JP6349437B1 - Laminated waveguide device - Google Patents
Laminated waveguide device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6349437B1 JP6349437B1 JP2017093055A JP2017093055A JP6349437B1 JP 6349437 B1 JP6349437 B1 JP 6349437B1 JP 2017093055 A JP2017093055 A JP 2017093055A JP 2017093055 A JP2017093055 A JP 2017093055A JP 6349437 B1 JP6349437 B1 JP 6349437B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- conductor layer
- post
- dielectric
- coupling window
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Waveguides (AREA)
Abstract
【課題】伝送ビアホールを用いずとも、積層された２体の導波路構造の導波路を導体層の窓を介して結合できるようにする。【解決手段】積層型導波装置は、中途部が絞られ末端が短絡された第一導波路を有する第一導波路構造と、中途部が絞られ末端が短絡された第二導波路を有した第二導波路構造と、前記第一導波路構造の導体層のうち前記第一導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第一結合窓と、前記第二導波路構造の導体層のうち前記第二導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成されたに形成された第二結合窓と、前記第一導波路構造及び前記第二導波路構造の導体層同士を接合して、前記第一結合窓と前記第二結合窓を囲繞する導電性接合部と、を備える。【選択図】図２The present invention makes it possible to couple two waveguides having a laminated waveguide structure through a window of a conductor layer without using a transmission via hole. A multilayer waveguide device has a first waveguide structure having a first waveguide whose middle portion is narrowed and whose ends are short-circuited, and a second waveguide whose middle portion is narrowed and whose ends are short-circuited. A first coupling window formed in a portion between a constricted portion and a short-circuited portion of the first waveguide of the conductor layer of the first waveguide structure, and the first coupling window A second coupling window formed in a portion between the constricted portion and the short-circuited portion of the second waveguide of the conductor layers of the two-waveguide structure; the first waveguide structure; and The conductive layer of the 2nd waveguide structure is joined, The electroconductive junction part which surrounds the said 1st coupling window and the said 2nd coupling window is provided. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、積層型導波装置に関する。 The present invention relates to a laminated waveguide device.
従来のポスト壁導波路構造は、プリント回路基板の製造技術を利用して低コストで製造される。そのポスト壁導波路構造の誘電体基板の両面に導体層が形成され、配列された多数の導電性ポスト（ビアホール）が誘電体基板を貫通するように形成され、これら導電性ポストによって両側の導体層が導通している。導電性ポストの列が擬似的な導体壁として機能し、導電性ポストの列及び導体層によって囲われた領域が導波路として機能する。 Conventional post-wall waveguide structures are manufactured at low cost using printed circuit board manufacturing techniques. Conductor layers are formed on both surfaces of the dielectric substrate having the post-wall waveguide structure, and a large number of arranged conductive posts (via holes) are formed so as to penetrate the dielectric substrate. The layers are conducting. The row of conductive posts functions as a pseudo conductor wall, and the region surrounded by the row of conductive posts and the conductor layer functions as a waveguide.
特許文献１には、導波路の端部が短絡された２体のポスト壁導波路構造がこれらの間に誘電体層を挟んでスタックされてなる積層型導波路構造が開示されている（特許文献１の図８及び図９参照）。上層側のポスト壁導波路構造の下部導体層には穴が形成され、下層側のポスト壁導波路構造の上部導体層にも穴が形成され、これらの穴が誘電体層を介して対向する。そして、導電性の伝送用ビアホールがこれら穴を貫通している。伝送用ビアヒールが上下のポスト壁導波路構造の導体層や導電性ポストに接触しておらず、電気的に浮動状態である。それゆえ、上層側のポスト壁導波路構造の導波路と下層側のポスト壁導波路構造の導波路とが電磁界的に結合される。 Patent Document 1 discloses a laminated waveguide structure in which two post-wall waveguide structures in which end portions of a waveguide are short-circuited are stacked with a dielectric layer between them (Patent). (Refer to FIG. 8 and FIG. 9 in Document 1). A hole is formed in the lower conductor layer of the post wall waveguide structure on the upper layer side, and a hole is also formed in the upper conductor layer of the post wall waveguide structure on the lower layer side, and these holes face each other through the dielectric layer. . A conductive transmission via hole passes through these holes. The transmission via heel is not in contact with the conductor layers and conductive posts of the upper and lower post wall waveguide structures, and is in an electrically floating state. Therefore, the waveguide of the post wall waveguide structure on the upper layer side and the waveguide of the post wall waveguide structure on the lower layer side are electromagnetically coupled.
ところが、伝送用ビアホールを上下のポスト壁導波路構造の導体層に対して非接触にして、その伝送用ビアホールを導体層の穴に貫通させるように形成することは非常に難しい。また、そのような伝送ビアホールを形成するのを省略すると、上層側のポスト壁導波路構造の導波路と下層側のポスト壁導波路構造の導波路とを広帯域に電磁界的に結合することができない。 However, it is very difficult to form the transmission via hole so that the transmission via hole is not in contact with the conductor layers of the upper and lower post wall waveguide structures and the transmission via hole penetrates the hole of the conductor layer. If the formation of such a transmission via hole is omitted, it is possible to electromagnetically couple the waveguide of the upper post wall waveguide structure and the waveguide of the lower post wall waveguide structure in a wide band. Can not.
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、伝送ビアホールを用いずとも、積層された２体の導波路構造の導波路を導体層の窓（穴）を介して結合できるようにすることである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to allow two waveguides having a laminated waveguide structure to be coupled through a window (hole) of a conductor layer without using a transmission via hole.
上記目的を達成するための主たる発明は、第一誘電体と、前記第一誘電体を挟んで互いに対向した第一導体層及び第二導体層と、前記第一誘電体を貫通するとともに前記第一導体層及び前記第二導体層に接続された複数の導体ポストからなるポスト列が互いに平行に配列された２列の第一ポスト列と、前記第一導体層、前記第二導体層及び前記第一ポスト列によって囲まれた第一導波路と、を有し、前記第一導波路の中途部がポスト列によって絞られ且つ前記第一導波路の末端が導体によって短絡された第一導波路構造と、第二誘電体と、前記第二誘電体を挟んで互いに対向した第三導体層及び第四導体層と、前記第二誘電体を貫通するとともに前記第三導体層及び前記第四導体層に接続された複数の導体ポストからなるポスト列が互いに平行に配列された２列の第二ポスト列と、前記第三導体層、前記第四導体層及び前記第二ポスト列によって囲まれた第二導波路と、を有し、前記第二導波路の中途部がポスト列によって絞られ且つ前記第二導波路の末端がポスト列によって短絡され、前記第三導体層が前記第二導体層に対向するよう前記第一導波路構造に積み重ねられた第二導波路構造と、前記第二導体層のうち前記第一導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第一結合窓と、前記第三導体層のうち前記第二導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第二結合窓と、前記第二導体層と前記第三導体層を接合して、前記第一結合窓と前記第二結合窓を囲繞する導電性接合部と、を備える積層型導波装置である。 A main invention for achieving the above object includes a first dielectric, a first conductor layer and a second conductor layer facing each other across the first dielectric, the first dielectric, and the first dielectric. Two first post rows in which a plurality of conductor posts connected to one conductor layer and the second conductor layer are arranged in parallel to each other; the first conductor layer; the second conductor layer; A first waveguide surrounded by a first post row, wherein a middle portion of the first waveguide is narrowed by the post row, and a terminal of the first waveguide is short-circuited by a conductor A structure, a second dielectric, a third conductor layer and a fourth conductor layer facing each other across the second dielectric, and the third conductor layer and the fourth conductor penetrating the second dielectric Post rows consisting of multiple conductor posts connected to the layer Two second post rows arranged in a row, and a second waveguide surrounded by the third conductor layer, the fourth conductor layer, and the second post row, and the second waveguide A second portion in which the middle portion is narrowed by a post row and the end of the second waveguide is short-circuited by the post row, and the third conductor layer is stacked on the first waveguide structure so as to face the second conductor layer A first coupling window formed in a portion between the narrowed portion and the shorted portion of the first waveguide of the second conductor layer, and the first of the third conductor layers. A second coupling window formed in a portion between the narrowed portion and the short-circuited portion of the two waveguides, the second conductor layer and the third conductor layer are joined, and the first coupling window and the And a conductive junction surrounding the second coupling window.
