特開 2017-228826 導波路および導波路の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-228826(P2017-228826A)

(43)【公開日】2017年12月28日

(54)【発明の名称】導波路および導波路の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01P 3/12 20060101AFI20171201BHJP

   H01P 5/107 20060101ALI20171201BHJP

   H01P 11/00 20060101ALI20171201BHJP

【ＦＩ】

   H01P3/12 100

   H01P5/107 B

   H01P11/00 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-121528(P2016-121528)

(22)【出願日】2016年6月20日

(71)【出願人】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】額賀 理

【テーマコード（参考）】

5J014

【Ｆターム（参考）】

5J014DA03

(57)【要約】

【課題】導波路の側壁を構成する貫通孔内の導体層を容易に検査することが可能な導波路および導波路の製造方法を提供する。
【解決手段】導波領域１０２を囲む側壁が形成される領域に、一方の主面１０１ａと他方の主面１０１ｂとの間を貫通する貫通孔１１５を有する基板１０１と、一方の主面１０１ａに形成された第１接地導体層１１１と、他方の主面１０１ｂに形成された第２接地導体層１１２と、貫通孔１１５の壁面に形成されて第１接地導体層１１１と第２接地導体層１１２とを接続する接続導体層１１６から構成された側壁とを備える導波路１００であって、接続導体層１１６は、貫通孔１１５の壁面のうち、少なくとも導波領域１０２に接する側に形成され、貫通孔１１５の壁面は、導波領域１０２の外側に向けた突出部分１１７を有し、突出部分１１７のうち、少なくとも導波領域１０２と対向する側において、接続導体層１１６が省略された領域を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導波路の導波領域を囲む側壁が形成される領域に、一方の主面と他方の主面との間を貫通する貫通孔を有する基板と、
前記基板の前記一方の主面に形成された第１接地導体層と、
前記基板の前記他方の主面に形成された第２接地導体層と、
前記貫通孔の壁面に形成されて前記第１接地導体層と前記第２接地導体層とを接続する接続導体層から構成された側壁と、
を備える導波路であって、
前記接続導体層は、前記貫通孔の壁面のうち、少なくとも前記導波領域に接する側に形成され、
前記貫通孔の壁面は、前記導波領域の外側に向けて突出した部分を有し、前記突出した部分のうち、少なくとも前記導波領域と対向する側において、前記接続導体層が省略された領域を有することを特徴とする導波路。

【請求項2】

前記貫通孔の壁面のうち、少なくとも前記導波領域と対向する側が、前記導波領域の外側に向けて、前記基板の内部で凸形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の導波路。

【請求項3】

前記貫通孔の壁面のうち、前記導波領域に接する側が、前記導波領域の外側に向けて、前記基板の内部で凸形状となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の導波路。

【請求項4】

前記貫通孔の壁面のうち、前記導波領域に接する側が前記導波領域の外側に向けて最も突出した位置は、前記一方の主面における開口周縁のうち前記導波領域と対向する側の位置と、前記他方の主面における開口周縁のうち前記導波領域と対向する側の位置とを結ぶ直線よりも、前記導波領域の内側に向かう方向に存在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導波路。

【請求項5】

前記基板の前記一方の主面または前記他方の主面のいずれかの面に形成された平面回路と、前記平面回路に接続されて前記導波領域の内部に突出したピンと、を少なくとも備えたモード変換器を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導波路。

【請求項6】

基板のうち導波路の導波領域を囲む側壁が形成される領域に、前記基板の一方の主面と他方の主面との間で連続する改質部を、前記基板へのレーザー照射により形成する第一工程と、
前記改質部に沿って、前記一方の主面と前記他方の主面との間を貫通し、前記導波領域の外側に向けて壁面が突出した部分を有する貫通孔を形成する第二工程と、
前記基板の前記一方の主面に形成された第１接地導体層と、前記基板の前記他方の主面に形成された第２接地導体層と、前記貫通孔の壁面に形成されて前記第１接地導体層と前記第２接地導体層とを接続する接続導体層とを形成する第三工程と、
を備え、
前記第三工程において、前記貫通孔の壁面のうち、少なくとも前記導波領域に接する側に前記接続導体層を形成し、前記貫通孔における前記突出した部分において、前記接続導体層が省略された領域を設けることを特徴とする導波路の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導波路および導波路の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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、無免許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。

