誘電体シート１８は、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在しており、誘電体素体１２と同じ形状をなしている。誘電体シート１８は、ポリイミドや液晶ポリマー等の可撓性を有する熱可塑性樹脂により構成されている。誘電体シート１８ａの厚さＴ１は、図４に示すように、誘電体シート１８ｂの厚さＴ２よりも厚い。例えば、誘電体シート１８ａ〜１８ｃの積層後において、厚さＴ１は５０〜３００μｍである。本実施形態では、厚さＴ１は１５０μｍである。また、厚さＴ２は１０〜１００μｍである。本実施形態では、厚さＴ２は５０μｍである。以下では、誘電体シート１８のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、誘電体シート１８のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

また、誘電体シート１８ａは、線路部１８ａ−ａ及び接続部１８ａ−ｂ，１８ａ−ｃにより構成されている。誘電体シート１８ｂは、線路部１８ｂ−ａ及び接続部１８ｂ−ｂ，１８ｂ−ｃにより構成されている。誘電体シート１８ｃは、線路部１８ｃ−ａ及び接続部１８ｃ−ｂ，１８ｃ−ｃにより構成されている。線路部１８ａ−ａ，１８ｂ−ａ，１８ｃ−ａは、線路部１２ａを構成している。接続部１８ａ−ｂ，１８ｂ−ｂ，１８ｃ−ｂは、接続部１２ｂを構成している。接続部１８ａ−ｃ，１８ｂ−ｃ，１８ｃ−ｃは、接続部１２ｃを構成している。

外部端子１６ａは、図１及び図２に示すように、接続部１８ａ−ｂの表面の中央近傍に設けられている矩形状の導体である。外部端子１６ｂは、図１及び図２に示すように、接続部１８ａ−ｃの表面の中央近傍に設けられている矩形状の導体である。外部端子１６ａ，１６ｂは、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。また、外部端子１６ａ，１６ｂの表面には、金めっきが施されている。

信号線２０は、図２に示すように、誘電体素体１２内に設けられている線状導体であり、誘電体シート１８ｂの表面をｘ軸方向に延在している。信号線２０の両端はそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ａ，１６ｂと重なっている。信号線２０は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

グランド導体２４（第１のグランド導体）は、信号線２０が設けられている誘電体シート１８ｂの表面に設けられている。これにより、グランド導体２４は、図３に示すように、誘電体シート１８ａ，１８ｂ間に設けられている。また、グランド導体２４は、図２に示すように、誘電体素体１２内において、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線２０のｙ軸方向の両側において信号線２０に沿ってｘ軸方向に延在している。

より詳細には、グランド導体２４は、線路部２４ａ−１，２４ａ−２及び端子部２４ｂ，２４ｃにより構成されている。線路部２４ａ−１は、線路部１８ｂ−ａの表面に設けられ、信号線２０のｙ軸方向の正方向側においてｘ軸方向に延在している。線路部２４ａ−２は、線路部１８ｂ−ａの表面に設けられ、信号線２０のｙ軸方向の負方向側においてｘ軸方向に延在している。端子部２４ｂは、線路部１８ｂ−ｂの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ａの周囲を囲む矩形状の環をなしている。端子部２４ｂは、線路部２４ａ−１，２４ａ−２のｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子部２４ｃは、線路部１８ｂ−ｃの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ｂの周囲を囲む環状の矩形状をなしている。端子部２４ｃは、線路部２４ａ−１，２４ａ−２のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。グランド導体２４は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

グランド導体２２（第１のグランド導体）は、誘電体シート１８ａの表面に設けられている。これにより、グランド導体２２は、信号線２０及びグランド導体２４よりもｚ軸方向の正方向側に設けられ、かつ、誘電体シート１８ａを介して、信号線２０及びグランド導体２４と対向している。

より詳細には、グランド導体２２は、線路部２２ａ及び端子部２２ｂ，２２ｃにより構成されている。線路部２２ａは、線路部１８ａ−ａの表面に設けられ、ｘ軸方向に延在している。端子部２２ｂは、線路部１８ａ−ｂの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ａの周囲を囲む矩形状の環をなしている。端子部２２ｂは、線路部２２ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子部２２ｃは、線路部１８ａ−ｃの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ｂの周囲を囲む環状の矩形状をなしている。端子部２２ｃは、線路部２２ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。グランド導体２２は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

