KR100551577B1 - 방향성 결합기 - Google Patents

Abstract

(과제) 아이솔레이션 특성이나 다이렉티비티에 뛰어나 삽입손실이나 반사 특성의 열화등이 적고, 소형, 고성능의 방향성 결합기를 제공한다.

(해결수단) 주선로(1) 및 부선로(2)의 적어도 일부의 영역(1a,2a)을 그 측부가 서로 거의 평행하도록 설치함으로써, 주선로(1)와 부선로(2)를 라인결합(분포 정수형 결합)시킨 방향성 결합기에 있어서, 부선로(2)의 선로길이를, 주선로(1)의 선로길이 보다 길게 한다.

또한, 주선로를, 거의 직선형상의 선로 또는 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지고, 또한, 나선형상으로 선회되지 않는 구조로 하고, 부선로를 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지고, 나선형상으로 둘레회전되고 있는 구조로 한다.

Description

방향성 결합기{DIRECTIONAL COUPLER}

도 1의 (a)는 본원 발명의 제1 실시형태(실시형태1)에 관한 방향성 결합기의 외관구성을 나타내는 사시도, (b)는 하층측의 내부 도체패턴의 설치 형태를 나타내는 사시도;

도 2의 (a)는 본원 발명의 실시형태1에 관한 방향성 결합기의 주선로 및 부선로를 구성하는 상층측의 내부 도체패턴을 나타내는 평면도, (b)는 하층측의 내부 도체패턴을 나타내는 평면도;

도 3은 도 2의 (a),(b)의 상층측 및 하층측의 내부 도체패턴을 적층상태를 나타내는 평면도;

도 4는 본원 발명의 실시형태1에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 1공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 5는 본원 발명의 실시형태1에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 6은 본원 발명의 실시형태1에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 7은 본원 발명의 실시형태1에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 8은 본원 발명의 실시형태1에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 9의 (a)는 본원 발명의 다른 실시형태(실시형태2)에 관한 방향성 결합기의 외관구성을 나타내는 사시도, (b)는 주선로를 구성하는 내부 도체패턴의 설치 형태를 나타내는 사시도;

도 10 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 주선로 및 부선로를 구성하는 내부 도체패턴을 나타내는 분해 사시도;

도 11은 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 1공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 12는 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 13은 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 14는 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 15는 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 16은 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 17은 본원 발명의 실시형태2에 관한 방향성 결합기의 제조방법의 또 다른 공정을 나타내는 도이며, (a)는 평면도, (b)는 측면단면도;

도 18은 본원 발명의 변형예에 관한 방향성 결합기의 주선로 및 부선로를 구성하는 내부 도체패턴을 나타내는 분해 사시도;

도 19는 제3 실시형태예의 방향성 결합기를 설명하기 위한 도면;

도 20은 제3 실시형태예에 내보인 구성에 의한 주선로와 부선로의 결합도 향상 효과를 설명하기 위한 그래프도;

도 21은 제3 실시형태예에 내보인 구성에 의한 다이렉티비티향상 효과를 설명하기 위한 그래프도;

도 22는 제3 실시형태예의 방향성 결합기의 제조 공정의 일례를 설명하기 위한 도면;

도 23은 제4 실시형태예의 기타 방향성 결합기를 설명하기 위한 도면;

도 24는 제4 실시형태예의 기타 실시형태예를 설명하기 위한 도면;

도 25는 제4 실시형태예의 기타 실시형태예를 설명하기 위한 도면;

도 26은 또한, 제4 실시형태예의 기타 실시형태예를 설명하기 위한 도면;

도 27은 방향성 결합기의 1종래예를 나타내는 평면도; 및

도 28 방향성 결합기의 기타 종래예를 게시하는 평면도다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 주선로

1a 주선로의 일부의 영역

2 부선로

2a 부선로의 일부의 영역

10 소자

11a ,1lb ,12a ,12b 외부전극

21 주선로용 내부도체(내부 도체패턴)

21a 상층측의 주선로용 내부도체(내부 도체패턴)

2lb 하층측의 주선로용 내부도체(내부 도체패턴)

22a 상층측의 부선로용 내부도체(내부 도체패턴)

22b 하층측의 부선로용 내부도체(내부 도체패턴)

23, 24 비아홀

31 기판

32 내부도체형성용의 도체막

33 절연층

33a, 33b 절연층

34 비아홀

34a, 34b 비아홀

35 외장용 절연재료

36 위치 결정용 마크

본원 발명은, 예컨대 출력 신호의 일부를 취출하여 피드백 제어용의 신호로서 출력하는 방향성 결합기에 관한 것으로, 특히, 휴대전화와 같은 이동체 통신기기의 출력 모니터 등에 사용되는 방향성 결합기에 관한 것이다.

종래, 방향성 결합기는, 사용 주파수에 있어서의 1/4 파장의 도체 패턴2개를 서로 평행에 형성하고, 그 1개를 주선로로서, 상기 주선로에 신호를 흘렸을 때에, 다른쪽의 선로의 일단에, 주선로를 전파하는 전력에 비례한 신호가 출력되는 것을 이용하여, 휴대전화의 출력 조정용 모니터 등으로서 널리 사용되어 있다.

도 27에는 방향성 결합기의 일례가 모식적인 평면도에 의해 나타내어져 있다. 이 방향성 결합기(100)는, 절연체(200)와, 이 절연체(200)에 형성되어 있는 주선로(300) 및 부선로(400)를 갖고 구성되어 있다. 주선로(300)과 부선로(400)는, 서로 일부분이 간격을 두고 병설되어 있고, 이 병설부분으로 결합한다. 부선로(400)는, 그 결합에 의해, 주선로(300)를 흐르는 신호의 일부를 취출할 수 있다.

예컨대, 방향성 결합기(100)가 휴대형 전화기에 조립되는 경우에는, 송신측의 고주파회로에서 사용된다. 주선로(300)의 일단측(300α)이 고주파증폭 회로에 접속되고, 타단측(300β)이 안테나측에 접속된다. 또한, 부선로(400)의 일단측(400α)이 고주파증폭 회로를 제어하는 회로에 접속되고, 타단측(400β)은 종단저항에 종단되어 있다. 부선로(400)는, 주선로(300)를 통과하는 전력의 일부를 취출하고(검출하고), 이 검출신호는 고주파증폭 회로를 제어하는 회로에 보내지며, 상기 회로에 의해 고주파증폭 회로로부터 출력되는 고주파전력을 제어하는 것으로, 안테나 로부터 발생하는 신호의 크기를 소정 범위내로 유지하고 있다.

한편, 주선로(300)의 일단(300α)으로부터 입력되고, 타단(300β)에 출력될 때에 발생하는 손실을 「삽입손실」이라 칭하고, 또한, 주선로(300)의 일단(300α)으로부터 입력되고, 부선로(400)의 일단(400β)에 출력되는 전력을 「결합도」라고 칭하며, 게다가, 주선로(300)의 일단(300α)으로부터 입력된 전력이 결합기내부나 출력단(타단)(300β)등에서 반사되어 입력단(300α)에 출력되는 전력에 대하여 부선로(400)의 타단(400β)에 나타나는 미소한 전력을 「아이솔레이션」이라고 칭하고, 또, 「결합도」와 「아이솔레이션」과의 비를 「다이렉티비티」라고 칭한다.

