(57)【要約】【課題】複数層の誘電体基板上に部品が設置された装置において、高い実装密度で部品を実装する。【解決手段】内部導体に絶縁体層を被覆させ、該絶縁体層に外部導体を被覆させ、外部導体と絶縁体層とに前記内部導体を露出させるように開口部を設け、誘電体基板の表面に形成されたマイクロストリップライン、コプレーナライン等の信号線路を、前記開口部を通して前記内部導体と電気的に接続させることで、従来の構造よりも高い実装密度で誘電体基板上に電子部品を実装することができる。また、上記構造によって従来の構造よりも高い放熱性を実現することができる。【選択図】図１
2013258484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体と、該内部導体を被覆する絶縁体層と、該絶縁体層を被覆する外部導体層と、該内部導体を露出させる該絶縁層及び該外部導体層に形成された開口部とを有する同軸線路と、
前記内部導体と電気的に接続し、かつ、前記開口部を通るように形成された信号線路を表面に有する誘電体基板と、
を含むことを特徴とする誘電体基板接続構造。
【請求項２】
前記同軸線路は積層された複数の誘電体基板上の信号線路間を接続し、少なくとも一つの誘電体基板の表面に形成された信号線路が前記開口部を通るように形成されていることを特徴とする請求項２記載の誘電体基板接続構造。
【請求項３】
複数の前記誘電体基板上の信号線路は、積層方向で同じ方向の面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の誘電体基板接続構造。
【請求項４】
複数の前記誘電体基板上の信号線路は、互いに向かい合う面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の誘電体基板接続構造。
【請求項５】
前記信号線路は、前記誘電体基板の前記信号線路と反対側の面に導体が形成されたマイクロストリップラインを構成する信号線路であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の誘電体基板接続構造。
【請求項６】
前記信号線路は、前記信号線路を挟むように平行に複数の導体が形成されたコプレーナ線路を構成する信号線路であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の誘電体基板接続構造。
【請求項７】
誘電体基板の表面に信号線路を形成し、
内部導体に絶縁体層を被覆させ、
前記絶縁体層に外部導体を被覆させ、
前記外部導体と前記絶縁体層とに前記内部導体を露出させるように開口部を形成し、
前記信号線路を、前記開口部を通るように前記内部導体と電気的に接続する
ことを特徴とする誘電体基板積層方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体基板上の信号線路と、同軸線路との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタ等の電子部品が誘電体基板上に実装された構造を有する装置において、誘電体基板上のマイクロストリップライン等の信号線路と、同軸線路または同軸コネクタとを電気的に接続する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、誘電体基板上の信号線路と、該誘電体基板に設けられたスルーホールを通る同軸線とを接続することにより、複数の積層したそれぞれの誘電体基板上の信号線路間を接続する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ここで、図１０及び図１１をもとに、従来技術を用いた誘電体基板の積層構造について説明する。図１０は従来技術を用いた誘電体基板の接続構造を示す側面図である。図１１は従来の誘電体基板の接続構造における各層の誘電体基板の構造を示す平面図であり、（ａ）は図１０中のＡ点から実線矢印方向に見た平面図、（ｂ）は図１０中のＢ点から破線矢印方向に見た平面図、（ｃ）は図１０中のＢ点から実線矢印方向に見た平面図、（ｄ）は図１０中のＣ点から破線矢印方向に見た平面図である。
【０００５】
図１０及び図１１において、誘電体基板３０１の外側の面には信号線路３０３が形成され、信号線路３０３上の適所には抵抗、コンデンサ等の電子部品３０５が実装されている。また、図１０及び図１１において、誘電体基板３０２の外側の面には信号線路３０４が形成され、信号線路３０４上の適所には電子部品３０５が実装されている。なお、ここでいう「内側の面」とは、それぞれの誘電体基板において他の誘電体基板と向かい合った面のことを指し、「外側の面」とはその反対側の面のことを指すものとする。
【０００６】