【0003】

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、例えば、特許文献１には、ポスト壁導波路（Ｐｏｓｔ−ｗａｌｌ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を利用したモード変換器が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１５８２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ポスト壁導波路が導波路として機能するのは、基板の両面に形成された接地導体層（広壁）と、貫通導体（ポスト）群により構成された側壁（狭壁、ショート壁）とにより囲まれた内側の領域（導波領域）に、信号（電磁波）が閉じ込められるためである。このため、導波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。

【0006】

しかし、従来のポスト壁導波路においては、側壁（狭壁、ショート壁）に貫通導体（ポスト）群が用いられ、貫通孔内の全壁面に金属からなる導体層が形成されている。そのため、ポスト壁導波路を製造する際の検査として、導波領域に接する導体層の状態（形成不良の有無等）を外観により検査することが非常に困難であるという問題があった。また、導体層の状態を導通により検査しようとしても、すべての貫通導体が基板上下面の接地導体層（広壁）と接しているため、非常に困難である。

【0007】

また、最終的な製品の検査として、ポスト壁導波路の高周波特性を測定することも可能である。しかし、ポスト壁導波路を製造した後の段階で貫通導体の一部に欠損が存在したとしても、欠損の大きさが微小である場合、初期の特性上は良品と判定される可能性がある。その場合、未発見の欠損から経年劣化により特性が悪化する等の懸念がある。このため、導波領域に接する導体層、特に側壁（狭壁、ショート壁）を構成する導体層を外観検査によって確実に検査できることが望まれる。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導波路の側壁を構成する貫通孔内の導体層を容易に検査することが可能な導波路および導波路の製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するため、本発明は、導波路の導波領域を囲む側壁が形成される領域に、一方の主面と他方の主面との間を貫通する貫通孔を有する基板と、前記基板の前記一方の主面に形成された第１接地導体層と、前記基板の前記他方の主面に形成された第２接地導体層と、前記貫通孔の壁面に形成されて前記第１接地導体層と前記第２接地導体層とを接続する接続導体層から構成された側壁と、を備える導波路であって、前記接続導体層は、前記貫通孔の壁面のうち、少なくとも前記導波領域に接する側に形成され、前記貫通孔の壁面は、前記導波領域の外側に向けて突出した部分を有し、前記突出した部分のうち、少なくとも前記導波領域と対向する側において、前記接続導体層が省略された領域を有することを特徴とする導波路を提供する。

【0010】

前記貫通孔の壁面のうち、少なくとも前記導波領域と対向する側が、前記導波領域の外側に向けて、前記基板の内部で凸形状となっていることが好ましい。
前記貫通孔の壁面のうち、前記導波領域に接する側が、前記導波領域の外側に向けて、前記基板の内部で凸形状となっていることが好ましい。

【0011】

前記貫通孔の壁面のうち、前記導波領域に接する側が前記導波領域の外側に向けて最も突出した位置は、前記一方の主面における開口周縁のうち前記導波領域と対向する側の位置と、前記他方の主面における開口周縁のうち前記導波領域と対向する側の位置とを結ぶ直線よりも、前記導波領域の内側に向かう方向に存在することが好ましい。

【0012】

前記導波路は、前記基板の前記一方の主面または前記他方の主面のいずれかの面に形成された平面回路と、前記平面回路に接続されて前記導波領域の内部に突出したピンと、を少なくとも備えたモード変換器を有することができる。

【0013】

また、本発明は、基板のうち導波路の導波領域を囲む側壁が形成される領域に、前記基板の一方の主面と他方の主面との間で連続する改質部を、前記基板へのレーザー照射により形成する第一工程と、前記改質部に沿って、前記一方の主面と前記他方の主面との間を貫通し、前記導波領域の外側に向けて壁面が突出した部分を有する貫通孔を形成する第二工程と、前記基板の前記一方の主面に形成された第１接地導体層と、前記基板の前記他方の主面に形成された第２接地導体層と、前記貫通孔の壁面に形成されて前記第１接地導体層と前記第２接地導体層とを接続する接続導体層とを形成する第三工程と、を備え、前記第三工程において、前記貫通孔の壁面のうち、少なくとも前記導波領域に接する側に前記接続導体層を形成し、前記貫通孔における前記突出した部分において、前記接続導体層が省略された領域を設けることを特徴とする導波路の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、貫通孔の壁面が導波領域の外側に向けて突出した部分において、接続導体層が省略された領域を有するので、この省略された領域を通じて、導波領域に接した接続導体層の状態を外観により容易に検査することができる。また、接続導体層が省略された領域は、貫通孔の壁面が外側に向けて突出した部分に設けられているので、容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】導波路の第１実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図3】導波路の第２実施形態を示す断面図である。

