(57)【要約】【課題】  電磁気の影響が受けにくく、電気的な接続状態が劣化しない高周波集積回路及びそれを搭載した高周波回路を提供する。【解決手段】  誘電体と誘電体に挟まれた内導体１０２とを備えた多層回路基体と、内導体に電気的に接続される同軸線路１０７とを有し、多層回路基体に内導体と接続される回路素子を実装する高周波回路モジュールにおいて、誘電体の一部を除去することによって、内導体の端部が露出した第１の露出部１０６と、露出した内導体の端部と電気的に接続される同軸線路が露出面に載置される第２の露出部２０４とが設けられ、第１の露出部の露出面と第２の露出部の露出面との間で段差が設けられ、第１の露出部で、露出した内導体の端部と同軸線路の中心導体とが電気的に接続される。【選択図】      図４
2005312077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体と前記誘電体に挟まれた内導体とを備えた多層回路基体と、該内導体に電気的に接続される同軸線路とを有し、該多層回路基体に該内導体と接続される回路素子を実装する高周波回路モジュールにおいて、
前記誘電体の一部を除去することによって、前記内導体の端部が露出した第１の露出部と、露出した前記内導体の端部と電気的に接続される前記同軸線路が露出面に載置される第２の露出部とが設けられ、
前記第１の露出部の露出面と前記第２の露出部の露出面との間で段差が設けられ、前記第１の露出部で、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体とが電気的に接続されることを特徴とする高周波回路モジュール。
【請求項２】
前記同軸線路が取り出せるような孔を設けた導電ケースで、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分を覆うことを特徴とする請求項１に記載の高周波回路モジュール。
【請求項３】
前記第１の露出部は、前記回路素子からの電磁波の影響を受けにくい位置に設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波回路モジュール。
【請求項４】
前記内導体は、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分に向けてテーパ状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の高周波回路モジュール。
【請求項５】
前記第２の露出部の露出面の一部はグランドの表面であって、前記同軸線路の外導体を該グランドに導通させていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の高周波回路モジュール。
【請求項６】
前記導電ケースと、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分との間隔を変えることにより該接続部分における特性インピーダンスをマッチングさせることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の高周波回路モジュール。
【請求項７】
露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分を挟んで前記第１の露出部に対向する前記多層回路基体の誘電体の厚さを変えることにより該接続部分における特性インピーダンスをマッチングさせることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の高周波回路モジュール。
【請求項８】
前記誘電体はセラミック又はアルミナであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の高周波回路モジュール。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の高周波回路モジュールを高周波信号処理部に搭載することを特徴とする通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体を備えた回路基体に回路素子を実装してなるモノリシック高周波集積回路、混成マイクロ波集積回路などの高周波回路を用いたモジュール、通信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランジスタやダイオードなどの能動素子、抵抗やインダクターなどの受動素子などの回路素子及びそれらを相互に接続する配線が実装された多層回路基板が搭載されている高周波集積回路モジュールがある。高周波集積回路モジュールを相互に接続する場合には、互いの送受信端子間に、同軸線路などのシールド性の高い伝送路を用いることが多い。
【０００３】