浮遊導体２６は、図２に示すように、誘電体素体１２内において信号線２０及びグランド導体２４よりもｚ軸方向の負方向側に設けられ、より詳細には、誘電体シート１８ｃの表面に設けられている。これにより、浮遊導体２６は、図３に示すように、誘電体シート１８ｂ，１８ｃ間に設けられている。浮遊導体２６は、ｙ軸方向に延在しており、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線２０と直交している。そして、浮遊導体２６は、誘電体シート１８ｃの表面において、信号線２０に沿ってｘ軸方向に一列に等間隔で周期的に並んでいる。複数の浮遊導体２６の間隔は、信号線２０を伝送される高周波信号の波長の半分以下であることが望ましい。

また、浮遊導体２６は、誘電体シート１８ｂを介して信号線２０及び線路部２４ａ−１，２４ａ−２と対向している。そして、浮遊導体２６のｙ軸方向の両端の幅Ｗ１は、浮遊導体２６の両端以外の部分の幅Ｗ２よりも広い。すなわち、浮遊導体２６が線路部２４ａ−１，２４ａ−２と重なっている部分の幅Ｗ１は、浮遊導体２６が信号線２０と重なっている部分の幅Ｗ２よりも広い。これにより、グランド導体２２の線路部２４ａ−１，２４ａ−２と浮遊導体２６との間に形成されている静電容量Ｃ２は、信号線２０と浮遊導体２６との間に形成されている静電容量Ｃ１以上の大きさを有している。

また、浮遊導体２６は、信号線２０及びグランド導体２２，２４に接続されておらず、更に、その他の導体のいずれにも接続されていない。よって、浮遊導体２６の電位は、信号線２０の電位とグランド導体２２，２４の電位（接地電位）との間の浮遊電位となる。以上のように構成された浮遊導体２６は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

ビアホール導体ｂ１は、誘電体シート１８ａの接続部１８ａ−ｂをｚ軸方向に貫通しており、外部端子１６ａと信号線２０のｘ軸方向の負方向側の端部とを接続している。ビアホール導体ｂ２は、誘電体シート１８ａの接続部１８ａ−ｃをｚ軸方向に貫通しており、外部端子１６ｂと信号線２０のｘ軸方向の正方向側の端部とを接続している。これにより、信号線２０は、外部端子１６ａ，１６ｂ間に接続されている。ビアホール導体ｂ１，ｂ２は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

複数のビアホール導体Ｂ１は、誘電体シート１８ａの線路部１８ａ−ａをｚ軸方向に貫通しており、線路部１８ａ−ａにおいて一列に等間隔に並んでいる。ビアホール導体Ｂ１は、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線２０よりもｙ軸方向の正方向側に設けられている。そして、ビアホール導体Ｂ１は、グランド導体２２とグランド導体２４の線路部２４ａ−１とを接続している。ビアホール導体Ｂ１は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

複数のビアホール導体Ｂ２は、誘電体シート１８ａの線路部１８ａ−ａをｚ軸方向に貫通しており、線路部１８ａ−ａにおいて一列に等間隔に並んでいる。ビアホール導体Ｂ２は、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線２０よりもｙ軸方向の負方向側に設けられている。そして、ビアホール導体Ｂ２は、グランド導体２２とグランド導体２４の線路部２４ａ−２とを接続している。ビアホール導体Ｂ２は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

以上のような高周波信号線路１０では、信号線２０及びグランド導体２４とグランド導体２２とのｚ軸方向における距離は、図４に示すように誘電体シート１８ａの厚さＴ１と略等しく、例えば、５０μｍ〜３００μｍである。本実施形態では、信号線２０及びグランド導体２４とグランド導体２２とのｚ軸方向における距離は、１５０μｍである。一方、信号線２０及びグランド導体２４と浮遊導体２６とのｚ軸方向における距離は、図４に示すように誘電体シート１８ｂの厚さＴ２と略等しく、例えば、１０μｍ〜１００μｍである。本実施形態では、信号線２０及びグランド導体２４と浮遊導体２６とｚ軸方向の距離は、５０μｍである。すなわち、信号線２０及びグランド導体２４とグランド導体２２とのｚ軸方向における距離が、信号線２０及びグランド導体２４と浮遊導体２６とのｚ軸方向における距離よりも大きくなるように設計されている。