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。 Other characteristics of the present invention will be made clear by the description and drawings described later.
本発明によれば、第一導波路構造の第一導波路を、第一結合窓、導電性接合部の内側及び第二結合窓を介して、第二導波路構造の第二導波路に電界的又は磁気的に結合することができる。 According to the present invention, an electric field is applied to the second waveguide of the second waveguide structure via the first coupling window, the inside of the conductive junction, and the second coupling window. Or magnetically coupled.
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will be apparent from the description and drawings described below.
第一誘電体と、前記第一誘電体を挟んで互いに対向した第一導体層及び第二導体層と、前記第一誘電体を貫通するとともに前記第一導体層及び前記第二導体層に接続された複数の導体ポストからなるポスト列が互いに平行に配列されてなる２列の第一ポスト列と、前記第一導体層、前記第二導体層及び前記第一ポスト列によって囲まれた第一導波路と、を有し、前記第一導波路の中途部がポスト列によって絞られ且つ前記第一導波路の末端がポスト列によって短絡された第一導波路構造と、第二誘電体と、前記第二誘電体を挟んで互いに対向した第三導体層及び第四導体層と、前記第二誘電体を貫通するとともに前記第三導体層及び前記第四導体層に接続された複数の導体ポストからなるポスト列が互いに平行に配列されてなる２列の第二ポスト列と、前記第三導体層、前記第四導体層及び前記第二ポスト列によって囲まれた第二導波路と、を有し、前記第二導波路の中途部がポスト列によって絞られ且つ前記第二導波路の末端がポスト列によって短絡され、前記第三導体層が前記第二導体層に対向するよう前記第一導波路構造に積層された第二導波路構造と、前記第二導体層のうち前記第一導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第一結合窓と、前記第三導体層のうち前記第二導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第二結合窓と、前記第二導体層と前記第三導体層を接合して、前記第一結合窓と前記第二結合窓を囲繞する導電性接合部と、を備える積層型導波装置が明らかとなる。
このような積層型導波装置であれば、第一導波路構造の第一導波路が、第一結合窓、導電性接合部の内側及び第二結合窓を介して、第二導波路構造の第二導波路に電界的又は磁気的に結合される。
A first dielectric, a first conductor layer and a second conductor layer facing each other with the first dielectric interposed therebetween, and penetrating the first dielectric and connected to the first conductor layer and the second conductor layer A plurality of conductor posts arranged in parallel to each other, two first post rows arranged in parallel to each other, and the first conductor layer, the second conductor layer and the first post row surrounded by the first post row A first waveguide structure in which a middle portion of the first waveguide is narrowed by a post row and an end of the first waveguide is short-circuited by the post row, a second dielectric, A third conductor layer and a fourth conductor layer facing each other across the second dielectric, and a plurality of conductor posts penetrating the second dielectric and connected to the third conductor layer and the fourth conductor layer Two rows of second columns, in which post rows consisting of And a second waveguide surrounded by the third conductor layer, the fourth conductor layer, and the second post row, and a middle portion of the second waveguide is narrowed by the post row, and A second waveguide structure in which an end of the second waveguide is short-circuited by a post row, and the third conductor layer is stacked on the first waveguide structure so as to face the second conductor layer; and the second conductor A first coupling window formed in a portion of the layer between the narrowed portion and the shorted portion of the first waveguide; and the narrowed portion of the second waveguide of the third conductor layer; A second coupling window formed in a portion between the short-circuited portions, and a conductivity that joins the second conductor layer and the third conductor layer to surround the first coupling window and the second coupling window. The laminated waveguide device including the joint portion becomes clear.
In such a laminated waveguide device, the first waveguide of the first waveguide structure is connected to the second waveguide structure via the first coupling window, the inside of the conductive joint, and the second coupling window. Electrically or magnetically coupled to the second waveguide.
前記導電性接合部が、はんだを有する。
これにより、第二導体層と第三導体層を容易に接合することができるとともに、導電性接合部による接合に要するコストが低い。
The conductive joint has solder.
Thereby, while being able to join a 2nd conductor layer and a 3rd conductor layer easily, the cost required for joining by an electroconductive junction part is low.
前記導電性接合部が、前記はんだを母材として前記はんだに分散した銅の微粒子を有する。
これにより、導電性接合部の形成時にはんだが第二導体層と第三導体層に濡れやすく、導電性接合部が良好に形成される。
The conductive joint has copper fine particles dispersed in the solder using the solder as a base material.
Thereby, the solder easily wets the second conductor layer and the third conductor layer when the conductive joint portion is formed, and the conductive joint portion is formed well.
前記銅の粒子の粒径が１５〜２５μｍである。 The copper particles have a particle size of 15 to 25 μm.
前記導波路構造が、前記第二導体層を被覆するとともに、前記第一結合窓内において前記第一誘電体を被覆する第一誘電体膜と、前記第三導体層を被覆するとともに、前記第二結合窓内において前記第二誘電体を被覆する第二誘電体膜と、を更に備え、前記第一誘電体膜には前記第一結合窓を囲繞するよう枠状の溝が形成され、その溝を通じて前記導電性接合部が前記第二導体層に接合され、前記第二誘電体膜には前記第二結合窓を囲繞するよう枠状の溝が形成され、その溝を通じて前記導電性接合部が前記第三導体層に接合されている。 The waveguide structure covers the second conductor layer, covers the first dielectric film covering the first dielectric in the first coupling window, the third conductor layer, and the first conductor layer. A second dielectric film covering the second dielectric in the two-coupling window, and the first dielectric film is formed with a frame-shaped groove so as to surround the first coupling window, The conductive joint is joined to the second conductor layer through a groove, and a frame-like groove is formed in the second dielectric film so as to surround the second coupling window, and the conductive joint is formed through the groove. Are joined to the third conductor layer.
前記第一導波路及び前記第二導波路の短絡された部分の反対側端部が入出力端子であり、前記第一導波路構造及び前記第二導波路構造は前記第一導波路の入出力端子と前記第二導波路の入出力端子が同一の向き又は反対の向きとなるように積層されている。 Opposite ends of the short-circuited portions of the first waveguide and the second waveguide are input / output terminals, and the first waveguide structure and the second waveguide structure are input / output of the first waveguide. The terminals and the input / output terminals of the second waveguide are stacked in the same direction or in the opposite direction.
第一導波路の入出力端子と第二導波路の入出力端子が同一の向きであれば、第一導波路を伝播した電磁波が第二導波路において反対向きに伝播する。第一導波路の入出力端子と第二導波路の入出力端子が反対の向きであれば、第一導波路を伝播した電磁波が第二導波路において同一の向きに伝播する。 If the input / output terminal of the first waveguide and the input / output terminal of the second waveguide are in the same direction, the electromagnetic wave propagated through the first waveguide propagates in the opposite direction in the second waveguide. If the input / output terminal of the first waveguide and the input / output terminal of the second waveguide are in opposite directions, the electromagnetic wave propagated through the first waveguide propagates in the same direction in the second waveguide.
＝＝＝実施の形態＝＝＝
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されている。そのため、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
=== Embodiment ===
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below are given various technically preferable limitations for carrying out the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図１は積層型導波装置１の斜視図であり、図２は積層型導波装置１の分解斜視図である。図１及び図２には、方向を表す補助線としてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を図示する。これらＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する。
積層型導波装置１は、ポスト壁型式の第一導波路構造１０と、ポスト壁型式の第二導波路構造４０と、第一導波路構造１０と第二導波路構造４０を接合する導電性接合部７０と、を備える。まず、導波路構造１０，４０について説明する。ここで、ポスト壁型式とは、柱状又は筒状の導体ポストの集合（列）が擬似的な導体壁を成す型式をいう。擬似的な導体壁については後に詳述する。
FIG. 1 is a perspective view of the multilayer waveguide device 1, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the multilayer waveguide device 1. 1 and 2 illustrate the X axis, the Y axis, and the Z axis as auxiliary lines representing directions. These X axis, Y axis and Z axis are orthogonal to each other.