図１６（ａ）は、従来の高周波集積回路モジュールの送受信端子付近を概念的に示した斜視図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図１６（ｂ）には、回路素子が搭載された内導体２００２を第１及び第２のグランド２００３、２００４で挟んでそれらはストリップ線路２００５が形成され、多層回路基板２００１を搭載した高周波集積回路モジュールを示している。
【０００４】
内導体２００２は、ヴィア（スルーホール）２００６を経由して、最上層又は最下層に設けられた一定の面積を持つ送受信端子であるパッド２００７に導き、パッド２００７に同軸線路２００８の中心導体２００９を、半田２０１０によって接着固定している。また、第１及び第２のグランド２００３、２００４を、ヴィア２０１１で導通し、第１のグランド２００３に同軸線路２００８の外導体２０１２を半田２０１３によって接着固定している。
【０００５】
このように構成された高周波集積回路モジュールは、回路素子などが集積化された状態で、高周波信号を入出力することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の高周波集積回路モジュールは、周囲をシールドすべき同軸線路の中心導体がパッドとの接続部において露出した状態であるため、中心導体が、その近傍に搭載されている回路素子や配線等から発せられる電磁波、または外来電磁ノイズ等からの影響を受けやすい。
【０００７】
また、たとえば同軸線路の中心導体が外部から引っ張られて多層回路基板に撓りが生じたり、内包しているキャビネットから同軸線路へストレスがかかる場合がある。この場合には、半田がパッドやグランドから剥がれたり、金属パターンが多層回路基板から剥れたりして、断線、接続不良が生じ電気的な接続状態が劣化する場合があった。
【０００８】
さらに、内導体を接続するためにヴィアを設けることによって、不要なインダクタンス成分が増加して高周波特性を劣化させるという問題があった。また、同軸線路の中心導体と内導体とが３次元的に直線的に接続されないために、ヴィア近傍の電磁界が乱されて高周波信号の伝送特性が劣化する場合があった。
【０００９】
そこで、本発明は、電磁波の影響を受けにくく、電気的な接続状態が劣化しない高周波集積回路を搭載した高周波集積回路モジュール、通信機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、誘電体と前記誘電体に挟まれた内導体とを備えた多層回路基体と、該内導体に電気的に接続される同軸線路とを有し、該多層回路基体に該内導体と接続される回路素子を実装する高周波回路モジュールにおいて、前記誘電体の一部を除去することによって、前記内導体の端部が露出した第１の露出部と、露出した前記内導体の端部と電気的に接続される前記同軸線路が露出面に載置される第２の露出部とが設けられ、
前記第１の露出部の露出面と前記第２の露出部の露出面との間で段差が設けられ、前記第１の露出部で、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体とが電気的に接続されることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記第１の露出部は、前記回路素子からの電磁波の影響を受けにくい位置に設けることが望ましい。また、前記同軸線路が取り出せるような孔を設けた導電ケースで、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分を覆うことが望ましい。さらに、前記内導体は、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分に向けてテーパ状に形成されることが望ましい。また、前記誘電体にはセラミック又はアルミナを用いることができる。
【００１２】
また、第２の露出部の露出面の一部はグランドの表面であって、前記同軸線路の外導体を該グランドに導通させることが望ましい。さらに、導電ケースと、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分との間隔を変えたり、前記内導体と同軸線路との接続部分を挟んで前記第１の露出部に対向する前記多層回路基体の誘電体の厚さを変えることにより該接続部分における特性インピーダンスをマッチングさせることも望ましい。
また、本発明の高周波回路モジュールは、誘電体と前記誘電体に挟まれた内導体とを備えた多層回路基体と、該内導体に電気的に接続される同軸線路とを有し、該多層回路基体に該内導体と接続される回路素子を実装する高周波回路モジュールにおいて、
前記誘電体の一部を除去することによって、前記多層回路基体の端部に前記内導体の端部が露出した露出部を設け、前記露出部で、露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体とが電気的に接続され、
