(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランドと第１の信号線とによりストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電気的に接続している電極を有する第２の伝送線路とを電気的に接続する高周波伝送線路接続システムであって、
前記第１の伝送線路の多層回路基板の端には、前記ストリップ線路または前記マイクロストリップ線路の前記第１の信号線に接続され、かつビアホールの一部が切り欠かれた電極としての切欠ビアが設けられ、
前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設けられ、
前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とが接続されるとともに、前記第１および第２の伝送線路のグランド同士が接続される
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記第１の伝送線路の多層回路基板の端に設けられた前記切欠ビアの外側に位置する前記クリアランスの外側の両グランドが、前記切欠ビアを構成する切欠側端の両端側から前記切欠ビアを挟むように一定間隔で外方に延びる袖状部として形成されている
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、
前記第２の伝送線路が同軸線であるとき、前記袖状部の前記一定間隔が、前記同軸線の外部導体を挟んで収容できるように前記同軸線の外部導体の径に対応した間隙とし、
前記同軸線の前記第２の信号線である中心導体を剥き出して前記電極とし、前記袖状部の間隙に前記同軸線の前記外部導体を挿入して前記外部導体と前記第１の伝送線路の前記袖状部の両グランドとを接続するとともに、前記剥き出した中心導体である前記電極と前記第１の伝送線路の前記切欠ビアとを接続する
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、
前記同軸線の外部導体からなるグランドと、前記第１の伝送線路の前記多層回路基板のグランドとの接続には、２つの導体金具を用い、前記２つの導体金具のそれぞれが、前記多層回路基板の両側から、前記同軸線の外部導体の少なくとも一部を押さえるようにして接触されかつ前記第１の伝送線路のグランドと接続される
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記第２の伝送線路が、グランドと第２の信号線とによりストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板とされるとき、
前記第２の信号線の端部にビアホールが形成され、
前記ビアホールのランドの周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設けられ、
前記ビアホールに棒状の端子が挿入されて前記電極とされ、
前記第２の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒状の端子の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁が対向して接触するように、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前記電極と前記ビア内壁とを接続する
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項６】
請求項５記載のシステムにおいて、
前記第２の伝送線路としての多層回路基板のグランドに、さらに、棒状のグランド端子を設け、
前記第１の伝送線路としての多層回路基板の前記切欠ビアが設けられた基板端には、さらに、前記棒状のグランド端子の外周に対応した凹部を有する切欠グランドビアを設け、
前記第２の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒状の端子の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁が対向して接触するように、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前記電極と前記ビア内壁とを接続する際、同時に、前記棒状のグランド端子の外周に対して、前記切欠グランドビアの凹部が対向して接触するように、前記第１の伝送線路としての多層回路基板を位置決めし、前記棒状のグランド端子と前記切欠グランドビアの内壁とを接続する
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項７】
請求項５または６記載のシステムにおいて、
前記第２の伝送線路としての多層回路基板に、前記第１の伝送線路としての多層回路基板を接続する際、弾性部材の弾性力により、相互のグランド接続および信号線接続を保持するように構成する
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムにおいて、
前記第１の伝送線路としての多層回路基板のグランドと、このグランドに対向する前記第２の伝送線路としての多層回路基板のグランドとの間に、グランド接続位置を確定すると同時に接触抵抗値を小さくするためのバンプを設ける
ことを特徴とする高周波伝送線路接続システム。
【請求項９】
グランドと第１の信号線とによりストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電気的に接続している電極を有する第２の伝送線路とを電気的に接続する高周波伝送線路接続システムに適用される接続方法であって、
前記第１の伝送線路の多層回路基板の端には、前記ストリップ線路または前記マイクロストリップ線路の前記第１の信号線に接続され、かつビアホールの一部が切り欠かれた電極としての切欠ビアが設けられるステップと、
前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設けられるステップと、
前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とが接続されるとともに、前記第１および第２の伝送線路のグランド同士が接続されるステップと
を備えることを特徴とする高周波伝送線路接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、第１の伝送線路と第２の伝送線路とを良好なインピーダンス整合状態で接続する高周波伝送線路接続システムおよびその方法に関し、たとえば、ストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の伝送線路と、同軸線あるいは多層回路基板からなる第２の伝送線路との接続構造に適用して好適な高周波伝送線路接続システムおよびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴ（Information Technology）技術の進展に伴い、数百ＭＨｚ〜ＧＨｚ帯の電気信号を利用した情報通信ネットワークがますます拡大する動向にある。たとえば携帯電話や無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の情報通信機器、あるいは高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transportation Systems）等にＧＨｚ帯の電波が利用されており、電波の需要の増大に応じて利用周波数がますます高周波化されて、数ＧＨｚ〜１０ＧＨｚを超える周波数帯まで伸びつつある。
【０００３】
上述した情報通信機器等の高周波機器における内部接続あるいは機器同士の接続に際し、多くの箇所で２つの異なる高周波伝送線路の接続が必要とされている。
【０００４】
機器同士の接続、あるいは多層回路基板に形成された高周波伝送線路同士の接続は、一般には、同軸コネクタを介して行われている。
【０００５】
しかしながら、接続のために、高周波用の同軸コネクタを用いる場合、同軸線のコストも含めてコストが高くなるという問題がある。