The laminated waveguide device 1 includes a post-wall-type first waveguide structure 10, a post-wall-type second waveguide structure 40, and a conductivity that joins the first waveguide structure 10 and the second waveguide structure 40. A joining portion 70. First, the waveguide structures 10 and 40 will be described. Here, the post wall type refers to a type in which a set (row) of columnar or cylindrical conductor posts forms a pseudo conductor wall. The pseudo conductor wall will be described in detail later.
第一導波路構造１０は、第一誘電体基板１１、第一導体層１２、第二導体層１３、ポスト列２１〜２５、導波路３１及び誘導性窓３２を備える。ここで、ポスト列２１は複数の導体ポスト２１Ａの列である。ポスト列２２〜２５も同様である。ポスト列２１〜２５のピッチは何れも等しい。 The first waveguide structure 10 includes a first dielectric substrate 11, a first conductor layer 12, a second conductor layer 13, post rows 21 to 25, a waveguide 31 and an inductive window 32. Here, the post row 21 is a row of a plurality of conductor posts 21A. The same applies to the post trains 22 to 25. All the pitches of the post rows 21 to 25 are equal.
第一誘電体基板１１は、石英ガラスからなる矩形状の平板である。第一誘電体基板１１の一方の面には第一導体層１２が形成され、第一誘電体基板１１の他方の面には第二導体層１３が形成されている。第一導体層１２と第二導体層１３は、これらの間に第一誘電体基板１１を挟んで互いに対向するとともに、互いに平行に設けられている。なお、図１及び図２において、第一誘電体基板１１の両面がＸ軸及びＹ軸に対して平行であり、第一誘電体基板１１の厚み方向がＺ軸に対して平行である。 The first dielectric substrate 11 is a rectangular flat plate made of quartz glass. A first conductor layer 12 is formed on one surface of the first dielectric substrate 11, and a second conductor layer 13 is formed on the other surface of the first dielectric substrate 11. The first conductor layer 12 and the second conductor layer 13 are opposed to each other with the first dielectric substrate 11 interposed therebetween, and are provided in parallel to each other. 1 and 2, both surfaces of the first dielectric substrate 11 are parallel to the X axis and the Y axis, and the thickness direction of the first dielectric substrate 11 is parallel to the Z axis.
第一誘電体基板１１の一方の面から他方の面に導体ポスト２１Ａ〜２５Ａが貫通しており、第一導体層１２と第二導体層１３がこれら導体ポスト２１Ａ〜２５Ａによって導通している。これら導体ポスト２１Ａ〜２５Ａはメタライズされたスルーホール又はビアホールである。 The conductor posts 21A to 25A pass through from one surface of the first dielectric substrate 11 to the other surface, and the first conductor layer 12 and the second conductor layer 13 are electrically connected by these conductor posts 21A to 25A. These conductor posts 21A to 25A are metallized through holes or via holes.
導体ポスト２１Ａは、等ピッチで直線状に配列されることによって、ポスト列２１を成している。
導体ポスト２２Ａはポスト列２１に対して平行な直線状に等ピッチで配列されることによって、ポスト列２２を成している。ここで、ポスト列２１，２２の列方向はＹ軸に対して平行であり、Ｙ軸の負方向を列前方とし、Ｙ軸の正方向を列後方とする。
The conductor posts 21 </ b> A form a post row 21 by being arranged in a straight line at an equal pitch.
The conductor posts 22A are arranged in a straight line parallel to the post row 21 at an equal pitch, thereby forming the post row 22. Here, the column direction of the post columns 21 and 22 is parallel to the Y axis, and the negative direction of the Y axis is the column front and the positive direction of the Y axis is the column rear.
導体ポスト２３Ａは、ポスト列２１の中途部からポスト列２２に向かって延伸するよう等ピッチで直線状に配列されることによって、ポスト列２３を成している。導体ポスト２４Ａは、ポスト列２２の中途部からポスト列２１に向かって延伸するよう等ピッチで直線状に配列されることによって、ポスト列２４を成している。ポスト列２３及びポスト列２４の列方向は、ポスト列２１及びポスト列２２の列方向に対して直交する。更に、ポスト列２３とポスト列２４は一直線状に揃っており、ポスト列２３とポスト列２４との間の間隔は、ポスト列２３，２４のピッチよりも広い。 The conductor posts 23 </ b> A are arranged in a straight line at an equal pitch so as to extend from the middle part of the post row 21 toward the post row 22, thereby forming the post row 23. The conductor posts 24 </ b> A are arranged in a straight line at an equal pitch so as to extend from the middle part of the post row 22 toward the post row 21, thereby forming the post row 24. The column direction of the post column 23 and the post column 24 is orthogonal to the column direction of the post column 21 and the post column 22. Furthermore, the post row 23 and the post row 24 are aligned, and the interval between the post row 23 and the post row 24 is wider than the pitch of the post rows 23 and 24.
Ｙ軸の正方向をポスト列２１，２２の列後方とした場合、導体ポスト２５Ａは、ポスト列２１の末尾とポスト列２２の末尾との間において、ポスト列２１，２２の直交方向に直線状に等ピッチで配列されている。これにより、導体ポスト２５Ａがポスト列２５を成している。 When the positive direction of the Y-axis is the rear side of the post rows 21 and 22, the conductor post 25A is linear in the direction perpendicular to the post rows 21 and 22 between the end of the post row 21 and the end of the post row 22. Are arranged at an equal pitch. Thereby, the conductor posts 25 </ b> A form a post row 25.
ポスト列２１は擬似的な導体壁として機能する。ポスト列２２も同様である。ポスト列２１，２２による擬似的な導体壁と導体層１２，１３によって囲まれた領域が、電磁波を伝搬する方形導波管型式の導波路３１を構成する。ここで、ポスト列２１とポスト列２２との間の間隔が導体ポスト２１Ａ，２２Ａの高さよりも長いので、ポストの列２１，２２による擬似的な導体壁が狭壁であり、導体層１２，１３が広壁である。 The post row 21 functions as a pseudo conductor wall. The same applies to the post train 22. A region surrounded by the pseudo conductor walls by the post rows 21 and 22 and the conductor layers 12 and 13 constitutes a rectangular waveguide type waveguide 31 that propagates electromagnetic waves. Here, since the distance between the post row 21 and the post row 22 is longer than the height of the conductor posts 21A, 22A, the pseudo conductor walls by the post rows 21, 22 are narrow walls, and the conductor layers 12, 13 is a wide wall.
導波路３１の一端は開放されており、その一端が積層型導波装置１の入力端子又は出力端子となる。 One end of the waveguide 31 is open, and the one end serves as an input terminal or an output terminal of the multilayer waveguide device 1.
導波路３１の他端は短絡されている。つまり、ポスト列２１の末尾とポスト列２２の末尾との間にポスト列２５が設けられ、ポスト列２５は擬似的な短絡壁として機能するので、導波路３１の他端がポスト列２５によって短絡されている。なお、導波路３１がポスト列２５によって短絡されているのではなく、導体層によって短絡されてもよい。つまり、ポスト列２１，２２が誘電体基板１１の側端面まで配列されており、その側端面に導体層が形成されることによって、導波路３１が短絡されていてもよい。 The other end of the waveguide 31 is short-circuited. In other words, the post train 25 is provided between the end of the post train 21 and the end of the post train 22, and the post train 25 functions as a pseudo short-circuit wall, so that the other end of the waveguide 31 is short-circuited by the post train 25. Has been. The waveguide 31 may not be short-circuited by the post row 25 but may be short-circuited by a conductor layer. That is, the post trains 21 and 22 may be arranged up to the side end face of the dielectric substrate 11, and the waveguide 31 may be short-circuited by forming a conductor layer on the side end face.
