特開2023-49035高周波信号用の導体路ユニット、台座および導体路ユニットを備えた電子コンポーネント
(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】P2023049035
(43)【公開日】2023-04-07
(54)【発明の名称】高周波信号用の導体路ユニット、台座および導体路ユニットを備えた電子コンポーネント
(51)【国際特許分類】
H01P 5/02 20060101AFI20230331BHJP
H01P 3/02 20060101ALI20230331BHJP
H01P 1/02 20060101ALI20230331BHJP
【ＦＩ】
H01P5/02 603L
H01P3/02 200
H01P1/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022153623
(22)【出願日】2022-09-27
(31)【優先権主張番号】10 2021 125 059.5
(32)【優先日】2021-09-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(71)【出願人】
【識別番号】504299782
【氏名又は名称】ショット アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】ＳＣＨＯＴＴ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ． １０， ５５１２２ Ｍａｉｎｚ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】カーステン ドレーゲミュラー
(72)【発明者】
【氏名】オン ワイ リー
(72)【発明者】
【氏名】イン チェン ウォン
(72)【発明者】
【氏名】アミー スン
(72)【発明者】
【氏名】アーティト アオウドムスク
(57)【要約】 （修正有）
【課題】方向転換時に２つの信号導体間の位相差を低減する高周波信号用の導体路ユニットを提供する。
【解決手段】導体路ユニット１は、支持体２、接地導体及び支持体において接地導体とは反対の側に配置された層状の信号導体１０、１１の対を含み、対を成す２つの信号導体間に所定の距離ｄが存在し、信号導体の対は、信号導体の対の方向が転換する変向領域２０を有し、変向領域内で対を成す信号導体間に、変向領域外の信号導体同士の距離ｄに比べて縮小された距離を有する。この場合、信号導体の直線区間２１、２１’から変向領域に移行する移行領域２３、２３’における信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの信号導体間の中心線３０の延長線に対して対称に縮小されており、かつ／又は、方向転換に関して内側の信号導体に、開放式の分岐線路２４の配置により容量が導入されている。容量は、変向領域内で内側の信号導体に電気的に接続される。
【選択図】図４
【解決手段】導体路ユニット１は、支持体２、接地導体及び支持体において接地導体とは反対の側に配置された層状の信号導体１０、１１の対を含み、対を成す２つの信号導体間に所定の距離ｄが存在し、信号導体の対は、信号導体の対の方向が転換する変向領域２０を有し、変向領域内で対を成す信号導体間に、変向領域外の信号導体同士の距離ｄに比べて縮小された距離を有する。この場合、信号導体の直線区間２１、２１’から変向領域に移行する移行領域２３、２３’における信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの信号導体間の中心線３０の延長線に対して対称に縮小されており、かつ／又は、方向転換に関して内側の信号導体に、開放式の分岐線路２４の配置により容量が導入されている。容量は、変向領域内で内側の信号導体に電気的に接続される。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高周波信号用の導体路ユニット（１）であって、前記導体路ユニット（１）は、支持体（２）と、接地導体（４）と、前記支持体（２）において前記接地導体（４）とは反対の側に配置された層状の信号導体（１０，１１）の対と、を含んでおり、対を成す２つの前記信号導体（１０，１１）間に所定の距離ｄが存在しており、前記信号導体（１０，１１）の対は、前記信号導体（１０，１１）の対の方向が転換する変向領域（２０）を有している、高周波信号用の導体路ユニット（１）において、
前記変向領域（２０）内で対を成す前記信号導体（１０，１１）間に、前記変向領域（２０）外の前記信号導体（１０，１１）同士の距離ｄに比べて減少させられた、縮小された距離ｄｒが存在しており、前記信号導体（１０，１１）の直線区間（２１）から前記変向領域（２０）に移行する移行領域（２３）における前記信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの前記信号導体（１０，１１）間の中心線（３０）の延長線に対して対称に縮小されており、かつ／または、方向転換に関して内側の前記信号導体（１０）に、開放式の分岐線路（２４）の配置により容量が導入されており、前記容量は、前記変向領域（２０）内で前記内側の信号導体（１０）に電気的に接続されていることを特徴とする、
高周波信号用の導体路ユニット（１）。
前記変向領域（２０）内で対を成す前記信号導体（１０，１１）間に、前記変向領域（２０）外の前記信号導体（１０，１１）同士の距離ｄに比べて減少させられた、縮小された距離ｄｒが存在しており、前記信号導体（１０，１１）の直線区間（２１）から前記変向領域（２０）に移行する移行領域（２３）における前記信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの前記信号導体（１０，１１）間の中心線（３０）の延長線に対して対称に縮小されており、かつ／または、方向転換に関して内側の前記信号導体（１０）に、開放式の分岐線路（２４）の配置により容量が導入されており、前記容量は、前記変向領域（２０）内で前記内側の信号導体（１０）に電気的に接続されていることを特徴とする、
高周波信号用の導体路ユニット（１）。
【請求項2】
前記縮小された距離ｄｒおよび／または前記分岐線路（２４）の配置および／または形状は、前記信号導体（１０，１１）により案内される信号に関して、前記信号導体（１０，１１）の前記方向転換に起因する２つの前記信号導体（１０，１１）間の位相差が最小化されるように選択されている、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項3】
前記変向領域内の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記距離ｄの、前記縮小された距離ｄｒへの減少は、連続的であり、段部を有していない、
請求項１または２記載の導体路ユニット（１）。
請求項１または２記載の導体路ユニット（１）。
【請求項4】
前記変向領域（２０）内の前記信号導体（１０，１１）は、最大でも－１０ｄＢの、コモンモード波とノーマルモード波との間の結合係数を有している、
請求項１から３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項5】
前記接地導体（４）は、別の導電層として形成されており、前記別の導電層と前記信号導体（１０，１１）の導電層との間の層距離（Ｄ）は、０．０２５ｍｍ～０．６５ｍｍの範囲内、好適には０．０５ｍｍ～０．４ｍｍの範囲内である、
請求項１から３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項6】
前記信号導体（１０，１１）の対は、前記支持体（２）の第１の側に配置されており、前記接地導体（４）は、別の導電層の形態で、前記支持体（２）の第２の側に形成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から４までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項7】
前記変向領域（２０）内の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記縮小された距離ｄｒ：前記変向領域（２０）外の前記距離ｄの比ｄｒ／ｄは、０．１～０．９５の範囲内、好適には０．４～０．８の範囲内である、
請求項１から５までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から５までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項8】