그러나, 휴대형 전화기 등의 조립 대상장치의 소형화에 따라, 방향성 결합기(100)의 소형화가 도모되고 있다. 소형화에 의해, 필연적으로, 주선로(300)와 부선로(400)의 병설부분의 길이가 짧아진다. 즉, 주선로(300)와 부선로(400)가 결합하고 있는 부분이 짧아진다. 이로부터, 충분한 결합도를 얻을 수 없다라는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 충분한 결합도를 얻기 위해서는, 주선로(300)와 부선로(400) 사이의 간격을 좁게 하는 것이 고려된다. 그러나, 간격을 지나치게 좁게 하면, 주선로(300)와 부선로(400) 사이에서 절연 파괴가 발생할 우려가 있고, 주선로(300)와 부선로(400) 사이의 간격을 좁게 하는데도 한계가 있어, 만족한 결합도를 얻을 수 없다. 이 때문에, 도 28에 나타낸 바와 같은 방향성 결합기(100)가 제안되어 있다. 이 방향성 결합기(100)에서는, 주선로(300)의 양측에 각각 간격을 두고 부선로(400)(400A,400B)을 병설하고, 이들 부선로(400A,400B)의 양단을 각각 단락하고 있다. 이 구성에서는, 주선로(300)로 평행하게 되어 있는 부선로 부분을 증가하는 것으로, 만족할만한 결합도를 얻고자 하는 것이다.

또한, 기타 제안으로서는, 양 선로(300,400)의 선폭을 가늘게 하는 것으로 절연체(200)상에 긴 선로를 배치하는 것이 고려된다. 그러나, 이 경우, 선로의 손실이 증대하는 것으로부터 삽입손실을 크게 하는 것과 더불어서, 방향성 결합기(100)를 조립한 기기의 소비전력이 커지는 원인으로 된다. 이는, 전지구동이 일반적인 휴대전화단말 등에서는 구동 시간단축과 관련된 문제가 된다.

또한, 결합도를 높게 하는 방법으로서, 선로길이를 길게 하는 방법이 고려되지만, 주선로를 길게 하면, 삽입손실의 증대를 일으킨다는 문제점이 있다.

한편, 소형화에 따라, 도체 패턴을 형성하기 위해서 허용되는 면적이 작아지는 결과, 충분한 선로길이를 확보하는 것이 곤란하게 되거나, 접속하는 회로와의 정합성이 나빠져서 반사 특성의 열화를 기인한다는 문제점도 있다. 즉, 소형화 때문에, 선로를 미로형상으로 구부러지게 하거나, 나선형상이나 소용돌이 형상으로 감아 돌려서, 도체 패턴의 형성에 필요한 면적이나 용적을 절감함으로써, 방향성 결합기의 소형화가 행하여지고 있다.

특히, 선로(도체)를 나선형상이나 소용돌이 형상으로 형성한 경우, 인덕턴스 성분을 효율적으로 취득하는 것이 가능하게 되고, 형성해야 할 선로의 길이를 짧게 하는 것이 가능하게 된다고 하는 이점이 있다.

그러나, 선로(도체)를 나선형상이나 소용돌이 형상으로 구성했을 경우, 아이솔레이션 특성의 열화가 발생한다는 문제점이 있다. 아이솔레이션 특성은, 주선로 와 부선로의 간격 등을 조정하는 것에 의해 개선하는 것이 가능하지만, 이 경우, 주선로와 부선로의 결합도가 낮아지는 경향이 있어, 결합도와 아이솔레이션의 비인 다이렉티비티를 개선하는 것이 곤란한 것이 사실이다.

본원 발명은, 상기 문제점을 해결하는 것으로, 소망의 결합도를 확보하면서, 아이솔레이션 특성이나 다이렉티비티가 뛰어나고, 삽입손실이나 반사특성의 열화 등이 적고, 소형으로 고성능의 방향성 결합기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본원 발명(청구항9)의 방향성 결합기는, 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서: 상기 주선로는 절연층을 통해 적층됨과 아울러 비아홀을 통해 서로 접속된 2층의 전극층으로 구성되며; 상기 주선로는 거의 직선형상의 선로이거나, 또는 소정의 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어져 나선형상을 갖지 않으며; 상기 부선로는 절연층을 통해 적층됨과 아울러 비아홀을 통해 서로 접속된 2층의 전극층으로 구성되며, 이 2층의 전극층은 각각 상기 주선로의 2층 전극층이 배치된 동일 평면에 배치되며; 상기 부선로는 거의 직선형상 선로를 소정의 복수의 위치에서 절곡시켜 이루어져 나선형상을 가지며; 상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며; 상기 부선로의 부분을 상기 주선로의 소정 부분의 양측에 배치시켜 상기 주선로와 부선로가 라인 결합(분포 정수형 결합)되는 것을 특징으로 하고 있다.

주선로의 소정의 영역에 있어서 부선로를 주선로의 양측에 설치함으로써, 주선로와 부선로를 라인결합(분포 정수형 결합)시킨 사이드 에지형의 방향성 결합기에 있어서, 부선로의 선로길이를, 주선로의 선로길이보다 길게 함으로써, 아이솔레이션 특성을 개선하고, 또한, 다이렉티비티를 확보하면서 소망의 결합도를 얻을 수 있다.

또한, 부선로를 주선로의 양측에 설치함으로 주선로와 그 양측의 부선로의 결합에 의해 높은 결합도를 얻는 것이 가능해 진다. 또한, 주선로의 선로길이를 길게 할 일이 없기 때문에, 삽입손실의 증가, 반사 특성의 열화 등의 발생을 억제하고, 전지구동의 이동체 통신기기에서는 전력소비량을 억제할 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서 「주선로와 부선로를 라인결합(분포 정수형 결합)시킴」이란, 주선로와 부선로를, 용량성분(C)과 인덕턴스 성분(L)에 의한 분포 정수적인 결합에 의해 결합시킨 상태를 의미하는 개념이며, 2개의 코일이 자기적으로 결합하고 있는 바와 같은 코일 결합을 포함하지 않는 개념이다.

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부선로를 나선형상으로 형성하여 선로길이를 길게 함으로써, 높은 결합도를 얻을 수 있고, 또한, 아이솔레이션을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 주선로의 선로길이를 부선로보다 짧게 할 수 있기 때문에 주선로의 삽입손실의 증가를 보다 확실하게 방지할 수 있고, 전지구동의 단말기에 있어서는 신호의 감쇄를 막을 수 있고, 효율좋게 신호를 전송할 수 있다. 그 결과, 전지구동의 단말기의 장시간 구동을 가능하게 할 수 있다.

또한, 주선로를, 거의 직선형상의 선로 또는 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지는 비나선형상의 선로로 하고, 부선로를 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지는 나선형상의 선로로 함으로써, 복잡한 배선패턴을 필요로 하지 않고, 소망의 특성을 구비한 신뢰성이 높은 방향성 결합기를 형성할 수 있다.