【図4】第２実施形態において導体層の形成前の状態を示す断面図である。

【図5】導波路の第３実施形態を示す断面図である。

【図6】導波路の第４実施形態を示す断面図である。

【図7】導波路の第５実施形態を示す断面図である。

【図8】導波路の第６実施形態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。

【0017】

図１は、導波路の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態の導波路１００は、導波路本体１１０と、モード変換器１２０とを有する。導波路１００の基板１０１としては、例えば、ガラス基板、サファイア基板、石英基板などの誘電体基板、半導体基板、単結晶基板、複合基板が挙げられる。この導波路１００は、ミリ波などの高周波信号（電磁波）が伝搬される高周波デバイスとして利用することができる。

【0018】

図２に示すように、基板１０１は、厚さ方向で互いに対向する面として、一方の主面１０１ａおよび他方の主面１０１ｂを有する。基板１０１の一方の主面１０１ａには、第１接地導体層１１１が形成されている。基板１０１の他方の主面１０１ｂには、第２接地導体層１１２が形成されている。これらの接地導体層１１１，１１２は、基板１０１の両主面１０１ａ，１０１ｂに設けられた金属薄膜等の導体層である。接地導体層１１１，１１２は、導体部１１４、平面回路１２２、ピン１２３等の周辺領域を除いた、基板１０１の略全面に設けられている。接地導体層１１１，１１２は、グランド電位（図示せず）に接続されている。

【0019】

導波路本体１１０は、基板１０１の導波領域１０２が、接地導体層１１１，１１２と、側壁１１３（接続導体層１１６）とに囲まれた構成を有する。導波領域１０２の周囲が導体層に囲まれた構造であることにより、導波領域１０２は、高周波信号が伝搬する経路として機能する。

【0020】

側壁１１３は、基板１０１の面内において、導波領域１０２を囲む構造物である。図２は、導波路の側壁１１３のうち、図１のＡ−Ａ線の方向、すなわち導波路本体１１０の幅方向に対向する２つの狭壁１１３Ａ，１１３Ａの構造を示している。側壁１１３は狭壁１１３Ａに限定されるものではなく、導波路本体１１０の長手方向の端部に設けられるショート壁１１３Ｂも、狭壁１１３Ａと同様な導体部１１４の列から構成することができる。

【0021】

狭壁１１３Ａやショート壁１１３Ｂを構成する導体部１１４の形状は、図１のような円柱形状等の導体柱（ポスト）に限定されない。例えば、狭壁１１３Ａやショート壁１１３Ｂの壁面に沿って連続した形状の導体部１１４、狭壁１１３Ａとショート壁１１３Ｂとの隅部に沿って連続した形状の導体部１１４等を採用することもできる。

【0022】

導波路本体１１０の長手方向に沿って狭壁１１３Ａの一部又は全部が連続した壁面状の導体部を用いる場合、電磁波進行方向の側壁が連続壁になるため、電磁波姿態の乱れを抑制することができる。この場合、基板１０１が連続した導体部１１４を有しても、導体部１１４の内側と外側の基板材料が分離しない構造とすることが好ましい。例えば、狭壁１１３Ａ又はショート壁１１３Ｂの一部に、導体部１１４が不連続となる部分を設けることができる。具体的には、ショート壁１１３Ｂを導体柱で構成したり、狭壁１１３Ａとショート壁１１３Ｂとの間の隅部や、狭壁１１３Ａの一部に、連続した導体部を分断する導体柱を設けたりする等が挙げられる。

【0023】

導波路本体１１０の長さ方向の端部には、モード変換器１２０や、外部に高周波信号が放射される開口部１３０等を設けることができる。

【0024】

図１では、ピン１２３の後方壁となるショート壁１１３Ｂが、複数の導体柱から構成された例を示している。しかし、モード変換器１２０の周囲の側壁１１３の構成は、図１の例に限定されない。例えば、ピン１２３の側方の狭壁１１３Ａ，１１３Ａを連続した壁面状の導体部から構成することにより、導体柱に比べて、電磁波の漏洩を効果的に防止することができる。
また、モード変換器１２０の周囲で２つの狭壁１１３Ａ，１１３Ａ及びショート壁１１３Ｂの三辺が、連続した壁面状の導体部から構成されてもよい。この場合、ピン１２３の周囲が密閉空間となるので電磁波漏洩を抑制することができる。三辺を１つの連続した壁面状の導体部から構成することも可能である。また、辺ごとに連続した（辺の間では不連続となった）壁面状の導体部から構成することも可能である。

