JP6684664B2 - 導波路、モード変換器、及び導波路の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、導波路、モード変換器、及び導波路の製造方法に関する。

近年、ミリ波帯を利用した数Ｇ［ｂｐｓ］の高速大容量通信が提案され、その一部が実現されつつある。特に、６０［ＧＨｚ］帯で動作する無線通信機器は、より重要性を増している。国内においては、５９［ＧＨｚ］から６６［ＧＨｚ］までの広い周波数帯域を、特定省電力で利用可能であることから、民生分野への普及が期待されている。加えて７０[ＧＨｚ]から９０[ＧＨｚ]のＥバンド帯についても、同様な理由から注目されており、安価で小型のミリ波通信モジュールの実現が急務となっている。

このような小型で安価なミリ波通信モジュールを実現する形態として、下記特許文献１には、単一の基板と、前記基板の一方の主面および他方の主面に形成された接地導体層と、前記基板の一方の主面側に形成された高周波伝搬用の平面回路と、前記基板の一方の主面から所望の深さまで形成された微細孔の内部に設けられ、前記平面回路と接続されたピンと、を少なくとも備えたモード変換器が開示されている。

このモード変換器は、導波路として、ポスト壁導波路（ＰＷＷ：Post-wall Waveguide）を備える。ポスト壁導波路は、誘電体基板の両面に対向した状態で形成された一対の導体層（第１の導体層）と、誘電体基板を貫通する複数の導体ポスト（第２の導体層）により前記一対の導体層の間を接続し、これら複数の導体ポストを互いに平行に並べることによって形成された一対のポスト壁とから方形状の導波路を構成したものである。すなわち、このポスト壁導波路は、従来の中空方形状の導波管が備える一対の広壁と一対の狭壁とを、それぞれ一対の導体層と一対のポスト壁とに置き換えたものである。

特開２０１４−１５８２４３号公報

導波路は、第１の導体層（一対の広壁）と第２の導体層（一対の狭壁、さらにはショート壁）で囲まれた領域において電磁波を伝送するものであり、当該領域に接する導体層は欠損なく形成されていることが好ましい。
ところで、第２の導体層としては、貫通配線群（スルーホール群）を用いることが一般的であり、基板に形成された貫通部の壁面の全面に導体層が形成されている。そのため、製造時の第２の導体層の検査として、前記領域に接する面を外観検査することが非常に困難であるという問題があった。

仮に、導通検査を実施しても、第２の導体層の全てが、第１の導体層に接続されているため、その検査は非常に困難である。また、最終的な検査として高周波特性を測定することも可能であるが、この段階では第２の導体層に欠損があっても、その大きさが微小である場合、良品として判定される可能性がある。また、そのように判定された製品は、経年劣化により、その特性が悪化する等の懸念がある。
このため、電磁波を伝送する領域に接する第２の導体層を外観検査によって確実に検査することが好ましい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電磁波を伝送する領域に接する第２の導体層を外観検査によって確実に検査することができる導波路、モード変換器、及び導波路の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の一態様に係る導波路は、一方の主面から他方の主面にかけて貫通部が形成された透明基板と、前記一方の主面及び前記他方の主面に形成された第１の導体層と、前記貫通部の壁面に形成されて、前記第１の導体層同士を接続する第２の導体層と、を備え、前記第１の導体層と前記第２の導体層とによって囲まれた領域において電磁波を伝送する導波路であって、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面に、前記透明基板の側面から前記領域に接する側の前記第２の導体層を視認させるための視認領域が設けられている。

（２）上記（１）に記載の導波路であって、前記視認領域は、少なくとも、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面の中央部に設けられていてもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の導波路であって、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面には、前記第２の導体層が設けられていなくてもよい。
（４）上記（１）から（３）に記載の導波路であって、前記領域に接しない側から前記貫通部上にせり出す庇部を備えてもよい。
（５）上記（４）に記載の導波路であって、前記庇部は、前記透明基板と別部材であってもよい。
（６）上記（４）または（５）に記載の導波路であって、前記庇部は、前記貫通部内に落ち込み、当該貫通部の壁面に接触する接触部を備えてもよい。

