WO2019189622A1 - 多層伝送線路 - Google Patents

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WO2019189622A1
WO2019189622A1 PCT/JP2019/013711 JP2019013711W WO2019189622A1 WO 2019189622 A1 WO2019189622 A1 WO 2019189622A1 JP 2019013711 W JP2019013711 W JP 2019013711W WO 2019189622 A1 WO2019189622 A1 WO 2019189622A1
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WO
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layer
conductor
transmission line
hole
multilayer
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PCT/JP2019/013711
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English (en)
French (fr)
Inventor
一浩 青木
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H01P3/088—Stacked transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for transmitting a signal using a multilayer substrate.
  • Patent Document 1 a metal hole forming layer in which a metal hole functioning as a waveguide is formed in the stacking direction, and an outermost conductor layer stacked on the metal hole forming layer via a dielectric layer
  • the multilayer transmission line board provided with these is disclosed.
  • this multilayer transmission line plate a transmission line is formed in the outermost conductor layer.
  • a high frequency is transmitted from one surface to the other surface of the multilayer transmission line plate through the metal hole.
  • a signal is transmitted.
  • a prepreg is generally used as the dielectric layer.
  • the outermost conductor layer is bonded to the metal hole forming layer by the prepreg.
  • the distance between the outermost conductor layer and the conductor layer immediately below (hereinafter referred to as “outermost layer conductor”).
  • the conductor layer immediately below the outermost conductor layer is a conductor layer on the surface of the metal hole forming layer.
  • the transmission characteristics of the high-frequency signal transmitted through the outermost conductor layer and the operation of circuit elements (for example, antennas) formed in the outermost conductor layer are affected by the accuracy of the outermost conductor spacing. That is, if the accuracy of the outermost layer conductor spacing is lowered, it becomes difficult to maintain good transmission characteristics of high-frequency signals transmitted through the outermost conductor layer, or the operation performance of circuit elements and the like formed in the outermost conductor layer May be reduced.
  • One aspect of the present disclosure uses a multilayer substrate including an inner layer portion provided with a conductor hole functioning as a waveguide and a conductor layer laminated on the inner layer portion, and a conductor hole between both surfaces of the multilayer substrate. It is an object of the present invention to provide a technique for transmitting a signal satisfactorily through a network.
  • a multilayer transmission line includes a multilayer substrate.
  • the multilayer substrate has N conductor layers from a first layer to an Nth layer (N is a natural number of 5 or more), which are stacked in a certain direction with a dielectric layer interposed therebetween.
  • N is a natural number of 5 or more
  • Each conductor layer in the inner layer from the n1th layer (n1 is a natural number greater than 1) to the n2nd layer (n2 is a natural number greater than n1 and less than N) includes a ground plane.
  • the inner layer part is provided with a conductor hole part.
  • the conductor hole portion is provided so as to penetrate each ground plane in the inner layer portion in a certain direction, has a cylindrical shape, and is provided with a conductor portion that conducts each ground plane in the inner layer portion.
  • Each of the conductor layers of the first and Nth layers which are the two outermost layers in the multilayer substrate includes a transmission line and a conversion unit.
  • Each conversion part is provided so as to overlap with the conductor hole part in a certain direction so that power is propagated between the transmission line and the conductor hole part by converting the transmission mode between the transmission line and the conductor hole part. It is configured.
  • the first outer layer portion including the first conductive layer which is stacked on the n1 layer side with respect to the inner layer portion, and the second layer layer stacked on the n2 layer side than the inner layer portion
  • at least one of the second outer layer portions including the N conductor layers is an inner conductor layer that is a conductor layer facing the outermost conductor layer with the dielectric layer interposed therebetween. Is provided.
  • multilayer outer layer portion includes a plurality of layers including the outermost conductor layer and the inner conductor layer.
  • the conductor layer is provided.
  • the multilayer outer layer portion is laminated on the inner layer portion, for example, a laminate in which the outermost conductor layer and the inner conductor layer are laminated with the dielectric layer interposed therebetween is manufactured in advance, It can be laminated on the inner layer portion via a dielectric (for example, prepreg). Therefore, the outermost layer conductor interval in the multilayer outer layer portion can be maintained with high accuracy.
  • a dielectric for example, prepreg
  • the multilayer transmission line of the present disclosure it is possible to satisfactorily transmit a signal between both surfaces of the multilayer substrate via the conductor hole.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the multilayer transmission line according to the first embodiment. It is a bottom view of the multilayer transmission line of the first embodiment. It is a top view of the 7th conductor layer in the multilayer transmission line of a 1st embodiment. It is a top view of the 6th conductor layer in the multilayer transmission line of a 1st embodiment. It is a top view of the multilayer transmission line of 2nd Embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the multilayer transmission line VIII-VIII according to the second embodiment.
  • the multilayer transmission line 1 of this embodiment includes a multilayer substrate 2.
  • the multilayer substrate 2 includes eight conductor layers L1 to L8 that are laminated in a certain direction (hereinafter referred to as “lamination direction”) from the first layer to the eighth layer.
  • the first and eighth conductor layers L1 and L8 are the outermost conductor layers exposed to the outside in the multilayer substrate 2.
  • three directions x, y, and z that are orthogonal to each other in the three-dimensional space are defined for the multilayer substrate 2.
  • the above-described certain direction that is, the laminating direction in which the conductor layers L1 to L8 are laminated is the z direction.
  • the conductor layers L1 to L8 are sequentially stacked with a dielectric layer interposed therebetween.
  • the dielectric layer P1 is laminated between the first conductor layer L1 and the second conductor layer L2.
  • a dielectric layer P2 is laminated between the second conductor layer L2 and the third conductor layer L3.
  • a dielectric layer P3 is laminated between the third conductor layer L3 and the fourth conductor layer L4.
  • a dielectric layer P4 is laminated between the fourth conductor layer L4 and the fifth conductor layer L5.
  • a dielectric layer P5 is laminated between the fifth conductor layer L5 and the sixth conductor layer L6.
  • a dielectric layer P6 is laminated between the sixth conductor layer L6 and the seventh conductor layer L7.
  • a dielectric layer P7 is laminated between the seventh conductor layer L7 and the eighth conductor layer L8.
  • the dielectric layers P1 to P7 are made of the same material (for example, a resin material having a predetermined dielectric constant). However, the dielectric layers P1 to P7 do not have to be made of the same material (in other words, the same dielectric constant).
  • the dielectric layer P1 is a material having a dielectric constant ⁇ a
  • the dielectric layer P7 is a material having a dielectric constant ⁇ b different from the dielectric constant ⁇ a
  • the dielectric layers P2 to P6 are dielectric materials different from the dielectric constants ⁇ a and ⁇ b.
  • a material having a rate ⁇ c may be used.
  • the multilayer substrate 2 is divided into three regions in the stacking direction. Specifically, the multilayer substrate 2 includes an inner layer portion 3, a first outer layer portion 4, and a second outer layer portion 5.
  • the inner layer portion 3 is a region between these two conductor layers including two conductor layers that are not exposed to the outside of the multilayer substrate 2 among the plurality of conductor layers L1 to L8 in the multilayer substrate 2.
  • the inner layer portion 3 of the present embodiment includes third to sixth conductor layers L3 to L6, and dielectric layers P3 to P5 between the conductor layers L3 to L6.
  • the inner layer portion 3 is provided with a conductor hole 20 so as to penetrate the inner layer portion 3 along the stacking direction.
  • the conductor hole 20 is included in a part of the transmission path through which the high-frequency signal is transmitted in the multilayer transmission line 1.
  • the high frequency signal is converted into an electromagnetic wave and propagated in the conductor hole 20.
  • the first outer layer part 4 is laminated on the third layer side with respect to the inner layer part 3 in the multilayer substrate 2. That is, the first outer layer portion 4 includes the outermost first conductor layer L1, and is a region from the conductor layer L1 to the boundary with the inner layer portion 3 (that is, the boundary with the third conductor layer L3). is there.
  • the first outer layer portion 4 of the present embodiment includes first and second conductor layers L1 and L2 and dielectric layers P1 and P2 stacked on the conductor layers L1 and L2. That is, the first outer layer portion 4 includes not only the first conductor layer L1 which is the outermost layer but also a second conductor layer L2 (hereinafter referred to as “inner”) facing the conductor layer L1 across the dielectric layer P1. Referred to as a conductor layer L2).
