WO2022113618A1 - 伝送線路及び電子機器 - Google Patents

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WO2022113618A1
WO2022113618A1 PCT/JP2021/039631 JP2021039631W WO2022113618A1 WO 2022113618 A1 WO2022113618 A1 WO 2022113618A1 JP 2021039631 W JP2021039631 W JP 2021039631W WO 2022113618 A1 WO2022113618 A1 WO 2022113618A1
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WO
WIPO (PCT)
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resin substrate
resin
transmission line
base material
ground conductor
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/039631
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲聡 奥田
啓介 荒木
伸郎 池本
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • 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
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a transmission line for transmitting a high frequency signal and an electronic device including the transmission line.
  • the suspended line includes a plurality of dielectric substrates including a conductor line and a ground conductor.
  • the plurality of dielectric substrates are laminated and joined via an adhesive layer to form a joined body having a cavity.
  • the conductor line and the ground conductor are arranged so as to face each other through the cavity.
  • the cavity of the suspended line disclosed in Patent Document 1 includes a first dielectric substrate that defines the ceiling surface of the cavity, a second dielectric substrate that defines the side surface of the cavity, and a third dielectric substrate that defines the bottom surface of the cavity. It is formed from an adhesive layer that joins between the first to third dielectric substrates. As a result, the structure of the suspended line becomes very complicated.
  • An object of the present invention is to provide a transmission line having a hollow structure and simply configured, and an electronic device including the transmission line.
  • the transmission line of the present invention is arranged on a first resin substrate having a first resin base material and a signal line arranged on the first resin base material, a second resin base material, and the second resin base material.
  • a second resin substrate having a ground conductor is provided.
  • the first resin substrate and the second resin substrate are laminated.
  • the transmission line of the present invention has a hollow portion in contact with the first resin substrate and the second resin substrate.
  • the transmission line of the present invention further includes a first joining material that penetrates the second resin base material and the ground conductor and joins the first resin substrate and the second resin substrate.
  • the electronic device of the present invention includes a first circuit and a second circuit, and a transmission line of the present invention connecting the first circuit and the second circuit.
  • a transmission line having a hollow structure and simply configured, and an electronic device including the transmission line can be obtained.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a transmission line 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA of the transmission line 10.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the resin substrates 11 to 13 before joining.
  • FIG. 3 is a perspective view of the resin substrates 11 to 13 before joining.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a joint structure between the resin substrate 11 and the resin substrate 12.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an interlayer connection structure shown as a comparative example. 6 (A), 6 (B), 6 (C), 6 (D), and 6 (E) show the resin substrate 11 according to the first to fifth modifications of the first embodiment.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line BB of the transmission line 10.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the resin substrates 11 to 13 before joining.
  • FIG. 9 is a plan view showing a mounting structure of the connector 54 according to the tenth modification of the first embodiment.
  • 10 (A), 10 (B), 10 (C), and 10 (D) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the transmission line 10.
  • FIG. 11 (A) and 11 (B) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the transmission line 10.
  • 12 (A), 12 (B), and 12 (C) are cross-sectional views showing a method of manufacturing a bonded structure according to a third modification of the first embodiment.
  • 13 (A), 13 (B), and 13 (C) are cross-sectional views showing a method of manufacturing a bonded structure according to a fifth modification of the first embodiment.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of the transmission line 70 according to the first example of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view of the conductive shield tape 34.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the transmission line 80 according to the second example of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a side view of the transmission line 90 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view of the bent portion BP of the transmission line 90.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view of the resin substrates 11, 92, 93 before joining.
  • FIG. 18A is a perspective view of the resin substrate 93.
  • FIG. 18B is a perspective view of the resin substrate 93 according to the modified example of the third embodiment.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the transmission line 100 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view of the resin substrates 92, 93, 101 before joining.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a transmission line 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows only a schematic structure and does not show a detailed structure.
  • the transmission line 10 has a planar shape and extends in one direction. Further, the transmission line 10 has a connection portion CN provided at both ends in the longitudinal direction thereof and a line portion SL provided between the connection portions CN.
  • the transmission line 10 includes a resin substrate 11, a resin substrate 12, a resin substrate 13, and a connector 14.
  • the resin substrate 11 is an example of the "first resin substrate” of the present invention.
  • the resin substrates 12 and 13 are examples of the “second resin substrate” of the present invention.
  • the connector 14 is an example of the "electronic component” of the present invention.
  • the resin substrate 12, the resin substrate 11, and the resin substrate 13 are laminated and bonded in this order from the upper side to the lower side.
  • the connector 14 is mounted on the upper surface of the resin substrate 12 at the connection portion CN.
  • the terms “upper surface” and “lower surface” are for convenience to distinguish the main surface on one side from the main surface on the other side. Similarly, the terms “upper” and “lower” are for convenience to distinguish one side from the other.
  • the transmission line 10 may be provided in an electronic device together with a predetermined first circuit and a second circuit, and the first circuit and the second circuit may be connected to each other.
  • FIG. 2A is a sectional view taken along the line AA of the transmission line 10.
  • FIG. 2A shows a cross section of the line portion SL of the transmission line 10.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the resin substrates 11 to 13 before joining.
  • FIG. 3 is a perspective view of the resin substrates 11 to 13 before joining.
  • FIG. 3 also shows a cross section of the resin substrates 11 to 13.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a joint structure between the resin substrate 11 and the resin substrate 12.
  • the resin substrate 11 has a resin base material 111, a signal line 112, ground conductors 1131, 1132, 1133, and an interlayer connecting conductor 114.
  • the resin substrate 12 has a resin base material 121 and a ground conductor 122.
  • the resin substrate 13 is formed in substantially the same manner as the resin substrate 12, and has a resin base material 131 and a ground conductor 132.
  • the resin base material 111 is an example of the "first resin base material" of the present invention.
  • the resin base materials 121 and 131 are examples of the "second resin base material” of the present invention.
  • the resin substrates 11 to 13 have flexibility.
  • the resin substrates 11 and 12 are laminated.
  • the transmission line 10 has a hollow portion 16 in contact with the resin substrate 11 and the resin substrate 12.
  • the transmission line 10 has another hollow portion 16 in contact with the resin substrate 11 and the resin substrate 13.
  • the signal line 112 and the ground conductors 122 and 132 face each other via the hollow portion 16 to form a stripline structure.
  • resin substrates 11 to 13 may have rigidity instead of having flexibility.
  • the transmission line 10 further includes a plurality of joining materials 15.
  • the joining material 15 is an example of the "first joining material” of the present invention.
  • the joining material 15 penetrates the resin base material 121 and the ground conductor 122, and electrically and mechanically joins the resin substrate 11 and the resin substrate 12.
  • Another joining material 15 penetrates the resin base material 131 and the ground conductor 132, and electrically and mechanically joins the resin substrate 11 and the resin substrate 13.
  • the resin base material 111 has a plurality of resin layers.
  • the ground conductor 1131 is formed on the upper surface of the resin base material 111, the signal line 112 and the ground conductor 1132 are formed on the same layer in the resin base material 111, and the ground conductor 1133 is formed on the lower surface of the resin base material 111.
  • the signal line 112 is arranged at the center of the transmission line 10 in the width direction, and the ground conductors 1131 to 1133 are arranged on both sides of the transmission line 10 in the width direction.
  • the interlayer connection conductor 114 is formed in the resin base material 111 and connects the ground conductors 1131 to 1133.
  • FIG. 2 illustrates that the interlayer connecting conductor 114 is closer to the center of the transmission line 10 in the width direction than the bonding material 15.
  • the interlayer connecting conductor 114 may be arranged differently, and may be closer to the widthwise end of the transmission line 10 than, for example, the joining material 15.
  • the resin base material 121 is formed on both sides of the transmission line 10 in the width direction in the line portion SL of the transmission line 10, and is not formed in the center of the transmission line 10 in the width direction. That is, the resin base material 121 is formed so as not to overlap the signal line 112 in the line portion SL of the transmission line 10 in a plan view from the direction in which the resin substrates are joined to each other (hereinafter referred to as the joining direction). .. Further, the resin base material 121 has an area larger than that of the ground conductor 1131. In other words, the resin base material 121 has a wider width than the ground conductor 1131.
  • the resin base material 121 comes into contact with the ground conductor 122 over a large area to support the ground conductor 122, so that the strength of the hollow structure is increased. Further, the resin base material 121 has a plurality of through holes 123 formed at both ends of the transmission line 10 in the width direction.
  • the through hole 123 is a slit long in the longitudinal direction of the transmission line 10, but may have another shape.
  • the resin base material 121 has a central portion formed in the center of the transmission line 10 in the width direction and both ends arranged at both ends of the transmission line 10 in the width direction. May be good. The central portion and both ends thereof are arranged at intervals from each other.