前記変向領域内の前記信号導体（１０，１１）の縮小された幅Ｗｒ：前記変向領域外の幅Ｗの比Ｗｒ／Ｗは、０．１～０．９３の範囲内、好適には０．４～０．８の範囲内である、
請求項１から６までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から６までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項9】
２つの前記信号導体（１０，１１）の前記幅Ｗの縮小は、前記変向領域（２０）外に位置する狭窄領域（２２）内で行われる、
請求項８記載の導体路ユニット（１）。
請求項８記載の導体路ユニット（１）。
【請求項10】
前記分岐線路（２４）の長さは、前記導体路ユニット（１）が設計されている最高周波数の波長の４分の１よりも短く選択される、
請求項１から８までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から８までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項11】
前記分岐線路（２４）は、好適には扇形部材（２５）の形態の導電面を有している、
請求項１から９までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
請求項１から９までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項12】
以下の特徴、すなわち：
－前記導体路ユニット（１）は、サブマウント上に配置されている、
－前記支持体（２）は、窒化アルミニウム－セラミック、窒化アルミニウムを含むセラミック、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ガラス、またはガラスおよびセラミックを含む、
－前記信号導体（１０，１１）の前記幅Ｗ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の距離Ｄの比Ｗ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、好適には０．１～２の範囲内である、
－前記変向領域（２０）外の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記距離ｄ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の前記距離Ｄの比ｄ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、特に好適には０．１～１．５の範囲内である、
－前記導体路ユニット（１）は、遮断周波数、特に比較的高次の波を発生させるための遮断周波数が６０ＧＨｚを上回るように、好適には７０ＧＨｚを上回るように形成されている、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
－前記導体路ユニット（１）は、サブマウント上に配置されている、
－前記支持体（２）は、窒化アルミニウム－セラミック、窒化アルミニウムを含むセラミック、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ガラス、またはガラスおよびセラミックを含む、
－前記信号導体（１０，１１）の前記幅Ｗ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の距離Ｄの比Ｗ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、好適には０．１～２の範囲内である、
－前記変向領域（２０）外の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記距離ｄ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の前記距離Ｄの比ｄ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、特に好適には０．１～１．５の範囲内である、
－前記導体路ユニット（１）は、遮断周波数、特に比較的高次の波を発生させるための遮断周波数が６０ＧＨｚを上回るように、好適には７０ＧＨｚを上回るように形成されている、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項13】
以下の特徴、すなわち：
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、２つ以上の湾曲区間を備えた少なくとも１つの縁部を有しており、少なくとも２つの前記湾曲区間の曲率半径は、それぞれ異なって選択されている、
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、少なくとも１つの直線区間を備えた縁部を有している、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、２つ以上の湾曲区間を備えた少なくとも１つの縁部を有しており、少なくとも２つの前記湾曲区間の曲率半径は、それぞれ異なって選択されている、
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、少なくとも１つの直線区間を備えた縁部を有している、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）。
【請求項14】
電子構成素子と、請求項１から１３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）と、を備えた電子コンポーネント用の台座（１００）であって、
前記台座（１００）は、電気的なフィードスルーを有しており、前記電子構成素子と前記電気的なフィードスルーとは、両方共、前記導体路ユニット（１）の前記信号導体（１０，１１）に接続されており、これにより電気信号が、前記フィードスルーから前記信号導体（１０，１１）を介して前記構成素子へ案内されるようになっている、
電子コンポーネント用の台座（１００）。
前記台座（１００）は、電気的なフィードスルーを有しており、前記電子構成素子と前記電気的なフィードスルーとは、両方共、前記導体路ユニット（１）の前記信号導体（１０，１１）に接続されており、これにより電気信号が、前記フィードスルーから前記信号導体（１０，１１）を介して前記構成素子へ案内されるようになっている、
電子コンポーネント用の台座（１００）。
【請求項15】
電子構成素子と、請求項１から１４までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）と、が封入されたハウジングを備えたデバイスの形態の電子コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波信号用の導体路ユニットであって、支持体と、接地導体と、支持体において接地導体とは反対の側に配置された層状の信号導体の対と、を含んでおり、対を成す２つの信号導体間には所定の距離が存在しており、信号導体の対は、信号導体の対の方向が転換する変向領域を有している、高周波信号用の導体路ユニットに関する。本発明の別の態様は、それぞれが前記のような導体路ユニットを有している台座と電子コンポーネントとに関する。
【背景技術】
【0002】
高周波供給線路は、基本的に周知である。特にこのような供給線路は、電子コンポーネントにデータを供給するために必要とされる。このことは、例えば本出願人の独国特許出願第１０２０２０１０５７７２．５号明細書に記載されている。
【0003】
このような場合には、サブマウントに配置された、信号導体と接地導体とを含む高周波供給線路が用いられる。このような導体路およびその特性は、例えばＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｙｓｔｅｍ １．５， Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ， Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ， Ｋａｐｉｔｅｌ ２（インターネットアドレスｈｔｔｐ：／／ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ．ｃｄｎ．ｋｅｙｓｉｇｈｔ．ｃｏｍ／ｌｉｔｗｅｂ／ｐｄｆ／ａｄｓ１５／ｃｃｄｉｓｔ／ｃｃｄｉｓｔ０２６．ｈｔｍｌで見ることができる）に記載されている。１つの信号導体と１つの接地導体とから成るこのようなユニットは、２線線路とも呼ばれる。