誘電体基板３０１の内側の面と誘電体基板３０２の内側の面とは同軸線路３０６によって接続されている。ここで、同軸線路３０６は中心部に内部導体３０７が、また外周に外部導体３０８が同心円状に形成され、内部導体３０７と外部導体３０８との間には誘電体３０９が介在せしめられている。そして、信号線路３０３と信号線路３０４とは、内部導体３０７を介して電気的に接続されている。
【０００７】
また、誘電体基板３０１の内側の面と誘電体基板３０２の内側の面には導体箔等によって電位の基準面（ＧＮＤ面）が形成されており、外部導体３０８を介して互いに電気的に接続されている。
【０００８】
図１０及び図１１において図示したように、従来の実装方法では複数の誘電体基板を積層させてそれぞれの誘電体基板に電子部品を実装する場合、同軸を挟んだ各々の誘電体基板の外側の面に信号線路が形成される。図１２は従来の誘電体基板積層構造を筐体３００に格納した場合の例を示す側面図である。なお、図１０及び図１１に示した誘電体基板接続構造の要素と共通するものに関しては、同一の符号を付している。図１２に示す構造では、電子部品を両誘電体基板の外側の面に実装しなければならず、両誘電体基板の間に電子部品が実装されない無駄な空間が生じるため、実装密度が低くなってしまう。
【０００９】
上述の問題を解決するために、スルーホール等を利用して信号線路を誘電体基板の内側の面に導くことで、電子部品の実装面の向きを揃える構造が考えられる。図１３は従来の誘電体基板の層状構造において、スルーホール３１０を用いて実装面を変更した場合の形態を示す側面図、図１４（ａ）は図１３中のＡ点から実線矢印方向に見た平面図、（ｂ）は図１３中のＢ点から破線矢印方向に見た平面図、（ｃ）は図１３中のＢ点から実線矢印方向に見た平面図、（ｄ）は図１３中のＣ点から破線矢印方向に見た平面図である。図１３及び図１４において、誘電体基板３０２の内側の面には信号線路３１１が形成され、その適所には電子部品３０５が実装されている。また、信号線路３１１は、スルーホール３１０を通じて信号線路３０４と電気的に接続されている。
【００１０】
このような構造を用いることで誘電体基板３０１と誘電体基板３０２とで電子部品３０５の実装面の向きを揃えることが可能となるが、該構造においては電子部品の実装に様々な制約が生じるため、実装密度を大きくする効果は限定的である。
【００１１】
具体的には、誘電体基板３０２の内側の面において、同軸線路３０６とスルーホール３１１との間には信号線路が存在しないため、この領域に電子部品を実装することができない。また、誘電体基板３０２の外側の面において、同軸線路３０６とスルーホール３１１との間に信号線路３０４が存在するため、この部分を筐体のＧＮＤ面（電位が０である基準面）に接触させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開平６−７３９０２号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明では、複数層の誘電体基板上に部品が配置された装置において、高い実装密度で部品を実装することが可能な構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明にかかる誘電体基板接続構造は、内部導体と、該内部導体を被覆する絶縁体層と、該絶縁体層を被覆する外部導体層と、該内部導体を露出させる開口部とを有する同軸線路と、前記内部導体と電気的に接続された信号線路を表面に有する誘電体基板とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
複数層の誘電体基板上に部品が配置された装置において、高い実装密度で部品を実装することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の斜視図。
【図２】第１の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の側面図。
【図３】第１の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の平面図。
【図４】第１の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造を筐体１００に格納した場合の側面図例。
【図５】第２の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の側面図。
【図６】第２の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の平面図。
【図７】第３の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の側面図。
【図８】第３の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の平面図。