  • the through holes 123 are arranged at predetermined intervals L in the longitudinal direction of the transmission line 10.
  • the interval L is 1/4 or less of the wavelength of the signal propagating through the signal line 112.
  • the interval L is less than or equal to 1/4 of the wavelength of the signal when the transmission line 10 is designed to transmit a signal of a predetermined frequency.
  • the ground conductor 122 is formed on the upper surface of the resin base material 121, that is, on the upper surface of the transmission line 10. Further, the ground conductor 122 has a central portion formed in the center of the transmission line 10 in the width direction and both ends formed at both ends of the transmission line 10 in the width direction. The central portion and the both end portions are arranged so as to be spaced apart from each other. As a result, a gap 1221 is formed in the ground conductor 122.
  • the through hole 123 is arranged in the gap 1221 in a plan view from the joining direction.
  • the resin base material 121 protrudes into the gap 1221 when viewed in a plan view from the joining direction.
  • the resin base material 131 is formed on both sides of the transmission line 10 in the width direction and has an area larger than that of the ground conductor 1133. Further, the resin base material 131 has a plurality of through holes 133 formed at both ends of the transmission line 10 in the width direction.
  • the ground conductor 132 is formed on the lower surface of the resin base material 131, that is, on the lower surface of the transmission line 10. Like the ground conductor 122, the ground conductor 132 has a central portion and both ends spaced apart from each other. As a result, a gap 1321 is formed in the ground conductor 132.
  • the through hole 133 is arranged in the gap 1321 in a plan view from the joining direction.
  • the resin base materials 111, 121, 131 are composed of, for example, a thermoplastic resin and contain a liquid crystal polymer (LCP) as a main component.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the signal line 112 and the ground conductors 1131, 1132, 1133, 122, 132 are conductor patterns formed of, for example, copper foil.
  • the interlayer connecting conductor 114 is, for example, a Cu-Sn alloy.
  • the conductor patterns arranged on the resin substrates 11 to 13 may be made of a material having the same conductivity.
  • the resin base materials 111, 121, 131 may be made of a material having the same dielectric constant and dielectric loss tangent. This facilitates the design of transmission lines with the desired electrical characteristics.
  • Materials with the same permittivity or the same permittivity and dielectric loss tangent are, for example, composed of the same type of material.
  • Materials having the same conductivity are, for example, mainly made of copper, which is the same as each other.
  • Materials having the same permittivity and dielectric loss tangent have, for example, the same LCP as the main material.
  • One hollow portion 16 is surrounded by the lower surface of the ground conductor 122, the end face of the resin base material 121, the end face of the ground conductor 1131, and the upper surface of the resin base material 111.
  • the other hollow portion 16 is surrounded by the lower surface of the resin base material 111, the end face of the ground conductor 1133, the end face of the resin base material 131, and the upper surface of the ground conductor 132.
  • the resin base materials 121 and 131 and the ground conductors 1131 and 1133 serve as spacers.
  • the hollow portion 16 may have another structure.
  • the resin base material 121 may not be removed at the center of the transmission line 10 in the width direction.
  • the resin base material 121 may be removed so that a recess is formed on the lower surface of the resin base material 121 at the center of the transmission line 10 in the width direction.
  • the resin base material 111 may have a recess in the center of the transmission line 10 in the width direction.
  • the resin substrate 12 may further have a ground conductor on the lower surface of the resin substrate 121. In this case, the joining material 15 also penetrates the ground conductor.
  • the hollow portion 16 is formed between the signal line 112 and the ground conductors 122 and 132.
  • the resin base materials 121 and 131 are formed so as not to overlap the signal line 112 when viewed in a plan view from the joining direction.
  • the occurrence of dielectric loss is suppressed, so that the transmission loss of the transmission line 10 is reduced.
  • the line width of the signal line 112 can be widened, so that the conductor loss generated in the signal line 112 can be reduced.
  • the hollow portion 16 is formed by joining the resin substrate 11 and the resin substrates 12 and 13 via the bonding material 15. Therefore, in the joining process between the resin substrate 11 and the resin substrates 12 and 13, the resin substrates 11 to 13 are not pressurized in the stacking direction, and the hollow portion 16 is not easily crushed. As a result, the distance between the signal line 112 and the ground conductors 122 and 132 is unlikely to fluctuate, and the variation in the transmission characteristics of the transmission line 10 is reduced.
  • the joining structure of the resin substrate 11 and the resin substrate 12 will be described. Since the bonding structure between the resin substrate 11 and the resin substrate 13 is the same as the bonding structure between the resin substrate 11 and the resin substrate 12, the description thereof will be omitted.
  • the joining material 15 is provided in the through hole 123. Specifically, the joining material 15 extends through the gap 1221 of the ground conductor 122 and further through the through hole 123 of the resin base material 121.
  • the bonding material 15 is composed of a conductive material that forms a bond via an intermetallic compound, for example, solder.
  • the joining material 15 is provided so as to fill the entire through hole 123 of the resin base material 121, and further protrudes from the surface of the ground conductor 122 toward the outside of the transmission line 10.
  • the joining material 15 may be made of a conductive tape, a conductive adhesive, or another conductive joining material.
  • the joining material 15 and the ground conductor 122 are joined side by side in the surface direction of the resin substrate 12 to form the contact surface CS1.
  • the joining material 15 and the ground conductor 1131 are joined side by side in the joining direction to form the contact surface CS2.
  • the joining material 15 has a head and a body portion having an area smaller than the head when viewed in a plan view from the joining direction.
  • the head of the joining material 15 has an area larger than the through hole 123 when viewed in a plan view from the joining direction, is formed on the upper surface of the resin base material 121, and penetrates the ground conductor 122.
  • the body of the joining material 15 is formed in the through hole 123 of the resin base material 121.
  • a recess is defined by the end face of the resin base material 121, the end face of the ground conductor 122, and the surface of the resin substrate 11, and the joining material 15 is joined to the bottom surface of the recess.
  • the side wall of the through hole 123, the end surface in the gap 1221, and the upper surface of the ground conductor 1131 define the bottomed hole, and the joining material 15 is joined to the bottom surface of the bottomed hole.
  • the resin substrate 11 and the resin substrate 12 are joined via the joining material 15, and the main surface of the resin base material 111 and the main surface of the resin base material 121 are not joined.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an interlayer connection structure shown as a comparative example.
  • the interlayer connecting conductor 411 penetrates only the resin layer 412, and the interlayer connecting conductor 411 and the conductor patterns 413 and 414 are joined side by side in the stacking direction.
  • 6 (A), 6 (B), 6 (C), 6 (D), and 6 (E) show the resin substrate 11 according to the first to fifth modifications of the first embodiment. It is sectional drawing which shows the bonding structure of a resin substrate 12 and a resin substrate 12.
  • the gap 1221 (see FIG. 2B) is tapered in the direction from the ground conductor 122 toward the ground conductor 1131 (hereinafter referred to as an inward direction). Therefore, the head of the bonding material 15 is also tapered. Therefore, the joining material 15 functions in the same manner as the rivet, and the peel strength of the ground conductor 122 with respect to the resin base material 121 is improved as compared with the structure of the comparative example shown in FIG.
  • the joining material 15 extends to the upper surface of the ground conductor 122. Therefore, the peel strength of the ground conductor 122 with respect to the resin base material 121 is further improved.
  • the ground conductor 122 extends along the side wall of the through hole 123 (see FIG. 2B). Therefore, the contact surface between the joining material 15 and the ground conductor 122 becomes large, the joining strength between the joining material 15 and the ground conductor 122 is improved, and poor continuity between the joining material 15 and the ground conductor 122 is unlikely to occur. Moreover, when the joining material 15 is made of a material such as solder, the wettability is improved. Further, in the third modification, the joining material 15 is thickened in the inward direction.
  • the contact surface between the bonding material 15 and the ground conductor 1131 becomes large, the bonding strength between the bonding material 15 and the ground conductor 1131 is improved, and poor conduction between the bonding material 15 and the ground conductor 1131 is unlikely to occur.
  • the joining material 15 extends to the upper surface of the ground conductor 122. Therefore, similarly to the second modification shown in FIG. 6B, the peel strength of the ground conductor 122 with respect to the resin base material 121 is further improved.
  • the ground conductor 122 extends along the side wall of the through hole 123, and further extends along the upper surface of the ground conductor 1131. Therefore, as in the third modification shown in FIG. 6C, the bonding strength between the bonding material 15 and the ground conductor 122 is improved, and conduction failure between the bonding material 15 and the ground conductor 122 is unlikely to occur. ..
  • FIGS. 7 (A), 7 (B), 7 (C), and 7 (D) show the bonding of the resin substrate 11 and the resin substrate 12 according to the sixth to ninth modifications of the first embodiment. It is sectional drawing which shows the structure.
