KR20130054332A - 고주파 신호선로 및 전자기기 - Google Patents

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KR20130054332A
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준이치 쿠리타
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Abstract

본 발명은 용이하게 구부릴 수 있는 동시에, 신호선의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋나는 것을 억제할 수 있는 고주파 신호선로 및 전자기기를 제공한다.
유전체 소체(12)는 보호층(14) 및 유전체 시트(18a~18c)가 적층되어 이루어지며, 표면 및 이면을 가진다. 신호선(20)은 유전체 소체(12)에 마련되어 있는 선형상의 도체이다. 그라운드 도체(22)는 유전체 소체(12)에 마련되며, 유전체 시트(18a)를 사이에 두고 신호선(20)과 대향하고 있으며, 신호선(20)을 따라 연속적으로 연장되어 있다. 그라운드 도체(24)는 유전체 소체(12)에 마련되며, 신호선(20)을 사이에 끼고 그라운드 도체(22)와 대향하고 있으며, 복수의 개구(30)가 신호선(20)을 따라 나열되도록 마련되어 있다. 신호선(20)에 관하여 그라운드 도체(22)측에 위치하는 유전체 소체(12)의 표면이 배터리 팩(206)에 대하여 접촉한다.

Description

고주파 신호선로 및 전자기기{HIGH-FREQUENCY SIGNAL LINE AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 고주파 신호선로 및 전자기기에 관한 것이며, 보다 특정적으로는 신호선 및 그 신호선에 대향하는 그라운드 도체를 구비하고 있는 고주파 신호선로 및 전자기기에 관한 것이다.
고주파 회로간을 접속하기 위한 고주파 선로로는 동축 케이블이 일반적으로 이용된다. 동축 케이블은 굽힘 등의 변형이 용이하면서 저렴하기 때문에 널리 이용되고 있다.
그런데 최근 들어 이동체 통신 단말 등의 고주파 기기의 소형화가 진행되고 있다. 그로 인해, 고주파 기기에 있어서 원형의 단면형상을 가지는 동축 케이블을 배치하는 스페이스를 확보하기가 곤란해지고 있다. 그래서 스트립 라인(strip line)이 가요성 적층체 내에 형성된 고주파 신호선로가 이용되는 경우가 있다.
트리플레이트(triplate)형 스트립 라인은 신호선이 그라운드 도체 사이에 끼인 구조를 가지고 있다. 그 고주파 신호선로의 적층방향 두께는 동축 케이블의 직경보다 작으므로, 고주파 신호선로는 동축 케이블 수용이 불가능한 작은 스페이스에 수용 가능하다.
또한 상기 고주파 신호선로에 관련된 발명으로는 특허문헌 1에 기재된 플렉시블 기판이 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 플렉시블 기판에서는 그라운드 도체에 개구부가 마련되어 있어, 전면(全面)에 형성된 그라운드 도체 사이에 끼인 스트립 라인에 비해 용이하게 구부릴 수 있도록 구성되어 있다.
그러나 특허문헌 1에 기재된 플렉시블 기판에서는 개구에서 플렉시블 기판 외부로 전자계가 샐 염려가 있다. 그렇기 때문에, 플렉시블 기판 주위에 유전체나 금속체 등의 물품이 마련되어 있으면, 플렉시블 기판의 신호선과 물품 사이에서 전자계 결합이 발생한다. 그 결과, 플렉시블 기판의 신호선의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋날 우려가 있다.
일본국 공개특허공보 2007-123740호
그러므로 본 발명의 목적은 용이하게 구부릴 수 있는 동시에, 신호선의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋나는 것을 억제할 수 있는 고주파 신호선로 및 전자기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 형태에 따른 고주파 신호선로는, 절연체층이 적층되어 이루어지며 제1 주면(主面) 및 제2 주면을 가지는 적층체; 상기 적층체에 마련되어 있는 선형상의 신호선; 상기 적층체에 마련되며 상기 절연체층을 사이에 두고 상기 신호선과 대향하고 있는 그라운드 도체로서, 상기 신호선을 따라 연속적으로 연장되는 제1 그라운드 도체; 상기 적층체에 마련되며 상기 신호선을 사이에 끼고 상기 제1 그라운드 도체와 대향하고 있는 그라운드 도체로서, 복수의 개구가 상기 신호선을 따라 나열되도록 마련되어 있는 제2 그라운드 도체;를 구비하고 있으며, 상기 신호선에 관하여 상기 제1 그라운드 도체측에 위치하는 상기 제1 주면이 물품에 대한 접촉면이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기타 형태에 따른 고주파 신호선로는, 제1 주면 및 제2 주면을 가지는 소체; 상기 소체에 마련되어 있는 선형상의 신호선; 상기 소체에 있어서 상기 신호선보다 상기 제1 주면측에 마련되며, 상기 신호선과 대향하고 있는 제1 그라운드 도체; 상기 소체에 있어서 상기 신호선을 사이에 끼고 상기 제1 그라운드 도체와 대향하고 있으며, 그 신호선을 따라 개구가 마련되어 있는 제2 그라운드 도체; 상기 제1 주면 상에 마련되어 있는 접착층; 상기 접착층에 대하여 박리 가능하게 부착되어 있는 커버층;을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 형태에 따른 전자기기는 고주파 신호선로와 물품을 구비하고 있으며, 상기 고주파 신호선로는 상기 커버층이 박리되어 노출된 상기 접착제를 통해 상기 물품에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 용이하게 구부릴 수 있는 동시에, 신호선의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 고주파 신호선로의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 고주파 신호선로의 유전체 소체의 분해도이다.
도 3은 도 1의 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 4는 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 5는 고주파 신호선로의 커넥터의 외관 사시도 및 단면 구조도이다.
도 6은 고주파 신호선로가 이용된 전자기기를 y축방향 및 z축방향에서 평면시(平面視)한 도면이다.
도 7은 도 6(a)의 C에서의 단면 구조도이다.
도 8은 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 장착방법으로 고주파 신호선로를 배터리 팩에 고정했을 때의 단면 구조도이다.
도 9는 제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 장착방법으로 고주파 신호선로를 배터리 팩에 고정했을 때의 단면 구조도이다.
도 10은 제1 실시형태의 제3 변형예에 따른 장착방법이 적용된 전자기기 내부의 외관 사시도이다.
도 11은 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 12는 도 11의 고주파 신호선로를 z축방향에서 투시한 도면이다.
도 13은 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로의 일부를 발췌했을 때의 등가 회로도이다.
도 14는 제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 15는 제1 실시형태의 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 16은 제1 실시형태의 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 17은 제1 실시형태의 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 18은 도 17의 고주파 신호선로를 z축방향에서 투시한 도면이다.
도 19는 제1 실시형태의 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 20은 도 19의 고주파 신호선로를 z축방향에서 투시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 고주파 신호선로의 외관 사시도이다.
도 22는 도 21의 고주파 신호선로의 유전체 소체의 분해도이다.
도 23은 도 21의 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 24는 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 25는 전자기기(200)의 단면 구조도이다.
도 26은 고주파 신호선로를 배터리 팩에 부착할 때의 단면 구조도이다.
도 27은 제2 실시형태의 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 28은 제2 실시형태의 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 29는 제2 실시형태의 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 30은 제2 실시형태의 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 31은 제2 실시형태의 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 32는 제2 실시형태의 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로의 적층체의 분해도이다.
도 33은 제2 실시형태의 제7 변형예에 따른 고주파 신호선로의 외관 사시도이다.
도 34는 도 33의 고주파 신호선로의 유전체 소체의 분해도이다.
도 35는 도 33의 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 36은 제2 실시형태의 제8 변형예에 따른 고주파 신호선로의 외관 사시도이다.
도 37은 도 36의 고주파 신호선로의 유전체 소체의 분해도이다.
도 38은 도 36의 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 39는 제2 실시형태의 제9 변형예에 따른 고주파 신호선로의 외관 사시도이다.
도 40은 도 39의 고주파 신호선로의 유전체 소체의 분해도이다.
도 41은 도 39의 고주파 신호선로의 단면 구조도이다.
도 42는 제2 실시형태의 제10 변형예에 따른 고주파 신호선로의 유전체 소체의 분해도이다.
(제1 실시형태)
이하에, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 고주파 신호선로 및 전자기기에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(고주파 신호선로의 구성)
이하에, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 고주파 신호선로의 구성에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 고주파 신호선로(10)의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 고주파 신호선로(10)의 유전체 소체(12)의 분해도이다. 도 3은 도 1의 고주파 신호선로(10)의 단면 구조도이다. 도 4는 고주파 신호선로(10)의 단면 구조도이다. 도 5는 고주파 신호선로(10)의 커넥터(100b)의 외관 사시도 및 단면 구조도이다. 도 1 내지 도 5에서 고주파 신호선로(10)의 적층방향을 z축방향으로 정의한다. 또한 고주파 신호선로(10)의 길이방향을 x축방향으로 정의하고, x축방향 및 z축방향에 직교하는 방향을 y축방향으로 정의한다.
고주파 신호선로(10)는 예를 들면 휴대전화 등의 전자기기 내에서 2개의 고주파 회로를 접속하기 위해 이용된다. 고주파 신호선로(10)는 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12), 외부단자(16(16a, 16b)), 신호선(20), 그라운드 도체(22, 24), 비어 홀 도체(b1, b2, B1, B2) 및 커넥터(100a, 100b)를 구비하고 있다.
유전체 소체(12)는 z축방향에서 평면시했을 때에 x축방향으로 연장되어 있으며, 선로부(12a), 접속부(12b, 12c)를 포함하고 있다. 유전체 소체(12)는 도 2에 나타내는 보호층(14) 및 유전체 시트(절연체층)(18(18a~18c))가 z축방향의 양방향측에서 음방향측으로 이 순서대로 적층되어 구성되어 있는 적층체이다. 이하에서는 유전체 소체(12)의 z축방향 양방향측 주면을 표면(제1 주면)이라고 칭하고, 유전체 소체(12)의 z축방향 음방향측 주면을 이면(제2 주면)이라고 칭한다.
선로부(12a)는 x축방향으로 연장되어 있다. 접속부(12b, 12c)는 각각 선로부(12a)의 x축방향 음방향측 단부 및 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있으며, 직사각형상을 이루고 있다. 접속부(12b, 12c)의 y축방향 폭은 선로부(12a)의 y축방향 폭보다 넓다.
유전체 시트(18)는 z축방향에서 평면시했을 때에 x축방향으로 연장되어 있으며, 유전체 소체(12)와 동일한 형상을 이루고 있다. 유전체 시트(18)는 폴리이미드나 액정 폴리머 등의 가요성을 가지는 열가소성 수지로 구성되어 있다. 유전체 시트(18a)의 두께(T1)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 유전체 시트(18b)의 두께(T2)보다 두껍다. 예를 들면 유전체 시트(18a~18c) 적층 후, 두께(T1)는 50~300㎛이다. 본 실시형태에서 두께(T1)는 150㎛이다. 또 두께(T2)는 10~100㎛이다. 본 실시형태에서 두께(T2)는 50㎛이다. 이하에서는 유전체 시트(18)의 z축방향 양방향측 주면을 표면이라고 칭하고, 유전체 시트(18)의 z축방향 음방향측 주면을 이면이라고 칭한다.
또한 유전체 시트(18a)는 선로부(18a-a) 및 접속부(18a-b, 18a-c)로 구성되어 있다. 유전체 시트(18b)는 선로부(18b-a) 및 접속부(18b-b, 18b-c)로 구성되어 있다. 유전체 시트(18c)는 선로부(18c-a) 및 접속부(18c-b, 18c-c)로 구성되어 있다. 선로부(18a-a, 18b-a, 18c-a)는 선로부(12a)를 구성하고 있다. 접속부(18a-b, 18b-b, 18c-b)는 접속부(12b)를 구성하고 있다. 접속부(18a-c, 18b-c, 18c-c)는 접속부(12c)를 구성하고 있다.
외부단자(16a)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 접속부(18a-b) 표면의 중앙 근방에 마련되어 있는 직사각형상의 도체이다. 외부단자(16b)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 접속부(18a-c) 표면의 중앙 근방에 마련되어 있는 직사각형상의 도체이다. 외부단자(16a, 16b)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다. 또한 외부단자(16a, 16b)의 표면에는 도금이 실시되어 있다.