前記同軸線路を貫通させる孔を備え且つ露出した前記内導体の端部と前記同軸線路の中心導体との接続部分を少なくとも覆う導体ケースを有し、
前記導体ケースは前記孔において前記同軸線路の外導体と電気的に接続されるとともに、前記多層回路基体の前記誘電体を間に挟む導体に電気的に接続されており、
前記導電ケースと前記接続部分との間の間隔が、前記接続部分における特性インピーダンスと、前記同軸線路の特性インピーダンスと、前記誘電体に挟まれた内導体を有するストリップ線路の特性インピーダンスとが整合するように設定されていることを特徴とする。
また、本発明の通信機は、上記高周波回路モジュールを高周波信号処理部に搭載することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の高周波回路モジュールでは、多層回路基体を第１層〜第Ｎ（Ｎ≧３）層から成る少なくとも３層以上で構成しており、いずれかの内層に設けている内導体を、第１及び第２のグランドで挟んでいるストリップ線路において、前記ストリップ線路の端部において前記内導体の上下のどちらか一方の側における誘電体層や金属層などを除去して形成している露出部を備え、前記同軸線路の中心導体を前記露出部の底部に露出している前記内導体に直線状になるように接続して前記ストリップ線路と前記同軸線路の特性インピーダンスを等しくしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多層回路基板における内導体と同軸線路との接続部の伝送特性を向上することができ、反射損や放射損を低減し信頼性の高い信号伝送を行うことができる。また、第１の露出部の露出面と第２の露出部の露出面との間で段差を設けることにより、露出した内導体の端部と同軸線路の中心導体とが直線的に接続されるようにすることができる。また、内導体と同軸線路の接続部におけるシールド性能を高めることができ、周囲に対して不要な電磁波を放射せず、また周囲の電磁ノイズとの干渉を抑制し、信頼性の高い信号伝送を行うことができる。
【００１５】
また、多層回路基板における内導体と同軸線路の接続部における機械的強度を高めることができ、接続部の変形により生じる断線、接続不良、またそれらに起因する信号劣化などを防ぎ、信頼性の高い信号伝送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施形態１の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図１（ｂ）には、導体線であるところの内導体１０２を第１及び第２のグランド１０３、１０４が設けられた誘電体で挟んでなるストリップ線路１０５が形成されたたとえば２層構造からなる多層回路基板１０１を搭載した高周波集積回路モジュールを示している。
【００１８】
多層回路基板１０１の第１のグランド１０３側には、キャビティ状の露出接続部１０６を設けている。露出接続部１０６には、誘電体層や金属層などが設けられておらず、セミリジッド同軸線路（以下、「同軸線路」と称する。）１０７の中心導体１０８の露出部分が、周囲に実装している回路素子から発生する電磁波の影響を受けないように形成している。
【００１９】
なお、図１には、四角い露出接続部１０６を形成している様子を図示しているが、たとえば丸く形成してもよく、形状は四角に限定されない。また、露出接続部１０６は、たとえばエッチングにより形成したり、機械的に切削することにより形成することができる。
【００２０】
換言すると、同軸線路１０７の中心導体１０８の露出部分が、周囲に実装している回路素子から発生する電磁波の影響を受けないような位置に、露出接続部１０６を設けている。そこに、露出している中心導体１０８と内導体１０２の露出部１０９とが、ほぼ直線的になるように、半田１１０を用いて接着固定している。
【００２１】
また、第１のグランド１０３と第２のグランド１０４とを、ストリップ線路１０５の端部付近に設けているヴィア１１１によって導通している。さらに、外導体１１２を、第１のグランド１０３に半田１１３によって接着固定している。ちなみに、半田１１０，１１３は、鉛が含有されているものであっても、そうでないものであってもよい。
【００２２】
なお、誘電体にはセラミックやアルミナなどを用いることができるが、ここではセラミックを用いており、誘電体の比誘電率はたとえば７．１、誘電体の厚みは第１，第２のグランド側をそれぞれたとえば０．１２ｍｍとしている。また、内導体１０２の幅及び厚みはそれぞれたとえば０．０５ｍｍ、０．０１ｍｍとしており、こうして露出接続部１０６の特性インピーダンスを、ストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスである５０Ω程度としている。
