專利名稱：印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路(Compact via TransmissionLine)及其設(shè)計(jì)方法，特別是涉及填充構(gòu)成轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔(via hole)的填充用介質(zhì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與構(gòu)成印刷電路板的絕緣層的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的小型化印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路及其設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
為了更充分說明與本發(fā)明相關(guān)的當(dāng)前的技術(shù)水準(zhǔn)，通過在這里參照本申請中引用或特指的專利、專利申請、專利公報(bào)、科學(xué)論文等的全部，組入它們的全部說明。
印刷電路板的內(nèi)部連接部，對于數(shù)字設(shè)備和通信用設(shè)備的高速化以及安裝密度的提高是非常重要的，對這些設(shè)備的電特性帶來巨大的影響。在包含多層襯底的印刷電路板中，從以往就廣泛使用低成本，并且分別供給接地、電源、信號(hào)，把通過絕緣層彼此絕緣的多個(gè)導(dǎo)體層相互連接的內(nèi)部連接技術(shù)。這些技術(shù)在微波傳輸帶線、帶狀線、共面線、狹縫線等平面?zhèn)鬏斁€路那樣的內(nèi)部連接電路的開發(fā)和設(shè)計(jì)中特別重要。
以往，提出了在多層襯底中設(shè)置與接地板連接的接地用轉(zhuǎn)接孔，抑制漏入偏壓圖案的高頻信號(hào)通過由接地板夾著的導(dǎo)電層產(chǎn)生不要傳播模式。該以往技術(shù)例如在特開平9-321501號(hào)公報(bào)中記載。
此外，例如在特開平6-104601號(hào)公報(bào)中記載了在印刷電路板上由金屬板、絕緣物、金屬栓構(gòu)成給定的阻抗的同軸線路，高頻信號(hào)通過這里，從而構(gòu)成給定阻抗的同軸線路，減小信號(hào)衰減的技術(shù)。
另外，在特開2001-68596號(hào)公報(bào)中記載了在四邊配置用于遮蔽電磁波的轉(zhuǎn)接孔，從而各轉(zhuǎn)接孔彼此的間隔變?yōu)榈陀谟行РㄩL的1/2，不產(chǎn)生共振的技術(shù)。
如上述的專利公報(bào)所述，作為在垂直于印刷電路板的方向的內(nèi)部連接部的代表性構(gòu)造，有轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造。形成在印刷電路板上的單純的轉(zhuǎn)接孔使構(gòu)成印刷電路板的絕緣層中產(chǎn)生寄生的共振，從印刷電路板產(chǎn)生不要的電磁輻射。因此，如專利文獻(xiàn)3所述，為了避免這樣的不要的輻射的影響，進(jìn)行把接地轉(zhuǎn)接孔作為屏蔽使用的方法。
可是，關(guān)于由一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)接孔和接地轉(zhuǎn)接孔的屏蔽所構(gòu)成的復(fù)合轉(zhuǎn)接傳輸線路要正確進(jìn)行阻抗匹配，在把復(fù)合的轉(zhuǎn)接傳輸線路小型化時(shí)是必須的，但是實(shí)情是會(huì)產(chǎn)生怎么也無法避免的困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于實(shí)現(xiàn)適合于高密度安裝并且具有適合的特性阻抗的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，擴(kuò)大包含多層印刷電路板的印刷電路板中的轉(zhuǎn)接傳輸線路的頻率范圍。
本發(fā)明的其他目的在于對于構(gòu)成印刷電路板的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，讓把印刷電路板的導(dǎo)電層間絕緣的絕緣層的結(jié)構(gòu)參數(shù)例如介電常數(shù)以及相對導(dǎo)磁率與構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部連接線路和印刷電路板的小型化，并且實(shí)現(xiàn)所需的特性阻抗。
本發(fā)明的第1方面是一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，設(shè)置在印刷電路板上，包括構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，信號(hào)傳遞的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間，用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔；所述結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔由具有與構(gòu)成所述印刷電路板的絕緣層的第1結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的一樣的介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)填充。
所述印刷電路板是具有多個(gè)導(dǎo)體層的多層印刷電路板。
所述第1和第2結(jié)構(gòu)參數(shù)是介電常數(shù)和相對導(dǎo)磁率中的至少任意一個(gè)。
所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路安裝在所述印刷電路板上，與連接在所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路取得阻抗匹配。
所述第2結(jié)構(gòu)參數(shù)的值比所述第1結(jié)構(gòu)參數(shù)的值小。
所述接地轉(zhuǎn)接孔排列在圓周上。此外，所述接地轉(zhuǎn)接孔排列在正方形上。
本發(fā)明的第2方面是一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，設(shè)置在印刷電路板上，包括構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，信號(hào)傳遞的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間，用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔；在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間穿過所述印刷電路板而設(shè)置的空氣孔。
所述空氣孔設(shè)置在所述印刷電路板上，從而調(diào)整設(shè)置在所述印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路和連接在該轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路的特性阻抗。
所述空氣孔至少包含由2個(gè)不同大小的圓形形狀構(gòu)成的所述空氣孔。
所述空氣孔不規(guī)則地配置在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間。
所述空氣孔對于所述信號(hào)轉(zhuǎn)接孔配置為對稱。
所述空氣孔的截面形狀的最大長度是在所述印刷電路板的絕緣層中傳播的信號(hào)的給定頻率范圍的最小波長的1/8以下(在本申請文件中，“以上”、“以下”均包含本數(shù))。
所述接地轉(zhuǎn)接孔排列在圓周上。此外，所述接地轉(zhuǎn)接孔排列在正方形上。
在所述印刷電路板上傳播的主要電磁波的電場和磁場對于傳播方向，是垂直方向，并且電場和磁場彼此正交。
本發(fā)明的第3方面是一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，設(shè)置在印刷電路板上，包括構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的2個(gè)內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，差動(dòng)信號(hào)傳播的2個(gè)中心導(dǎo)體；構(gòu)成分別配置在2個(gè)中心導(dǎo)體的周圍的2個(gè)外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；由連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；設(shè)置在所述2個(gè)內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述2個(gè)外側(cè)導(dǎo)體邊界之間，用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的2個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔；所述2個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔分別由具有與構(gòu)成所述印刷電路板的絕緣層的第1結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的一樣的介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)填充。