신호선(20)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12) 내에 마련되어 있는 선형상 도체이며, 유전체 시트(18b)의 표면을 x축방향으로 연장하고 있다. 신호선(20)의 양 끝은 각각 z축방향에서 평면시했을 때에 외부단자(16a, 16b)와 겹쳐 있다. 신호선(20)의 선폭은 예를 들면 100~500㎛이다. 본 실시형태에서 신호선(20)의 선폭은 240㎛이다. 신호선(20)은 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
그라운드 도체(22)(제1 그라운드 도체)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12) 내에서 신호선(20)보다 z축방향의 양방향측에 마련되고, 보다 상세하게는 유전체 소체(12)의 표면에 가장 가까운 유전체 시트(18a)의 표면에 마련되어 있다. 그라운드 도체(22)는 유전체 시트(18a)의 표면에서 x축방향으로 연장되어 있고, 유전체 시트(18a)를 사이에 두고 신호선(20)과 대향하고 있다. 그라운드 도체(22)에는 실질적으로 개구가 마련되어 있지 않다. 즉, 그라운드 도체(22)는 선로부(12a)에서의 신호선(20)을 따라 x축방향으로 연속적으로 연장되는 전극, 이른바 빈 데가 없는 형상의 전극(solid electrode)이다. 단, 그라운드 도체(22)는 선로부(12a)를 완전히 덮을 필요는 없고, 예를 들면 유전체 시트(18)의 열가소성 수지가 열압착될 때에 발생하는 가스를 내보내기 위해 그라운드 도체(22)의 소정 위치에 미소한 구멍 등이 마련되는 것이어도 된다. 그라운드 도체(22)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
또한 그라운드 도체(22)는 선로부(22a), 단자부(22b, 22c)로 구성되어 있다. 선로부(22a)는 선로부(18a-a)의 표면에 마련되고, x축방향으로 연장되어 있다. 단자부(22b)는 선로부(18a-b)의 표면에 마련되고, 외부단자(16a)의 주위를 둘러싸는 직사각형상의 환을 이루고 있다. 단자부(22b)는 선로부(22a)의 x축방향 음방향측 단부에 접속되어 있다. 단자부(22c)는 선로부(18a-c)의 표면에 마련되고, 외부단자(16b)의 주위를 둘러싸는 환형상의 직사각형상을 이루고 있다. 단자부(22c)는 선로부(22a)의 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있다.
그라운드 도체(24)(제2 그라운드 도체)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12) 내에서 신호선(20)보다 z축방향의 음방향측에 마련되고, 보다 상세하게는 유전체 시트(18c)의 표면에 마련되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(24)는 유전체 시트(18b, 18c) 사이에 마련되어 있다. 그라운드 도체(24)는 유전체 시트(18c)의 표면에서 x축방향으로 연장되어 있고, 유전체 시트(18b)를 사이에 두고 신호선(20)과 대향하고 있다. 즉, 그라운드 도체(24)는 신호선(20)을 사이에 끼고 그라운드 도체(22)와 대향하고 있다. 그라운드 도체(24)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
또한 그라운드 도체(24)는 선로부(24a), 단자부(24b, 24c)로 구성되어 있다. 선로부(24a)는 선로부(18c-a)의 표면에 마련되고, x축방향으로 연장되어 있다. 그리고 선로부(24a)는 도체층이 형성되지 않은 복수의 개구(30)와 도체층이 형성되어 있는 부분인 복수의 브리지부(60)가 번갈아 신호선(20)을 따라 마련됨으로써 사다리형상을 이루고 있다. 개구(30)는 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, z축방향에서 평면시했을 때에 장방형상을 이루고 있으며, 신호선(20)과 겹쳐 있다. 이로 인해, 신호선(20)은 z축방향에서 평면시했을 때에, 개구(30)와 브리지부(60)가 번갈아 겹쳐 있다. 또한 개구(30)는 등간격으로 나열되어 있다.
단자부(24b)는 선로부(18c-b)의 표면에 마련되고, 직사각형상의 환을 이루고 있다. 단자부(24b)는 선로부(24a)의 x축방향 음방향측 단부에 접속되어 있다. 단자부(24c)는 선로부(18c-c)의 표면에 마련되고, 직사각형상의 환을 이루고 있다. 단자부(24c)는 선로부(24a)의 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있다.
이상과 같이, 신호선(20)은 z축방향의 양측에서 유전체층(18a, 18b)을 개재하여 그라운드 도체(22, 24) 사이에 끼여 있다. 즉, 신호선(20) 및 그라운드 도체(22, 24)는 트리플레이트형 스트립 라인 구조를 이루고 있다. 또한 신호선(20)과 그라운드 도체(22)의 간격은 도 4에 나타내는 바와 같이 유전체 시트(18a)의 두께(T1)와 대략 같고, 예를 들면 50㎛~300㎛이다. 본 실시형태에서 신호선(20)과 그라운드 도체(22)의 간격은 150㎛이다. 한편, 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 간격은 도 4에 나타내는 바와 같이 유전체 시트(18b)의 두께(T2)와 대략 같고, 예를 들면 10㎛~100㎛이다. 본 실시형태에서 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 간격은 50㎛이다. 즉, 두께(T1)는 두께(T2)보다 크도록 설계되어 있다.
이상과 같이, 두께(T1)를 두께(T2)보다 크게 함으로써, 그라운드 도체(22)와 신호선(20) 사이에 발생하는 정전용량이 작아져, 소정 임피던스(예를 들면 50Ω)로 하기 위한 신호선(20)의 선폭을 넓게 할 수 있다. 이로 인해 전송 로스를 작게 할 수 있으므로, 고주파 신호선로의 전기 특성의 향상을 꾀할 수 있다. 본 실시형태에서는 그라운드 도체(22)와 신호선(20) 사이에 발생하는 정전용량이 임피던스 설계의 주(主)이고, 그라운드 도체(24)는 신호의 복사(emission)를 작게 하기 위한 그라운드 도체로서 임피던스 설계되어 있다. 즉, 그라운드 도체(22)와 신호선(20)에서 특성 임피던스를 높게 설정(예를 들면 70Ω)하고, 그라운드 도체(24)를 부가함으로써 고주파 신호선로의 일부에 저임피던스가 낮아지는 영역(예를 들면 30Ω)을 마련함으로써, 고주파 신호선로 전체의 임피던스가 소정 임피던스(예를 들면 50Ω)가 되도록 설계되어 있다.
비어 홀 도체(b1)는 유전체 시트(18a)의 접속부(18a-b)를 z축방향으로 관통하고 있으며, 외부단자(16a)와 신호선(20)의 x축방향 음방향측 단부를 접속하고 있다. 비어 홀 도체(b2)는 유전체 시트(18a)의 접속부(18a-c)를 z축방향으로 관통하고 있으며, 외부단자(16b)와 신호선(20)의 x축방향 양방향측 단부를 접속하고 있다. 이로 인해, 신호선(20)은 외부단자(16a, 16b) 사이에 접속되어 있다. 비어 홀 도체(b1, b2)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
비어 홀 도체(B1, B2)는 각각 유전체 시트(18a, 18b)의 선로부(18a-a, 18b-a)를 z축방향으로 관통하고 있으며, 선로부(18a-a, 18b-a)에 복수개씩 마련되어 있다. 그리고 비어 홀 도체(B1, B2)는 서로 접속됨으로써 1개의 비어 홀 도체를 구성하고 있으며, 그라운드 도체(22)와 그라운드 도체(24)를 접속하고 있다. 비어 홀 도체(B1, B2)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
보호층(14)은 유전체 시트(18a) 표면의 거의 전면을 덮고 있다. 이로 인해, 보호층(14)은 그라운드 도체(22)를 덮고 있다. 보호층(14)은 예를 들면 레지스트 재 등의 가요성 수지로 이루어진다.
또한 보호층(14)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 선로부(14a) 및 접속부(14b, 14c)로 구성되어 있다. 선로부(14a)는 선로부(18a-a)의 표면 전면을 덮음으로써 선로부(22a)를 덮고 있다.
접속부(14b)는 선로부(14a)의 x축방향 음방향측 단부에 접속되어 있으며, 접속부(18a-b)의 표면을 덮고 있다. 단, 접속부(14b)에는 개구(Ha~Hd)가 마련되어 있다. 개구(Ha)는 접속부(14b) 중앙에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 외부단자(16a)는 개구(Ha)를 통해 외부에 노출되어 있다. 또한 개구(Hb)는 개구(Ha)의 y축방향 양방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hc)는 개구(Ha)의 x축방향 음방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hd)는 개구(Ha)의 y축방향 음방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 단자부(22b)는 개구(Hb~Hd)를 통해 외부에 노출됨으로써 외부단자로서 기능한다.
접속부(14c)는 선로부(14a)의 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있으며, 접속부(18a-c)의 표면을 덮고 있다. 단, 접속부(14c)에는 개구(He~Hh)가 마련되어 있다. 개구(He)는 접속부(14c) 중앙에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 외부단자(16b)는 개구(He)를 통해 외부에 노출되어 있다. 또한 개구(Hf)는 개구(He)의 y축방향 양방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hg)는 개구(He)의 x축방향 양방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hh)는 개구(He)의 y축방향 음방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 단자부(22c)는 개구(Hf~Hh)를 통해 외부에 노출됨으로써 외부단자로서 기능한다.
커넥터(100a, 100b)는 각각 접속부(12b, 12c)의 표면 상에 실장된다. 커넥터(100a, 100b)의 구성은 동일하므로, 이하에 커넥터(100b)의 구성을 예로 들어 설명한다.
커넥터(100b)는 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 커넥터 본체(102), 외부단자(104, 106) 및 중심 도체(108) 및 외부 도체(110)로 구성되어 있다. 커넥터 본체(102)는 직사각형상의 판에 원통이 연결된 형상을 이루고 있으며, 수지 등의 절연 재료로 제작되어 있다.
외부단자(104)는 커넥터 본체(102) 판의 z축방향 음방향측 면에 있어서, 외부단자(16b)와 대향하는 위치에 마련되어 있다. 외부단자(106)는 커넥터 본체(102) 판의 z축방향 음방향측 면에 있어서, 개구(Hf~Hh)를 통해 노출되어 있는 단자부(22c)에 대응하는 위치에 마련되어 있다.
중심 도체(108)는 커넥터 본체(102)의 원통 중심에 마련되어 있으며, 외부단자(104)와 접속되어 있다. 중심 도체(108)는 고주파 신호가 입력 또는 출력하는 신호 단자이다. 외부 도체(110)는 커넥터 본체(102)의 원통 내주면에 마련되어 있으며, 외부단자(106)와 접속되어 있다. 외부 도체(110)는 접지 전위로 유지되는 그라운드 단자이다.
이상과 같이 구성된 커넥터(100b)는 외부단자(104)가 외부단자(16b)와 접속되고, 외부단자(106)가 단자부(22c)와 접속되도록 접속부(12c)의 표면 상에 실장된다. 이로 인해, 신호선(20)은 중심 도체(108)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 그라운드 도체(22, 24)는 외부 도체(110)에 전기적으로 접속되어 있다.
고주파 신호선로(10)는 이하에 설명하는 것과 같이 이용된다. 도 6은 고주파 신호선로(10)가 이용된 전자기기(200)를 y축방향 및 z축방향에서 평면시한 도면이다. 도 7은 도 6(a)의 C에서의 단면 구조도이다.
전자기기(200)는 고주파 신호선로(10), 회로 기판(202a, 202b), 리셉터클(204a, 204b), 배터리 팩(금속체)(206) 및 케이싱(210)을 구비하고 있다.
회로 기판(202a)에는 예를 들면 안테나를 포함하는 송신 회로 또는 수신 회로가 마련되어 있다. 회로 기판(202b)에는 예를 들면 급전 회로가 마련되어 있다. 배터리 팩(206)은 예를 들면 리튬이온 2차 전지이며, 그 표면이 금속 커버로 덮인 구조를 가지고 있다. 회로 기판(202a), 배터리 팩(206) 및 회로 기판(202b)은 x축방향의 음방향측에서 양방향측으로 이 순서대로 나열되어 있다.
리셉터클(204a, 204b)은 각각 회로 기판(202a, 202b)의 z축방향 음방향측 주면 상에 마련되어 있다. 리셉터클(204a, 204b)에는 각각 커넥터(100a, 100b)가 접속된다. 이로 인해, 커넥터(100a, 100b)의 중심 도체(108)에는 회로 기판(202a, 202b) 사이를 전송되는 예를 들면 2GHz의 주파수를 가지는 고주파 신호가 리셉터클(204a, 204b)을 통해 인가된다. 또한 커넥터(100a, 100b)의 외부 도체(110)는 회로 기판(202a, 202b) 및 리셉터클(204a, 204b)을 통해 그라운드 전위로 유지된다. 이로 인해, 고주파 신호선로(10)는 회로 기판(202a, 202b) 사이를 전기적, 물리적으로 접속하고 있다.
여기서, 유전체 소체(12)의 표면(보다 정확하게는 보호층(14)의 표면)은 도 7에 나타내는 바와 같이, 배터리 팩(206)에 대하여 접촉되어 있다. 그리고 유전체 소체(12)의 표면과 배터리 팩(206)은 접착제 등으로 고정되어 있다. 유전체 소체(12)의 표면은 신호선(20)에 관하여 그라운드 도체(22)측에 위치하는 주면이다. 따라서 신호선(20)과 배터리 팩(206) 사이에는 빈 데가 없는(x축방향으로 연속적으로 연장되는) 그라운드 도체(22)가 위치해 있다.