保護層１４は、誘電体シート１８ａの表面の略全面を覆っている。これにより、保護層１４は、グランド導体２２を覆っている。保護層１４は、例えば、レジスト材等の可撓性樹脂からなる。

また、保護層１４は、図２に示すように、線路部１４ａ及び接続部１４ｂ，１４ｃにより構成されている。線路部１４ａは、線路部１８ａ−ａの表面の全面を覆うことにより、線路部２２ａを覆っている。

接続部１４ｂは、線路部１４ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されており、接続部１８ａ−ｂの表面を覆っている。ただし、接続部１４ｂには、開口Ｈａ〜Ｈｄが設けられている。開口Ｈａは、接続部１４ｂの略中央に設けられている矩形状の開口である。外部端子１６ａは、開口Ｈａを介して外部に露出している。また、開口Ｈｂは、開口Ｈａのｙ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｃは、開口Ｈａのｘ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｄは、開口Ｈａのｙ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。端子部２２ｂは、開口Ｈｂ〜Ｈｄを介して外部に露出することにより、外部端子として機能する。

接続部１４ｃは、線路部１４ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されており、接続部１８ａ−ｃの表面を覆っている。ただし、接続部１４ｃには、開口Ｈｅ〜Ｈｈが設けられている。開口Ｈｅは、接続部１４ｃの略中央に設けられている矩形状の開口である。外部端子１６ｂは、開口Ｈｅを介して外部に露出している。また、開口Ｈｆは、開口Ｈｅのｙ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｇは、開口Ｈｅのｘ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｈは、開口Ｈｅのｙ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。端子部２２ｃは、開口Ｈｆ〜Ｈｈを介して外部に露出することにより、外部端子として機能する。

コネクタ１００ａ，１００ｂはそれぞれ、接続部１２ｂ，１２ｃの表面上に実装される。コネクタ１００ａ，１００ｂの構成は同じであるので、以下にコネクタ１００ｂの構成を例に挙げて説明する。

コネクタ１００ｂは、図１及び図５に示すように、コネクタ本体１０２、外部端子１０４，１０６及び中心導体１０８及び外部導体１１０により構成されている。コネクタ本体１０２は、矩形状の板に円筒が連結された形状をなしており、樹脂等の絶縁材料により作製されている。

外部端子１０４は、コネクタ本体１０２の板のｚ軸方向の負方向側の面において、外部端子１６ｂと対向する位置に設けられている。外部端子１０６は、コネクタ本体１０２の板のｚ軸方向の負方向側の面において、開口Ｈｆ〜Ｈｈを介して露出している端子部２２ｃに対応する位置に設けられている。

中心導体１０８は、コネクタ本体１０２の円筒の中心に設けられており、外部端子１０４と接続されている。中心導体１０８は、高周波信号が入力又は出力する信号端子である。外部導体１１０は、コネクタ本体１０２の円筒の内周面に設けられており、外部端子１０６と接続されている。外部導体１１０は、接地電位に保たれるグランド端子である。

以上のように構成されたコネクタ１００ｂは、外部端子１０４が外部端子１６ｂと接続され、外部端子１０６が端子部２２ｃと接続されるように、接続部１２ｃの表面上に実装される。これにより、信号線２０は、中心導体１０８に電気的に接続されている。また、グランド導体２２，２４は、外部導体１１０に電気的に接続されている。

高周波信号線路１０は、以下に説明するように用いられる。図６は、高周波信号線路１０が用いられた電子機器２００をｙ軸方向及びｚ軸方向から平面視した図である。

電子機器２００は、高周波信号線路１０、回路基板２０２ａ，２０２ｂ、レセプタクル２０４ａ，２０４ｂ、バッテリーパック（金属体）２０６及び筐体２１０を備えている。

筐体２１０は、回路基板２０２ａ，２０２ｂ、レセプタクル２０４ａ，２０４ｂ及びバッテリーパック２０６を収容している。回路基板２０２ａには、例えば、アンテナを含む送信回路又は受信回路が設けられている。回路基板２０２ｂには、例えば、給電回路が設けられている。バッテリーパック２０６は、例えば、リチウムイオン２次電池であり、その表面が金属カバーにより覆われた構造を有している。回路基板２０２ａ、バッテリーパック２０６及び回路基板２０２ｂは、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並んでいる。