【００２３】
ちなみに、誘電体にセラミックを用いることで、一般に広く普及しているＦＲ４製多層回路基板に比較して、製作精度が高く、また特にＧＨｚオーダーの高周波帯において伝送特性の信頼性を向上することができる。
【００２４】
ところで、露出部１０９は、半田１１０によって、伝送路であるところの同軸線路１０７の中心導体１０８と露出部１０９とを接着するのに十分な大きさとしており、内導体１０２は、たとえば図１１に示すように、露出部１０９に向けてテーパ状に形成することが好ましい。
【００２５】
図１１は、内導体１０２の露出接続部付近を概念的に示した上面図である。これは、一般に導体幅が急激に変化する線路は、高周波帯で整合が図りにくいので不要な反射等が生じる場合があり、これにより、高周波反射特性が劣化する場合が想定されるためである。
【００２６】
具体的には、例えば内導体１０２の幅が０．１ｍｍ程度の場合に、露出部１０９から１．５ｍｍ程度の位置から徐々に幅を広げて、露出部１０９では０．５ｍｍ程度の幅となるようにしている。なお、内導体１０２の幅が露出部１０９より広い場合には、内導体１０２の幅を、露出部１０９から１．５ｍｍ程度の位置から徐々に狭めてテーパ状とすればよい。
【００２７】
本実施形態では、露出接続部１０６を設けて、同軸線路１０７の中心導体１０８の近傍に回路素子を形成しないようにして、中心導体１０８の露出部分は、電磁波の影響を受けにくくしている。また、半田１１０は、露出接続部１０６内に備えられるため、外部から力がかかることで剥がれるという事態がなくなる。
【００２８】
また、内導体１０２と同軸線路１０７の中心導体１０８とが直線的となるようにして固定しているため、中心導体１０８を内導体１０２の端部に導通することができる。また、内導体１０２と同軸線路１０７の中心導体１０８を直接接続しているため、インピーダンスマッチングを阻害することなく、高周波集積回路モジュールを構成することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、外導体１１２と第１のグランド１０３とを、半田１１３によって３カ所接着するようにしているため、これらを直接且つ頑丈に接続することができる。
【００３０】
（実施形態２）
図２（ａ）は、本発明の実施形態２の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図２において、２０４は同軸線路１０７に構造的に負荷をかかりにくくするために設けた露出接続部である。なお、図２では、図１に示した部分と同様の部分には、同一符号を付している。
【００３１】
本実施形態では、露出接続部１０６と露出接続部２０４との段差を、たとえば外導体１１２の半径としている。これにより、同軸線路１０７を曲げることによるストレスがなくなり、ひいては、半田１１３にかかる負荷も少なくすることができ、半田１１３を第１のグランド１０３から剥離しにくくすることができる。このため、図１に示した高周波集積回路モジュールよりも、さらに電気的な接続状態が劣化するのを防止でき、マイクロ波の伝送特性の信頼性も向上する。
【００３２】
（実施形態３）
図３（ａ）は、本発明の実施形態３の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の同軸線路方向の断面図である。本実施形態では、５層構造の多層回路基板３０１を用いている。
【００３３】
図３において、３０７，３０８及び３１１はそれぞれ第３〜第５のグランド、３０９は第１，第３及び第２，第４のグランドをそれぞれ接続するために２次元的に高密度に設けているヴィア、３１７は外導体１１２と第５のグランド３１１とを接続する半田である。
【００３４】
なお、図３では、図２に示した部分と同様の部分には、同一符号を付している。また、本実施形態では、第５のグランド３１１を設ける場合を例に説明したが、外導体１１２と第２のグランド１０４とを、半田３１７によって直接、接続してもよい。
【００３５】
本実施形態のように、たとえば５層構造の多層回路基板３０１を用いても、実施形態２と同様に、電気的な接続状態が劣化するのを防止でき、マイクロ波の伝送特性の信頼性も向上する。
【００３６】
（実施形態４）
図４（ａ）は、本発明の実施形態４の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＡ−Ａ’面における断面図である。図４（ｄ）は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ’面における断面図である。図４において、４０３は多層回路基板３０１の端部である。なお、図４では、図３に示した部分と同様の部分には、同一符号を付している。
【００３７】