【0004】
従来技術では、２つの信号導体と１つの接地導体とを含む高周波供給線路も周知である。このようなユニットは差分線路とも呼ばれ、高い伝送速度でデータ信号を伝送する場合に使用されることが多い。この線路形式は、２線線路に比べていくつかの利点を有している。プレーナ型の２線線路の１つの実施形態は、例えばマイクロストリップ線路である。差動線路は３重線路であり、多重線路群に属している。
【0005】
データ伝送用の３重線路の利点は、２つの信号導体が結合されている状態において初めて得られる。すなわち、２つの信号導体の距離は、それらの電磁場が互いに重なり合うほど小さくなっている。３重線路には２つの固有波、つまり、ノーマルモード波とコモンモード波とが存在する。２つの信号導体は、接地導体に対する電圧Ｕ１およびＵ２を有している。信号導体間には、電圧Ｕｄｉｆｆ＝Ｕ１－Ｕ２が存在している。２つの信号導体がノーマルモードで、つまり１８０°の位相差を備えかつ同じ振幅で制御される場合、Ｕｄｉｆｆは単一導体の２倍の振幅を有することになる。この理由と別の理由とから、ノーマルモード制御が、３重線路の好ましい運転形式である。このように差動電圧が重要であるため、この線路は差動線路とも呼ばれる。
【0006】
ただし２重の振幅は、両導体の信号が１８０°の位相差を有している場合にのみ発生する。２つの信号導体間の位相関係は、信号導体が互いに対称である限りは一定である。対称面は中心に位置しており、２つの信号導体間の中心線に沿って延在している。この場合、導体路ユニットは、対称的な３重線路である。対称エラー発生時には、ノーマルモード波とコモンモード波との間に相互作用が生じる。
【0007】
プレーナ型の差動信号導体が方向転換した場合には、方向転換が直角の９０°の屈曲なのか、または９０°以下の緩やかな円弧なのかにかかわらず、常に対称性が失われる。外側の信号導体は常に、内側の信号導体よりも長くなっている。９０°の円弧の例（図２参照）において、長さの差を計算する。内側の線路は円弧半径Ｒ１を有しており、外側の線路は円弧半径Ｒ２を有している。２つの線路の中心から中心までの距離はＰである。長さの差ΔＬは、各四分円の円弧の差から得られる。Ｒ２＝Ｒ１＋Ｐを用いて、長さの差
ΔＬ＝π／２×Ｐ
が得られる。
ΔＬ＝π／２×Ｐ
が得られる。
【0008】
長さの差は、２つの信号導体の距離Ｐにのみ依存する。方向転換の別の実施形態についても、極めて類似した表現が見られる。長さの差ΔＬからは、信号導体の位相定数βと共に位相差が得られる。差動信号が極僅かにしか歪曲されないようにするためには、２つの信号導体の位相差が１８０°未満でなければならない。つまり、２つの信号導体の長さの差は、信号線路の信号の波長の１／２（λ／２）に比べて極小さくなければならない。周波数が高くなるにつれて、線路を介して伝送される信号の波長はますます短くなり、実地において条件を維持することがより困難になる。信号導体の距離は、ますます縮小されねばならない。製造技術が、信号導体の距離ひいては方向転換を伴うこのような差動線路を介した、歪曲の少ない伝送の周波数範囲を制限している。
【0009】
米国特許第９４６１６７７号明細書から公知の導体路ユニットでは、差動線路の２つの信号導体の長さの差を補償するために、変向部においてその時々で内側に位置する信号導体の長さが、ループを設けることによって延長される。この場合、信号導体の幅および信号導体同士の距離が、変向領域において縮小される。この場合、変向領域に入る前の２つの信号導体間の中心線に関して、その時々で内側に位置する信号導体が、外側に位置する信号導体の方向にずらされる。このずらし領域内で、２つの導体路はそれぞれ異なる幾何学形状を有している。この領域内では対称性が解消されている。導体路幾何学形状が異なっている場合には、線路インピーダンスの要求を維持することは不可能である。インピーダンスミスマッチを伴う区間が生じる。信号の周波数が高いほど、ずらし領域において反射がより強く発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
よって本発明の課題は、方向転換時に２つの信号導体間の位相差を有さないか、または少なくとも低減された位相差を有しておりかつ従来技術の欠点を克服する、高周波信号用の導体路ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
高周波信号用の導体路ユニットを提案する。導体路ユニットは、支持体と、接地導体と、支持体において接地導体とは反対の側に配置された層状の信号導体の対と、を含んでおり、対を成す２つの信号導体間には所定の距離ｄが存在しており、信号導体の対は、信号導体の対の方向が転換する変向領域を有している。
【0012】
さらに第１の態様では、変向領域内で対を成す信号導体間に、変向領域外の信号導体同士の距離ｄに比べて減少させられた、縮小された距離ｄｒが存在しており、信号導体の直線区間から変向領域に移行する移行領域における信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの信号導体間の中心線の延長線に対して対称に縮小されている、ということが想定されている。信号導体同士の距離の縮小に対して追加的または択一的に、第２の態様では、方向転換に関して内側の信号導体に、開放式の分岐線路の配置により容量が導入されており、容量は、変向領域内で内側の信号導体に電気的に接続されている。
【0013】
信号導体の対は、接地導体と共に支持体上に、高周波電気信号の伝送に適した差動線路を形成している。この差動線路は、好適には出発点から目標点まで延在しており、この場合、例えば信号源を信号シンクに接続している。出発点と目標点との間には、少なくとも１つの変向領域が位置しており、変向領域内で、差動線路はその方向を転換する。信号源は、例えば電気供給部としてコンタクトピンの形態で形成されていてよく、信号シンクは、例えばレーザダイオード等の電子構成素子であってよい。他のケースでは、例えば電子構成素子がフォトダイオードである場合には、電子構成素子が信号源であってもよく、これに相応してコンタクトピンが信号シンクであってもよい。
【0014】
変向領域とは、その境界が信号導体の方向転換の開始もしくは終了により決められている領域である。方向転換が複数の段階または区間で行われる場合、変向領域は、２つの信号導体のうちの一方が最初の方向転換を有する時に始まり、最後の方向転換が終了した時に終わり、この場合、複数の段階または区間における方向転換では、各方向転換は、回転方向の意味で同じ向きを有している。
【0015】
中心線に関して、信号導体の変向領域は、中心線の、出発方向に沿って延在する第１の直線区間と、中心線の、終点方向に沿って延在する第２の直線区間と、の間に位置する信号導体の部分を含んでいる。出発方向と終点方向との間には、例えば９０°または４５°であってよい変向角度が形成されており、この場合はもちろん、別の角度を有する変向も可能である。
【0016】
中心線は常に、２つの信号導体間のちょうど中央に延びている。この中心線上の点は、相応して、中心線の各点に関して、この中心線に対して垂直に延びる直線が、各信号導体の、中心線に面した対応する縁部と等距離で交差するように設計され得る。
【0017】
信号導体のうちの１つの信号導体の、中心線に面した縁部の一点は、この点と中心線との間で可能な最短の結合線の設計を介して、中心線上の一点に対応付けられてよい。この場合、この結合線と中心線との交点は、信号導体の縁部の出発点に対応付けられる。この指示に相応して、信号導体の個々の部分または区間を、中心線の対応する区間に対応付けることができ、その逆も同様である。
【0018】
変向領域は、信号導体の縁部が弧状に形成されている態様に関して、２つの信号導体間の中心線が方向転換部を有しておりかつ／または湾曲部を有している、２つの信号導体の領域として定義されてもよい。
【0019】
差動線路の信号導体は、層状に形成されている。これに相応して、信号導体はそれぞれ、導電層もしくは各信号導体の始端部から各信号導体の終端部まで延在しかつ側方において内縁と外縁とにより空間的に画定される導電層の一部により形成される。
【0020】
信号導体の縁部が、第１の直線区間と第２の直線区間との間の変向領域においてそれぞれ部分的に直線として形成されている場合、変向領域は、最初の部分的な方向転換箇所で始まり、例えば４５°または９０°の完全な方向転換が達成されると終わる。例えば９０°の変向の場合、信号導体の縁部は、２段階で４５°ずつ変向させられてよく、これにより変向領域は、４５°の第１の変向段階から出発して再び４５°の第２の変向段階に到るまで延在することになる。