レセプタクル２０４ａ，２０４ｂはそれぞれ、回路基板２０２ａ，２０２ｂのｚ軸方向の負方向側の主面上に設けられている。レセプタクル２０４ａ，２０４ｂにはそれぞれ、コネクタ１００ａ，１００ｂが接続される。これにより、コネクタ１００ａ，１００ｂの中心導体１０８には、回路基板２０２ａ，２０２ｂ間を伝送される例えば２ＧＨzの周波数を有する高周波信号がレセプタクル２０４ａ，２０４ｂを介して印加される。また、コネクタ１００ａ，１００ｂの外部導体１１０には、回路基板２０２ａ，２０２ｂ及びレセプタクル２０４ａ，２０４ｂを介して、グランド電位に保たれる。これにより、高周波信号線路１０は、回路基板２０２ａ，２０２ｂ間を接続している。

ここで、誘電体素体１２の表面（より正確には、保護層１４）は、バッテリーパック２０６に対して接触している。そして、誘電体素体１２の表面とバッテリーパック２０６とは、接着剤等により固定されている。誘電体素体１２の表面は、信号線２０に関してグランド導体２２側に位置する主面である。よって、信号線２０とバッテリーパック２０６との間には、ベタ状のグランド導体２２が位置している。

（高周波信号線路の製造方法）
以下に、高周波信号線路１０の製造方法について図２を参照しながら説明する。以下では、一つの高周波信号線路１０が作製される場合を例にとって説明するが、実際には、大判の誘電体シートが積層及びカットされることにより、同時に複数の高周波信号線路１０が作製される。

まず、表面の全面に銅箔が形成された熱可塑性樹脂からなる誘電体シート１８を準備する。誘電体シート１８の銅箔の表面は、例えば、防錆のための亜鉛鍍金が施されることにより、平滑化されている。銅箔の厚みは、１０μｍ〜２０μｍである。

次に、フォトリソグラフィ工程により、図２に示す外部端子１６及びグランド導体２２を誘電体シート１８ａの表面に形成する。具体的には、誘電体シート１８ａの銅箔上に、図２に示す外部端子１６（１６ａ，１６ｂ）及びグランド導体２２と同じ形状のレジストを印刷する。そして、銅箔に対してエッチング処理を施すことにより、レジストにより覆われていない部分の銅箔を除去する。その後、レジストを除去する。これにより、図２に示すような、外部端子１６及びグランド導体２２が誘電体シート１８ａの表面に形成される。

次に、フォトリソグラフィ工程により、図２に示す信号線２０及びグランド導体２４を誘電体シート１８ｂの表面に形成する。また、フォトリソグラフィ工程により、図２に示す浮遊導体２６を誘電体シート１８ｃの表面に形成する。なお、これらのフォトリソグラフィ工程は、外部端子１６及びグランド導体２２を形成する際のフォトリソグラフィ工程と同様であるので、説明を省略する。

次に、誘電体シート１８ａのビアホール導体ｂ１，ｂ２，Ｂ１，Ｂ２が形成される位置に対して、裏面側からレーザービームを照射して、貫通孔を形成する。その後、誘電体シート１８ａに形成した貫通孔に対して、導電性ペーストを充填する。

次に、誘電体シート１８ａ〜１８ｃをｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積み重ねる。そして、誘電体シート１８ａ〜１８ｃに対してｚ軸方向の正方向側及び負方向側から熱及び圧力を加えることにより、誘電体シート１８ａ〜１８ｃを軟化させて圧着・一体化するとともに、貫通孔に充填された導電性ペーストを固化して、図２に示すビアホール導体ｂ１，ｂ２，Ｂ１，Ｂ２を形成する。なお、各誘電体シート１８は、熱圧着に代えてエポキシ系樹脂等の接着剤を用いて一体化されてもよい。また、ビアホール導体ｂ１，ｂ２，Ｂ１，Ｂ２は、誘電体シート１８を一体化した後に、貫通孔を形成し、貫通孔に導電性ペーストを充填するかめっき膜を形成することによって形成されてもよい。なお、ビアホール導体とは、貫通孔に導体が完全に充填されたもののほか、貫通孔に導体が完全に充填されることなく、貫通孔の内周面が導体によって覆われたものも含む。

