(57)【要約】【課題】  周辺の半導体素子や配線回路などへの信号干渉を抑制することの可能な、伝送線路同士の接続構造を得ることを目的とする。【解決手段】  トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンを有する第１、第２の伝送線路基板の上に、トリプレート線路に電磁結合される２つのスロット孔の形成されたグランドパターンを有する接続用伝送線路基板を接続し、スロット孔同士を対向させることにより、第１、第２の伝送線路基板の間で高周波信号を伝送する。【選択図】      図２
2008263360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリプレート線路と、トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有した第１の伝送線路基板と、
トリプレート線路と、トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有し、当該側面グランドパターンが第１の伝送線路基板の側面グランドパターンに間隙を有して対向配置された第２の伝送線路基板と、
トリプレート線路と、トリプレート線路の両端部にそれぞれ電磁結合される２つのスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有し、第１、第２の伝送線路基板を接続する接続用伝送線路基板と、
を備え、
接続用伝送線路のそれぞれのスロット孔は、第１の伝送線路基板のスロット孔と第２の伝送線路基板のスロット孔に対し、それぞれ接するように接続された、
ことを特徴とする高周波基板装置。
【請求項２】
トリプレート線路と、トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有した第１の伝送線路基板と、
トリプレート線路と、トリプレート線路の両端部にそれぞれ電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有し第１の伝送線路基板に接続される第２の伝送線路基板と、
を備え、
第１、第２の伝送線路基板のスロット孔が互いに接して貼り合わされ、当該スロット孔を介して第１、第２の伝送線路基板のトリプレート線路同士が結合された、
ことを特徴とする高周波基板装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波やミリ波帯の高周波帯域における伝送線路同士の接続を行う、高周波基板装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘電体基板の上面にスロットパターンおよび共振器パターンを有する電極を形成し、共振器パターンによる共振器を誘電体基板の端部で且つ伝送線路の端部に配置し、両者を電磁結合させることによって、スロット線路の接続を行う伝送線路の接続構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この接続構造では、ワイヤやリボンを用いて２つの伝送線路の導体同士を接続する必要がなく、ワイヤやリボンによる寄生成分の影響を受けずに伝送線路同士の接続を行えるようになる。また、共振器同士が近接配置されて強く結合するので、広帯域に亘り低挿入損失特性が得られる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０８６０１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の伝送線路の接続構造では、異なる誘電体基板間で、共振器同士を電磁結合することにより高周波信号を伝送していたため、その接続部では共振パターンで電磁結合できない一部の信号成分が空間へ放射されることになる。このため、空間へ放射された信号成分の電波が共振器の近傍に配置された半導体素子や配線回路に結合し、その高周波特性に影響を与えるという問題があった。
【０００５】
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、ワイヤやリボンを用いて２つの伝送線路の導体同士を接続することなく、かつ周辺の半導体素子や配線回路などへの信号干渉を抑制することのできる、伝送線路同士の接続構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による高周波基板装置は、トリプレート線路と、トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有した第１の伝送線路基板と、トリプレート線路と、トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有し、当該側面グランドパターンが第１の伝送線路基板の側面グランドパターンに間隙を有して対向配置された第２の伝送線路基板と、トリプレート線路と、トリプレート線路の両端部にそれぞれ電磁結合される２つのスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有し、第１、第２の伝送線路基板を接続する接続用伝送線路基板と、を備え、