【図９】第３の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造を筐体２００に格納した場合の側面図例。
【図１０】従来技術を用いた誘電体基板の第一の例の接続構造を示す側面図。
【図１１】従来技術を用いた誘電体基板の第一の例の接続構造を示す平面図。
【図１２】従来技術を用いた誘電体基板の第一の例の接続構造を筐体３００に格納した場合の側面図例。
【図１３】従来技術を用いた誘電体基板の第二の例の接続構造を示す側面図。
【図１４】従来技術を用いた誘電体基板の第二の例の接続構造を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる誘電体基板接続構造の実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態は開示の技術を限定するものではない。
［第１の実施の形態］
【００１８】
図１は第１の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の斜視図、図２は第１の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の側面図である。また、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ図２中のＡ点から実線矢印方向に見た平面図（ａ）、Ｂ点から破線矢印方向に見た平面図（ｂ）、Ｂ点から実線矢印方向に見た平面図（ｃ）及びＣ点から破線矢印方向に見た平面図（ｄ）である。
【００１９】
ここで、本実施の形態にかかる誘電体基板の材質としてはエポキシ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド等が用いられることが一般的である。しかし、本実施の形態にかかる誘電体基板接続構造を含む装置の機能が正しく実現可能であれば、どのような誘電体を用いても構わない。これは第２の実施の形態以降についても同様である。
【００２０】
図１、図２及び図３において、誘電体基板１の外側の面には信号線路３が形成され、信号線路３上の適所には抵抗、コンデンサ等の電子部品５が実装されている。なお、本実施の形態では引き続き、それぞれの誘電体基板において他の誘電体基板と向かい合った面を「内側の面」、その反対側の面を「外側の面」と呼称することがある。また、以下信号線路としてマイクロストリップラインを用いた場合について説明する。
【００２１】
また、図１、図２及び図３において、誘電体基板２の内側の面には信号線路４が形成され、信号線路４上の適所には電子部品５が実装されている。
誘電体基板１の内側の面と誘電体基板２の内側の面との間には同軸線路６が形成されており、同軸線路６は中心部に内部導体７が、また外周に外部導体８が同心円状に形成され、内部導体７と外部導体８との間には誘電体９が介在せしめられている。また、外部導体８の外側には必要に応じて絶縁体層（図示せず）が形成されていてもよい。そして、信号線路３と信号線路４とは、内部導体７を介して電気的に接続されている。また、各々の同軸線路は、本発明にかかる誘電体基板接続構造を構成する各電子部品及び各信号線路の特性インピーダンスと整合するように配置されているものとする。
【００２２】
さらに、同軸線路６には内部導体７を露出させるように切り出し窓１０が形成されており、信号線路４は切り出し窓１０を通り、外部導体８に接触することなく内部導体７と電気的に接続されている。
【００２３】
誘電体基板１の内側の面には導体箔等によってＧＮＤ面が形成されており、同軸線路６の外部導体８と電気的に接続されている。また、誘電体基板２の外側の面にも導体箔等によってＧＮＤ面が形成され、スルーホール１１を介して外部導体８と電気的に接続されている。
【００２４】
本実施の形態によれば、誘電体基板１と誘電体基板２とを同軸線路６によって接続した構造において誘電体基板２の内側の面に実装面を設けることが可能である。すなわち、複数層の誘電体基板を接続する構造において、各層の電子部品の実装面の向きを揃えることができる。また、本構造によれば、実装される電子部品の大きさに合わせて同軸線路６の長さを設定することで、容易に誘電体基板間の厚さを変更できる。さらに、本構造によれば、スルーホールを用いて実装面を変更することなく各層の電子部品の実装面を揃えることが可能であるので、従来の誘電体基板接続構造よりも電子部品の実装面を揃えた際に生じる構造上の制約が少ない。したがって、本実施の形態にかかる誘電体基板接続構造は、従来の誘電体基板接続構造と比較して高い実装密度を実現することができる。
【００２５】
図４は本実施の形態にかかる誘電体基板接続構造を筐体１００に格納した場合の例を表す側面図である。なお、図１乃至図３に示した誘電体基板接続構造の要素と共通するものに関しては、同一の符号を付している。図４に示すように、本実施の形態によれば、誘電体基板２の外側の面全体をＧＮＤ面とすることができるので、誘電体基板２の外側の面を筐体１００のＧＮＤ面と任意に接触させることができる。したがって、本実施の形態にかかる誘電体基板接続構造は、従来の誘電体基板接続構造と比較して放熱性を高くすることができるとともに、ＧＮＤ面を強化することができる。