【0021】
第１の態様に基づき想定される変向領域内での信号導体同士の距離の縮小の重要な特徴は、この距離の縮小が対称に推移する点である。このことは特に、内部で信号導体間の距離が縮小される移行領域内では、隣接する直線区間内に延在する中心線に対して、中心線のずれが生じないことを意味する。
【0022】
相応して、移行領域の中心線は、好適には隣接する直線区間の中心線の仮想の延長線として引き続き延びており、移行領域内で中心線の方向転換が生じることはない。
【0023】
全ての態様において、第１の直線区間、第１の移行領域、変向領域、第２の移行領域および第２の直線区間の中心線は連続的に、つまり段部無しで互いに移行し合っている。この場合、特に好適な態様では、移行部は、それぞれ連続微分可能でもあるので、中心線は、変向領域内と移行領域内への移行部とにおいて緩やかに湾曲されており、角隅部を有していない。
【0024】
縮小された距離ｄｒは、任意に小さくできるわけではない。それというのも、この距離は、２つの信号導体間にフラッシュオーバーまたはそれどころか短絡を生ぜしめないようにするために十分に大きくなければならないからである。追加的に、各製造方法の製造誤差および可能性が、確実に製造され得る縮小された最小の距離ｄｒを制限する。
【0025】
伝送信号に関する２つの信号導体間の距離の差を、特定の製造技術に関して可能であるよりもさらに最小化するためには、２つの信号導体のうちの内側の信号導体の信号が遅延させられてもよい。蛇行状の迂回線路、つまり内側に位置する信号導体の距離の延長、または線路上の追加的な誘電層により遅延を実現することは、従来技術である。本発明の枠内では、内側の線路の位相を高める別の可能性を提案する。
【0026】
このためには、内側の線路に容量性負荷が加えられる。円弧セグメントにおける損失無しの内側の信号導体の位相φ１は、
から算出される。
【数1】
【0027】
Ｌ１は円弧の長さ、βは位相定数、Ｌ’は単位長さ当たりのインダクタンス、Ｃ’は内側の信号導体の単位長さ当たりの容量である。信号導体の単位長さ当たりのインダクタンスＬ’および／または単位長さ当たりの容量Ｃ’を高めると、この線路セグメントの位相は増大する。ただしこの手段により、同時に線路のインピーダンスも変化してしまう。このことは望ましくない。開放式の分岐線路を用いて、任意の大きさの容量を調整することができる。開放式は特に、分岐線路の終端が電気的に閉じられておらず、特に接地電位に接続されていないことを意味する。分岐線路による容量の実現は、特に簡単であり、低損失であり、かつ製造においてさらなるコストを生ぜしめない。
【0028】
端部において抵抗が開放された、損失無しの線路の入力インピーダンスＺＬは純粋な負のリアクタンスであり、
である。
【数2】
【0029】
ＺＬは容量と同様に振る舞う。この線路の代替回路図として、線路入口から接地導体に向かう容量が挙げられることもある。ただし、入力インピーダンスは、周波数にも依存している。よって、容量の値は周波数と共に変化する。
【0030】
ＺＬの表現において、Ｚはインピーダンス、βは位相定数、ＬＬは分岐線路とも呼ばれる開放式の導体の長さである。ただし分岐線路の長さＬＬは、差動線路内で伝送される信号のλ／４よりも短いことが望ましく、さもなければ入力インピーダンスは誘導性になる。相応して好適には、分岐線路の長さＬＬは、導体路ユニットが設計されている最高周波数の波長の４分の１よりも短く選択される。特に好適には、長さＬＬは、最高周波数の波長の１０分の１よりも短く選択される。
【0031】
例えば、分岐線路の長さＬＬの適合により、負のリアクタンスの大きさが調整される。分岐線路が長いほど、線路入口における容量の値が大きくなる。しかしまた、分岐線路に導電面を、例えば扇形部材の形態で形成することにより、分岐線路の容量を変化させることも可能である。このような導電性の面を形成することにより、分岐線路の幅が増大させられ、分岐線路の長さＬＬを延長する必要無しに、分岐線路の電気容量が増大させられる。
【0032】
変向領域内で差動線路を円弧状に案内する場合、分岐線路は、理想的には円弧の長さの１／２のところに配置され、円弧の内面に向けられる。よって、９０°の円弧の場合、分岐線路は４５°回動させられている。このようにして、分岐線路の入力インピーダンスが、変向領域内の２つの信号導体のうちの内側の信号導体の円弧セグメントの中心の容量を増大させる。これにより、内側の信号導体には、追加的に容量性負荷が加えられることになる。相応して、位相差が、本発明の第２の態様に基づき内側の信号導体の電気回路により補償される。
【0033】
本発明の１つの重要な特徴は、２つの線路間の位相差が、広い周波数範囲にわたり最小化される点にある。
【0034】
相応して、好適には、縮小された距離ｄｒおよび／または分岐線路の配置および／または形状、特に長さは、信号導体により案内される信号に関して、信号導体の方向転換に起因する２つの信号導体間の位相差が最小化されるように選択されている。
【0035】
同様に、コモンモード波とノーマルモード波との結合を最小化することが好適である。結合の基準としては、両波の結合係数が適している。コモンモード波とノーマルモード波との間の結合係数は、好適には－１０ｄＢ未満である。結合係数の最小化は、本発明の第２の態様では、とりわけ好適には、分岐線路の容量の適合により達成される、もしくは分岐線路の半径方向拡大部の面状の大きさにより達成される。
【0036】
２つの信号導体間の距離が好適には一定である、各信号導体の直線的に延びる区間と、信号導体間の縮小された距離ｄｒを含む変向領域と、の間には、好適には、２つの信号導体の距離が縮小する移行領域が存在している。
【0037】
２つの信号導体間の距離は、導体路ユニット全体にわたり一定に、縮小された距離ｄｒに設定されるわけではない。それというのも、各信号導体の接触接続のためには、より大きな距離ｄが必要とされるからである。
【0038】
好適には、２つの信号導体の相互距離の縮小は、突出部または段部無しに連続的に行われる。好適な態様では、この移行部は連続的に延びるだけでなく、連続微分可能に延びていてもよい。
【0039】
好適には、移行領域内では、中心線の方向転換は行われず、２つの信号導体間の距離は、この中心線に対して対称に縮小される。引き続く変向領域内で、信号導体の方向転換に相応して中心線もその方向を転換する。直線区間において変向領域外の中心線の仮想の延長線と、変向領域内の中心線と、の間には、対称的な距離縮小に基づき突出部は生じず、仮想の延長線は、途切れずにかつ突出部無しで、変向領域内の中心線に移行する。
【0040】
変向領域外では、信号導体の幅Ｗは、好適には変向領域内よりも大きくなっており、これにより、より少ない線路損失が達成され、場合により、例えばボンディングワイヤまたはトランジスタアウトライン（ＴＯ）パッケージのピン等のコンポーネントをそこに配置することができる。信号導体の幅Ｗと必要な線路インピーダンスＺとから、信号導体間の距離ｄが算出される。Ｚ＝１００Ωの差動線路インピーダンスに関して、例えば信号導体幅Ｗについては０．０５ｍｍ～０．２５０ｍｍの範囲が得られ、距離ｄについては０．０４ｍｍ～０．６ｍｍの範囲が得られる。１つの好適な実施形態では、信号導体幅Ｗ＝０．１ｍｍであり、インピーダンスＺ＝１００Ωに関しては、ｄ＝０．０９ｍｍが選択されている。
【0041】
必要な線路インピーダンスＺを保証するために、相応して好適には、２つの信号導体間の距離の縮小と同時に信号導体の幅も縮小させることが想定されており、これにより、線路インピーダンスＺが一定に維持される。特に、縮小された幅Ｗｒの相応の適合に基づき、変向領域内の線路インピーダンスが、変向領域外の線路インピーダンスに適合させられることが好適であり、これにより、望ましくないインピーダンス変化が生じることはなく、インピーダンスは、導体路ユニット全体にわたり適合させられている。
【0042】
信号導体の直線区間と変向領域との間には、好適には、信号導体が変向領域外のより大きな幅Ｗから出発して、変向領域内の縮小された幅Ｗｒに狭窄している区間が位置している。この狭窄が行われる信号導体の領域は、本明細書では狭窄領域とも呼ばれる。この幅Ｗｒの縮小は、好適には信号導体間の距離ｄの縮小と共に行われるため、狭窄領域と移行領域とは同一であってよい。図示の例では、導体路幅の縮小は線形に行われる。これは、１つの簡単で好適な縮小の実施形態である。しかしまたこの縮小は、非線形に、例えば指数関数的に行われてもよい。それでもなお、２つの線路の間の対称性は維持され続ける。
【0043】