本發(fā)明的第4方面是一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，該印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路包括構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，信號(hào)傳遞的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間設(shè)置用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，所述結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔分別由具有與構(gòu)成所述印刷電路板的絕緣層的第1結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的一樣的介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)填充。
所述第二結(jié)構(gòu)參數(shù)比所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)小。
所述第1和第2結(jié)構(gòu)參數(shù)是介電常數(shù)和相對導(dǎo)磁率中的至少任意一個(gè)。
所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路安裝在所述印刷電路板上，與連接在所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路取得阻抗匹配。
本發(fā)明的第5方面是一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，該印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路包括構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，信號(hào)傳遞的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間設(shè)置用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，在所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間穿過所述印刷電路板而形成空氣孔。
所述空氣孔設(shè)置在所述印刷電路板上，從而調(diào)整設(shè)置在所述印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路和連接在該轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路的特性阻抗。
在所述印刷電路板上傳播的主要電磁波的電場和磁場對于傳播方向，是垂直方向，并且電場和磁場彼此正交。
所述空氣孔的截面形狀的最大長度是在所述印刷電路板的絕緣層中傳播的信號(hào)的給定頻率范圍的最小波長的1/8以下。


下面簡要說明附圖。
圖1A是在印刷電路板中表示本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖1B是在印刷電路板中表示本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖2A是在印刷電路板中表示把接地轉(zhuǎn)接孔配置在圓周上的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖2B是在印刷電路板中表示把接地轉(zhuǎn)接孔配置在圓周上的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖3A是在印刷電路板中表示把接地轉(zhuǎn)接孔配置在正方形上的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖3B是在印刷電路板中表示把接地轉(zhuǎn)接孔配置在正方形上的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖4A是在印刷電路板中表示在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的區(qū)域中形成空氣孔的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖4B是在印刷電路板中表示在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的區(qū)域中形成空氣孔的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖5A是在印刷電路板中表示具有形成在中心導(dǎo)體和接地轉(zhuǎn)接孔之間的空氣孔，具有結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔和形成印刷電路板的接地層的導(dǎo)體板的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖5B是在印刷電路板中表示具有形成在中心導(dǎo)體和接地轉(zhuǎn)接孔之間的空氣孔，具有結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔和形成印刷電路板的接地層的導(dǎo)體板的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖6A是在印刷電路板中表示形成圓形并且不同大小的空氣孔的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖6B是在印刷電路板中表示形成圓形并且不同大小的空氣孔的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的形成正方形以及長方形的空氣孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖8是表示本發(fā)明的按照預(yù)先決定的基準(zhǔn)，配置空氣孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖9是表示本發(fā)明的不規(guī)則地配置空氣孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖10A是在印刷電路板中表示從本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路到帶狀線的傳輸線路的平面圖。
圖10B是在印刷電路板中表示從本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路到帶狀線的傳輸線路的縱剖視圖。
圖11A是在印刷電路板中表示從本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路到微波傳輸帶線的傳輸線路的平面圖。
圖11B是在印刷電路板中表示從本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路到微波傳輸帶線的傳輸線路的縱剖視圖。
圖12是在印刷電路板中表示為了傳輸差動(dòng)信號(hào)而形成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，并且具有與2個(gè)帶狀線連接的復(fù)合轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造的2個(gè)基本單元的平面圖。
圖13是在印刷電路板中表示形成本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，與帶狀線連接的SMA連接器的轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造的平面圖。
圖14A是在印刷電路板中表示在圓周上配置接地轉(zhuǎn)接孔，從多層印刷電路板表面到途中形成中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖14B是在印刷電路板中表示在圓周上配置接地轉(zhuǎn)接孔，從多層印刷電路板表面到途中形成中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖15A是表示在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的區(qū)域中形成空氣孔，從多層印刷電路板表面到途中形成中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
圖15B是表示在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的區(qū)域中形成空氣孔，從多層印刷電路板表面到途中形成中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的縱剖視圖。
圖16A是表示對安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層襯底上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的反射系數(shù)的仿真結(jié)果的圖。
圖16B是表示對安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層襯底上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的透過系數(shù)的仿真結(jié)果的圖。
圖17A是表示對安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層襯底上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的反射系數(shù)的仿真結(jié)果的圖。
圖17B是表示對安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層襯底上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的透過系數(shù)的仿真結(jié)果的圖。
圖18A是表示對安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層襯底上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的反射系數(shù)的仿真結(jié)果的圖。