  • the resist layer 31 is formed on the upper surface of the ground conductor 122, respectively, from FIGS. 6 (A) to 6 (D). ) Is different from the first to fourth modifications.
  • the resist layer 31 does not cover the joining material 15, and the joining material 15 is exposed on the surface of the resin substrate 12.
  • the joining material 15 extends until it comes into contact with the end face of the resist layer 31.
  • FIG. 8A is a sectional view taken along line BB of the transmission line 10.
  • FIG. 8A shows a cross section of the connection portion CN of the transmission line 10.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the resin substrates 11 to 13 before joining.
  • the transmission line 10 includes a bonding material 21 that penetrates the resin base material 121 and the ground conductor 122 and electrically and mechanically joins the connector 14 and the resin substrate 11.
  • the joining material 21 is an example of the "second joining material" of the present invention.
  • the resin substrate 11 has an internal electrode 115 and an interlayer connecting conductor 116.
  • the internal electrode 115 is formed on the upper surface of the resin base material 111.
  • the interlayer connection conductor 116 is formed in the resin base material 111, and connects the signal line 112 and the internal electrode 115.
  • the resin substrate 121 has an opening 124 and the ground conductor 122 has an opening 125.
  • the opening 124 is arranged in the opening 125 in a plan view from the joining direction.
  • the connector 14 is joined to the internal electrode 115 via the joining material 21 and to the ground conductor 122 via solder.
  • the joining material 21 passes through the openings 124 and 125 to join the connector 14 and the internal electrode 115.
  • the joining material 21 is made of, for example, the same material as the joining material 15.
  • a chip capacitor, a chip inductor, or another electronic component may be mounted on one side or both sides of the laminate composed of the resin substrates 11 to 13.
  • FIG. 9 is a plan view showing a mounting structure of the connector 54 according to the tenth modification of the first embodiment.
  • the connector 54 has a plurality of terminals 321, 322, 323, 324 and is mounted on the upper surface of the resin substrate 12.
  • the resin substrate 12 has a circuit pattern 331, 332, 333 on its upper surface.
  • the terminal 321 is directly joined to the joining material 211.
  • the terminal 324 is joined to one end of the circuit pattern 333 via solder.
  • the other end of the circuit pattern 333 is joined to the joining material 212.
  • the joining material 212 penetrates the circuit pattern 333.
  • a plurality of signal lines (not shown) are formed, and the joining materials 211 and 212 are electrically connected to different signal lines.
  • the bonding material 15 is made of solder
  • printing of the solder paste on the through holes 123 and printing of the solder paste on the circuit patterns 331, 332, and 333 may be performed in one step. This makes it possible to reduce the number of transmission line manufacturing processes.
  • 10 (A), 10 (B), 10 (C), 10 (D), 11 (A), and 11 (B) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the transmission line 10. ..
  • the signal line 112, the ground conductors 1131 to 1133, etc. are formed by patterning the metal foil attached to the resin base materials 6111, 6112, 6113 by photolithography or the like. .. Further, a through hole is formed in the resin base materials 6111 to 6113 using a laser or the like, and the through hole is filled with the conductive paste 614.
  • the resin base materials 6111 to 6113 are laminated and heat-pressed.
  • the resin substrate 11 is formed by integrating the resin substrates 6111 to 6113 to form the resin substrate 111, and by curing the conductive paste 614 to form the interlayer connecting conductor 114 and the like.
  • the ground conductor 122 is formed by patterning the metal foil attached to the resin base material 121 by photolithography or the like.
  • the resin substrate 12 is formed by removing the central portion of the resin base material 121 by a laser, a mold, resin etching, or the like, and forming through holes 123 or the like. do.
  • the resin substrates 11 to 13 are laminated.
  • the resin substrate 13 is formed in advance in the same process as the resin substrate 12.
  • the through holes 123 and 133 are filled with a conductive paste such as a solder paste, and then the resin substrates 11 to 13 are heated. As a result, the resin substrates 11 to 13 are joined via the joining material 15.
  • a solder ball may be sprinkled into the through hole 123.
  • the transmission line 10 is obtained by mounting the connector 14 on the resin substrate 12.
  • the through holes 123 and the openings 124 may be formed in the resin substrates 121 and 131.
  • the resin substrates 11 to 13 may be bonded, or the steps may be performed in the reverse order.
  • FIG. 12 (A), 12 (B), and 12 (C) are cross-sectional views showing a method of manufacturing a joint structure according to a third modification of the first embodiment.
  • resin etching is performed to form a through hole 123 in the resin base material 121.
  • the ground conductor 122 protrudes into the through hole 123 in a plan view from the joining direction.
  • FIG. 12B in the step of filling the through hole 123 with the conductive paste, the protruding portion of the ground conductor 122 falls into the through hole 123.
  • the illustration of the conductive paste is omitted.
  • FIG. 12C the joining material 15 and the ground conductors 122 and 1131 are joined through a heating step.
  • FIG. 13 (A), 13 (B), and 13 (C) are cross-sectional views showing a method of manufacturing a joint structure according to a fifth modification of the first embodiment.
  • resin etching is performed to form a through hole 123 in the resin base material 121.
  • the ground conductor 122 protrudes into the through hole 123 in a plan view from the joining direction.
  • FIG. 13B in the step of filling the through hole 123 with the conductive paste, the protruding portion of the ground conductor 122 falls into the through hole 123 and reaches the ground conductor 1131.
  • FIG. 13B the illustration of the conductive paste is omitted.
  • FIG. 13C the joining material 15 and the ground conductors 122 and 1131 are joined through a heating step.
  • the hollow portion 16 is formed by joining the resin substrate 11 and the resin substrates 12 and 13 via the bonding material 15. Therefore, a transmission line having a hollow structure and simply configured with a small number of members can be obtained.
  • the joining material 15 is provided from the outside of the laminate composed of the resin substrates 11 to 13. Therefore, if necessary, the member to be used as the joining material 15 can be selected from a relatively wide range. Further, if necessary, the through hole 123 can be formed before or after the formation of the laminated body. Therefore, the degree of freedom in the joining process of the resin substrates 11 to 13 is high.
  • the resin base materials 121 and 131 and the ground conductors 1131 and 1133 act as spacers. Adjusting the thickness of the resin base materials 121, 131 and the ground conductors 1131, 1133 is easier than adjusting the thickness of the adhesive layer or the like. Therefore, the variation in the height of the hollow portion 16 is suppressed, and the height of the hollow portion 16 can be easily adjusted.
  • one hollow portion 16 can be formed by laminating and joining two resin substrates 11, 12 or resin substrates 11, 13. Therefore, a thin transmission line can be obtained.
  • ground conductors 122 and 132 are arranged on the upper surface and the lower surface of the laminate composed of the resin substrates 11 to 13, respectively. Therefore, electronic components can be mounted not only on one side of the laminated body but also on both sides of the laminated body.
  • the bonding material is composed of a conductive shield tape or a layered conductor.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of the transmission line 70 according to the first example of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view of the conductive shield tape 34.
  • the transmission line 70 differs from the transmission line 10 according to the first embodiment in the following points.
  • the transmission line 70 includes a conductive shield tape 34 instead of the joining material 15.
  • the conductive shield tape 34 has an adhesive layer 341, a shield layer 342, and a protective layer 343 laminated with each other.
  • the adhesive layer 341 is made of a conductive adhesive
  • the shield layer 342 is made of copper or the like
  • the protective layer 343 is made of an insulating material.
  • One of the conductive shield tapes 34 is attached to the upper surface of the resin substrate 12 by the adhesive layer 341 so as to cover the upper surface of the resin substrate 12.
  • a portion of the conductive shield tape 34 is arranged along the inner wall of the recess defined by the gap 1221 (see FIG. 2B), the through hole 123 (see FIG. 2B), and the ground conductor 1131, and is made of resin. It penetrates the base material 121 and the ground conductor 122.
  • the conductive shield tape 34 is bonded to the ground conductors 122 and 1131 by the adhesive layer 341. As a result, the conductive shield tape 34 electrically and mechanically joins the resin substrate 11 and the resin substrate 12.
  • the other conductive shield tape 34 is attached to the upper surface of the resin substrate 13 by the adhesive layer 341 so as to cover the upper surface of the resin substrate 13.
  • a part of the conductive shield tape 34 penetrates the resin base material 131 and the ground conductor 132.
  • the conductive shield tape 34 is joined to the ground conductors 132 and 1133 by the adhesive layer 341.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the transmission line 80 according to the second example of the second embodiment.
  • the transmission line 80 differs from the transmission line 10 according to the first embodiment in the following points.
  • the transmission line 80 includes a layered conductor 35 instead of the joining material 15.
  • the layered conductor 35 is formed so as to cover the upper surface of the resin substrate 12.
  • a part of the layered conductor 35 is formed in the inner wall of the recess defined by the gap 1221, the through hole 123, and the ground conductor 1131, and penetrates the resin base material 121 and the ground conductor 122.