【０００６】
図２３は、特開２００１−１０２８１７号公報に開示された、同軸コネクタを用いない、同軸線６とストリップ線路が形成された多層回路基板２との第１の従来技術に係る接続構造の分解斜視図を示している。
【０００７】
図２３において、多層回路基板２の導体層には網点を施して示している。なお、この明細書の添付図面において、回路基板の導体層は、この導体層を容易に識別できるように、全て網点を施して描いている。
【０００８】
図２４は、図２３の接続構造の一部断面斜視図を示している。
【０００９】
図２３および図２４において、トリプレート構造のストリップ線路が形成された多層回路基板２上のビアホール４に、同軸線６の中心導体８が挿入され半田１０により電気的に接続されている。また、第１層のグランド１２と同軸線６の外部導体１４とが半田１６により電気的に接続されている。上下２層のグランド（グランド導体）１２、２０は、グランドビアホール２２により電気的に接続されている。
【００１０】
なお、この明細書において、多層回路基板の導体層間を接続する導体メッキ付きのホールは、全てビアホールという。
【００１１】
このような接続構造により、同軸線６の中心導体８と多層回路基板２の信号線である信号線導体２４が接続され、同軸線６の外部導体１４と多層回路基板２のグランド１２、２０とが電気的に接続される。
【００１２】
図２５は、同軸コネクタを用いない、同軸線６とマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板３２との第２の従来技術に係る接続構造の分解斜視図を示している。
【００１３】
図２６は、図２５の接続構造の一部断面斜視図を示している。
【００１４】
図２５および図２６において、多層回路基板３２の信号線導体３４のパターン上に、同軸線６の中心導体８の先端部が半田３６により電気的に接続されている。また、第１層のグランド３８と同軸線６の外部導体１４とが半田１６により電気的に接続されている。２層のグランド３８、４０は、グランドビアホール４２により電気的に接続されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第１および第２の従来技術では、同軸線６と多層回路基板２の信号線導体２４、あるいは同軸線６と多層回路基板３２の信号線導体３４との間の接続に高価な同軸コネクタを使用しなくてもすむという利点がある。
【００１６】
しかしながら、上記第１および第２の従来技術に係る高周波伝送線路接続システムにおいては、以下に掲げる種々の問題がある。
【００１７】
まず、図２３および図２４に示した第１の従来技術においては、以下に掲げる種々の問題がある。
【００１８】
同軸線６の中心導体８の剥き出し部分の長さが長いので、その剥き出し部分でストレイインダクタンスが大きくなり、インピーダンス整合がとれない。反射損失も大きくなる。
【００１９】
多層回路基板２上に、同軸線６の中心導体８が挿入されるビアホール４が設けられるので、そのビアホール４の近傍でグランドとの間に形成されるストレイ容量が大きくなり、同様にインピーダンス整合がとれなくなって、反射損失も増加する。
【００２０】
同軸線６の中心導体８を略直角に曲げているが、曲げ角度にばらつきが発生し易く、また、多層回路基板２への実装状態で、中心導体８の剥き出し部の長さを一定の長さにすることが困難である。すなわち、接続の再現性を確保することが困難であり、接続に熟練を要する。
【００２１】
同様に、中心導体８とビアホール４とを半田付けする際に、作業領域が狭いため、半田接続に熟練を要する。
【００２２】
平面である多層回路基板２の上に同軸線６を位置決め固定する必要があるので、位置決めが困難であるとともに、同軸線６の固着が困難である。そのため、接続の再現性を確保することが困難となる。また、固着の機械的強度が比較的に弱いという不具合がある。
【００２３】
この第１の従来技術による接続構造では、数ＧＨｚ以上の周波数帯域での利用は不可能である。
【００２４】
次に、図２５および図２６に示した第２の従来技術においては、以下に掲げる種々の問題がある。
【００２５】
多層回路基板３２にビアホールがないのでストレイ容量が小さく、インピーダンスの整合がとりやすいという利点がある反面、中心導体８と信号線導体３４の接続部に半田を用いているので、半田の量、半田付けの範囲の制御等に熟練を要する。すなわち、作業性が悪く、作業時間が長くなる。そのため、歩留まりの低下が発生する。
【００２６】
また、この第２の従来技術では、第１の従来技術と同様に、平面である多層回路基板３２の上に同軸線６を位置決め固定する必要があるので、位置決めが困難であるとともに、固着が困難である。そのため、接続の再現性を確保することが容易ではない。また、固着の機械的強度が比較的に弱いという不具合がある。
【００２７】
この発明はこのような種々の課題を考慮してなされたものであり、接続部における広帯域での良好なインピーダンス整合の実現、１０ＧＨｚを超える帯域までの再現性のよい安定した接続技術（固着技術）の実現、接続部の機械的強度の確保、および廉価で簡単かつ高精度な接続を可能とする高周波伝送線路接続システムおよびその方法を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために参照する添付図面を挙げて説明しているが、その添付図面の内容に限定して解釈されるものではないことはいうまでもない。
【００２９】
この発明の高周波伝送線路接続システムは、たとえば図１および図２に示すように、グランドと第１の信号線とによりストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電気的に接続している電極を有する第２の伝送線路とを電気的に接続する高周波伝送線路接続システムであって、前記第１の伝送線路の多層回路基板の端には、前記ストリップ線路または前記マイクロストリップ線路の前記第１の信号線に接続され、かつビアホールの一部が切り欠かれた電極としての切欠ビアが設けられ、前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設けられ、前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とが接続されるとともに、前記第１および第２の伝送線路のグランド同士が接続されることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００３０】
この発明によれば、多層回路基板の基板端に、ビアホールの一部を切り欠いた電極としての切欠ビアを設け、かつ前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グランドとの間に、伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスを設け、前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とを接続するとともに、前記第１および第２の伝送線路のグランド同士を接続する構成としている。
【００３１】
この構成により、相互の伝送線路の接続部において、広帯域での良好なインピーダンス整合が可能となり、１０ＧＨｚを超える帯域での使用が可能となる。
【００３２】
この場合、たとえば図５、図６に示すように、前記第１の伝送線路の多層回路基板の端に設けられた前記切欠ビアの外側に位置する前記クリアランスの外側の両グランドを、前記切欠ビアを構成する切欠側端の両端側から前記切欠ビアを挟むように一定間隔で外方に延びる袖状部として形成する（請求項２記載の発明）。
【００３３】
この構成により、たとえば、一定間隔で対向する袖状部の中に、第２の伝送線路を収容可能である。これにより、たとえば、第１の伝送線路と第２の伝送線路の信号線の軸を略同軸上に配置でき、かつ第１の伝送線路と第２の伝送線路とを重ね合わせて接続する際の接続方向の目印（見当）とすることもできる。
【００３４】