圖18B是表示對安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層襯底上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的透過系數(shù)的仿真結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本發(fā)明實(shí)施例的概要。
本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路具有形成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體層的邊界，構(gòu)成信號(hào)用轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體；配置在中心導(dǎo)體的周圍，形成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；由印刷電路板導(dǎo)體層構(gòu)成的多個(gè)導(dǎo)體板；為了在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體層的邊界傳播的信號(hào)與外側(cè)導(dǎo)體層的邊界電位在高頻信號(hào)頻帶中不串?dāng)_而電分離的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔。該結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔可以由一樣的物質(zhì)或不同的多個(gè)物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合材料填充。作為特別的例子，有在構(gòu)成信號(hào)用轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體與轉(zhuǎn)接傳輸線路的接地轉(zhuǎn)接孔之間形成空氣孔，調(diào)整印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法。
選擇填充本發(fā)明的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)，從而使印刷電路板小型化，并且通常把小型轉(zhuǎn)接傳輸線路和安裝在印刷電路板上并且連接在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路上的電路的特性阻抗匹配。通過把填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的介質(zhì)材料或空氣孔的介電常數(shù)和導(dǎo)磁率的任意一方或雙方的參數(shù)選擇為不同，能使印刷電路板小型化，所以能提高安裝密度。此外，使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)接傳輸線路的印刷電路板能在寬闊頻帶的頻率下工作，所以能傳輸高速的數(shù)字信號(hào)。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例。
在以下的實(shí)施例中，主要關(guān)于包含一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路進(jìn)行說明，但是本發(fā)明并不一定局限于小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，此外，例如像1對信號(hào)轉(zhuǎn)接孔那樣，對安裝在印刷電路板上的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的任意多個(gè)信號(hào)傳輸線路，也能容易應(yīng)用。
復(fù)雜、高密度地配置轉(zhuǎn)接孔的任意數(shù)量的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路能用于連接平面?zhèn)鬏斁€路等任意種類的內(nèi)部連接電路。此外，本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路對于具有任意的傳輸線路的多層印刷電路板，也能應(yīng)用。
圖1A和圖1B是在印刷電路板中，表示本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖以及縱剖視圖。如果參照圖1A和圖1B，則作為多層印刷電路板的設(shè)計(jì)例，表示形成在由10層的導(dǎo)體層1～10構(gòu)成的多層印刷電路板上的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的例子。在多層印刷電路板中，通過由絕緣層105絕緣的導(dǎo)體層1～10，形成接地線107、信號(hào)線108、電源線109。小型轉(zhuǎn)接傳輸線路采用包含以下部分的結(jié)構(gòu)中心導(dǎo)體101、配置在中心導(dǎo)體101的周圍的接地轉(zhuǎn)接孔102、由導(dǎo)體層106形成的接地板106、由填充用介質(zhì)104填充的直徑dcle的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔103。這里，構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體101傳輸高頻信號(hào)。
為了滿足小型化和與內(nèi)部電路的特性阻抗匹配的雙方，選擇填充用介質(zhì)104的結(jié)構(gòu)參數(shù)例如介電常數(shù)或?qū)Т怕实囊环交螂p方，從而與絕緣層105的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同。即從與小型轉(zhuǎn)接傳輸線路結(jié)合的電路入射的電磁波信號(hào)的能量在該結(jié)合點(diǎn)，由于反射，其一部分返回，但是通過調(diào)整小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的尺寸、介電常數(shù)或?qū)Т怕实囊环交螂p方的值，能極端減小反射，使信號(hào)振幅幾乎不衰減，進(jìn)行信號(hào)的傳輸。
此外，當(dāng)形成轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的接地轉(zhuǎn)接孔的數(shù)量多到相鄰的接地轉(zhuǎn)接孔之間的距離小于λ/4(λ是在給定頻率范圍中，印刷電路板的絕緣層的傳輸信號(hào)的最小波長)的程度時(shí)，能把該轉(zhuǎn)接傳輸線路作為充分絕緣的傳輸線路考察。此外，包含接地轉(zhuǎn)接孔的轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)邊界能作為基于近似連續(xù)的導(dǎo)體的邊界考察。可以用把基于連續(xù)的導(dǎo)體的邊界視為同軸電纜的一部分，信號(hào)波沿著該邊界前進(jìn)的近似計(jì)算轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗。
為了說明用于把安裝在印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路小型化的物理基礎(chǔ)條件，考察關(guān)于接地轉(zhuǎn)接孔的幾個(gè)典型的幾何學(xué)形狀和配置。
圖2A以及圖2B是在印刷電路板中，表示把接地轉(zhuǎn)接孔配置在圓周上的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖和縱剖視圖。如果參照圖2A以及圖2B，則除了以中心導(dǎo)體201為中心，在圓周上以等間隔配置接地轉(zhuǎn)接孔202的點(diǎn)，與圖1A以及圖1B所示的構(gòu)造同樣。如果為了使印刷電路板中使用的導(dǎo)體層彼此絕緣而使用的絕緣層205與結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔203的填充用介質(zhì)204相同，則轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗能用信號(hào)波在圓周上的連續(xù)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和外側(cè)導(dǎo)體邊界之間前進(jìn)時(shí)使用的眾所周知的以下的表達(dá)式(1)近似。
Zr≈60·1ϵ·ln(Rrrrod)---(1)]]>這里，Zr是小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗，Rr＝Dr/2是中心導(dǎo)體的中心和構(gòu)成外側(cè)導(dǎo)體邊界的接地轉(zhuǎn)接孔之間的距離，rrod＝drod/2是中心導(dǎo)體的半徑，ε是絕緣層205的介電常數(shù)，絕緣層205的介電常數(shù)為1。
在本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路中，填充直徑dcle的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔203的填充用介質(zhì)204的介電常數(shù)必須與構(gòu)成印刷電路板的絕緣層205的介電常數(shù)不同。
因此，這時(shí)，通過由填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔203的填充用介質(zhì)204的介電常數(shù)、印刷電路板的絕緣層205的介電常數(shù)雙方?jīng)Q定的有效介電常數(shù)計(jì)算安裝在印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗。
該有效介電常數(shù)由已知的邏輯和實(shí)驗(yàn)的方法求出。如果填充在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔中的填充用介質(zhì)204的介電常數(shù)比絕緣層205的介電常數(shù)還小時(shí)，轉(zhuǎn)接傳輸線路的有效介電常數(shù)比絕緣層205的介電常數(shù)還小。