  • the second outer layer part 5 is laminated on the sixth layer side with respect to the inner layer part 3 in the multilayer substrate 2. That is, the second outer layer portion 5 includes an outermost eighth conductor layer L8, and a region from the conductor layer L8 to the boundary with the inner layer portion 3 (that is, the boundary with the sixth conductor layer L6). is there.
  • the second outer layer portion 5 of the present embodiment includes seventh and eighth conductor layers L7 and L8, and dielectric layers P6 and P7 stacked on the conductor layers L7 and L8.
  • the second outer layer portion 5 includes not only the eighth conductor layer L8, which is the outermost layer, but also the seventh conductor layer L7 (hereinafter referred to as “internal layer”) facing the conductor layer L8 with the dielectric layer P7 interposed therebetween. Referred to as a conductor layer L7 ").
  • the first conductor layer L1 is provided with a microstrip line 31 and a converter 33. Both the microstrip line 31 and the converter 33 are conductors.
  • the conversion part 33 has a rectangular shape and is provided so as to overlap the entire conductor hole part 20 in the stacking direction.
  • the microstrip line 31 is extended in the x direction from a specific part in the converter 33.
  • the conversion unit 33 is configured to propagate power between the microstrip line 31 and the conductor hole 20 by performing transmission mode conversion between the microstrip line 31 and the conductor hole 20.
  • the high-frequency signal transmitted to the conversion unit 33 via the microstrip line 31 is converted into an electromagnetic wave by the conversion unit 33 and propagated to the conductor hole 20.
  • the electromagnetic wave propagated in the conductor hole 20 to the conversion unit 33 is converted into a high frequency signal in the conversion unit 33 and transmitted to the microstrip line 31.
  • the eighth conductor layer L8 is provided with two microstrip lines 61 and 62 and a converter 63.
  • Each of the microstrip lines 61 and 62 and the converter 63 is a conductor.
  • the conversion unit 63 has the same size and the same rectangular shape as the first layer conversion unit 33.
  • the conversion part 63 is provided so as to overlap the entire conductor hole part 20 in the stacking direction, like the conversion part 33 of the first layer.
  • the conversion units 33 and 63 completely overlap.
  • the conversion unit 33 and the conversion unit 63 have different shapes or different sizes.
  • each conversion part 33 and 63 does not need to overlap with the conductor hole part 20 in the lamination direction.
  • the microstrip line 61 extends from a specific part in the converter 63 in the x direction.
  • the microstrip line 62 is extended from the other specific part in the converter 63 in the direction opposite to the x direction. That is, each of the microstrip lines 61 and 62 extends from the conversion unit 63 in a direction parallel to the x direction.
  • the positions of the microstrip lines 61 and 62 in the y direction are the same position.
  • the function of the conversion unit 63 is basically the same as that of the first layer conversion unit 33.
  • the converter 63 propagates power between the microstrip lines 61 and 62 and the conductor hole 20 by converting the transmission mode between the microstrip lines 61 and 62 and the conductor hole 20. It is configured as follows.
  • the high-frequency signal transmitted to the conversion unit 63 via the microstrip lines 61 and 62 is converted into electromagnetic waves in the conversion unit 63 and propagated to the conductor hole 20.
  • the electromagnetic wave propagated through the conductor hole 20 to the conversion unit 63 is converted into a high-frequency signal by the conversion unit 63 and branched from the conversion unit 63 to the microstrip lines 61 and 62 for transmission.
  • an antenna element 72 is connected to each of the microstrip lines 61 and 62 via a feed line 71.
  • the first conductor layer L1 is provided with a communication circuit (not shown), and a microstrip line 31 is connected to the communication circuit.
  • a high-frequency signal sent from the communication circuit (not shown) to the microstrip line 31 is transmitted from the microstrip line 31 to the conversion unit 33, converted into an electromagnetic wave by the conversion unit 33, and propagates through the conductor hole 20 in the z direction. Is done. Then, the electromagnetic wave propagated in the z direction through the conductor hole 20 is converted into a high frequency signal by the conversion unit 63 of the eighth layer, transmitted to the microstrip lines 61 and 62, and radiated from each antenna element 72 by the electromagnetic wave. Is done.
  • each antenna element 72 to each microstrip line 61, 62 due to reception of electromagnetic waves by each antenna element 72 is transmitted from each microstrip line 61, 62 to the conversion unit 63.
  • each high frequency signal is mixed in the conversion part 63, is converted into electromagnetic waves, and is propagated through the conductor hole part 20 in a direction opposite to the z direction.
  • the electromagnetic wave propagated through the conductor hole 20 is converted into a high-frequency signal by the first layer converter 33 and transmitted to a communication circuit (not shown) via the microstrip line 31.
  • a communication circuit (not shown), various signal processes are performed on the high-frequency signal input from the microstrip line 31.
  • Each conductor layer L3 to L6 in the inner layer 3 is provided with a ground plane that is electrically grounded. That is, the ground plane 11 is provided in the third conductor layer L3, the ground plane 12 is provided in the fourth conductor layer L4, and the ground plane 13 is provided in the fifth conductor layer L5.
  • a ground plane 14 is provided on the sixth conductor layer L6.
  • Each ground plane 11 to 14 is a conductor.
  • the inner layer portion 3 is provided with a conductor hole portion 20 that electrically functions as a waveguide.
  • the conductor hole 20 has a cylindrical shape extending along the stacking direction (that is, the z direction).
  • the conductor hole portion 20 is provided so as to penetrate the ground planes 11 to 14 in the inner layer portion 3 in the stacking direction.
  • the conductor hole portion 20 includes a conductor portion 21.
  • the conductor portion 21 is provided so as to be connected to each ground plane 11 to 14.
  • the ground planes 11 to 14 are electrically connected by the conductor portion 21 (that is, by the conductor hole portion 20).
  • the conductor part 21 is provided in the whole internal peripheral surface in the cylindrical-shaped conductor hole part 20.
  • the cross-sectional shape of the conductor hole portion 20 of this embodiment is, for example, an oval shape having a length in the y direction that is longer than a length in the x direction.
  • the outermost conductor layer in the inner layer portion 3, that is, the third and sixth conductor layers L3 and L6 are provided with slits.
  • the second conductor layer L3 is provided with two slits 11a and 11b.
  • Each of the slits 11a and 11b is formed by opening a part of the ground plane 11 provided in the third conductor layer L3.
  • the slits 11a and 11b are provided at positions that are symmetrical with respect to the conductor hole 20 in the third conductor layer L3. More specifically, the slit 11a is provided at a position spaced apart from the conductor hole 20 by a certain distance in the x direction, and the slit 11b is disposed at a position spaced apart from the conductor hole 20 by a certain distance in the direction opposite to the x direction. ing.
  • Each slit 11a, 11b has a long hole shape extending in the y direction.
  • Each of the slits 11a and 11b and the conductor hole portion 20 has a long hole shape and is provided so as to extend in the same y direction.
  • an electromagnetic wave propagating between the conductor hole portion 20 and the first layer converting portion 33 is along the third layer (that is, parallel to the xy plane) between the third layer and the second layer. To prevent leakage).
  • Each inner layer via 16 is a so-called IVH (Interstitial Via Hole) provided for conducting the third-layer ground plane 11 and the fourth-layer ground plane 12.
  • the inner vias 16 provided in the vicinity of the slit 11a are arranged at regular intervals along the y direction at positions spaced apart from the slit 11a by the same distance in the x direction.
  • the respective inner layer vias 16 provided in the vicinity of the slit 11b are arranged at regular intervals along the y direction at positions equidistant from the slit 11b in the direction opposite to the x direction.
  • each inner layer via 16 provided in the vicinity of the slit 11 a and each inner layer via 16 provided in the vicinity of the slit 11 b have a symmetrical positional relationship with respect to the conductor hole 20. Is provided.
  • Each inner layer via 16 provided in the vicinity of the slit 11a acts so as to further enhance the effect of suppressing the leakage of the electromagnetic wave described above by the slit 11a.
  • Each inner layer via 16 provided in the vicinity of the slit 11b acts to further enhance the effect of suppressing the leakage of the electromagnetic wave described above by the slit 11b.