삭제

주선로와 부선로를 절연층을 통해 적층한 2층의 전극을 비아홀을 통해 접속함으로써 형성한 적층형 구조로 함으로써 배선밀도가 높아지고, 방향성 결합기를 더욱 소형화할 수 있다.
또한, 본원 발명(청구항 10)의 방향성 결합기는, 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서: 상기 주선로는 단일 전극층이며; 상기 주선로는 거의 직선형상의 선로이거나, 또는 소정의 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어져 나선형상을 갖지 않으며; 상기 부선로는 절연층을 통해 적층됨과 아울러 비아홀을 통해 서로 접속된 2층의 전극층으로 구성되며; 상기 부선로는 거의 직선형상의 선로를 소정의 복수의 위치에서 절곡시켜 이루어져 나선형상을 가지며; 상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며; 상기 부선로의 두 부분은 상기 절연층을 통해 상기 주선로의 상, 하에 배치되어 상기 주선로의 소정 부분과 대향하여서 상기 주선로와 상기 부선로는 라인 결합(분포 정수형 결합)되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원 발명(청구항 10)의 방향성 결합기의 경우 주선로가 1층의 전극층으로 구성되고, 거의 직선형상의 선로 또는 소정의 위치에서 절곡시킨 거의 직선상의 선로로 이루어지는, 나선형상을 갖지 않는 구조로 되어 있기 때문에 저삽입 손실을 실현할 수 있게 된다.
또한, 부선로가 비아홀에 의해 접속된 2층의 전극층으로 구성되고, 거의 직선상의 선로를 소정의 복수 위치에서 절곡시켜 이루어지는, 선로 길이가 상기 주선로의 선로 길이보다 길고, 나선 형상을 갖는 구조로 되어 있기 때문에 고 다이렉티비티를 얻을 수 있게 된다.
또한, 부선로는 절연층을 통해 주선로의 상, 하에 대향 배치되어 있고, 주선로와 라인결합하는 개소를 가지고 있으므로, 소형이면서 주선로를 길게하지 않고 고 결합도를 얻을 수 있게 된다.

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또한, 청구항 11의 방향성 결합기는, 상기 주선로 및 상기 부선로가, 감광성 도전재료 및/또는 감광성 레지스트를 사용한 포토리소그래피법에 의해 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

주선로 및 부선로를, 감광성 도전재료 및/또는 감광성 레지스트를 사용한 포토리소그래피법에 의해 형성함으로써, 미세한 고정밀도의 배선패턴을 형성하여 소망의 특성을 구비한 방향성 결합기를 얻을 수 있다.

또한, 청구항 12 및 13의 방향성 결합기는, 상기 주선로의 선폭이, 상기 부선로의 선폭보다 큰 것을 특징으로 하고 있다.

주선로의 선폭을, 부선로의 선폭보다 크게 했을 경우, 주선로를 신호가 통과할 때의 손실을 억제할 수 있기 때문에, 전력소비량을 억제한 효율좋은 신호의 전송을 행할 수 있다.
또한, 본원 발명(청구항 14)의 방향성 결합기는, 기판에 제공되며 소정 거리만큼 서로 이격되어 있는 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서: 상기 주선로의 적어도 일부와 상기 부선로의 적어도 일부는 서로 평행하여 두 평행한 부분간에는 라인 결합이 이루어지며; 상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며, 라인 결합 효과에 의해 상기 주선로를 통하여 흐르는 신호를 부분적으로 인출하며; 상기 기판은 다층 구조를 가지며; 상기 부선로에 라인 결합된 주선로의 라인 결합부는 직선형상이며; 상기 부선로는 나선형상을 가지며, 비아홀을 통해 서로 접속된 복수의 전극층으로 이루어지며. 이 복수의 전극층중 한 전극층은 주선로가 제공된 다층 구조의 기판의 한층에 배치되고, 다른 전극층은 상기 주선로가 제공되지 않은 다층 구조의 기판의 한층에 배치되며; 상기 주선로에 라인 결합된 부선로의 직선부분은 상기 주선로의 라인 결합부의 적어도 일측을 따라 배치되어 있으며 상기 주선로의 라인 결합부와 동일 평면상에 있고 소정 거리만큼 상기 주선로의 라인 결합부로부터 이격되어 있는 제 1 부분과, 상기 주선로의 라인 결합부의 상방측에 소정 거리만큼 상기 주선로의 라인 결합부로부터 이격되면서 배치된 제 2 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원 발명(청구항 15)의 방향성 결합기는, 기판에 제공되며 소정 거리만큼 서로 이격되어 있는 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서: 상기 주선로의 적어도 일부와 상기 부선로의 적어도 일부는 서로 평행하여 두 평행한 부분간에는 라인 결합이 이루어지며; 상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며, 라인 결합 효과에 의해 상기 주선로를 통하여 흐르는 신호를 부분적으로 인출하며; 상기 기판은 다층 구조를 가지며; 상기 부선로에 라인 결합된 주선로의 라인 결합부는 직선형상이며; 상기 부선로는 나선형상을 가지며, 비아홀을 통해 서로 접속된 복수의 전극층으로 이루어지며. 이 복수의 전극층중 한 전극층은 주선로가 제공된 다층 구조의 기판의 한층에 배치되고, 다른 전극층은 상기 주선로가 제공되지 않은 다층 구조의 기판의 한층에 배치되며; 상기 주선로에 라인 결합된 부선로의 직선부분은 상기 주선로의 라인 결합부의 양측을 따라 배치되어 있는 제 1 부분 및 제 2 부분으로 이루어지며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분 각각은 상기 주선로의 라인 결합부와 동일 평면에 있으며 소정 거리만큼 상기 주선로의 라인 결합부로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원 발명(청구항 16)의 방향성 결합기는, 상기 주선로가 전장에 걸쳐서 직선형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본원 발명의 실시의 형태를 나타내고, 그 특징으로 하는 것을 더욱 자세하게 설명한다.

[실시형태1]

도 1의 (a)는 본원 발명의 제1 실시형태에 관한 방향성 결합기의 외관구성을 나타내는 사시도, 도 1의 (b)는 도체(하층측의 내부 도체패턴)의 설치형태를 나타내는 사시도, 도 2의 (a), (b)는 주선로 및 부선로를 구성하는 상층측 및 하층측의 내부 도체패턴을 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 (a), (b)의 상층측 및 하층측의 내부도체를 적층한 상태를 나타내는 평면도다.

이 실시형태1의 방향성 결합기는, 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 알미늄 등의 절연체로 이루어지는 소자(10)중에, 2층구조를 갖는 주선로(1) 및 부선로(2)가 설치되고, 또한, 소자(10)의 양측부에 주선로(1)의 양단부와 도통하는 외부전극(11a,1lb), 부선로(2)와 도통하는 외부전극(12a,12b)이 설치된 구조를 갖고 있다.

즉, 이 실시형태1의 방향성 결합기는, 주선로(1) 및 부선로(2)의, 일부의 영역(1a,2a)이, 서로 거의 평행하게 되고, 각각의 측부가 대향하여 나란한 형태로 설치된, 소위 사이드 에지형의 방향성 결합기로서, 주선로와 부선로가 라인결합(분포 정수형 결합)함으로써, 결합 선로가 형성되어 있다.

또한, 이 실시형태1의 방향성 결합기에 있어서는, 주선로(1) 및 부선로(2)가 2층구조를 갖고 있고, 절연층(33)(도 2, 3, 6, 7등)을 통하여 설치된 상층측의 주선로용 내부도체(21a)와 하층측의 주선로용 내부도체(2lb)를, 비아홀(23)에 의해 접속함으로써 주선로(1)가 형성되고, 상층측의 부선로용 내부도체(22a)와 하층측의 부선로용 내부도체(22b)을 비아홀(24)에 의해 접속함으로써 부선로(2)가 형성되어 있다.

다음으로, 이 실시형태1의 방향성 결합기의 제조방법에 대해서 설명한다. 한편, 이하에서는, 1개의 방향성 결합기를 제조할 경우에 대해서 설명하지만, 통상은, 머더기판상에 다수개분의 주선로 및 부선로를 형성한 후, 소정 위치에서 절단하고, 각각의 방향성 결합기로 분할함으로써, 다수개의 방향성 결합기를 동시에 제조하는 방법이 적용된다.

(1)우선, 도 4의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이,기판(31)상에 내부도체 형성용의 도체막(32)을 막형성한다.

한편,기판(31)으로서는, 각종의 세라믹기판 (예컨대, 알루미나기판, 유리 세라믹기판, 유리기판, 페라이트기판, 유전체기판)등을 사용할 수 있다.