本実施形態では、露出接続部２０４の側面が多層回路基板３０１の端部４０３に位置するように設けて、高周波集積回路モジュールの端部４０３で同軸線路１０７の中心導体１０８と内導体１０２の露出部１０９とを接続している。これにより、同軸線路１０７が曲がることがなくなり、図３に示した高周波集積回路モジュールよりも、さらに半田１１３にかかる負荷も少なくすることができる。
【００３８】
なお、図１〜図３に示した高周波集積回路モジュールにおいても、露出接続部１０６を高周波集積回路モジュールの端部に形成するようにしてもよい。
【００３９】
（実施形態５）
図５（ａ）は、本発明の実施形態５の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＡ−Ａ’面における断面図である。図５（ｄ）は、図５（ｂ）のＢ−Ｂ’面における断面図である。図５（ｅ）は、図５（ｂ）のＣ−Ｃ’面における断面図である。
【００４０】
図５において、５０５は端部４０３の切り欠きである。なお、図５では、図４に示した部分と同様の部分には、同一符号を付している。本実施形態では、切り欠き５０５を設けることにより、図５（ｃ）に示すように、第４のグランド３０８と外導体１１２とを半田３１７で固定することができ、図４に示した高周波集積回路モジュールよりも、機械的に強固な接続をすることができる。
【００４１】
（実施形態６）
図６（ａ）は、本発明の実施形態６の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の同軸線路方向の断面図である。本実施形態では、多層回路基板３０１の幅Ｗと露出接続部１０６，２０４の幅とを一致させている。なお、図６では、図５に示した部分と同様の部分には、同一符号を付している。ちなみに、幅Ｗはたとえばここでは２ｍｍ程度としている。
【００４２】
図６に示すような高周波集積回路モジュールの露出接続部１０６，２０４を機械的に切削して形成する場合には、図１〜図５に示した露出接続部１０６等よりも容易である。
【００４３】
（実施形態７）
図７（ａ）は、図５に示した高周波集積回路モジュールとその送受信端子付近を覆う導電体であるところの銅などからなる金属ケースの斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図７（ｃ）は図７（ａ）の状態から高周波集積回路モジュールに金属ケース７０１を装着してこれらを半田付けにより接着固定している様子を示す図である。
【００４４】
図７において、金属ケース７０１は、平行な２枚の金属平板７０２と、同軸線路１０７を通す孔７１１が設けられている金属平板７０９とを備えており、２枚の金属平板７０２の間隔は多層回路基板３０１の厚さと同程度としている。また、金属平板７０２の幅は、露出接続部１０６，２０４の幅より大きくしている。なお、金属以外でも導電性プラスチック等の導電性樹脂や表面に金属メッキされた樹脂であればケース７０１として用いることができる。ちなみに、図７では、図６に示した部分と同様の部分には、同一符号を付している。
【００４５】
図７（ｃ）に示すように、本実施形態では、同軸線路１０７を孔７１１に通してから高周波集積回路モジュールに金属ケース７０１を装着して、第３及び第４のグランド３０７，３０８と金属平板７０２とを半田７０８により接着固定し、同軸線路１０７と孔７１１とを半田７１３により接着固定している。
【００４６】
これにより、金属ケース７０１に同軸線路１０７が固定されるため、高周波集積回路モジュールを内包するキャビネットに外部から力が加えられたときなどに、その力が半田１１０，１１３に直接伝わりにくいので、半田１１０，１１３や金属パターンが剥がれにくい。
【００４７】
さらに、金属ケース７０１は、内導体１０２と同軸線路１０７の中心導体１０８とを電磁気的にシールドすることになり、高周波信号が外部からの電磁ノイズを受けにくくしたり、外部へ電磁ノイズを与えにくくすることができる。さらには、微粉末などが露出している同軸線路１０７の中心導体１０８に接触することがなくなる。
【００４８】
なお、図７では、金属ケース７０１をコの字状としているが、図８に示すように、升状としてもよく、また、図９に示すように、高周波集積回路モジュールも、たとえば図６に示したものを用いて、これと升状の金属ケース７０１とを組み合わせてもよい。ちなみに、図７に示す金属ケース７０１は、高周波集積回路モジュールの幅が長いような場合に適している。
【００４９】
一方、図８，図９に示す金属ケース７０１は、露出部１０９及び同軸線路１０７の中心導体１０８の四方を囲うことができるため、図７に示す金属ケース７０１を用いた場合よりもさらに外部からの電磁ノイズを受けにくくしたり、外部へ電磁ノイズを与えにくくすることができる。
【００５０】
また、図１〜図６に示した高周波集積回路モジュールにおいても、金属ケース７０１で覆うような構成としてもよい。