  • each of the slits 14a and 14b is formed by opening a part of the ground plane 14 provided in the sixth conductor layer L6.
  • the slits 14a and 14b are provided at positions that are symmetrical with respect to the conductor hole portion 20 in the sixth conductor layer L6. More specifically, the slit 14a is provided at a position spaced apart from the conductor hole 20 by a certain distance in the x direction, and the slit 14b is provided at a position spaced apart from the conductor hole 20 by a certain distance in the direction opposite to the x direction. ing.
  • Each slit 14a, 14b has the same size and the same shape as each slit 11a, 11b provided in the third layer, and the positional relationship with respect to the conductor hole 20 is the same as each slit 11a, 11b in the third layer. is there.
  • an electromagnetic wave propagating between the conductor hole 20 and the eighth layer converting portion 63 is along the sixth layer between the sixth layer and the seventh layer (that is, parallel to the xy plane). To prevent leakage).
  • Each inner layer via 17 is a so-called IVH provided to conduct the sixth-layer ground plane 14 and the fifth-layer ground plane 13.
  • the inner vias 17 provided in the vicinity of the slits 14a are arranged at regular intervals along the y direction at positions equidistant from the slits 14a in the x direction.
  • the respective inner layer vias 17 provided in the vicinity of the slit 14b are arranged at regular intervals along the y direction at positions equidistant from the slit 14b in the direction opposite to the x direction.
  • each inner layer via 17 provided in the vicinity of the slit 14 a and each inner layer via 17 provided in the vicinity of the slit 14 b have a symmetrical positional relationship with respect to the conductor hole 20. Is provided.
  • Each inner layer via 17 provided in the vicinity of the slit 14a acts to further enhance the effect of suppressing the leakage of the electromagnetic wave described above by the slit 14a.
  • Each inner layer via 17 provided in the vicinity of the slit 14b acts to further enhance the effect of suppressing the leakage of the electromagnetic wave described above by the slit 14b.
  • first conductor layer L1 is provided with the microstrip line 31 and the conversion portion 33 as described above.
  • An electrically grounded ground plane 41 is provided on the second inner conductor layer L2.
  • the inner conductor layer L2 is provided with a slit 42 having an electromagnetic wave radiation function.
  • the electromagnetic wave radiation function of the slit 42 is a function of radiating the electromagnetic wave propagated from the first layer conversion portion 33 to the conductor hole portion 20 and radiating the electromagnetic wave propagated from the conductor hole portion 20 to the conversion portion 33. .
  • the slit 42 is formed by opening a part of the ground plane 41 provided in the second inner conductor layer L2.
  • the slit 42 of the present embodiment has a long hole shape, similar to the xy cross-sectional shape of the conductor hole portion 20.
  • the slit 42 is provided so as to overlap a part of the conductor hole 20 although it does not overlap the entire conductor hole 20 in the stacking direction. More specifically, the slit 42 is longer than the conductor hole 20 in the y direction.
  • the end of the slit 42 in the y direction protrudes further in the y direction than the end of the conductor hole 20 in the y direction, and the end of the slit 42 in the direction opposite to the y direction is also the y in the conductor hole 20. It protrudes further in the direction opposite to the y direction than the end in the direction opposite to the direction.
  • a plurality of outer layer vias 36 are provided around the slit 42 so as to surround the slit 42.
  • the outer via 36 is not provided in the vicinity of the connection portion between the microstrip line 31 and the converter 33 around the slit 42. That is, around the slit in which the outer layer via 36 is provided, a gap in which the outer layer via 36 is not provided is provided in the vicinity of the connection portion.
  • Each outer layer via 36 is a so-called IVH provided to connect the first layer conversion unit 33 and the second layer ground plane 41.
  • the eighth conductor layer L8 is provided with the two microstrip lines 61 and 62 and the converter 63 as described above. It has been.
  • the seventh internal conductor layer L7 is provided with a ground plane 51 that is electrically grounded.
  • the inner conductor layer L7 is provided with a slit 52 having an electromagnetic wave radiation function.
  • the electromagnetic wave radiation function of the slit 52 is a function of radiating the electromagnetic wave propagated from the conversion part 63 of the eighth layer to the conductor hole part 20 and radiating the electromagnetic wave propagated from the conductor hole part 20 to the conversion part 63. .
  • the slit 52 is formed by opening a part of the ground plane 51 provided in the seventh inner conductor layer L7.
  • the slit 52 of the present embodiment has the same size and the same shape as the slit 42 provided in the second inner conductor layer L2, and the position in the stacking direction is also the same position as the slit 42.
  • the relative positional relationship between the slit 52 and the conductor hole portion 20 of the inner conductor layer L7 is also the same as the relative positional relationship between the slit 42 and the conductor hole portion 20 of the inner conductor layer L2.
  • the slit 42 and the slit 52 have different shapes or different sizes.
  • a plurality of outer layer vias 66 are provided around the slit 52 so as to surround the slit 52.
  • the outer via 66 is not provided in the vicinity of the connection part between the microstrip line 61 and the conversion part 63 and the connection part between the microstrip line 62 and the conversion part 63 around the slit 52. That is, around the slit where the outer layer via 66 is provided, a gap in which the outer layer via 66 is not provided is provided in the vicinity of each connection site.
  • Each outer layer via 66 is a so-called IVH provided to make the eighth-layer conversion portion 63 and the seventh-layer ground plane 51 conductive.
  • each outer layer via 66 and the positional relationship with the slit 52 are the number, shape and size of each outer layer via 36 in the first outer layer portion 4 and the positional relationship with the slit 42. The same.
  • the first outer layer portion 4 includes a second conductor layer (inner conductor layer) L2 in addition to the first conductor layer L1 which is the outermost layer. Therefore, when manufacturing the multilayer transmission line 1, for example, the first outer layer portion 4 is manufactured in advance separately from the inner layer portion 3, and the first outer layer portion 4 is laminated on the inner layer portion 3 through, for example, a prepreg or the like. Can do. By using a prepreg as the dielectric layer P2, the dielectric layer P2 functions as an electrical dielectric and also functions as an adhesive for bonding the first outer layer portion 4 to the inner layer portion 3. Good.
  • interval of the 1st layer and 2nd layer in the 1st outer layer part 4 can be maintained with high precision, the transmission characteristic of the high frequency signal in the conductor layer L1 of the 1st layer, or various types provided in the conductor layer L1
  • the operation specification of the circuit element or the like can be maintained satisfactorily.
  • signal transmission between the first layer and the eighth layer through the conductor hole 20 can be performed satisfactorily.
  • the first outer layer portion 4 but also the second outer layer portion 5 is added to the seventh conductor layer (inner conductor layer) L7 in addition to the eighth conductor layer L8 which is the outermost layer. Is provided. For this reason, the distance between the eighth layer and the seventh layer in the second outer layer portion 5 can be maintained with high accuracy, and the high-frequency signal transmission characteristic in the eighth conductor layer L8 or the conductor layer L8 is provided.
  • the operation specification of various circuit elements (for example, the antenna element 72) can be favorably maintained. As a result, in the multilayer transmission line 1, signal transmission between the first layer and the eighth layer through the conductor hole portion 20 can be performed better.
  • the second inner conductor layer L2 is provided with a slit 42 having an electromagnetic wave radiation function, and the seventh inner conductor layer L7 is similarly provided with a slit 52 having an electromagnetic wave radiation function. Yes. Therefore, it is possible to suppress the attenuation of the electromagnetic wave propagated between the conductor hole 20 and each of the converters 33 and 63.
  • each of the slits 42 and 52 is provided so as not to overlap the entire conductor hole 20 in the stacking direction but to overlap a part of the conductor hole 20. Therefore, the electromagnetic wave radiation function by the slits 42 and 52 can be further enhanced.
  • the outermost conductor layers L3 and L6 in the inner layer portion 3 are provided with slits 11a, 11b, 14a, and 14b for suppressing leakage of electromagnetic waves. Therefore, attenuation of the electromagnetic wave propagated between the conductor hole 20 and each of the converters 33 and 63 can be more effectively suppressed.