導波路３１がポスト列２３，２４の列によって絞られ、ポスト列２３，２４は擬似的なアイリス壁として機能し、ポスト列２３とポスト列２４との間の部分が誘導性窓３２として機能する。 The waveguide 31 is narrowed by the rows of post rows 23 and 24, the post rows 23 and 24 function as pseudo iris walls, and the portion between the post row 23 and the post row 24 functions as an inductive window 32. .
第二導波路構造４０は、第二誘電体基板４１、第三導体層４２、第四導体層４３、ポスト列５１〜５５、導波路６１及び誘導性窓６２を備える。第二導波路構造４０と第一導波路構造１０が同一に構成され、第二導波路構造４０の第二誘電体基板４１、第三導体層４２、第四導体層４３、ポスト列５１〜５５、導波路６１及び誘導性窓６２は第一導波路構造１０の第一誘電体基板１１、第二導体層１３、第一導体層１２、ポスト列２１〜２５、導波路３１及び誘導性窓３２にそれぞれ対応する。そのため、第二導波路構造４０においても、ポスト列５１，５２による擬似的な導体壁と導体層４２，４３とによって囲まれた領域が方形導波管型式の導波路６１を構成し、その導波路６１の一端は開放され、その導波路６１の他端がポスト列５５によって短絡され、導波路６１がポスト列５３，５４の列によって絞られ、ポスト列５３とポスト列５４との間の部分が誘導性窓６２として機能する。 The second waveguide structure 40 includes a second dielectric substrate 41, a third conductor layer 42, a fourth conductor layer 43, post rows 51 to 55, a waveguide 61, and an inductive window 62. The second waveguide structure 40 and the first waveguide structure 10 are configured identically, and the second dielectric substrate 41, the third conductor layer 42, the fourth conductor layer 43, and the post rows 51 to 55 of the second waveguide structure 40. The waveguide 61 and the inductive window 62 are the first dielectric substrate 11, the second conductor layer 13, the first conductor layer 12, the post rows 21 to 25, the waveguide 31 and the inductive window 32 of the first waveguide structure 10. Correspond to each. Therefore, also in the second waveguide structure 40, a region surrounded by the pseudo conductor wall by the post rows 51 and 52 and the conductor layers 42 and 43 constitutes a rectangular waveguide type waveguide 61, and the waveguide One end of the waveguide 61 is opened, the other end of the waveguide 61 is short-circuited by the post row 55, the waveguide 61 is narrowed by the row of post rows 53, 54, and a portion between the post row 53 and the post row 54 Functions as the inductive window 62.
導波路構造１０，４０は、導波路３１，６１の入出力端子が反対の向きになるように且つ短絡端も反対の向きとなるように積層されている。そして、第一導波路構造１０のポスト列２１，２２と第二導波路構造４０のポスト列５１，５２が互いに平行であり、第一導波路構造１０のポスト列２３〜２５と第二導波路構造４０のポスト列５３〜５５が互いに平行である。また、第一導波路構造１０の第二導体層１３と第二導波路構造４０の第三導体層４２が互いに対向している。その状態で、第一導波路構造１０の第二導体層１３と第二導波路構造４０の第三導体層４２は導電性接合部７０によって接合されており、第一導波路構造１０の導波路３１と第二導波路構造４０の導波路６１は以下のようにして磁気的又は電界的に結合されている。 The waveguide structures 10 and 40 are laminated so that the input / output terminals of the waveguides 31 and 61 are in the opposite direction and the short-circuit ends are also in the opposite direction. The post rows 21 and 22 of the first waveguide structure 10 and the post rows 51 and 52 of the second waveguide structure 40 are parallel to each other, and the post rows 23 to 25 of the first waveguide structure 10 and the second waveguide The post rows 53-55 of the structure 40 are parallel to each other. Further, the second conductor layer 13 of the first waveguide structure 10 and the third conductor layer 42 of the second waveguide structure 40 face each other. In this state, the second conductor layer 13 of the first waveguide structure 10 and the third conductor layer 42 of the second waveguide structure 40 are joined by the conductive joint portion 70, and the waveguide of the first waveguide structure 10. 31 and the waveguide 61 of the second waveguide structure 40 are magnetically or electrically coupled as follows.
第一導波路構造１０の第二導体層１３には、第一結合窓７３が形成されている。第一結合窓７３は、ポスト列２１とポスト列２２との間の中間に配置されているとともに、ポスト列２５とポスト列２３，２４との間に配置されている。そして、第一結合窓７３はポスト列２３，２４よりもポスト列２５に寄って配置されている。なお、第一結合窓７３の位置は、ポスト列２１〜２５によって囲われた領域の内側であれば、他の位置であってもよい。 A first coupling window 73 is formed in the second conductor layer 13 of the first waveguide structure 10. The first coupling window 73 is disposed in the middle between the post row 21 and the post row 22, and is disposed between the post row 25 and the post rows 23 and 24. The first coupling window 73 is arranged closer to the post row 25 than the post rows 23 and 24. The position of the first coupling window 73 may be another position as long as it is inside the region surrounded by the post rows 21 to 25.
第一結合窓７３は長方形状の開口であり、第一結合窓７３の長辺がポスト列２３〜２５に対して平行であり、第一結合窓７３の短辺がポスト列２１，２２に対して平行である。なお、第一結合窓７３が正方形状の開口であってもよい。 The first coupling window 73 is a rectangular opening, the long side of the first coupling window 73 is parallel to the post rows 23 to 25, and the short side of the first coupling window 73 is to the post rows 21 and 22. Parallel. The first coupling window 73 may be a square opening.
第二導波路構造４０の第三導体層４２には、第二結合窓７４が形成されている。第二結合窓７４は、ポスト列５１とポスト列５２との間の中間に配置されているとともに、ポスト列５５とポスト列５３，５４との間に配置されている。そして、第二結合窓７４はポスト列５３，５４よりもポスト列５５に寄って配置されている。なお、第二結合窓７４の位置は、ポスト列５１〜５５によって囲われた領域の内側であれば、他の位置であってもよい。 A second coupling window 74 is formed in the third conductor layer 42 of the second waveguide structure 40. The second coupling window 74 is arranged in the middle between the post row 51 and the post row 52, and is arranged between the post row 55 and the post rows 53 and 54. The second coupling window 74 is disposed closer to the post row 55 than the post rows 53 and 54. The position of the second coupling window 74 may be another position as long as it is inside the region surrounded by the post rows 51 to 55.
第二結合窓７４は第一結合窓７３と同様に長方形状の開口であり、第二結合窓７４の長辺がポスト列５３〜５５に対して平行であり、第二結合窓７４の短辺がポスト列５１，５２に対して平行である。なお、第二結合窓７４が正方形状の開口であってもよい。 The second coupling window 74 is a rectangular opening similar to the first coupling window 73, the long side of the second coupling window 74 is parallel to the post rows 53 to 55, and the short side of the second coupling window 74. Is parallel to the post rows 51, 52. The second coupling window 74 may be a square opening.
導電性接合部７０は、第一導波路構造１０の第二導体層１３と第二導波路構造４０の第三導体層４２との間に挟まれていて、第二導体層１３及び第三導体層４２に結合する。第二導体層１３と第三導体層４２は、導電性接合部７０によって接合されることによって、導電性接合部７０によって互いに導通する。 The conductive joint 70 is sandwiched between the second conductor layer 13 of the first waveguide structure 10 and the third conductor layer 42 of the second waveguide structure 40, and the second conductor layer 13 and the third conductor Bond to layer 42. The second conductor layer 13 and the third conductor layer 42 are joined to each other by the conductive joint 70 by being joined by the conductive joint 70.