ここで、たとえば図７〜図９に示すように、前記第２の伝送線路が同軸線であるとき、前記袖状部の前記一定間隔が、前記同軸線の外部導体を挟んで収容できるように前記同軸線の外部導体の径に対応した間隙とし、前記同軸線の前記第２の信号線である中心導体を剥き出して前記電極とし、前記袖状部の間隙に前記同軸線の前記外部導体を挿入して前記外部導体と前記第１の伝送線路の前記袖状部の両グランドとを接続するとともに、前記剥き出した中心導体である前記電極と前記第１の伝送線路の前記切欠ビアとを接続する（請求項３記載の発明）。
【００３５】
この構成により同軸線の中心導体と第１の伝送線路の信号線とを確実に略同軸上に配置することが可能となる。
【００３６】
このため、同軸線の中心導体の剥き出し部分を略電極分の最短の長さとすることができ、ストレイインダクタンスを最小にでき、かつ切欠ビア近傍でのストレイ容量も小さくすることができる。したがって、インピーダンス整合が良好となり、かつ反射損失も最小となる。
【００３７】
また、中心導体を曲げる必要がないので、作業に熟練を要せず、また、作業領域も広いので、作業にばらつきが発生しない。したがって、接続の再現性も良好である。さらに、同軸線を多層回路基板の端部に形成された袖状部間に配置すればよいので、位置決めが容易となり、外部導体の袖状部、すなわち多層回路基板への固着も容易である。
【００３８】
ここで、たとえば図１２〜図１４に示すように、前記同軸線の外部導体からなるグランドと、前記第１の伝送線路の前記多層回路基板のグランドとの接続には、２つの導体金具を用い、前記２つの導体金具のそれぞれが、前記多層回路基板の両側から、前記同軸線の外部導体の少なくとも一部を押さえるようにして接触されかつ前記第１の伝送線路のグランドと接続されるようにすることで、第２の伝送線路である同軸線と第１の伝送線路との固着の強度を上げることができる（請求項４記載の発明）。
【００３９】
また、図１および図２に示すように、前記第２の伝送線路が、グランドと第２の信号線とによりストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板とされるとき、前記第２の信号線の端部にビアホールが形成され、前記ビアホールのランドの周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設けられ、前記ビアホールに棒状の端子が挿入されて前記電極とされ、前記第２の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒状の端子の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁が対向して接触するように、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前記電極と前記ビア内壁とを接続するようにする（請求項５記載の発明）。
【００４０】
このようにすれば、ストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板同士を、インピーダンス整合が良好で、かつ作業性よく、廉価に接続することができる。
【００４１】
たとえば図１８〜図２０に示すように、前記第２の伝送線路としての多層回路基板のグランドに、さらに、棒状のグランド端子を設け、前記第１の伝送線路としての多層回路基板の前記切欠ビアが設けられた基板端には、さらに、前記棒状のグランド端子の外周に対応した凹部を有する切欠グランドビアを設け、前記第２の伝送線路としての多層回路基板上に、前記棒状の端子の前記電極の外周に対して、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板の前記切欠ビアのビア内壁が対向して接触するように、前記第１の伝送線路としての前記多層回路基板を位置決めし、前記棒状の端子の前記電極と前記ビア内壁とを接続する際、同時に、前記棒状のグランド端子の外周に対して、前記切欠グランドビアの凹部が対向して接触するように、前記第１の伝送線路としての多層回路基板を位置決めし、前記棒状のグランド端子と前記切欠グランドビアの内壁とを接続する構成とすることにより、多層回路基板同士の位置決めが一層容易となり、作業性がより向上する（請求項６記載の発明）。
【００４２】
なお、たとえば、図１５、図１６および図２１に示すように、前記第２の伝送線路としての多層回路基板に、前記第１の伝送線路としての多層回路基板を接続する際、弾性部材の弾性力により、相互のグランド接続および信号線接続を保持するように構成することにより、半田付けを不要にすることができる（請求項７記載の発明）。
【００４３】
この場合において、たとえば、図１５、図１６および図２１に示すように、前記第１の伝送線路としての多層回路基板のグランドと、このグランドに対向する前記第２の伝送線路としての多層回路基板のグランドとの間に、高周波グランド電流が流れる経路（パス）を確定すると同時に接触抵抗値を小さくするためのバンプを設けることが好ましい（請求項８記載の発明）。
【００４４】
また、この発明の高周波伝送線路接続方法は、グランドと第１の信号線とによりストリップ線路またはマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板からなる第１の伝送線路と、第２の信号線に電気的に接続している電極を有する第２の伝送線路とを電気的に接続する高周波伝送線路接続システムに適用される接続方法であって、前記第１の伝送線路の多層回路基板の端には、前記ストリップ線路または前記マイクロストリップ線路の前記第１の信号線に接続され、かつビアホールの一部が切り欠かれた電極としての切欠ビアが設けられるステップと、前記切欠ビアの切欠ランドの非切欠側周囲と前記グランドとの間に、前記第１および第２の伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランスが設けられるステップと、前記第１の伝送線路の前記切欠ビアと前記第２の伝送線路の前記電極とが接続されるとともに、前記第１および第２の伝送線路のグランド同士が接続されるステップとを備えることを特徴とする（請求項９記載の発明）。
【００４５】
この発明によれば、相互の伝送線路の接続部における広帯域での良好なインピーダンス整合が可能となり、１０ＧＨｚを超える帯域での使用が可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図２３〜図２６に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。
【００４７】
図１は、この発明の一実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム１００の分解斜視図を示している。
【００４８】
図２は、図１の高周波伝送線路接続システム１００の一部断面斜視図を示している。
【００４９】
図１および図２に示す高周波伝送線路接続システム１００は、第１の伝送線路１０８と、この第１の伝送線路１０８に対して電気的に接続される第２の伝送線路１１４とから構成されている。
【００５０】
第１の伝送線路１０８は、グランド１０２と信号線導体により形成された第１の信号線１０４とによりストリップ線路が形成された導体層３層および誘電体層２層からなる多層回路基板１０６として構成されている。
【００５１】
第２の伝送線路１１４は、グランド１２２と信号線導体により形成された第２の信号線１１０とによりストリップ線路が形成された導体層３層および誘電体層２層からなる多層回路基板１２４として構成され、第２の信号線１１０の端に形成されたビアホール１２６に装着される棒状の金属端子である電極１１２を有する。
【００５２】
第１の伝送線路１０８の多層回路基板１０６の基板端には、前記ストリップ線路の第１の信号線１０４に接続され、かつビアホールの一部が切り欠かれた電極としての切欠ビア１１６が設けられている。
【００５３】
この切欠ビア１１６の切欠ランド１１８の非切欠側周囲とグランド１０２との間に、第１および第２の伝送線路１０８、１１４の特性インピーダンスに整合させるための間隔とされるクリアランス１２０が設けられている。
【００５４】
そして、第１の伝送線路１０８の切欠ビア１１６と第２の伝送線路１１４の電極１１２とが電気的に接続されるとともに、第１および第２の伝送線路１０８、１１４のグランド１０２、１２２の対向面同士が電気的に接続されることで、第１および第２の伝送線路１０８、１１４が電気的に接続される。
【００５５】