  • the slit 42 provided in the second inner conductor layer L2 and the slit 52 provided in the seventh inner conductor layer L7 are both examples of the radiating portion in the present disclosure. Equivalent to. Further, the slits 11a, 11b, 14a, and 14b provided in the outermost conductor layers L3 and L6 in the inner layer portion 3 correspond to an example of a leakage suppression portion in the present disclosure.
  • the microstrip lines 31, 61, and 62 correspond to an example of a transmission line in the present disclosure.
  • the slits 42 and 52 are illustrated as an example of the radiating unit in the present disclosure.
  • a conductor patch is illustrated as another example of the radiation
  • the conductor patch 102 is provided on the inner conductor layer L ⁇ b> 7 in the second outer layer portion 5. More specifically, an opening 101 is provided in the ground plane 51 in the inner conductor layer L7. A conductor patch 102 is disposed in the opening 101. The conductor patch 102 is disposed in the opening 101 so as to be separated from the ground plane 51 (in other words, in a state of being insulated in a direct current manner).
  • the opening 101 has, for example, a rectangular shape, and the conductor patch 102 also has the same rectangular shape as the opening 101.
  • the opening 101 and the conductor patch 102 are provided so as not to overlap the entire conductor hole 20 in the stacking direction but to overlap a part of the conductor hole 20.
  • a conductor patch 112 is provided on the inner conductor layer L2. More specifically, an opening 111 is provided in the ground plane 41 in the internal conductor layer L2. A conductor patch 112 is disposed in the opening 111. The conductor patch 112 is disposed away from the ground plane 41 in the opening 111.
  • the shape, size, and position of the opening 111 and the conductor patch 112 in the inner conductor layer L2 are basically the same as the shape, size, and position of the opening 101 and the conductor patch 102 in the inner conductor layer L7.
  • the dielectric constants of the dielectric layer P1 and the dielectric layer P7 are different, at least the conductor patch 112 and the conductor patch 102 have different shapes or different sizes, or at least the opening 111 and the opening 101 are different. Different shapes or different sizes.
  • Each of the conductor patches 102 and 112 has an electromagnetic wave radiation function, like the slits 42 and 52 of the inner conductor layers L2 and L7 in the first embodiment. Therefore, the multilayer transmission line 100 of the present embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
  • the slits 42 and 52 having an oval cross-sectional shape are shown. 52 may have any cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape of the conductor hole 20 is not limited to an oval shape, and may be any shape.
  • the relative positional relationship between the slits 42 and 52 and the conductor hole 20 and the cross-sectional size relationship between the two are not limited to the relationship shown in the first embodiment.
  • the slit 42 when the slit 42 is viewed from the outside of the multilayer transmission line 1 in the stacking direction (z direction), the slit 42 may be completely included in the region of the conductor hole 20, or conversely, the conductor hole 20 May be completely included in the region of the slit 42 (that is, the slit 42 may cover the entire conductor hole 20), or the slit 42 may overlap only a part of the conductor hole 20.
  • the relative positional relationship between the conductor patches 102 and 112 and the conductor hole 20, the size relationship between the cross sections of the two, and the like are not limited to the relationship shown in the second embodiment.
  • the conductor patch 102 when the conductor patch 102 is viewed from the outside of the multilayer transmission line 1 in the laminating direction (z direction), the conductor patch 102 may be completely included in the region of the conductor hole portion 20, or conversely, The portion 20 may be completely included in the region of the conductor patch 102 (that is, the conductor patch 102 may cover the entire conductor hole 20), or the conductor patch 102 may overlap only a part of the conductor hole 20. Good.
  • the slits 11a, 11b, 14a, and 14b are shown as an example of the leakage suppression unit of the present disclosure.
  • the leakage suppression unit may have any cross-sectional shape. It may be any size, and may be provided at any position in the outermost conductor layer (in the above embodiment, the third layer and the sixth layer) in the inner layer portion 3.