  • the layered conductor 35 is joined to the ground conductors 122 and 1131.
  • the layered conductor 35 electrically and mechanically joins the resin substrate 11 and the resin substrate 12.
  • the layered conductor 35 is formed so as to cover the upper surface of the resin substrate 13.
  • a part of the layered conductor 35 penetrates the resin base material 131 and the ground conductor 132.
  • the layered conductor 35 is joined to the ground conductors 132 and 1133.
  • the layered conductor 35 is formed by sputtering, spraying by spraying, or the like.
  • the layered conductor 35 is composed of, for example, MXene. Since MXene has high elasticity, when the layered conductor 35 is composed of MXene, even if the transmission line 80 is bent, conduction failure is unlikely to occur.
  • the resin substrates 11 to 13 are joined by the conductive shield tape 34 or the layered conductor 35. Therefore, at the same time as mechanically and electrically joining the resin substrates 11 to 13, a shielding effect against electromagnetic wave interference (EMI) can be obtained.
  • EMI electromagnetic wave interference
  • a convex portion made of a resin base material is arranged in the hollow portion.
  • FIG. 16 is a side view of the transmission line 90 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 shows only a schematic structure and does not show a detailed structure.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view of the bent portion BP of the transmission line 90.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view of the resin substrates 11, 92, 93 before joining.
  • FIG. 18A is a perspective view of the resin substrate 93.
  • FIG. 18B is a perspective view of the resin substrate 93 according to the modified example of the third embodiment.
  • 18 (A) and 18 (B) also show a cross section of the resin substrate 93.
  • the transmission line 90 may be mounted on a circuit board 42 having a step, for example.
  • the connector 14 of the transmission line 90 is connected to the connector 43 of the circuit board 42.
  • the transmission line 90 has a bent portion BP and is bent along a step of the circuit board 42.
  • the transmission line 90 differs from the transmission line 10 according to the first embodiment in the following points.
  • the transmission line 90 includes resin substrates 92 and 93 instead of the resin substrates 12 and 13.
  • the resin substrate 92 and the resin substrate 93 have a similar structure in the bent portion BP.
  • the resin substrates 92 and 93 have a convex portion 36 in the bent portion BP.
  • the convex portion 36 is composed of resin base materials 121 and 131, and is arranged in the hollow portion 16.
  • the convex portion 36 acts as a stopper for preventing the height of the hollow portion 16 from becoming lower than the height of the convex portion 36.
  • the convex portion 36 may be formed in the resin base material 111.
  • the convex portions 36 may be formed at the bent portion BP at intervals along the longitudinal direction of the transmission line 90.
  • the convex portion 36 may be formed so as to extend in the longitudinal direction of the transmission line 90 in the bent portion BP.
  • the shape of the convex portion 36 is not limited to that shown in FIG. 18 (A) or FIG. 18 (B).
  • the convex portion 36 may be connected to the resin base materials 121 and 131 on both sides in the width direction of the transmission line 90. Further, a plurality of convex portions 36 may be arranged in the width direction of the transmission line 90.
  • the transmission line 90 is bent by the bent portion BP, the resin substrates 12 and 13 are distorted, and the hollow portion 16 is deformed, the height of the hollow portion 16 is lower than the height of the convex portion 36. There is no such thing. Therefore, in the bent portion BP, the fluctuation of the height of the hollow portion 16 is suppressed.
  • the hollow portion 16 is left around the convex portion 36, that is, between the signal line 112 and the ground conductors 122 and 132. Therefore, the effect of reducing transmission loss is not impaired.
  • a recess is arranged in the resin substrate having a signal line, and the joining material is bonded to the resin substrate in the recess.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the transmission line 100 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view of the resin substrates 92, 93, 101 before joining.
  • the transmission line 100 differs from the transmission line 90 according to the third embodiment in the following points.
  • the transmission line 100 includes a resin substrate 101 having a resin substrate 1011 instead of the resin substrate 11 having the resin substrate 111.