上述したように、この図１、図２例では、第２の伝送線路１１４が、表裏のグランド１２２と中間の第２の信号線１１０とによりストリップ線路が形成された多層回路基板１２４とされ、第２の信号線１１０の端部にビアホール１２６が形成されている。ビアホール１２６のランド１２８の周囲とグランド１２２との間に、第１および第２の伝送線路１０８、１１４の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランス１３０が設けられている。ビアホール１２６に棒状の端子が挿入されて電極１１２とされている。
【００５６】
棒状の端子の電極１１２の外周に対して、第１の伝送線路１０８としての多層回路基板１０６の切欠ビア１１６のビア内壁１３２が対向して接触するように、多層回路基板１０６（第１の伝送線路１０８）を多層回路基板１２４（第２の伝送線路１１４）上に位置決めし、棒状端子の電極１１２とビア内壁１３２とを接続させる。
【００５７】
なお、多層回路基板１０６と多層回路基板１２４には、それぞれ各層のグランドを接続するグランドビアホール１３４、１３６が設けられている。
【００５８】
このように構成される高周波伝送線路接続システム１００において、金属の電極１１２とビアホール１２６との具体的な接続は、半田、導電性接着剤、圧入等、電気的に安定した接続であれば手段は問わない。
【００５９】
第２の伝送線路１１４の多層回路基板１２４において、電極１１２とビアホール１２６との接続に半田や導電性接着剤を用いる場合、たとえばビアホール１２６の裏面から接続するようにして、半田等が多層回路基板１２４の表面にはみださないようにする。
【００６０】
第１の伝送線路１０８の切欠ビア１１６の形状は、この図１例では、半円形としているが、半円形に限らず、長穴を切断した形状、弓形形状（円弧形状）等、電極１１２に電気的に安定した接続が可能な形状とすればよい。
【００６１】
電極１１２は、それぞれが円柱体である頭部１１２Ａと、この頭部１１２Ａより小径の軸部１１２Ｂからなるビス状の形状をしているが、頭部１１２Ａの直径を、切欠ビア１１６の開口径より小さめにし、確実に接触するようにする。頭部１１２Ａの直径と切欠ビア１１６の開口径を同径にして切欠ビア１１６のビア内壁１３２、すなわち内周壁面の全面が電極１１２の頭部周面と接触するように構成することが好ましい。
【００６２】
電極１１２の頭部１１２Ａの長さは、接続される多層回路基板１２４の厚みよりも長くする。ただし、多層回路基板１２４からの表面から突き出る長さは、第１および第２の伝送線路１０８、１１４を伝送させる最高周波数信号の波長の１／１０以下の長さに押さえることが望ましい。
【００６３】
第１の伝送線路１０８と第２の伝送線路１１４の切欠ビア１１６と電極１１２との接続（信号線接続）およびグランド１０２とグランド１２２との接続（グランド接続）には、半田、導電性接着剤、あるいは接触等、電気的に安定した接続であれば手段は問わない。
【００６４】
多層回路基板１０６のグランドビアホール１３４は、切欠ビア１１６に近接させて設けることでインピーダンスの整合をとりやすい。
【００６５】
図１、図２例の高周波伝送線路接続システム１００においては、第２の伝送線路１１４に固定されている電極１１２に対して、第１の伝送線路１０８の切欠ビア１１６は、容易に位置決めが可能である。相互の接続に際し、細かな調整が不要である。
【００６６】
たとえば、第２の伝送線路１２４側に信号発生器を接続し、第１の伝送線路１０８上に供試デバイスとしての、たとえば発光ダイオードや集積回路等を実装する構成とし、いわゆる第１の伝送線路１０８をサブキャリアとして使用する場合、電極１１２に切欠ビア１１６を接触し、かつグランド同士を接触することで、供試デバイスの測定を行うことができる。そのため、測定時間が短縮でき、かつ第２の伝送線路１２４を小さな基板とすることでコストを廉価にすることができる。
【００６７】
この図１、図２例の高周波接続伝送線路システム１００によれば、多層回路基板１０６の端に、ビアホールの一部を切り欠いた電極としての切欠ビア１１６を設け、かつ切欠ビア１１６の切欠ランド１１８の非切欠側周囲とグランド１０２との間に、伝送線路の特性インピーダンスに整合する間隔を有するクリアランス１２０を設け、第１の伝送線路１０８の切欠ビア１１６と第２の伝送線路１１４の電極１１２とを接続するとともに、第１および第２の伝送線路１０８、１１４のグランド１０２、１２２同士を接続する構成としている。
【００６８】
この構成により、第１と第２の伝送線路１０８、１１４の相互の接続部において、広帯域での良好なインピーダンス整合が可能となり、１０ＧＨｚを超える帯域での使用が可能となる。
【００６９】
なお、この図１、図２例では、ストリップ線路同士の接続を例としているが、この他、マイクロストリップ線路同士の接続、ストリップ線路とマイクロストリップ線路の接続でも同様に適用することができることはいうまでもない。ストリップ線路あるいはマイクロストリップ線路と同軸線との接続については後述する。
【００７０】
ここで、第１の伝送線路１０８における切欠ビア１１６の切欠ランド１１８とグランド１０２との間のクリアランス１２０、および第２の伝送線路１１４のビアホール１２６のランド１２８とグランド１２２との間のクリアランス１３０をとる理由とその寸法の決め方について、多層回路基板１２４を例として説明する。
【００７１】
図３は、多層回路基板１２４の一部のビアホール１２６近傍の正面図である。
【００７２】
ビアホール１２６とグランド１２２との間に、集中定数で模式的に描いたストレイ容量Ｃ（容量値もＣとする。）が発生する。このストレイ容量Ｃは、ランド１２８の外周とグランド１２２の内周との間の間隔、すなわちクリアランス１３０の間隔で変化する。
【００７３】
たとえば、クリアランス１３０の径を大きくすると、第２の信号線１１０の中、グランド１２２と上下で対向しない領域が増加し、集中定数で模式的に描いたストレイインダクタンスＬ（インダクタンス値もＬとする。）が大きくなり、ストレイ容量Ｃは小さくなる。
【００７４】
特性インピーダンスは、（Ｌ／Ｃ）1/2で求められる。したがって、クリアランス１３０の径を調整することで特性インピーダンスの整合を実現することができる。
【００７５】
図４は、クリアランス１３０の外径を変化させた場合の特性インピーダンスの変化の測定例の特性インピーダンス特性図１４０を示している。ＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）法を利用した時間領域反射計により、伝送系の反射特性を測定したものである。なお、横軸の単位は遅延時間差［ｐｓｅｃ］で、クリアランス１３０の中心位置、すなわちビアホール１２６の中心位置をゼロ値に規格化している。縦軸の単位は特性インピーダンス［Ω］である。
【００７６】
時間領域反射計のステップ信号の立ち上がり時間は、３０［ｐｓｅｃ］に設定して測定を行っている。この立ち上がり時間は、約１２ＧＨｚの遮断周波数に相当する。
【００７７】
ビアホール１２６のホール径をφ０．６［ｍｍ］、ランド１２８の径（ランド径）をφ１．０［ｍｍ］と固定し、クリアランス１３０の外径をφ１．４〜φ３．０［ｍｍ］の範囲で変化させたデータである。
【００７８】
この特性インピーダンス特性図１４０から、クリアランス１３０の外径を変化させることで、ストレイインダクタンスＬとストレイ容量Ｃとが変化するので、特性インピーダンスに整合するような最適な寸法を求めることができる。すなわち、特性インピーダンスに整合した第１の伝送線路１０８と第２の伝送線路１１４との伝送線路接続を実現することができる。この図４例では、クリアランス１３０の径は、φ２．２［ｍｍ］が最適であることが分かる。
【００７９】
図５は、この発明の他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム２００の分解斜視図を示している。
【００８０】
図６は、図５の高周波伝送線路接続システム２００の一部断面斜視図を示している。
【００８１】
なお、図５、図６において、上記図２３〜図２６、図１〜図４に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。以降、他の実施の形態においても同様に、先行して説明した図面に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。