據(jù)此，當(dāng)比較填充用介質(zhì)204和絕緣層205的材料相同的轉(zhuǎn)接傳輸線路、所述本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路時(shí)，2個(gè)轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗相等，并且填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)以外的參數(shù)相等，本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的截面積比以往的填充用介質(zhì)204和絕緣層205的材料相同的轉(zhuǎn)接傳輸線路的截面積小。
從以上可知，在圓周上配置圖2A以及圖2B所示的接地轉(zhuǎn)接孔202的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗由以下的表達(dá)式(2)表示。
ZCVT,r≈60·1ϵeff·ln(Rrrrod)---(2)]]>這里，ZCVT，r是小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗，εeff是從絕緣層205和填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)204的雙方?jīng)Q定的有效介電常數(shù)。
從表達(dá)式(2)可知，如果填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)的介電常數(shù)減小，則有效介電常數(shù)減小，為了把特性阻抗保持一定，例如50Ω，距離Rr必然減小。該事實(shí)提供用于開發(fā)小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方針。為了實(shí)現(xiàn)印刷電路板的轉(zhuǎn)接傳輸線路的小型化，重要的是進(jìn)行選擇，從而使填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的絕緣層的介電常數(shù)比把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣材料的介電常數(shù)還小。
圖3A和圖3B是表示為了接地轉(zhuǎn)接孔302分別包圍中心導(dǎo)體301而配置為正方形的印刷電路板中小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖和剖視圖。為了簡化說明，與圖1A以及圖1B同樣，表示為小型轉(zhuǎn)接傳輸線路嵌入印刷電路板中。
如果構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的直徑dcle的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔303由與把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣層相同的材料填充時(shí)，轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗能由信號(hào)波在正方形的連續(xù)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界和外側(cè)導(dǎo)體邊界之間前進(jìn)時(shí)使用的眾所周知的以下表達(dá)式(3)近似。
Zsq≈60·1ϵ·ln(1.0787·Rsqrrod)---(3)]]>這里，Zsq是小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗，Rsq＝Dsq/2是中心導(dǎo)體的中心和構(gòu)成外側(cè)導(dǎo)體邊界的接地轉(zhuǎn)接孔中離中心導(dǎo)體最近的接地轉(zhuǎn)接孔之間的距離，rrod＝drod/2是中心導(dǎo)體的半徑，ε是絕緣層205的介電常數(shù)，絕緣層305的介電常數(shù)為1。
為了在印刷電路板上形成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，重要的是使填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔303的填充用介質(zhì)304的介電常數(shù)比把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣層305的介電常數(shù)小，這時(shí)，把圖3A以及圖3B所示的接地轉(zhuǎn)接孔配置在正方形上的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗由以下的表達(dá)式(4)表示。
ZCVT,r≈60·1ϵeff·ln(1.0787·Rsqrrod)---(4)]]>這里，ZCVT，r是小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗，εeff是從絕緣層305和填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)304的雙方?jīng)Q定的有效介電常數(shù)。
來自對使用配置在正方形上的接地轉(zhuǎn)接孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的考察的結(jié)論與從使用配置在圓周上的接地轉(zhuǎn)接孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的考察取得的結(jié)論是同樣的。即通過減小填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)的介電常數(shù)，能把小型轉(zhuǎn)接傳輸線路小型化。上述的2個(gè)實(shí)施例是基于包圍構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體而形成接地轉(zhuǎn)接孔，并且使填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的填充用介質(zhì)與把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣材料不同的設(shè)計(jì)思想。
在形成復(fù)合介質(zhì)上特別重要的方法是使用空氣孔作為轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造的方法。這是因?yàn)榭諝獾慕殡姵?shù)和相對導(dǎo)磁率實(shí)質(zhì)上為1，所以使用空氣孔的復(fù)合介質(zhì)適合構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路。
下面說明使用空氣孔形成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的實(shí)施例。圖4A和圖4B是表示具有分別在構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體401的周圍配置為正方形的接地轉(zhuǎn)接孔402的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖以及剖視圖。在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路中，填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔403的復(fù)合絕緣體404中，復(fù)合絕緣體404的介電常數(shù)比用于把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣層405的介電常數(shù)小，設(shè)置空氣孔，從而在構(gòu)造上穿過位于結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔403的區(qū)域的絕緣層405。這里，關(guān)于印刷電路板的導(dǎo)體層配置，與圖1以及圖1B所示的構(gòu)造同樣。穿過絕緣層405而設(shè)置的空氣孔410形成能視為有效介電常數(shù)比印刷電路板405的介電常數(shù)還小的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔403的復(fù)合介質(zhì)。結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔403的復(fù)合介質(zhì)的有效介電常數(shù)依存于由空氣孔410占有的體積，能從已知的理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果求出。使用形成這樣的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔上的復(fù)合介質(zhì)，能一邊保持與不使用空氣孔時(shí)的轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗相同的值，一邊開發(fā)更小型的轉(zhuǎn)接傳輸線路。在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路中，使用表示把接地轉(zhuǎn)接孔配置在圓周上或正方形上時(shí)的特性阻抗的所述表達(dá)式(2)～表達(dá)式(4)，導(dǎo)出該結(jié)論。形成空氣孔，使復(fù)合介質(zhì)的有效介電常數(shù)減小，能比印刷電路板的絕緣層減小有效損失系數(shù)。
