(57)【要約】【課題】組立性が良く、３０ＧＨｚを超えるミリ波帯の高周波信号を低損失で伝播することのできるミリ波伝送モジュールを提供すること。【解決手段】ケース２に、マイクロストリップ基板１０を収容する第１凹部３ａと、該第１凹部３ａの開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも第１凹部３ａにおける幅方向の寸法よりも大きく開口した第２凹部３ｂと、を有する段付き凹部３を形成し、第１蓋部材４を第１凹部３ａと第２凹部３ｂとの連続部分である段差部３ｃに設けて第１凹部内３ａを覆閉することで、マイクロストリップ基板１０から発生する電磁場を閉じ込める閉じ込め領域を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロストリップ線路（１０ａ）を形成したマイクロストリップ基板（１０）をケース（２）内に収容し、外部からのミリ波信号を前記マイクロストリップ線路を介して伝播するミリ波伝送モジュール（１）であって、
前記ケースには、
前記マイクロストリップ基板を収容する第１凹部（３ａ）と、該第１凹部の開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも前記第１凹部における幅方向の寸法よりも大きく開口した第２凹部（３ｂ）と、を有する段付き凹部（３）が形成され、
前記第１凹部を覆閉する第１蓋部材（４）を、前記第１凹部と前記第２凹部との連続部分である段差部（３ｃ）に設け、前記第１凹部内を前記マイクロストリップ基板から発生する電磁場を閉じ込める閉じ込め領域とすることを特徴とするミリ波伝送モジュール。
【請求項２】
前記ケース（２）の外周部分に形成された取付孔（６）にコネクタ（２０）が取り付けられ、
前記第１凹部（３）の深さは、少なくとも前記コネクタ（２０）の内部導体（２０ａ）と前記マイクロストリップ線路（１０ａ）とのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法であることを特徴とする請求項１記載のミリ波伝送モジュール。
【請求項３】
マイクロストリップ線路（１０ａ）を形成したマイクロストリップ基板（１０）をケース（２）内に収容し、外部からのミリ波信号を前記マイクロストリップ線路を介して伝播するミリ波伝送モジュール（１）の製造方法であって、
前記マイクロストリップ基板を収容する第１凹部（３ａ）と、該第１凹部の開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも前記第１凹部における幅方向の寸法よりも大きく開口した第２凹部（３ｂ）と、を有する段付き凹部（３）を前記ケースに形成するステップと、
前記第１凹部を覆閉する第１蓋部材（４）を、前記第１凹部と前記第２凹部との連続部分である段差部（３ｃ）に設けるステップと、
を含むことを特徴とするミリ波伝送モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記第１凹部（３）の深さを、少なくとも前記ケース（２）の外周部分の取付孔（６）に取り付けられたコネクタ（２０）の内部導体（２０ａ）と前記マイクロストリップ線路（１０ａ）とのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法で形成するステップを含むことを特徴とする請求項３記載のミリ波伝送モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に３０ＧＨｚを超えるミリ波帯の高周波信号を低損失で伝播するミリ波伝送モジュール及び該モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、高周波伝送モジュールに実装する高周波回路基板として、平面回路上にマイクロストリップ線路を形成したマイクロストリップ基板を用いて場合、数ＧＨｚの高周波信号を伝送すると電磁波はＴＥＭモード(Transverse Electromagnetic mode) で伝播するが、３０ＧＨｚを超えるミリ波帯の高周波信号を伝送すると、ＴＥＭモード以外の伝播モードが発生したり、線路からの放射により伝播損失が大きくなるという問題があった。
【０００３】
そこで、上記問題を解消するべく、３０ＧＨｚ以上のミリ波信号を伝播する場合には、例えば図３に示すように、誘電体基板の伝送ライン近傍に電磁界が集中するコプレーナ導波路を形成した高周波回路基板をケース内に配置し、蓋部材によってケース内に高周波回路基板をパッケージした高周波伝送モジュールが知られている。
【０００４】