【００８２】
図５および図６に示す高周波伝送線路接続システム２００は、図１に示した第１の伝送線路１０８の多層回路基板１０６の基板端に設けられた切欠ビア１１６の外側に位置するクリアランス１２０の外側のグランド１０２が、切欠ビア１１６を構成する切欠端（図５中、向かって左側）の両端側から切欠ビア１１６を挟むように一定の間隔Ｗで外方に延びる袖状部（グランド袖ともいう。）２０２として形成された多層回路基板２０６からなる第１の伝送線路２０８を備えている。
【００８３】
なお、図５、図６において、第２の伝送線路１１４の構成は、図１例と同一の構成である。
【００８４】
この場合においても、多層回路基板２０６と多層回路基板１２４には、それぞれ各層のグランドを接続するグランドビアホール１３４、１３６が設けられている。
【００８５】
このように構成される高周波伝送線路接続システム２００においては、間隙２１０を有するグランド袖２０２の多層回路基板１２４に対する対向面（多層回路基板２０６の下側グランド導体面）で多層回路基板１２４のグランド１２２とグランド接続を行うことができるため、信号線に接続される電極１１２と短絡するおそれがない。
【００８６】
そして、下面側のグランド袖２０２に半田等の接続手段を盛ることで、電極１１２近傍で確実に、第１の伝送線路２０８と第２の伝送線路１１４のグランド接続をとることができる。
【００８７】
後に説明するように、バネ部材等の押圧部材によりグランド袖２０２を上面から押しつけることによっても、電極１１２近傍で確実に、第１の伝送線路２０８と第２の伝送線路１１４のグランド接続をとることができる。
【００８８】
なお、グランド袖２０２間の間隙２１０の間隔Ｗを、クリアランス１２０の径より広くしているので、グランド袖２０２を付けても、特性インピーダンスを変化させることはない。
【００８９】
実際上、この図５、図６例において、グランド袖２０２は、多層回路基板２０６の間隙２１０に相当する基板面積が切り落とされることで、切欠ビア１１６と同時に形成される。
【００９０】
図７は、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム３００の分解斜視図を示している。
【００９１】
図８は、図７の高周波伝送線路接続システム３００の一部断面斜視図を示している。
【００９２】
図７および図８に示す高周波伝送線路接続システム３００は、図５および図６に示した切欠ビア１１６の両側にグランド袖２０２を有する多層回路基板２０６からなる第１の伝送線路２０８に対して接続される第２の伝送線路３０４として同軸線３０２を用いた例を示している。
【００９３】
同軸線３０２としては、特性インピーダンスが５０［Ω］、外部導体３０６が銅製のパイプ、誘電体がポリテトラフルオロエチレン製の樹脂、中心導体３１０が銅製の単線または撚線の、いわゆるセミリジットケーブルを使用している。
【００９４】
この場合、グランド袖２０２の一定間隔ＷＡが、同軸線３０２の外部導体３０６を挟んで収容できるように、同軸線３０２の外部導体３０６の径に対応した僅かに広い間隙３０９となっている。
【００９５】
また、図７に示すように、第２の伝送線路３０４としての同軸線３０２の第２の信号線３０８である中心導体３１０を剥き出して電極３１２とし、図８に示すように、グランド袖２０２の間の間隙３０９に同軸線３０２の外部導体３０６を挿入して外部導体３０６と第１の伝送線路２０８のグランド袖２０２の両グランド１０２とを半田３１４（好ましくは、外部導体３０６の両側、上下合計４箇所）で接続するとともに、剥き出した中心導体３１０である電極３１２と第１の伝送線路２０８の切欠ビア１１６とを半田等で接続する。
【００９６】
なお、多層回路基板２０６には、上下２層のグランドを接続するグランドビアホール１３４が設けられている。
【００９７】
このように構成される高周波伝送線路接続システム３００においては、信号線導体の第１の信号線１０４と同軸線３０２の中心導体３１０とを同軸上に一直線に接続することが好ましいが、所望の伝送特性が保持される範囲内で同軸線３０２を上下にずらして接続しても問題は発生しない。
【００９８】
図９の同軸線３０２と切欠ビア１１６の接続部近傍の拡大図に示すように、切欠ビア１１６の凹部（切欠ホール）３２０の開口径ＷＢは、同軸線３０２の中心導体３１０を挿入して収容できる大きさとすることで、凹部３２０内に電極３１２としての中心導体３１０が収まる。これにより、第２の信号線である中心導体３１０に余分なストレイインダクタンスおよびストレイ容量が発生しないので、特性インピーダンスの整合が容易である。
【００９９】
なお、信号線同士の接続、すなわち切欠ビア１１６と中心導体３１０との接続には、半田や導電性接着剤を使用することができる。
【０１００】
同様に、図８に示すように、グランド袖２０２と外部導体３０６との接続は、半田３１４に代替して導電性接着剤を使用することができる。
【０１０１】
なお、グランド袖２０２と同軸線３０２の外部導体３０６とは、上下４箇所で接続できるので、機械的強度を上げることができる。
【０１０２】
両グランド袖２０２間の一定間隔ＷＡを同軸線３０２の外部導体３０６の外径に合わせることで、切欠ビア１１６を有する第１の伝送線路２０８に対して同軸線３０２の位置決めが容易であり、同時に、同軸線３０２の中心導体３１０と第１の伝送線路２０８の切欠ビア１１６の凹部３２０との位置決めが容易となる。このため、接続における再現性が良好になるとともに、作業の効率が上がり、熟練も必要としないので、製造コストを低減することができる。
【０１０３】
また、同軸線３０２の中心導体３１０の露出量を、従来技術の図２４例や図２６例に比較して極端に少なくすることができるので、外来電磁波の影響がほとんどないという効果も達成される。
【０１０４】
図１０は、第１の伝送線路３３６としてのマイクロストリップ線路と同軸線３０２との高周波伝送線路接続システム３４４を示している。
【０１０５】
すなわち、図１０に示すように、信号線導体からなる表面導体の第１の信号線３３０と誘電体層３３２と裏面導体のグランド３３５からなるダブレット構造のマイクロストリップ線路としての多層回路基板３３４から構成される第１の伝送線路３３６に対して、第２の伝送線路３０４の同軸線３０２を接続する組合せとすることができる。
【０１０６】
図１１は、図８の高周波伝送線路接続システム３００の伝送特性３４０と、図２３に示した従来技術にかかる高周波伝送線路接続システムの伝送特性３４２の比較のための利得特性図である。伝送特性３４０、３４２を測定する際には、ＴＥＭ（Transverse Electro-Magnetic）セルで一様な磁界を発生した中に、ストリップ線路の終端側を供試デバイスとしての磁気センサ（プリントパターンで作成したコイル）とした、その磁気センサを配置している。この場合、前記ＴＥＭセルは、ネットワークアナライザの信号出力で駆動され、前記磁気センサで検出された磁界がネットワークアナライザの信号入力として取り込まれる。前記信号出力（ＴＥＭセルの入力）に対する前記信号入力（磁気センサの出力）の比が伝送特性３４０、３４２とされ、ネットワークアナライザで測定され計算される。
【０１０７】
図１１の利得特性図から、従来技術に係る伝送特性３４２では、３．４［ＧＨｚ］および６．３［ＧＨｚ］近傍で、最大１２［ｄＢ］のピークが存在していて、反射があり、インピーダンス整合が不良であることが分かる。これに対して、この実施の形態の伝送特性３４０では、１［ＧＨｚ］〜１０［ＧＨｚ］の間、約１［ｄＢ］の細かい偏差が存在するのみであり、従来技術に係る伝送特性３４２に比較してインピーダンス整合が相当に良好であることが裏付けられている。
【０１０８】
図１２は、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム３５０の斜視図を示している。
【０１０９】
この高周波伝送線路接続システム３５０では、同軸線３０２の外部導体３０６からなるグランドと、第１の伝送線路２０８のグランド袖２０２の多層回路基板２０６のグランド１０２との接続に、上下２つの導体金具３５２を用い、２つの導体金具３５２のそれぞれが、多層回路基板２０６の両側から、同軸線３０２の外部導体３０６の少なくとも一部を押さえるようにして接触されかつ第１の伝送線路２０８のグランド１０２と接続される構造となっている。