(고주파 신호선로의 제조방법)
이하에, 고주파 신호선로(10)의 제조방법에 대하여 도 2를 참조하면서 설명한다. 이하에서는 하나의 고주파 신호선로(10)가 제작되는 경우를 예로 들어 설명하지만, 실제로는 대형 유전체 시트가 적층 및 컷팅됨으로써 동시에 복수의 고주파 신호선로(10)가 제작된다.
먼저, 표면 전면에 동박이 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 유전체 시트(18)를 준비한다. 유전체 시트(18)의 동박 표면은 예를 들면 방청을 위한 아연 도금이 실시됨으로써 평활화되어 있다. 유전체 시트(18)는 20㎛~80㎛의 두께를 가지는 액정 폴리머이다. 또한 동박의 두께는 10㎛~20㎛이다.
다음으로 포토리소그래피 공정에 의해, 도 2에 나타내는 외부단자(16) 및 그라운드 도체(22)를 유전체 시트(18a)의 표면에 형성한다. 구체적으로는, 유전체 시트(18a)의 동박 상에, 도 2에 나타내는 외부단자(16(16a, 16b)) 및 그라운드 도체(22)와 동일한 형상의 레지스트를 인쇄한다. 그리고 동박에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 레지스트로 덮여 있지 않은 부분의 동박을 제거한다. 그 후, 레지스트를 제거한다. 이로 인해, 도 2에 나타내는 것과 같은 외부단자(16) 및 그라운드 도체(22)가 유전체 시트(18a)의 표면에 형성된다.
다음으로 포토리소그래피 공정에 의해, 도 2에 나타내는 신호선(20)을 유전체 시트(18b)의 표면에 형성한다. 또한 포토리소그래피 공정에 의해, 도 2에 나타내는 그라운드 도체(24)를 유전체 시트(18c)의 표면에 형성한다. 한편, 이들 포토리소그래피 공정은 외부단자(16) 및 그라운드 도체(22)를 형성할 때의 포토리소그래피 공정과 동일하므로 설명을 생략한다.
다음으로 유전체 시트(18a, 18b)의 비어 홀 도체(b1, b2, B1, B2)가 형성되는 위치에 대하여, 이면측에서 레이저 빔을 조사하여 관통 구멍을 형성한다. 그 후, 유전체 시트(18a, 18b)에 형성한 관통 구멍에 대하여 도전성 페이스트를 충전한다.
다음으로 그라운드 도체(22), 신호선(20) 및 그라운드 도체(24)가 스트립 라인 구조를 이루도록, 유전체 시트(18a~18c)를 z축방향의 양방향측에서 음방향측으로 이 순서대로 적층한다. 그리고 유전체 시트(18a~18c)에 대하여 z축방향의 양방향측 및 음방향측에서 열 및 압력을 가함으로써 유전체 시트(18a~18c)를 연화시켜 압착·일체화하는 동시에, 관통 구멍에 충전된 도전성 페이스트를 고화(固化)하여, 도 2에 나타내는 비어 홀 도체(b1, b2, B1, B2)를 형성한다. 한편, 각 유전체 시트(18)는 열압착 대신에 에폭시계 수지 등의 접착제를 이용해서 일체화해도 된다. 또한 비어 홀 도체(b1, b2, B1, B2)는 유전체 시트(18)를 일체화한 후에 관통 구멍을 형성하고, 관통 구멍에 도전성 페이스트를 충전하거나 도금막을 형성함으로써 형성되어도 된다.
마지막으로 수지(레지스트) 페이스트를 도포함으로써 유전체 시트(18a) 상에 보호층(14)을 형성한다. 이로 인해, 도 1에 나타내는 고주파 신호선로(10)가 얻어진다.
(효과)
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10)에 의하면, 그라운드 도체(24)에 복수의 개구(30)가 마련되어 있으므로, 고주파 신호선로(10)를 용이하게 굽힐 수 있다.
또한 고주파 신호선로(10)에 의하면, 신호선(20)의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스(예를 들면 50Ω)에서 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 보다 상세하게는, 특허문헌 1에 기재된 플렉시블 기판에서는 개구에서 플렉시블 기판의 외부로 전자계가 샐 염려가 있다. 그렇기 때문에, 플렉시블 기판 주위에 유전체나 금속체 등이 마련되어 있으면, 플렉시블 기판의 신호선과 유전체나 금속체 등과의 사이에서 전자계 결합이 발생한다. 그 결과, 플렉시블 기판의 신호선의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋날 우려가 있다.
한편, 고주파 신호선로(10)에서는 신호선(20)에 관하여 그라운드 도체(22)측에 위치하는 유전체 소체(12)의 표면이 배터리 팩(206)에 대하여 접촉되어 있고, 그라운드 도체(24)측에 위치하는 유전체 소체(12)의 표면은 배터리 팩 등의 물품(금속체)으로부터는 떨어진 비접촉면으로 되어 있다. 즉, 신호선(20)과 배터리 팩(206) 사이에는 개구(30)가 마련된 그라운드 도체(24)가 아니라 실질적으로 개구가 마련되지 않은 그라운드 도체(22)가 마련되어 있다. 이로 인해, 신호선(20)과 배터리 팩(206) 사이에서 전자계 결합이 발생하는 것이 억제된다. 그 결과, 고주파 신호선로(10)에서는 신호선(20)의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋나는 것이 억제된다. 즉, 통신 단말과 같은 전자기기에 있어서, 그 케이싱 내에 마련되는 탑재부품이나 전자부품과의 사이, 혹은 케이싱과 그 부품들 사이에 좁은 틈새(공간)밖에 없는 경우에도, 그라운드 도체(22)측을 물품(금속체)에 대한 접촉면으로 해서 고주파 신호선로(10)를 이 틈새에 배치할 수 있으므로, 고주파 신호선로의 위치 변동에 따른 특성 변동을 억제하면서, 전자부품이나 케이싱에 의한 영향을 받기 어려운 고주파 신호선로가 얻어진다. 특히 고주파 신호선로(10)와 같이 접착제 등으로 물품(금속체)에 고정되어 있으면, 더욱 확실하게 위치 변동에 따른 특성 변동을 억제할 수 있다.
또한 고주파 신호선로(10)에 의하면, 다음 이유로 인해서도 고주파 신호선로(10)를 용이하게 구부릴 수 있다. 고주파 신호선로(10)의 특성 임피던스(Z)는 √(L/C)로 표시된다. L은 고주파 신호선로(10)의 단위길이당 인덕턴스값이다. C는 고주파 신호선로의 단위길이당 용량값이다. 고주파 신호선로(10)는 Z가 소정의 특성 임피던스(예를 들면 50Ω)가 되도록 설계된다.
여기서, 고주파 신호선로(10)를 용이하게 구부릴 수 있도록 하기 위해서는 고주파 신호선로(10)의 z축방향 두께(이하, 간단히 두께라고 함)를 얇게 하는 방법을 생각할 수 있다. 그런데 고주파 신호선로(10)의 두께를 얇게 하면, 신호선(20)과 그라운드 도체(22, 24)의 거리가 작아지고 용량값(C)이 커져 버린다. 그 결과, 특성 임피던스(Z)가 소정의 특성 임피던스보다 작아진다.
그래서 신호선(20)의 y축방향 선폭(이하, 간단히 선폭이라고 함)을 가늘게 하여, 신호선(20)의 인덕턴스값(L)을 크게 하는 동시에, 신호선(20)과 그라운드 도체(22, 24)의 대향 면적을 작게 하여 용량값(C)을 작게 하는 방법을 생각할 수 있다.
그러나 가는 선폭의 신호선(20)을 정밀도 좋게 형성하기는 곤란하다. 또한 신호선(20)의 선폭을 가늘게 하면 전송 로스가 커지고 전기 특성이 열화된다.
그래서 고주파 신호선로(10)에서는 개구(30)가 그라운드 도체(24)에 마련되어 있다. 이로 인해, 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 대향 면적이 작아지고 용량값(C)이 작아진다. 그 결과, 고주파 신호선로(10)에 있어서, 특성 임피던스(Z)를 소정의 특성 임피던스로 유지하면서 용이하게 구부릴 수 있게 된다.
또한 고주파 신호선로(10)에 의하면, 그라운드 도체(24)는 유전체 시트(18b, 18c) 사이에 마련되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(24)는 유전체 소체(12)의 이면에서 노출되지 않는다. 그로 인해, 유전체 소체(12)의 이면에 다른 물품이 배치되었다고 해도, 그라운드 도체(24)와 다른 물품이 직접 대향하지 않으므로 신호선(20)의 특성 임피던스의 변동이 억제된다.
(변형예에 따른 장착방법)
이하에, 제1 변형예에 따른 장착방법에 대하여 설명한다. 도 8은 제1 변형예에 따른 장착방법으로 고주파 신호선로(10)를 배터리 팩(206)에 고정했을 때의 단면 구조도이다.
제1 변형예에 따른 장착방법에서는, 그라운드 도체(22)는 배터리 팩(206)에 대하여 전기적으로 접속되어 있다. 보다 상세하게는, 보호층(14)에는 개구(Op)가 마련되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(22)의 일부는 보호층(14)의 개구(Op)를 통해 노출되어 있다. 그리고 개구(Op)에 솔더나 도전성 접착제가 배치되어 접속 도체(212)가 형성됨으로써, 그라운드 도체(24)는 배터리 팩(206)에 대하여 전기적으로 접속되는 동시에 고정되어 있다.
이상과 같은 장착방법이 적용된 고주파 신호선로(10)에서는, 그라운드 도체(22, 24)는 단자부(22b, 22c)를 통해 접지 전위로 유지될 뿐만 아니라, 금속 물품인 배터리 팩(206)을 통해 접지 전위로 유지되게 된다. 따라서 그라운드 도체(22, 24)는 보다 안정적으로 접지 전위로 유지되게 된다. 이러한 금속 물품은 배터리 팩에 한하지 않고, 프린트 배선 기판(예를 들면 그라운드 단자)이나 금속 케이스 등이어도 된다.
다음으로 제2 변형예에 따른 장착방법에 대하여 설명한다. 도 9는 제2 변형예에 따른 장착방법으로 고주파 신호선로(10)를 배터리 팩(206)에 고정했을 때의 단면 구조도이다.
제2 변형예에 따른 장착방법에서는, 고주파 신호선로(10)는 배터리 팩(206)의 표면을 따라 구부러진 상태로 장착되어 있다. 고주파 신호선로(10)는 용이하게 변형시킬 수 있으므로, 배터리 팩(206)을 따라 구부릴 수 있다.
이하에 제3 변형예에 따른 장착방법에 대하여 설명한다. 도 10은 제3 변형예에 따른 장착방법이 적용된 전자기기(200) 내부의 외관 사시도이다.
도 6에 나타내는 고주파 신호선로(10)는 구부러지지 않고, 배터리 팩(206)의 z축방향 음방향측 면 상을 x축방향으로 연장하고 있다.
한편, 도 10에 나타내는 고주파 신호선로(10)에서는, 접속부(12b, 12c)는 선로부(12a)에 대하여 구부려져 있다. 이로 인해, 고주파 신호선로(10)는 배터리 팩(206)의 y축방향 양방향측의 측면 상을 x축방향으로 연장하고 있다. 고주파 신호선로(10)는 용이하게 구부릴 수 있기 때문에 이러한 배치를 용이하게 실현할 수 있다.
(제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로의 구성에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 11은 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로(10a)의 적층체(12)의 분해도이다. 도 12는 도 11의 고주파 신호선로(10a)를 z축방향에서 투시한 도면이다. 도 13은 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로(10a)의 일부를 발췌했을 때의 등가 회로도이다.
고주파 신호선로(10)와 고주파 신호선로(10a)의 상이점은 개구(30)의 형상이다. 이러한 상이점을 중심으로 고주파 신호선로(10a)의 구성에 대하여 아래에 설명한다.
그라운드 도체(24)는 복수의 개구(30)와 복수의 브리지부(60)가 번갈아 신호선(20)을 따라 마련됨으로써 사다리형상을 이루고 있다. 개구(30)는 도 12에 나타내는 바와 같이, z축방향에서 평면시했을 때에 신호선(20)과 겹쳐 있으며, 신호선(20)에 관하여 선대칭인 형상을 이루고 있다. 즉, 신호선(20)은 개구(30)의 y축방향 중앙을 가로지르고 있다.