また、上記構成とは別の構成例として、下記特許文献１に開示されるように、裏面に裏面接地導体を有した誘電体基板と、誘電体基板上に形成された主導体及び主導体と所定のギャップを有し形成された接地導体とからなるコプレーナ線路と、接地導体と裏面接地導体との間を電気的に接続する接続導体と、コプレーナ線路を覆う誘電体膜と、誘電体膜上に形成された導体および裏面接地導体を構成部分として含み前記コプレーナ線路を包んだ状態に構成されたシールド構成部と、を備えたマイクロ波回路が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２４２７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図３に示すように、コプレーナ線路が形成された高周波回路基板をケース内に設置する場合、基板をケース内に浮かせた状態で固定する必要があり、ケースが大型化するとともに構造が複雑なものになり、組み立て性が悪いという問題もあった。
【０００７】
また、特許文献１に開示される回路では、高周波回路基板として、所謂グランデットコプレーナ線路を使用しているため、図３に示す構成のようにケース内における基板下部に所定の空間を設ける必要はないが、裏面接地導体と表面側の接地導体とを等電位に調整しなければならず、基板にビアホールを設ける等の処理による調整作業が困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、組立て性が良い、且つ３０ＧＨｚを超えるミリ波帯の高周波信号を低損失で伝播することのできるミリ波伝送モジュール及び該モジュールの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたミリ波伝送モジュールは、マイクロストリップ線路１０ａを形成したマイクロストリップ基板１０をケース２内に収容し、外部からのミリ波信号を前記マイクロストリップ線路を介して伝播するミリ波伝送モジュール１であって、
前記ケースには、
前記マイクロストリップ基板を収容する第１凹部３ａと、該第１凹部の開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも前記第１凹部における幅方向の寸法よりも大きく開口した第２凹部３ｂと、を有する段付き凹部３が形成され、
前記第１凹部を覆閉する第１蓋部材４を、前記第１凹部と前記第２凹部との連続部分である段差部３ｃに設け、前記第１凹部内を前記マイクロストリップ基板から発生する電磁場を閉じ込める閉じ込め領域とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載されたミリ波伝送モジュールは、請求項１記載のミリ波モジュールにおいて、前記ケース２の外周部分に形成された取付孔６にコネクタ２０が取り付けられ、
前記第１凹部３の深さは、少なくとも前記コネクタ２０の内部導体２０ａと前記マイクロストリップ線路１０ａとのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載されたミリ波伝送モジュールの製造方法は、マイクロストリップ線路１０ａを形成したマイクロストリップ基板１０をケース２内に収容し、外部からのミリ波信号を前記マイクロストリップ線路を介して伝播するミリ波伝送モジュール１の製造方法であって、
前記マイクロストリップ基板を収容する第１凹部３ａと、該第１凹部の開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも前記第１凹部における幅方向の寸法よりも大きく開口した第２凹部３ｂと、を有する段付き凹部３を前記ケースに形成するステップと、
前記第１凹部を覆閉する第１蓋部材４を、前記第１凹部と前記第２凹部との連続部分である段差部３ｃに設けるステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載に記載されたミリ波伝送モジュールの製造方法は、請求項３記載のミリ波伝送モジュールの製造方法において、前記第１凹部３の深さを、少なくとも前記ケース２の外周部分の取付孔６に取り付けられたコネクタ２０の内部導体２０ａと前記マイクロストリップ線路１０ａとのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法で形成するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のミリ波伝送モジュールによれば、３０ＧＨｚ以上のミリ波信号を伝播した場合であっても、マイクロストリップ基板上で発生するＴＥＭモード以外の伝播モードの電磁界や放射等を閉じ込められるため、低損失でミリ波信号を伝播することができる。
【００１４】
また、第２凹部が第１凹部の上方を開放するように形成されているため、第１凹部にマイクロストリップ基板が収納しやすく、また基板上のマイクロストリップ線路とコネクタの内部導体とのワイヤボンディングや基板上に実装された電子部品の接続作業等の組立て性の向上を図ることができる。