【０１１０】
なお、図１２においては、理解の便宜のために、導体金具３５２を浮かせて描いている。導体金具３５２は、同軸線３０２の外部導体３０６の外周形状に対応した半筒状部３５４と、この半筒状部３５４の両辺から多層回路基板２０６に対して平行に延びる２つの底面部３５６とから構成されている。
【０１１１】
このような構成の導体金具３５２は、押さえ金具として機能し、同軸線３０２の外部導体３０６と、多層回路基板２０６のグランド袖２０２に密着する寸法構造となっている。
【０１１２】
図１２中、点線で示した導体金具３５２の周囲に沿って、半田等を用いて導体金具３５２、グランド袖２０２および外部導体３０６を電気的に接続することで、安定した電気接続が実現できるとともに、接続部の機械的強度を上げることができる。
【０１１３】
なお、導体金具３５２の底面部３５６と多層回路基板２０６にボルトを通すための穴を設け、ボルトとナットで上下の導体金具３５２を上下より締め付けて電気的かつ機械的に接続することもできる。
【０１１４】
なお、グランド袖２０２間の一定間隔ＷＡ（図７参照）が、同軸線３０２の外部導体３０６の径より広く、隙間が存在する場合においても、導体金具３５２を用いることで、切欠ビア１１６と電極３１２近傍の信号接続部３７０の特性インピーダンスを乱すことなく接続することができる。
【０１１５】
また、予め導体金具３５２をボルト・ナット等で多層回路基板２０６に仮止めしておくことで、同軸線３０２の中心導体３１０である電極３１２を、切欠ビア１１６に容易に位置決めすることが可能となり、作業効率が向上する。
【０１１６】
図１３は、信号接続部３７０を覆うことの可能な導体金具３７２を用いる、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム３８０の斜視図を示している。
【０１１７】
この導体金具３７２を用いることにより、外来電磁波を完全にシールドすることができる。なお、導体金具３７２で覆う範囲は、信号接続部３７０の特性インピーダンスを乱さない程度とすることが好ましい。
【０１１８】
図１４は、グランド袖２０２の存在しない図２に示した多層回路基板１０６と同軸線３０２を接続する場合に形状の工夫した導体金具３７２を用いて接続する、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム３９０の斜視図を示している。なお、理解の便宜のため、導体金具３７２は透明としており、輪郭のみを描いている。
【０１１９】
図１５は、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム４００の分解斜視図を示している。
【０１２０】
図１６は、図１５の高周波伝送線路接続システム４００の一部断面縦断面図を示している。
【０１２１】
この高周波伝送線路接続システム４００は、基本的には、図１に示した第１の伝送線路１０８と第２の伝送線路１１４とから構成され、押さえ金具である導電性金属の波状の２つのバネ部材４０２が、半田４０６により、その一端が多層回路基板１２４のグランド１２２に取り付けられた構造となっている。なお、バネ部材４０２の材質としては、燐青銅等の導電性、弾性および耐食性に優れた部材を用いることが好ましい。また、バネ部材４０２の多層回路基板１２４への固定は、半田４０６に代替してボルトとナットを用いることもできる。
【０１２２】
この場合、第１の伝送線路１０８としての多層回路基板１０６のグランド１０２と、第２の伝送線路１１４の多層回路基板１２４のグランド１２２の対向面である接触部４０８との間に、接触抵抗値を小さくするためのバンプ４０４を、電極１１２を挟んだ位置に設けている（図１５も参照）。
【０１２３】
なお、この図１５、図１６例の高周波伝送線路接続システム４００では、たとえば、第２の伝送線路１１４の多層回路基板１２４を固定し、第１の伝送線路１０８の多層回路基板１０６を、図１６に示す矢印Ｂ方向から多層回路基板１２４のグランド１２２に沿って切欠ビア１１６のビア内壁１３２が電極１１２の頭部１１２Ａに突き当たるまで摺動させ、かつ矢印Ｂ方向に図示していない弾性部材により力を加えておく。このようにすれば、バネ部材４０２が下方へ押す力により多層回路基板１０６と多層回路基板１２４の対向するグランド１０２、１２２がバンプ４０４を介して電気的に接続される。
【０１２４】
バンプ４０４を設けることで、バンプ４０４を介してグランド１０２とグランド１２２とを高周波的に望ましい位置で確実に接触できるようになり、接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２５】
なお、バンプ４０４は、電極１１２の近傍に設けると、電気的に安定な接続を保持する上で好ましい。
【０１２６】
バンプ４０４は、上下の多層回路基板１０６、１２４のどちらか一方に設けてもよく、両方に設けてもよい。
【０１２７】
なお、図１７に示すように、盛り上がりすぎたバンプ４１２を用いると、電極１１２と切欠ビア１１６の接続が不安定になる可能性があるので、高すぎないことが好ましい。
【０１２８】
図１６に示したように、多層回路基板１０６を上側からバネ部材４０２で押しつける機構を設けた接続構造の場合、バンプ４０４を設けていることにより、多層回路基板１０６を矢印Ｂ方向から抜き差しするたびに、多層回路基板１０６のグランド１０２の表面についた酸化膜がバンプ４０４に擦りとられるとともに、バンプ４０４の表面がグランド１０２により擦られて、いわゆるリフレッシュ効果が得られ、接触部分が常にフレッシュな状態に保持されるため、小さな値の接触抵抗を安定して保持することができる。
【０１２９】
図１８は、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム５００の分解斜視図を示している。
【０１３０】
図１９は、図１８の高周波伝送線路接続システム５００の一部断面斜視図を示している。
【０１３１】
図１８および図１９に示す高周波伝送線路接続システム５００は、グランド１０２と信号線導体により形成された第１の信号線１０４とによってストリップ線路が形成された多層回路基板５０６からなる第１の伝送線路５０８と、グランド１２２と信号線導体により形成された第２の信号線１１０とによってマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板５２４からなる第２の伝送線路５１４とから構成されている。
【０１３２】
この図１８、図１９例の高周波伝送線路接続システム５００では、第１の信号線１０４と第２の信号線１１０とは、それぞれの端部に設けられた切欠ビア１１６と、ビアホール１２６に挿入固定された電極１１２とを介して電気的に接続することが可能である。
【０１３３】
しかし、第２の伝送線路５１４がマイクロストリップ線路であるため、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０６の下側の層のグランド１０２と、第２の伝送線路５１４の下側のグランド１２２とを図１５例の高周波伝送線路接続システム４００のようにバネ部材４０２を用いて直接接続することはできない。
【０１３４】
そこで、第２の伝送線路５１４の多層回路基板５２４のグランド１２２に、グランドビアホール５２６を形成し、このグランドビアホール５２６に、電極１１２と材質および形状が同一（同一でなくてもよいが、同一のものを用いた方がコストを低減することができる。）の棒状のグランド端子５２８の軸部５２８Ｂを挿入して半田等により固着する。
【０１３５】
その一方、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０６の切欠ビア１１６が設けられた基板端に、さらに、グランド端子５２８の頭部５２８Ａの外周に対応した凹部５３０を有する切欠グランドビア５３２を設ける。なお、切欠グランドビア５３２と切欠ビア１１６とは、クリアランス１２０を介して絶縁されている。
【０１３６】