또, 신호선(20)이 연장되어 있는 방향(x축방향)에서의 개구(30)의 중앙을 통과하는 직선(A)으로서, 신호선(20)에 직교하는(즉, y축방향으로 연장되는) 직선(A)에 관하여 선대칭인 형상을 이루고 있다. 이하에 상세하게 설명한다.
x축방향에서의 개구(30)의 중앙을 포함하는 영역을 영역(A1)이라고 정의한다. 또한 브리지부(60)에 대응하는 영역을 영역(A2)이라고 정의한다. 또한 영역(A1)과 영역(A2) 사이에 위치하는 영역을 영역(A3)이라고 칭한다. 영역(A3)은 영역(A1)의 x축방향 양 옆에 위치해 있으며, 영역(A1)과 영역(A2) 각각에 인접해 있다. 영역(A2)의 x축방향 길이(즉 브리지부(60)의 길이)는 예를 들면 25~200㎛이다. 본 실시형태에서 영역(A2)의 x축방향 길이는 100㎛이다.
직선(A)은 도 12에 나타내는 바와 같이, x축방향에서의 영역(A1)의 중앙을 통과하고 있다. 그리고 영역(A1)에서 개구(30)의 신호선(20)에 직교하는 방향(y축방향)의 폭(W1)은 영역(A3)에서 개구(30)의 y축방향의 폭(W2)보다 넓다. 즉, 개구(30)는 x축방향에서의 개구(30) 중앙 부근에 있어서, 개구(30)의 그 밖의 부분보다 폭이 넓어지는 형상이며, 직선(A)에 관하여 선대칭인 형상을 이루고 있다. 그리고 개구(30)에 있어서, y축방향의 폭이 폭(W1)으로 되어 있는 영역이 영역(A1)이고, y축방향의 폭이 폭(W2)으로 되어 있는 영역이 영역(A3)이다. 따라서 개구(30)의 영역(A1, A3) 경계에는 단차가 존재하고 있다. 폭(W1)은 예를 들면 500~1500㎛이다. 본 실시형태에서 폭(W1)은 900㎛이다. 또한 폭(W2)은 예를 들면 250~750㎛이다. 본 실시형태에서 폭(W2)은 480㎛이다.
또한 개구(30)의 x축방향의 길이(G1)는 예를 들면 1~5mm이다. 본 실시형태에서 길이(G1)는 3mm이다. 여기서 길이(G1)는 개구(30)에서의 최대폭인 폭(W1)보다 길다. 그리고 길이(G1)는 폭(W1)보다 2배 이상인 것이 바람직하다.
또한 그라운드 도체(24)에 있어서, 이웃하는 개구(30) 사이에는 개구가 마련되어 있지 않다. 보다 상세하게는, 이웃하는 개구(30) 사이에 끼여 있는 영역(A2) 내에는 똑같이 도체층(브리지부(60))이 확장되어 있으며, 개구가 존재하지 않는다.
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10a)에서 신호선(20)의 특성 임피던스는 이웃하는 2개의 브리지부(60) 사이에서, 한쪽 브리지부(60)에서 다른 쪽 브리지부(60)로 근접함에 따라 최소값(Z2), 중간값(Z3), 최대값(Z1) 순으로 증가한 후에 최대값(Z1), 중간값(Z3), 최소값(Z2) 순으로 감소하도록 변동한다. 보다 상세하게는, 개구(30)는 영역(A1)에서 폭(W1)을 가지고 있고, 영역(A3)에서 폭(W1)보다 작은 폭(W2)을 가지고 있다. 그렇기 때문에, 영역(A1)에서의 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 거리는 영역(A3)에서의 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 거리보다 크다. 이로 인해, 영역(A1)에서 신호선(20)에 발생하는 자계의 강도가, 영역(A3)에서 신호선(20)에 발생하는 자계의 강도보다 커지고, 영역(A1)에서의 인덕턴스 성분이 커진다. 즉, 영역(A1)에서는 L성이 지배적이 된다.
또한 영역(A2)에는 브리지부(60)가 마련되어 있다. 그로 인해, 영역(A3)에서의 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 거리는, 영역(A2)에서의 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 거리보다 크다. 이로 인해, 영역(A2)에서 신호선(20)에 발생하는 정전용량이, 영역(A3)에서 신호선(20)에 발생하는 정전용량보다 커질 뿐만 아니라, 영역(A2)에서의 자계 강도가 영역(A3)에서의 자계 강도보다 작아진다. 즉, 영역(A2)에서는 C성이 지배적이 된다.
이상으로부터, 신호선(20)의 특성 임피던스는 영역(A1)에서 최대값(Z1)으로 되어 있다. 즉, 개구(30)는 신호선(20)의 특성 임피던스가 최대값(Z1)이 되는 위치에서 폭(W1)을 가지고 있다. 또한 신호선(20)의 특성 임피던스는 영역(A3)에서 중간값(Z3)으로 되어 있다. 즉, 개구(30)는 신호선(20)의 특성 임피던스가 중간값(Z3)이 되는 위치에서 폭(W2)을 가지고 있다. 또한 신호선(20)의 특성 임피던스는 영역(A2)에서 최소값(Z2)으로 되어 있다.
이로 인해, 고주파 신호선로(10)는 도 13에 나타내는 회로 구성을 가진다. 보다 상세하게는, 영역(A1)에서는 신호선(20)과 그라운드 도체(24) 사이에 정전용량이 거의 발생하지 않으므로, 주로 신호선(20)의 인덕턴스(L1)에 의해 특성 임피던스(Z1)가 발생한다. 또한 영역(A2)에서는 신호선(20)과 그라운드 도체(24) 사이에 큰 정전용량(C3)이 발생하고 있으므로, 주로 정전용량(C3)에 의해 특성 임피던스(Z2)가 발생한다. 또한 영역(A3)에서는 신호선(20)과 그라운드 도체(24) 사이에 정전용량(C3)보다 작은 정전용량(C2)이 발생하고 있으므로, 신호선(20)의 인덕턴스(L2) 및 정전용량(C2)에 의해 특성 임피던스(Z3)가 발생하고 있다. 또한 특성 임피던스(Z3)는 예를 들면 55Ω이다. 특성 임피던스(Z1)는 특성 임피던스(Z3)보다 높고 예를 들면 70Ω이다. 특성 임피던스(Z2)는 특성 임피던스(Z3)보다 낮고 예를 들면 30Ω이다. 또한 고주파 신호선로(10) 전체의 특성 임피던스는 50Ω이다.
고주파 신호선로(10a)에 의하면, 신호선(20)의 특성 임피던스는 이웃하는 2개의 브리지부(60) 사이에서 한쪽 브리지부(60)에서 다른 쪽 브리지부(60)로 근접함에 따라 최소값(Z2), 중간값(Z3), 최대값(Z1) 순으로 증가한 후에 최대값(Z1), 중간값(Z3), 최소값(Z2) 순으로 감소하도록 변동하고 있다. 이로 인해, 고주파 신호선로(10a)의 박형화가 실현되는 동시에, 박형임에도 불구하고 신호선(20)의 전극폭을 넓힐 수 있으므로, 신호선(20) 및 그라운드 도체(22, 24)에 있어서 고주파 전류가 흐르는 전극부분의 표면적을 확대할 수 있어, 고주파 신호의 전송 손실이 작아진다. 또한 도 12에 나타내는 바와 같이, 1주기(영역(A1)과 2개의 영역(A2)과 영역(A3))의 길이(AL)가 1~5mm 정도로 짧으므로, 보다 고주파영역까지 불필요 복사의 억제와 전송 손실의 개선이 가능하다. 또한 영역(A1)의 양 끝에 영역(A3)을 둠으로써 신호선(20)을 흐르는 전류에 의해 생기는 강한 자계를 영역(A2)에 직접 전달하지 않기 때문에 영역(A2)의 그라운드 전위가 안정되고, 그라운드 도체(24)의 실드 효과가 유지된다. 이로 인해 불필요 복사의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 고주파 신호선로(10a)에서는 신호선(20)과 그라운드 도체(22, 24)의 거리를 작게 하더라도 신호선(20)의 선폭을 넓게 할 수 있으며, 특성 임피던스를 유지한 채 전송 손실이 작고 불필요 복사가 작은 고주파 신호선로(10a)의 박형화를 도모할 수 있게 된다. 따라서 고주파 신호선로(10a)를 용이하게 굽힐 수 있게 되어, 고주파 신호선로(10a)를 만곡시켜서 이용할 수 있게 된다.
또한 고주파 신호선로(10a)에 의하면, 그라운드 도체(24)에 있어서의 그라운드 전위의 안정화에 따른 전송 로스의 저감, 나아가 실드 특성의 향상이 가능하다. 보다 상세하게는, 고주파 신호선로(10a)에서는 영역(A1)에서의 개구(30)의 폭(W1)이 영역(A3)에서의 개구(30)의 폭(W2)보다 넓다. 이로 인해, 고주파 신호선로(10a)에서는 영역(A1) 내에 위치해 있는 신호선(20)의 자계 에너지가 영역(A3) 내에 위치해 있는 신호선(20)의 자계 에너지보다 높아진다. 또한 영역(A2) 내에 위치해 있는 신호선(20)의 자계 에너지는 영역(A3) 내에 위치해 있는 신호선(20)의 자계 에너지보다 낮아진다. 따라서 신호선(20)의 특성 임피던스가 Z2, Z3, Z1, Z3, Z2… 순으로 반복해서 변동하게 된다. 따라서 신호선(20)에 있어서, x축방향에 이웃하는 부분에서의 자계 에너지의 변동이 완만해진다. 그 결과, 단위구조(영역(A1~A3))의 경계에서 자계 에너지가 작아지고, 그라운드 도체의 그라운드 전위의 변동이 억제되어, 불필요 복사의 발생 및 고주파 신호의 전송 손실이 억제된다. 바꿔 말하면, 영역(A3)에 의해, 브리지부(60)에서의 불필요 인덕턴스 성분의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과 브리지부(60)와 신호선(20) 사이의 상호 인덕턴스 성분을 작게 할 수 있고 그라운드 전위도 안정화할 수 있다. 고로, 박형이며 그라운드 도체에 비교적 큰 개구(30)를 가지고 있음에도 불구하고, 불필요 복사를 저감할 수 있는 동시에 고주파 신호의 전송 손실을 작게 할 수 있다.
또한 브리지부(60)의 연신(延伸)방향으로 비어 홀 도체(B1)를 배치함으로써, 브리지부(60)에서의 불필요 인덕턴스 성분의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 특히 개구(30)의 x축방향의 길이(G1)(즉, 브리지부(60) 사이의 길이)는 영역(A1)에서의 개구부의 폭(W1)보다 길게 함으로써, 개구(30)의 면적을 가능한 한 크게 하여 소정의 특성 임피던스를 달성하면서도 불필요 복사의 발생을 억제할 수 있다.
또한 개구(30)는 신호선(20)이 연장되어 있는 방향(x축방향)으로 주기적으로 배치되는 구조의 단위구조를 이루고 있다. 이로 인해, 개구(30) 내에서의 신호선(20)의 특성 임피던스의 주파수 특성을 개구(30)의 x축방향 길이에 의해 결정할 수 있다. 즉, 신호선(20)의 특성 임피던스의 주파수 특성은 개구(30)의 길이(G1)가 짧아질수록, 보다 고주파영역까지 확대할 수 있다. 개구(30)의 길이(G1)가 길수록 영역(A1)의 폭(W1)을 좁게 하고 개구(30)를 가늘게 할 수 있다. 그로 인해 불필요 복사를 작게 하고 전송 손실을 작게 할 수 있으므로, 고주파 신호선로(10a)의 임피던스 특성의 광대역화, 안정화가 도모된다.
또한 아래의 이유에 의해서도 고주파 신호선로(10a)를 만곡해서 이용하는 것이 가능하다. 고주파 신호선로(10)에서는, 영역(A1)은 개구(30)의 y축방향 폭이 가장 크게 되어 있으므로 가장 휘기 쉽다. 한편, 영역(A2)은 개구(30)가 마련되어 있지 않으므로 가장 휘기 어렵다. 그렇기 때문에, 고주파 신호선로(10a)가 구부러져서 이용될 경우에는 영역(A1)이 구부러지고, 영역(A2)이 거의 구부러지지 않는다. 그래서 고주파 신호선로(10a)에서는 유전체 시트(18)보다 변형되기 어려운 비어 홀 도체(B1, B2)가 영역(A2)에 마련되어 있다. 이로 인해 영역(A1)을 용이하게 구부릴 수 있게 된다.
한편, 고주파 신호선로(10a)에서는 신호선(20)과 그라운드 도체(22)의 거리(T1)의 크기, 및 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 거리(T2)의 크기를 조정함으로써도 소정의 특성 임피던스를 얻을 수 있다.