  • the resin substrate 101 has convex portions 37 on the upper surface and the lower surface in the center in the width direction of the transmission line 100, and concave portions 38 on the upper surface and the lower surface on both sides in the width direction of the transmission line 100.
  • the ground conductor 1131 is arranged in the inner layer of the resin base material 1011 and is exposed on the surface of the resin substrate 101 in the recess 38.
  • the resin substrates 92 and 93 are arranged along the upper surface and the lower surface of the resin substrate 101 so as to fill the recesses 38, respectively.
  • the convex portions 36 of the resin substrates 92 and 93 come into contact with the convex portions 37 of the resin substrate 101 and act as spacers or columns for holding the hollow portions 16.
  • the bonding material 15 is bonded to the ground conductors 1131, 1133 in the recess 38, that is, to the resin substrate 101. As a result, the joining material 15 joins the resin substrate 101 and the resin substrates 92 and 93.
  • the recess 38 is formed on both sides of the resin substrate 101, it may be formed on only one side of the resin substrate 101.
  • the convex portion 36 may be formed in a part of the line portion SL (see FIG. 1), or may be formed over the entire line portion SL.
  • the portion of the transmission line 100 including the convex portion 36 may be a bent portion or may not be a bent portion.
  • the fourth embodiment unlike the third embodiment, there is no gap between the convex portion 36 of the resin substrate 92 and the resin substrate 101 in the joining direction. Therefore, the fluctuation in the height of the hollow portion 16 is further suppressed as compared with the third embodiment.
  • Conductor pattern 614 ... Conductive paste 1221, 1321 ... Gap

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

伝送線路（１０）は、樹脂基材（１１１）と樹脂基材（１１１）に配置された信号線（１１２）とを有する樹脂基板（１１）と、樹脂基材（１２１）と樹脂基材（１２１）とに配置されたグランド導体（１２２）とを有する樹脂基板（１２）と、を備える。樹脂基板（１１）と樹脂基板（１２）とは積層される。伝送線路（１０）は、樹脂基板（１１）と樹脂基板（１２）とに接する中空部（１６）を有する。伝送線路（１０）は、樹脂基材（１２１）及びグランド導体（１２２）を貫通し、樹脂基板（１１）と樹脂基板（１２）とを接合する接合材（１５）をさらに備える。

Description

伝送線路及び電子機器
　本発明は高周波信号を伝送する伝送線路、及びそれを備える電子機器に関する。
　従来の伝送線路として、例えば、特許文献１に開示されたサスペンデット線路がある。当該サスペンデット線路は導体線路及び接地導体を含む複数の誘電体基板を備える。複数の誘電体基板は、積層され、接着層を介して接合されることで、空洞を有する接合体を構成する。導体線路と接地導体は空洞を介して互いに対向するように配置される。
特開２００７－１５０５２６号公報
　特許文献１に開示されたサスペンデット線路の空洞は、空洞の天井面を定める第１の誘電体基板、空洞の側面を定める第２の誘電体基板、空洞の底面を定める第３の誘電体基板、及び第１から第３の誘電体基板間を接合する接着層から形成される。その結果、当該サスペンデット線路の構造は非常に複雑になる。
　本発明の目的は、中空構造を有し、かつ簡素に構成された伝送線路、及びそれを備える電子機器を提供することにある。
　本発明の伝送線路は、第１樹脂基材と前記第１樹脂基材に配置された信号線とを有する第１樹脂基板と、第２樹脂基材と前記第２樹脂基材に配置されたグランド導体とを有する第２樹脂基板と、を備える。前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とは積層される。本発明の伝送線路は、前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とに接する中空部を有する。本発明の伝送線路は、前記第２樹脂基材及び前記グランド導体を貫通し、前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とを接合する第１接合材をさらに備える。
　本発明の電子機器は、第１回路及び第２回路と、前記第１回路と前記第２回路を接続する本発明の伝送線路と、を備える。
　本発明によれば、中空構造を有し、かつ簡素に構成された伝送線路、及びそれを備える電子機器が得られる。
図１は本発明の第１の実施形態に係る伝送線路１０の外観斜視図である。 図２（Ａ）は伝送線路１０のＡ－Ａ断面図である。図２（Ｂ）は接合前の樹脂基板１１～１３の断面図である。 図３は接合前の樹脂基板１１～１３の斜視図である。 図４は樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造を示す断面図である。 図５は比較例として示す層間接続構造の断面図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）、及び図６（Ｅ）は、第１の実施形態の第１から第５変形例に係る樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造を示す断面図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）、及び図７（Ｄ）は、第１の実施形態の第６から第９変形例に係る樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造を示す断面図である。 図８（Ａ）は伝送線路１０のＢ－Ｂ断面図である。図８（Ｂ）は接合前の樹脂基板１１～１３の断面図である。 図９は、第１の実施形態の第１０変形例に係るコネクタ５４の実装構造を示す平面図である。 図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、及び図１０（Ｄ）は、伝送線路１０の製造方法を示す断面図である。 図１１（Ａ）、及び図１１（Ｂ）は、伝送線路１０の製造方法を示す断面図である。 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、及び図１２（Ｃ）は、第１の実施形態の第３変形例に係る接合構造の製造方法を示す断面図である。 図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、及び図１３（Ｃ）は、第１の実施形態の第５変形例に係る接合構造の製造方法を示す断面図である。 図１４（Ａ）は本発明の第２の実施形態の第１例に係る伝送線路７０の断面図である。図１４（Ｂ）は導電性シールドテープ３４の断面図である。 図１５は第２の実施形態の第２例に係る伝送線路８０の断面図である。 図１６は本発明の第３の実施形態に係る伝送線路９０の側面図である。 図１７（Ａ）は伝送線路９０の曲げ部ＢＰの断面図である。図１７（Ｂ）は接合前の樹脂基板１１，９２，９３の断面図である。 図１８（Ａ）は樹脂基板９３の斜視図である。図１８（Ｂ）は第３の実施形態の変形例に係る樹脂基板９３の斜視図である。 図１９（Ａ）は本発明の第４の実施形態に係る伝送線路１００の断面図である。図１９（Ｂ）は接合前の樹脂基板９２，９３，１０１の断面図である。
　以降、本発明を実施するための複数の形態を示す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である。各々の実施形態では、その実施形態以前に説明した点と異なる点について説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
《第１の実施形態》
　図１は本発明の第１の実施形態に係る伝送線路１０の外観斜視図である。図１では、概略的な構造だけを示し、詳細な構造を示していない。伝送線路１０は、平面形状を有し、一方向に延伸している。また、伝送線路１０は、その長手方向の両端に設けられた接続部ＣＮと、接続部ＣＮ間に設けられた線路部ＳＬとを有する。
　伝送線路１０は、樹脂基板１１、樹脂基板１２、樹脂基板１３、及びコネクタ１４を備える。樹脂基板１１は本発明の「第１樹脂基板」の一例である。樹脂基板１２，１３は本発明の「第２樹脂基板」の一例である。コネクタ１４は本発明の「電子部品」の一例である。樹脂基板１２、樹脂基板１１、及び樹脂基板１３は上側から下側にこの順で積層及び接合される。コネクタ１４は接続部ＣＮにおいて樹脂基板１２の上面に実装される。