  • the leakage suppressing part may be provided only on one of both surfaces of the inner layer part 3.
  • the inner vias 16 and 17 for enhancing the effect of the leakage suppression portion may be provided in any number, may have any cross-sectional shape, and in any positional relationship with respect to the leakage suppression portion. It may be provided.
  • the number of conductor layers is not limited to eight, and may be any number of five or more layers.
  • the number of conductor layers included in the inner layer portion 3 is also four in each embodiment described above, but may be a plurality of layers other than four.
  • both are two layers in the above embodiments, but may be three or more layers.
  • the outer layer portion includes three or more conductor layers, in the plurality of inner conductor layers other than the outermost conductor layer in the outer layer portion, an opening may be provided at a position overlapping the conductor hole portion 20 in the z direction.
  • emission part for example, slit
  • emission part may be provided in at least 1 opening part among several internal conductor layers.
  • first outer layer portion 4 and the second outer layer portion 5 may include a plurality of conductor layers, and the other may include only one conductor layer.
  • a plurality of functions possessed by one component in the above embodiment are achieved by a plurality of components, or a single function possessed by one component is achieved by a plurality of components. Also good. Further, a plurality of functions possessed by a plurality of components may be achieved by one component, or one function realized by a plurality of components may be achieved by one component. Moreover, you may abbreviate

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Abstract

多層伝送線路は、多層基板（２）を備える。多層基板（２）は、誘電体層を挟んで一定方向に積層された複数の導体層（Ｌ１～Ｌ８）を有する。内層部（３）における各導体層（Ｌ３～Ｌ６）は、グランドプレーン（１１～１４）を備える。内層部（３）は、導体孔部（２０）を備える。導体孔部（２０）は、内層部（３）における各グランドプレーン（１１～１４）を一定方向に貫通するように設けられている。導体孔部（２０）には、各グランドプレーン（１１～１４）を導通させる導体部（２１）が設けられている。外層部（４）における導体層（Ｌ１）には、伝送線路（３１）と変換部（３３）とが設けられている。外層部（４）は、最外層の導体層（Ｌ１）に加えて、内部導体層（Ｌ２）を備える。

Description

多層伝送線路 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１８年３月３０日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１８－０６８２７０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－０６８２７０号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、多層基板を用いて信号を伝送する技術に関する。
　下記の特許文献１には、導波管として機能する金属孔が積層方向に沿って形成された金属孔形成層と、この金属孔形成層に誘電体層を介して積層された最外導体層とを備えた多層伝送線路板が開示されている。
　この多層伝送線路板においては、最外導体層に伝送線路が形成されており、この伝送線路と金属孔とによって、多層伝送線路板における一方の面から他方の面へ、金属孔を介して高周波信号が伝送される。
特開２０１４－１６５５２９号公報
　上記の多層伝送線路板のように、金属孔形成層に対して１層の誘電体層を介して１層の最外導体層が積層される場合、一般には、誘電体層としてプリプレグが用いられ、そのプリプレグによって最外導体層が金属孔形成層に接着される。
　しかし、発明者の詳細な検討の結果、最外導体層をプリプレグによって金属孔形成層に接着する方法では、最外導体層とその１つ下の導体層との間隔（以下、「最外層導体間隔」と称する）を高精度に管理することが難しいという課題が見出された。なお、上記の多層伝送線路板では、最外導体層の１つ下の導体層は、金属孔形成層の表面の導体層である。
　最外導体層を伝送される高周波信号の伝送特性、及び、最外導体層に形成される回路素子等（例えばアンテナ）の動作は、最外層導体間隔の精度に影響される。即ち、最外層導体間隔の精度が低くなると、最外導体層を伝送される高周波信号の伝送特性を良好に維持することが難しくなったり、最外導体層に形成される回路素子等の動作性能が低下したりする可能性がある。
　本開示の１つの局面は、導波管として機能する導体孔が設けられた内層部とこの内層部に積層された導体層とを備えた多層基板を用い、当該多層基板の両面間で導体孔を介して良好に信号を伝送する技術を提供することにある。
　本開示の一態様による多層伝送線路は、多層基板を備える。多層基板は、それぞれが誘電体層を挟んで一定方向に積層された第１層から第Ｎ層（Ｎは５以上の自然数）までのＮ層の導体層を有する。第ｎ１層（ｎ１は１より大きい自然数）から第ｎ２層（ｎ２はｎ１より大きくＮより小さい自然数）までの内層部における各導体層は、グランドプレーンを備える。
　内層部は、導体孔部を備える。導体孔部は、内層部における各グランドプレーンを一定方向に貫通するように設けられ、筒状の形状を有し、内層部における各グランドプレーンを導通させる導体部が設けられている。
　多層基板における２つの最外層である第１層及び第Ｎ層のそれぞれの導体層は、伝送線路と変換部とを備える。
　各変換部は、一定方向において導体孔部と重なるように設けられ、伝送線路と導体孔部との伝送モードの変換を行うことにより伝送線路と導体孔部との間で電力を伝搬するように構成されている。
　多層基板における、内層部に対して第ｎ１層側に積層された、第１層の導体層を含む第１外層部、及び、内層部に対してよりも第ｎ２層側に積層された、第Ｎ層の導体層を含む第２外層部、のうちの少なくとも一方は、最外層の導体層に加えて、その最外層の導体層と誘電体層を挟んで対向する導体層である内部導体層を備える。
　このように構成された多層伝送線路では、第１外層部及び第２外層部のうち少なくとも一方（以下、「多層外層部」と称する）が、最外層の導体層及び内部導体層を含む複数層の導体層を備える。
　内層部に誘電体層を挟んで１つの導体層を積層する場合は、前述の通り、最外層導体間隔を高精度に維持することが困難である。これに対し、内層部に多層外層部が積層される場合は、例えば、最外層の導体層と内部導体層とを誘電体層を挟んで積層した積層体を予め製造し、その積層体を、誘電体（例えばプリプレグ）を介して内層部に積層させることができる。そのため、多層外層部における最外層導体間隔を、高精度に維持することができる。
　したがって、本開示の多層伝送線路によれば、多層基板の両面間で導体孔を介して良好に信号を伝送することが可能となる。
第１実施形態の多層伝送線路の上面図である。 第１実施形態の多層伝送線路のＩＩ－ＩＩ断面図である。 第１実施形態の多層伝送線路のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 第１実施形態の多層伝送線路の底面図である。 第１実施形態の多層伝送線路における第７層の導体層の上面図である。 第１実施形態の多層伝送線路における第６層の導体層の上面図である。 第２実施形態の多層伝送線路の上面図である。 第２実施形態の多層伝送線路のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。
　以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　［１．第１実施形態］
　（１－１）多層伝送線路の全体構成
　本実施形態の多層伝送線路１について、図１～図７を参照して説明する。図１～図７に示すように、本実施形態の多層伝送線路１は、多層基板２を備える。多層基板２は、一定方向（以下、「積層方向」と称する）に積層された第１層から第８層までの８層の導体層Ｌ１～Ｌ８を備える。第１層及び第８層の各導体層Ｌ１，Ｌ８は、多層基板２における外部に露出する最外層の導体層である。