또한, 내부도체 형성용의 도체막(32)의 막형성 방법으로서는, 인쇄공법, 박막형성 공법(스패터링, 증착 등)의 각종 막형성 프로세스를 사용할 수 있다.

(2)이것으로 부터, 포토리소그래피법에 의해 도체막(32)을 패터닝하고, 도 5의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 소정 내부 도체패턴(2lb,22b)을 형성한다.

한편, 포토리소그래피법에 의해 내부 도체패턴(2lb,22b)을 형성할 때에는, 예컨대, 상기 도체막(32)상에 포토레지스트를 코팅한 후, 그 위에서 소정 패턴의 포토마스크를 통하여 노광하고, 현상을 행하여 불필요한 포토레지스트를 현상액(용제)에 의해 제거한 후, 도체막(32)의 포토레지스트에 의해 피복되지 않고 있는 부분(불필요한 부분)을 에칭 등의 방법에 의해 제거하는 것에 의해, 소정의 내부 도체패턴(2lb,22b)을 형성할 수 있다.

한편, 내부 도체패턴을 형성할 때에는, 웨트 에칭, 드라이 에칭, 리프트 오프, 첨가(additive), 반첨가(semiadditive) 등의 각종의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 경우에 따라서는, 도전 페이스트를, 소정 마스크 패턴을 통하여 기판상에 인쇄하는 방법에 의해, 내부 도체패턴을 형성하는 것도 가능하다.

한편, 내부 도체패턴의 형성에는, 상술한 바와 같이, 공지의 각종의 방법을 적용할 수 있지만, 미세한 고정밀도의 배선패턴을 효율적으로 형성하기 위해서는, 포토리소그래피법을 사용하는 것이 바람직하다.

(3)다음으로, 도 6의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 내부 도체패턴(2lb,22b)이 형성된 기판(31)의 표면전체를 덮도록 절연층(33)을 형성한다.

한편, 이 실시형태1에서는, 절연층(33)으로서, 유리, 폴리아미드 등에 감광성 재료를 배합한 감광성 유리, 감광성 폴리아미드 등을 사용할 수 있다.

그리고, 포토리소그래피법에 의해, 도 6의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 비아홀(23,24)(기판(31)상의 도체 패턴(2lb,22b)과, 후공정에서 절연층(33)상에 형성되어지는 내부 도체패턴(21a,2lb)을 접속하기 위한 비아홀(23,24))을, 절연층(33)에 형성한다.

한편, 포토리소그래피법을 사용하지 않을 경우에는, 절연층(33)의 구성 재료로서, 감광성 재료를 포함하지 않는 유리나 폴리아미드 등을 사용할 수 있다.

(4)그로부터, 내부 도체패턴(2lb,22b)의 형성 방법과 동일한 포토리소그래피법에 의해, 도 7의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 절연층(33)상에 내부 도체패턴(21a,22a)를 형성한다.

(5)다음으로, 도 8의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 내부 도체패턴(21a,22a)이 형성된 면전체를 외장용 절연재료(35)로 피복한 후, 외장용 절연재료(35)상의 소정 위치에 마킹재료를 인쇄함으로써, 위치 결정용 마크(36)를 형성한다.

한편, 다수개를 동시에 제조하는 방법의 경우에는, 이 위치 결정용 마크(36)를 형성한 후, 머더기판을 절단함으로써, 각각의 소자(10)로 분할한다.

(6)그로부터, 소자(10)의 소정 위치에, 도전 페이스트를 도포, 베이킹하는 방법 등에 의해, 외부전극(11a,1lb) 및 외부전극(12a,12b)을 형성한다. 이것에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같은 방향성 결합기를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된, 이 실시형태1의 방향성 결합기는, 주선로(1) 및 부선로(2)의 일부의 영역(1a,2a)을, 그 측부가 서로 거의 평행하게 되도록 설치하고, 주선로(1)와 부선로(2)를 라인결합(분포 정수형 결합) 시킴과 아울러, 부선로(2)의 선로길이를, 주선로(1)의 선로길이 보다 길게 하고 있으므로, 아이솔레이션 특성을 개선하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 다이렉티비티를 확보하면서 소망의 결합도를 얻을 수 있다.

또한, 주선로의 선로길이가 짧기 때문에, 삽입손실의 증가, 반사특성의 열화 등의 발생을 억제하고, 전지구동의 이동체 통신기기에서는 전력소비량을 억제할 수 있다.

한편, 상기 실시형태1에서는, 주선로 및 부선로를 각각 2층구조로 하고 있지만, 주선로 및 부선로를 단층구조로 하는 것도 가능하고, 또한, 3층이상의 다층구조로 하는 것도 가능하다.

[실시형태2]

도 9의 (a)는 본원 발명의 1실시형태에 관한 방향성 결합기의 외관구성을 나타내는 사시도, 도 9의 (b)는 도체(주선로를 구성하는 내부 도체패턴)의 설치형태를 나타내는 사시도, 도 10은 주선로 및 부선로를 구성하는 내부 도체패턴을 나타내는 분해 사시도이다.

이 실시형태2의 방향성 결합기는, 도 9, 도 10에 나타낸 바와 같이, 알루미나 등의 절연체로 이루어지는 소자(10) 가운데에, 1층구조를 갖는 주선로(1) 및 2층구조를 갖는 부선로(2)가 설치됨과 아울러, 소자(10)의 측면부에 주선로(1)의 양단부와 도통하는 외부전극(11a,1lb), 부선로(2)와 도통하는 외부전극(12a, 12b)이 설치된 구조를 갖고 있다.

또한, 이 실시형태2의 방향성 결합기에 있어서는, 부선로(2)가 2층구조를 갖고 있고, 주선로용 내부도체(21)의 상층측에 설치된 부선로용 내부도체(22a)와 주선로용 내부도체(21)의 하층측에 설치된 부선로용 내부도체(22b)를 비아홀(34a,34b)에 의해 접속함으로써 부선로(2)가 형성되어 있다.

그리고, 이 실시형태2의 방향성 결합기에 있어서는, 주선로(1) 및 부선로(2) 의, 일부의 영역(1a,2a)을, 절연층(33a,33b)을 통하여 서로 대향(중첩) 시킴으로써, 주선로(1)와 부선로(2)를 라인결합(분포 정수형 결합)시키도록 구성되어 있다.

다음으로, 이 실시형태2의 방향성 결합기의 제조방법에 대해서 설명한다. 한편, 이하에서는, 상기 실시형태1의 경우와 동일하게, 1개의 방향성 결합기를 제조할 경우에 대해서 설명하지만, 통상은, 머더기판상에 다수개분의 주선로 및 부선로를 형성한 후, 소정 위치에서 절단하고, 각각의 방향성 결합기로 분할함으로써, 다수개의 방향성 결합기를 동시에 제조하는 방법이 적용된다.

한편, 기판의 종류, 내부 도체패턴이나 절연층등에 사용하는 재료의 종류, 막형성 방법이나 포토리소그래피법에 의한 내부 도체패턴의 형성방법 등은, 상기 실시형태1의 경우와 같다.

(1)우선, 도 11의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 기판(31)상에, 하층측의 부선로를 형성하기 위한 내부도체형성용의 도체막(32)을 막형성한다.

(2)그로부터, 포토리소그래피법에 의해 도체막(32)을 패터닝하고, 도 12의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 하층측의 부선로용의 내부 도체패턴(22b)을 형성한다.