　なお、本願明細書において、「上面」及び「下面」という文言は、一方側の主面と他方側の主面を区別するための便宜的なものである。同様に、「上側」及び「下側」という文言は、一方側と他方側を区別するための便宜的なものである。
　例えば、伝送線路１０は、所定の第１回路及び第２回路と共に電子機器に設けられ、当該第１回路と第２回路を接続してもよい。
　図２（Ａ）は伝送線路１０のＡ－Ａ断面図である。図２（Ａ）では伝送線路１０の線路部ＳＬの断面を示している。図２（Ｂ）は接合前の樹脂基板１１～１３の断面図である。図３は接合前の樹脂基板１１～１３の斜視図である。図３では樹脂基板１１～１３の断面も示している。図４は樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造を示す断面図である。
　樹脂基板１１は、樹脂基材１１１、信号線１１２、グランド導体１１３１，１１３２，１１３３、及び層間接続導体１１４を有する。樹脂基板１２は樹脂基材１２１及びグランド導体１２２を有する。樹脂基板１３は、樹脂基板１２と概ね同様に形成され、樹脂基材１３１及びグランド導体１３２を有する。樹脂基材１１１は本発明の「第１樹脂基材」の一例である。樹脂基材１２１，１３１は本発明の「第２樹脂基材」の一例である。樹脂基板１１～１３は可撓性を有する。樹脂基板１１，１２は積層される。伝送線路１０は、樹脂基板１１と樹脂基板１２とに接する中空部１６を有する。同様に、樹脂基板１１，１３は積層される。伝送線路１０は、樹脂基板１１と樹脂基板１３に接する別の中空部１６を有する。信号線１１２とグランド導体１２２，１３２は、中空部１６を介して互いに対向し、ストリップライン構造を形成する。
　なお、樹脂基板１１～１３は、可撓性を有する代わりに、剛性を有してもよい。
　伝送線路１０は複数の接合材１５をさらに備える。接合材１５は本発明の「第１接合材」の一例である。接合材１５は、樹脂基材１２１及びグランド導体１２２を貫通し、樹脂基板１１と樹脂基板１２を電気的及び機械的に接合する。別の接合材１５は、樹脂基材１３１及びグランド導体１３２を貫通し、樹脂基板１１と樹脂基板１３を電気的及び機械的に接合する。
　樹脂基材１１１は複数の樹脂層を有する。グランド導体１１３１は樹脂基材１１１の上面に形成され、信号線１１２及びグランド導体１１３２は樹脂基材１１１内の同一層に形成され、グランド導体１１３３は樹脂基材１１１の下面に形成される。信号線１１２は伝送線路１０の幅方向の中央に配置され、グランド導体１１３１～１１３３は伝送線路１０の幅方向の両側に配置される。層間接続導体１１４は、樹脂基材１１１内に形成され、グランド導体１１３１～１１３３を接続する。
　なお、図２には、層間接続導体１１４が接合材１５より伝送線路１０の幅方向の中央に寄っていることが例示されている。しかし、層間接続導体１１４は、異なる配置を取ってもよく、例えば接合材１５より伝送線路１０の幅方向の端に寄っていてもよい。
　樹脂基材１２１は、伝送線路１０の線路部ＳＬにおいて、伝送線路１０の幅方向の両側に形成され、伝送線路１０の幅方向の中央に形成されていない。即ち、樹脂基材１２１は、樹脂基板が互いに接合される方向（以後、接合方向と言う）から平面視して、伝送線路１０の線路部ＳＬにおいて、信号線１１２に重ならないように形成される。また、樹脂基材１２１はグランド導体１１３１より大きい面積を有する。換言すれば、樹脂基材１２１はグランド導体１１３１より広い幅を有する。これにより、樹脂基材１２１がグランド導体１２２に大きい面積で接触してグランド導体１２２を支えるため、中空構造の強度が増す。さらに、樹脂基材１２１は伝送線路１０の幅方向の両端に形成された複数の貫通孔１２３を有する。貫通孔１２３は、伝送線路１０の長手方向に長いスリットであるが、他の形状を有していてもよい。
　なお、樹脂基材１２１は、貫通孔１２３を有する代わりに、伝送線路１０の幅方向の中央に形成された中央部、及び伝送線路１０の幅方向の両端に配置された両端部を有してもよい。当該中央部と両端部は互いに間隔をあけて配置される。
　貫通孔１２３は伝送線路１０の長手方向に所定の間隔Ｌをあけて並べられる。好ましくは、間隔Ｌは信号線１１２を伝搬する信号の波長の１／４以下である。換言すれば、間隔Ｌは、伝送線路１０が所定の周波数の信号を伝送するように設計される場合に、当該信号の波長の１／４以下である。これにより、伝送線路１０からの電磁波の漏れが効果的に抑制される。
　グランド導体１２２は、樹脂基材１２１の上面に、即ち伝送線路１０の上面に形成される。さらに、グランド導体１２２は、伝送線路１０の幅方向の中央に形成された中央部、及び伝送線路１０の幅方向の両端に形成された両端部を有する。当該中央部と当該両端部は互いに間隔をあけて配置される。これにより、グランド導体１２２に間隙１２２１が形成される。
　貫通孔１２３は、接合方向から平面視して、間隙１２２１に配置される。樹脂基材１２１は接合方向から平面視して間隙１２２１にはみ出している。
　樹脂基材１２１と同様に、樹脂基材１３１は、伝送線路１０の幅方向の両側に形成され、グランド導体１１３３より大きい面積を有する。さらに、樹脂基材１３１は伝送線路１０の幅方向の両端に形成された複数の貫通孔１３３を有する。グランド導体１３２は、樹脂基材１３１の下面に、即ち伝送線路１０の下面に形成される。グランド導体１２２と同様に、グランド導体１３２は、互いに間隔をあけて配置された中央部及び両端部を有する。これにより、グランド導体１３２に間隙１３２１が形成される。貫通孔１３３は接合方向から平面視して間隙１３２１に配置される。
　樹脂基材１１１，１２１，１３１は、例えば、熱可塑性樹脂で構成され、液晶ポリマー（LCP）を主成分とする。信号線１１２及びグランド導体１１３１，１１３２，１１３３，１２２，１３２は、例えば銅箔から形成された導体パターンである。層間接続導体１１４は、例えばCu-Sn合金である。
　樹脂基板１１～１３に配置された導体パターンは、同じ導電率を有する材料で構成されてもよい。さらに、樹脂基材１１１，１２１，１３１は、同じ誘電率及び誘電正接を有する材料で構成されてもよい。これにより、所望の電気的特性を有する伝送線路の設計が容易になる。同じ導電率又は同じ誘電率及び誘電正接を有する材料は、例えば、同種の材料から構成される。同じ導電率を有する材料は、例えば、互いに同じ銅を主材料としている。同じ誘電率及び誘電正接を有する材料は、例えば、同じLCPを主材料としている。
　一方の中空部１６は、グランド導体１２２の下面、樹脂基材１２１の端面、グランド導体１１３１の端面、及び樹脂基材１１１の上面で囲まれている。他方の中空部１６は、樹脂基材１１１の下面、グランド導体１１３３の端面、樹脂基材１３１の端面、及びグランド導体１３２の上面で囲まれている。樹脂基材１２１，１３１及びグランド導体１１３１，１１３３はスペーサとして働く。
　なお、中空部１６は他の構造を有してもよい。例えば、樹脂基材１２１は伝送線路１０の幅方向の中央で除去されていなくてもよい。あるいは、樹脂基材１２１は、伝送線路１０の幅方向の中央において樹脂基材１２１の下面に凹部が形成されるように除去されてもよい。樹脂基材１１１は伝送線路１０の幅方向の中央に凹部を有してもよい。樹脂基板１２は樹脂基材１２１の下面にグランド導体をさらに有してもよい。この場合、接合材１５は当該グランド導体も貫通する。
　上記のように、中空部１６は信号線１１２とグランド導体１２２，１３２の間に形成される。換言すれば、樹脂基材１２１，１３１は、接合方向から平面視して、信号線１１２に重ならないように形成される。これにより、誘電損の発生が抑制されるので、伝送線路１０の伝送損失が低減される。また、伝送線路１０の特性インピーダンスを所望の値に設定する際、信号線１１２の線幅を広くできるので、信号線１１２で生じる導体損を低減できる。
　また、中空部１６は、樹脂基板１１と樹脂基板１２，１３が接合材１５を介して接合されることによって形成される。このため、樹脂基板１１と樹脂基板１２，１３の接合工程において、樹脂基板１１～１３は積層方向に加圧されず、中空部１６が潰れにくい。その結果、信号線１１２とグランド導体１２２，１３２の間の距離が変動しにくく、伝送線路１０の伝送特性のばらつきが低減される。
　ここで、樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造について説明する。樹脂基板１１と樹脂基板１３の接合構造については、樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造と同様であるので、説明を省略する。
　接合材１５は貫通孔１２３に設けられる。具体的には、接合材１５は、グランド導体１２２の間隙１２２１を通り、さらに樹脂基材１２１の貫通孔１２３を通って延伸している。接合材１５は、金属間化合物を介して接合をなす導電性材料、例えばはんだで構成される。接合材１５は、樹脂基材１２１の貫通孔１２３の全体を埋めるように設けられ、さらにグランド導体１２２の表面から伝送線路１０の外側に向かって突出している。
　なお、接合材１５は、導電性テープ、導電性接着剤、又は他の導電性接合材で構成されてもよい。
　接合材１５とグランド導体１２２は、樹脂基板１２の面方向において隣り合って接合され、接触面ＣＳ１を形成する。接合材１５とグランド導体１１３１は、接合方向において隣り合って接合され、接触面ＣＳ２を形成する。
　接合材１５は、頭部と、接合方向から平面視して頭部より小さい面積を有する胴部とを有する。接合材１５の頭部は、接合方向から平面視して貫通孔１２３より大きい面積を有し、樹脂基材１２１の上面に形成され、グランド導体１２２を貫通する。接合材１５の胴部は樹脂基材１２１の貫通孔１２３内に形成される。このような構造により、接合材１５はリベットと同様の働きをし、樹脂基板１１と樹脂基板１２の間の接合強度が高まる。
　樹脂基材１２１の端面、グランド導体１２２の端面及び樹脂基板１１の表面によって凹部が定められ、接合材１５は当該凹部の底面に接合される。換言すれば、貫通孔１２３の側壁、間隙１２２１内の端面、及びグランド導体１１３１の上面によって有底孔が定められ、接合材１５は当該有底孔の底面に接合される。
　なお、樹脂基板１１と樹脂基板１２は接合材１５を介して接合されており、樹脂基材１１１の主面と樹脂基材１２１の主面は接合されていない。
　図５は比較例として示す層間接続構造の断面図である。比較例では、層間接続導体４１１が樹脂層４１２だけを貫通し、層間接続導体４１１と導体パターン４１３，４１４が積層方向において隣り合って接合される。