最後に、樹脂（レジスト）ペーストを塗布することにより、誘電体シート１８ａ上に保護層１４を形成する。これにより、図１に示す高周波信号線路１０が得られる。

（効果）
本実施形態に係る高周波信号線路１０によれば、高周波伝送ロスの低減を図ることができると共に、高周波信号線路１０の薄型化を図ることができる。この高周波信号線路１０の薄型化により、高周波信号線路１０を機械的に曲げやすくなる。また、曲げに対する耐性も向上し、曲げによっても断線などが起こりにくくなる。したがって、繰り返し曲げることが可能な高周波信号線路１０が得られる。

図７は、高周波信号線路１０の等価回路図である。高周波信号線路１０では、複数の浮遊導体２６は、誘電体素体１２において、信号線２０及びグランド導体２４よりもｚ軸方向の負方向側に設けられ、かつ、信号線２０に沿って並んでいることによって信号線２０及びグランド導体２４に誘電体シート１８ｂを介して対向している。そして、浮遊導体２６は、信号線２０及びグランド導体２４に接続されておらず、信号線２０の電位とグランド導体２４の電位との間の浮遊電位に保たれている。これにより、信号線２０と浮遊導体２６との間には、静電容量Ｃ１が形成され、グランド導体２４と浮遊導体２６との間には、静電容量Ｃ２が形成される。静電容量Ｃ２は、線路部２４ａ−１と浮遊導体２６との間に形成される静電容量Ｃ２−１と、線路部２４ａ−２と浮遊導体２６との間に形成される静電容量Ｃ２−２との合計である。これにより、信号線２０とグランド導体２４との間には、図７に示すように、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２とが直列に接続されている。よって、信号線２０とグランド導体２４との間の静電容量Ｃｔは、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との合成容量となる。また、信号線２０とグランド導体２２との間には、静電容量Ｃ０が形成される。

ここで、浮遊導体２６を用いることなく、信号線とグランド導体との間で静電容量Ｃｔを形成させようとすると、グランド導体と信号線との間に静電容量を形成させるために、グランド導体を信号線よりもｚ軸方向の負方向側に位置させて対向させる必要がある。ただし、グランド導体と信号線とが広い面積で対向すると、グランド導体と信号線との間の静電容量が大きくなりすぎてしまう。したがって、グランド導体と信号線との間の静電容量を静電容量Ｃｔに抑制するために、グランド導体と信号線とのｚ軸方向における距離を、浮遊導体と信号線及びグランド導体とのｚ軸方向における距離よりも大きくする必要がある。すなわち、浮遊導体２６が用いられない場合には、高周波信号線路が厚くなる。以上より、浮遊導体２６が用いられることにより、高周波信号線路１０の薄型化が図られる。また、高周波信号線路１０の厚さが十分に薄い場合には、信号線２０の線幅を広くして、高周波信号線路１０の高周波伝送ロスを低減できる。

また、高周波信号線路１０によれば、以下に説明するように、折り曲げて用いることが容易となる。より詳細には、高周波信号線路１０では、浮遊導体２６が設けられているので、グランド導体２４が信号線２０と同じ誘電体シート１８ｂに設けられている。これにより、グランド導体２２とグランド導体２４とのｚ軸方向における距離が短くなり、ビアホール導体Ｂ１，Ｂ２の長さが短くなる。ビアホール導体Ｂ１，Ｂ２は、誘電体シート１８に比べて変形しにくいので、短くなることによって、高周波信号線路１０を折り曲げて用いることが容易となる。

また、高周波信号線路１０によれば、以下の理由によっても、折り曲げて用いることが容易となる。より詳細には、浮遊導体２６を用いることなく、信号線とグランド導体との間で静電容量Ｃｔを形成させようとすると、グランド導体を信号線よりもｚ軸方向の負方向側に位置させる必要がある。ここで、信号線から積層方向にグランド導体が離れるにしたがって、高周波信号線路が折り曲げられた際に、グランド導体にかかる圧縮応力又は引っ張り応力が大きくなる。すなわち、高周波信号線路を折り曲げにくくなる。