【００５１】
（実施形態８）
図１０は、図３に示す高周波集積回路モジュールの露出接続部１０６の上部を金属平板９０１で覆った状態を示す斜視図である。金属平板９０１には、同軸線路１０７の外径と同程度の大きさの直径を有する孔９０５を備えており、孔９０５に同軸線路１０７を通して、金属平板９０１と同軸線路１０７とを半田９０４で接着固定し、さらに、金属平板９０１と高周波集積回路モジュールとを半田９０７で接着固定している。
【００５２】
本実施形態によると、実施形態７と同様に、第１，第２のグランド１０３，１０４と外導体１１２との良好な導通を確保できる。また、外部からの電磁ノイズを受けにくくすることができる。
【００５３】
なお、図１〜図６に示した高周波集積回路モジュールにおいても、金属平板９０１で覆うような構成としてもよい。
【００５４】
（実施形態９）
図１２（ａ）は、本発明の実施形態９の高周波集積回路モジュールを概念的に示した斜視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の同軸線路方向の断面図である。本実施形態では、通常使用されるストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスを５０Ω程度とするための手法を説明する。
【００５５】
実施形態１において説明したように、誘電体の比誘電率や厚み、内導体１０２の幅及び厚みを変えることによって、ストリップ線路１０５の特性インピーダンスを調整することができる。
【００５６】
しかし、高周波集積回路モジュールの小型化などの要請により、誘電体の厚み等を変えられない場合があるので、露出接続部１０６が存在する区間１１０２における特性インピーダンスがストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスに等しくなるように、区間１１０２内の第２のグランド１０４を除去して、この区間１１０２における内導体１０２の幅及び内導体に接する誘電体の厚みを変更している。
【００５７】
このため、本実施形態では、誘電体の厚み等を変えられないような場合であっても、ストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスをマッチングすることができ、設計段階のインピーダンスマッチングが容易になる。また、各グランドの分布定数的な設計も容易になる。これにより、不要な反射、放射を抑制して、伝送特性の信頼性を向上することができる。
【００５８】
（実施形態１０）
図１３は、図６に示した高周波集積回路モジュールとその送受信端子付近を覆う銅などからなる金属ケースの斜視図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の同軸線路方向の断面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）の状態から高周波集積回路モジュールに金属ケース１２０１を装着してこれらを半田により接着固定している様子を示す図である。
【００５９】
本実施形態では、金属ケース１２０１の形状を、たとえば図７に示した金属ケース７０１と異ならせている。これは、金属ケース１２０１の金属平板１２１６とストリップ線路１０５及び同軸線路１０７との距離を調整することにより、実施形態９と同様に、誘電体の厚み等を変えられないような場合であっても、ストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスをマッチングできるようにするためである。
【００６０】
つぎに、金属ケース１２０１を用いることによりストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスのマッチング原理について説明する。まず、露出接続部１０６が存在する区間における伝送モードは、準ＴＥＭ（transverseelectro-magnetic）モードと考えられ、以下のパラメータによってその特性インピーダンスは変化する。
【００６１】
すなわち、露出部１０９の幅、誘電体の厚み、露出部１０９と金属ケース７０１との間隔のいずれかを変えることによって特性インピーダンスは変化する。これらのパラメータを変化させたときの特性インピーダンスの求め方を以下に示す。
【００６２】
図１４は、露出接続部１０６が存在する区間における断面図である。図１４において、ｗは露出部１０９の幅、ｈは誘電体の厚み、ｓは露出部１０９と金属ケース１２０１との間隔である。図１５（ａ）は、露出部１０９の幅ｗ／誘電体の厚みｈに対する規格化特性インピーダンスＺ0のグラフである。図１５（ｂ）は、露出部１０９と金属ケース１２０１との間隔ｓ／誘電体の厚みｈに対する規格化特性インピーダンスＺ0のグラフである。
【００６３】