　本実施形態では、図１～図７に示すように、多層基板２に対し、三次元空間内における互いに直交する３つの方向ｘ、ｙ、ｚを規定する。前述の一定方向、即ち各導体層Ｌ１～Ｌ８が積層される積層方向は、ｚ方向である。
　図２及び図３に示すように、各導体層Ｌ１～Ｌ８は、それぞれ、誘電体層を挟んで順次積層される。具体的に、第１層の導体層Ｌ１と第２層の導体層Ｌ２との間には、誘電体層Ｐ１が積層される。第２層の導体層Ｌ２と第３層の導体層Ｌ３との間には、誘電体層Ｐ２が積層される。第３層の導体層Ｌ３と第４層の導体層Ｌ４との間には、誘電体層Ｐ３が積層される。第４層の導体層Ｌ４と第５層の導体層Ｌ５との間には、誘電体層Ｐ４が積層される。第５層の導体層Ｌ５と第６層の導体層Ｌ６との間には、誘電体層Ｐ５が積層される。第６層の導体層Ｌ６と第７層の導体層Ｌ７との間には、誘電体層Ｐ６が積層される。第７層の導体層Ｌ７と第８層の導体層Ｌ８との間には、誘電体層Ｐ７が積層される。
　なお、本実施形態では、各誘電体層Ｐ１～Ｐ７は同じ材料（例えば所定の誘電率の樹脂材料）である。ただし、各誘電体層Ｐ１～Ｐ７は、同じ材料（換言すれば同じ誘電率）でなくてもよい。例えば、誘電体層Ｐ１を誘電率εａの材料とし、誘電体層Ｐ７を、誘電率εａとは異なる誘電率εｂの材料とし、誘電体層Ｐ２～Ｐ６を、誘電率εａ，εｂとは異なる誘電率εｃの材料としてもよい。
　図２及び図３に示すように、多層基板２は、積層方向において３つの領域に区分される。具体的に、多層基板２は、内層部３と、第１外層部４と、第２外層部５とを備える。
　内層部３は、多層基板２における、複数の導体層Ｌ１～Ｌ８のうち多層基板２の外部に露出しない２つの導体層を含む、これら２つの導体層の間の領域である。本実施形態の内層部３は、第３層～第６層の各導体層Ｌ３～Ｌ６、及びこれら各導体層Ｌ３～Ｌ６の間の各誘電体層Ｐ３～Ｐ５を備える。
　内層部３には、後述するように、積層方向に沿って内層部３を貫通するように導体孔部２０が設けられている。多層伝送線路１において高周波信号が伝送される伝送経路の一部に、この導体孔部２０が含まれる。高周波信号は、導体孔部２０においては、電磁波に変換されて伝搬される。
　第１外層部４は、多層基板２において、内層部３に対して第３層側に積層されている。即ち、第１外層部４は、最外層の第１層の導体層Ｌ１を含み、この導体層Ｌ１から内層部３との境界（即ち第３層の導体層Ｌ３との境界）までの領域である。本実施形態の第１外層部４は、第１層及び第２層の各導体層Ｌ１，Ｌ２と、これら各導体層Ｌ１，Ｌ２に積層される各誘電体層Ｐ１，Ｐ２とを備える。即ち、第１外層部４は、最外層である第１層の導体層Ｌ１だけでなく、その導体層Ｌ１と誘電体層Ｐ１を挟んで対向する第２層の導体層Ｌ２（以下、「内部導体層Ｌ２」と称する）を備える。
　第２外層部５は、多層基板２において、内層部３に対して第６層側に積層されている。即ち、第２外層部５は、最外層の第８層の導体層Ｌ８を含み、この導体層Ｌ８から内層部３との境界（即ち第６層の導体層Ｌ６との境界）までの領域である。本実施形態の第２外層部５は、第７層及び第８層の各導体層Ｌ７，Ｌ８と、これら各導体層Ｌ７，Ｌ８に積層される各誘電体層Ｐ６，Ｐ７とを備える。即ち、第２外層部５は、最外層である第８層の導体層Ｌ８だけでなく、その導体層Ｌ８と誘電体層Ｐ７を挟んで対向する第７層の導体層Ｌ７（以下、「内部導体層Ｌ７」と称する）を備える。
　図２～図４に示すように、第１層の導体層Ｌ１には、マイクロストリップ線路３１及び変換部３３が設けられている。マイクロストリップ線路３１及び変換部３３はいずれも導体である。変換部３３は、矩形状の形状を有し、積層方向において導体孔部２０の全体と重なるように設けられている。マイクロストリップ線路３１は、変換部３３における特定の部位からｘ方向へ延設されている。
　変換部３３は、マイクロストリップ線路３１と導体孔部２０との伝送モードの変換を行うことにより、マイクロストリップ線路３１と導体孔部２０との間で電力を伝搬するように構成されている。
　よって、マイクロストリップ線路３１を介して変換部３３へ伝送された高周波信号は、変換部３３において電磁波に変換されて導体孔部２０へ伝搬される。逆に、導体孔部２０内を変換部３３へ伝搬されてきた電磁波は、変換部３３において高周波信号に変換されてマイクロストリップ線路３１へ伝送される。
　図１～図３に示すように、第８層の導体層Ｌ８には、２つのマイクロストリップ線路６１，６２、及び変換部６３が設けられている。各マイクロストリップ線路６１、６２、及び変換部６３は、いずれも導体である。
　変換部６３は、第１層の変換部３３と同じ大きさ、及び同じ矩形形状を有する。変換部６３は、第１層の変換部３３と同様、積層方向において導体孔部２０の全体と重なるように設けられている。本実施形態では、多層伝送線路１をその外部からｚ方向に見たとき、各変換部３３，６３が完全に重なる。なお、誘電体層Ｐ１と誘電体層Ｐ７の誘電率が異なる場合は、変換部３３と変換部６３とは異なる形状或いは異なる大きさとなる。
　ただし、各変換部３３，６３をｚ方向において完全に重なるように設けることは必須ではない。また、各変換部３３、６３は、積層方向において導体孔部２０と完全に重ならなくてもよい。
　マイクロストリップ線路６１は、変換部６３における特定の部位からｘ方向へ延設されている。マイクロストリップ線路６２は、変換部６３における他の特定の部位からｘ方向とは逆方向へ延設されている。つまり、各マイクロストリップ線路６１，６２はいずれも変換部６３からｘ方向に平行な方向へ延設されている。また、各マイクロストリップ線路６１，６２の、ｙ方向における位置は、同じ位置である。
　変換部６３の機能は、第１層の変換部３３と基本的に同じである。即ち、変換部６３は、各マイクロストリップ線路６１，６２と導体孔部２０との伝送モードの変換を行うことにより、各マイクロストリップ線路６１，６２と導体孔部２０との間で電力を伝搬するように構成されている。
　よって、各マイクロストリップ線路６１，６２を介して変換部６３へ伝送された高周波信号は、変換部６３において電磁波に変換されて導体孔部２０へ伝搬される。逆に、導体孔部２０内を変換部６３へ伝搬されてきた電磁波は、変換部６３において高周波信号に変換され、変換部６３から各マイクロストリップ線路６１，６２へ分岐して伝送される。
　図１に示すように、第８層の導体層Ｌ８においては、各マイクロストリップ線路６１、６２のそれぞれに、給電線路７１を介してアンテナ素子７２が接続されている。また、第１層の導体層Ｌ１には、不図示の通信回路が設けられ、この通信回路にマイクロストリップ線路３１が接続されている。
　そして、不図示の通信回路からマイクロストリップ線路３１へ送出された高周波信号は、マイクロストリップ線路３１から変換部３３へ伝送され、変換部３３で電磁波に変換されて導体孔部２０をｚ方向へ伝搬される。そして、導体孔部２０をｚ方向へ伝搬された電磁波が第８層の変換部６３で高周波信号に変換され、各マイクロストリップ線路６１，６２へ伝送されて、各アンテナ素子７２から電磁波にて放射される。
　また、各アンテナ素子７２にて電磁波が受信されたことにより各アンテナ素子７２から各マイクロストリップ線路６１，６２へ送出された高周波信号は、各マイクロストリップ線路６１，６２から変換部６３へ伝送される。そして、各高周波信号が変換部６３にて混合されると共に電磁波に変換され、導体孔部２０をｚ方向とは逆方向へ伝搬される。そして、導体孔部２０を伝搬された電磁波が第１層の変換部３３で高周波信号に変換され、マイクロストリップ線路３１を介して不図示の通信回路へ伝送される。不図示の通信回路では、マイクロストリップ線路３１から入力された高周波信号に対する各種の信号処理が行われる。
　（１－２）内層部３の具体的構成
　内層部３における各導体層Ｌ３～Ｌ６には、電気的に接地されたグランドプレーンが設けられている。即ち、第３層の導体層Ｌ３にはグランドプレーン１１が設けられ、第４層の導体層Ｌ４にはグランドプレーン１２が設けられ、第５層の導体層Ｌ５にはグランドプレーン１３が設けられ、第６層の導体層Ｌ６にはグランドプレーン１４が設けられている。各グランドプレーン１１～１４は導体である。
　また、内層部３には、電気的に導波管として機能する導体孔部２０が設けられている。導体孔部２０は、積層方向（即ちｚ方向）に沿って延設された筒状の形状を有する。
　導体孔部２０は、内層部３における各グランドプレーン１１～１４を積層方向に貫通するように設けられている。また、導体孔部２０は、導体部２１を備える。
　導体部２１は、各グランドプレーン１１～１４に接続されるように設けられる。各グランドプレーン１１～１４は、導体部２１によって（即ち導体孔部２０によって）導通される。本実施形態では、導体部２１は、筒状の形状の導体孔部２０における内周面全体に設けられている。本実施形態の導体孔部２０の断面形状は、例えば、ｘ方向の長さよりもｙ方向の長さが長い、長円形状である。
　また、内層部３における最も外側の導体層、即ち第３層及び第６層の各導体層Ｌ３，Ｌ６には、スリットが設けられている。
　具体的に、第３層の導体層Ｌ３には、２つのスリット１１ａ，１１ｂが設けられている。各スリット１１ａ，１１ｂは、第３層の導体層Ｌ３に設けられたグランドプレーン１１の一部が開口されることによって形成される。
　各スリット１１ａ，１１ｂは、第３層の導体層Ｌ３において、導体孔部２０に対して対称関係となる位置に設けられている。より具体的に、スリット１１ａは、導体孔部２０からｘ方向へ一定距離離間した位置に設けられ、スリット１１ｂは、導体孔部２０からｘ方向とは逆方向へ一定距離離間した位置に設けられている。
　各スリット１１ａ，１１ｂは、ｙ方向に延びた長孔形状を有する。各スリット１１ａ，１１ｂ、及び導体孔部２０は、いずれも長孔形状であって、いずれも同じｙ方向へ延びるように設けられている。
　各スリット１１ａ，１１ｂは、導体孔部２０と第１層の変換部３３との間を伝搬する電磁波が第３層と第２層との間に第３層に沿って（即ちｘｙ面に平行な方向へ）漏洩するのを抑制する。
　また、スリット１１ａの近傍及びスリット１１ｂの近傍には、それぞれ、複数の内層ビア１６が設けられている。各内層ビア１６は、第３層のグランドプレーン１１と第４層のグランドプレーン１２とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨ（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ　Ｖｉａ　Ｈｏｌｅ）である。