そこで、高周波信号線路１０では、浮遊導体２６が設けられることにより、信号線２０が設けられている誘電体シート１８ｂにグランド導体２４が設けられている。これにより、信号線２０とグランド導体２４とのｚ軸方向の距離を小さくできる。また、信号線２０とグランド導体２４は平面視で重なっていない。したがって、高周波信号線路１０を折り曲げて用いることが容易となる。また、浮遊導体２６は、ベタ状の導体層ではなく、ｙ軸方向に延在する線状の導体であり、ｘ軸方向に等間隔に並んでいる。その結果、高周波信号線路１０は、浮遊導体２６が設けられていない部分において折り曲げて用いることがさらに容易となる。

また、高周波信号線路１０は、以下に説明するように、不要輻射が発生することを抑制できる。より詳細には、高周波信号線路１０では、信号線２０と浮遊導体２６との間に形成されている静電容量Ｃ１は、グランド導体２４と浮遊導体２６との間に形成されている静電容量Ｃ２よりも小さい。これにより、信号線２０と浮遊導体２６との間に発生する電気力線の本数は、グランド導体２４と浮遊導体２６との間に発生する電気力線の本数よりも少なくなる。よって、信号線２０から放射されるノイズは、浮遊導体２６を経由してグランド導体２４へと流れるようになり、浮遊導体２６から高周波信号線路１０外に放射されにくくなる。以上より、高周波信号線路１０では、不要輻射の発生が抑制される。

また、高周波信号線路１０は、以下の理由によっても、不要輻射が発生することを抑制できる。より詳細には、浮遊導体２６が設けられていない高周波信号線路では、信号線の特性インピーダンスは、全体にわたって略一定となる。この場合には、特性インピーダンスが高くなる信号線の両端を節として比較的に長い波長を有する定常波が発生する。比較的に長い波長を有する定常波は、信号線を伝送される高周波信号の周波数よりも低い周波数を有する。そのため、信号線に高周波信号が伝送されると、高周波信号に含まれる信号によって、信号線において比較的に長い波長を有する定常波が発生する。その結果、該定常波によって不要輻射が発生する。

そこで、高周波信号線路１０では、浮遊導体２６の間隔は、信号線２０を伝送される高周波信号の波長の半分以下に設定されている。浮遊導体２６が設けられた位置における信号線２０の特性インピーダンスは、浮遊導体２６が設けられていない位置における信号線２０の特性インピーダンスよりも低くなる。よって、浮遊導体２６が設けられた位置が定常波の節となり、浮遊導体２６が設けられていない位置が定常波の腹となる。したがって、浮遊導体２６の間隔が高周波信号の波長の半分以下に設定されることにより、高周波信号に定常波を発生させる波長の信号が含まれなくなる。その結果、高周波信号線路１０では、信号線２０において定常波が発生することが抑制されるようになり、不要輻射が発生することが抑制される。

（第１の変形例）
以下に第１の変形例に係る高周波信号線路について図面を参照しながら説明する。図８は、第１の変形例に係る高周波信号線路１０ａの誘電素体の分解図である。

高周波信号線路１０ａと高周波信号線路１０との相違点は、浮遊導体２６の配置が異なっている点である。より詳細には、高周波信号線路１０では、浮遊導体２６が等間隔に並ぶように配置されていた。一方、高周波信号線路１０ａでは、近接して配置された２つの浮遊導体２６が等間隔に並ぶように周期的に配置されている。これにより、２つの浮遊導体２６が設けられた領域Ａ２では、信号線２０の特性インピーダンスが相対的に低くなり、浮遊導体２６が設けられていない領域Ａ１では、信号線２０の特性インピーダンスが相対的に高くなる。その結果、信号線２０の特性インピーダンスが周期的に変動するようになる。このように、浮遊導体２６の数を調整することによって、領域Ａ２のｘ軸方向の長さを調整することが可能となる。したがって、信号線２０において定常波が発生することを抑制できる長さに領域Ａ２の長さを調整することが容易となる。

（第２の変形例）
以下に第２の変形例に係る高周波信号線路について図面を参照しながら説明する。図９は、第２の変形例に係る高周波信号線路１０ｂの誘電素体の分解図である。