(3)다음으로, 도 13의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 하층측의 부선로용의 내부 도체패턴(22b)이 형성된 기판(31)의 표면전체를 덮도록, 절연층(33b)을 형성함과 아울러, 절연층(33b)에, 포토리소그래피법에 의해 비아홀(34b)[하층측의 부선로용의 내부 도체패턴(22b)과, 상층측의 부선로용의 내부 도체패턴(22a)을 접속하기 위한 비아홀(34b)]을 형성한다.

(4)그로부터, 도 14의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 절연층(33b)상에, 주선로용의 내부 도체패턴(21)을 형성한다.

(5)다음으로, 도 15의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 내부 도체패턴(21)이 형성된 기판(31)의 표면전체를 덮도록, 절연층(33a)를 형성함과 아울러, 절연층(33a)에, 포토리소그래피법에 의해, 비아홀34a (하층측의 부선로용의 내부 도체패턴22b과, 상층측의 부선로용의 내부 도체패턴(22a)를 접속하기 위한 비아홀34a)을 형성한다.

(6)그로부터, 도 16(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 절연층(33a) 상에, 부선로용의 내부 도체패턴(22a)을 형성함과 아울러, 비아홀(34a) 및 비아홀(34b)을 통해서, 상층측 및 하층측의, 복선로용의 내부 도체패턴(22a,22b)을 도통시킨다.

(7)그리고, 도 17의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 외장용 절연재료(35)로 피복한 후, 외장용 절연재료(35)상의 소정 위치에 마킹 재료를 인쇄하고, 위치 결정용 마크(36)를 형성한다.

한편, 다수개를 동시에 제조하는 방법의 경우에는, 이 위치 결정용 마크(36)를 형성한 후, 머더기판을 절단함으로써, 각각의 소자(10)로 분할한다.

(8)그로부터, 소자(10)의 소정 위치에, 도전 페이스트를 도포, 베이킹하는 방법등에 의해, 외부전극(11a,1lb) 및 외부전극(12a,12b)을 형성한다. 이것에 의해, 도 9에 나타내는 것 같은 방향성 결합기를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된, 이 실시형태2의 방향성 결합기에 있어서는, 부선로(2)의 선로길이를, 주선로(1)의 선로길이보다 길게 하고 있기 때문에, 상기 실시 형태1의 경우와 동일하게, 아이솔레이션 특성을 개선하는 것이 가능하게 되는 동시에, 다이렉티비티를 확보하면서 소망의 결합도를 얻을 수 있게 된다.

또한, 주선로(1)와, 부선로(2)의 일부의 영역(1a,2a)을, 절연층(33a,33b)을 통하여 서로 대향(중첩) 시키는 것에 의해, 주선로(1)와 부선로(2)를 라인결합(분포 정수형 결합) 시키도록 하고 있기 때문에, 절연층(33a,33b)의 두께를 조절하는 것으로 인해, 선로 패턴을 바꾸지 않고 결합도를 조정하는 것이 가능하게 되고, 용이하게 각종의 결합도의 방향성 결합기를 얻을 수 있다.

한편, 상기 실시형태2에서는, 주선로가 일층구조일 경우를 예로 들어서 설명했지만, 주선로를 2층이상의 다층구조로 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시형태2에 있어서는, 주선로(1)와, 부선로(2)의 일부의 영역(1a,2a)을, 절연층(33a,33b)을 통하여 서로 대향(중첩) 시키는 것에 의해, 주선로(1)와 부선로(2)를 라인결합(분포 정수형 결합)시키도록 하고 있지만, 도 18의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 주선로(1)와, 부선로(2)의 일부의 영역(1a,2a)를, 절연층(33a,33b)을 통하여 서로 대향(중첩) 시키지 않고, 평면적으로 보았을 경우에, 주선로(1)와, 부선로(2)의 일부의 영역(1a,2a)이 거의 평행하게 되도록 설치함으로써, 주선로(1)와 부선로(2)를 라인결합(분포 정수형 결합)시키는 것 같이 구성하는 것도 가능하다.

[실시형태3]

도 19의 (a)에는 제3 실시형태예의 방향성 결합기가 모식적인 평면도에 의해 나타내어져 있고, 도 19의 (b)에는 제3 실시형태예의 방향성 결합기의 분해도가 나 타내어져 있으며, 도 19의 (c)에는 도 19의 (a)의 A-A 부분의 단면도가 모식적으로 나타내어져 있다.

제3 실시형태예에서, 소자(10)는 절연체로 이루어지고, 다층구조로 되어 있다. 이 소자(10)의 기판(31)에 주선로(1)가 형성되어 있다. 이 주선로(1)는, 기판(31)의 일단측으로부터 타단측에 걸쳐서 전길이가 직선형상으로 형성되어 있어, 주선로(1)의 양단부에는, 각각, 외부접속용 전극(60)이 설치되어져 있다. 주선로(1)는, 외부접속용 전극(60)을 통하여 외부의, 예컨대 안테나 또는 신호 공급원의 회로에 도통접속되는 것으로 된다.

부선로(2)는, 기판(31)으로부터 절연층(33)에 걸쳐 형성되어 있고, 기판(31)에 형성되어 있는 부분(1층째 형성부분)(2a)과, 절연층(33)에 형성되어 있는 부분(2층째 형성부분)(2b)는 비아홀을 통하여 접속되어 있다. 이 부선로(2)는, 거의 나선형상으로 되어 있다.

이 제3 실시형태예에서는, 부선로(2)의 기판(31)에 형성된 부분(2a)는 직선부를 이루고, 전길이에 걸쳐 주선로(1)의 횡측에 간격을 두고, 또한, 주선로(1)를 따라 나란하게 설치되어 있다. 또한, 절연층(33)에 형성된 부분(2b)는 그 일부의 직선부분(P)이 주선로(1)의 상방측으로 상기 주선로(1)를 따라 나란하게 설치되어 있다. 이 부선로(2)의 양단부에도, 각각, 주선로(1)과 동일하게, 외부접속용 전극(X,Y)이 설치되어져 있고, 상기 외부접속용 전극(X,Y)에 의해, 부선로(2)는 외부의 회로와 도통접속할 수 있다. 한편, 도 19에서는, 2층만을 도시하고 있지만, 예컨대, 2층째의 절연층(33)의 상측에 부선로(2)를 보호하기 위한 외장용 절연층을 형성하여도 좋다.

이 제3 실시형태예에서는, 상기한 바와 같이, 부선로(2)는, 주선로(1)의 횡측으로 간격을 두고 나란하게 설치하는 부분(2a)과, 주선로(1)의 상방측에 간격을 두고 나란하게 설치하는 부분(P)을 갖고 있다. 그 부선로(2)의 일부분(2a,P)과, 주선로(1)의 거의 전길이는, 서로 라인결합하는 결합부위(E)로 되어 있다. 즉, 도 27에 나타낸 방향성 결합기(100)와 같이 주선로의 일방측의 횡측만으로 부선로가 나란하게 설치되어 있는 구성에 비해서, 부선로와 주선로가 결합하는 부분의 길이를 길게 할 수 있는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 소자를 대형화하지 않고, 주선로와 부선로의 결합도를 높일 수 있다.

이는, 본 발명자의 실험에 의해 확인되고 있다. 이 실험에서는, 제3 실시형태예의 방향성 결합기(1), 도 27의 방향성 결합기, 및 도 28의 방향성 결합기에 관하여, 각각, 주선로와 부선로의 결합도를 조사했다.

그 결과가 도 20에 나타내어져 있다. 도 20에서는, 실선 A는, 제3 실시형태예의 방향성 결합기의 것이고, 실선 B는, 도 27의 방향성 결합기의 것이며, 점선 C는, 도 28의 방향성 결합기의 것이다. 도 20에도 나타낸 바와 같이, 이 제3 실시형태예의 구성을 갖음으로써, 도 27이나 도 28의 구성에 비해, 주선로와 부선로의 결합도를 높일 수 있다.