【0025】

図１では、開口部１３０に向けて２つの狭壁１１３Ａ，１１３Ａが平行に配置された例を示すが、狭壁１１３Ａ，１１３Ａのうち開口部１３０側の部分１３１，１３１は、開口部１３０に向けて間隔（導波領域１０２の幅）が拡大する構成とすることも可能である。この場合、Ｈ面扇型ホーンアンテナを構成することができ、アンテナ利得を向上させることが可能となる。

【0026】

図１に示すモード変換器１２０は、基板１０１のいずれかの面に形成された平面回路１２２と、この平面回路１２２に接続されて、基板１０１の導波領域１０２の内部に突出したピン１２３とを有する。平面回路１２２は、間隙を介して接地導体層１１１，１１２から分離されている。平面回路１２２から伝搬した信号をピン１２３から導波領域１０２に放射することにより、平面回路１２２から導波路本体１１０に信号を伝搬させることができる。また、導波路本体１１０を伝搬した信号をピン１２３に受信させることにより、導波路本体１１０から平面回路１２２に信号を伝搬させることができる。

【0027】

開口部１３０は、導波路本体１１０の長さ方向の端部において、側壁１１３をなくした領域である。狭壁１１３Ａ、１１３Ａ間の導波領域１０２と、基板１０１の側面との間に、導体層が形成されていないので、導波領域１０２と基板１０１の外部との間で、高周波信号が伝搬する経路として機能する。

【0028】

図１および図２に示す導体部１１４は、基板１０１に形成された貫通孔１１５の壁面に、接続導体層１１６が形成された構造を有する。貫通孔１１５は、一方の主面１０１ａと他方の主面１０１ｂとの間を貫通している。また、接続導体層１１６は、第１接地導体層１１１と第２接地導体層１１２とを接続している。このため、接続導体層１１６は、接地導体層１１１，１１２を通じてグランド電位（図示せず）に接続されている。導体部１１４の平面形状と同様に、貫通孔１１５の平面形状は特に限定されず、円形孔状、長孔状、所定の区間にわたり連続したスリット状等が挙げられる。

【0029】

基板１０１は、導波路本体１１０の側壁１１３が形成される領域に、貫通孔１１５の列を有する。貫通孔１１５の列が並ぶ方向は、側壁１１３の延在方向に沿っている。各貫通孔１１５に形成された接続導体層１１６の列により、導波路本体１１０の側壁１１３が構成されている。導体部１１４が不連続に形成される場合の間隔は、高周波信号が導波領域１０２の外部に漏洩しないように設定されている。導体部１１４の間隔の設定の際に考慮されるパラメータとしては、高周波信号の波長、基板１０１を構成する誘電体の誘電率、貫通孔１１５の寸法等が挙げられる。

【0030】

図２に示すように、接続導体層１１６は、各貫通孔１１５の壁面のうち、少なくとも導波領域１０２に接する側に形成されている。また、各貫通孔１１５の壁面は、導波領域１０２の外側に向けて突出した形状の突出部分１１７を有する。突出部分１１７は、各貫通孔１１５の壁面のうち、少なくとも導波領域１０２と対向する側が、導波領域１０２の外側に向けて、基板１０１の内部で凸形状となっている部分である。

【0031】

本明細書において、導波領域１０２の外側とは、導波領域１０２の内部から外部に向かう方向であり、導波領域１０２の内側とは、導波領域１０２の外部から内部に向かう方向をいう。導波領域１０２を基準とした外側および内側という概念は、好ましくは基板１０１の厚さ方向に垂直な面内、あるいは基板１０１の主面方向（主面１０１ａ，１０１ｂに平行な方向）において適用される。

【0032】

導体部１１４は、突出部分１１７において、接続導体層１１６が省略された領域を有する。これにより、基板１０１の側面１０３と、導波領域１０２に接する接続導体層１１６との間には、透明な基板１０１および貫通孔１１５の内部空間（誘電体）が介在するだけとなる。従って、基板１０１の側面１０３から、接続導体層１１６の状態を外観により検査することができる。
なお、本明細書において、「省略」と「欠損」は、いずれも接続導体層１１６の部分的な不存在または厚さの不足を意味しているが、「欠損」は意図しない場合であるのに対し、「省略」は、外観検査に十分な範囲で設計的に設けられる場合を意味する。