　図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）、及び図６（Ｅ）は、第１の実施形態の第１から第５変形例に係る樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造を示す断面図である。
　図６（Ａ）に示す第１変形例では、グランド導体１２２からグランド導体１１３１に向かう方向（以後、内向き方向と言う）において、間隙１２２１（図２（Ｂ）参照）が先細りになるに合わせて、接合材１５の頭部も先細りになっている。このため、接合材１５はリベットと同様の働きをし、図５に示す比較例の構造に比べて、グランド導体１２２の樹脂基材１２１に対する剥離強度が向上する。図６（Ｂ）に示す第２変形例では、図６（Ａ）に示す第１変形例と異なり、接合材１５がグランド導体１２２の上面まで広がっている。このため、グランド導体１２２の樹脂基材１２１に対する剥離強度がさらに向上する。
　図６（Ｃ）に示す第３変形例では、グランド導体１２２が貫通孔１２３（図２（Ｂ）参照）の側壁に沿って延伸している。このため、接合材１５とグランド導体１２２の接触面が大きくなり、接合材１５とグランド導体１２２の間の接合強度が向上すると共に、接合材１５とグランド導体１２２の間の導通不良が生じにくい。その上、接合材１５がはんだのような材料で構成される場合、濡れ性が向上する。また、第３変形例では、接合材１５が内向き方向において先太りになっている。このため、接合材１５とグランド導体１１３１の接触面が大きくなり、接合材１５とグランド導体１１３１の間の接合強度が向上すると共に、接合材１５とグランド導体１１３１の間の導通不良が生じにくい。図６（Ｄ）に示す第４変形例では、図６（Ｃ）に示す第３変形例と異なり、接合材１５がグランド導体１２２の上面まで広がっている。このため、図６（Ｂ）に示す第２変形例と同様に、グランド導体１２２の樹脂基材１２１に対する剥離強度がさらに向上する。
　図６（Ｅ）に示す第５変形例では、グランド導体１２２が、貫通孔１２３の側壁に沿って延伸し、さらにグランド導体１１３１の上面に沿って延伸している。このため、図６（Ｃ）に示す第３変形例と同様に、接合材１５とグランド導体１２２の間の接合強度が向上すると共に、接合材１５とグランド導体１２２の間の導通不良が生じにくい。
　図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）、及び図７（Ｄ）は、第１の実施形態の第６から第９変形例に係る樹脂基板１１と樹脂基板１２の接合構造を示す断面図である。図７（Ａ）から図７（Ｄ）に示す第６から第９変形例は、それぞれ、レジスト層３１がグランド導体１２２の上面に形成される点で、図６（Ａ）から図６（Ｄ）に示す第１から第４変形例と異なる。レジスト層３１は接合材１５を覆っておらず、接合材１５は樹脂基板１２の表面に露出している。図７（Ｂ）及び図７（Ｄ）に示す第７及び第９変形例では、接合材１５はレジスト層３１の端面に接触するまで広がっている。
　図８（Ａ）は伝送線路１０のＢ－Ｂ断面図である。図８（Ａ）では伝送線路１０の接続部ＣＮの断面を示している。図８（Ｂ）は接合前の樹脂基板１１～１３の断面図である。伝送線路１０は、樹脂基材１２１及びグランド導体１２２を貫通し、コネクタ１４と樹脂基板１１を電気的及び機械的に接合する接合材２１を備える。接合材２１は本発明の「第２接合材」の一例である。
　より具体的には、樹脂基板１１は内部電極１１５及び層間接続導体１１６を有する。内部電極１１５は樹脂基材１１１の上面に形成される。層間接続導体１１６は、樹脂基材１１１内に形成され、信号線１１２と内部電極１１５を接続する。樹脂基材１２１は開口１２４を有し、グランド導体１２２は開口１２５を有する。開口１２４は接合方向から平面視して開口１２５内に配置される。コネクタ１４は、接合材２１を介して内部電極１１５に接合されると共に、はんだを介してグランド導体１２２に接合される。接合材２１は、開口１２４，１２５を通り、コネクタ１４と内部電極１１５を接合する。接合材２１は、例えば、接合材１５と同じ材料で構成される。
　なお、樹脂基板１１～１３で構成される積層体の片面又は両面に、チップコンデンサ、チップインダクタ、又は他の電子部品が実装されてもよい。
　図９は、第１の実施形態の第１０変形例に係るコネクタ５４の実装構造を示す平面図である。図９では、コネクタ５４とグランド導体の接続構造の図示を省略している。コネクタ５４は、複数の端子３２１，３２２，３２３，３２４を有し、樹脂基板１２の上面に実装される。樹脂基板１２はその上面に回路パターン３３１，３３２，３３３を有する。端子３２１は接合材２１１に直接に接合される。端子３２４ははんだを介して回路パターン３３３の一方端に接合される。回路パターン３３３の他方端は接合材２１２に接合される。接合材２１２は回路パターン３３３を貫通している。第１０変形例では、複数の信号線（図示せず）が形成され、接合材２１１，２１２は別々の信号線に電気的に接続される。
　なお、接合材１５がはんだで構成される場合、貫通孔１２３へのはんだペーストの印刷と、回路パターン３３１，３３２，３３３へのはんだペーストの印刷を１つの工程で行ってもよい。これにより、伝送線路の製造工程の数を低減できる。
　図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）、図１１（Ａ）、及び図１１（Ｂ）は、伝送線路１０の製造方法を示す断面図である。
　先ず、図１０（Ａ）に示すように、樹脂基材６１１１，６１１２，６１１３に貼り付けられた金属箔をフォトリソグラフィ等でパターニングすることで、信号線１１２、グランド導体１１３１～１１３３等を形成する。また、レーザ等を用いて樹脂基材６１１１～６１１３に貫通孔を形成し、その貫通孔に導電性ペースト６１４を充填する。
　次に、図１０（Ｂ）に示すように、樹脂基材６１１１～６１１３を積層して加熱プレスを行う。これにより、樹脂基材６１１１～６１１３を一体化して樹脂基材１１１を形成すると共に、導電性ペースト６１４を硬化させて層間接続導体１１４等を形成することで、樹脂基板１１を形成する。
　また、図１０（Ｃ）に示すように、樹脂基材１２１に貼り付けられた金属箔をフォトリソグラフィ等でパターニングすることで、グランド導体１２２を形成する。
　次に、図１０（Ｄ）に示すように、レーザ、金型、樹脂エッチング等で、樹脂基材１２１の中央部分を除去すると共に、貫通孔１２３等を形成することで、樹脂基板１２を形成する。
　次に、図１１（Ａ）に示すように、樹脂基板１１～１３を積層する。ここで、樹脂基板１３は事前に樹脂基板１２と同様の工程で形成される。
　次に、図１１（Ｂ）に示すように、はんだペースト等の導電性ペーストを貫通孔１２３，１３３に充填した後、その樹脂基板１１～１３を加熱する。これにより、接合材１５を介して樹脂基板１１～１３を接合する。
　なお、導電性ペーストに代えて、はんだボールを貫通孔１２３に振り込んでもよい。
　最後に、樹脂基板１２上にコネクタ１４を実装することで伝送線路１０を得る。
　なお、樹脂基板１１～１３を積層した後に、樹脂基材１２１，１３１に貫通孔１２３及び開口１２４（図８（Ｂ）参照）を形成してもよい。
　また、レジスト層を形成する場合、樹脂基板１２，１３上にレジスト層を形成した後、樹脂基板１１～１３を接合してもよいし、当該工程を逆の順序で行ってもよい。
　図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、及び図１２（Ｃ）は、第１の実施形態の第３変形例に係る接合構造の製造方法を示す断面図である。第３変形例では、図１２（Ａ）に示すように、樹脂エッチングを行って、樹脂基材１２１に貫通孔１２３を形成する。グランド導体１２２は、接合方向から平面視して貫通孔１２３内にはみ出している。図１２（Ｂ）に示すように、貫通孔１２３に導電性ペーストを充填する工程において、グランド導体１２２のはみ出した部分は貫通孔１２３内に落ち込む。図１２（Ｂ）では、導電性ペーストの図示を省略している。そして、図１２（Ｃ）に示すように、加熱工程を経て、接合材１５とグランド導体１２２，１１３１が接合される。
　図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、及び図１３（Ｃ）は、第１の実施形態の第５変形例に係る接合構造の製造方法を示す断面図である。第５変形例では、図１３（Ａ）に示すように、樹脂エッチングを行って、樹脂基材１２１に貫通孔１２３を形成する。グランド導体１２２は、接合方向から平面視して貫通孔１２３内にはみ出している。図１３（Ｂ）に示すように、貫通孔１２３に導電性ペーストを充填する工程において、グランド導体１２２のはみ出した部分は、貫通孔１２３内に落ち込み、グランド導体１１３１まで到達する。図１３（Ｂ）では、導電性ペーストの図示を省略している。そして、図１３（Ｃ）に示すように、加熱工程を経て、接合材１５とグランド導体１２２，１１３１が接合される。
　第１の実施形態では、樹脂基板１１と樹脂基板１２，１３が接合材１５を介して接合されることで、中空部１６が形成される。このため、中空構造を有し、少ない部材で簡素に構成された伝送線路が得られる。
　また、接合材１５は樹脂基板１１～１３で構成された積層体の外側から設けられる。このため、必要に応じて、接合材１５として使用する部材を比較的広い範囲から選択できる。また、必要に応じて、当該積層体の形成の前又は後に貫通孔１２３を形成できる。従って、樹脂基板１１～１３の接合工程の自由度が高い。
　また、樹脂基材１２１，１３１及びグランド導体１１３１，１１３３がスペーサとして働く。樹脂基材１２１，１３１及びグランド導体１１３１，１１３３の厚みの調整は接着層等の厚みの調整に比べて容易である。このため、中空部１６の高さのばらつきが抑制されると共に、中空部１６の高さの調整が容易になる。
　また、２つの樹脂基板１１，１２又は樹脂基板１１，１３を積層及び接合することで、１つの中空部１６を形成できる。このため、薄型の伝送線路が得られる。
　また、グランド導体１２２，１３２は、それぞれ、樹脂基板１１～１３で構成される積層体の上面及び下面に配置される。このため、当該積層体の片面だけではなく、当該積層体の両面に電子部品を実装することもできる。
《第２の実施形態》
　第２の実施形態では、接合材が導電性シールドテープ又は層状導体で構成される。
　図１４（Ａ）は本発明の第２の実施形態の第１例に係る伝送線路７０の断面図である。図１４（Ｂ）は導電性シールドテープ３４の断面図である。伝送線路７０は第１の実施形態に係る伝送線路１０と次の点で異なる。伝送線路７０は、接合材１５に代えて、導電性シールドテープ３４を備える。導電性シールドテープ３４は、互いに積層された、接着層３４１、シールド層３４２、及び保護層３４３を有する。接着層３４１は導電性接着剤で構成され、シールド層３４２は銅等で構成され、保護層３４３は絶縁材で構成される。