通過由空氣孔和印刷電路板的絕緣材料構(gòu)成的復(fù)合介質(zhì)，能夠乘減小小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的截面積的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路。此外通過減小有效介電常數(shù)和到形成外側(cè)導(dǎo)體邊界的距離，在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路中，能傳輸高次的諧波成分，據(jù)此，能擴(kuò)大小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的工作頻率范圍。安裝在印刷電路板上的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的空氣孔使空冷時(shí)的空氣循環(huán)良好，據(jù)此，能改善高密度安裝中的散熱特性。
在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路中，電磁波中的基本波主要存在于構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體和構(gòu)成外側(cè)導(dǎo)體邊界的接地轉(zhuǎn)接孔之間，所以在應(yīng)用上，空氣孔不僅在結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的區(qū)域，能在中心導(dǎo)體和接地轉(zhuǎn)接孔之間的全部區(qū)域中形成。
圖5A以及圖5B是表示具有形成在中心導(dǎo)體和接地轉(zhuǎn)接孔之間的空氣孔，具有形成結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔503和印刷電路板的接地層的導(dǎo)體半的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖和剖視圖。穿過結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔503的區(qū)域、由導(dǎo)體層507構(gòu)成的導(dǎo)電板506而在該區(qū)域和接地轉(zhuǎn)接孔502之間的區(qū)域形成空氣孔510。小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的空氣孔的截面能采用任意形狀和任意尺寸，但是有必要比在用于把印刷電路板的導(dǎo)體層的絕緣的絕緣層505中前進(jìn)的傳輸信號(hào)的波長λ還小很多，例如為1＜λ/8。這里，1是空氣孔的截面的最大長度，λ是在給定的頻率范圍中，電路板的絕緣層的中的傳輸信號(hào)的最小波長。
圖6A和圖6B是在印刷電路板中表示形成圓形并且不同大小的空氣孔的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖和剖視圖。在圖6中，分別直徑dal和da2的圓柱狀空氣孔配置在中心導(dǎo)體601和用于形成正方形的外側(cè)導(dǎo)體邊界的接地轉(zhuǎn)接孔602之間。
圖7是表示本發(fā)明的形成正方形以及長方形的空氣孔的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。在圖7中，空氣孔710的水平截面形狀為正方形以及長方形，如圖所示，在正方形以及長方形中，為不同的大小。在圖7中，雖然未表示縱剖視圖，但是與圖5B所示的縱剖視圖同樣。即空氣孔710具有水平截面形狀為圖7所示的正方形以及長方形的柱狀的構(gòu)造。
空氣孔按照給定的規(guī)則配置，或者也可以不規(guī)則地佩茲。圖8表示按照預(yù)先決定的規(guī)則配置空氣孔810的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的具體例。構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的接地轉(zhuǎn)接孔802配置在圓周上，從而在中心導(dǎo)體801的周圍，離中心導(dǎo)體801的距離相等，配置空氣孔810，從而在中心導(dǎo)體801的周圍，相鄰的空氣孔彼此的距離相等，此外離中心導(dǎo)體801的距離相等。
圖9是表示在中心導(dǎo)體901和構(gòu)成外側(cè)導(dǎo)體邊界的接地轉(zhuǎn)接孔902之間不規(guī)則地配置空氣孔910的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖。
作為小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的空氣孔的形成方法，考慮到用機(jī)械形成孔的方法、由激光形成孔的方法等各種方法。
當(dāng)然為了把印刷電路板的各種內(nèi)部連接電路結(jié)合而使用印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，但是在圖10A和圖10B中，表示在12層的多層印刷電路板中，把小型轉(zhuǎn)接傳輸線路和作為帶狀線1011的平面?zhèn)鬏斁€路結(jié)合的具體例。從圖10A和圖10B可知，小型轉(zhuǎn)接傳輸線路具有中心導(dǎo)體1001、配置在正方形上的接地轉(zhuǎn)接孔1002、由構(gòu)成印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板1006、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1003。
小型轉(zhuǎn)接傳輸線路中的復(fù)合介質(zhì)由用于把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣層1005、根據(jù)預(yù)先決定的規(guī)則在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的中心導(dǎo)體1001和接地轉(zhuǎn)接孔1002之間形成不同尺寸的空氣孔1010構(gòu)成。這里，4個(gè)大的空氣孔中，相鄰的空氣孔彼此的距離相等，并且均等地配置在中心導(dǎo)體1001的周圍，3個(gè)小的空氣孔在相鄰的大的空氣孔之間，均等地配置在中心導(dǎo)體1001的周圍。全部空氣孔對于帶狀線1011的水平軸配置為對稱。這里，從圖10A可知，在包含帶狀線1011的區(qū)域中，不存在對應(yīng)的小的空氣孔。小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的復(fù)合介質(zhì)的有效介電常數(shù)比絕緣層1005的介電常數(shù)小，因此，一邊把帶狀線1011的特性阻抗保持相同的值，一邊能使連接在帶狀線1011上的傳輸線路小型化。
在圖11A和圖11B中表示在12層的多層印刷電路板中，把小型轉(zhuǎn)接傳輸線路和作為微波傳輸帶線1112的平面?zhèn)鬏斁€路結(jié)合的具體例。從圖11A和圖11B可知，小型轉(zhuǎn)接傳輸線路具有中心導(dǎo)體1101、配置在圓周上的接地轉(zhuǎn)接孔1102、由構(gòu)成印刷電路板的導(dǎo)體層1107構(gòu)成的接地板1106、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1103。
小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的復(fù)合介質(zhì)由用于把印刷電路板的導(dǎo)體層絕緣的絕緣層1105、除了微波傳輸帶線1112的區(qū)域而不規(guī)則地配置在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的中心導(dǎo)體1101和接地轉(zhuǎn)接孔1102之間的空氣孔1110構(gòu)成。小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的復(fù)合介質(zhì)的有效介電常數(shù)比絕緣層1105的介電常數(shù)小，因此一邊把微波傳輸帶線1112的特性阻抗保持相同的值，一邊能使到達(dá)微波傳輸帶線1112的傳輸線路小型化。
圖12表示用于傳輸差動(dòng)心好的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的一例，表示具有高密度轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造的2個(gè)基本單元。這2個(gè)基本單元構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)接孔對，分別連接在作為平面?zhèn)鬏斁€路的一例的帶傳輸線路對上。小型轉(zhuǎn)接傳輸線路由分別由接地轉(zhuǎn)接孔1202包圍的2個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)接孔1201、由導(dǎo)體層構(gòu)成的接地層、2個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1203構(gòu)成。為了把轉(zhuǎn)接傳輸線路小型化、取得小型轉(zhuǎn)接傳輸線路和帶傳輸線路對的特性阻抗匹配，形成空氣孔1210。
圖13是表示小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的應(yīng)用例即SMA(sub-miniature-type-A)連接器的轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造的平面圖。通常的SMA連接器的管腳具有信號(hào)轉(zhuǎn)接孔1301和接地轉(zhuǎn)接孔1313。在圖13中，再度表示作為平面?zhèn)鬏斁€路構(gòu)造的一例的帶狀線1311和信號(hào)轉(zhuǎn)接孔1301的連接。
可是，通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路在高頻產(chǎn)生大的輻射和遺漏損失，由于依存于與接地轉(zhuǎn)接孔1313的距離的高次的激勵(lì)振蕩，受到工作頻率范圍的限制。
