JPH0682963B2 - コプレーナ線路−同軸線路モード変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コプレーナ線路モードと同軸線路モードとを
変換する装置、特に超高周波における使用に適したモー
ド変換装置に関する。

従来の技術 半導体装置を含む機器に信号を入力し、更にその機器か
ら信号を出力するために、通常同軸ケーブルや同軸コネ
クターのような同軸が使用される。半導体装置を含む機
器中の伝送路と同軸の伝送路は異種であるため、機器と
同軸の接続部分において、伝送路間の変換装置が必要と
される。

一般に半導体装置を含む機器はセラミックまたは金属の
パッケージに収容されている。パッケージがセラミック
製である機器中の伝送路がコプレーナ線路モードである
場合には、パッケージに貫通穴を設け、その穴に同軸ケ
ーブルまたは同軸コネクターを挿入し、パッケージの内
部に設けられたコプレーナ線路の中心導体と同軸線路の
中心導体とをロウ付けし、コプレーナ線路の接地導体と
同軸線路の外導体との間を金線または金リボンで接続す
る必要がある。パッケージ金属製の場合、パッケージと
機器の伝送路との間を電気的に絶縁する必要があると同
時に、同軸線路の外導体と電気的に接続した金属製パッ
ケージをコプレーナ線路の接地導体と金線または金リボ
ンで接続する必要がある。従って、セラミック製または
金属製のパッケージを使用する場合、コプレーナ線路−
同軸線路モード変換部において、コプレーナ線路の接地
導体と同軸線路の外導体との立体的な接続を要求される
ために、金線または金リボンの使用が不可欠である。

発明が解決しようとする問題点 金線または金リボンを用いた場合には、金線または金リ
ボンは同軸線路およびコプレーナ線路を構成する材料と
異種であるため、金線または金リボンの部分でインダク
タンスを有し、このインダクタンスに起因した入力信号
の反射が生じる。入力信号の反射率は入力信号の周波数
が高くなるほど大きくなるため、超高周波信号を用いる
系においては、このようなインダクタンスを減少させる
ことが不可欠である。また、金線または金リボンを用い
るとモード変換部の物理的構造が不連続となり、これに
起因する容量と上記インダクタンスとによって、特定の
入力信号周波数においてLC共振が発生する。

また、同軸の外導体とコプレーナ線路の接地導体との接
続は立体的接続を要するために、通常のボンダーは使用
できず、パッケージ製造後に手作業で接続する必要があ
り、組み立て工程の複雑化および製造コストの増加を招
く。

セラミック製のパッケージは、いわゆるグリーンシート
を加工した後それを焼成することによって得られるが、
焼成時のセラミックの収縮の不均一による歪みが発生し
やすく、歪み発生を防止するために、パッケージの形状
や大きさに制限を受ける。

本発明の目的は、上記の入力信号の反射およびLC共振を
防止しかつ容易に同軸ケーブルまたは同軸コネクターと
機器の接続が行える、製造コストの低いコプレーナ線路
−同軸線路モードの変換装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明のコプレーナ線路−同軸線路モードの変換装置
は、コプレーナ線路を含む面と、同軸を挿入する貫通穴
を有し該面と連続した壁とからなり、同軸の外導体とコ
プレーナ線路の接地導体と電気的に接続し、同軸の中心
導体とコプレーナ線路の中心導体とを電気的に接続する
装置であって、該面と壁はプラスチック材料からなり、
該壁の表面と、該貫通穴の内壁と、コプレーナ線路の接
地導体とが一体にメタライズされていることを特徴とす
る。

壁の表面と、貫通穴の内壁と、コプレーナ線路の接地導
体とが一体にメタライズされているとは、これら三者が
何等の接合手段なしに金属の連続層によってつながって
いることを意味する。

本発明を以下詳細に説明する。

第１図は、本発明のコプレーナ線路−同軸線路モード変
換装置１を組み込んだパッケージである。

第２図は、パッケージの一部を破断して、本発明のコプ
レーナ線路−同軸線路モード変換装置１を拡大した拡大
斜視図である。装置１は、コプレーナ線路を含む面10
と、貫通穴24を有し面10と連続した壁20とからなる。壁
20の表面22と、貫通穴24の内壁26と、コプレーナ線路の
接地導体14とは一体にメタライズされている（斜線で図
示する）。同軸の中心導体はコプレーナ線路の中心導体
12と例えばロウ付けにより電気的に接続される。同軸ケ
ーブルまたは同軸コネクターのような同軸を貫通穴24に
挿入することで、同軸の外導体は貫通穴24の内壁26と電
気的に接続される。壁20の表面22と、貫通穴24の内壁26
と、コプレーナ線路の接地導体14とは一体にメタライズ
されているために、同軸の接地導体とコプレーナ線路の
接地導体14とは電気的に接続される。従って、金線また
は金リボンは不要である。

コプレーナ線路を含む面10と、貫通穴24を有し面10に連
続した壁20とはプラスチック材料から構成された一体の
成形品である。この成形品のコプレーナ線路の中心導体
12および接地導体14と、壁20の表面22と、貫通穴24の内
壁26のメタライズは、金属蒸着、導電性ペースト、無電
解メッキ等によって行うことができるが、なかでも無電
解メッキによることが望ましい。面10と壁20とは一体の
プラスチック成形品であるから、メタライジング操作に
よって、面20の表面22と、貫通穴24の内壁26と、コプレ
ーナ線路の接地導体14とは一体の金属によって覆われる
に至る。