【００１５】
さらに、少なくともコネクタの内部導体と基板上のマイクロストリップ線路とのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法で第１凹部の深さを設定しているため、第１凹部を必要最低限のスペースで形成することができ、ミリ波伝送モジュールの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）本発明に係るミリ波伝送モジュールの構成を示す上面図である。  （ｂ）同モジュールの側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。
【図３】従来のコプレーナ線路を形成した高周波回路基板を実装したミリ波伝送モジュールの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等によりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれる。
【００１８】
まず、図１又は図２を参照しながら、本発明に係るミリ波伝送モジュールの構成について説明する。
【００１９】
なお、本明細書中では、伝送線路として誘電体基板上にマイクロストリップ線路を形成した高周波回路基板であるマイクロストリップ基板を収容した伝送モジュールであり、基板上のマイクロストリップ線路を基準としたときの信号の伝播方向を「長さ方向」とし、同一面上で長さ方向と直交する方向を「幅方向」としてそれぞれ定義する。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本例のミリ波伝送モジュール１は、高周波回路基板として裏面に接地導体を形成した誘電体基板上にマイクロストリップ線路１０ａが形成されたマイクロストリップ基板１０を使用し、このマイクロストリップ基板１０が直方体のケース２内に収容されている。なお、図１では、後述する第２蓋部材５を省略した構成としている。
【００２１】
図１において、ケース２の外周部分における長さ方向の両端には、外部と接続するための表面実装部品（図例では、同軸ケーブル等に設けられた雌型コネクタ（接栓）と結合する雄型コネクタ（同軸接栓座）、以下、単に「コネクタ２０」という）を取り付けるための取付孔が形成されている。また、コネクタ２０の内部導体２０ａの周囲には、内部導体２０ａを保護する絶縁部材２０ｂが設けられている。
【００２２】
また、図２に示すように、ケース２には、マイクロストリップ基板１０を収納するための第１凹部３ａと、第１凹部３ａの開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも第１凹部３ａの幅方向の寸法よりも大きく開口した第２凹部３ｂとを有し、第２凹部３ｂの略中央部分に第１凹部３ａが形成される逆凸形状の段付き凹部３が形成されている。なお、段付き凹部３の形成位置は、取り付けられるコネクタ２０の取付位置に応じて適宜設定される。
【００２３】
第１凹部３ａにおける幅方向の寸法は、マイクロストリップ基板１０の幅方向の寸法と略同等となるように形成されている。また、第１凹部３ａの深さは、少なくともコネクタ２０の内部導体２０ａと基板上のマイクロストリップ線路１０ａとのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法で形成されている。
【００２４】
これにより、少なくともコネクタ２０の内部導体２０ａと、マイクロストリップ基板１０上のマイクロストリップ線路１０ａとをワイヤボンディングするためのスペースが確保されることに加え、第１凹部３ａのスペースが必要最低限となり、ミリ波伝送モジュール１の小型化を実現することができる。
【００２５】
さらに、第１凹部３ａにマイクロストリップ基板１０を収容した後にその開口部を覆閉するため、第１凹部３ａと第２凹部３ｂとの連続部分である段差部３ｃに第１蓋部材４が設けられている。このように、マイクロストリップ基板１０を収容した第１凹部３ａを第１蓋部材４で覆閉することで、マイクロストリップ基板１０から発生する電磁場を閉じ込める閉じ込め領域を形成している。
【００２６】
従って、３０ＧＨｚ以上のミリ波信号を伝播した場合であっても、ＴＥＭモード以外の伝播モードの電磁界や放射等を閉じ込めることができるため、低損失でミリ波信号を伝播することができる。
【００２７】