為了實(shí)現(xiàn)SMA連接器的良好的轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造，使用本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路非常有效。在圖13中，小型轉(zhuǎn)接傳輸線路具有構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體1301、配置在圓周上的接地轉(zhuǎn)接孔1302、由印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的電源板、接地板等導(dǎo)體板、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1303。此外，通過在絕緣層穿過空氣孔1310，形成復(fù)合介質(zhì)。
決定中心導(dǎo)體1301和接地轉(zhuǎn)接孔1313的距離、空氣孔1310的數(shù)量和大小，從而在包含SMA連接器和帶狀線的內(nèi)部連接電路中，使特性阻抗最佳化。而且，在給定的頻率范圍中，主要采用只傳播基本模式的電磁波的構(gòu)造。更具體而言，設(shè)定為在印刷電路板中傳播的電磁波的電場和磁場對于傳播方向，是垂直方向，并且電場和磁場彼此正交傳播?？墒?，在傳播實(shí)際的印刷電路板中傳播的電磁波中，不僅是所述基本模式的電磁波，同時(shí)也包含對于傳播方向，電場和磁場從垂直方向偏離，并且電場和磁場彼此不正交的電磁波。這時(shí)，同樣能應(yīng)用本發(fā)明。
在所述實(shí)施例中，從多層印刷電路板的表面貫通到背面設(shè)置中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)，但是不一定要貫通，也可以從多層印刷電路板的表面到到構(gòu)成多層印刷電路板的內(nèi)部襯底形成中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)的一部分或全部。
圖14A和圖14B是表示在印刷電路板中，分別在圓周上配置接地轉(zhuǎn)接孔1402，從多層印刷電路板的表面到途中形成中心導(dǎo)體1401、接地轉(zhuǎn)接孔1402、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1403、填充用介質(zhì)1401的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖和剖視圖。在所述圖2A和圖2B所示的構(gòu)造中，從多層印刷電路板的表面貫通到背面形成中心導(dǎo)體201、接地轉(zhuǎn)接孔202、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔203、填充用介質(zhì)204。而在本實(shí)施例的圖14A和圖14B所示的構(gòu)造中，從最表面層的第1層到第3層形成中心導(dǎo)體1401，從最表面層的第1層到第4層形成接地轉(zhuǎn)接孔1402、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1403、填充用介質(zhì)1404。
圖15A和圖15B是表示分別在小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的區(qū)域形成空氣孔，從多層印刷電路板的表面到途中形成中心導(dǎo)體1501、接地轉(zhuǎn)接孔1502、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1503、空氣孔1510的本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的平面圖和剖視圖。圖15A和圖15B所示的本實(shí)施例的構(gòu)造除了以下的點(diǎn)，與所述圖4A和圖4B所示的構(gòu)造類似。在圖15A和圖15B所示的本實(shí)施例的構(gòu)造中，從最表面層的第1層到第3層形成中心導(dǎo)體1501，從最表面層的第1層到第4層形成接地轉(zhuǎn)接孔1502、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔1503、空氣孔1510。
通過這樣從多層印刷電路板的表面到構(gòu)成印刷電路板的內(nèi)部的襯底形成中心導(dǎo)體、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、填充用介質(zhì)的一部分或全部，能進(jìn)一步最優(yōu)化小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的特性阻抗。
下面為了表示小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的優(yōu)越性，在包含小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的構(gòu)造中，說明關(guān)于高速信號(hào)傳輸?shù)膸讉€(gè)仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表示通過由差分時(shí)間區(qū)域(finite-difference time-domain＝FDTD)法計(jì)算的S參數(shù)的大小表示小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的優(yōu)越性。該FDTD法在表示內(nèi)部連接電路的特征時(shí)可以說是最正確、恰當(dāng)并且多目的的邏輯計(jì)算手法。
圖16是表示從50Ω的同軸電纜通過小型轉(zhuǎn)接傳輸線路向其他50Ω的同軸電纜傳輸時(shí)，對于安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層電路板上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的反射系數(shù)(S11參數(shù))的頻率依存性的仿真結(jié)果的圖。圖16B是表示從50Ω的同軸電纜通過小型轉(zhuǎn)接傳輸線路向其他50Ω的同軸電纜傳輸時(shí)，對于安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層電路板上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的透過系數(shù)(S12參數(shù))的頻率依存性的仿真結(jié)果的圖。小型轉(zhuǎn)接傳輸線路安裝在12層的多層印刷電路板上，由中心導(dǎo)體、配置在正方形上的8個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔、由導(dǎo)體層構(gòu)成的電源板、接地板等導(dǎo)體板、8個(gè)空氣孔和結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔形成。
關(guān)于仿真中使用的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路和12層的多層電路板的幾何形狀，與圖6A和圖6B所示相同。這里，仿真中使用的中心導(dǎo)體和8個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔的大小如下所述。即中心導(dǎo)體的直徑drod為0.65mm，配置接地轉(zhuǎn)接孔的一邊長度Rsq＝Dsq/2為1.66mm，信號(hào)轉(zhuǎn)接孔的焊盤直徑為0.95mm，小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔的直徑dcle為1.65mm，大的空氣孔的直徑da1為0.5mm，小的空氣孔的直徑da2為0.3mm。
對于包含小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)部連接構(gòu)造的S參數(shù)的大小在15GHz之前由實(shí)線表示。此外為了比較，對于安裝在相同的印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路，具有同一參數(shù)的通常的同軸電纜的S參數(shù)由須線表示。在圖16A中，反射系數(shù)|S11|越小，傳輸特性越好。例如在10GHz，通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路和小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的|S11|的差為6dB左右，但是這在線性刻度中，表示小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的信號(hào)的反射量變?yōu)橥ǔ５霓D(zhuǎn)接傳輸線路的反射量的一半。
此外，在圖16B中，表示透過系數(shù)|S21|，但是它表示信號(hào)的損失量，可以說越接近0，傳輸特性越好。在10GHz，小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的信號(hào)損失為-0.3dB，在線性刻度中，為3％左右，而通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路的信號(hào)損失為1.0dB以上，在線性刻度中，為10％。通過由仿真取得的S參數(shù)的比較，關(guān)于信號(hào)的反射量和損失量，小型轉(zhuǎn)接傳輸線路對于通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路的優(yōu)越性是明顯的。
在通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路中，為了減少反射量，考慮調(diào)整中心導(dǎo)體和接地轉(zhuǎn)接孔之間的距離，從而一邊把介電常數(shù)4.2和中心轉(zhuǎn)接孔導(dǎo)體的直徑drod＝0.65mm保持一定，一邊進(jìn)行50Ω的特性阻抗匹配。如果按照所述表達(dá)式(3)，則如果把中心導(dǎo)體和接地轉(zhuǎn)接孔的距離增加到圖6A和圖6B所示的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的尺寸的約1.5倍，就能實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，但是通常構(gòu)造越大，在更低的頻率發(fā)生高次頻率的不要傳播模式，所以可使用的頻率降低。如上所述，能從這些仿真結(jié)果理解在把轉(zhuǎn)接傳輸線路小型化上，使用空氣孔是極有效的。