接続用伝送線路のそれぞれのスロット孔は、第１の伝送線路基板のスロット孔と第２の伝送線路基板のスロット孔に対し、それぞれ接するように接続されたものである。
【０００７】
また、トリプレート線路と、トリプレート線路に電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有した第１の伝送線路基板と、トリプレート線路と、トリプレート線路の両端部にそれぞれ電磁結合されるスロット孔の形成されたグランドパターンと、基板側面を覆う側面グランドパターンとを有し第１の伝送線路基板に接続される第２の伝送線路基板と、を備え、
第１、第２の伝送線路基板のスロット孔が互いに接して貼り合わされ、当該スロット孔を介して第１、第２の伝送線路基板のトリプレート線路同士が結合されたものであっても良い。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、スロット孔を介在して接続される電磁結合部を、グランドパターンで囲まれる構造とすることで、接続部から周囲の空間への不要電波の放射を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る高周波基板装置の接続構造を示す断面図である。図２は、この実施の形態１に係る高周波基板装置の構成を示す断面図である。図３は、この実施の形態１に係る高周波基板装置における伝送線路の結合構造を示す図である。
【００１０】
図において、この実施の形態１による高周波基板装置は、金属キャリア１と、金属キャリア１上に搭載された（第１の）伝送線路基板２および（第２の）伝送線路基板３と、伝送線路基板２および伝送線路基板３に跨って搭載された接続用伝送線路基板４とを備えて構成される。また、伝送線路基板２と伝送線路基板３は、両者の間に製造上必要とされるデバイス間の隙間（Gap）を開けて実装されている。接続用伝送線路基板４は、ねじ２４を介在して伝送線路基板２および伝送線路基板３と共締めされ、各々金属キャリア１に締結される。伝送線路基板２および伝送線路基板３の上には、半導体素子２３が搭載される。半導体素子２３は増幅器や減衰器などのアクティブ素子、或いはキャパシタや抵抗素子などのパッシブ素子として機能する。
【００１１】
半導体素子２３はフリップチップ実装や、ワイヤボンディング接合によって伝送線路基板２および伝送線路基板３に電気的に接続される。また、導体パッド２１に接続された配線パターン２２が形成されている。金属キャリア１は、鉄ニッケルコバルト合金のように、伝送線路基板２および伝送線路基板３に対して線膨張係数差の小さい導電性金属から成る。伝送線路基板２および伝送線路基板３は、それぞれ誘電体多層セラミック基板により構成される。
【００１２】
伝送線路基板２は上面および下面に、グランドパターン１６および１４が形成されている。伝送線路基板２は内層にストリップ線路から成るトリプレート線路５が形成され、その上下層がグランドパターン１６および１４によってそれぞれ電磁遮蔽されている。また、伝送線路基板２は側面に側面グランドパターン１１が形成されている。グランドパターン１４は金属キャリア１に接してグランドに接続される。トリプレート線路５の先端部には導体パッド１９が形成され、アンテナプローブを構成している。この際、トリプレート線路５における先端部の導体パッド１９の近傍は、高周波的に開放端となっている。グランドパターン１６には、スロット孔８ｂが形成されている。このスロット孔８ｂは、トリプレート線路５によって伝送したい周波数に対応した結合スロットを構成する。スロット孔８ｂは導体パッド１９に対向するように配置される。
【００１３】
伝送線路基板３は上面および下面に、グランドパターン１５および１３が形成されている。伝送線路基板３は内層にストリップ線路から成るトリプレート線路６が形成され、その上下層がグランドパターン１５および１３によってそれぞれ電磁遮蔽されている。また、伝送線路基板３は側面に側面グランドパターン１２が形成されている。グランドパターン１３は金属キャリア１に接してグランドに接続される。トリプレート線路６の先端部には導体パッド２０が形成され、アンテナプローブを構成している。この際、トリプレート線路６における先端部の導体パッド２０の近傍は、高周波的に開放端となっている。グランドパターン１５には、スロット孔９ｂが形成されている。このスロット孔９ｂは、トリプレート線路６によって伝送したい周波数に対応した結合スロットを構成する。スロット孔９ｂは導体パッド２０に対向するように配置される。なお、伝送線路基板３は、伝送線路基板２と基本的に同様の構造を成している。
【００１４】