導電性接合部７０は長方形枠状に形成されているので、その導電性接合部７０の内側に結合開口７１が形成されている。導電性接合部７０は第一導波路構造１０の第一結合窓７３及び第二導波路構造４０の第二結合窓７４を囲繞し、結合窓７３，７４は結合開口７１に内包されている。導電性接合部７０の辺が結合窓７３，７４の辺に対してほぼ平行である。なお、結合窓７３，７４が結合開口７１に内包されていれば、導電性接合部７０が正方形枠状に形成されていてもよいし、円形枠状に形成されていてもよい。つまり、結合開口７１の形状が円形状、正方形状又は長方形状の何れであっても、導波路３１から導波路６１に伝送される信号の周波数特性が適格である。 Since the conductive joint portion 70 is formed in a rectangular frame shape, a coupling opening 71 is formed inside the conductive joint portion 70. The conductive joint 70 surrounds the first coupling window 73 of the first waveguide structure 10 and the second coupling window 74 of the second waveguide structure 40, and the coupling windows 73 and 74 are included in the coupling opening 71. The sides of the conductive joint 70 are substantially parallel to the sides of the coupling windows 73 and 74. As long as the coupling windows 73 and 74 are included in the coupling opening 71, the conductive joint portion 70 may be formed in a square frame shape or a circular frame shape. That is, the frequency characteristic of the signal transmitted from the waveguide 31 to the waveguide 61 is appropriate regardless of whether the coupling opening 71 is circular, square, or rectangular.
結合開口７１において、これら結合窓７３，７４が互いに対向する。従って、導波路３１は、第一結合窓７３、結合開口７１及び第二結合窓７４を介して、導波路６１に磁気的又は電界的に結合する。 In the coupling opening 71, the coupling windows 73 and 74 face each other. Therefore, the waveguide 31 is magnetically or electrically coupled to the waveguide 61 via the first coupling window 73, the coupling opening 71, and the second coupling window 74.
導電性接合部７０は、はんだ（例えば、SnAgCu系、SnZnBi系、SnCu系、SnAgInBi系又はSnZnAl系の鉛フリーはんだ）からなる母材と、その母材に分散した銅の球状微粒子とからなる。導電性接合部７０の母材の組成の一例として、Sn-3.0Ag-0.5Cuを挙げるが、これに限るものではない。 The conductive joint portion 70 is made of a base material made of solder (for example, SnAgCu-based, SnZnBi-based, SnCu-based, SnAgInBi-based or SnZnAl-based lead-free solder) and spherical copper fine particles dispersed in the base material. An example of the composition of the base material of the conductive joint portion 70 is Sn-3.0Ag-0.5Cu, but is not limited thereto.
ここで、導電性接合部７０は、はんだの微粒子（例えば直径１５〜２５μｍの粒径）と銅の球状の微粒子（例えば直径１５〜２５μｍの粒径）との混合粉が加熱処理によって溶融して、それが固化して得られたものである。はんだと銅の混合粉が銅の融点よりも低い温度に加熱されると、銅の微粒子が溶融せず、はんだの微粒子が溶融するので、固化した導電性接合部７０ははんだの母材に銅の微粒子が分散したものとなる。 Here, in the conductive joint 70, a mixed powder of solder fine particles (for example, a particle diameter of 15 to 25 μm) and copper spherical fine particles (for example, a particle diameter of 15 to 25 μm) is melted by heat treatment. , It is obtained by solidification. When the mixed powder of solder and copper is heated to a temperature lower than the melting point of copper, the copper fine particles are not melted and the solder fine particles are melted. The fine particles are dispersed.
図３に示すように、第一導波路構造１０の第二導体層１３は、導電性接合部７０が形成されている領域を除いて誘電体膜７５によって被覆されている。誘電体膜７５には、第一結合窓７３を囲繞するような枠状の溝７５ａが形成されていて、導電性接合部７０がその溝７５ａを通じて第二導体層１３に接合されている。誘電体膜７５は第一結合窓７３の内側にも形成されていて、第一結合窓７３内において第一誘電体基板１１の表面が誘電体膜７５によって被覆されている。同様に、第二導波路構造４０の第三導体層４２が誘電体膜７６によって被覆され、第二結合窓７４を囲繞するとともに誘電体膜７６に形成された枠状の溝７６ａを通じて導電性接合部７０が第三導体層４２に接合されている。 As shown in FIG. 3, the second conductor layer 13 of the first waveguide structure 10 is covered with a dielectric film 75 except for a region where the conductive joint portion 70 is formed. The dielectric film 75 is formed with a frame-like groove 75a surrounding the first coupling window 73, and the conductive joint portion 70 is joined to the second conductor layer 13 through the groove 75a. The dielectric film 75 is also formed inside the first coupling window 73, and the surface of the first dielectric substrate 11 is covered with the dielectric film 75 in the first coupling window 73. Similarly, the third conductor layer 42 of the second waveguide structure 40 is covered with a dielectric film 76, surrounds the second coupling window 74, and is electrically conductive through a frame-shaped groove 76 a formed in the dielectric film 76. The part 70 is joined to the third conductor layer 42.
誘電体膜７５，７６は樹脂製のパッシベーションからなる。つまり、導電性接合部７０によって第二導体層１３と第三導体層４２を接合する際に、溶融した導電性接合部７０が誘電体膜７５，７６に濡れにくい。それゆえ、導電性接合部７０及び結合開口７１を設計通りの形状及び大きさに形成することができる。 The dielectric films 75 and 76 are made of resin passivation. That is, when the second conductor layer 13 and the third conductor layer 42 are joined by the conductive joint portion 70, the molten conductive joint portion 70 is difficult to get wet with the dielectric films 75 and 76. Therefore, the conductive joint 70 and the coupling opening 71 can be formed in the shape and size as designed.
＜効果＞
以上の実施の形態では、導波路３１がポスト列２３，２４によって絞られていて、ポスト列２３とポスト列２４との間に誘導性窓３２が形成されている。そのため、導波路３１内を伝搬する電磁波は、ポスト列２３，２４により反射係数が小さい状態で誘導性窓３２を通過し、ポスト列２３，２４とポスト列２５の間の領域に取り込まれる。電磁波は結合窓７３，結合開口７１及び結合窓７４を通過して、ポスト列５３，５４とポスト列５５の間の領域に取り込まれる。電磁波は誘導性窓６２を通過して、導波路６１内を伝搬する。従って、導波路３１と導波路６１の結合性が高く、所定の周波数帯域の信号が導波路３１から導波路６１に伝送され、その周波数帯域が広い（後述の検証１参照）。同様に、広範な所定の周波数帯域の信号が導波路６１から導波路３１に伝送される。
<Effect>
In the above embodiment, the waveguide 31 is narrowed by the post rows 23 and 24, and the inductive window 32 is formed between the post row 23 and the post row 24. Therefore, the electromagnetic wave propagating in the waveguide 31 passes through the inductive window 32 with a small reflection coefficient by the post rows 23 and 24, and is taken into a region between the post rows 23 and 24 and the post row 25. The electromagnetic wave passes through the coupling window 73, the coupling opening 71, and the coupling window 74, and is taken into a region between the post rows 53 and 54 and the post row 55. The electromagnetic wave propagates through the waveguide 61 through the inductive window 62. Therefore, the coupling property between the waveguide 31 and the waveguide 61 is high, and a signal in a predetermined frequency band is transmitted from the waveguide 31 to the waveguide 61, and the frequency band is wide (see verification 1 described later). Similarly, a signal in a wide predetermined frequency band is transmitted from the waveguide 61 to the waveguide 31.
導電性接合部７０ははんだの微粒子と銅の微粒子との混合粉を原料としたものであるので、その原料コストが低い。また、従来からある製造設備（はんだ印刷機、リフロー機、実装機、ボンダーなど）を用いて第一導波路構造１０と第二導波路構造４０を導電性接合部７０によって容易に接合することができるので、そのコストが低い。 Since the conductive joint 70 is made of a mixed powder of solder fine particles and copper fine particles, the raw material cost is low. In addition, the first waveguide structure 10 and the second waveguide structure 40 can be easily joined by the conductive joint portion 70 using a conventional manufacturing facility (a solder printing machine, a reflow machine, a mounting machine, a bonder, etc.). Because it can, its cost is low.