또한 고주파 신호선로(10a)에서는 이하에 설명하는 이유로 인해, 신호선(20)이 연장되어 있는 방향에서의 개구(30)의 길이(G1)가 폭(W1)보다 길다. 보다 상세하게는, 고주파 신호선로(10)에서의 고주파 신호의 전송 모드는 TEM 모드이다. TEM 모드에서는 고주파 신호의 전송방향(x축방향)에 대하여 전계 및 자계가 직교하여 형성된다. 즉, 자계는 신호선(20)을 중심으로 원을 그리듯이 발생하고, 전계는 신호선(20)으로부터 그라운드 도체(22, 24)를 향해 방사상으로 발생한다. 여기서 그라운드 도체(22)에 개구(30)가 마련되면, 자계는 원형을 그리므로 개구(30)에 있어서 약간 반경이 커지도록 부풀 뿐, 고주파 신호선로(10a) 밖으로 크게 새지 않는다. 한편, 전계의 일부가 고주파 신호선로(10a) 밖으로 방사된다. 따라서 고주파 신호선로(10a)의 불필요 복사에서는 전계 방사가 큰 비율을 나타내고 있다.
여기서, 전계는 고주파 신호의 전송방향(x축방향)에 대하여 직교하고 있으므로, 개구(30)의 y축방향의 폭(W1)이 커지면, 개구(30)로부터 방사되는 전계의 양이 많아진다(불필요 복사가 증가된다). 한편, 폭(W1)은 크게 할수록 고주파 전송선로(10a)의 특성 임피던스를 높일 수 있지만, 고주파 전송선로(10a)는 고주파 신호의 전송방향(x축방향)에 대하여 직교하는 방향으로 신호선(20)으로부터 그 선폭의 대략 3배 떨어진 거리에서 전계가 거의 없어지기 때문에, 그 이상 폭(W1)을 넓혀도 특성 임피던스를 더 높일 수 없다. 따라서 폭(W1)이 커질수록 불필요 복사가 증가된다는 것을 고려하면, 필요 이상으로 폭(W1)을 넓히는 것은 바람직하지 않다. 나아가, 폭(W1)이 고주파 신호 파장의 1/2 근처에 도달하면 슬롯 안테나로서 전자파가 복사되어 버려 불필요 복사가 더욱 증가되어 버린다.
한편, 개구(30)의 x축방향의 길이(G1)는 그 길이가 길어질수록 신호선(20)의 그라운드 도체(22)와의 대향 면적을 감소시킬 수 있으므로, 신호선(20)의 선폭을 넓힐 수 있게 된다. 이로 인해, 신호선(20)에 있어서의 고주파 저항값을 작게 할 수 있다는 이점을 가진다.
또한 길이(G1)가 폭(W1)보다 클 경우, 그라운드 도체(22)에 있어서의 반전류(와전류)의 고주파 저항값이 작아진다.
이상으로부터, 길이(G1)는 폭(W1)보다 길게 하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 2배 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 개구(30)의 x축방향의 길이(G1)가 고주파 신호의 파장의 1/2에 가까워지면, 슬롯 안테나로서 개구(30)로부터 전자파가 복사되므로 길이(G1)는 파장에 대하여 충분히 짧을 필요가 있다는 것을 고려해야 한다.
(제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 14는 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로(10b)의 적층체(12)의 분해도이다.
고주파 신호선로(10b)와 고주파 신호선로(10a)의 상이점은 개구(30)의 형상이다. 보다 상세하게는, 고주파 신호선로(10a)의 개구(30)의 y축방향 폭은 도 11에 나타내는 바와 같이 단계적, 비연속적으로 변화되고 있었다. 이에 반해, 고주파 신호선로(10b)의 개구(30)의 y축방향 폭은 연속적으로 변화되고 있다. 보다 상세하게는, 개구(30)의 y축방향 폭은 x축방향에 있어서 개구(30)의 중앙에서 멀어짐에 따라 연속적으로 작아져 있다. 이로 인해, 신호선(20)의 자계 에너지 및 특성 임피던스는 연속적으로 변화하게 된다.
한편, 고주파 신호선로(10b)에서는 도 14에 나타내는 바와 같이, 영역(A1)은 직선(A)을 중심으로 해서 마련되어 있고, 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W1)으로 되어 있는 부분을 포함하는 영역이다. 따라서 신호선(20)의 특성 임피던스는 영역(A1) 내에서 최대값(Z1)으로 되어 있다. 또한 영역(A2)은 개구(30) 사이에 마련되어 있으며, 브리지부(60)가 마련되어 있는 영역이다. 따라서 신호선(20)의 특성 임피던스는 영역(A2) 내에서 최소값(Z2)으로 되어 있다. 또한 영역(A3)은 영역(A1)과 영역(A2)에 사이에 끼여 있으며, 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W2)으로 되어 있는 부분을 포함하는 영역이다. 따라서 신호선(20)의 특성 임피던스는 영역(A3) 내에서 중간값(Z3)으로 되어 있다.
여기서, 영역(A1)은 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W1)으로 되어 있는 부분을 포함하고 있으면 되고, 영역(A3)은 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W2)으로 되어 있는 부분을 포함하고 있으면 된다. 따라서 본 실시형태에서 영역(A1)과 영역(A3)의 경계는 특별히 명확하게 정해져 있는 것은 아니다. 그래서 영역(A1)과 영역(A3)의 경계로는, 예를 들면 개구(30)의 y축방향 폭이 (W1+W2)/2로 되어 있는 위치를 들 수 있다.
이상과 같은 구성을 가지는 고주파 신호선로(10b)에서도 고주파 신호선로(10)와 마찬가지로 만곡해서 이용할 수 있어, 불필요 복사를 저감할 수 있고, 나아가 신호선(20) 내에서의 전송 손실을 억제할 수 있다.
(제1 실시형태의 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 15는 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로(10c)의 적층체(12)의 분해도이다.
고주파 신호선로(10c)와 고주파 신호선로(10a)의 상이점은 그라운드 도체(40, 42)의 유무이다. 보다 상세하게는, 고주파 신호선로(10c)에서는 유전체 시트(18b)의 표면 상에 그라운드 도체(40, 42)가 마련되어 있다. 그라운드 도체(40)는 신호선(20)보다 y축방향의 양방향측에서, x축방향으로 연장되어 있는 장방형상의 도체이다. 그라운드 도체(40)는 비어 홀 도체(B1, B2)를 통해 그라운드 도체(22, 24)에 접속되어 있다. 또한 그라운드 도체(42)는 신호선(20)보다 y축방향의 음방향측에서, x축방향으로 연장되어 있는 장방형상의 도체이다. 그라운드 도체(42)는 비어 홀 도체(B1, B2)를 통해 그라운드 도체(22, 24)에 접속되어 있다.
이상과 같은 고주파 신호선로(10c)에서는 신호선(20)의 y축방향 양측에도 그라운드 도체(40, 42)가 마련되어 있으므로, 신호선(20)으로부터 y축방향 양측으로 불필요 복사가 새는 것이 억제된다.
(제1 실시형태의 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 16은 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로(10d)의 적층체(12)의 분해도이다.
고주파 신호선로(10d)와 고주파 신호선로(10a)의 상이점은 개구(30)의 형상과 개구(44a, 44b)의 형상이 다르다는 점이다. 보다 상세하게는, 개구(44a, 44b)는 개구(30)가 y축방향의 양방향측과 음방향측으로 2개로 분단된 형상을 이루고 있다. 고주파 신호선로(10d)에서는 개구(44a, 44b) 사이를 x축방향으로 연장하는 선형상 도체(46)가 마련되어 있다. 선형상 도체(46)는 그라운드 도체(24)의 일부를 구성하고 있으며, z축방향에서 평면시했을 때 신호선(20)과 겹쳐 있다.
이상과 같은 고주파 신호선로(10d)에서는 복수의 개구(44a)가 신호선(20)을 따라 나열되도록 마련되어 있는 동시에, 복수의 개구(44b)가 신호선(20)을 따라 나열되도록 마련되어 있다. 이로 인해, 영역(A1)에서 신호선(20)의 특성 임피던스는 최대값(Z1)으로 되어 있다. 또한 영역(A3)에서 신호선(20)의 특성 임피던스는 중간값(Z3)으로 되어 있다. 또한 영역(A2)에서 신호선(20)의 특성 임피던스는 최소값(Z2)으로 되어 있다.
한편, 고주파 신호선로(10d)에서 선형상 도체(46)의 선폭은 도 16에 나타내는 바와 같이, 신호선(20)의 선폭보다 가늘게 하였다. 그로 인해, 신호선(20)은 z축방향 평면시로 선형상 도체(46)에서 튀어나와 있다. 그러나 선형상 도체(46)의 선폭은 신호선(20)보다 넓어도 된다. 그리고 신호선(20)은 선형상 도체(46)에서 튀어나와 있지 않아도 된다. 즉, 개구(44a, 44b)는 신호선(20)에 반드시 겹쳐 있지 않아도 된다. 마찬가지로, 개구(30)는 신호선(20)과 겹쳐 있지 않아도 된다. 고주파 신호선로(10d)에서는 선형상 도체(46) 및 그라운드 도체(22, 24)에 흐르는 고주파 전류의 방향과 신호선(20)에 흐르는 고주파 전류의 방향이 반대가 되므로, 신호선(20)이 선형상 도체(46)에서 튀어나와 있어도 불필요 복사의 억제 효과가 고주파 신호선로(10)보다 커진다.
(제1 실시형태의 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 17은 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로(10e)의 적층체(12)의 분해도이다. 도 18은 도 17의 고주파 신호선로(10e)를 z축방향에서 투시한 도면이다.
고주파 신호선로(10e)와 고주파 신호선로(10a)의 제1 상이점은 브리지부(60)에서의 신호선(20)의 선폭이, 신호선(20)의 특성 임피던스가 최대값(Z1)이 되는 위치에서의 신호선(20)의 선폭보다 가늘다는 점이다. 고주파 신호선로(10e)와 고주파 신호선로(10a)의 제2 상이점은 신호선(20)의 특성 임피던스가 중간값(Z3)이 되는 위치(즉, 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W2)인 위치)와 신호선(20)의 특성 임피던스가 최대값(Z1)이 되는 위치(즉, 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W1)인 위치) 사이에서 개구(30)가 테이퍼형상을 이루고 있는 점이다. 고주파 신호선로(10e)와 고주파 신호선로(10a)의 제3 상이점은 신호선(20)의 특성 임피던스가 중간값(Z3)이 되는 위치(즉, 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W2)인 위치)와 브리지부(60) 사이에서 개구(30)가 테이퍼형상을 이루고 있는 점이다.
먼저, 고주파 신호선로(10e)에서의 영역(A1~A3)의 정의에 대하여 도 18을 참조하면서 설명한다. 영역(A1)은 개구(30)에 있어서, y축방향 폭이 폭(W1)으로 되어 있는 영역이다. 영역(A2)은 브리지부(60)에 대응하는 영역이다. 영역(A3)은 영역(A1)과 영역(A2) 사이에 끼여 있으며, 개구(30)에 있어서 y축방향 폭이 폭(W2)으로 되어 있는 영역을 포함하는 영역이다.
제1 상이점에 대하여 설명한다. 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 신호선(20)의 영역(A2)에서의 선폭은 선폭(Wb)이다. 한편, 영역(A1)에서 신호선(20)의 선폭은 선폭(Wb)보다 굵은 선폭(Wa)이다. 선폭(Wa)은 예를 들면 100~500㎛이다. 본 실시형태에서 선폭(Wa)은 350㎛이다. 선폭(Wb)은 예를 들면 25~250㎛이다. 본 실시형태에서 선폭(Wb)은 100㎛이다. 이와 같이 영역(A2)에서의 신호선(20)의 선폭이, 영역(A1)에서의 신호선(20)의 선폭보다 가늘어짐으로써, 신호선(20)과 브리지부(60)가 겹치는 면적이 작아진다. 그 결과, 신호선(20)과 브리지부(60) 사이에 발생하는 부유 용량이 저감되게 된다. 또한 개구(30)와 겹쳐 있는 부분의 신호선(20)의 선폭은 선폭(Wa)이므로, 이러한 부분의 신호선(20)의 인덕턴스값의 증가가 억제된다. 나아가, 신호선(20) 전체의 선폭이 가늘게 되어 있는 것이 아니라 신호선(20)의 선폭이 부분적으로 가늘게 되어 있으므로 신호선(20)의 저항값의 증가가 억제된다.
또한 신호선(20)은 선폭이 변화되는 부분에서 테이퍼형상을 이루고 있다. 이로 인해, 신호선(20)의 선폭이 변화되는 부분에서의 저항값의 변동이 완만해져, 신호선(20)의 선폭이 변화되는 부분에서 고주파 신호의 반사가 발생하는 것이 억제된다.
제2 상이점에 대하여 설명한다. 개구(30)는 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W2)인 위치와 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W1)인 위치 사이에서 테이퍼형상을 이루고 있다. 즉, 영역(A3)의 x축방향 단부가 테이퍼형상을 이루고 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(24)에 흐르는 전류의 손실이 저감된다.