【0033】

一般に、接続導体層１１６は、貫通孔１１５の各開口１１５ａから内部に導体を供給することにより形成されるため、接続導体層１１６の欠損は、基板１０１の厚さ方向の中央付近で起こりやすい。このため、導波領域１０２と対向する側において接続導体層１１６が省略された領域は、貫通孔１１５のうち、基板１０１の内部（厚さ方向の中央部付近）に設けられることが好ましい。

【0034】

貫通孔１１５の壁面のうち、各開口１１５ａに近い開口端部１１５ｃでは、導波領域１０２に接する側から、導波領域１０２と対向する側まで、全周にわたり接続導体層１１６が形成されてもよい。本実施形態によれば、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。

【0035】

また、貫通孔１１５の開口１１５ａを通じて貫通孔１１５の壁面に、接続導体層１１６を構成する導体を堆積させる際、突出部分１１７には導体が付着しにくい。接続導体層１１６を形成する前に、貫通孔１１５に突出部分１１７を形成することにより、突出部分１１７における接続導体層１１６が省略された領域を容易に形成することができる。

【0036】

図２に示すように、各貫通孔１１５の壁面のうち、導波領域１０２に接する側は、基板１０１の両主面１０１ａ，１０１ｂに対して略垂直であってもよい。この場合、貫通孔１１５の太さが、突出部分１１７において開口１１５ａよりも太くなっていてもよい。

【0037】

図３に、第２実施形態の導波路１００Ａの概略構造を示す。本実施形態では、各貫通孔１１５の壁面のうち、導波領域１０２に接する側が、導波領域１０２の外側に向けて、基板１０１の内部で凸形状となっている。本実施形態における各貫通孔１１５は、一方の主面１０１ａ側の開口１１５ａから傾斜した部分と、他方の主面１０１ｂ側の開口１１５ａから傾斜した部分とが、基板１０１の内部で連通した構造の曲り部１１５ｂを有する。貫通孔１１５の太さは、曲り部１１５ｂと開口１１５ａとで略同等でもよい。

【0038】

本実施形態の導波路１００Ａにおいて側壁を構成する導体部１１４Ａは、少なくとも導波領域１０２と対向する側の曲り部１１５ｂにおいて、接続導体層１１６が省略された領域を有する。これにより、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。

【0039】

曲り部１１５ｂは、導波領域１０２と対向する側においては、第１実施形態の突出部分１１７と同様に、接続導体層１１６が省略された領域を形成しやすくする効果を奏する。さらに本実施形態によれば、異方性の高いスパッタ等により接続導体層１１６の一部（シード層など）を形成する際に、導波領域１０２に接する側において、貫通孔１１５の開口１１５ａ側から基板１０１の内部まで、欠損の少ない接続導体層１１６を得やすいので、好ましい。

【0040】

貫通孔１１５の壁面のうち、各開口１１５ａに近い開口端部１１５ｃでは、導波領域１０２に接する側から、導波領域１０２と対向する側まで、全周にわたり接続導体層１１６が形成されてもよい。開口端部１１５ｃでは導波領域１０２と対向する側に接続導体層１１６が形成されていても、基板１０１の内部の曲り部１１５ｂにおいて、接続導体層１１６が省略された領域を有するので、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。

【0041】

図４に、図３に示す導波路１００Ａを製造する際に、各導体層（接地導体層１１１，１１２および接続導体層１１６）を形成する前の基板１０１を示す。
この基板１０１に形成された各貫通孔１１５において、位置１１５ｐは、貫通孔１１５の導波領域１０２に接する側の壁面が、導波領域１０２の外側に最も突出した位置を示す。位置１１５ｉは、一方の主面１０１ａにおける開口１１５ａの周縁のうち、導波領域１０２と対向する側の位置を示す。位置１１５ｊは、他方の主面１０１ｂにおける開口１１５ａの周縁のうち、導波領域１０２と対向する側の位置を示す。直線Ｂは、位置１１５ｐを通る垂直線（主面１０１ａ，１０１ｂに垂直な線）である。また、直線Ｃは、位置１１５ｉと位置１１５ｊとを結ぶ直線である。

【0042】

図４に示すように、直線Ｂ上で、貫通孔１１５の壁面が最も突出した位置１１５ｐは、直線Ｃよりも、導波領域１０２の外側から内側に向かう方向に存在する。すなわち、直線Ｂは、両主面１０１ａ，１０１ｂにおける各開口１１５ａの内部を通っている。また、直線Ｃは、各貫通孔１１５の壁面のうち、導波領域１０２に接する側１１５ｑに沿う線と交差していない。このような構成によれば、スパッタ等により貫通孔１１５の壁面に導体を堆積させる際、導波領域１０２に接する側で最も突出した位置１１５ｐが、開口端部１１５ｃ（特に位置１１５ｉ，１１５ｊの近傍部）の影とならず、導体が最も突出した位置１１５ｐに届きやすく、導波領域１０２に接する側の接続導体層１１６に欠損が生じにくいので、好ましい。

【0043】

次に、第１〜第２実施形態の導波路１００，１００Ａの製造方法の一例を説明する。なお、この製造方法は、後述する第３〜第６実施形態の導波路１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅにも適用可能である。ここでは、導波路１００，１００Ａが、図１に示すように、導波路本体１１０及びモード変換器１２０を有する場合を例にとり、モード変換器１２０の製造工程も合わせて述べる。

【0044】

まず、第一工程として、基板１０１にレーザー光を照射することにより、基板１０１の一方の主面１０１ａまたは他方の主面１０１ｂから所望の深さまで改質部を形成する。改質部は、基板１０１を構成するガラス、樹脂等の誘電体がレーザー光により改質された部分である。レーザー光としては、パルス幅が１０ｐｓ以下の極短パルスレーザーが好ましく、例えばパルス幅が２５０ｆｓ程度のフェムト秒レーザーが挙げられる。

【0045】

改質部が形成される位置は、レーザー光を集光照射し、その焦点を走査することにより、基板１０１の厚さ方向および主面方向の任意の位置および方向に変化させることができる。改質部の寸法（長さ、太さ）は、レーザー照射の条件（焦点のサイズ、走査距離）により制御することができる。改質部の太さが大きい場合、レーザー光が同じ位置またはその近くを二度以上照射するように、焦点の位置を走査してもよい。

【0046】

基板１０１の一方の主面１０１ａと他方の主面１０１ｂとの間で連続する改質部を形成する際、走査の方法は特に限定されない。一方の主面１０１ａから形成した改質部と、他方の主面１０１ｂから形成した改質部とを、基板１０１の内部で連結させてもよい。また、一方の主面１０１ａから他方の主面１０１ｂまで、あるいは、他方の主面１０１ｂから一方の主面１０１ａまで走査を継続して、一度に改質部を形成してもよい。

【0047】

次に、第二工程として、第一工程により基板１０１に形成された改質部に沿って貫通孔を形成する。改質部は、改質を受けていない部分（非改質部）に比べて溶解性が高くなっているので、エッチング等により、改質部を優先的又は選択的に除去することができる。改質部に貫通孔を形成する際、改質部より低速度で非改質部の一部も除去されるか、改質部のみが除去されるかは、特に限定されない。

【0048】

改質部の除去に用いられる溶媒（エッチャント）は、基板１０１の材質により適宜選択することができる。例えば、基板１０１の材料がＳｉを含むガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ケイ酸塩ガラス等）である場合、エッチャントとしてフッ酸（ＨＦ）が挙げられる。

【0049】

エッチング工程は、エッチャントを含む薬液中に、改質部を有する基板１０１を浸漬することにより行うことができる。これにより、改質部は基板１０１の主面１０１ａ，１０１ｂ側から薬液によりウェットエッチングされ、基板１０１から除去される。改質部が両主面１０１ａ，１０１ｂの間から除去されると、一方の主面１０１ａと他方の主面１０１ｂとの間を貫通する貫通孔１１５が形成される。

【0050】

次に、第三工程として、貫通孔１１５が形成された基板１０１に対して、導体層（接地導体層１１１，１１２および接続導体層１１６）を形成する。

【0051】

接続導体層１１６を形成する方法としては、スパッタ、真空蒸着、めっき等の１種または２種以上が挙げられる。貫通孔１１５の壁面（基板１０１を構成する誘電体）に接して、Ｃｒ，Ｔｉなどのシード層を、スパッタ、真空蒸着等で形成した後、シード層の上に、電解めっき、無電解めっき等でＣｕ等の導体層を積層すると、基板１０１に対する密着性が高く、欠損の少ない接続導体層１１６を得やすいので、好ましい。

【0052】

接地導体層１１１，１１２は、接続導体層１１６と同様な方法に形成することができる。接地導体層１１１，１１２および接続導体層１１６を、同時に（並行して）形成することもできる。接地導体層１１１，１１２と接続導体層１１６とを異なる材料で形成する場合は、レジスト等の被覆層で基板１０１の主面１０１ａ，１０１ｂまたは貫通孔１１５の壁面を覆い、被覆層のない部分に導体を堆積させて接地導体層１１１，１１２または接続導体層１１６をそれぞれ異なる時期に形成してもよい。

【0053】

平面回路１２２およびピン１２３の形成方法は、接地導体層１１１，１１２および接続導体層１１６の形成方法と同様にすることができる。ピン１２３を接続導体層１１６と同様に形成する場合は、第一工程において、主面１０１ａ，１０１ｂから基板１０１の厚さ方向の途中まで改質部を形成し、第二工程において、基板１０１を貫通しない孔（微細孔）を形成し、第三工程において、基板１０１を貫通しない孔の内部に導体を堆積させればよい。

【0054】

さらに、第四工程として、第三工程において形成された接続導体層１１６の状態を、基板１０１の外部から検査する工程を設けることができる。第一工程から第三工程を経て製造される各実施形態の導波路は、貫通孔１１５の壁面のうち、導波領域１０２と対向する側において、接続導体層１１６が省略された領域を有するため、外観検査による接続導体層１１６の良否判定を効果的に実施できる。例えば、側壁１１３を構成する複数の接続導体層１１６のうち、１つまたは２以上の貫通孔１１５の内部で接続導体層１１６の全部または大部分が欠損している場合や、接続導体層１１６が貫通孔１１５の壁面から浮き上がっている場合を不良品と判定することにより、導波路が完成した後の特性検査では発見しにくい欠損を、より確実に排除することができる。
第四工程による検査は、導波路に信号を伝搬させずに実施することができるので、モード変換器１２０等の信号入力部等を通じて導波路に信号を入力させる構成が完成する前に行うことができる。

【0055】

次に、図５に、第３実施形態の導波路１００Ｂの概略構造を示す。本実施形態の導体部１１４Ｂは概ね第２実施形態の導体部１１４Ａと同様な構造を有する。ただし、本実施形態では、貫通孔１１５の壁面のうち、各開口１１５ａに近い開口端部１１５ｃが、基板１０１の両主面１０１ａ，１０１ｂに対して略垂直である。

【0056】

開口端部１１５ｃには、導波領域１０２に接する側から、導波領域１０２と対向する側まで、全周にわたり接続導体層１１６が形成されてもよい。厚さ方向の中央部に近い曲り部１１５ｂにおいて、接続導体層１１６が省略された領域を有するので、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。

【0057】

また、本実施形態の導波路１００Ｂを、第２実施形態の導波路１００Ａと比較すると、開口１１５ａに近い開口端部１１５ｃにおいて貫通孔１１５が両主面１０１ａ，１０１ｂに対して略垂直であるため、開口１１５ａの位置精度を向上することができ、特性が安定した製品を容易に製造することができる。

【0058】

次に、図６に、第４実施形態の導波路１００Ｃの概略構造を示す。本実施形態の導体部１１４Ｃは概ね第２実施形態の導体部１１４Ａと同様な構造を有する。ただし、本実施形態では、貫通孔１１５の壁面のうち、導波領域１０２の外側に向けて突出した形状が、なだらかに湾曲した湾曲部１１５ｄとなっている。開口端部１１５ｃは、第３実施形態のように基板１０１の両主面１０１ａ，１０１ｂに対して略垂直でもよく、第２実施形態のように傾斜していてもよい。

【0059】

また、開口端部１１５ｃには、導波領域１０２に接する側から、導波領域１０２と対向する側まで、全周にわたり接続導体層１１６が形成されてもよい。基板１０１の内部の湾曲部１１５ｄにおいて、接続導体層１１６が省略された領域を有するので、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。

【0060】

また、本実施形態の導波路１００Ｃを、第２〜第３実施形態の導波路１００Ａ，１００Ｂと比較すると、基板１０１の内部において、貫通孔１１５の壁面がなだらかに変化しているので、貫通孔１１５の壁面近傍における基板１０１および接続導体層１１６の材料の応力がより緩和され、経時的な信頼性の向上が期待される。

【0061】

次に、図７に、第５実施形態の導波路１００Ｄの概略構造を示す。本実施形態では、基板１０１の両主面１０１ａ，１０１ｂにそれぞれ樹脂層１１８が形成されている。この場合、貫通孔１１５の内部に空気（気体）が充填されるため、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。樹脂層１１８は、２層以上が積層されていてもよい。樹脂層１１８を構成する樹脂は、電気絶縁体であればよく、無色透明でも着色されていてもよい。

【0062】

さらに、樹脂層１１８により、貫通孔１１５の開口１１５ａが閉鎖される場合、貫通孔１１５の内部への異物の侵入を抑制することができる。樹脂層１１８は、貫通孔１１５の開口１１５ａ上で、開口していてもよい。樹脂層１１８を形成する方法は特に限定されず、主面１０１ａ，１０１ｂ上に液状の樹脂を塗布した後、樹脂を硬化させる方法や、シート状の樹脂を基板１０１に接着する方法などが挙げられる。

【0063】

次に、図８に、第６実施形態の導波路１００Ｅの概略構造を示す。本実施形態では、図７の貫通孔１１５の内部に、透明樹脂１１９が充填されているほかは、第５実施形態と同様にすることができる。第６実施形態の場合、基板１０１と透明樹脂１１９との屈折率差を小さくして、光の反射や屈折を抑制できるため、外観検査による接続導体層１１６の良否判定が十分効果的に実施できる。透明樹脂１１９は、光の透過性のある樹脂であればよい。

【0064】

樹脂層１１８と透明樹脂１１９とが同一の透明樹脂であってもよい。また、主面１０１ａ，１０１ｂに樹脂層１１８を積層する工程と、貫通孔１１５に透明樹脂１１９を充填する工程を一度に行うことにより、工程数を削減することができる。
また、透明樹脂１１９として微細孔への充填に適した樹脂を選択し、樹脂層１１８としてレベリング性に優れた樹脂を選択する等、透明樹脂１１９と樹脂層１１８とが異なる樹脂であってもよい。

【0065】

なお、図７および図８では、導体部１１４Ａの構造は、第２の実施形態と同様にした場合を例示したが、他の実施形態の導体部１１４，１１４Ｂ，１１４Ｃと同様にしてもよい。

【0066】

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

【0067】

貫通孔１１５の壁面が導波領域１０２の外側に向けて突出した部分は、貫通孔１１５の周方向において、導波領域１０２に接する側、導波領域１０２と対向する側、これらの中間部などのいずれか１または２以上の領域に存在すればよく、貫通孔１１５の全周に存在してもよい。

【0068】

貫通孔１１５の導波領域１０２と対向する側において、開口端部１１５ｃが導波領域１０２に近づく方向に突出した部分は、接続導体層１１６およびその省略部分が形成された後に、削り落とされてもよい。

【0069】

貫通孔１１５の壁面のうち、少なくとも導波領域１０２に接する側においては、接続導体層１１６が、一方の主面１０１ａから他方の主面１０１ｂまで、連続して形成されていることが好ましいが、導波路の特性に支障のない程度で、わずかな欠損が生じていることもあり得る。例えば、導波路に伝搬される信号（電磁波）の波長に比べて十分に小さい（短い）、通常の外観検査で発見できない程度の欠損は、通常は導波路の特性に支障をもたらさない。例えば、電子顕微鏡でようやく発見される程度の超微視的な欠損の有無は、実用上考慮する必要がない。

【0070】

貫通孔１１５の壁面のうち、少なくとも導波領域１０２と対向する側において、接続導体層１１６が省略された領域においては、接続導体層１１６が貫通孔１１５の壁面上に形成されないことが好ましいが、接続導体層１１６の検査に支障のない程度で、わずかな導体が付着していても差し支えない。

【0071】

基板１０１を通して貫通孔１１５の内部の接続導体層１１６の状態を外観検査する際、基板１０１が可視光の波長領域において透明であれば、目視による観察が可能になるので、好ましい。しかし、基板１０１が可視光において透明でない場合でも、基板１０１を構成する誘電体と、接続導体層１１６を構成する導体（金属）とを区別できれば、赤外光、紫外光等の電磁波や、音波、超音波等の弾性波などにより、基板１０１の外部から接続導体層１１６の状態を観察して検査することが可能である。

【0072】

貫通孔１１５の内部は、空気や透明樹脂１１９に限らず、透明な材料（固体、液体、気体または混合物）を含むことができる。

【符号の説明】

【0073】

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ…導波路、１０１…基板、１０１ａ…一方の主面、１０１ｂ…他方の主面、１０２…導波領域、１１０…導波路本体、１１１…第１接地導体層、１１２…第２接地導体層、１１３…側壁、１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ…導体部、１１５…貫通孔、１１５ａ…開口、１１６…接続導体層、１１７…突出部分、１２０…モード変換器、１２２…平面回路、１２３…ピン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】