導電性接合部７０に銅の微粒子が分散していると、導電性接合部７０の形成時にはんだが第二導体層１３及び第三導体層４２に濡れやすい。そのため、導電性接合部７０が良好に形成される（後述の検証２参照）。 When the copper fine particles are dispersed in the conductive joint portion 70, the solder tends to get wet with the second conductor layer 13 and the third conductor layer 42 when the conductive joint portion 70 is formed. Therefore, the conductive joint 70 is formed satisfactorily (see verification 2 described later).
パッシベーションからなる誘電体膜７５，７６が結合窓７３，７４内に形成されているため、導電性接合部７０の形成時にはんだが結合窓７３，７４内に濡れることがない。また、導電性接合部７０を誘電体膜７５，７６の溝７５ａ，７６ａの枠形状に正確に形成することができる。 Since the dielectric films 75 and 76 made of passivation are formed in the coupling windows 73 and 74, solder does not get wet in the coupling windows 73 and 74 when the conductive joint portion 70 is formed. In addition, the conductive joint 70 can be accurately formed in the frame shape of the grooves 75a and 76a of the dielectric films 75 and 76.
導電性接合部７０内の結合開口７１が結合窓７３，７４を内包し、導電性接合部７０が結合窓７３，７４を囲繞しつつ、第一導波路構造１０の第二導体層１３と第二導波路構造４０の第三導体層４２が導電性接合部７０によって接合されている。導電性接合部７０の厚みによって第二導体層１３と第三導体層４２が離間している。それゆえ、結合窓７３，７４の縁が重なり合う位置から結合窓７３，７４が面方向にずれて配置されていても、第一結合窓７３が第三導体層４２によって部分的に塞がれるということがない。第二結合窓７４が第二導体層１３によって部分的に塞がれるということもない。従って、結合窓７３，７４が面方向にずれて配置されていても、そのずれは積層型導波装置１によって伝送可能な周波数帯域に大きな影響を及ぼさない。つまり、第一結合窓７３と第二結合窓７４を精密に位置合わせをせずに第一導波路構造１０と第二導波路構造４０を導電性接合部７０によって接合しても、伝送可能な周波数帯域が適切な積層型導波装置１を製造することができる。 The coupling opening 71 in the conductive junction 70 encloses the coupling windows 73 and 74, and the conductive junction 70 surrounds the coupling windows 73 and 74, while the second conductor layer 13 and the first conductor layer 13 of the first waveguide structure 10. The third conductor layer 42 of the two-waveguide structure 40 is joined by the conductive joint portion 70. The second conductor layer 13 and the third conductor layer 42 are separated from each other by the thickness of the conductive joint portion 70. Therefore, the first coupling window 73 is partially blocked by the third conductor layer 42 even if the coupling windows 73 and 74 are arranged in the plane direction from the position where the edges of the coupling windows 73 and 74 overlap. There is nothing. The second coupling window 74 is not partially blocked by the second conductor layer 13. Therefore, even if the coupling windows 73 and 74 are shifted in the plane direction, the shift does not greatly affect the frequency band that can be transmitted by the multilayer waveguide device 1. That is, transmission is possible even if the first waveguide structure 10 and the second waveguide structure 40 are joined by the conductive joint 70 without precisely aligning the first coupling window 73 and the second coupling window 74. The laminated waveguide device 1 with an appropriate frequency band can be manufactured.
＜変形例＞
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を上記実施形態に限定して解釈するものではない。また、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態から変更或いは改良してもよく、本発明にはその等価物も含まれる。以下に、上記実施形態からの変更点について幾つか説明するが、以下に説明する幾つかの変更点を可能な限り組み合わせてもよい。
<Modification>
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, the said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention to the said embodiment. Further, the above embodiments may be changed or improved without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes equivalents thereof. Several changes from the above embodiment will be described below, but some changes described below may be combined as much as possible.
（１） 上記実施の形態では、導波路構造１０，４０は、導波路３１，６１の入出力端子が反対の向きになるように積層されている。それに対して、図４及び図５に示すように、導波路構造１０，４０は導波路３１，６１の入出力端子が同一の向きになるように積層されていてもよい。 (1) In the above embodiment, the waveguide structures 10 and 40 are laminated so that the input / output terminals of the waveguides 31 and 61 are in opposite directions. On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the waveguide structures 10 and 40 may be laminated so that the input / output terminals of the waveguides 31 and 61 are in the same direction.
（２） 上記実施形態では、導電性接合部７０ははんだの母材及び銅の微粒子を有したはんだ接合部であったが、銅の微粒子を含まないはんだ接合部であってもよい。また、導電性接合部７０ははんだ以外の導電性ペースト（例えば銀ペースト）が固化したものでもよい。また、導電性接合部７０と第二導体層１３との間に、メッキ法により成長した枠状の導電性凸部（例えば銅メッキ）が第三導体層４２と一体となるように形成されていてもよい。また、導電性接合部７０と第三導体層４２との間に、メッキ法により成長した枠状の導電性凸部（例えば銅メッキ）が第二導体層１３と一体となるように形成されていてもよい。 (2) In the above embodiment, the conductive joint 70 is a solder joint having a solder base material and copper fine particles, but may be a solder joint that does not contain copper fine particles. In addition, the conductive joint 70 may be a solidified conductive paste (for example, silver paste) other than solder. Further, a frame-like conductive convex portion (for example, copper plating) grown by a plating method is formed between the conductive joint portion 70 and the second conductor layer 13 so as to be integrated with the third conductor layer 42. May be. Further, a frame-like conductive convex portion (for example, copper plating) grown by a plating method is formed between the conductive joint portion 70 and the third conductor layer 42 so as to be integrated with the second conductor layer 13. May be.
＜検証１＞
以下、シミュレーションにより導波路３１と導波路６１の結合性について検証する。以下の各シミュレーションにおける条件は表１の通りである。
<Verification 1>
Hereinafter, the connectivity between the waveguide 31 and the waveguide 61 is verified by simulation. Conditions in the following simulations are as shown in Table 1.
図４及び図５に示す積層型導波装置１の導波路３１の入出力端子から導波路６１の入出力端子まで信号を伝送した場合の伝送損失をシミュレーションした。その結果を図６に示す。図６中の破線は、ポスト列２３，２４，５３，５４及び誘導性窓３２，６２が設けられていない場合のシミュレーション結果であり（比較例）、実線は、ポスト列２３，２４，５３，５４及び誘導性窓３２，６２が設けられている場合のシミュレーション結果である（実施例）。縦軸の伝送損失は、入力信号の強度を基準とした出力信号の強度をデシベル表現により表したものである。 A transmission loss was simulated when a signal was transmitted from the input / output terminal of the waveguide 31 to the input / output terminal of the waveguide 61 of the multilayer waveguide device 1 shown in FIGS. The result is shown in FIG. The broken line in FIG. 6 is a simulation result when the post rows 23, 24, 53, 54 and the inductive windows 32, 62 are not provided (comparative example), and the solid line is the post rows 23, 24, 53, 54 and simulation results when the inductive windows 32 and 62 are provided (Example). The transmission loss on the vertical axis represents the intensity of the output signal in decibels with reference to the intensity of the input signal.
図６の実線に示すように、この積層型導波装置１を通過する信号の減衰が小さく、50.80〜60.15 GHz の周波数帯域において信号の減衰が3 dB 以下であることが分かる。また、減衰が3 dB 以下となる周波数帯域の比帯域は約16.9 % であり、広帯域な信号伝送が可能である。 As shown by the solid line in FIG. 6, the attenuation of the signal passing through the laminated waveguide device 1 is small, and it can be seen that the attenuation of the signal is 3 dB or less in the frequency band of 50.80 to 60.15 GHz. In addition, the ratio band of the frequency band where the attenuation is 3 dB or less is about 16.9%, enabling wide-band signal transmission.
一方、図６の破線に示すように、ポスト列２３，２４，５３，５４及び誘導性窓３２，６２が設けられていない場合、この積層型導波装置１を通過する信号の減衰が大きく、広い周波数帯域で信号が5 dB 以上減衰する。 On the other hand, as shown by the broken line in FIG. 6, when the post rows 23, 24, 53, 54 and the inductive windows 32, 62 are not provided, the attenuation of the signal passing through the laminated waveguide device 1 is large, The signal is attenuated by 5 dB or more over a wide frequency band.