圖17A是表示通過小型轉(zhuǎn)接傳輸線路在50Ω的同軸電纜和50Ω帶狀線之間傳輸信號(hào)時(shí)，對于安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層電路板上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的反射系數(shù)(S11參數(shù))的頻率依存性的仿真結(jié)果的圖。圖17B是表示通過小型轉(zhuǎn)接傳輸線路在50Ω的同軸電纜和50Ω帶狀線之間傳輸信號(hào)時(shí)，對于安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層電路板上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的透過系數(shù)(S11參數(shù))的頻率依存性的仿真結(jié)果的圖。
小型轉(zhuǎn)接傳輸線路和帶狀線如圖10A和圖10所示那樣安裝在12層的多層電路板上。這里，印刷電路板、信號(hào)轉(zhuǎn)接孔、接地轉(zhuǎn)接孔、結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔、小型轉(zhuǎn)接傳輸線路、構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的空氣孔的全部尺寸與上述的仿真結(jié)果時(shí)使用的尺寸相同。此外接地轉(zhuǎn)接孔和空氣孔的排列與上述時(shí)同樣，但是從圖10A以及圖10B可知，一個(gè)小的空氣孔從配置帶狀線1011的區(qū)域除外，而設(shè)置第3導(dǎo)體層1011。
同軸電纜與配置在印刷電路板底面上的由第12層的導(dǎo)體層形成的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的信號(hào)轉(zhuǎn)接孔連接。對于包含小型轉(zhuǎn)接傳輸線路、同軸電纜、帶狀線的內(nèi)部連接構(gòu)造的S參數(shù)的大小在15GHz之前由實(shí)線表示。
此外為了比較，關(guān)于具有相同的內(nèi)部連接構(gòu)造，只是不設(shè)置空氣孔的點(diǎn)上不同的轉(zhuǎn)接傳輸線路的S參數(shù)由虛線表示。與參照圖16A和圖16B，所述同樣，從圖17A以及圖17B能理解通過在信號(hào)轉(zhuǎn)接孔和接地轉(zhuǎn)接孔之間設(shè)置空氣孔，改善電特性，并且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接傳輸線路的小型化。
圖18A是表示通過小型轉(zhuǎn)接傳輸線路在50Ω的同軸電纜和50Ω微波傳輸帶線之間傳輸信號(hào)時(shí)，對于安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層電路板上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的反射系數(shù)(S11參數(shù))的頻率依存性的仿真結(jié)果的圖。圖18B是表示通過小型轉(zhuǎn)接傳輸線路在50Ω的同軸電纜和50Ω微波傳輸帶線之間傳輸信號(hào)時(shí)，對于安裝在由12層的導(dǎo)體層構(gòu)成的多層電路板上的通常的轉(zhuǎn)接傳輸線路以及本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的透過系數(shù)(S11參數(shù))的頻率依存性的仿真結(jié)果的圖。
關(guān)于圖18A以及圖18B所示的內(nèi)部連接構(gòu)造的全部參數(shù)和配置與圖17A以及圖17B中討論的相同，但是不同點(diǎn)僅在于把圖17A以及圖17B的帶狀線置換為形成在襯底表面的第1層的50Ω的微波傳輸帶線。對于包含小型轉(zhuǎn)接傳輸線路、同軸電纜、微波傳輸帶線的內(nèi)部連接構(gòu)造的S參數(shù)的大小在15GHz之前由實(shí)線表示。
此外，為了比較，關(guān)于具有相同的內(nèi)部連接構(gòu)造，只是不設(shè)置空氣孔的點(diǎn)上不同的轉(zhuǎn)接傳輸線路的S參數(shù)由虛線表示。此外，從關(guān)于上述2個(gè)內(nèi)部連接構(gòu)造的仿真結(jié)果取得的結(jié)論關(guān)于圖18A以及圖18B所示的構(gòu)造也同樣。即與參照圖16A、圖16B、圖17A和圖17B所述同樣，從圖18A以及圖18B能理解通過在信號(hào)轉(zhuǎn)接孔和接地轉(zhuǎn)接孔之間設(shè)置空氣孔，能改善電特性，并且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接傳輸線路的小型化。
如上所述，在同軸電纜、引線、LSI的各管腳、平面?zhèn)鬏斁€路等任何種類的內(nèi)部構(gòu)造中使用本發(fā)明的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路對于把印刷電路板小型化，使形成在印刷電路板上的信號(hào)布線的工作頻率范圍穩(wěn)定、擴(kuò)大是有效的。
作為特別的例子，通過在中心導(dǎo)體和小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界之間形成多個(gè)空氣孔，用具有表的介電常數(shù)的介質(zhì)材料能取得與填充結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔同樣的效果。
該空氣孔，雖然受到限制即該空氣孔的截面形狀的最大長度1、應(yīng)遠(yuǎn)小于在給定頻率范圍內(nèi)被設(shè)定為印刷電路板絕緣層中傳輸信號(hào)最小波長的波長λ(一般1＜λ/8)，但是為了實(shí)現(xiàn)滿足小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的物質(zhì)的要求特性，能以任意形狀進(jìn)行任意的配置。
作為附加的結(jié)果，空氣孔不僅能減少轉(zhuǎn)接傳輸線路的信號(hào)損失，而且能改善空冷用的空氣流，據(jù)此，能改善高密度安裝中的散熱特性。此外，本發(fā)明的小型轉(zhuǎn)接傳輸線路對于安裝在印刷電路板上的復(fù)雜、高密度的轉(zhuǎn)接孔構(gòu)造以及用差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)霓D(zhuǎn)接孔構(gòu)造的開發(fā)和設(shè)計(jì)，極端有效。
如果是關(guān)于印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路及其設(shè)計(jì)方法的，本發(fā)明就能應(yīng)用，在利用的可能性上，沒有任何限定。
與幾個(gè)實(shí)施例關(guān)聯(lián)，說明了本發(fā)明，但是這些實(shí)施例只是列舉實(shí)例說明發(fā)明，并不意味著限定。如果讀完本說明書，對于業(yè)內(nèi)人士，基于等價(jià)的構(gòu)成要素和技術(shù)的很多變更和置換是容易的，但是這樣的變更和置換屬于附加的權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其設(shè)置在印刷電路板上，包括構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，傳遞信號(hào)的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；由連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；以及設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間，用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，所述結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，由具有與構(gòu)成所述印刷電路板的絕緣層的第1結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的一樣的介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)填充。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述印刷電路板是具有多個(gè)導(dǎo)體層的多層印刷電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述第1和第2結(jié)構(gòu)參數(shù)是介電常數(shù)和相對導(dǎo)磁率中的至少任意一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，與安裝在所述印刷電路板上并連接在所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路取得阻抗匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述第2結(jié)構(gòu)參數(shù)的值比所述第1結(jié)構(gòu)參數(shù)的值小。