또한, 이 제3 실시형태예에서는, 부선로(2)는 거의 나선형상으로 이루어져 있고, 부선로(2)의 인덕턴스 값을 크게 할 수 있는 구성이다. 이 때문에, 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 도 21에 나타낸 다이렉티비티를 조사하는 실험 결과에도 나타낸 바와 같이, 제3 실시형태예의 구성을 갖는 방향성 결합기(실선A 참조)는, 도 27의 것(실선B참조)이나 도 28의 것(점선C참조)에 비해, 다이렉티비티를 각별하게 향상시킬 수 있다. 한편, 이 제3 실시형태예에서는, 부선로 인덕턴스 값을 될 수 있는한 크게 하여 다이렉티비티의 개선을 도모하기 위해, 부선로는 기판의 끝 가장자리의 근방에 상기 끝 가장자리를 따라 형성되어, 선로길이를 길게 하고 있다.

이상과 같이, 이 제3 실시형태예의 구성을 갖춤으로써, 다이렉티비티를 향상시켜서 부선로(2)가 주선로(1)로부터 검출하는 신호의 검출 정밀도를 높이면서, 소형화를 도모할 수 있는 방향성 결합기를 제공하는 것이 용이하게 된다.

또한, 이 제3 실시형태예에서는, 주선로(1)는, 전길이에 걸쳐 직선형상으로 형성되어, 선로의 길이를 억제하고 있다. 이것에 의해, 다음에 나타내는 바와 같은 효과를 얻을 수 있다. 예컨대, 주선로(1)가 길고, 삽입손실이 증가하여, 방향성 결합기가 조립되어 있는 장치의 전력소비량을 증가시켜 버린다는 문제가 발생한다. 예컨대, 방향성 결합기가 휴대형 전화기 등의 전지구동식의 장치에 탑재될 경우에는, 주선로의 삽입손실 증가에 의해, 그 장치 전지의 소모를 빠르게 하는 문제가 발생한다. 이것에 대하여, 이 제3 실시형태예에서는, 주선로(1)를 직선형상으로 하여 짧게 형성하고 있기 때문에, 삽입손실을 억제할 수 있고, 방향성 결합기가 조립되는 장치의 전력소비량을 억제할 수 있다.

이하에, 제3 실시형태예의 방향성 결합기의 제조공정의 일례를 도 22를 이용하여 간단하게 설명한다. 우선, 도 22의 (a)에 나타낸 바와 같은, 복수의 방향성 결합기(1)을 취출하여 형성하기 위한 머더기판(31)을 준비한다. 이 머더기판(31)은 절연기판이며, 이 머더기판(31)의 구성 재료로서는, 예컨대, 알루미나나 유리 세라믹스 등의 세라믹스나, 페라이트나, 기타 유전체 등이 있다.

이 머더기판(31)의 각각의 방향성 결합기 형성영역(50)에, 도 22의 (b)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 1층째에 형성되는 선로, 요컨대, 주선로(1) 및 부선로(2)의 부분(2a)을 형성한다.

이 선로의 형성 수법의 하나로서, 예컨대 포토리소그래피 기술이 있다. 포토리소그래피 기술의 경우, 우선, 머더기판(31)의 표면 전면에, 예컨대 인쇄공법이나 막형성 공법(예컨대 스패터링이나 증착 등)에 의해 도전막을 막형성 한다. 다음으로, 그 도전막상에 포토레지스트 재료를 코팅하고, 그 위에 주선로(1) 및 부선로(2)의 1층째 형성부분(2a)의 패턴형상으로 마스크하여 노광을 행한다. 그리고, 불필요한 레지스트 재료를 용제 등으로 제거한다. 그 후, 예컨대 웨트에칭, 드라이 에칭, 리프트 오프, 첨가, 또는 반첨가 등의 공법에 의해 상기 도체층을 가공하여 주선로(1) 및 부선로(2)의 1층째 형성부분(2a)를 형성한다.

또한, 포토리소그래피 기술에 의해 주선로(1) 및 부선로(2)의 1층째 형성부분(2a)을 형성하지 않고, 예컨대, 인쇄공법에 의해 주선로(1) 및 부선로(2)의 1층째 형성부분(2a)를 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 마스크 패턴을 이용해서 머더기판(31)의 표면에 도전성의 페이스트를 인쇄하는 것으로, 머더기판(31)의 각각의 방향성 결합기형성 영역(50)에, 주선로(1) 및 부선로(2)의 1층째 형성부분 (2a)을 형성할 수 있다.

상기한 바와 같이 주선로(1) 및 부선로(2)의 1층째 형성부분(2a)을 형성한 후, 도 22의 (c)에 나타낸 바와 같이, 머더기판(31)의 표면 전면에, 선로의 두께보다 두터운 절연재료의 층(33)을, 예컨대 인쇄공법이나 스핀코트 등의 수법에 의해 형성한다. 이 절연층(33)을 구성하는 재료의 예를 들면, 예컨대, 유리, 폴리아미드, 또한 이들에 감광성분을 포함시킨 감광성 유리, 또는 감광성 폴리아미드 등이 있다.

그리고, 이 절연층(33)의 각 방향성 결합기형성 영역(50) 마다에 각각 비아홀을 형성한다.

그 후에, 도 22의 (d)에 나타낸 바와 같이, 절연층(33)의 상방에, 각 방향성 결합기형성 영역(50) 마다에, 상기와 같이, 기판(31)의 2층째에 형성되는 선로, 요컨대, 이 제3 실시형태예에서는, 부선로(2)의 2층째 형성부분(2b)을 형성한다.

그 후, 도 22의 (e)에 나타낸 바와 같이, 절연층(33)의 표면 전면에, 선로의 두께보다 두터운 절연층(35)을 절연층(33)의 형성수법과 동일하게 외장용 절연층으로서 형성한다.

그리고, 각 방향성 결합기형성 영역(50)사이의 경계선(L)을 따라 머더기판(31)을 분할하는 것으로, 도 22의 (f)에 나타낸 바와 같은 방향성 결합기(1)를 다수 취출할 수 있다. 머더기판(31)을 분할하는 수법으로서는, 예컨대, 다이싱이나 스크라입브레이크 등의 공법이 있다. 한편, 이 머더기판(31)의 분할공정에 있어서, 머더기판(31)을 설정한 적재위치에 정밀도 좋게 위치 결정하기 위해, 예컨대, 머더기판(31)의 분할공정 전에, 머더기판(31)의 절연층(35)의 표면 에 위치 결정용의 마크 등을 형성해도 좋다.

이상과 같이 하여, 방향성 결합기(1)를 만들어 낼 수 있다.

[실시형태4]

도 23의 (a)에는 제4 실시형태예의 방향성 결합기의 표면도가 모식적으로 나타내어져 있고, 도 23의 (b)에는 제4 실시형태예의 방향성 결합기의 모식적인 분해도가 나타내어져 있다.

이 제4 실시형태예에서는, 주선로(1)는, 기판(31)에 거의 コ자 형상으로 형성되어 있다. 이 주선로(1)의 양단부에도, 각각, 제3 실시형태예와 동일하게, 외부접속용 전극(60)이 설치되어 있고, 기판측면에 설치한 단자를 통과하여 각 회로와 접속된다.