以上のことから、誘導性窓３２，６２が形成されることによって、所定の周波数帯域の信号が導波路３１から導波路６１に伝送され、その周波数帯域が広く、導波路３１と導波路６１の結合性が高いことが分かる。 From the above, by forming the inductive windows 32 and 62, a signal in a predetermined frequency band is transmitted from the waveguide 31 to the waveguide 61, the frequency band is wide, and the waveguide 31 and the waveguide 61 It can be seen that the connectivity is high.
図１及び図２に示す積層型導波装置１の導波路３１の入出力端子から導波路６１の入出力端子まで信号を伝送した場合の伝送損失をシミュレーションした。その結果を図７に示す。 A transmission loss was simulated when a signal was transmitted from the input / output terminal of the waveguide 31 to the input / output terminal of the waveguide 61 of the multilayer waveguide device 1 shown in FIGS. The result is shown in FIG.
図７に示すように、この積層型導波装置１を通過する信号の減衰が小さく、50.35 GHz 以上の周波数帯域において信号の減衰が3 dB 以下であり、広帯域な信号伝送が可能である。 As shown in FIG. 7, the attenuation of the signal passing through the laminated waveguide device 1 is small, the attenuation of the signal is 3 dB or less in a frequency band of 50.35 GHz or more, and wideband signal transmission is possible.
＜検証２＞
導電性接合部７０に銅の微粒子が分散していると、導電性接合部７０が良好であることについて検証した。以下、詳細に説明する。
<Verification 2>
When copper fine particles were dispersed in the conductive joint portion 70, it was verified that the conductive joint portion 70 was good. Details will be described below.
第一導波路構造１０の第一誘電体基板１１に相当するガラス布エポキシ基板（ＦＲ４からなる基板）を準備するとともに、第二導波路構造４０の第二誘電体基板４１に相当するガラス基板を準備した。ガラス布エポキシ基板は１５．８ｍｍ四方の大きさであり、その厚みは約０．６ｍｍである。ガラス基板は１９．０ｍｍ四方の大きさであり、その厚みは約１．０ｍｍである。 A glass cloth epoxy substrate (a substrate made of FR4) corresponding to the first dielectric substrate 11 of the first waveguide structure 10 is prepared, and a glass substrate corresponding to the second dielectric substrate 41 of the second waveguide structure 40 is prepared. Got ready. The glass cloth epoxy substrate has a size of 15.8 mm square and a thickness of about 0.6 mm. The glass substrate has a size of 19.0 mm square and a thickness of about 1.0 mm.
ガラス布エポキシ基板には矩形枠状の銅メッキ層（第一導波路構造１０の第二導体層１３に相当）を形成し、ガラス基板には矩形枠状の金フラッシュメッキ層（第二導波路構造４０の第三導体層４２に相当）を形成した。三種類のはんだペーストＡ〜Ｃ（表２参照）を準備し、銅メッキ層及び金フラッシュメッキ層にはんだペーストをオンコンタクト方式で印刷した。そして、銅メッキ層と金フラッシュメッキ層を対向させるようにガラス布エポキシ基板とガラス基板を重ねて、印刷したはんだをリフローすることによって、銅メッキ層と金フラッシュメッキ層をはんだにより接合した。銅メッキ層と金フラッシュメッキ層との間の固化したはんだが導電性接合部７０に相当する。 A rectangular frame-shaped copper plating layer (corresponding to the second conductor layer 13 of the first waveguide structure 10) is formed on the glass cloth epoxy substrate, and a rectangular frame-shaped gold flash plating layer (second waveguide) is formed on the glass substrate. Corresponding to the third conductor layer 42 of the structure 40). Three types of solder pastes A to C (see Table 2) were prepared, and the solder paste was printed on the copper plating layer and the gold flash plating layer by an on-contact method. Then, the glass cloth epoxy substrate and the glass substrate were overlapped so that the copper plating layer and the gold flash plating layer were opposed to each other, and the printed solder was reflowed to join the copper plating layer and the gold flash plating layer with the solder. Solidified solder between the copper plating layer and the gold flash plating layer corresponds to the conductive joint 70.
はんだの固化後、はんだをＸ線により撮影して、そのはんだを観察した。はんだペーストＡによって銅メッキ層と金フラッシュメッキ層を接合した場合のＸ線写真を図８に示す。はんだペーストＢによって銅メッキ層と金フラッシュメッキ層を接合した場合のＸ線写真を図９に示す。はんだペーストＣによって銅メッキ層と金フラッシュメッキ層を接合した場合のＸ線写真を図１０に示す。 After solidifying the solder, the solder was photographed with X-rays and observed. An X-ray photograph in the case where the copper plating layer and the gold flash plating layer are joined by the solder paste A is shown in FIG. An X-ray photograph in the case where the copper plating layer and the gold flash plating layer are joined with the solder paste B is shown in FIG. An X-ray photograph in the case where the copper plating layer and the gold flash plating layer are joined by the solder paste C is shown in FIG.
銅の微粒子が添加されたはんだペーストＡの場合、はんだは１６体のサンプルの全てにおいて良好であった（図８参照）。
銅の微粒子が添加されていないはんだペーストＢの場合、はんだにボイドが形成されたサンプルがあった（図９参照）。さらに、はんだが枠状に形成されなかったサンプルが１体あった。
銅の微粒子が添加されていないはんだペーストＣの場合、はんだにボイドが形成されたサンプルがあった（図１０参照）。さらに、はんだが枠状に形成されなかったサンプルが２体あった。
In the case of solder paste A to which copper fine particles were added, the solder was good in all 16 samples (see FIG. 8).
In the case of the solder paste B to which copper fine particles were not added, there was a sample in which a void was formed in the solder (see FIG. 9). Furthermore, there was one sample in which the solder was not formed in a frame shape.
In the case of the solder paste C to which copper fine particles were not added, there was a sample in which a void was formed in the solder (see FIG. 10). Furthermore, there were two samples in which the solder was not formed in a frame shape.
以上のことから、銅の微粒子が分散した導電性接合部７０の形成時にはんだが第二導体層１３及び第三導体層４２に濡れやすく、導電性接合部７０が良好に形成されることが分かる。 From the above, it can be seen that the solder is easily wetted by the second conductor layer 13 and the third conductor layer 42 when forming the conductive joint 70 in which the copper fine particles are dispersed, and the conductive joint 70 is formed well. .