【００２６】
なお、図１、図２及び図３において、各誘電体基板上に電子部品５がそれぞれ１個ずつ図示されているが、実際にはそれぞれ複数個実装されていても構わない。また、図１，図２及び図３において、信号線路３及び信号線路４は直線上に図示されているが、実際にはそれぞれ曲線であっても、分岐していても構わない。また、図１、図２及び図３において、信号線路３と信号線路４が平行となるように切り出し窓１０の向きが設定されているが、実際には任意の方向に切り出し窓１０を形成し、内部導体７と信号線路４とを接続させても構わない。
［第２の実施の形態］
【００２７】
次に、第２の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造について説明する。第１の実施の形態では、２層の誘電体基板を接続させた構造について説明を行ったが、第２の実施の形態では３層以上の誘電体基板を接続させた構造について説明を行う。
【００２８】
図５は、第２の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の側面図である。図５及び図６において、誘電体基板１０１の上側の面には信号線路１０４が、誘電体基板１０２の上側の面には信号線路１０５が、誘電体基板１０３の上側の面には信号線路１０６がそれぞれ形成され、信号線路１０４、信号線路１０５及び信号線路１０６上の適所にはそれぞれ抵抗、コンデンサ等の電子部品１０７が実装されている。
【００２９】
図６は第２の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造を示す平面図であり、（ａ）は誘電体基板１０１の平面図、（ｂ）は誘電体基板１０２の平面図、（ｃ）は誘電体基板１０３の平面図である。誘電体基板１０１の下側の面と誘電体基板１０２の上側の面との間には同軸線路１０８が形成されており、同軸線路１０８は中心部に内部導体１０９が、また外周に外部導体１１０が同心円状に形成され、内部導体１０９と外部導体１１０との間には誘電体１１１が介在せしめられている。また、外部導体１１０の外側には必要に応じて絶縁体層（図示せず）が形成されていてもよい。そして、信号線路１０４と信号線路１０５とは、内部導体１０９を介して電気的に接続されている。
【００３０】
同様に、誘電体基板１０２の下側の面と誘電体基板１０３の上側の面との間にも同軸線路１０８が形成されており、信号線路１０５と信号線路１０６とは、内部導体１０９を介して電気的に接続されている。また、各々の同軸線路は、本発明にかかる誘電体基板接続構造を構成する各電子部品及び各信号線路の特性インピーダンスと整合するように配置されているものとする。
【００３１】
さらに、同軸線路１０８には内部導体１０９を露出させるように切り出し窓１１２が形成されており、信号線路１０５、信号線路１０６はそれぞれ切り出し窓を通り、外部導体１１０に接触することなく内部導体１０９と電気的に接続されている。誘電体基板１０１，１０２及び１０３の下側の面には導体箔等によってＧＮＤ面が形成されており、それぞれのＧＮＤ面は、スルーホール１１３及び外部導体１１０を介して互いに電気的に接続されている。
【００３２】
本実施の形態によれば、各層の電子部品の実装面を揃えることで、３層以上の誘電体基板を接続させた構造をとることができる。
［第３の実施の形態］
【００３３】
次に、第３の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造について説明する。第１の実施の形態及び第２の実施の形態では２層以上の誘電体基板を接続させた構造において、各層の電子部品の実装面を揃えた構造について説明を行ったが、第３の実施の形態では２層の誘電体基板を接続させた構造において、２つの誘電体基板をつなぐ同軸線路を挟んで向かい合った面に電子部品の実装面が形成された構造について説明を行う。
【００３４】
図７は、第３の実施の形態にかかる誘電体基板接続構造の側面図、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ図７中のＡ点から実線矢印方向に見た平面図（ａ）、Ｂ点から破線矢印方向に見た平面図（ｂ）、Ｂ点から実線矢印方向に見た平面図（ｃ）及びＣ点から破線矢印方向に見た平面図である。
【００３５】
図７及び図８において、誘電体基板２０１の内側の面には信号線路２０３が形成され、信号線路２０３上の適所には抵抗、コンデンサ等の電子部品２０５が実装されている。また、図７において、誘電体基板２０２の内側の面には信号線路２０４が形成され、信号線路２０４上の適所には抵抗、コンデンサ等の電子部品２０５が実装されている。