好適には、２つの信号導体間の縮小された距離ｄｒは、変向領域内で一定に保たれる。相応して好適には、信号導体の縮小された幅Ｗｒも、変向領域内で一定に保たれる。
【0044】
信号導体の対は、好適には導電性の層により形成される。このためには、導電層をまず支持体に面状に被着し、次いで信号導体の形状および延在部を、導電層の構造化により得る、ということが想定されていてよい。これに対して択一的に、導電層を、例えば印刷法により直接、所望の形状で被着することもできる。導電層のための材料としては、特に銅のような導電性の良好な金属が適している。
【0045】
導体路ユニットにおいて接地導体は、好適には別の導電層として形成されている。この場合、接地導体の延在部は、好適には、別の導電層の構造化により生ぜしめられ、この場合、接地導体は、例えば信号導体に関して既に説明したように得られてよい。別の導電層と信号導体の導電層との間の層距離Ｄは、好適には０．０２５ｍｍ～０．６５ｍｍの範囲内、特に好適には０．０５ｍｍ～０．４ｍｍの範囲内である。
【0046】
好適には、信号導体の対は、支持体の第１の側に配置されており、接地導体は別の導電層の形態で、支持体の第２の側に形成されている。１つの別の好適な実施形態は、支持体の第２の側の接地導体に対して追加的に、支持体の第１の側の１つまたは複数の接地導体も有している。
【0047】
好適には、支持体の材料は、窒化アルミニウム－セラミック、窒化アルミニウムを含むセラミック、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ガラス、セラミックまたはこれらの材料のうちの複数の組合せを含む。
【0048】
支持体の第１の側に信号導体が配置されかつ反対の第２の側に接地導体が配置されている実施形態に関して、支持体の厚さは、接地導体と信号導体との間の距離Ｄに相当する。
【0049】
しかしまた、支持体上に、特に窒化アルミニウム－セラミック、窒化アルミニウムを含むセラミック、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ガラスまたはセラミックからなる支持体上に、支持体の表面から見て、接地導体の別の導電層と、絶縁層と、信号導体の導電層と、を含む層構造体が配置されている実施形態も考えられる。この場合、絶縁層の厚さは、絶縁層が、接地導体と信号導体との間の所望の距離Ｄに相当するように選択される。この場合、好適には、層構造体内に位置する接地導体を電気的に接触接続させるために、スルーコンタクト、いわゆるビアが使用される。
【0050】
高周波信号、特に最高６０ＧＨｚ、好適には最高７０ＧＨｚの信号の伝送時に良好な特性を保証するために、２つの信号導体および接地導体の幾何学的形状は、最適に調整されていることが望ましい。特に導体路ユニットは、好適には、遮断周波数、特に比較的高次の波を発生させるための遮断周波数が６０ＧＨｚを上回るように、好適には７０ＧＨｚを上回るように形成されている。
【0051】
好適には、接地導体と信号導体との間の幅Ｗ：距離の比Ｗ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、特に好適には０．１～２の範囲内である。
【0052】
好適には、変向領域外の２つの信号導体間の距離ｄ：接地導体と信号導体との間の距離Ｄの比ｄ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、特に好適には０．１～１．５の範囲内である。
【0053】
好適には、変向領域内の信号導体の縮小された幅Ｗｒ：変向領域外の幅Ｗの比Ｗｒ／Ｗは、０．１～０．９３の範囲内、特に好適には０．４～０．８の範囲内である。
【0054】
好適には、変向領域内の２つの信号導体間の縮小された距離ｄｒ：変向領域外の距離ｄの比ｄｒ／ｄは、０．１～０．９５の範囲内、特に好適には０．４～０．８の範囲内である。
【0055】
導体路ユニットは、特にトランジスタアウトライン（ＴＯ）パッケージ内に収容された電子構成素子を、ＴＯパッケージの電気的な接続ピンに接続するために適している。このようなユニットでは、導体路ユニットは、好適には、ＴＯパッケージの台座の架台に配置された、いわゆるサブマウント上に配置される。
【0056】
変向領域内では、信号導体の方向転換が、１つもしくは互いに画定可能な複数の区間において行われてよい。これにより、形成された差動線路の高周波特性の、より良好な適合を行うことができる。
【0057】
この場合、変向領域内では、信号導体のうちの少なくとも１つが、２つ以上の湾曲区間を備えた少なくとも１つの縁部を有しており、この場合、少なくとも２つの湾曲区間の曲率半径は、それぞれ異なって選択されている、ということが想定されていてよい。追加的または択一的に、変向領域内の信号導体のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの直線区間を備えた縁部を有していてよい。この場合、特に一方の信号導体の所定の区間において、一方の縁部は湾曲されていてよく、その時々の他方の縁部は直線的に形成されていてもよい。
【0058】
導体路ユニットは、特に導電層および／または別の導電層の構造化により得られる追加的な接地面を有していてよい。相応して、追加的な接地面は、特に信号導体の隣に配置されてよい。接地面を電気的に接触接続させるために、支持体にはスルーコンタクトが設けられていてよく、これにより、接地面を支持体の反対側から接触接続させることができる。
【0059】
本発明の別の態様は、本明細書に記載した導体路ユニットのうちの少なくとも１つを含む電子構成素子を備えた電子コンポーネント用の台座の提供である。台座は、電気的なフィードスルーを有しており、電子構成素子と電気的なフィードスルーとは両方共、導体路ユニットの信号導体に接続されており、これにより電気信号が、フィードスルーから信号導体を介して構成素子へ案内されかつ／またはその逆に案内される。
【0060】
台座は、特にトランジスタアウトライン（ＴＯ）パッケージ用の台座であってよい。電気的なフィードスルーは、特にガラス－金属フィードスルーとして形成されていてよい。
【0061】
電子構成素子の例には、特にレーザダイオードおよびフォトダイオードが含まれる。
【0062】
本発明の別の態様は、電子構成素子と、本明細書に記載した導体路ユニットと、が封入されたハウジングを備えたデバイスの形態の電子コンポーネントに関する。
【0063】
提案する電子コンポーネントは、特に、例えばグラスファイバケーブルを介した光データ伝送の分野における用途に適している。この場合、導体路ユニットの良好な高周波特性に基づき、特に高いデータ伝送速度が可能になる。
【0064】
以下に本発明を図面につきかつそれに限定すること無しに、より詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】２つの信号導体と１つの接地導体とを有する導体路ユニットの概略的な構造を示す図である。
【図2】従来技術による導体路ユニットの平面図である。
【図3】本発明による導体路ユニットの第１の実施形態の平面図である。
【図4】本発明による導体路ユニットの第２の実施形態の平面図である。
【図5】半径方向に開口する分岐線路を備えた導体路ユニットの別の実施形態の平面図である。
【図6】第２の実施形態による２つの信号導体間の位相差を示すグラフである。
【図7】第２の実施形態による導体路ユニットに関するノーマルモード波とコモンモード波との間の結合係数を示すグラフである。
【図8】第２の実施形態による導体路ユニットに関する挿入損失を示すグラフである。
【図9】本発明による導体路ユニットを有する電子コンポーネントの台座の一例を示す図である。
【図10】導体路ユニットが追加的な接地面を有している、台座の第２の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0066】
図１には、導体路ユニット１が側方から見た断面図で概略的に示されている。２つの信号導体１０，１１と、１つの接地導体４と、を含む差動３重線路が示されている。
【0067】
図１に示す例では、導体４，１０，１１は、支持体２に被着された導電層の構造化により得られる。図１に示す例では、構造化により信号導体１０，１１を形成する導電層が支持体２の上面に被着されており、構造化により接地導体４を形成する別の導電層が、反対側に位置する支持体２の下面に被着されている。
【0068】
２つの信号導体１０，１１は、相互距離ｄと幅Ｗとを有している。信号導体１０，１１のこれらの幾何学的なパラメータは、導電層の構造化により予め設定される。接地導体４は一般に、少なくとも接地導体４の幅が、信号導体１０，１１の幅Ｗと２つの信号導体１０，１１間の距離ｄとの和よりも大きくなるように、広幅に形成されている。接地導体４の幅も同様に、別の導電層の相応の構造化により調整される。接地導体４と各信号導体１０，１１との間の距離Ｄは、ここでは支持体２の厚さにより予め設定されている。