（７）本発明の一態様に係るモード変換器は、上記（１）から（６）に記載の導波路と、前記導波路の前記領域の内部に挿入されたピンと、前記ピンに接続された平面回路と、を備える。

（８）本発明の一態様に係る導波路の製造方法は、一方の主面から他方の主面にかけて貫通部が形成された透明基板と、前記一方の主面及び前記他方の主面に形成された第１の導体層と、前記貫通部の壁面に形成されて、前記第１の導体層同士を接続する第２の導体層と、を備え、前記第１の導体層と前記第２の導体層とによって囲まれた領域において電磁波を伝送する導波路の製造方法であって、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面に、前記透明基板の側面から前記領域に接する側の前記第２の導体層を視認させるための視認領域を形成する視認領域形成工程を有する。

（９）上記（８）に記載の導波路の製造方法であって、前記視認領域形成工程は、前記領域に接しない側から前記貫通部上にせり出す庇部を形成する第一工程と、前記庇部が形成された前記貫通部に導電性物質を導入することにより、前記貫通部の前記領域に接する側の壁面に前記第２の導体層を形成すると同時に、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面に前記視認領域を形成する第二工程と、を有してもよい。
（１０）上記（９）に記載の導波路の製造方法であって、前記第一工程では、前記透明基板と別部材で前記庇部を形成してもよい。
（１１）上記（９）または（１０）に記載の導波路の製造方法であって、前記第一工程は、前記透明基板に前記貫通部を形成する工程と、前記貫通部上にせり出すようにレジスト層を形成し、前記庇部とする工程と、を有してもよい。
（１２）上記（９）または（１０）に記載の導波路の製造方法であって、前記第一工程は、前記透明基板にレーザー光を照射することにより、前記透明基板の一方の主面から他方の主面にかけて改質部を形成する工程と、前記改質部に隣接するように金属層を形成する工程と、前記改質部を除去することにより、前記貫通部を形成すると同時に、前記金属層による前記庇部を形成する工程と、を有してもよい。

上記本発明の態様によれば、基板を貫通し電磁波を伝送する領域に接する第２の導体層を外観検査によって確実に検査することができる。

一実施形態に係るモード変換器を示す斜視図である。 一実施形態に係る導波路を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の製造方法を段階的に示す工程図である。 一実施形態に係る導波路の製造方法を段階的に示す工程図である。 一実施形態に係る導波路の製造方法の変形例を段階的に示す工程図である。 一実施形態に係る導波路の製造方法の変形例を段階的に示す工程図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。 一実施形態に係る導波路の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図面において、説明の便宜上、いくつかの部分が拡大され又は省略されているが、図面に表されている各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

図１は、一実施形態に係るモード変換器１を示す斜視図である。
本実施形態のモード変換器１は、導波路１００と、ピン２００と、平面回路３００と、を備える。図１には、導波路１００の開口１０２をそれぞれ対向して配置されたモード変換器１Ａ，１Ｂが図示されている。モード変換器１Ａは送信側、モード変換器１Ｂは受信側であり、例えば、平面回路３００からピン２００を通じ、マイクロストリップの伝送モード（順ＴＥＭ（Transverse Electro Magnetic wave）モード）を、導波路１００の伝送モードであるＴＥ_１０モードに変換する。

導波路１００は、透明基板１１０と、第１の導体層１２０と、第２の導体層１３０と、を備える。透明基板１１０は、光の透過性（透明及び半透明を含む）を有する基板であり、例えば、ガラス、樹脂、フッ素系樹脂、セラミックス、又はこれらの複合体等の誘電体からなるものを用いることができる。この透明基板１１０は、平面視矩形状を有し、一方の主面１１０ａと、一方の主面１１０ａと反対側の他方の主面１１０ｂと、一方の主面１１０ａと他方の主面１１０ｂの四方を接続する側面１１０ｃと、を備える。

第１の導体層１２０及び第２の導体層１３０としては、例えば、銅、銀、アルミニウム等の金属、又はこれらの合金、あるいはこれら金属を層状に重ねた金属層等の導電体からなるものを用いることができる。第１の導体層１２０は、透明基板１１０の一方の主面１１０ａと他方の主面１１０ｂの略全面に形成されている。第１の導体層１２０は、グランド電位に接続された接地導体層である。第２の導体層１３０は、透明基板１１０を厚み方向に貫通する貫通部１１１（後述する図２参照）に形成されて、裏表の第１の導体層１２０同士を接続する。

第１の導体層１２０は、導波路１００の広壁を構成している。また、第２の導体層１３０は、互いに平行に並べられることによって導波路１００の一対の狭壁を構成すると共に、当該一対の狭壁の端部の間に一列に並べられることによって導波路１００のショート壁を構成している。

隣り合う第２の導体層１３０の間隔は、ピン２００から放射される高周波信号（電磁波）を外部に漏洩しないような間隔（例えば、その直径Ｄよりも小さい間隔）に設定される。導波路１００は、これら第１の導体層１２０と第２の導体層１３０とに囲まれた領域１０１（ポスト壁導波路）において電磁波を伝送する。この領域１０１の一端には、第２の導体層１３０が配置されておらず、電磁波が放射される開口１０２となっている。

ピン２００は、導波路１００の電磁波を伝送する領域１０１に挿入される。ピン２００は、円柱状に形成され、第１の導体層１２０に設けられた開口１２１から、透明基板１１０の厚み方向の中途部まで挿入される。ピン２００としては、例えば銅、銀、金等の金属、又はこれらの合金等の導電体からなるものを用いることができる。なお、ピン２００は、円柱状に形成されたものに限らず、円筒状に形成されたものであってもよい。円筒状に形成された場合、その内側に誘電体が充填されていてもよい。

平面回路３００は、ピン２００に接続され、第１の導体層１２０より外側に位置する。平面回路３００は、例えば、マイクロストリップ線路（ＭＳＬ：Micro-Strip Line）や、コプレーナ線路（ＣＰＷ：CoPlanar Waveguide）、ストリップ線路等により構成されている。なお、本実施形態では、平面回路３００としてＭＳＬが形成されているが、ＣＰＷ等の他のＴＥＭ線路であってもよい。平面回路３００は、第１の導体層１２０の面上に図示しない誘電体層（絶縁部）を介して設けられている。

平面回路３００の基端側には、いわゆる接地−信号−接地（ＧＳＧ）構造が設けられている。平面回路３００は、図示しない半導体素子（高周波回路）と接続され、高周波信号を送受することが可能となっている。なお、高周波信号としては、ミリ波を挙げることができるが、伝送信号として伝搬可能な信号であれば、例えばテラヘルツ波（サブミリ波）等の更に高い周波数を有する信号であってもよい。

図２は、一実施形態に係る導波路１００を示す断面図である。なお、図２は、図１における矢視Ａ−Ａ断面に対応している。
本実施形態の導波路１００は、透明基板１１０と、第１の導体層１２０と、第２の導体層１３０と、さらに、図２に示すように、庇部１４０と、視認領域１５０と、を備える。

透明基板１１０には、一方の主面１１０ａから他方の主面１１０ｂにかけて貫通部１１１が形成されている。貫通部１１１は、平面視円形状の孔部である。この貫通部１１１の壁面１１１ａ（領域１０１に接する側）には、第２の導体層１３０が設けられている。そして、この貫通部１１１の壁面１１１ｂ（領域１０１に接しない側）には、視認領域１５０が設けられている。なお、領域１０１に接する側、領域１０１に接しない側は、図２において貫通部１１１を幅方向（径方向）において左右半分に分ける仮想的に設定した中心線を基準に規定することができる。

視認領域１５０は、透明基板１１０の側面１１０ｃから、領域１０１に接する側の第２の導体層１３０を視認させるための領域である。すなわち、視認領域１５０は、領域１０１に接する第２の導体層１３０を外観検査するための覗き窓を形成している。図２に示すように、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂには、第２の導体層１３０が設けられていない。このように、本実施形態の視認領域１５０は、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂの全面に設けられている。

視認領域１５０は、少なくとも、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂの中央部１１２に設けられていることが好ましい。すなわち、壁面１１１ｂの中央部１１２以外に第２の導体層１３０が設けられていてもよい。なお、中央部１１２は、貫通部１１１を長手方向において三等分したときの中央部分として規定することができる。また、視認領域１５０には、肉眼で透視できる程度（光が透過できる程度）に薄く第２の導体層１３０が形成されていてもよい。

貫通部１１１の壁面１１１ｂの上方には、庇部１４０が設けられている。本実施形態の庇部１４０は、領域１０１に接しない側の透明基板１１０の一方の主面１１０ａと他方の主面１１０ｂ上に形成されたレジスト層１４１である。レジスト層１４１は、樹脂層であって、例えば、フィルム状の感光性レジスト、具体的には、ポリイミド、フッ素樹脂、シリコーン、エポキシ、アクリル系のレジストからなるものを用いることができる。

庇部１４０は、領域１０１に接しない側から貫通部１１１上にせり出している。庇部１４０の突出量Ｐは、貫通部１１１の直径Ｄよりも小さい。この庇部１４０の突出量Ｐは、例えば、貫通部１１１の直径Ｄの１０％〜６０％程度に設定するのが好ましく、より好ましくは、２０％〜５０％程度に設定することが好ましい。なお、庇部１４０の突出量Ｐは、第２の導体層１３０を形成する手法（後述するスパッタ法や真空蒸着法）によって飛翔する導電性物質の飛翔特性に基づいて設定することが好ましい。

図３及び図４は、一実施形態に係る導波路１００の製造方法を段階的に示す工程図である。
本手法では、先ず、図３（ａ）に示すように、基材としての透明基板１１０を用意する。透明基板１１０は、例えば、ウエハ状をした大面積のガラス基板であり、厚みは８５０μｍである。

次に、本手法では、図３（ｂ）に示すように、透明基板１１０にレーザー光Ｌを照射することにより、透明基板１１０の一方の主面１１０ａから他方の主面１１０ｂにかけて改質部１１３を形成する。
改質部１１３は、貫通部１１１に対応して透明基板１１０を貫通するように形成する。レーザー光Ｌとしては、例えば、パルス幅１０ｐｓ以下の極短パルスレーザーを用いることができ、これを集光照射し、その焦点を走査することにより改質部１１３を形成することができる。なお、改質部１１３の寸法（長さ、太さ）は、レーザー光Ｌの照射の条件（焦点のサイズ、走査距離）により制御することができる。

次に、本手法では、図３（ｃ）に示すように、改質部１１３を除去することにより、貫通部１１１を形成する。
改質部１１３の除去は、容器（不図示）内に入れた所定の薬液中に改質部１１３を形成した透明基板１１０を浸漬することにより行う。これにより、改質部１１３は、透明基板１１０の一方の主面１１０ａと他方の主面１１０ｂから薬液によりウェットエッチングされ、透明基板１１０内から除去される。

その結果、図３（ｃ）に示すように、改質部１１３が存在していた部分に、貫通部１１１が形成される。本実施形態では、薬液としてフッ酸を主成分とする酸溶液か、または、水酸化カリウムを主成分とする酸溶液を用いることができる。この工程は、改質部１１３が改質されていない部分に比べて非常に早くエッチングされる現象を利用するものである。すなわち、この工程では、改質部１１３のみがエッチングされるのではなく、透明基板１１０において改質部１１３でない他の部分もエッチングされるが、改質部１１３が優先的にエッチングされるため、その結果、改質部１１３が選択的に除去されるのである。貫通部１１１の孔径は、製造する部分の用途に応じて、１０μｍ〜３００μｍの範囲で適宜設定することができる。なお、貫通部１１１の形成方法は、上述の方法に限定されず適宜公知の方法を用いることができる。

次に、本手法では、図４（ａ）に示すように、貫通部１１１上にせり出すようにレジスト層１４１を形成し、庇部１４０とする。
レジスト層１４１としては、フィルム状のレジスト（フィルムレジスト）を好適に使用することができる。このフィルムレジストを、貫通部１１１の一部を覆うように透明基板１１０の一方の主面１１０ａと他方の主面１１０ｂのそれぞれに貼り付けることにより、庇部１４０を形成することができる。なお、図１に示すように、直線状に並ぶ貫通部１１１（第２の導体層１３０）には、一枚のフィルムレジストをテープ状に貼り付けて、複数の貫通部１１１に同時に庇部１４０を形成することが好ましい。

次に、本手法では、図４（ｂ）に示すように、庇部１４０が形成された透明基板１１０に、第１の導体層１２０、第２の導体層１３０、視認領域１５０を形成する。
第１の導体層１２０及び第２の導体層１３０は、スパッタ法、真空蒸着法、或いはこれらと電解めっき、無電解めっきとを組み合わせて形成することができる。透明基板１１０の両面に、スパッタ、或いは蒸着を行うことにより、一方の主面１１０ａと他方の主面１１０ｂに第１の導体層１２０を形成し、また、貫通部１１１の領域１０１に接する側の壁面１１１ａに第２の導体層１３０を形成することができる。

貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂ上には庇部１４０がせり出して配置されているため、スパッタ、或いは蒸着により飛翔する導電性物質は、壁面１１１ｂに付着しない、若しくは付着し難くなる。このように、スパッタ法、真空蒸着法によって、庇部１４０が形成された貫通部１１１に導電性物質を導入することにより、貫通部１１１の領域１０１に接する側の壁面１１１ａには、第２の導体層１３０を形成することができ、また同時に、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂには、視認領域１５０を形成することができる。

電解めっき、無電解めっきと組み合わせる場合は、先ず、透明基板１１０にチタン（Ｔｉ）またはクロム（Ｃｒ）からなる膜（シード層）を、スパッタ法、真空蒸着法により形成する。これらの手法は、いずれも異方性の高いものを用いることが好ましい。透明基板１１０の両面から異方性の高いスパッタ、或いは蒸着を行うことにより、貫通部１１１の壁面１１１ａのみに選択的に、ＴｉまたはＣｒからなる膜を形成することができる。ＴｉまたはＣｒからなる膜は、透明基板１１０との密着精度が損なわれない範囲において薄いほど望ましく、例えば、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ｃｕなどで厚みは１０ｎｍ〜５００ｎｍとされる。

次に、ＴｉまたはＣｒからなる膜の表面に、めっき法を用いて銅を積層させ、第１の導体層１２０及び第２の導体層１３０となる層を成長させる。銅めっきの厚みは、少なくともミリ波帯の高周波信号が流れるときに電流密度が高くなる表皮深さよりも厚いことが望ましい。６０ＧＨｚの高周波信号における表皮深さが２７０ｎｍなので、２μｍ程度とすれば十分である。なお、貫通部１１１の壁面１１１ｂには、庇部１４０によって、ＴｉまたはＣｒからなる膜が成膜されない若しくは殆ど成膜されないため、めっき法を用いても銅が密着しない若しくはめっきが脱落する。このため、視認領域１５０が第２の導体層１３０によって閉塞されることはない。
以上のような工程によって、視認領域１５０を備える導波路１００を製造することができる。

このように、本手法では、一方の主面１１０ａから他方の主面１１０ｂにかけて貫通部１１１が形成された透明基板１１０と、一方の主面１１０ａ及び他方の主面１１０ｂに形成された第１の導体層１２０と、貫通部１１１の壁面１１１ａに形成されて、第１の導体層１２０同士を接続する第２の導体層１３０と、を備え、第１の導体層１２０と第２の導体層１３０とによって囲まれた領域１０１において電磁波を伝送する導波路１００の製造方法であって、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂに、透明基板１１０の側面１１０ｃから領域１０１に接する側の第２の導体層１３０を視認させるための視認領域１５０を形成する視認領域形成工程（図３及び図４に示す工程）を有する。

視認領域形成工程は、領域１０１に接しない側から貫通部１１１上にせり出す庇部１４０を形成する第一工程（主に図４（ａ）に示す工程）と、庇部１４０が形成された貫通部１１１に導電性物質を導入することにより、貫通部１１１の領域１０１に接する側の壁面１１１ａに第２の導体層１３０を形成すると同時に、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂに視認領域１５０を形成する第二工程（主に図４（ｂ）に示す工程）と、を有する。この手法によれば、庇部１４０がせり出した側（領域１０１に接しない側）の貫通部１１１の壁面１１１ｂには、導電性物質を付着させない若しくは殆ど付着させないようにすることができ、領域１０１に接する側（貫通部１１１の壁面１１１ａ）にのみ第２の導体層１３０を形成することができる。また、貫通部１１１の壁面１１１ｂには、第２の導体層１３０を設けない構成とすることが可能になり、これにより視認領域１５０を形成することができる。

本手法では、第一工程において、透明基板１１０と別部材で庇部１４０を形成している。この手法によれば、透明基板１１０の特性にあまり影響されずに庇部１４０を設計できるため、例えば、第二工程で貫通部１１１に導入する導電性物質の飛翔特性に適するように、庇部１４０の大きさ、形状、その材質を適宜選択することができる。

また、本手法では、第一工程において、図３（ｃ）に示すように、透明基板１１０に貫通部１１１を形成する工程と、図４（ａ）に示すように、貫通部１１１上にせり出すようにレジスト層１４１を形成し、庇部１４０とする工程と、を有している。この手法によれば、貫通部１１１を形成した後に、レジスト層１４１を形成するため、レジスト層１４１がエッチャント（薬液）によって剥離されないようにすることができる。

本手法で製造された導波路１００には、図２に示すように、貫通部１１１の壁面１１１ｂに、視認領域１５０が設けられている。この構成によれば、透明基板１１０の側面１１０ｃから、領域１０１に接する側（貫通部１１１の壁面１１１ａ）の第２の導体層１３０を視認することができる。すなわち、導波路１００の製造時の第２の導体層１３０の検査として、領域１０１に接する面を外観検査することができる。このため、第２の導体層１３０の欠損の有無を正確に判定することができる。

この視認領域１５０は、少なくとも、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂの中央部１１２に設けられていることが好ましい。第２の導体層１３０の欠損の発生頻度は、透明基板１１０の厚み方向の中央部１１２で圧倒的に発生し易いためである。このため、視認領域１５０を、少なくとも、貫通部１１１の壁面１１１ｂの中央部１１２に設けることで、第２の導体層１３０の欠損を確実に発見することができる。
また、図２に示すように、貫通部１１１の壁面１１１ｂに、第２の導体層１３０を設けないようにすれば、透明基板１１０の側面１１０ｃから、貫通部１１１の壁面１１１ａに形成された第２の導体層１３０の全域を観察できるため、第２の導体層１３０の欠損をより確実に発見することができる。

また、領域１０１に接しない側から貫通部１１１上にせり出す庇部１４０を備えていれば、視認領域１５０を形成できるだけでなく、製品となった後も貫通部１１１内に異物が侵入しないようにすることができる。
また、庇部１４０が、透明基板１１０と別部材であれば、透明基板１１０の特性にあまり影響されずに庇部１４０を設計でき、また、視認領域１５０を形成後、不要であれば庇部１４０の除去も容易にできる。

このように、上述の本実施形態によれば、一方の主面１１０ａから他方の主面１１０ｂにかけて貫通部１１１が形成された透明基板１１０と、一方の主面１１０ａ及び他方の主面１１０ｂに形成された第１の導体層１２０と、貫通部１１１の壁面１１１ａに形成されて、第１の導体層１２０同士を接続する第２の導体層１３０と、を備え、第１の導体層１２０と第２の導体層１３０とによって囲まれた領域１０１において電磁波を伝送する導波路１００であって、貫通部１１１の領域１０１に接しない側の壁面１１１ｂに、透明基板１１０の側面１１０ｃから領域１０１に接する側の第２の導体層１３０を視認させるための視認領域１５０が設けられている、という構成を採用することによって、透明基板１１０を貫通し電磁波を伝送する領域１０１に接する第２の導体層１３０を外観検査によって確実に検査することができる。
また、この導波路１００と、導波路１００の領域１０１の内部に挿入されたピン２００と、ピン２００に接続された平面回路３００と、を備えるモード変換器１によれば、第２の導体層１３０の欠損に起因する経年劣化による特性の低下を防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

例えば、本発明は、以下のような変形例を採用し得る。なお、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図５及び図６は、一実施形態に係る導波路１００の製造方法の変形例を段階的に示す工程図である。
この導波路１００の製造方法は、庇部１４０を形成する第一工程において、図５（ｂ）に示すように、透明基板１１０にレーザー光Ｌを照射することにより、透明基板１１０の一方の主面１１０ａから他方の主面１１０ｂにかけて改質部１１３を形成する工程と、図５（ｃ）に示すように、改質部１１３に隣接するように金属層１４２を形成する工程と、図６（ａ）に示すように、改質部１１３を除去することにより、貫通部１１１を形成すると同時に、金属層１４２による庇部１４０を形成する工程と、を有する。すなわち、本手法では、貫通部１１１を形成する前に、庇部１４０となる金属層１４２を形成している。なお、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示す工程は、上述した図３（ａ）、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示す工程と同じである。

金属層１４２としては、改質部１１３を除去するエッチャントに耐性のある金属を使用することが好ましい。例えば、エッチャントとしてフッ酸を主成分とする酸溶液を使用する場合、金属層１４２として金（Ａｕ）を用いることができる。この金属層１４２は、改質部１１３を形成した後、当該改質部１１３を除去する前に成膜し、パターニングを行っておく必要がある。金属層１４２の成膜法としては、スパッタ、蒸着、或いはこれらと電解めっき、無電解めっきの組み合わせ等公知の手法を用いることができる。金属層１４２を改質部１１３に隣接させ、当該改質部１１３を除去すると、貫通部１１１がエッチングにより徐々に広がり、金属層１４２による庇部１４０が形成される（図５（ｃ）及び図６（ａ）参照）。
図５及び図６に示す庇部１４０として金属層１４２を使用する製造方法を用いても、上述したような視認領域１５０を備える導波路１００を製造することができる。すなわち、領域１０１に接する壁面１１１ａにのみ第２の導体層１３０を形成し、透明基板１１０の側面１１０ｃから当該第２の導体層１３０を容易に観察することができる。

また、図７に示すように、庇部１４０は、貫通部１１１内に落ち込み、当該貫通部１１１の壁面１１１ｂに接触する接触部１４３を備えてもよい。この構成によれば、庇部１４０と透明基板１１０との接触面積が増えるため、庇部１４０の密着性を向上させることができる。特に、レジスト層１４１によって庇部１４０を形成する場合、貫通部１１１に落ち込んだ接触部１４３を形成し易い。
また、図８に示すように、庇部１４０の貫通部１１１への落ち込んだ部分がなだらかになった曲部１４４を備えてもよい。レジスト層１４１として樹脂を使用した場合、このような曲部１４４を形成し易い。

また、図９に示すように、第１の導体層１２０が形成された透明基板１１０を挟み込むように樹脂層１６０を設けてもよい。貫通部１１１には、樹脂が充填されていない（空気からなる）ため、側面１１０ｃからの観察は容易である。なお、樹脂層１６０は、複数の層で形成されていてもよい。
また、図１０に示すように、貫通部１１１に、透明な樹脂層１７０を充填してもよい。樹脂層１７０が、光の透過性があるもの（透明、半透明を含む）であれば、側面１１０ｃからの観察は容易である。なお、樹脂層１６０も、樹脂層１７０と同じもので形成してもよい。

また、図１１に示すように、樹脂層１６０の上に配線層（平面回路３００等）を形成してもよい。なお、図１１は、図１における矢視Ｂ−Ｂ断面に対応している。ピン２００は、領域１０１に形成された溝部１１４に円筒状に成膜されている。また、平面回路３００は、樹脂層１６０の上からピン２００の内側まで成膜されて、ピン２００と接続されている。また、これら配線層の上にさらに樹脂層を設けてもよい。

また、図１２に示すように、庇部１４０は無くてもよい。例えば、視認領域１５０を形成後、機械加工により庇部１４０を除去してもよい。また、庇部１４０がフィルムレジストであれば、視認領域１５０を形成後、その上に形成された第１の導体層１２０ごと当該フィルムレジストを剥がして除去してもよい。

また、図１３に示すように、庇部１４０に傾斜面１４５を形成してもよい。傾斜面１４５は、領域１０１に向かうに従って一方の主面１１０ａまたは他方の主面１１０ｂに近接するように傾斜している。この構成によれば、スパッタ法、真空蒸着法によって飛翔する導電性物質を、傾斜面１４５によって領域１０１に接する側の壁面１１１ａに誘導することができる。また、庇部１４０の体積（重量）も減るため、製品の軽量化を図ることができる。

また、例えば、上記実施形態では、貫通部１１１が孔部である構成について例示したが、貫通部１１１はこの構成に限定されるものではなく、例えば、スリット状に形成されていてもよい。この貫通部としては、上述した特許文献１の図１２〜図１６に示すような形態を採用することができる。

１…モード変換器、１００…導波路、１０１…領域、１１０…透明基板、１１０ａ…一方の主面、１１０ｂ…他方の主面、１１０ｃ…側面、１１１…貫通部、１１１ａ…壁面、１１１ｂ…壁面、１１２…中央部、１１３…改質部、１２０…第１の導体層、１３０…第２の導体層、１４０…庇部、１４１…レジスト層、１４２…金属層、１４３…接触部、１５０…視認領域、２００…ピン、３００…平面回路、Ｌ…レーザー光

Claims (12)

1. 一方の主面から他方の主面にかけて貫通部が形成された透明基板と、前記一方の主面及び前記他方の主面に形成された第１の導体層と、前記貫通部の壁面に形成されて、前記第１の導体層同士を接続する第２の導体層と、を備え、前記第１の導体層と前記第２の導体層とによって囲まれた領域において電磁波を伝送する導波路であって、
   前記貫通部を欠損させないで、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面に、前記透明基板の側面から前記領域に接する側の前記第２の導体層を視認させるための視認領域が設けられている、ことを特徴とする導波路。
2. 前記視認領域は、少なくとも、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面の中央部に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の導波路。
3. 前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面には、前記第２の導体層が設けられていない、ことを特徴とする請求項１または２に記載の導波路。
4. 前記領域に接しない側から前記貫通部上にせり出す庇部を備える、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導波路。
5. 前記庇部は、前記透明基板と別部材である、ことを特徴とする請求項４に記載の導波路。
6. 前記庇部は、前記貫通部内に落ち込み、当該貫通部の壁面に接触する接触部を備える、ことを特徴とする請求項４または５に記載の導波路。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の導波路と、
   前記導波路の前記領域の内部に挿入されたピンと、
   前記ピンに接続された平面回路と、を備える、ことを特徴とするモード変換器。
8. 一方の主面から他方の主面にかけて貫通部が形成された透明基板と、前記一方の主面及び前記他方の主面に形成された第１の導体層と、前記貫通部の壁面に形成されて、前記第１の導体層同士を接続する第２の導体層と、を備え、前記第１の導体層と前記第２の導体層とによって囲まれた領域において電磁波を伝送する導波路の製造方法であって、
   前記貫通部を欠損させないで、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面に、前記透明基板の側面から前記領域に接する側の前記第２の導体層を視認させるための視認領域を形成する視認領域形成工程を有する、ことを特徴とする導波路の製造方法。
9. 前記視認領域形成工程は、
   前記領域に接しない側から前記貫通部上にせり出す庇部を形成する第一工程と、
   前記庇部が形成された前記貫通部に導電性物質を導入することにより、前記貫通部の前記領域に接する側の壁面に前記第２の導体層を形成すると同時に、前記貫通部の前記領域に接しない側の壁面に前記視認領域を形成する第二工程と、を有する、ことを特徴とする請求項８に記載の導波路の製造方法。
10. 前記第一工程では、前記透明基板と別部材で前記庇部を形成する、ことを特徴とする請求項９に記載の導波路の製造方法。
11. 前記第一工程は、
    前記透明基板に前記貫通部を形成する工程と、
    前記貫通部上にせり出すようにレジスト層を形成し、前記庇部とする工程と、を有する、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の導波路の製造方法。
12. 前記第一工程は、
    前記透明基板にレーザー光を照射することにより、前記透明基板の一方の主面から他方の主面にかけて改質部を形成する工程と、
    前記改質部に隣接するように金属層を形成する工程と、
    前記改質部を除去することにより、前記貫通部を形成すると同時に、前記金属層による前記庇部を形成する工程と、を有する、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の導波路の製造方法。

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