【００３６】
誘電体基板２０１の下側の面と誘電体基板２０２の上側の面との間には同軸線路２０６が形成されており、同軸線路２０６は中心部に内部導体２０７が、また外周に外部導体２０８が同心円状に形成され、内部導体２０７と外部導体２０８との間には誘電体２０９が介在せしめられている。また、外部導体２０８の外側には必要に応じて絶縁体層（図示せず）が形成されていてもよい。そして、信号線路２０３と信号線路２０４とは、内部導体２０７を介して電気的に接続されている。また、各々の同軸線路は、本発明にかかる誘電体基板接続構造を構成する各電子部品及び各信号線路の特性インピーダンスと整合するように配置されているものとする。
【００３７】
さらに、同軸線路２０６には内部導体２０７を露出させるように切り出し窓２１０及び切り出し窓２１１が形成されている。そして、信号線路２０３は切り出し窓２１０を、信号線路２０４は切り出し窓２１１をそれぞれ通り、外部導体２０８に接触することなく内部導体２０７と電気的に接続されている。
【００３８】
誘電体基板２０１の上側の面には導体箔等によってＧＮＤ面が形成されており、スルーホール２１２を介して外部導体２０８と電気的に接続されている。また、誘電体基板２０２の下側の面には導体箔等によってＧＮＤ面が形成されており、スルーホール２１２を介して外部導体２０８と電気的に接続されている。
【００３９】
本実施の形態によれば、誘電体基板２０１と誘電体基板２０２とを同軸線路２０６によって結合した構造において誘電体基板２０１の下側の面と誘電体基板２０２の上側の面とに実装面を設けることが可能である。したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と比較してさらに高い実装密度を実現することができるとともに、ＧＮＤ面を強化することができる。
【００４０】
図９は本実施の形態にかかる誘電体基板接続構造を筐体２００に格納した場合の例を表す側面図である。なお、図７及び図８に示した誘電体基板接続構造の要素と共通するものに関しては、同一の符号を付している。図９に示すように、本実施の形態によれば、誘電体基板２０１及び誘電体基板２０２の外側の面を筐体２００のＧＮＤ面と任意に接触させることができる。したがって、本実施の形態にかかる誘電体基板接続構造は、第１の実施の形態と比較してさらに放熱性を高くすることができる。
【００４１】
なお、ここまで本発明にかかる誘電体基板接続構造における信号線路としてマイクロストリップラインを用いた場合の例について説明を行ってきたが、実際にはコプレーナラインを信号線路として用いてもよい。それと同様に、本発明にかかる誘電体基板接続構造の各構成要素は、必ずしも図示の通りの形態をとる必要はなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の形態をとることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１，２          誘電体基板
３，４          信号線路
５              電子部品
６              同軸線路
７              内部導体
８              外部導体
９              誘電体
１０            切り出し窓
１１            スルーホール
１００          筐体
１０１〜１０３  誘電体基板
１０４〜１０６  信号線路
１０７          電子部品
１０８          同軸線路
１０９          内部導体
１１０          外部導体
１１１          誘電体
１１２          切り出し窓
１１３          スルーホール
２００          筐体
２０１，２０２  誘電体基板
２０３，２０４  信号線路
２０５          電子部品
２０６          同軸線路
２０７          内部導体
２０８          外部導体
２０９          誘電体
２１０，２１１  切り出し窓
２１２          スルーホール
３００          筐体
３０１，３０２  誘電体基板
３０３，３０４  信号線路
３０５          電子部品
３０６          同軸線路
３０７          内部導体
３０８          外部導体
３０９          誘電体
３１０，３１１  スルーホール
３１２          信号線路
【図１】
2013258484.tif 000003
【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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