【0069】
接地導体４と２つの信号導体１０，１１とは結合されている。すなわち、導体４，１０，１１の距離は、導体４，１０，１１の電磁場が重なり合うほど小さくなっている。２つの信号導体１０，１１に電気信号が導入されると、信号導体１０，１１はそれぞれ、接地導体４に対する電圧Ｕ１およびＵ２を有することになる。２つの信号導体１０，１１間には、電圧Ｕｄｉｆｆ＝Ｕ１－Ｕ２が生じる。２つの信号導体１０，１１がノーマルモードで、つまり１８０°の位相差を備えて同じ振幅で制御される場合、Ｕｄｉｆｆは、１つの信号導体１０，１１のみと１つの接地導体４とを備えた単一線路に比べて２倍の振幅を有することになる。
【0070】
ただし２倍の振幅は、２つの信号導体１０，１１の信号が、１８０°の位相差を有する場合にのみ発生する。
【0071】
図２には、従来技術による導体路ユニット１が平面図で示されている。直線区間２１から出発して、信号導体１０，１１は変向領域２０内で９０°だけ変向させられる。接地導体４（図１参照）は、見えない下面側に位置しており、同様に９０°だけ変向させられる。
【0072】
差動信号導体１０，１１の方向転換では、図２に示すように対称性が失われる。それというのも、外側の信号導体１１は常に、内側の信号導体１０よりも長いからである。内側の信号導体１０は円弧半径Ｒ１を有しており、外側の信号導体１１は円弧半径Ｒ２を有している。２つの信号導体の中心から中心までの距離は、Ｐである。長さの差ΔＬは、各四分円の円弧の差から得られる。Ｒ２＝Ｒ１＋Ｐを用いて長さの差が得られ、ΔＬ＝π／２×Ｐとなる。
【0073】
図３には、本発明による導体路ユニット１の第１の実施形態の平面図が示されている。この導体路ユニット１もやはり、２つの信号導体１０，１１と、１つの接地導体４と、を含んでおり（図１参照）、これらは支持体２の互いに反対の側に配置されているため、図３に示す図では、接地導体４は見えない。
【0074】
信号導体１０，１１は１つの導体対を形成しており、変向領域２０内で第１の直線区間２１から出発して９０°だけ変向させられ、この場合、２つの信号導体１０，１１のちょうど中間に延在する中心線３０が、変向領域２０内でその方向を転換している。図３に示す実施例では、方向転換部は、円弧に沿って連続的に延びている。変向領域２０の外側では、中心線３０はそれぞれ直線状に延びている。方向転換後に、導体対は別の直線区間２１’で終わる。
【0075】
本発明に基づき、中心線３０は突出部無しで、変向領域２０の外側の直線区間から変向領域２０内の湾曲領域内へ移行している。さらにこれらの移行部は、図３に示す第１の実施例では連続微分可能でもあるため、円弧形状の接線が途切れずに、直線状に延びる区間に移行している。
【0076】
２つの信号導体１０，１１は、各端部に元の相互距離ｄを有している。変向領域２０内では、２つの信号導体１０，１１同士がより密に配置されているため、それらは、そこに縮小された相互距離ｄｒを有している。信号導体１０，１１の距離は、移行領域２３内で、元の距離ｄから縮小された距離ｄｒに減少される。
【0077】
つまり有利には、非危機的箇所に、信号導体１０，１１のより簡単な製造と、特に簡単な電気的な接触接続と、を可能にするより大きな元の距離ｄが存在している。これに対して変向領域２０内では、伝搬時間の差を縮小するために、縮小された距離ｄｒが用いられ、この距離ｄｒは好適には、製造方法が許す限り狭く選択されており、信号導体１０，１１間に望ましくない差またはそれどころか短絡が生じることはない。
【0078】
図３に示す実施例では、信号導体１０，１１は、変向領域２０内に縮小された幅Ｗｒを有している。この場合、信号導体１０，１１の幅は、図示の第１の例では移行領域２３と一致する狭窄領域２２において縮小される。つまりここで、信号導体１０，１１の幅および距離の縮小が同時に行われる。
【0079】
図４には、本発明による導体路ユニット１の第２の実施形態の平面図が示されている。図３に示した第１の実施形態の場合と同様に、この導体路ユニット１もやはり２つの信号導体１０，１１と１つの接地導体４とを含んでおり（図１参照）、信号導体１０，１１と接地導体４とは、支持体２の互いに反対の側に配置されているため、図４に示す図では接地導体４は見えない。図３に示した第１の実施形態に関連して上述したように、信号導体１０，１１によって形成された対は、９０°だけ変向させられる。第１の実施形態の場合と同様に、第１の直線区間２１には、変向領域２０に通じる第１の移行領域２３が続いている。導体対は、第２の移行領域２３’において変向領域２０から離れ、第２の直線区間２１’で終わる。
【0080】
図３に示した第１の実施形態に対して追加的に、内側の信号導体１０と外側の信号導体１１との間の信号の伝搬時間の差は、変向領域２０内の縮小された距離ｄｒによってのみ縮小されるわけではない。図４に示す第２の実施形態では、追加的に変向領域２０内で内側の信号導体１０に容量が接続されており、容量は、ここでは例示的に長さＬＬの分岐線路２４として形成されている。
【0081】
分岐線路２４は内側に向いており、この例では、変向領域２０の外側の中心線３０の向きに対して、つまり直線区間の向きに対して４５°回動させられている。分岐線路２４は、変向領域２０内の別の箇所で内側の信号導体１０に取り付けられていてもよい。スペース状況に応じて、分岐線路２４は別の回転角度で配置されていてもよい。
【0082】
分岐線路２４により提供された電気容量による内側の信号導体１０の負荷により、内側の信号導体１０における電気信号の伝播速度が、外側の信号導体１１に比べて低下させられる。この場合、分岐線路２４の幾何学形状の選択により、特に長さＬＬの選択により、容量が調整され、その結果、信号の伝搬速度の低下により、変向により惹起された、距離ｄｒの縮小によっては完全に補償されない伝搬時間の差が相殺される。
【0083】
図４に示す実施形態では、内側の信号導体１０への容量の取付けが、変向領域２０における信号導体１０，１１間の距離および信号導体１０，１１の幅の縮小と組み合わせられて示されている。このことは、比較的小さな伝搬時間の差のみを電気容量の導入により補償すればよい、という利点を有している。ただしもちろん、容量、特に分岐線路２４を使用して、信号伝播時間の補償を、距離の縮小無しでかつ／または信号導体１０，１１の幅Ｗの縮小無しで行うことも可能である。
【0084】
【0085】
ここでは分岐線路２４に扇形部材２５が設けられており、扇形部材２５は導電性であり、特に支持体２の反対の側に設けられた接地導体４と共に、電気容量を形成している。
【0086】
図５に示すように、扇形部材２５を使用すると、所定の電気容量を達成するために必要とされる分岐線路２４の長さを、図４に示した第２の例に比べて短縮することができる。これにより、特に高周波を有する電気信号用に導体路ユニット１を設計する場合に、分岐線路２４の長さは信号波長の１／４未満であるべきであるという基準を、より簡単に守ることができる。さらにこれにより、分岐線路２４の所要スペースを減らすことができ、このことは、支持体２に対する分岐線路２４の配置を簡単にする。
【0087】
【0088】
この例では支持体２として、０．２５４ｍｍの厚さの窒化アルミニウム支持体が選択された。支持体の両面側には導電層が薄膜技術で被着されかつ構造化された。変向領域外では、２つの信号導体間の距離ｄは７５μｍであり、信号導体は、それぞれ９１μｍの線路幅Ｗを有している。２つの信号導体相互の縮小された距離ｄｒは、４５μｍである。線路幅Ｗは５７μｍであり、その結果、１００Ωの差動インピーダンスが得られる。これにより、中心から中心までの距離Ｐ＝１０２μｍが算出され、距離の差は、ΔＬ＝１６０μｍである。歪曲の少ない伝送のための距離の差がλ／１０以下であるべき場合、信号周波数は、ｆｍａｘ＝６３ＧＨｚ以下であってよい。
【0089】
内側の信号導体１０に取り付けられた分岐線路２４の形態の容量により、内側の信号導体１０内の信号の速度は、外側の信号導体１１内の速度に比べて低下させられるため、位相差が大幅に縮小されている。各グラフには、異なる長さＬＬ、つまり０μｍ、２５０μｍ、３５０μｍ、４５０μｍおよび５５０μｍの分岐線路２４に関する各曲線が示されている。
【0090】
図６には、周波数（ＧＨｚ）に対する２つの信号導体間の位相差（°）が示されている。
【0091】