6.一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其設(shè)置在印刷電路板上，包括構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，傳遞信號(hào)的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；由連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間，用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔；以及在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間穿過所述印刷電路板而設(shè)置的空氣孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述空氣孔，設(shè)置在所述印刷電路板上，從而調(diào)整設(shè)置在所述印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路與連接在該轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路之間的特性阻抗。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述空氣孔，至少包含由2個(gè)不同大小的圓形形狀構(gòu)成的所述空氣孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述空氣孔，不規(guī)則地配置在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述空氣孔，相對于所述信號(hào)轉(zhuǎn)接孔配置為對稱。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述空氣孔的截面形狀的最大長度，是在所述印刷電路板的絕緣層中傳播的信號(hào)的給定頻率范圍的最小波長的1/8以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中的任意一項(xiàng)所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述接地轉(zhuǎn)接孔排列在圓周上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～11中的任意一項(xiàng)所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中所述接地轉(zhuǎn)接孔排列在正方形上。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其中在所述印刷電路板上傳播的主要電磁波的電場和磁場相對于傳播方向，是垂直方向，并且電場與磁場彼此正交。
15.一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，其設(shè)置在印刷電路板上，包括構(gòu)成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的2個(gè)內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界，傳播差動(dòng)信號(hào)的2個(gè)中心導(dǎo)體；構(gòu)成分別配置在2個(gè)中心導(dǎo)體的周圍的2個(gè)外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；由連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板；以及設(shè)置在所述2個(gè)內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述2個(gè)外側(cè)導(dǎo)體邊界之間，用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的2個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，所述2個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，分別由具有與構(gòu)成所述印刷電路板的絕緣層的第1結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的一樣的介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)填充。
16.一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，該印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路包括構(gòu)成設(shè)置在印刷電路板上的所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界、傳遞信號(hào)的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；以及由連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板，其中在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間設(shè)置用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，所述結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，分別由具有與構(gòu)成所述印刷電路板的絕緣層的第1結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的一樣的介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)填充。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，其中所述第二結(jié)構(gòu)參數(shù)比所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)小。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，其中所述第1和第2結(jié)構(gòu)參數(shù)是介電常數(shù)和相對導(dǎo)磁率中的至少任意一個(gè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，其中所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路，與安裝在所述印刷電路板上并連接在所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路取得阻抗匹配。
20.一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，該印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路包括構(gòu)成設(shè)置在印刷電路板上的所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界、傳遞信號(hào)的中心導(dǎo)體；構(gòu)成所述小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔；以及由連接在所述接地轉(zhuǎn)接孔上的所述印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板，其中在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間設(shè)置用于調(diào)整所述印刷電路板的結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔，在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間還形成穿過所述印刷電路板的空氣孔。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，其中所述空氣孔，設(shè)置在所述印刷電路板上，從而調(diào)整設(shè)置在所述印刷電路板上的轉(zhuǎn)接傳輸線路與連接在該轉(zhuǎn)接傳輸線路上的內(nèi)部連接電路之間的特性阻抗。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，其中在所述印刷電路板上傳播的主要電磁波的電場和磁場對于傳播方向，是垂直方向，并且電場與磁場彼此正交。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的設(shè)計(jì)方法，其中所述空氣孔的截面形狀的最大長度，是在所述印刷電路板的絕緣層中傳播的信號(hào)的給定頻率范圍的最小波長的1/8以下。
全文摘要
一種印刷電路板用小型轉(zhuǎn)接傳輸線路及其設(shè)計(jì)方法，包括形成小型轉(zhuǎn)接傳輸線路的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界并構(gòu)成轉(zhuǎn)接孔的中心導(dǎo)體(101)；設(shè)置在中心導(dǎo)體的周圍形成外側(cè)導(dǎo)體邊界的多個(gè)接地轉(zhuǎn)接孔(102)；以及由印刷電路板的導(dǎo)體層構(gòu)成的接地板。并且，在所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)體邊界與所述外側(cè)導(dǎo)體邊界之間設(shè)置結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整用轉(zhuǎn)接孔(103)，在信號(hào)轉(zhuǎn)接孔中傳播的信號(hào)與其他信號(hào)在高頻信號(hào)頻帶被電性隔離不會(huì)產(chǎn)生交擾。實(shí)現(xiàn)了具有好的特性阻抗且包含多層印刷電路板的小型化的同時(shí)，還能擴(kuò)大安裝在該印刷電路板上的轉(zhuǎn)接孔傳輸線路的頻率范圍。
文檔編號(hào)H05K1/11GK1799290SQ20048001520
公開日2006年7月5日 申請日期2004年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月2日
發(fā)明者塔拉斯·庫什塔, 成田薰, 佐伯貴范, 金子伴行, 遠(yuǎn)矢弘和 申請人:日本電氣株式會(huì)社, 恩益禧電子股份有限公司