そして、第２の伝送線路５１４の多層回路基板５２４上に、電極１１２の頭部１１２Ａの外周の一部に対して、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０６の切欠ビア１１６のビア内壁１３２が対向して接触するように、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０６を位置決めし、電極１１２とビア内壁１３２、すなわち切欠ビア１１６とを接触させて接続する。
【０１３７】
このとき、同時に、グランド端子５２８の頭部５２８Ａの外周の一部に対して、切欠グランドビア５３２の凹部５３０が対向して接触するように、第１の伝送線路５０８の多層回路基板５０６を位置決めし、グランド端子５２８と切欠グランドビア５３２の凹部５３０の内壁とを接触させて接続する。
【０１３８】
図１８、図１９に示すように、グランド端子５２８と切欠グランドビア５３２が形成された高周波伝送線路接続システム５００は、マイクロストリップ線路である第１の伝送線路５０８とマイクロストリップ線路である第２の伝送線路５１４の接続など、グランド面同士を直接接続することができない場合に有効である。
【０１３９】
なお、グランド端子５２８と切欠グランドビア５３２は、切欠ビア１１６と同一の辺上に配置しているが、切欠グランドビア５３２は、図１９に示すように、平面的に見てこの辺と直交する他の辺５４０または辺５４２上に配置してもよい。なお、この場合、多層回路基板５０６の横幅は、多層回路基板５２４の横幅より、グランド端子を形成する分狭くしておく必要がある。ただし、切欠グランドビアは、信号線に接続されている切欠ビア１１６のなるべく近くに形成することが望ましい。
【０１４０】
なお、図２０に示すように、電極１１２を切欠ビア１１６の方向に僅かに傾けて固定しておくことにより、多層回路基板５０６を側面より押しつける力Ｆａで、同時に多層回路基板５０６を上面から押しつける力Ｆｂも加わるようになり、より確実な電気的接触が得られる。ただし、電極１１２を傾け過ぎると、逆に電気的接続が不安定になる。
【０１４１】
図２１は、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム６００の一部断面斜視図を示している。
【０１４２】
この高周波伝送線路接続システム６００は、裏面のグランド６０２と信号線導体により形成された第１の信号線６０４とによりマイクロストリップ線路が形成された多層回路基板６０６からなる第１の伝送線路６０８と、表裏のグランド６１０とその間の層の信号線導体により形成された第２の信号線７１０とによりストリップ線路が形成された多層回路基板７２４からなる第２の伝送線路７１４とから構成されている。
【０１４３】
この場合、第１の信号線６０４の一端側には、集積回路等の供試デバイス７３０が金線７３２を介して取り付けられ、他端側には、切欠ビア７１６が設けられている。
【０１４４】
また、第２の信号線７１０の一端側には、電極１１２が挿入固定されるビアホール７３４が形成され、他端側には、切欠ビア７４６が形成されている。
【０１４５】
さらに、一方の多層回路基板７２４の表面には、他方の多層回路基板６０６を上方向から押さえるための上述した燐青銅製の２つのバネ部材４０２が半田４０６等により固定されている。
【０１４６】
さらにまた、ビアホール７３４の近傍にバンプ４０４が設けられている。
【０１４７】
また、多層回路基板６０６には、圧縮コイルで模擬したバネ部材７５０により矢印方向の力Ｆａが付与されている。
【０１４８】
このように構成される第１および第２の伝送線路６０８、７１４は、弾性部材であるバネ部材４０２、７５０の弾性力により、グランド６０２とグランド６１０とがバンプ４０４を介して相互に接触して電気的に接続されるとともに、電極１１２に対して切欠ビア７１６のビア内壁とが接触して信号線が電気的に接続される。
【０１４９】
なお、この図２１例の高周波伝送線路接続システム６００では、多層回路基板６０６の上部に、切欠ビア７１６の近傍で上面より押しつける力が加わるようにバネ部材４０２を設けているが、バネ部材４０２で押しつける以外に、多層回路基板６０６の上に構造物を設け、コイルバネやネジ等で押しつけるようにしてもよい。
【０１５０】
また、この図２１例では、多層回路基板６０６の縦方向を、いわゆる板バネであるバネ部材４０２により押しつけるようにしているが、多層回路基板６０６の横方向から押さえるようにすることもできる。
【０１５１】
なお、切欠ビア７１６に近い場所で多層回路基板６０６を押しつけることで、グランド接続が確実になり、その結果、伝送特性等の高周波特性が良好に保持される。
【０１５２】
この図２１例でも、図１６例で説明したのと同様に、多層回路基板６０６を上側からバネ部材４０２で押しつける機構を設けた構造においてバンプ４０４を設けているので、多層回路基板６０６を抜き差しするたびに、多層回路基板６０６のグランド６０２の表面についた酸化膜がバンプ４０４に擦りとられるとともに、バンプ４０４の表面がグランド６０２により擦られて、いわゆるリフレッシュ効果が得られ、接触部分が常にフレッシュな状態に保持されるため、小さな値の接触抵抗を安定して保持することができる。
【０１５３】
この図２１例では、圧縮コイルバネで模擬したバネ部材７５０により多層回路基板６０６の端部を電極１１２に向かって押しつける力Ｆａを加えているが、圧縮コイルバネに限らず、構造物を設け、板バネやネジ等で押しつけることも可能である。
【０１５４】
なお、多層回路基板６０６を電極１１２側へ押しつける構造であれば、バネ部材７５０は、下方側に、すなわち多層回路基板７２４側に突き出している必要はない。
【０１５５】
多層回路基板６０６を電極１１２側へ容易に、かつ真っ直ぐに押しつけるために、たとえば多層回路基板７２４の表面または側面にガイド機構を設けてもよい。ガイド機構を設けることにより、このガイド機構に沿って多層回路基板６０６をスライドして挿入することができるので、接続の際の作業性が向上する。
【０１５６】
図２１に示すように、多層回路基板６０６上に供試デバイス７３０を搭載する構成とすることで、従来技術に係る高周波コネクタを用いる接続技術と比較して、多層回路基板６０６からなる第１の伝送線路６０８の入れ替えも簡単になり、供試デバイス７３０の測定間の作業時間を短縮して作業コストを低減することができる。もちろん、高周波コネクタを使用しない分、材料コストも低減することができる。
【０１５７】
図２２は、この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システム８００の一部省略縦断面図を示している。
【０１５８】
この図２２例の高周波伝送線路接続システム８００では、第１の伝送線路８０８を形成する多層回路基板８０６の表面のグランド上にフェースアップで取り付けられた供試デバイス８１９が信号線導体８１７と金線８１８を介して接続されている。
【０１５９】
この高周波伝送線路接続システム８００では、多層回路基板８１２により形成されている第２の伝送線路８１０側から信号が入力され、この入力信号が電極１１２、切欠ビア８１６、信号線導体８１７および金線８１８を介して供試デバイス８１９に供給される。そして、供試デバイス８１９からの出力信号が金線８１８、信号線導体８１７、切欠ビア８１６および電極１１２を介して多層回路基板８２２により形成されている第３の伝送線路８２０に導出される。
【０１６０】
なお、供試デバイス８１９に電源電圧あるいはバイアス電圧を供給する必要がある場合には、ピンプローブを併用して、供試デバイス８１９のパッドに供給することができる。
【０１６１】
第１〜第３の伝送線路８０８、８１０、８２０をカスケードに接続する際には、たとえば、第２の伝送線路８１０を固定し、第１および第３の伝送線路８０８、８２０を可動構造とする。この場合、多層回路基板８１２、８２２の側面にガイド機構を設けることで、まず、第２の伝送線路８１０に対して第１の伝送線路８０８を矢印Ｄ方向からスライドさせて接続する。次に、第１の伝送線路８０８に対して矢印Ｄ方向から第３の伝送線路８２０を接続させることで、がたつきがなく円滑に、かつ真っ直ぐに押しつけることができ、第１〜第３の伝送線路８０８、８１０、８２０の安定した信号線接続が可能となる。
【０１６２】
以上の一連の接続手順は、実際には、矢印Ｄ方向に加える唯一の弾性力だけで簡便に実現できる。
【０１６３】