제3 상이점에 대하여 설명한다. 개구(30)는 개구(30)의 y축방향 폭이 폭(W2)인 위치와 브리지부(60) 사이에서 개구(30)가 테이퍼형상을 이루고 있다. 이로 인해, 브리지부(60)의 y축방향 양 끝이 테이퍼형상을 이루게 된다. 따라서 브리지부(60)의 x축방향 선폭은 신호선(20)과 겹쳐 있는 부분에서 그 밖의 부분보다 가늘어진다. 그 결과, 브리지부(60)와 신호선(20) 사이에 발생하는 부유 용량이 저감된다. 또한 브리지부(60) 전체의 선폭이 가늘게 되어 있는 것이 아니라 브리지부(60)의 선폭이 부분적으로 가늘게 되어 있으므로 브리지부(60)의 저항값 및 인덕턴스값의 증가가 억제된다.
(제1 실시형태의 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 19는 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로(10f)의 적층체(12)의 분해도이다. 도 20은 도 19의 고주파 신호선로(10f)를 z축방향에서 투시한 도면이다.
고주파 신호선로(10f)와 고주파 신호선로(10a)의 상이점은 부유 도체(50)가 마련되어 있는 점이다. 보다 상세하게는, 고주파 신호선로(10f)는 유전체 시트(18d) 및 부유 도체(50)를 더 구비하고 있다. 유전체 시트(18d)는 유전체 시트(18c)의 z축방향 음방향측으로 적층된다.
부유 도체(50)는 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 장방형상을 이루는 도체층이며, 유전체 시트(18d)의 표면 상에 마련되어 있다. 이로 인해, 부유 도체(50)는 그라운드 도체(24)에 관하여 신호선(20)의 반대측에 마련되어 있다.
또한 부유 도체(50)는 z축방향에서 평면시했을 때 신호선(20) 및 그라운드 도체(24)에 대향하고 있다. 부유 도체(50)의 y축방향의 폭(W3)은 영역(A1)에서의 개구(30)의 폭(W1)보다 가늘고, 영역(A3)에서의 개구(30)의 폭(W2)보다 굵다. 이로 인해, 브리지부(60)는 부유 도체(50)로 덮여 있다.
또한 부유 도체(50)는 신호선(20)이나 그라운드 도체(24) 등의 도체층과 전기적으로 접속되어 있지 않고, 부유 전위로 되어 있다. 부유 전위는 신호선(20)과 그라운드 도체(24) 사이의 전위이다.
그런데 고주파 신호선로(10f)에서는 부유 도체(50)가 신호선(20)과 대향함으로써, 신호선(20)과 부유 도체(50) 사이에 부유 용량이 발생하더라도 신호선(20)의 특성 임피던스가 변동하기 어렵다. 보다 상세하게는, 부유 도체(50)는 신호선(20)이나 그라운드 도체(22, 24)와 전기적으로 접속되어 있지 않기 때문에 부유 전위로 되어 있다. 그로 인해, 신호선(20)과 부유 도체(50) 사이의 부유 용량과, 부유 도체(50)와 그라운드 도체(24) 사이의 부유 용량은 직렬 접속되어 있게 된다.
여기서, 부유 도체(50)의 폭(W3)은 영역(A1)에서의 개구(30)의 폭(W1)보다 가늘고, 영역(A3)에서의 개구(30)의 폭(W2)보다 굵다. 그로 인해, 그라운드 도체(24)와 부유 도체(50)가 대향하는 면적이 작고, 그라운드 도체(24)와 부유 도체(50) 사이의 부유 용량도 작다. 따라서 직렬 접속되어 있는 신호선(20)과 부유 도체(50) 사이의 부유 용량과, 부유 도체(50)와 그라운드 도체(24) 사이의 부유 용량의 합성 용량이 작아진다. 따라서 부유 도체(50)가 마련됨으로써, 신호선(20)의 특성 임피던스에 발생하는 변동도 작다.
(제2 실시형태)
이하에, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 고주파 신호선로 및 전자기기에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(고주파 신호선로의 구성)
이하에, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 고주파 신호선로의 구성에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 21은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 고주파 신호선로(10g)의 외관 사시도이다. 도 22는 도 21의 고주파 신호선로(10g)의 유전체 소체(12)의 분해도이다. 도 23은 도 21의 고주파 신호선로(10g)의 단면 구조도이다. 도 24는 고주파 신호선로(10g)의 단면 구조도이다. 도 21 내지 도 24에서 고주파 신호선로(10g)의 적층방향을 z축방향으로 정의한다. 또한 고주파 신호선로(10g)의 길이방향을 x축방향으로 정의하고, x축방향 및 z축방향에 직교하는 방향을 y축방향으로 정의한다.
고주파 신호선로(10g)는 예를 들면 휴대전화 등의 전자기기 내에서, 2개의 고주파 회로를 접속하기 위해 이용된다. 고주파 신호선로(10g)는 도 21 내지 도 23에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12), 외부단자(16(16a, 16b)), 신호선(20), 그라운드 도체(22, 24), 접착층(70), 커버 시트(72), 비어 홀 도체(b1, b2, B1, B2) 및 커넥터(100a, 100b)를 구비하고 있다.
유전체 소체(12)는 도 21에 나타내는 바와 같이, z축방향에서 평면시했을 때 x축방향으로 연장되어 있고, 선로부(12a), 접속부(12b, 12c)를 포함하고 있다. 유전체 소체(12)는 도 22에 나타내는 보호층(14) 및 유전체 시트(절연체층) (18(18a~18c))가 z축방향의 양방향측에서 음방향측으로 이 순서대로 적층되어 구성되어 있는 적층체이다. 또한 유전체 소체(12)는 가요성을 가지며, 2개의 주면을 가지고 있다. 이하에서는 유전체 소체(12)의 z축방향 양방향측 주면을 표면(제1 주면)이라고 칭하고, 유전체 소체(12)의 z축방향 음방향측 주면을 이면(제2 주면)이라고 칭한다.
선로부(12a)는 x축방향으로 연장되어 있다. 접속부(12b, 12c)는 각각 선로부(12a)의 x축방향 음방향측 단부 및 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있으며, 직사각형상을 이루고 있다. 접속부(12b, 12c)의 y축방향 폭은 선로부(12a)의 y축방향 폭보다 넓다.
유전체 시트(18)는 z축방향에서 평면시했을 때 x축방향으로 연장되어 있으며, 유전체 소체(12)와 동일한 형상을 이루고 있는 절연체층이다. 유전체 시트(18)는 폴리이미드나 액정 폴리머 등의 가요성을 가지는 열가소성 수지로 구성되어 있다. 유전체 시트(18a)의 두께(T1)는 도 24에 나타내는 바와 같이 유전체 시트(18b)의 두께(T2)보다 두껍다. 예를 들면 유전체 시트(18a~18c) 적층 후, 두께(T1)는 50㎛~300㎛이다. 본 실시형태에서 두께(T1)는 150㎛이다. 또 두께(T2)는 10㎛~100㎛이다. 본 실시형태에서 두께(T2)는 50㎛이다. 이하에서는 유전체 시트(18)의 z축방향 양방향측 주면을 표면이라고 칭하고, 유전체 시트(18)의 z축방향 음방향측 주면을 이면이라고 칭한다.
또한 유전체 시트(18a)는 선로부(18a-a) 및 접속부(18a-b, 18a-c)로 구성되어 있다. 유전체 시트(18b)는 선로부(18b-a) 및 접속부(18b-b, 18b-c)로 구성되어 있다. 유전체 시트(18c)는 선로부(18c-a) 및 접속부(18c-b, 18c-c)로 구성되어 있다. 선로부(18a-a, 18b-a, 18c-a)는 선로부(12a)를 구성하고 있다. 접속부(18a-b, 18b-b, 18c-b)는 접속부(12b)를 구성하고 있다. 접속부(18a-c, 18b-c, 18c-c)는 접속부(12c)를 구성하고 있다.
외부단자(16a)는 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 접속부(18a-b) 표면의 중앙 근방에 마련되어 있는 직사각형상의 도체이다. 외부단자(16b)는 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 접속부(18a-c) 표면의 중앙 근방에 마련되어 있는 직사각형상의 도체이다. 외부단자(16a, 16b)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다. 또한 외부단자(16a, 16b)의 표면에는 도금이 실시되어 있다.
신호선(20)은 도 22에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12) 내에 마련되어 있는 선형상 도체이며, 유전체 시트(18b)의 표면을 x축방향으로 연장하고 있다. 신호선(20)의 양 끝은 각각 z축방향에서 평면시했을 때 외부단자(16a, 16b)와 겹쳐 있다. 신호선(20)의 선폭은 예를 들면 100㎛~500㎛이다. 본 실시형태에서 신호선(20)의 선폭은 240㎛이다. 신호선(20)은 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
그라운드 도체(22)(제1 그라운드 도체)는 도 22에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12) 내에서 신호선(20)보다 제1 주면측(즉, z축방향의 양방향측)에 마련되고, 보다 상세하게는, 유전체 소체(12)의 표면에 가장 가까운 유전체 시트(18a)의 표면에 마련되어 있다. 그라운드 도체(22)는 유전체 시트(18a)의 표면에서 x축방향으로 연장되어 있고, 유전체 시트(18a)를 사이에 두고 신호선(20)과 대향하고 있다. 그라운드 도체(22)에서 신호선(20)과 대향하고 있는 부분에는 개구가 마련되어 있지 않다. 즉, 그라운드 도체(22)는 선로부(12a)에 있어서 신호선(20)을 따라 x축방향으로 연속적으로 연장되는 전극, 이른바 빈 데가 없는 형상의 전극이다. 단, 그라운드 도체(22)는 선로부(12a)를 완전히 덮을 필요는 없고, 예를 들면 유전체 시트(18)의 열가소성 수지가 열압착될 때에 발생하는 가스를 내보내기 위해 그라운드 도체(22)의 소정 위치에 미소한 구멍 등이 마련되는 것이어도 된다. 그라운드 도체(22)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
또한 그라운드 도체(22)는 선로부(22a), 단자부(22b, 22c)로 구성되어 있다. 선로부(22a)는 선로부(18a-a)의 표면에 마련되며, x축방향으로 연장되어 있다. 단자부(22b)는 선로부(18a-b)의 표면에 마련되며, 외부단자(16a)의 주위를 둘러싸는 직사각형상의 환을 이루고 있다. 단자부(22b)는 선로부(22a)의 x축방향 음방향측 단부에 접속되어 있다. 단자부(22c)는 선로부(18a-c)의 표면에 마련되며, 외부단자(16b)의 주위를 둘러싸는 환형상의 직사각형상을 이루고 있다. 단자부(22c)는 선로부(22a)의 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있다.
그라운드 도체(24)(제2 그라운드 도체)는 도 22에 나타내는 바와 같이, 유전체 소체(12) 내에서 신호선(20)보다 제2 주면측(즉, z축방향의 음방향측)에 마련되고, 보다 상세하게는, 유전체 시트(18c)의 표면에 마련되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(24)는 유전체 시트(18b, 18c) 사이에 마련되어 있다. 그라운드 도체(24)는 유전체 시트(18c)의 표면에서 x축방향으로 연장되어 있고, 유전체 시트(18b)를 사이에 두고 신호선(20)과 대향하고 있다. 즉, 그라운드 도체(24)는 신호선(20)을 사이에 끼고 그라운드 도체(22)와 대향하고 있다. 그라운드 도체(24)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
또한 그라운드 도체(24)는 선로부(24a), 단자부(24b, 24c)로 구성되어 있다. 선로부(24a)는 선로부(18c-a)의 표면에 마련되며, x축방향으로 연장되어 있다. 그리고 선로부(24a)는 도체층이 형성되지 않은 복수의 개구(30)와 도체층이 형성되어 있는 부분인 복수의 브리지부(60)가 번갈아 신호선(20)을 따라 마련됨으로써 사다리형상을 이루고 있다. 개구(30)는 도 22 및 도 24에 나타내는 바와 같이, z축방향에서 평면시했을 때에 장방형상을 이루고 있으며 신호선(20)과 겹쳐 있다. 이로 인해, 신호선(20)은 z축방향에서 평면시했을 때에 개구(30)와 브리지부(60)가 번갈아 겹쳐 있다. 또한 개구(30)는 등간격으로 나열되어 있다.
단자부(24b)는 선로부(18c-b)의 표면에 마련되며, 직사각형상의 환을 이루고 있다. 단자부(24b)는 선로부(24a)의 x축방향 음방향측 단부에 접속되어 있다. 단자부(24c)는 선로부(18c-c)의 표면에 마련되며, 직사각형상의 환을 이루고 있다. 단자부(24c)는 선로부(24a)의 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있다.