この場合、分岐線路の長さＬＬの選択により位相差に影響を及ぼすことができる、ということが認められ、この例では、位相差は５５０μｍの長さＬＬに対して最小になる。周波数が３０ＧＨｚの時に、この例では位相差がゼロになる。よってこの場合、長さの差は完全に補償されている。５５ＧＨｚまでの全周波数範囲にわたっても、位相差は、分岐線路無しの例、つまり長さＬＬが０の例に比べると、より明確に補償される。０～５０ＧＨｚの周波数範囲では、位相差は１０°未満に保たれ、さらにより高い周波数についても大幅には増加しない。
【0092】
【0093】
結合係数が小さいほど、位相差は小さくなる。相応して、最小限の結合係数が望ましい。ここでも、最小の結合はやはり、分岐線路の５５０μｍの長さＬＬに対して達成される。
【0094】
【0095】
内側の信号導体１０に設けられた分岐線路により、ノーマルモード波は極僅かにしか妨害されない、ということが、図８に示すグラフに認められるノーマルモード波の僅かな挿入減衰量により示されている。分岐線路の長さが０より大きい例の場合、挿入減衰量は、４５ＧＨｚの周波数から初めて、分岐線路無しの挿入減衰量と相違している。５５ＧＨｚにおいて、追加的な減衰量は約１ｄＢである。
【0096】
全ての例に関して、検査した５０ＧＨｚまでの周波数範囲における増加は中程度であり、５０ＧＨｚを上回る周波数において初めて重大な影響を及ぼす。よってこの例では、５５０μｍの分岐線路の長さＬＬでもって、極僅かな挿入減衰量において伝搬時間の差の最良の縮小が達成された。
【0097】
図９には、本発明による導体路ユニット１のうちの１つを含む電子構成素子用の台座１００が示されている。
【0098】
台座１００は、例えば金属から製造されていて貫通開口１０２を有しており、貫通開口１０２を通って、図９に示す例ではピン１０６の形態の２つの電気導体が案内されている。ピン１０６は、固定材料１０４により保持され、固定材料１０４は、電気的に絶縁性であり、貫通開口１０２を閉鎖する。固定材料１０４は、例えばガラスまたはガラスセラミックである。
【0099】
台座１００の表面において貫通開口１０２の近くには架台１１０が位置しており、架台１１０には導体路ユニット１の支持体２が被着されている。この場合、特に支持体２の（図９では見えない）下面に配置された接地導体４は、架台１１０と台座１００とに電気的に接続されていてよく、これにより、これらの部品は全て接地電位に位置している。
【0100】
図９から明らかなように、導体路ユニット１の信号導体１０，１１は、第１の端部においてピン１０６のすぐ反対の側に位置しかつ好適にはピン１０６にすぐ隣接するように形成されかつ配置されている。このようにして、ろう接箇所１０８を介して、ピン１０６と信号導体１０，１１との間に電気的な接続を容易に生ぜしめることができる。
【0101】
信号導体１０，１１は他方の端部において、電子構成素子（図示せず）の接触接続用のコンタクト箇所１３０を提供するように配置されかつ形成されている。このような電子構成素子は、例えばレーザダイオードまたはフォトダイオードであってよい。中心線３０（図３～図５参照）に関して、信号導体１０，１１の対は、ピン１０６に面した第１の端部を起点としてまず直線的に延び、次いで変向領域２０（図３～図５参照）に到達し、変向領域２０において向きを９０°だけ変向させられ、これにより、次いで再び第２の端部まで直線的に延びている。図９に示す例に示された導体路ユニット１は、図５に関して既に説明した導体路ユニット１の第３の実施形態に相当する。これに相応して、導体路ユニット１は、容量として用いられかつ変向領域２０内で内側の信号導体１０における信号伝搬速度を低下させる扇形部材２５を備えた分岐線路２４を有している。これにより、変向領域２０内で２つの信号導体１０，１１間の距離が縮小した後も残留する伝搬時間の差の一部が補償される。
【0102】
図１０には、電子構成素子用の台座１００の別の例が示されている。台座は、図９に関して既に説明したように、架台１１０に配置された、導体路ユニット１を備える支持体２を有している。架台１１０に配置された導体路ユニット１は、図４に関して説明した導体路ユニット１の第２の態様と類似しているが、複数の追加的な接地面１２０を有しており、接地面１２０は、信号導体１０，１１から離間されて支持体２の露出した領域を被覆している。接地面１２０を、台座１００もしくは架台１１０の接地電位に接触接続するためには、ビアとも呼ばれる複数のスルーコンタクト１２２が設けられている。接地面１２０は、信号導体１０，１１と接地導体４（図１０では見えない）とにより形成された差動線路の追加的な遮蔽手段として働く。
【0103】
好適な実施例に基づいて本発明を説明したにもかかわらず、本発明は、それらの実施例に限定されるものではなく、多様に変更可能である。
【符号の説明】
【0104】
１ 導体路ユニット
２ 支持体
４ 接地導体
１０ （内側の）信号導体
１１ （外側の）信号導体
２０ 変向領域
２１ 直線区間
２１’ 第２の直線区間
２２ 狭窄領域
２２’ 第２の狭窄領域
２３ 移行領域
２３’ 第２の移行領域
２４ 分岐線路
２５ 扇形部材
３０ 中心線
Ｕｄｉｆｆ 信号導体間の差動電圧
Ｕ１ 内側の信号導体と接地導体との間の電圧
Ｕ２ 外側の信号導体と接地導体との間の電圧
ｄ 内側の信号導体と外側の信号導体との間の距離
ｄｒ 内側の信号導体と外側の信号導体との間の縮小された距離
Ｄ 接地導体と信号導体との間の距離
Ｗ 信号導体の幅
Ｗｒ 信号導体の縮小された幅
Ｒ１ 内側の信号導体の曲率半径
Ｒ２ 外側の信号導体の曲率半径
Ｐ 曲率半径の差
ＬＬ 分岐線路の長さ
１００ 台座
１０２ 開口
１０４ 固定材料
１０６ ピン
１０８ ろう接箇所
１１０ 架台
１２０ 接地面
１２２ スルーコンタクト
１３０ 電子構成素子のコンタクト箇所
２ 支持体
４ 接地導体
１０ （内側の）信号導体
１１ （外側の）信号導体
２０ 変向領域
２１ 直線区間
２１’ 第２の直線区間
２２ 狭窄領域
２２’ 第２の狭窄領域
２３ 移行領域
２３’ 第２の移行領域
２４ 分岐線路
２５ 扇形部材
３０ 中心線
Ｕｄｉｆｆ 信号導体間の差動電圧
Ｕ１ 内側の信号導体と接地導体との間の電圧
Ｕ２ 外側の信号導体と接地導体との間の電圧
ｄ 内側の信号導体と外側の信号導体との間の距離
ｄｒ 内側の信号導体と外側の信号導体との間の縮小された距離
Ｄ 接地導体と信号導体との間の距離
Ｗ 信号導体の幅
Ｗｒ 信号導体の縮小された幅
Ｒ１ 内側の信号導体の曲率半径
Ｒ２ 外側の信号導体の曲率半径
Ｐ 曲率半径の差
ＬＬ 分岐線路の長さ
１００ 台座
１０２ 開口
１０４ 固定材料
１０６ ピン
１０８ ろう接箇所
１１０ 架台
１２０ 接地面
１２２ スルーコンタクト
１３０ 電子構成素子のコンタクト箇所
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2022-10-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高周波信号用の導体路ユニット（１）であって、前記導体路ユニット（１）は、支持体（２）と、接地導体（４）と、前記支持体（２）において前記接地導体（４）とは反対の側に配置された層状の信号導体（１０，１１）の対と、を含んでおり、対を成す２つの前記信号導体（１０，１１）間に所定の距離ｄが存在しており、前記信号導体（１０，１１）の対は、前記信号導体（１０，１１）の対の方向が転換する変向領域（２０）を有している、高周波信号用の導体路ユニット（１）において、
前記変向領域（２０）内で対を成す前記信号導体（１０，１１）間に、前記変向領域（２０）外の前記信号導体（１０，１１）同士の距離ｄに比べて減少させられた、縮小された距離ｄｒが存在しており、前記信号導体（１０，１１）の直線区間（２１）から前記変向領域（２０）に移行する移行領域（２３）における前記信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの前記信号導体（１０，１１）間の中心線（３０）の延長線に対して対称に縮小されており、かつ／または、方向転換に関して内側の前記信号導体（１０）に、開放式の分岐線路（２４）の配置により容量が導入されており、前記容量は、前記変向領域（２０）内で前記内側の信号導体（１０）に電気的に接続されていることを特徴とする、
高周波信号用の導体路ユニット（１）。
前記変向領域（２０）内で対を成す前記信号導体（１０，１１）間に、前記変向領域（２０）外の前記信号導体（１０，１１）同士の距離ｄに比べて減少させられた、縮小された距離ｄｒが存在しており、前記信号導体（１０，１１）の直線区間（２１）から前記変向領域（２０）に移行する移行領域（２３）における前記信号導体同士の距離は、各直線区間における２つの前記信号導体（１０，１１）間の中心線（３０）の延長線に対して対称に縮小されており、かつ／または、方向転換に関して内側の前記信号導体（１０）に、開放式の分岐線路（２４）の配置により容量が導入されており、前記容量は、前記変向領域（２０）内で前記内側の信号導体（１０）に電気的に接続されていることを特徴とする、