以下、一例として、一体の成形品を射出成形にて成形し
メタライズを無電解メッキで行うことによって、本発明
のモード変換装置を製造する方法について、その原理を
第3A図〜第3C図に基づいて説明する。

プラスチック材料の一体成形品は、まずプラスチック材
料で第１次の射出成形（第3A図）を行い、この第１次射
出成形品30の表面を化学的に粗面化した後触媒を付与
し、次に後工程にてメタライズされるべき部分32以外の
部分を被覆するようにプラスチック材料で第２次の射出
成形（第3B図）を行う。このようにして得られた第２次
射出成形後の成形品40を、次に金属の無電解メッキに付
すと、第２次の射出成形においてプラスチック材料で被
覆されなかった露出部分（触媒付着部分）32にのみメッ
キ42がなされ、第２次の射出成形部分にはメッキがなさ
れない（第3C図）。かかくして、メタライズが成形品上
に選択的になされる。

このような原理で作られた無電解メッキがなされる前の
第２次射出成形後の成形品１′は、第４図に見られるよ
うに、部分12′、14′、22′、26′は、第２次の射出成
形によるプラスチック材料で被覆されておらず触媒が露
出している（点群で図示する）のでこれらは１回の無電
解メッキにより同時に金属被覆される。これによって、
同軸線路の外導体とコプレーナ線路の接地導体14とは、
貫通穴24の内壁26と壁20の表面22を通じて連続的に電気
的接続がなされる。

本発明の変換装置に適した第１次成形用のプラスチック
材料としては、射出成形ができ、成形後の成形品表面の
粗面化と触媒付与によってメタライズができるプラスチ
ック材料ならばよく、例えば、ポリイミド、液晶ポリマ
ー、ABS、ポリエーテルスルホンが挙げられる。また、
第２次成形用のプラスチック材料としては、射出成形が
でき、成形後にメタライズがなされないプラスチック材
料であればよく、例えば、ポリイミド、液晶ポリマー、
ABS、ポリエーテルスルホンが挙げられる。第１次およ
び第２次成形用のプラスチック材料は上記の条件を満た
すものならば、同種のものであってもよい。また、プラ
スチック材料は単一の合成材料のみならず、繊維状、粉
状の各種フィラーを含むものでもよい。

第１次の成形品の表面の粗面化は、メッキの密着性を向
上させると共に、第２次成形後の第１次成形プラスチッ
ク材料と第２次成形プラスチック材料との一体化を図る
ために行なわれる。粗面化は各種のエッチング液、例え
ば、クロム酸／硫酸、酸性フッ化アンモニウム／硝酸、
フッ化水素酸／硝酸を使用することができる。

第１次の成形品の表面に無電解メッキをするために必要
とされる触媒付与の方法としては、例えば、キャタリス
ト／アクセレーター法、センシタイジング／アクチベー
チング法がある。前者の方法は、錫、パラジウム系の混
合触媒液に成形品を浸漬した後、塩酸、硫酸などの酸で
活性化し、成形品の表面にパラジウムを析出させる方法
である。後者の方法は、まず塩化第１錫、次亜リン酸、
塩化ヒドラジンなどの比較的強い還元剤を成形品表面に
吸着させ、ついで、金、パラジウムなどの貴金属イオン
を含む触媒溶液に成形品を浸漬し、成形品表面に貴金属
を析出させる方法である。

無電解メッキ工程では、通常化学銅メッキ、化学ニッケ
ルメッキ、無電解金メッキが使用される。

効果 本発明のコプレーナ線路−同軸線路モード変換装置を用
いることによって、パッケージ内の半導体素子と接続が
容易なコプレーナ線路を機器内で使用することができ、
測定系と接続が容易且つ、良好な同軸線路をパッケージ
の入出力端子として使用でき、コプレーナ線路と同軸線
路の接続が容易に行える。本発明の変換装置は、同軸の
外導体とコプレーナ線路の接地導体の接続においてイン
ダクタンスを持たず、良好な周波数特性を有する。特
に、10GHz以上の周波数を有する信号系において優れた
周波数特性を有する。また、プラスチック材料の射出成
形と無電解メッキにより、製造コストの低減を図ること
ができるだけなく、変換装置の形状や寸法の制約もな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のコプレーナ線路−同軸線路モード変
換装置を組み込んだパッケージ。 第２図は、パッケージの一部を破断した、本発明のコプ
レーナ線路−同軸線路モード変換装置の拡大斜視図。 第3A図〜第3C図は、モード変換装置の製造方法の原理を
示す各製造工程における成形品の断面図。 第４図は、無電解メッキがされる前の成形品の一部を示
す斜視図。 １……モード変換装置、 10……コプレーナ線路を含む面、 12……コプレーナ線路の中心導体、 14……コプレーナ線路の接地導体、 20……壁、 22……壁の表面、 24……貫通穴、 26……貫通穴の内壁、 30……第１次成形後の成形品、 40……第２次成形後の成形品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅田 孝之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 村椿 晴義 東京都港区赤坂１丁目11番39号 第二興和 ビル デユポン ジヤパン リミテツド内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コプレーナ線路を含む面と、同軸を挿入す
   る貫通穴を有し該面と連続した壁とからなり、同軸の外
   導体とコプレーナ線路の接地導体を電気的に接続し、同
   軸の中心導体とコプレーナ線路の中心導体とを電気的に
   接続する、コプレーナ線路モードと同軸線路モードとを
   変換する装置であって、該面と壁はプラスチック材料か
   らなり、該壁の表面と、該貫通穴の内壁と、コプレーナ
   線路の接地導体とが一体にメタライズされていることを
   特徴とする装置。