　一方の導電性シールドテープ３４は、樹脂基板１２の上面を覆うように、接着層３４１によって樹脂基板１２の上面に貼付される。導電性シールドテープ３４の一部は、間隙１２２１（図２（Ｂ）参照）、貫通孔１２３（図２（Ｂ）参照）、及びグランド導体１１３１で定められる凹部の内壁に沿って配置され、樹脂基材１２１及びグランド導体１２２を貫通する。導電性シールドテープ３４は接着層３４１によってグランド導体１２２，１１３１に接合される。これにより、導電性シールドテープ３４は樹脂基板１１と樹脂基板１２を電気的及び機械的に接合する。
　同様に、他方の導電性シールドテープ３４は、樹脂基板１３の上面を覆うように、接着層３４１によって樹脂基板１３の上面に貼付される。導電性シールドテープ３４の一部は樹脂基材１３１及びグランド導体１３２を貫通する。導電性シールドテープ３４は接着層３４１によってグランド導体１３２，１１３３に接合される。
　図１５は第２の実施形態の第２例に係る伝送線路８０の断面図である。伝送線路８０は第１の実施形態に係る伝送線路１０と次の点で異なる。伝送線路８０は、接合材１５に代えて、層状導体３５を備える。
　層状導体３５は樹脂基板１２の上面を覆うように形成される。層状導体３５の一部は、間隙１２２１、貫通孔１２３、及びグランド導体１１３１で定められる凹部の内壁に形成され、樹脂基材１２１及びグランド導体１２２を貫通する。層状導体３５はグランド導体１２２，１１３１に接合される。これにより、層状導体３５は樹脂基板１１と樹脂基板１２を電気的及び機械的に接合する。同様に、層状導体３５は樹脂基板１３の上面を覆うように形成される。層状導体３５の一部は樹脂基材１３１及びグランド導体１３２を貫通する。層状導体３５はグランド導体１３２，１１３３に接合される。
　層状導体３５は、スパッタリング、スプレーによる吹き付け等で形成される。層状導体３５は例えばMXeneで構成される。MXeneは高い伸縮性を有するので、層状導体３５がMXeneで構成される場合、伝送線路８０が曲げられても、導通不良が生じにくい。
　第２の実施形態では、樹脂基板１１～１３が導電性シールドテープ３４又は層状導体３５で接合される。このため、樹脂基板１１～１３の機械的及び電気的な接合と同時に、電磁波妨害（EMI）に対するシールド効果が得られる。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態では、曲げ部において、中空部内に、樹脂基材で構成された凸部が配置される。
　図１６は本発明の第３の実施形態に係る伝送線路９０の側面図である。図１６では、概略的な構造だけを示し、詳細な構造を示していない。図１７（Ａ）は伝送線路９０の曲げ部ＢＰの断面図である。図１７（Ｂ）は接合前の樹脂基板１１，９２，９３の断面図である。図１８（Ａ）は樹脂基板９３の斜視図である。図１８（Ｂ）は第３の実施形態の変形例に係る樹脂基板９３の斜視図である。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）では樹脂基板９３の断面も示している。
　伝送線路９０は、例えば、段差を有する回路基板４２に実装されてもよい。伝送線路９０のコネクタ１４は回路基板４２のコネクタ４３に接続される。伝送線路９０は、曲げ部ＢＰを有し、回路基板４２の段差に沿って曲げられる。
　伝送線路９０は第１の実施形態に係る伝送線路１０と次の点で異なる。伝送線路９０は、樹脂基板１２，１３に代えて、樹脂基板９２，９３を備える。樹脂基板９２と樹脂基板９３は曲げ部ＢＰにおいて同様の構造を有する。樹脂基板９２，９３は曲げ部ＢＰにおいて凸部３６を有する。凸部３６は、樹脂基材１２１，１３１で構成され、中空部１６内に配置される。凸部３６は、中空部１６の高さが凸部３６の高さより低くなることを防止するストッパーとして働く。
　なお、樹脂基材１１１に形成された凹部が中空部１６の一部を定めている場合、凸部３６は樹脂基材１１１で形成されてもよい。
　図１８（Ａ）に示すように、凸部３６は、曲げ部ＢＰにおいて、伝送線路９０の長手方向に沿って間隔をあけて形成されてもよい。あるいは、図１８（Ｂ）に示すように、凸部３６は、曲げ部ＢＰにおいて、伝送線路９０の長手方向に延伸するように形成されてもよい。
　なお、凸部３６の形状は図１８（Ａ）又は図１８（Ｂ）に示すものに限定されない。例えば、凸部３６は伝送線路９０の幅方向における両側の樹脂基材１２１，１３１に繋がっていてもよい。また、複数の凸部３６が伝送線路９０の幅方向に並べられてもよい。
　第３の実施形態では、伝送線路９０が曲げ部ＢＰで曲げられ、樹脂基板１２，１３が歪み、中空部１６が変形しても、中空部１６の高さは凸部３６の高さより低くなることはない。このため、曲げ部ＢＰにおいて、中空部１６の高さの変動が抑制される。
　さらに、凸部３６が形成されても、中空部１６は、凸部３６の周囲に、即ち信号線１１２とグランド導体１２２，１３２の間に残される。このため、伝送損失の低減効果は損なわれない。
　《第４の実施形態》
　第４の実施形態では、信号線を有する樹脂基板に凹部が配置され、接合材は当該凹部において当該樹脂基板に接合される。
　図１９（Ａ）は本発明の第４の実施形態に係る伝送線路１００の断面図である。図１９（Ｂ）は接合前の樹脂基板９２，９３，１０１の断面図である。伝送線路１００は第３の実施形態に係る伝送線路９０と次の点で異なる。伝送線路１００は、樹脂基材１１１を有する樹脂基板１１に代えて、樹脂基材１０１１を有する樹脂基板１０１を備える。樹脂基板１０１は、伝送線路１００の幅方向の中央において上面及び下面に凸部３７を有し、伝送線路１００の幅方向の両側において上面及び下面に凹部３８を有する。グランド導体１１３１は、樹脂基材１０１１の内層に配置され、凹部３８において樹脂基板１０１の表面に露出する。樹脂基板９２，９３は、それぞれ、凹部３８を埋めるように、樹脂基板１０１の上面及び下面に沿って配置される。樹脂基板９２，９３の凸部３６は、樹脂基板１０１の凸部３７に接触し、中空部１６を保持するためのスペーサ又は支柱として働く。接合材１５は、凹部３８において、グランド導体１１３１，１１３３に、即ち樹脂基板１０１に接合される。これにより、接合材１５は樹脂基板１０１と樹脂基板９２，９３を接合する。
　なお、凹部３８は、樹脂基板１０１の両面に形成されているが、樹脂基板１０１の片面だけに形成されてもよい。
　また、凸部３６は、線路部ＳＬ（図１参照）の一部に形成されてもよいし、線路部ＳＬの全体に亘って形成されてもよい。伝送線路１００における凸部３６を含む部分は、曲げ部であってもよいし、曲げ部でなくてもよい。
　第４の実施形態では、第３の実施形態と異なり、接合方向において樹脂基板９２の凸部３６と樹脂基板１０１の間に隙間が生じない。このため、第３の実施形態に比べて、中空部１６の高さの変動がより抑制される。
　最後に、上記の実施形態の説明は、すべての点で例示であり、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上記の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
ＣＮ…接続部
ＣＳ１，ＣＳ２…接触面
ＳＬ…線路部
１０，７０，８０，９０，１００…伝送線路
１１，１２，１３，９２，９３，１０１…樹脂基板
１４，５４…コネクタ
１５，２１，２１１，２１２…接合材
１６…中空部
３１…レジスト層
３４…導電性シールドテープ
３５…層状導体
３６…凸部
３７…凸部
３８…凹部
４２…回路基板
４３…コネクタ
１１１，１２１，１３１，１０１１，６１１１，６１１２，６１１３…樹脂基材
１１２…信号線
１１４，１１６…層間接続導体
１１５…内部電極
１２２，１３２，１１３１，１１３２，１１３３…グランド導体
１２３，１３３…貫通孔
１２４，１２５…開口
３２１，３２２，３２３，３２４…端子
３３１，３３２，３３３…回路パターン
３４１…接着層
３４２…シールド層
３４３…保護層
４１１…層間接続導体
４１２…樹脂層
４１３，４１４…導体パターン
６１４…導電性ペースト
１２２１，１３２１…間隙

Claims (10)

  1. 　第１樹脂基材と前記第１樹脂基材に配置された信号線とを有する第１樹脂基板と、
    　第２樹脂基材と前記第２樹脂基材に配置されたグランド導体とを有する第２樹脂基板と、を備え、
    　前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とは積層され、
    　前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とに接する中空部を有し、
    　前記第２樹脂基材及び前記グランド導体を貫通し、前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とを接合する第１接合材をさらに備える、伝送線路。
  2. 　複数の前記第１接合材を備え、
    　前記第２樹脂基板は複数の貫通孔を有し、
    　前記複数の第１接合材は前記複数の貫通孔に設けられ、
    　前記複数の貫通孔は、前記信号線を伝搬する信号の波長の１／４以下の間隔をあけて並べられる、請求項１に記載の伝送線路。
  3. 　前記第１樹脂基板に配置された導体パターンと、前記第２樹脂基板に配置された導体パターンとは、同じ導電率を有する材料で構成され、
    　前記第１樹脂基材と前記第２樹脂基材は、同じ誘電率及び誘電正接を有する材料で構成される、請求項１又は２に記載の伝送線路。
  4. 　前記第１接合材と前記グランド導体は、前記第２樹脂基板の面方向において隣り合って接合される、請求項１から３の何れかに記載の伝送線路。
  5. 　前記第１接合材は導電性シールドテープ又は層状導体で構成される、請求項１から４の何れかに記載の伝送線路。
  6. 　前記第１樹脂基板及び前記第２樹脂基板は可撓性を有する、請求項１から５の何れかに記載の伝送線路。
  7. 　曲げ部を有し、
    　前記曲げ部において、前記中空部内に、樹脂基材で構成された凸部が配置されている、請求項６に記載の伝送線路。
  8. 　前記第１樹脂基板の主面に凹部が配置され、
    　前記第２樹脂基板は前記凹部を埋めるように配置され、
    　前記第１接合材は前記凹部において前記第１樹脂基板に接合される、請求項１から７の何れかに記載の伝送線路。
  9. 　前記第２樹脂基板上に実装された電子部品と、
    　前記第２樹脂基材及び前記グランド導体を貫通し、前記電子部品と前記第１樹脂基板を接合する第２接合材と、をさらに備える、請求項１から８の何れかに記載の伝送線路。
  10. 　第１回路及び第２回路と、
    　前記第１回路と前記第２回路を接続する請求項１から９の何れかに記載の伝送線路と、を備える、電子機器。
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