また、図１の例では、伝送線路基板３の上面には導体パッド２１および配線パターン２２が設けられている。これらの周囲は、部分的に露出した誘電体表面を間に介して、グランドパターン１５に囲まれており、導体パッド２１および配線パターン２２はグランドパターン１５に対して非接触に配されている。
【００１５】
接続用伝送線路基板４は上面および下面に、グランドパターン１７および３０が形成されている。接続用伝送線路基板４は内層にストリップ線路から成るトリプレート線路７が形成され、その上下層がグランドパターン１７および３０によってそれぞれ電磁遮蔽されている。グランドパターン１７は接続用伝送線路基板４上面の全面を覆う。また、接続用伝送線路基板４は側面に側面グランドパターン１０が形成されている。トリプレート線路７の両端部には導体パッド１８が形成され、アンテナプローブを構成している。この際、トリプレート線路７における両端部の導体パッド１８の近傍は、高周波的に開放端となっている。グランドパターン３０には、スロット孔８および９が形成されている。このスロット孔８および９は、トリプレート線路６によって伝送したい周波数に対応した結合スロットを構成する。スロット孔８および９は、トリプレート線路６両端の導体パッド８に、それぞれ対向するように配置される。
【００１６】
接続用伝送線路基板４は、スロット孔８がスロット孔８ｂに一致し、かつスロット孔９がスロット孔９ｂに一致するように、伝送線路基板２および伝送線路基板３の上面に載置される。また、トリプレート線路７における一方の導体パッド１８は基板水平方向の位置が導体パッド１９に重なり、他方の導体パッド１８は基板水平方向の位置が導体パッド２０に重なる。この構成により、伝送線路基板２と伝送線路基板３の間で高周波信号の伝送を行う場合、各々の基板に形成されているスロット孔８ｂ、９ｂが、接続用伝送線路基板４のスロット孔８、９にそれぞれ一致するように実装されるので、電磁結合によって伝送線路基板２および３と接続用伝送線路基板４の間で、それぞれ垂直方向の高周波信号の伝送が為される。すなわち、伝送線路基板２のトリプレート線路５がスロット孔８、８ｂを介して接続用伝送線路基板４のトリプレート線路７に電磁結合される。また、伝送線路基板３のトリプレート線路６がスロット孔９、９ｂを介して接続用伝送線路基板４のトリプレート線路７に電磁結合される。かくして、接続用伝送線路基板４を介在して、伝送線路基板２のトリプレート線路５と、伝送線路基板３のトリプレート線路６とが、電磁結合によって相互に接続される。
【００１７】
また、伝送線路基板２、伝送線路基板３、および接続用伝送線路基板４は、配線パターンや電気端子や半導体素子の実装部を除く外周全面を覆うように、グランドパターンが形成されている。これにより、基板間の接続部周辺における空間への不要電波の放射が低減されるので、他の高周波回路への影響を抑圧することが可能となる。
【００１８】
以上説明した通り、この実施の形態では、多層セラミック基板で構成されストリップ線路を伝送線路とする２つの伝送線路基板の間を跨るように、両基板上に、多層セラミック基板で構成されストリップ線路を伝送線路とする接続用伝送線路基板を搭載し、両基板を接続する。この際、各々の伝送線路基板のグランドパターン面に形成しているスロット孔を介して、内層のトリプレート線路に伝送される高周波信号を電磁結合させる。これにより、接続用伝送線路基板を介在して、２つの伝送線路基板の間で高周波信号の伝送を行うとともに、グランドパターンで伝送線路基板の周囲を囲むことにより、接続部での空間への不要放射を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る高周波基板装置の接続構造を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る高周波基板装置の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る伝送線路の結合構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  金属キャリア、２  （第１の）伝送線路基板、３  （第２の）伝送線路基板、４  接続用伝送線路基板、５  トリプレート線路、６  トリプレート線路、７  トリプレート線路、８  スロット孔、９  スロット孔、１０  側面グランドパターン、１１  側面グランドパターン、１２  側面グランドパターン、１３  グランドパターン、１４  グランドパターン、１５  グランドパターン、１６  グランドパターン、１７  グランドパターン、１８  導体パッド、１９  導体パッド、２０  導体パッド、２１  導体パッド、２２  配線パターン、２３  半導体チップ、２４  ねじ、２５  スルーホール、３０  グランドパターン。
【図１】
2008263360.tif 000003
【図２】
2008263360.tif 000004
【図３】
2008263360.tif 000005