高周波信号線路１０ｂと高周波信号線路１０との相違点は、浮遊導体２６と浮遊導体２８との形状が異なっている点である。より詳細には、高周波信号線路１０では、浮遊導体２６は、ｙ軸方向に延在している直線状の導体であった。一方、高周波信号線路１０ｂでは、浮遊導体２８は、枠状の矩形をなしている。以上のような浮遊導体２８がグランド導体２４と重なっている部分の面積は、高周波信号線路１０の浮遊導体２６がグランド導体２４と重なっている部分の面積よりも大きくなる。よって、静電容量Ｃ２が大きくなる。以上のように、浮遊導体２８の形状を変更して、静電容量Ｃ２の大きさを調整して、信号線２０の特性インピーダンスを調整してもよい。

（第３の変形例）
以下に第３の変形例に係る高周波信号線路について図面を参照しながら説明する。図１０は、第３の変形例に係る高周波信号線路１０ｃの誘電素体の分解図である。

高周波信号線路１０ｃと高周波信号線路１０ｂとの相違点は、浮遊導体２８と浮遊導体２９との形状が異なっている点である。より詳細には、高周波信号線路１０ｂでは、浮遊導体２８は、枠状の矩形をなしていた。一方、高周波信号線路１０ｃでは、浮遊導体２９は、コ字型をなしている。以上のような浮遊導体２９が信号線２０と重なっている部分の面積は、浮遊導体２８が信号線２０と重なっている部分の面積よりも小さくなる。よって、静電容量Ｃ１が小さくなる。以上のように、浮遊導体２９の形状を変更して、静電容量Ｃ１の大きさを調整して、信号線２０の特性インピーダンスを調整してもよい。

（第４の変形例）
以下に第４の変形例に係る高周波信号線路について図面を参照しながら説明する。図１１は、第４の変形例に係る高周波信号線路１０ｄの誘電素体の分解図である。

高周波信号線路１０ｄと高周波信号線路１０との相違点は、グランド導体２４の有無及びビアホール導体Ｂ１，Ｂ２の有無である。より詳細には、高周波信号線路１０ｄでは、グランド導体２４が設けられていない。よって、グランド導体２２は、信号線２０よりもｚ軸方向の正方向側に設けられ、誘電体シート１８ａ，１８ｂを介して浮遊導体２６と対向している。これにより、信号線２０は、グランド導体２２と直接に容量結合していると共に、グランド導体２２と浮遊導体２６を介して容量結合している。

また、高周波信号線路１０ｄでは、誘電体シート１８ａにおいてビアホール導体Ｂ１，Ｂ２が設けられていない。このような構成としても高周波信号線路１０ｄの等価回路は図７に示す等価回路となる。このとき、浮遊導体２６とグランド導体２２間の静電容量Ｃ２の値と、信号線２０と浮遊導体２６間の静電容量Ｃ１の値がＣ１＜Ｃ２となるように設計することで不要輻射の発生が抑制される。

以上の構成を有する高周波信号線路１０ｄにおいても、高周波信号線路１０と同様に、高周波伝送ロスの低減を図ることができると共に、高周波信号線路１０ｄの薄型化を図ることができる。また、誘電体シート１８ａにおいてビアホール導体Ｂ１，Ｂ２を形成していないため、高周波信号線路１０ｄを折り曲げて用いることがさらに容易となる。

（その他の実施形態）
本発明に係る高周波信号線路は、前記実施形態に係る高周波信号線路１０，１０ａ〜１０ｄに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

なお、第１の各実施形態においては、浮遊導体２６は信号線２０とｚ軸方向からの平面視で直交するように配置されていたが、必ずしも直交していなくてもよい。すなわち、浮遊導体２６は、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線２０と交差していればよい。

なお、高周波信号線路１０，１０ａ〜１０ｄに示した構成を組み合わせてもよい。

なお、高周波信号線路１０，１０ａ〜１０ｄは、アンテナフロントエンドモジュールなどＲＦ回路基板における高周波信号線路として用いられてもよい。

以上のように、本発明は、高周波信号線路及び電子機器に有用であり、特に、高周波信号線路１０の薄型化を図ることができる点において優れている。

Ｂ１，Ｂ２，ｂ１，ｂ２ ビアホール導体
１０，１０ａ〜１０ｄ 高周波信号線路
１２ 誘電体素体
１８ａ〜１８ｃ 誘電体シート
２０ 信号線
２２，２４ グランド導体
２６，２８，２９ 浮遊導体