부선로(2)는, 제3 실시형태예와 동일하게, 1층째의 기판(31)과 2층째의 절연층(33)에 걸쳐 형성되어 거의 나선형상으로 형성되고 있고, 1층째 형성부분 (2a)과, 2층째 형성부분(2b)는 비아홀을 통하여 접속되어 있다. 부선로(2)의 1층째 형성부분(2a)는 대부분이 주선로(1)의 횡측에 간격을 두고 상기 주선로(1)를 따라 직선형상으로 나란하게 설치되어 있다. 부선로(2)의 2층째 형성부분(2b)는 일부분(P)이 주선로(1)의 상방측에 간격을 두고 상기 주선로(1)를 따라 직선형상으로 나란하게 설치되어 있다. 부선로(2)의 양단에도, 각각, 주선로(1)과 동일하게, 외부접속용 전극(X,Y)이 설치되어, 기판측면에 설치된 단자를 통하여 각 회로와 접속된다.

이 제4 실시형태예에 있어서도, 제3 실시형태예와 동일하게, 부선로(2)는, 주선로(1)의 상방측에 나란하게 설치하는 부분(P)과, 주선로(1)의 횡측에 나란하게 설치하는 부분(2a)을 갖고, 주선로(1)와 라인결합하는 결합부위(E)를 길게 할 수 있기 때문에, 기판(31)을 대형화하지 않고, 주선로(1)과 부선로(2)의 결합도를 높일 수 있다.

게다가, 부선로(2)는 거의 나선형상으로 이루어져 있기 때문에, 부선로(2)의 인덕턴스 값을 크게 할 수 있으므로, 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있다. 이 아이솔레이션 특성의 향상효과와, 결합도의 향상효과가 더불어, 방향성 결합기(1)의 소형화를 꾀하면서, 다이렉티비티를 각별하게 개선할 수 있다. 이것에 의해, 부선로(2)로 의한 주선로(1)의 신호의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 제3 또는 제4 실시형태의 예로 한정되는 것이 아니고, 여러가지 실시의 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 제3 또는 제4의 각 실시형태예에서는, 부선로(2)는, 주선로(1)의 상방측에 간격을 두고서 나란하게 설치하는 부분(P)과, 주선로(1)의 횡측에 간격을 두고서 나란하게 설치하는 부분(2a)을 갖고 있지만, 예컨대, 도 24의 (b)의 단면도에 나타낸 바와 같이, 거의 나선형상의 부선로(2)는, 주선로(1)의 동일평면상의 한쪽측의 횡측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분과, 타방측의 횡측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분을 갖는 구성이어도 좋다. 이 경우에는, 예컨대, 주선로(1)나 부선로(2)를, 도 24의 (a)의 분해도에 나타낸 바와 같은 형상으로 형성함으로써, 도 24의 (b)의 단면도에 나타낸 바와 같은 배치관계를 가지는 주선로(1)와 부선로(2)를 형성할 수 있다. 한편, 도 24의 (b)는 도 24의 (a)의 A-A부분에 대응하는 단면도로 된다.

또한, 예컨대, 도 25의 (b)의 단면도에 나타낸 바와 같이, 거의 나선형상의 부선로(2)는, 주선로(1)의 상방측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분과, 주선로(1)의 동일평면상의 일방측의 횡측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분과, 타방측의 횡측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분을 갖는 구성이어도 좋다. 이 경우에는, 예컨대, 주선로(1)나 부선로(2)를, 도 25의 (a)의 분해도에 나타낸 바와 같은 형상으로 형성함으로써, 도 25의 (b)의 단면도에 나타낸 바와 같은 배치관계를 가지는 주선로(1)와 거의 나선형상의 부선로(2)를 형성할 수 있다. 한편, 도 25의 (b)는 도 25의 (a)의 A-A부분에 대응하는 단면도로 된다.

또한, 예컨대, 도 26의 (b)의 단면도에 나타낸 바와 같이, 거의 나선형상의 부선로(2)는, 주선로(1)의 상방측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분과, 주선로(1)의 하방측에 간격을 두고서 직선형상으로 나란하게 설치하는 부분을 갖는 구성이어도 좋다. 이 경우에는, 예컨대, 주선로(1)나 부선로(2)를, 도 26의 (a)의 분해도에 나타낸 바와 같은 형상으로 형성함으로써, 도 26의 (b)의 단면도에 나타낸 바와 같은 배치관계를 가지는 주선로(1)와 거의 나선형상의 부선로(2)를 형성할 수 있다. 한편, 도 26의 (b)는 도 26의 (a)의 A-A부분에 대응하는 단면도로 된다.

이 도 26의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 선로(1,2)가 형성되어 있는 층은, 3층이상이어도 좋고, 절연층의 수는 한정되는 것이 아니다.

게다가, 부선로(2)는, 주선로(1)의 상방측에 간격을 두고서 나란하게 설치하는 부분과, 주선로(1)의 하방측에 간격을 두고서 나란하게 설치하는 부분과, 주선 로(1)의 동일평면상의 일방측의 횡측에 간격을 두고서 나란하게 설치하는 부분과, 타방측의 횡측에 간격을 두고서 나란하게 설치하는 부분을 모두 갖는 구성이어도 좋다.

본원 발명은, 상술한 상기 각 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 주선로 및 부선로의 구체적인 패턴, 적층구조라고 하는 경우의 적층수 등에 관하여, 발명의 범위내에 있어서, 각종 응용 및 변형을 더할 수 있다.

상술과 같이, 본원 발명(청구항9)의 방향성 결합기는, 주선로의 소정의 영역에 있어서 부선로를 주선로의 양측에 배치함으로써 주선로와 부선로를 라인결합(분포 정수형 결합)시킨 사이드 에지형의 방향성 결합기에 있어서, 부선로의 선로길이를, 주선로의 선로길이보다 길게하도록 하고 있기 때문에, 아이솔레이션 특성을 개선하고, 또한, 다이렉티비티를 확보하면서 소망의 결합도를 얻을 수 있다.

또한, 주선로의 선로길이를 길게 하지 않기 때문에, 삽입손실의 증가, 반사 특성의 열화 등의 발생을 억제하고, 전지구동의 이동체 통신기기에서는 전력소비량을 억제할 수 있다.

또한, 부선로를 나선형상으로 형성해 선로길이를 길게 함으로써, 높은 결합도를 얻을 수 있고, 또한, 아이솔레이션을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 전지구동의 단말기에 있어서는 신호의 감쇄를 막는 것에 의해, 효율적 으로 신호를 전송하는 것이 가능하게 되고, 장시간 구동을 가능하게 할 수 있다.