図１４に示した３つのパラメータｗ，ｈ，ｓのいずれかを変化させると、図１５（ａ），図１５（ｂ）に示すように、特性インピーダンスをマッチングすることができることがわかる。また、図１５（ａ）に示すように、たとえば［ｗ／ｈ≒０．６］のときに、特性インピーダンスＺ0が１となり、図１５（ｂ）に示すように、たとえば［ｓ／ｈ≒０．９］のときに、特性インピーダンスＺ0が１となる。
【００６４】
なお、規格化特性インピーダンスＺ0は、ある値で規格化しているものであり、図１４に示すような断面を有する伝送線路の基本モードが準ＴＥＭモードであると考えられるため、断面における静的電磁界を市販の電磁界シミュレータ等で解析することによって容易に求めればよい。
【００６５】
なお、ここでは、実施形態９と同様に、第２のグランド１０４を除去して、この区間１１０２における内導体１０２の幅及び内導体に接する誘電体の厚みを変えており、露出接続部１０６が存在する区間１１０２における特性インピーダンスが、ストリップ線路１０５及び同軸線路１０７の特性インピーダンスに等しくなるようにしている。これにより、最適な整合状態を達成し、不要な反射等を抑制して、伝送特性の信頼性を向上することができる。
【００６６】
以上、各実施形態では、ストリップ線路を形成した高周波集積回路を例に説明したが、たとえば、金属ケース７０１や、金属平板９０１で半田１１３等を覆うようにすれば、半田１１３等が剥がれにくくなるため、高周波信号の伝送線をグランドで挟むようにして形成されたコプレーナ線路を形成した高周波集積回路にも適用することができる。
【００６７】
また、携帯電話機、光通信機などの通信機は、音声信号や光信号を高周波信号に変調して他の通信機に送信ための高周波信号処理部を備えている。各実施形態で説明した高周波集積回路モジュールを通信機の高周波信号処理部に搭載すれば、電磁波の影響を受けにくく、電気的な接続状態が劣化しない通信機を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態１の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態３の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図４】本発明の実施形態４の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図５】本発明の実施形態５の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図６】本発明の実施形態６の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図７】図５に示した高周波集積回路モジュールとその送受信端子付近を覆うコの字状金属ケースの斜視図及び断面図である。
【図８】図５に示した高周波集積回路モジュールとその送受信端子付近を覆う升状の金属ケースの斜視図及び断面図である。
【図９】図６に示した高周波集積回路モジュールとその送受信端子付近を覆う升状の金属ケースの斜視図及び断面図である。
【図１０】図３に示す高周波集積回路モジュールの露出接続部の上部を金属平板で覆った状態を示す斜視図である。
【図１１】テーパ状の内導体を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態９の高周波集積回路モジュールの斜視図及び断面図である。
【図１３】図１２に示した高周波集積回路モジュールとその送受信端子付近を覆う金属ケースの斜視図及び断面図である。
【図１４】露出接続部が存在する区間における断面図である。
【図１５】露出部の幅ｗ／誘電体の厚みｈに対する規格化特性インピーダンスＺ0及び露出部と金属ケースとの間隔ｓ／誘電体の厚みｈに対する規格化特性インピーダンスＺ0を示す図である。
【図１６】従来技術の高周波集積回路モジュールの送受信端子付近の斜視図及び断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  多層回路基板
１０２  内導体
１０３  第１のグランド
１０４  第２のグランド
１０５  ストリップ線路
１０６，２０４  露出接続部
１０７  同軸線路
１０８  中心導体
１０９  露出部
１１０，１１３，３１７  半田
１１１  ヴィア
１１２  外導体
３０７  第３のグランド
３０８  第４のグランド
３０９  ヴィア
３１１  第５のグランド
４０３  端部
５０５  切り欠き
７０１  金属ケース
７０２  金属平板
７０９  金属平板
７１１  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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