より詳細には、グランド導体２４は、線路部２４ａ−１，２４ａ−２及び端子部２４ｂ，２４ｃにより構成されている。線路部２４ａ−１は、線路部１８ｂ−ａの表面に設けられ、信号線２０のｙ軸方向の正方向側においてｘ軸方向に延在している。線路部２４ａ−２は、線路部１８ｂ−ａの表面に設けられ、信号線２０のｙ軸方向の負方向側においてｘ軸方向に延在している。端子部２４ｂは、接続部１８ｂ−ｂの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ａの周囲を囲む矩形状の環をなしている。端子部２４ｂは、線路部２４ａ−１，２４ａ−２のｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子部２４ｃは、接続部１８ｂ−ｃの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ｂの周囲を囲む環状の矩形状をなしている。端子部２４ｃは、線路部２４ａ−１，２４ａ−２のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。グランド導体２４は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

より詳細には、グランド導体２２は、線路部２２ａ及び端子部２２ｂ，２２ｃにより構成されている。線路部２２ａは、線路部１８ａ−ａの表面に設けられ、ｘ軸方向に延在している。端子部２２ｂは、接続部１８ａ−ｂの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ａの周囲を囲む矩形状の環をなしている。端子部２２ｂは、線路部２２ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子部２２ｃは、接続部１８ａ−ｃの表面に設けられ、ｚ軸方向から平面視したときに、外部端子１６ｂの周囲を囲む環状の矩形状をなしている。端子部２２ｃは、線路部２２ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。グランド導体２２は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

Claims (8)

1. 複数の絶縁体層が積層されて構成されている素体と、
   前記素体に設けられている線状の信号線と、
   前記素体において、前記信号線に沿って延在している第１のグランド導体と、
   前記素体において、前記信号線及び前記第１のグランド導体よりも積層方向の一方側に設けられ、かつ、該信号線に沿って並んでいると共に、積層方向から平面視したときに、該信号線と交差するように配置されていることによって該信号線及び該第１のグランド導体に前記絶縁体層を介して対向している複数の浮遊導体であって、該信号線及び該第１のグランド導体に接続されていない複数の浮遊導体と、
   を備えており、
   前記第１のグランド導体と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさは、前記信号線と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさ以上であること、
   を特徴とする高周波信号線路。
2. 前記第１のグランド導体は、積層方向から平面視したときに、前記信号線の両側において該信号線に沿って延在していること、
   を特徴とする請求項１に記載の高周波信号線路。
3. 前記信号線及び前記第１のグランド導体よりも積層方向の他方側に設けられ、かつ、該信号線に前記絶縁体層を介して対向している第２のグランド導体を、
   更に備えていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の高周波信号線路。
4. 前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とは、ビアホール導体を介して接続されていること、
   を特徴とする請求項３に記載の高周波信号線路。
5. 前記第１のグランド導体は、前記信号線が設けられている前記絶縁体層に設けられており、
   前記信号線と前記第２のグランド導体との積層方向における距離は、前記信号線と前記浮遊導体との積層方向における距離よりも大きいこと、
   を特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の高周波信号線路。
6. 前記第１のグランド導体は、前記信号線よりも積層方向の他方側に設けられ、かつ、該信号線に前記絶縁体層を介して対向していること、
   を特徴とする請求項１に記載の高周波信号線路。
7. 前記絶縁体層は、可撓性を有していること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高周波信号線路。
8. 筐体と、
   前記筐体に収容されている高周波信号線路と、
   を備えており、
   前記高周波信号線路は、
   複数の絶縁体層が積層されて構成されている素体と、
   前記素体に設けられている線状の信号線と、
   前記素体において、前記信号線に沿って延在している第１のグランド導体と、
   前記素体において、前記信号線及び前記第１のグランド導体よりも積層方向の一方側に設けられ、かつ、該信号線に沿って並んでいると共に、積層方向から平面視したときに、該信号線と交差するように配置されていることによって該信号線及び該第１のグランド導体に前記絶縁体層を介して対向している複数の浮遊導体であって、該信号線及び該第１のグランド導体に接続されていない複数の浮遊導体と、
   を備えており、
   前記第１のグランド導体と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさは、前記信号線と前記浮遊導体との間に形成されている静電容量の大きさ以上であること、
   を特徴とする電子機器。

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