１０…第一導波路構造， １１…第一誘電体基板（第一誘電体）， １２…第一導体層， １３…第二導体層， ２１…ポスト列（第一ポスト列）， ２１Ａ…導体ポスト， ２２…ポスト列（第一ポスト列）， ２２Ａ…導体ポスト， ４０…第二導波路構造， ４１…第二誘電体基板（第二誘電体）， ４２…第三導体層， ４３…第四導体層， ５１…ポスト列（第二ポスト列）， ５１Ａ…導体ポスト， ５２…ポスト列（第二ポスト列）， ５２Ａ…導体ポスト， ７０…導電性接合部， ７３…第一結合窓， ７４…第二結合窓， ７５…第一誘電体膜， ７６…第二誘電体膜， DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st waveguide structure, 11 ... 1st dielectric substrate (1st dielectric material), 12 ... 1st conductor layer, 13 ... 2nd conductor layer, 21 ... Post train (1st post train), 21A ... Conductor Post, 22 ... Post row (first post row), 22A ... Conductor post, 40 ... Second waveguide structure, 41 ... Second dielectric substrate (second dielectric), 42 ... Third conductor layer, 43 ... First 4 conductor layers, 51 ... post row (second post row), 51A ... conductor post, 52 ... post row (second post row), 52A ... conductor post, 70 ... conductive joint, 73 ... first coupling window, 74 ... second coupling window, 75 ... first dielectric film, 76 ... second dielectric film,
Claims (6)
第二誘電体と、前記第二誘電体を挟んで互いに対向した第三導体層及び第四導体層と、前記第二誘電体を貫通するとともに前記第三導体層及び前記第四導体層に接続された複数の導体ポストからなるポスト列が互いに平行に配列されてなる２列の第二ポスト列と、前記第三導体層、前記第四導体層及び前記第二ポスト列によって囲まれた第二導波路と、を有し、前記第二導波路の中途部がポスト列によって絞られ且つ前記第二導波路の末端がポスト列によって短絡され、前記第三導体層が前記第二導体層に対向するよう前記第一導波路構造に積層された第二導波路構造と、
前記第二導体層のうち前記第一導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第一結合窓と、
前記第三導体層のうち前記第二導波路の絞られた部分と短絡された部分の間の部位に形成された第二結合窓と、
前記第二導体層と前記第三導体層を接合して、前記第一結合窓と前記第二結合窓を囲繞する導電性接合部と、を備える積層型導波装置。 A first dielectric, a first conductor layer and a second conductor layer facing each other with the first dielectric interposed therebetween, and penetrating the first dielectric and connected to the first conductor layer and the second conductor layer A plurality of conductor posts arranged in parallel to each other, two first post rows arranged in parallel to each other, and the first conductor layer, the second conductor layer and the first post row surrounded by the first post row A first waveguide structure having a middle portion of the first waveguide constricted by a post row and a terminal end of the first waveguide short-circuited by the post row,
A second dielectric, a third conductor layer and a fourth conductor layer facing each other across the second dielectric, and the second dielectric and penetrating the second dielectric and connected to the third conductor layer and the fourth conductor layer A second row of two post rows formed of a plurality of conductor posts arranged in parallel with each other, and a second row surrounded by the third conductor layer, the fourth conductor layer, and the second post row A waveguide, a middle portion of the second waveguide is narrowed by a post row, and an end of the second waveguide is short-circuited by the post row, and the third conductor layer faces the second conductor layer A second waveguide structure laminated to the first waveguide structure;
A first coupling window formed in a portion between the narrowed portion and the shorted portion of the first waveguide of the second conductor layer;
A second coupling window formed in a portion between the narrowed portion and the shorted portion of the second waveguide of the third conductor layer;
A multilayer waveguide device comprising: the second conductor layer and the third conductor layer; and the first joint window and a conductive joint portion surrounding the second joint window.
請求項１に記載の積層型導波装置。 The multilayer waveguide device according to claim 1, wherein the conductive joint includes solder.
請求項２に記載の積層型導波装置。 The multilayer waveguide device according to claim 2, wherein the conductive joint has copper particles dispersed in the solder using the solder as a base material.
請求項３に記載の積層型導波装置。 The multilayer waveguide device according to claim 3, wherein the copper particles have a particle size of 15 to 25 μm.
前記第三導体層を被覆するとともに、前記第二結合窓内において前記第二誘電体を被覆する第二誘電体膜と、を更に備え、
前記第一誘電体膜には前記第一結合窓を囲繞するよう枠状の溝が形成され、その溝を通じて前記導電性接合部が前記第二導体層に接合され、
前記第二誘電体膜には前記第二結合窓を囲繞するよう枠状の溝が形成され、その溝を通じて前記導電性接合部が前記第三導体層に接合されている
請求項１から４の何れか一項に記載の積層型導波装置。 A first dielectric film covering the second conductor layer and covering the first dielectric in the first coupling window;
A second dielectric film covering the third conductor layer and covering the second dielectric in the second coupling window; and
A frame-shaped groove is formed in the first dielectric film so as to surround the first coupling window, and the conductive joint is joined to the second conductor layer through the groove,
5. The frame according to claim 1, wherein a frame-like groove is formed in the second dielectric film so as to surround the second coupling window, and the conductive joint is joined to the third conductor layer through the groove. The laminated waveguide device according to any one of the above.
請求項１から５の何れか一項に記載の積層型導波装置。 Opposite ends of the short-circuited portions of the first waveguide and the second waveguide are input / output terminals, and the first waveguide structure and the second waveguide structure are input / output of the first waveguide. 6. The stacked waveguide device according to claim 1, wherein the terminal and the input / output terminal of the second waveguide are stacked so that they are in the same direction or in opposite directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017093055A JP6349437B1 (en) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | Laminated waveguide device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017093055A JP6349437B1 (en) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | Laminated waveguide device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6349437B1 true JP6349437B1 (en) | 2018-06-27 |
| JP2018191171A JP2018191171A (en) | 2018-11-29 |
Family
ID=62706296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017093055A Active JP6349437B1 (en) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | Laminated waveguide device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6349437B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11308001A (en) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Kyocera Corp | Connection structure for dielectric waveguide line |
| JP2012206142A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Nichia Corp | Solder, semiconductor device using solder and soldering method |
| CN103531871A (en) * | 2013-10-29 | 2014-01-22 | 南通大学 | Substrate integrated waveguide differential band-pass filter |
| US9123979B1 (en) * | 2013-03-28 | 2015-09-01 | Google Inc. | Printed waveguide transmission line having layers with through-holes having alternating greater/lesser widths in adjacent layers |
| JP2016006918A (en) * | 2014-05-30 | 2016-01-14 | 株式会社フジクラ | Transmission line and high frequency circuit |
-
2017
- 2017-05-09 JP JP2017093055A patent/JP6349437B1/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11308001A (en) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Kyocera Corp | Connection structure for dielectric waveguide line |
| JP2012206142A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Nichia Corp | Solder, semiconductor device using solder and soldering method |
| US9123979B1 (en) * | 2013-03-28 | 2015-09-01 | Google Inc. | Printed waveguide transmission line having layers with through-holes having alternating greater/lesser widths in adjacent layers |
| CN103531871A (en) * | 2013-10-29 | 2014-01-22 | 南通大学 | Substrate integrated waveguide differential band-pass filter |
| JP2016006918A (en) * | 2014-05-30 | 2016-01-14 | 株式会社フジクラ | Transmission line and high frequency circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018191171A (en) | 2018-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9781832B2 (en) | Laminated multi-conductor cable | |
| TWI643334B (en) | High frequency signal transmission structure and manufacturing method thereof | |
| JP6397127B2 (en) | Semiconductor element package, semiconductor device, and mounting structure | |
| DE102015207744B4 (en) | MULTI-LAYER SUBSTRATE AND METHOD OF MAKING A MULTI-LAYER SUBSTRATE | |
| DE102010002050A1 (en) | Circuit board with attached IC, circuit board and method of manufacturing the circuit board with IC attached thereto | |
| JP2010191346A (en) | Optical module | |
| US10483035B2 (en) | Substrates with integrated three dimensional solenoid inductors | |
| DE102014203427A1 (en) | Electronic component and electronic device | |
| US9673501B2 (en) | Laminated flat cable and method for producing same | |
| JP6570976B2 (en) | Optical module | |
| US11510315B2 (en) | Multilayer substrate, interposer, and electronic device | |
| JP3522513B2 (en) | Flat cable and method of manufacturing the same | |
| TWI292296B (en) | The fpc having next door to pads can prevent a short circuit | |
| JP6349437B1 (en) | Laminated waveguide device | |
| JP2004153424A (en) | Connection structure for high frequency circuit board, manufacturing method thereof, and high frequency circuit device | |
| JP6345308B1 (en) | Resonator coupling structure and resonator stack | |
| JP5482663B2 (en) | Circuit module substrate and manufacturing method thereof | |
| JP6870751B2 (en) | Interposer and electronics | |
| JP6438059B2 (en) | Antenna device and manufacturing method thereof | |
| KR20190040095A (en) | Printed circuit board, method for producing printed circuit board, and method for bonding conductive member | |
| JPH05299804A (en) | Conductive connecting structure | |
| JP7095739B2 (en) | Manufacturing method of electric element | |
| WO2022123996A1 (en) | Flexible multi-layer substrate, and manufacturing method therefor | |
| WO2021132339A1 (en) | Photoelectric hybrid substrate | |
| JPWO2020045402A1 (en) | How to manufacture resin substrates, electronic devices, and resin substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180522 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180604 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6349437 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |