JP6684664B2 - 導波路、モード変換器、及び導波路の製造方法 - Google Patents
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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。
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。
(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。
(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。
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TE10モードに変換する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
Claims (12)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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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