이상과 같이, 신호선(20)은 z축방향의 양측에서 유전체층(18a, 18b)을 사이에 두고 그라운드 도체(22, 24) 사이에 끼여 있다. 즉, 신호선(20) 및 그라운드 도체(22, 24)는 트리플레이트형 스트립 라인 구조를 이루고 있다. 또한 신호선(20)과 그라운드 도체(22)의 간격은 도 24에 나타내는 바와 같이 유전체 시트(18a)의 두께(T1)와 거의 같고, 예를 들면 50㎛~300㎛이다. 본 실시형태에서 신호선(20)과 그라운드 도체(22)의 간격은 150㎛이다. 한편, 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 간격은 도 24에 나타내는 바와 같이 유전체 시트(18b)의 두께(T2)와 거의 같고, 예를 들면 10㎛~100㎛이다. 본 실시형태에서 신호선(20)과 그라운드 도체(24)의 간격은 50㎛이다. 즉, 두께(T1)는 두께(T2)보다 크도록 설계되어 있다.
비어 홀 도체(b1)는 유전체 시트(18a)의 접속부(18a-b)를 z축방향으로 관통하고 있으며, 외부단자(16a)와 신호선(20)의 x축방향 음방향측 단부를 접속하고 있다. 비어 홀 도체(b2)는 유전체 시트(18a)의 접속부(18a-c)를 z축방향으로 관통하고 있으며, 외부단자(16b)와 신호선(20)의 x축방향 양방향측 단부를 접속하고 있다. 이로 인해, 신호선(20)은 외부단자(16a, 16b) 사이에 접속되어 있다. 비어 홀 도체(b1, b2)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
비어 홀 도체(B1, B2)는 각각 유전체 시트(18a, 18b)의 선로부(18a-a, 18b-a)를 z축방향으로 관통하고 있으며, 선로부(18a-a, 18b-a)에 복수개씩 마련되어 있다. 그리고 비어 홀 도체(B1, B2)는 서로 접속됨으로써 1개의 비어 홀 도체를 구성하고 있으며, 그라운드 도체(22)와 그라운드 도체(24)를 접속하고 있다. 비어 홀 도체(B1, B2)는 은이나 구리를 주성분으로 하는 비저항이 작은 금속 재료로 제작되어 있다.
보호층(14)은 유전체 시트(18a) 표면의 거의 전면을 덮고 있다. 이로 인해, 보호층(14)은 그라운드 도체(22)를 덮고 있다. 보호층(14)은 예를 들면 레지스트 재 등의 가요성 수지로 이루어진다.
또한 보호층(14)은 도 22에 나타내는 바와 같이, 선로부(14a) 및 접속부(14b, 14c)로 구성되어 있다. 선로부(14a)는 선로부(18a-a)의 표면 전면을 덮음으로써 선로부(22a)를 덮고 있다.
접속부(14b)는 선로부(14a)의 x축방향 음방향측 단부에 접속되어 있으며, 접속부(18a-b)의 표면을 덮고 있다. 단, 접속부(14b)에는 개구(Ha~Hd)가 마련되어 있다. 개구(Ha)는 접속부(14b)의 중앙에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 외부단자(16a)는 개구(Ha)를 통해 외부에 노출되어 있다. 또 개구(Hb)는 개구(Ha)의 y축방향 양방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hc)는 개구(Ha)의 x축방향 음방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hd)는 개구(Ha)의 y축방향 음방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 단자부(22b)는 개구(Hb~Hd)를 통해 외부에 노출됨으로써 외부단자로서 기능한다.
접속부(14c)는 선로부(14a)의 x축방향 양방향측 단부에 접속되어 있으며, 접속부(18a-c)의 표면을 덮고 있다. 단, 접속부(14c)에는 개구(He~Hh)가 마련되어 있다. 개구(He)는 접속부(14c)의 중앙에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 외부단자(16b)는 개구(He)를 통해 외부에 노출되어 있다. 또한 개구(Hf)는 개구(He)의 y축방향 양방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hg)는 개구(He)의 x축방향 양방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 개구(Hh)는 개구(He)의 y축방향 음방향측에 마련되어 있는 직사각형상의 개구이다. 단자부(22c)는 개구(Hf~Hh)를 통해 외부에 노출됨으로써 외부단자로서 기능한다.
접착층(70)은 절연성 접착제로 이루어지는 층이며, 유전체 소체(12)의 제1 주면 상에 마련되어 있다. 보다 상세하게는, 접착층(70)은 유전체 소체(12)의 보호층(14)의 선로부(14a) 상에서 x축방향으로 연장되도록 마련되어 있다. 커버 시트(72)는 접착층(70)에 대하여 박리 가능하게 부착되어 있는 가요성 시트이다. 이상과 같은 접착층(70) 및 커버 시트(72)는 예를 들면 커버 시트가 구비된 점착 테이프로 구성된다.
커넥터(100a, 100b)는 각각 접속부(12b, 12c)의 표면 상에 실장된다. 커넥터(100a, 100b)의 구성에 대해서는 설명했으므로 생략한다.
고주파 신호선로(10g)는 이하에 도 5, 도 6 및 도 25를 참조하여 설명하는 것과 같이 이용된다. 도 25는 전자기기(200)의 단면 구조도이다.
전자기기(200)는 고주파 신호선로(10g), 회로 기판(202a, 202b), 리셉터클(204a, 204b), 배터리 팩(물품)(206) 및 케이싱(210)을 구비하고 있다.
회로 기판(202a)에는 예를 들면 안테나를 포함하는 송신 회로 또는 수신 회로가 마련되어 있다. 회로 기판(202b)에는 예를 들면 급전 회로가 마련되어 있다. 배터리 팩(206)은 예를 들면 리튬이온 2차 전지이며, 그 표면이 절연체로 덮인 구조를 가지고 있다. 회로 기판(202a), 배터리 팩(206) 및 회로 기판(202b)은 x축방향의 음방향측에서 양방향측으로 이 순서대로 나열되어 있다.
리셉터클(204a, 204b)은 각각 회로 기판(202a, 202b)의 z축방향 음방향측 주면 상에 마련되어 있다. 리셉터클(204a, 204b)에는 각각 커넥터(100a, 100b)가 접속된다. 이로 인해, 커넥터(100a, 100b)의 중심 도체(108)에는 회로 기판(202a, 202b) 사이를 전송되는 예를 들면 2GHz의 주파수를 가지는 고주파 신호가 리셉터클(204a, 204b)을 통해 인가된다. 또한 커넥터(100a, 100b)의 외부 도체(110)는 회로 기판(202a, 202b) 및 리셉터클(204a, 204b)을 통해 그라운드 전위로 유지된다. 이로 인해, 고주파 신호선로(10g)는 회로 기판(202a, 202b) 사이를 전기적 및 물리적으로 접속하고 있다.
고주파 신호선로(10g)는 도 25에 나타내는 바와 같이, 커버 시트(72)가 박리되어 노출된 접착층(70)을 통해 배터리 팩(206)에 고정되어 있다. 유전체 소체(12)의 표면은 신호선(20)에 관하여 그라운드 도체(22)측에 위치하는 주면이다. 따라서 신호선(20)과 배터리 팩(206) 사이에는 빈 데가 없는 형상의(x축방향으로 연속적으로 연장되는) 그라운드 도체(22)가 위치해 있다.
한편, 고주파 신호선로(10g)는 배터리 팩(206)에 부착되어 있지만, 프린트 배선 기판이나 전자기기 케이싱 등에 부착되어 있어도 된다. 또한 배터리 팩(206)의 표면은 절연체로 덮여 있다고 했지만, 금속 등의 도전체로 덮여 있어도 된다.
이하에, 고주파 신호선로(10g)를 배터리 팩(206)에 부착하는 형태의 일례에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 26은 고주파 신호선로(10g)를 배터리 팩(206)에 부착할 때의 단면 구조도이다.
먼저, 도 21에 나타내는 바와 같이, 커버 시트(72)의 일부를 접착층(70)으로부터 박리한다. 그리고 노출된 접착층(70)을 배터리 팩(206)에 부착한다.
다음으로 도 26에 나타내는 바와 같이, 커버 시트(72)를 잡아당겨 접착층(70)으로부터 박리하면서, 접착층(70)을 배터리 팩(206)에 부착해 간다. 이와 같이 고주파 신호선로(10g)는 배터리 팩(206)에 대하여, 씰(seal)을 부착하는 요령으로 부착된다. 한편, 도 26에서는 그라운드 도체(22, 24) 및 신호선(20)의 구성을 일부 생략하여 도시하고 있다.
(효과)
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10g)에 의하면, 좁은 스페이스에 있어서 물품에 고정할 수 있다. 보다 상세하게는, 고주파 신호선로(10g)에서는 고주파 신호선로(10g)를 고정하기 위한 고정 금구(fixing bracket) 및 나사 등의 부품이 불필요하다. 그 결과, 전자기기의 좁은 스페이스에 고주파 신호선로(10g)를 고정할 수 있게 된다. 게다가, 고주파 신호선로(10g)의 고정에 나사가 이용되지 않으므로 배터리 팩(206)에 구멍이 형성되지 않아도 된다.
또한 고주파 신호선로(10g)에서는 도 26에 나타내는 바와 같이, 커버 시트(72)를 잡아당겨 접착층(70)으로부터 박리하면서, 접착층(70)을 배터리 팩(206)에 부착해 간다. 즉, 고주파 신호선로(10g)는 배터리 팩(206)에 대하여 씰을 부착하는 요령으로 부착된다. 따라서 고주파 신호선로(10g)에서는 특허문헌 1에 기재된 동축 케이블의 고정 구조와 같은 나사 고정 공정이 불필요하다. 따라서 고주파 신호선로(10g)를 배터리 팩(206)에 대하여 용이하게 고정할 수 있게 된다.
또한 고주파 신호선로(10g)에서는 고정 금구 및 나사 등의 부품이 불필요하므로, 신호선로(20)와 고정 금구 및 나사 등과의 사이에서 부유 용량이 발생하지 않는다. 그로 인해, 고주파 신호선로(10g)의 특성 임피던스가 소정의 특성 임피던스에서 어긋나는 것이 억제된다.
(제2 실시형태의 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로의 구성에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 27은 제1 변형예에 따른 고주파 신호선로(10h)의 적층체(12)의 분해도이다.
도 27에 나타내는 고주파 신호선로(10h)와 같이, 고주파 신호선로(10a)에 있어서 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있어도 된다.
(제2 실시형태의 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 28은 제2 변형예에 따른 고주파 신호선로(10i)의 적층체(12)의 분해도이다.
도 28에 나타내는 고주파 신호선로(10i)와 같이, 고주파 신호선로(10b)에 있어서 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있어도 된다.
(제2 실시형태의 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 29는 제3 변형예에 따른 고주파 신호선로(10j)의 적층체(12)의 분해도이다.
도 29에 나타내는 고주파 신호선로(10j)와 같이, 고주파 신호선로(10c)에 있어서 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있어도 된다.
(제2 실시형태의 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 30은 제4 변형예에 따른 고주파 신호선로(10k)의 적층체(12)의 분해도이다.
도 30에 나타내는 고주파 신호선로(10k)와 같이, 고주파 신호선로(10d)에 있어서 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있어도 된다.
(제2 실시형태의 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 31은 제5 변형예에 따른 고주파 신호선로(10l)의 적층체(12)의 분해도이다.
도 31에 나타내는 고주파 신호선로(10l)와 같이, 고주파 신호선로(10e)에 있어서 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있어도 된다.
(제2 실시형태의 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 32는 제6 변형예에 따른 고주파 신호선로(10m)의 적층체(12)의 분해도이다.
도 32에 나타내는 고주파 신호선로(10m)와 같이, 고주파 신호선로(10f)에 있어서 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있어도 된다.
(제2 실시형태의 제7 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제2 실시형태의 제7 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 33은 제7 변형예에 따른 고주파 신호선로(10n)의 외관 사시도이다. 도 34는 도 33의 고주파 신호선로(10n)의 유전체 소체(12)의 분해도이다. 도 35는 도 33의 고주파 신호선로(10n)의 단면 구조도이다.
고주파 신호선로(10n)와 고주파 신호선로(10g)의 상이점은 접착층(70)이 일부에 마련되어 있지 않고, 패드(74)가 마련되어 있는 점이다. 보다 상세하게는, 도 33 및 도 34에 나타내는 바와 같이, 보호층(14)의 선로부(14a) 및 접착층(70)의 일부가 존재하지 않는다. 그리고 보호층(14)의 선로부(14a) 및 접착층(70)이 존재하지 않는 부분에는 솔더 등으로 구성된 패드(74)가 마련되어 있다. 패드(74)는 그라운드 도체(22) 상에 마련되어 있으며, 그라운드 도체(22)와 접속되어 있다.