高周波信号用の導体路ユニット（１）。
【請求項2】
前記縮小された距離ｄｒおよび／または前記分岐線路（２４）の配置および／または形状は、前記信号導体（１０，１１）により案内される信号に関して、前記信号導体（１０，１１）の前記方向転換に起因する２つの前記信号導体（１０，１１）間の位相差が最小化されるように選択されている、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項3】
前記変向領域内の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記距離ｄの、前記縮小された距離ｄｒへの減少は、連続的であり、段部を有していない、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項4】
前記変向領域（２０）内の前記信号導体（１０，１１）は、最大でも－１０ｄＢの、コモンモード波とノーマルモード波との間の結合係数を有している、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項5】
前記接地導体（４）は、別の導電層として形成されており、前記別の導電層と前記信号導体（１０，１１）の導電層との間の層距離（Ｄ）は、０．０２５ｍｍ～０．６５ｍｍの範囲内、または、０．０５ｍｍ～０．４ｍｍの範囲内である、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項6】
前記信号導体（１０，１１）の対は、前記支持体（２）の第１の側に配置されており、前記接地導体（４）は、別の導電層の形態で、前記支持体（２）の第２の側に形成されている、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項7】
前記変向領域（２０）内の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記縮小された距離ｄｒ：前記変向領域（２０）外の前記距離ｄの比ｄｒ／ｄは、０．１～０．９５の範囲内、または、０．４～０．８の範囲内である、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項8】
前記変向領域内の前記信号導体（１０，１１）の縮小された幅Ｗｒ：前記変向領域外の幅Ｗの比Ｗｒ／Ｗは、０．１～０．９３の範囲内、または、０．４～０．８の範囲内である、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項9】
２つの前記信号導体（１０，１１）の前記幅Ｗの縮小は、前記変向領域（２０）外に位置する狭窄領域（２２）内で行われる、
請求項８記載の導体路ユニット（１）。
請求項８記載の導体路ユニット（１）。
【請求項10】
前記分岐線路（２４）の長さは、前記導体路ユニット（１）が設計されている最高周波数の波長の４分の１よりも短く選択される、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項11】
前記分岐線路（２４）は、扇形部材（２５）の形態の導電面を有している、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項12】
以下の特徴、すなわち：
－前記導体路ユニット（１）は、サブマウント上に配置されている、
－前記支持体（２）は、窒化アルミニウム－セラミック、窒化アルミニウムを含むセラミック、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ガラス、またはガラスおよびセラミックを含む、
－前記信号導体（１０，１１）の前記幅Ｗ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の距離Ｄの比Ｗ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、または、０．１～２の範囲内である、
－前記変向領域（２０）外の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記距離ｄ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の前記距離Ｄの比ｄ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、または、０．１～１．５の範囲内である、
－前記導体路ユニット（１）は、遮断周波数、特に比較的高次の波を発生させるための遮断周波数が６０ＧＨｚを上回るように、または、７０ＧＨｚを上回るように形成されている、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
－前記導体路ユニット（１）は、サブマウント上に配置されている、
－前記支持体（２）は、窒化アルミニウム－セラミック、窒化アルミニウムを含むセラミック、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ガラス、またはガラスおよびセラミックを含む、
－前記信号導体（１０，１１）の前記幅Ｗ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の距離Ｄの比Ｗ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、または、０．１～２の範囲内である、
－前記変向領域（２０）外の２つの前記信号導体（１０，１１）間の前記距離ｄ：前記接地導体（４）と前記信号導体（１０，１１）との間の前記距離Ｄの比ｄ／Ｄは、０．０５～３の範囲内、または、０．１～１．５の範囲内である、
－前記導体路ユニット（１）は、遮断周波数、特に比較的高次の波を発生させるための遮断周波数が６０ＧＨｚを上回るように、または、７０ＧＨｚを上回るように形成されている、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項13】
以下の特徴、すなわち：
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、２つ以上の湾曲区間を備えた少なくとも１つの縁部を有しており、少なくとも２つの前記湾曲区間の曲率半径は、それぞれ異なって選択されている、
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、少なくとも１つの直線区間を備えた縁部を有している、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、２つ以上の湾曲区間を備えた少なくとも１つの縁部を有しており、少なくとも２つの前記湾曲区間の曲率半径は、それぞれ異なって選択されている、
－前記信号導体（１０，１１）のうちの少なくとも１つは、前記変向領域（２０）内に、少なくとも１つの直線区間を備えた縁部を有している、
のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１記載の導体路ユニット（１）。
【請求項14】
電子構成素子と、請求項１から１３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）と、を備えた電子コンポーネント用の台座（１００）であって、
前記台座（１００）は、電気的なフィードスルーを有しており、前記電子構成素子と前記電気的なフィードスルーとは、両方共、前記導体路ユニット（１）の前記信号導体（１０，１１）に接続されており、これにより電気信号が、前記フィードスルーから前記信号導体（１０，１１）を介して前記電子構成素子へ案内されるようになっている、
電子コンポーネント用の台座（１００）。
前記台座（１００）は、電気的なフィードスルーを有しており、前記電子構成素子と前記電気的なフィードスルーとは、両方共、前記導体路ユニット（１）の前記信号導体（１０，１１）に接続されており、これにより電気信号が、前記フィードスルーから前記信号導体（１０，１１）を介して前記電子構成素子へ案内されるようになっている、
電子コンポーネント用の台座（１００）。
【請求項15】
電子構成素子と、請求項１から１３までのいずれか１項記載の導体路ユニット（１）と、が封入されたハウジングを備えたデバイスの形態の電子コンポーネント。
【外国語明細書】