또한, 주선로를, 거의 직선형상의 선로 또는 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지는 비나선형상의 선로로 하고, 부선로를 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지는 나선형상의 선로로 함으로써, 복잡한 배선패턴을 필요로 하지 않고, 소망의 특성을 구비한 신뢰성이 높은 방향성 결합기를 형성할 수 있다.
또한, 부선로를 주선로의 양측에 배치하고 있으므로, 주선로와 그 양측의 부선로의 결합에 의해 높은 결합도를 얻을 수 있다.
또한, 주선로와 부선로를 절연층을 통하여 적층한 2층의 전극을 비아홀을 통하여 접속함으로써 형성한 적층형 구조로 하고 있으므로 배선밀도를 향상시키고, 방향성 결합기를 더욱 소형화할 수 있다.
또한, 본원 발명(청구항 10)의 방향성 결합기와 같이, 절연층을 통하여 적층된 주선로와 부선로의 적어도 일부를, 서로 대향시키는(절연층을 통하여 중첩시키는) 것에 의해, 주선로와 부선로를 라인결합(분포 정수형 결합)시키도록 한 경우에도, 부선로의 선로길이를, 주선로의 선로길이 보다 길게 함으로써, 아이솔레이션 특성을 개선하고, 또한, 다이렉티비티를 확보하면서 소망의 결합도를 얻는 것이 가능함과 아울러, 주선로의 선로길이를 길게 하지 않기 때문에, 삽입손실의 증가, 반사특성의 열화 등의 발생을 억제하고, 전지구동의 이동체 통신기기에서는 전력소비량을 억제할 수 있다.
또한, 선로 패턴을 바꾸지 않고, 절연층의 두께를 조절하는 것만으로, 용이하게 각종의 결합도의 방향성 결합기를 얻을 수 있고, 소형 및 고성능의 방향성 결합기를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 10의 방향성 결합기와 같이, 부선로를 나선형상으로 형성함과 아울러, 부선로의 선로길이를 주선로의 선로길이보다 길게 함으로써 높은 결합도를 얻을 수 있고, 또한, 아이솔레이션을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 전지구동의 단말기에 있어서는 신호의 감쇄를 막는 것에 의해, 효율적으로 신호를 전송하는 것이 가능하게 되고, 장시간 구동을 할 수 있다.
또한, 주선로를, 거의 직선형상의 선로 또는 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지는 비나선형상의 선로로 하고, 부선로를 소정 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어지는 나선형상의 선로로 함으로써, 복잡한 배선패턴을 필요로 하지 않고, 소망의 특성을 구비한 신뢰성의 높은 방향성 결합기를 형성할 수 있다.

또한, 청구항 11의 방향성 결합기와 같이, 주선로 및 부선로를, 감광성 도전재료 및/또는 감광성 레지스트를 사용한 포토리소그래피법에 의해 형성하도록 한 경우, 미세한 고정밀도의 배선패턴을 형성하고, 소망의 특성을 구비한 방향성 결합기를 얻을 수 있다.

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또한, 청구항 12,13의 방향성 결합기와 같이, 주선로의 선폭을, 부선로의 선폭보다 크게 한 경우, 주선로를 신호가 통과할 때의 손실을 억제하는 것이 가능하게 되기 때문에, 전력소비량을 억제한 효율좋은 신호의 전송을 행할 수 있다.
또한, 본원 발명(청구항 14)의 방향성 결합기에 의하면, 다이렉티비티를 향상시켜서 주선로로부터 검출하는 신호의 검출정밀도를 높이면서 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 주선로를 직선형상으로 하여 짧게 형성하고 있기 때문에 삽입손실을 억제할 수 있고, 방향성 결합기가 조립되는 장치의 전력소비량을 억제할 수 있다.
또한, 본원 발명(청구항 15)의 방향성 결합기에 의하면, 기판을 대향화하지 않고 주선로와 부선로의 결합도를 높일 수 있다.
또한, 부선로는 거의 나선형상으로 이루어져 있기 때문에 부선로의 인덕턴스 값을 크게 할 수 있으므로 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있다.

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Claims (16)

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9. 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서:

   상기 주선로는 절연층을 통해 적층됨과 아울러 비아홀을 통해 서로 접속된 2층의 전극층으로 구성되며;

   상기 주선로는 거의 직선형상의 선로이거나, 또는 소정의 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어져 나선형상을 갖지 않으며;

   상기 부선로는 절연층을 통해 적층됨과 아울러 비아홀을 통해 서로 접속된 2층의 전극층으로 구성되며, 이 2층의 전극층은 각각 상기 주선로의 2층 전극층이 배치된 동일 평면에 배치되며;

   상기 부선로는 거의 직선형상 선로를 소정의 복수의 위치에서 절곡시켜 이루어져 나선형상을 가지며;

   상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며;

   상기 부선로의 부분을 상기 주선로의 소정 부분의 양측에 배치시켜 상기 주선로와 부선로가 라인 결합(분포 정수형 결합)되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
10. 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서:

    상기 주선로는 단일 전극층이며;

    상기 주선로는 거의 직선형상의 선로이거나, 또는 소정의 위치에서 절곡시킨 거의 직선형상의 선로로 이루어져 나선형상을 갖지 않으며;

    상기 부선로는 절연층을 통해 적층됨과 아울러 비아홀을 통해 서로 접속된 2층의 전극층으로 구성되며;

    상기 부선로는 거의 직선형상의 선로를 소정의 복수의 위치에서 절곡시켜 이루어져 나선형상을 가지며;

    상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며;

    상기 부선로의 두 부분은 상기 절연층을 통해 상기 주선로의 상, 하에 배치되어 상기 주선로의 소정 부분과 대향하여서 상기 주선로와 상기 부선로는 라인 결합(분포 정수형 결합)되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 주선로와 상기 부선로는 감광성 도전재료 및/또는 감광성 레지스트를 사용한 포토리소그래피법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 주선로의 선폭은 상기 부선로의 선폭보다 큰 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 주선로의 선폭은 상기 부선로의 선폭보다 큰 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
14. 기판에 제공되며 소정 거리만큼 서로 이격되어 있는 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서:

    상기 주선로의 적어도 일부와 상기 부선로의 적어도 일부는 서로 평행하여 두 평행한 부분간에는 라인 결합이 이루어지며;

    상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며, 라인 결합 효과에 의해 상기 주선로를 통하여 흐르는 신호를 부분적으로 인출하며;

    상기 기판은 다층 구조를 가지며;

    상기 부선로에 라인 결합된 주선로의 라인 결합부는 직선형상이며;

    상기 부선로는 나선형상을 가지며, 비아홀을 통해 서로 접속된 복수의 전극층으로 이루어지며. 이 복수의 전극층중 한 전극층은 주선로가 제공된 다층 구조의 기판의 한층에 배치되고, 다른 전극층은 상기 주선로가 제공되지 않은 다층 구조의 기판의 한층에 배치되며;

    상기 주선로에 라인 결합된 부선로의 직선부분은 상기 주선로의 라인 결합부의 적어도 일측을 따라 배치되어 있으며 상기 주선로의 라인 결합부와 동일 평면상에 있고 소정 거리만큼 상기 주선로의 라인 결합부로부터 이격되어 있는 제 1 부분과, 상기 주선로의 라인 결합부의 상방측에 소정 거리만큼 상기 주선로의 라인 결합부로부터 이격되면서 배치된 제 2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
15. 기판에 제공되며 소정 거리만큼 서로 이격되어 있는 주선로 및 부선로를 포함하는 방향성 결합기로서:

    상기 주선로의 적어도 일부와 상기 부선로의 적어도 일부는 서로 평행하여 두 평행한 부분간에는 라인 결합이 이루어지며;

    상기 부선로는 상기 주선로의 선로 길이보다 긴 선로 길이를 가지며, 라인 결합 효과에 의해 상기 주선로를 통하여 흐르는 신호를 부분적으로 인출하며;

    상기 기판은 다층 구조를 가지며;

    상기 부선로에 라인 결합된 주선로의 라인 결합부는 직선형상이며;

    상기 부선로는 나선형상을 가지며, 비아홀을 통해 서로 접속된 복수의 전극층으로 이루어지며. 이 복수의 전극층중 한 전극층은 주선로가 제공된 다층 구조의 기판의 한층에 배치되고, 다른 전극층은 상기 주선로가 제공되지 않은 다층 구조의 기판의 한층에 배치되며;

    상기 주선로에 라인 결합된 부선로의 직선부분은 상기 주선로의 라인 결합부의 양측을 따라 배치되어 있는 제 1 부분 및 제 2 부분으로 이루어지며, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분 각각은 상기 주선로의 라인 결합부와 동일 평면에 있으며 소정 거리만큼 상기 주선로의 라인 결합부로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,

    상기 주선로는 전장에 걸쳐서 직선형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.

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