　スリット１１ａの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ａからｘ方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。スリット１１ｂの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ｂからｘ方向とは逆方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。
　本実施形態では、スリット１１ａの近傍に設けられた各内層ビア１６と、スリット１１ｂの近傍に設けられた各内層ビア１６とは、導体孔部２０に対して対称的な位置関係となるように設けられている。
　スリット１１ａの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ａによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。スリット１１ｂの近傍に設けられた各内層ビア１６は、スリット１１ｂによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。
　第６層の導体層Ｌ６においても、第３層と全く同じように２つのスリット１４ａ，１４ｂが設けられている。各スリット１４ａ，１４ｂは、第６層の導体層Ｌ６に設けられたグランドプレーン１４の一部が開口されることによって形成される。
　各スリット１４ａ，１４ｂは、第６層の導体層Ｌ６において、導体孔部２０に対して対称関係となる位置に設けられている。より具体的に、スリット１４ａは、導体孔部２０からｘ方向へ一定距離離間した位置に設けられ、スリット１４ｂは、導体孔部２０からｘ方向とは逆方向へ一定距離離間した位置に設けられている。
　各スリット１４ａ，１４ｂは、第３層に設けられる各スリット１１ａ，１１ｂと同じ大きさ及び同じ形状であって、導体孔部２０に対する位置関係も、第３層の各スリット１１ａ，１１ｂと同じである。
　各スリット１４ａ，１４ｂは、導体孔部２０と第８層の変換部６３との間を伝搬する電磁波が第６層と第７層との間に第６層に沿って（即ちｘｙ面に平行な方向へ）漏洩するのを抑制する。
　また、スリット１４ａの近傍及びスリット１４ｂの近傍には、それぞれ、複数の内層ビア１７が設けられている。各内層ビア１７は、第６層のグランドプレーン１４と第５層のグランドプレーン１３とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨである。
　スリット１４ａの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ａからｘ方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。スリット１４ｂの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ｂからｘ方向とは逆方向へ等距離離間した位置において、ｙ方向に沿って一定間隔で配列されている。
　本実施形態では、スリット１４ａの近傍に設けられた各内層ビア１７と、スリット１４ｂの近傍に設けられた各内層ビア１７とは、導体孔部２０に対して対称的な位置関係となるように設けられている。
　スリット１４ａの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ａによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。スリット１４ｂの近傍に設けられた各内層ビア１７は、スリット１４ｂによる前述の電磁波の漏洩を抑制する効果をより高めるように作用する。
　（１－３）第１外層部４の具体的構成
　第１外層部４において、第１層の導体層Ｌ１には、前述の通り、マイクロストリップ線路３１及び変換部３３が設けられている。第２層の内部導体層Ｌ２には、電気的に接地されたグランドプレーン４１が設けられている。
　また、内部導体層Ｌ２には、電磁波放射機能を有するスリット４２が設けられている。スリット４２が有する電磁波放射機能は、第１層の変換部３３から伝搬された電磁波を導体孔部２０へ放射し、且つ導体孔部２０から伝搬された電磁波を変換部３３へ放射する機能である。
　スリット４２は、第２層の内部導体層Ｌ２に設けられたグランドプレーン４１の一部が開口されることによって形成される。本実施形態のスリット４２は、導体孔部２０のｘｙ断面形状と同じく、長孔形状である。
　スリット４２は、積層方向において、導体孔部２０の全体とは重ならないものの導体孔部２０の一部とは重なるように設けられている。より具体的に、ｙ方向においては、スリット４２は、導体孔部２０よりも長い。そして、スリット４２におけるｙ方向の端部は、導体孔部２０におけるｙ方向の端部よりもさらにｙ方向へ突出し、スリット４２におけるｙ方向とは逆方向の端部も、導体孔部２０におけるｙ方向とは逆方向の端部よりもさらにｙ方向とは逆方向へ突出している。
　また、スリット４２の周囲には、スリット４２を囲むように複数の外層ビア３６が設けられている。ただし、スリット４２の周囲における、マイクロストリップ線路３１と変換部３３との接続部位の近傍には、外層ビア３６は設けられていない。つまり、外層ビア３６が設けられるスリット周囲において、上記接続部位の近傍の範囲は、外層ビア３６が設けられない隙間が空けられている。各外層ビア３６は、第１層の変換部３３と第２層のグランドプレーン４１とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨである。
　（１－４）第２外層部５の具体的構成
　第２外層部５において、第８層の導体層Ｌ８には、前述の通り、２つのマイクロストリップ線路６１，６２、及び変換部６３が設けられている。第７層の内部導体層Ｌ７には、電気的に接地されたグランドプレーン５１が設けられている。
　また、内部導体層Ｌ７には、電磁波放射機能を有するスリット５２が設けられている。スリット５２が有する電磁波放射機能は、第８層の変換部６３から伝搬された電磁波を導体孔部２０へ放射し、且つ導体孔部２０から伝搬された電磁波を変換部６３へ放射する機能である。
　スリット５２は、第７層の内部導体層Ｌ７に設けられたグランドプレーン５１の一部が開口されることによって形成される。本実施形態のスリット５２は、第２層の内部導体層Ｌ２に設けられたスリット４２と同じ大きさで同じ形状であり、積層方向における位置もスリット４２と同じ位置である。内部導体層Ｌ７のスリット５２と導体孔部２０との相対的位置関係も、内部導体層Ｌ２のスリット４２と導体孔部２０との相対的位置関係と同じである。なお、誘電体層Ｐ１と誘電体層Ｐ７の誘電率が異なる場合は、スリット４２とスリット５２とは異なる形状或いは異なる大きさとなる。
　また、内部導体層Ｌ７のスリット５２においても、その周囲には、スリット５２を囲むように複数の外層ビア６６が設けられている。ただし、スリット５２の周囲における、マイクロストリップ線路６１と変換部６３との接続部位の近傍、及びマイクロストリップ線路６２と変換部６３との接続部位の近傍には、外層ビア６６は設けられていない。つまり、外層ビア６６が設けられるスリット周囲において、上記各接続部位の近傍の範囲は、外層ビア６６が設けられない隙間が空けられている。各外層ビア６６は、第８層の変換部６３と第７層のグランドプレーン５１とを導通させるために設けられた、いわゆるＩＶＨである。本実施形態では、各外層ビア６６の数、形状、大きさ、スリット５２との位置関係は、第１外層部４における各外層ビア３６の数、形状、大きさ、スリット４２との位置関係と同じである。
　（１－５）第１実施形態の効果
　　以上説明した第１実施形態によれば、以下の（１ａ）～（１ｃ）の効果を奏する。
　（１ａ）第１外層部４は、最外層である第１層の導体層Ｌ１に加えて、第２層の導体層（内部導体層）Ｌ２を備える。そのため、多層伝送線路１を製造する際、例えば、内層部３とは別に第１外層部４を予め製造し、その第１外層部４を、例えばプリプレグなどを介して内層部３に積層させることができる。誘電体層Ｐ２としてプリプレグを用いることによって、誘電体層Ｐ２を、電気的に誘電体として機能させると共に第１外層部４を内層部３に接着させるための接着剤としても機能させるようにしてもよい。
　このため、第１外層部４における第１層と第２層の間隔を高精度に維持することができ、第１層の導体層Ｌ１における高周波信号の伝送特性、或いは導体層Ｌ１に設けられる各種回路素子等の動作特定を良好に維持することができる。その結果、多層伝送線路１における、第１層と第８層との間の、導体孔部２０を介した信号の伝送を良好に行うことができる。
　さらに、本実施形態では、第１外層部４だけでなく、第２外層部５も、最外層である第８層の導体層Ｌ８に加えて、第７層の導体層（内部導体層）Ｌ７を備える。このため、第２外層部５における第８層と第７層の間隔についても高精度に維持することができ、第８層の導体層Ｌ８における高周波信号の伝送特性、或いは導体層Ｌ８に設けられる各種回路素子等（例えばアンテナ素子７２）の動作特定を良好に維持することができる。その結果、多層伝送線路１における、第１層と第８層との間の、導体孔部２０を介した信号の伝送をより良好に行うことができる。
　（１ｂ）第２層の内部導体層Ｌ２には、電磁波放射機能を有するスリット４２が設けられて、第７層の内部導体層Ｌ７にも同様に、電磁波放射機能を有するスリット５２が設けられている。そのため、導体孔部２０と各変換部３３，６３との間を伝搬される電磁波の減衰を抑えることができる。
　しかも、各スリット４２，５２は、積層方向において導体孔部２０の全体とは重ならず導体孔部２０の一部と重なるように設けられている。そのため、各スリット４２，５２による電磁波放射機能をより高めることができる。
　（１ｃ）内層部３における最外部の導体層Ｌ３，Ｌ６には、電磁波の漏洩を抑制するためのスリット１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂが設けられている。そのため、導体孔部２０と各変換部３３，６３との間を伝搬される電磁波の減衰をより効果的に抑えることができる。
　なお、本実施形態において、第２層の内部導体層Ｌ２に設けられたスリット４２、及び第７層の内部導体層Ｌ７に設けられたスリット５２は、いずれも、本開示における放射部の一例に相当する。また、内層部３における最外部の導体層Ｌ３，Ｌ６には設けられたスリット１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂは、本開示における漏洩抑制部の一例に相当する。また、マイクロストリップ線路３１，６１，６２は本開示における伝送線路の一例に相当する。