もちろん、最初に第１の伝送線路８０８の出力端と第３の伝送線路８２０とを接続して一体的な構造とし、その後、この一体的な構造の第１の伝送線路８０８の入力端と第２の伝送線路８１０とを接続するようにすることもできる。
【０１６４】
なお、この図２２例では、第１の伝送線路８０８を、第２および第３の伝送線路８１０、８２０上に半田４０６等により取り付けたバネ部材４０２によって弾性的に圧力を加えるようにしているので、グランド接続も一層良好になる。
【０１６５】
このように、この図２２例の高周波伝送線路接続システム８００によれば、第１〜第３の伝送線路８０８、８１０、８２０のカスケード接続が容易に可能であり、第１の伝送線路８０８の入出力端のインピーダンス整合も良好にとれて、供試デバイス８１９の正確な高周波特性を評価することができる。
【０１６６】
さらに、第１の伝送線路８０８の入れ替えが簡単であるので、供試デバイス８１９の高周波測定前後の段取りのための作業時間を短縮することができる。すなわち、作業コストを低減することができる。
【０１６７】
さらに、カスケード接続の際に、接続部に従来技術で説明したような高周波コネクタが不要であり、かつ第１の伝送線路８０８を比較的に小さな面積の多層回路基板８０６で形成することができるので、材料コストを低減することができる。
【０１６８】
このようにして、多量の供試デバイス８１９の評価を容易な作業で短時間に行うことができる。
【０１６９】
図２２例の高周波伝送線路接続システム８００では、３つの伝送線路８０８、８１０、８２０のカスケード接続について説明しているが、３つ以上の伝送線路のカスケード接続も可能である。
【０１７０】
以上説明したこの実施の形態にかかる高周波伝送線路接続システムでは、トリプレート構造のストリップ線路に関しては導体層３層のプリント配線基板である多層回路基板を例とし、ダブレット構造のマイクロストリップ線路に関しては導体層２層の多層回路基板を例として説明しているが、トリプレート構造あるいはダブレット構造が保持されていれば、３層あるいは２層以上の何層の多層回路基板でも利用することができる。
【０１７１】
なお、多層回路基板は、誘電体として樹脂系の基板を利用することに限らず、セラミック基板、あるいはシリコン基板等、集積回路と一体化した配線構造の高周波回路基板を用いることができる。
【０１７２】
また、同軸線は、上述したセミリジットケーブルに限らず、フレキシブルな同軸線、あるいは同軸管形の同軸線を用いることもできる。
【０１７３】
なお、上述の実施の形態において、同軸線あるいは多層回路基板上の信号線としては、１つの信号線を例として説明しているが、これに限らず、２つの信号線を用いる場合でも、同様に、各々の信号線に対応する切欠ビアと電極を二組用いて接続する構造に拡張することができる。
【０１７４】
さらに、カスケード接続は、同一軸上に接続した例を示しているが、方向を変えてカスケード接続とすることも可能である。
【０１７５】
そして、この発明は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、伝送線路の接続部における広帯域での良好なインピーダンス整合を実現することができる。
【０１７７】
また、１０ＧＨｚを超える帯域までの再現性のよい安定した接続技術（固着技術）を実現できる。
【０１７８】
さらに、接続部の機械的強度を確保することができる。
【０１７９】
また、作業性に優れ、廉価で簡単かつ高精度な接続を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図２】図１の高周波伝送線路接続システムの一部断面斜視図である。
【図３】多層回路基板の一部のビアホール近傍の正面図である。
【図４】クリアランスの外径を変化させた場合の特性インピーダンスの変化の測定例の特性インピーダンス特性図である。
【図５】この発明の他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図６】図５の高周波伝送線路接続システムの一部断面斜視図である。
【図７】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図８】図７の高周波伝送線路接続システムの一部断面斜視図である。
【図９】同軸線と切欠ビアの接続部近傍の拡大図である。
【図１０】ダブレット構造のマイクロストリップ線路と同軸線との高周波伝送線路接続システムの例を示す斜視図である。
【図１１】図８の高周波伝送線路接続システムの伝送特性と、図２３に示した従来技術の伝送特性の比較のための利得特性図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの斜視図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの斜視図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの斜視図である。
【図１５】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図１６】図１５の高周波伝送線路接続システムの一部省略縦断面図である。
【図１７】盛り上がりすぎたバンプによる不都合を説明する図である。
【図１８】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの分解斜視図である。
【図１９】図１８の高周波伝送線路接続システムの一部断面斜視図である。
【図２０】電極を傾けた接続構造の説明図である。
【図２１】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの一部断面斜視図である。
【図２２】この発明のさらに他の実施の形態に係る高周波伝送線路接続システムの一部省略縦断面図である。
【図２３】第１の従来技術に係る接続構造の分解斜視図である。
【図２４】図２３の接続構造の一部断面斜視図である。
【図２５】第２の従来技術に係る接続構造の分解斜視図である。
【図２６】図２５の接続構造の一部断面斜視図である。
【符号の説明】
２、３２、１０６、１２４、２０６、３３４、５０６、５２４、６０６、７２４、８０６、８１２、８２２…多層回路基板
４、２２、４２、１２６、１３４、１３６、５２６、７３４…ビアホール
６、３０２…同軸線                    ８、３６、３１０…中心導体
１０、１６、３６、３１４、４０６…半田
１２、２０、３８、４０、１０２、１２２、３３５、６０２、６１０…グランド
１４、３０６…外部導体                ２４、３４、８１７…信号線導体
１００、２００、３００、３４４、３５０、３８０、３９０、４００、５００、６００、８００…高周波伝送線路接続システム
１０４、３３０、６０４…第１の信号線
１０８、２０８、３３６、５０８、６０８、８０８…第１の伝送線路
１１０、３０８、７１０…第２の信号線  １１２、３１２…電極
１１２Ａ、５２８Ａ…頭部              １１２Ｂ、５２８Ｂ…軸部
１１６、７１６、７４６、８１６…切欠ビア
１１４、３０４、５１４、７１４、８１０…第２の伝送線路
１１８…切欠ランド                    １２０、１３０…クリアランス
１２８…ランド                        １３２…ビア内壁
２０２…グランド袖（袖状部）          ２１０、３０９…間隙
３２０、５３０…凹部                  ３３２…誘電体層
３５２、３７２…導体金具              ３５４…半筒状部
３５６…底面部                        ３７０…信号接続部
４０２、７５０…バネ部材              ４０４、４１２…バンプ
４０８…接触部                        ５２８…グランド端子
５３２…切欠グランドビア              ５４０…辺
７３０、８１９…供試デバイス          ７３２、８１８…金線
８２０…第３の伝送線路
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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