第２凹部３ｂは、第１凹部３ａの開口端部から上方に向けて連続形成され、マイクロストリップ基板１０を第１凹部３ａに収容する作業、基板収容後にコネクタ２０の内部導体２０ａとのワイヤボンディング作業、基板上の電子部品の接続作業等の組立て性向上を目的としたスペースとして利用される。そのため、第２凹部３ｂの幅方向の寸法は、少なくとも第１凹部３ａの幅方向の寸法よりも長く設定されていればよい。また、第２凹部３ｂの深さも、取付作業等の組立て性を考慮しつつ、作製するミリ波伝送モジュール１の大きさによって適宜設定される。
【００２８】
また、第２凹部３ｂの開口部には、第１凹部３ａを第１蓋部材４で覆閉した後に、この開口部を覆閉する第２蓋部材５が設けられている。なお、ミリ波伝送モジュール１の構成によっては、第２蓋部材５で第２凹部３ｂを覆閉しなくてもよい。
【００２９】
そして、上述したような構造を有するミリ波伝送モジュール１の作製方法としては、まずマイクロストリップ線路１０ａを形成したマイクロストリップ基板１０を作製する。次に、作製するミリ波伝送モジュール１の大きさや組立て性を考慮した上で、ケース２に作製したマイクロストリップ基板１０の幅方向と略同等の第１凹部３ａ及び第２凹部３ｂをそれぞれ形成して段付き凹部３とする。
【００３０】
さらに、第１凹部３ａにマイクロストリップ基板１０を収容し、基板上のマイクロストリップ線路１０ａとコネクタ２０の内部導体２０ａとをワイヤボンディングし、さらに必要に応じて基板上に実装される電子部品の接続処理を施した後に第１蓋部材４で第１凹部３ａを覆閉する。最後に第２蓋部材５で第２凹部３ｂを覆閉してミリ波伝送モジュール１が作製される。
【００３１】
以上説明したように、上述したミリ波伝送モジュール１は、設置するコネクタ２０の取付位置に応じて、コネクタ２０の絶縁部材２０ｂの高さ寸法と略同等となるようにマイクロストリップ基板１０を収容する第１凹部３ａと、この第１凹部３ａの開口端部から上方に向けて連続形成され、少なくとも第１凹部３ａの幅方向の寸法よりも長く設定した第２凹部３ｂとを有する段付き凹部３を形成する。そして、第１凹部３ａにマイクロストリップ基板１０を収納後に、段付き凹部３の段差部３ｃに第１蓋部材４を設置して第１凹部３ａを覆閉している。
【００３２】
これにより、３０ＧＨｚ以上のミリ波信号を伝播した場合であっても、マイクロストリップ基板１０上で発生するＴＥＭモード以外の伝播モードの電磁界や放射等を閉じ込められるため、低損失でミリ波信号を伝播することができる。
【００３３】
また、第２凹部３ｂが第１凹部３ａの上方を開放するように形成されているため、第１凹部３ａにマイクロストリップ基板１０が収納しやすく、また基板上のマイクロストリップ線路１０ａとコネクタ２０の内部導体２０ａとのワイヤボンディング等の組立て性の向上を図ることができる。
【００３４】
さらに、少なくともコネクタ２０の内部導体２０ａと基板上のマイクロストリップ線路１０ａとのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法で第１凹部３ａの深さを設定しているため、第１凹部３ａを必要最低限のスペースで形成することができ、ミリ波伝送モジュール１の小型化を図ることができる。
【００３５】
ところで、上述した形態において、第１凹部３ａの深さの条件として、少なくともコネクタ２０の内部導体２０ａと基板上のマイクロストリップ線路１０ａとのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法とすることを規定したが、これに限定されることはない。
【００３６】
例えば、マイクロストリップ基板１０上に電子部品が実装される場合は、マイクロストリップ基板１０ａ上に電子部品が実装可能であり、且つコネクタ２０の内部導体２０ａと基板上のマイクロストリップ線路１０ａとのワイヤボンディングが可能な必要最小限の高さ寸法で形成される。また、例えばケース２に取り付けられるコネクタ２０の絶縁部材２０ｂの高さ寸法が前記条件を満たしていれば、この絶縁部材２０ｂの高さ寸法を基準として略同等の高さ寸法に合せて第１凹部３の深さを規定することもできる。
【００３７】
また、表面実装部品として雄型コネクタ２０の例で説明したが、これに限定されることはなく、ミリ波信号を伝播するためにマイクロストリップ線路１０ａと接続可能な他の実装部品であればよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…ミリ波伝送モジュール
２…ケース
３…段付き凹部（３ａ…第１凹部３ａ、３ｂ…第２凹部、３ｃ…段差部）
４…第１蓋部材
５…第２蓋部材
６…取付孔
１０…マイクロストリップ基板（１０ａ…マイクロストリップ線路）
２０…コネクタ（２０ａ…内部導体、２０ｂ…絶縁部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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