　［２．第２実施形態］
　第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
　前述した第１実施形態では、本開示における放射部の一例として、スリット４２，５２を例示した。これに対し、第２実施形態では、本開示における放射部の他の一例として、導体パッチを例示する。
　図７及び図８に示す本実施形態の多層伝送線路１００では、第２外層部５において、内部導体層Ｌ７に導体パッチ１０２が設けられている。より具体的に、内部導体層Ｌ７においては、グランドプレーン５１に、開口部１０１が設けられている。この開口部１０１内に、導体パッチ１０２が配置される。導体パッチ１０２は、開口部１０１内において、グランドプレーン５１から離間して（換言すれば、直流的に絶縁された状態で）配置される。
　開口部１０１は、例えば矩形状の形状を有し、導体パッチ１０２も、開口部１０１と同じ矩形状の形状を有する。開口部１０１及び導体パッチ１０２は、積層方向においての導体孔部２０の全体とは重ならず導体孔部２０の一部と重なるように設けられている。
　第１外層部４においても、図８に示すように、内部導体層Ｌ２に導体パッチ１１２が設けられている。より具体的に、内部導体層Ｌ２においては、グランドプレーン４１に、開口部１１１が設けられている。この開口部１１１内に、導体パッチ１１２が配置される。導体パッチ１１２は、開口部１１１内において、グランドプレーン４１から離間して配置される。
　内部導体層Ｌ２における開口部１１１及び導体パッチ１１２の形状、大きさ、位置は、内部導体層Ｌ７における開口部１０１及び導体パッチ１０２の形状、大きさ、位置と基本的に同様である。なお、誘電体層Ｐ１と誘電体層Ｐ７の誘電率が異なる場合は、少なくとも導体パッチ１１２と導体パッチ１０２とが異なる形状或いは異なる大きさとなるか、若しくは、少なくとも開口部１１１と開口部１０１とが異なる形状或いは異なる大きさとなる。
　各導体パッチ１０２、１１２は、第１実施形態における各内部導体層Ｌ２，Ｌ７の各スリット４２，５２と同様、電磁波放射機能を有する。そのため、本実施形態の多層伝送線路１００によっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
　［３．他の実施形態］
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　（３－１）本開示の放射部の一例として、第１実施形態では、断面形状（詳しくはｘｙ面に平行な断面形状）が長円形状のスリット４２，５２を示したが、スリット４２，５２はどのような断面形状であってもよい。導体孔部２０の断面形状についても、長円形状に限らず、どのような形状であってもよい。
　また、スリット４２，５２と導体孔部２０との相対的な位置関係、及び両者の断面の大小関係などについても、上記第１実施形態に示した関係に限定されない。
　例えば、多層伝送線路１の外部からスリット４２を積層方向（ｚ方向）に見たときに、スリット４２が導体孔部２０の領域に完全に含まれてもよいし、逆に、導体孔部２０がスリット４２の領域に完全に含まれても（つまりスリット４２が導体孔部２０全体を覆っても）よいし、導体孔部２０の一部にのみスリット４２が重なってもよい。
　（３－２）本開示の放射部の一例として、第２実施形態では、断面形状が矩形形状の導体パッチ１０２，１１２を示したが、導体パッチ１０２，１１２はどのような断面形状であってもよい。
　また、導体パッチ１０２，１１２と導体孔部２０との相対的な位置関係、及び両者の断面の大小関係などについても、上記第２実施形態に示した関係に限定されない。
　例えば、多層伝送線路１の外部から導体パッチ１０２を積層方向（ｚ方向）に見たときに、導体パッチ１０２が導体孔部２０の領域に完全に含まれてもよいし、逆に、導体孔部２０が導体パッチ１０２の領域に完全に含まれても（つまり導体パッチ１０２が導体孔部２０全体を覆っても）よいし、導体孔部２０の一部にのみ導体パッチ１０２が重なってもよい。
　（３－３）上記各実施形態では、本開示の漏洩抑制部の一例として、スリット１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂを示したが、漏洩抑制部は、どのような断面形状を有していてもよいし、どのような大きさでもよいし、内層部３における最外の導体層（上記実施形態では第３層及び第６層）におけるどの位置に設けられてもよい。
　また、漏洩抑制部は、内層部３の両面のうち一方にのみ設けてもよい。また、漏洩抑制部の効果を高めるための内層ビア１６，１７についても、いくつ設けてもよいし、どのような断面形状であってもよいし、漏洩抑制部に対してどのような位置関係で設けてもよい。
　（３－４）導体層の層数は８層でなくてもよく、５層以上の任意の層数であってもよい。
　内層部３に含まれる導体層の層数についても、上記各実施形態では４層であったが、４層以外の複数層であってもよい。
　第１外層部４及び第２外層部５の導体層の層数についても、上記各実施形態ではいずれも２層であったが、３層以上であってもよい。外層部が３層以上の導体層を備える場合、その外層部における、最外層の導体層以外の複数の内部導体層においては、ｚ方向において導体孔部２０と重なる位置に開口を設けてもよい。そして、複数の内部導体層のうち少なくとも１つの開口部に、放射部（例えばスリット）を設けてもよい。
　また、第１外層部４及び第２外層部５のうちいずれか一方のみ複数の導体層を備え、他方は１つの導体層のみ備えていてもよい。
　　（３－５）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって達成したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって達成したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって達成したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって達成したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

Claims (9)

  1. 　それぞれが誘電体層（Ｐ１～Ｐ７）を挟んで一定方向に積層された第１層から第Ｎ層（Ｎは５以上の自然数）までのＮ層の導体層（Ｌ１～Ｌ８）を有する多層基板（２）を備え、
    　第ｎ１層（ｎ１は１より大きい自然数）から第ｎ２層（ｎ２はｎ１より大きくＮより小さい自然数）までの内層部（３）における各前記導体層（Ｌ３～Ｌ６）は、グランドプレーン（１１～１４）を備え、
    　前記内層部は、各前記グランドプレーンを前記一定方向に貫通するように設けられた筒状の導体孔部であって、各前記グランドプレーンを導通させる導体部（２１）が設けられた、導体孔部（２０）を備え、
    　前記多層基板における２つの最外層である第１層及び第Ｎ層のそれぞれの前記導体層（Ｌ１，Ｌ８）は、伝送線路（３１，６１，６２）と変換部（３３，６３）とを備え、
    　各前記変換部は、前記一定方向において前記導体孔部と重なるように設けられ、前記伝送線路と前記導体孔部との伝送モードの変換を行うことにより前記伝送線路と前記導体孔部との間で電力を伝搬するように構成され、
    　前記多層基板における、前記内層部に対して第ｎ１層側に積層された、第１層の前記導体層を含む第１外層部（４）、及び、前記内層部に対して第ｎ２層側に積層された、第Ｎ層の前記導体層を含む第２外層部（５）、のうちの少なくとも一方は、前記最外層の前記導体層に加えて、その最外層の前記導体層と前記誘電体層を挟んで対向する前記導体層である内部導体層（Ｌ２，Ｌ７）を備える、
    　多層伝送線路。
  2. 　請求項１に記載の多層伝送線路であって、
    　前記内部導体層は、
    　グランドプレーン（４１，５１）と、
    　前記変換部から伝搬された電磁波を前記導体孔部へ放射し、且つ前記導体孔部から伝搬された電磁波を前記変換部へ放射するように構成された放射部であって、前記一定方向において前記導体孔部と重なるように設けられた放射部（４２，５２，１０２，１１２）と、
    　を備える多層伝送線路。
  3. 　請求項２に記載の多層伝送線路であって、
    　前記放射部は、前記内部導体層における前記グランドプレーンに設けられたスリット（４２，５２）を備える、多層伝送線路。
  4. 　請求項３に記載の多層伝送線路であって、
    　前記スリットは、前記一定方向において前記導体孔部の全体とは重ならず前記導体孔部の一部と重なるように設けられている、多層伝送線路。
  5. 　請求項２に記載の多層伝送線路であって、
    　前記内部導体層における前記グランドプレーンは、前記一定方向において前記導体孔部と重なるように設けられた開口部（１０１，１１１）を備え、
    　前記放射部は、前記開口部内において、前記内部導体層における前記グランドプレーンから離間されて設けられた、導体パッチ（１０２，１１２）を備える、
    　多層伝送線路。
  6. 　請求項５に記載の多層伝送線路であって、
    　前記導体パッチは、前記一定方向において前記導体孔部の全体とは重ならず前記導体孔部の一部と重なるように設けられている、多層伝送線路。
  7. 　請求項２～請求項６の何れか１項に記載の多層伝送線路であって、
    　前記内層部における第ｎ１層及び第ｎ２層の各前記導体層である２つの内層部最外導体層（Ｌ３，Ｌ６）のうちの少なくとも一方は、前記導体孔部と前記変換部との間を伝搬する電磁波が前記内層部最外導体層に沿って漏洩するのを抑制するように構成された漏洩抑制部（１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ）を備える、
    　多層伝送線路。
  8. 　請求項７に記載の多層伝送線路であって、
    　前記漏洩抑制部は、前記内層部最外導体層における前記グランドプレーンに設けられたスリット（１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ）を備える、多層伝送線路。
  9. 　請求項１～請求項８の何れか１項に記載の多層伝送線路であって、
    　各前記変換部は、前記一定方向において前記導体孔部の全体と重なるように設けられている、多層伝送線路。
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