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10n)는 도 35에 나타내는 바와 같이 접착층(70)을 통해, 표면이 금속 커버로 덮인 배터리 팩(206)에 고정된다. 이 때, 패드(74)는 배터리 팩(206)의 금속 커버에 접촉되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(22)는 패드(74)를 통해 배터리 팩(206)의 금속 커버에 전기적으로 접속된다. 그리고 금속 커버가 접지 전위로 유지되어 있으면, 그라운드 도체(22)는 커넥터(100a, 100b)를 통해 접지 전위로 유지될 뿐 아니라, 금속 커버를 통해서도 접지 전위로 유지되게 된다. 즉, 그라운드 도체(22)의 전위가 보다 안정적으로 접지 전위에 근접하게 된다.
한편, 패드(74)는 배터리 팩(206)의 금속 커버 대신에, 전자기기의 금속 케이싱이나 프린트 배선 기판의 랜드에 접촉해도 된다.
(제2 실시형태의 제8 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제8 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 36은 제8 변형예에 따른 고주파 신호선로(10o)의 외관 사시도이다. 도 37은 도 36의 고주파 신호선로(10o)의 유전체 소체(12)의 분해도이다. 도 38은 도 36의 고주파 신호선로(10o)의 단면 구조도이다.
고주파 신호선로(10o)와 고주파 신호선로(10g)의 상이점은 접착층(70)이 도전성 접착제인 점이다. 보다 상세하게는, 도 36 및 도 37에 나타내는 바와 같이, 보호층(14)의 선로부(14a)의 일부가 마련되어 있지 않다. 이로 인해, 그라운드 도체(22)는 유전체 소체(12)의 제1 주면 상에 마련되어 있다. 또, 선로부(14a)가 마련되어 있지 않은 부분에 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 마련되어 있다. 이로 인해, 접착층(70)은 그라운드 도체(22) 상에 마련되어 있으며, 그라운드 도체(22)와 접속되어 있다.
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10o)는 도 38에 나타내는 바와 같이 접착층(70)을 통해, 표면에 금속 커버(도전부)가 마련된 배터리 팩(206)에 고정된다. 이 때, 접착층(70)은 배터리 팩(206)의 금속 커버에 접촉되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(22)는 접착층(70)을 통해 배터리 팩(206)의 금속 커버에 전기적으로 접속된다. 그리고 금속 커버가 접지 전위로 유지되어 있으면, 그라운드 도체(22)는 커넥터(100a, 100b)를 통해 접지 전위로 유지될 뿐 아니라, 금속 커버를 통해서도 접지 전위로 유지되게 된다. 즉, 그라운드 도체(22)의 전위가 보다 안정적으로 접지 전위에 근접하게 된다.
(제2 실시형태의 제9 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제9 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 39는 제9 변형예에 따른 고주파 신호선로(10p)의 외관 사시도이다. 도 40은 도 39의 고주파 신호선로(10p)의 유전체 소체(12)의 분해도이다. 도 41은 도 39의 고주파 신호선로(10p)의 단면 구조도이다.
고주파 신호선로(10p)와 고주파 신호선로(10o)의 상이점은 도 39 및 도 40에 나타내는 바와 같이, 접착층(70) 및 커버 시트(72)가 2개로 분리되어 있는 점이다.
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10p)는 도 41에 나타내는 바와 같이 접착층(70)을 통해, 랜드(도전부)(307)를 가지는 프린트 배선 기판(306)에 고정된다. 랜드(307)는 Cu 등의 하지전극(base electrode)(308)에 도금(309)이 실시됨으로써 구성되어 있다. 접착층(70)은 랜드(307)에 접촉되어 있다. 이로 인해, 그라운드 도체(22)는 접착층(70)을 통해 랜드(307)에 전기적으로 접속된다. 그리고 랜드(307)가 접지 전위로 유지되어 있으면, 그라운드 도체(22)는 커넥터(100a, 100b)를 통해 접지 전위로 유지될 뿐 아니라, 랜드(307)를 통해서도 접지 전위로 유지되게 된다. 즉, 그라운드 도체(22)의 전위가 보다 안정적으로 접지 전위에 근접하게 된다.
또한 접착층(70)이 복수개로 분리되어 있으므로, 고주파 신호선로(10p)가 부착될 때에, 고주파 신호선로(10p)에 주름이나 처짐이 발생하는 것이 억제된다. 한편, 2개의 접착층 양쪽이 접지 전위로 유지되도록 랜드 등의 물품에 접촉하는 것이 바람직하지만, 어느 한쪽만 접지 전위로 유지되어 있어도 되며, 모두 접지되어 있지 않아도 무방하다.
(제2 실시형태의 제10 변형예에 따른 고주파 신호선로)
이하에, 제10 변형예에 따른 고주파 신호선로에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 42는 제10 변형예에 따른 고주파 신호선로(10q)의 유전체 소체(12)의 분해도이다.
고주파 신호선로(10q)와 고주파 신호선로(10o)의 상이점은 그라운드 도체(24)가 유전체 시트(18b)의 이면에 마련되어 있는 점이다. 구체적으로는, 유전체 시트(18b)의 표면에는 신호선(20)이 마련되어 있고, 유전체 시트(18b)의 이면에는 그라운드 도체(24)가 마련되어 있다. 그리고 고주파 신호선로(10q)에는 유전체 시트(18c)가 마련되어 있지 않고, 보호층(15)이 마련되어 있다.
이상과 같이 구성된 고주파 신호선로(10q)에서는 유전체 시트(18)가 2장밖에 이용되지 않으므로 고주파 신호선로(10q)의 제작이 용이하다.
(기타 실시형태)
본 발명에 따른 고주파 신호선로는 상기 실시형태에 따른 고주파 신호선로(10, 10a~10q)에 한하지 않고, 그 요지의 범위 내에서 변경 가능하다.
한편, 고주파 신호선로(10, 10a~10q)에서는 복수의 개구(30)가 동일한 형상을 가지고 있다. 그러나 복수의 개구(30)의 일부 형상이 그 밖의 복수의 개구(30)의 형상과 달라도 된다. 예를 들면 복수의 개구(30) 중 소정 개구(30) 내의 개구(30)의 x축방향에서의 길이는, 그 소정 개구(30)의 x축방향에서의 길이보다 길어도 된다. 이로 인해, 소정 개구(30)가 마련되어 있는 영역에서 고주파 신호선로(10, 10a~10q)를 용이하게 구부릴 수 있게 된다.
한편, 고주파 신호선로(10, 10a~10q)에 나타낸 구성을 조합해도 된다.
또한 고주파 신호선로(10a~10q)에서는, 신호선(20)의 특성 임피던스는 이웃하는 2개의 브리지부(60) 사이에서, 한쪽 브리지부(60)에서 다른쪽 브리지부(60)로 근접함에 따라 최소값(Z2), 중간값(Z3), 최대값(Z1) 순으로 증가한 후에 최대값(Z1), 중간값(Z3), 최소값(Z2) 순으로 감소하도록 변동했었다. 그러나 신호선(20)의 특성 임피던스는 이웃하는 2개의 브리지부(60) 사이에서, 한쪽 브리지부(60)에서 다른쪽 브리지부(60)로 근접함에 따라 최소값(Z2), 중간값(Z3), 최대값(Z1) 순으로 증가한 후에 최대값(Z1), 중간값(Z4), 최소값(Z2) 순으로 감소하도록 변동해도 된다. 즉, 중간값(Z3)과 중간값(Z4)이 달라도 된다. 예를 들면 개구(30, 31, 44a, 44)는 직선(A)을 사이에 두고 선대칭이 아닌 형상이어도 된다. 단, 중간값(Z4)은 최소값(Z2)보다 크면서 최대값(Z1)보다 작을 필요가 있다.
또한 이웃하는 2개의 브리지부(60) 사이에서 최소값(Z2)의 값은 달라도 된다. 즉, 고주파 신호선로(10a~10q)가 전체적으로 소정의 특성 임피던스에 맞춰져 있다면 모든 최소값(Z2)의 값이 같을 필요는 없다. 단, 한쪽 브리지부(60)측의 최소값(Z2)은 중간값(Z3)보다 낮을 필요가 있고, 다른쪽 브리지부(60)측의 최소값(Z2)은 중간값(Z4)보다 낮을 필요가 있다.
또한 접착층(70) 및 커버 시트(72)는 유전체 소체(12)의 제2 주면에 더 마련되어 있어도 된다.
이상과 같이 본 발명은 고주파 신호선로 및 전자기기에 유용하며, 특히 좁은 스페이스에서 물품에 고정할 수 있다는 점에서 뛰어나다.
10, 10a~10q 고주파 신호선로
12 유전체 소체
14, 15 보호층
16a, 16b 외부단자
18a~18d 유전체 시트
20 신호선
22, 24, 40, 42 그라운드 도체
30 개구
70 접착층
72 커버 시트
100a, 100b 커넥터
102 커넥터 본체
104, 106 외부단자
108 중심 도체
110 외부 도체
200 전자기기
202a, 202b 회로 기판
204a, 204b 리셉터클
206 배터리 팩
210 케이싱
212 접속 도체
306 프린트 배선 기판
307 랜드

Claims (15)

  1. 절연체층이 적층되어 이루어지며, 제1 주면(主面) 및 제2 주면을 가지는 적층체;
    상기 적층체에 마련되어 있는 선형상의 신호선;
    상기 적층체에 마련되며 상기 절연체층을 사이에 두고 상기 신호선과 대향하고 있는 그라운드 도체로서, 상기 신호선을 따라 연속적으로 연장되는 제1 그라운드 도체; 및
    상기 적층체에 마련되며 상기 신호선을 사이에 끼고 상기 제1 그라운드 도체와 대향하고 있는 그라운드 도체로서, 복수의 개구가 상기 신호선을 따라 나열되도록 마련되어 있는 제2 그라운드 도체;를 포함하고 있으며,
    상기 신호선에 관하여 상기 제1 그라운드 도체측에 위치하는 상기 제1 주면이 물품에 대한 접촉면인 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주면은 상기 물품에 대하여 고정되는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 물품은 금속 물품이고,
    상기 제1 그라운드 도체는 상기 물품에 대하여 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 그라운드 도체는 상기 제1 주면에 가장 가까운 상기 절연체층 상에 마련되어 있고,
    상기 제2 그라운드 도체는 상기 절연체층 사이에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체는 상기 제1 그라운드 도체를 덮는 보호층을 더 가지고 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체에 장착되며, 상기 신호선에 전기적으로 접속되어 있는 신호 단자 및 상기 제1 그라운드 도체 및 상기 제2 그라운드 도체에 전기적으로 접속되어 있는 그라운드 단자를 가지고 있는 커넥터를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 개구는 등간격으로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 그라운드 도체는 상기 복수의 개구와 브리지부가 번갈아 상기 신호선을 따라 마련됨으로써 사다리형상을 이루고 있고,
    상기 신호선의 특성 임피던스는 이웃하는 2개의 상기 브리지부 사이에서 한쪽 상기 브리지부에서 다른쪽 상기 브리지부로 근접함에 따라 최소값, 제1 중간값, 최대값 순으로 증가한 후에 최대값, 제2 중간값, 최소값 순으로 감소하도록 변동하고 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체는 가요성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 주면 상에 마련되어 있는 접착층; 및
    상기 접착층에 대하여 박리 가능하게 부착되어 있는 커버층;을 더 포함하고 있고,
    상기 커버층이 박리되어 노출된 상기 접착층을 통해 상기 물품에 대하여 고정되는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 그라운드 도체는 상기 제1 주면 상에 마련되어 있고,
    상기 접착층은 도전성 접착제로 구성되어 있는 동시에, 상기 제1 그라운드 도체 상에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 물품에는 도전부가 마련되어 있고,
    상기 제1 그라운드 도체는 상기 도전부에 대하여 상기 접착층을 통해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 신호선로; 및
    상기 고주파 신호선로의 상기 제1 주면이 접촉하는 상기 물품;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  14. 제1 주면 및 제2 주면을 가지는 소체;
    상기 소체에 마련되어 있는 선형상의 신호선;
    상기 소체에 있어서 상기 신호선보다 상기 제1 주면측에 마련되며, 상기 신호선과 대향하고 있는 제1 그라운드 도체;
    상기 소체에 있어서 상기 신호선을 사이에 끼고 상기 제1 그라운드 도체와 대향하고 있으며, 상기 신호선을 따라 개구가 마련되어 있는 제2 그라운드 도체;
    상기 제1 주면 상에 마련되어 있는 접착층; 및
    상기 접착층에 대하여 박리 가능하게 부착되어 있는 커버층;을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 고주파 신호선로.
  15. 제14항에 기재된 고주파 신호선로; 및
    물품;을 포함하고 있고,
    상기 고주파 신호선로는 상기 커버층이 박리되어 노출된 상기 접착제를 통해 상기 물품에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
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