CN112448171A - 太赫兹装置 - Google Patents

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CN112448171A
CN112448171A CN202010656675.7A CN202010656675A CN112448171A CN 112448171 A CN112448171 A CN 112448171A CN 202010656675 A CN202010656675 A CN 202010656675A CN 112448171 A CN112448171 A CN 112448171A
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CN
China
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dielectric
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electrode
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CN202010656675.7A
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鹤田一魁
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

本发明的课题在于谋求增益的提高。本发明的太赫兹装置(10)具备产生电磁波的太赫兹元件(20)、包含介电材料且包围太赫兹元件(20)的介电体(50)、存在气体的气体空间(92)、及作为反射部的反射膜(82)。反射膜(82)具有介隔介电体(50)及气体空间(92)而与太赫兹元件(20)对向的部分,使从太赫兹元件(20)产生且经由介电体(50)及气体空间(92)传输的电磁波朝向一方向反射。而且,介电体(50)的折射率低于太赫兹元件(20)的折射率且高于位于气体空间(92)内的气体的折射率。

Description

太赫兹装置
技术领域
本发明涉及一种太赫兹装置。
背景技术
近年来,晶体管等电子器件的微细化正在发展,电子器件的大小成为纳米尺寸,因此,观测到被称为量子效应的现象。而且,为了实现利用该量子效应的超高速器件或新功能器件的开发不断推进。
在这种环境中,尤其尝试利用频率为0.1THz~10THz的被称为太赫兹波段的频率范围的电磁波,进行大容量通讯或信息处理、或者成像或测量等。该频率范围兼备光及电波两个特性,如果实现了该频带下运作的器件,那么除了可用于所述成像、大容量通讯、信息处理以外,还可用于物性、天文、生物等各种领域中的测量等多种用途。
作为产生或接收频率为太赫兹波段的电磁波的元件,例如已知有一种集成谐振隧穿二极管及微细槽孔天线的构造(例如参照专利文献1)。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2016-111542号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
在具有如上所述的太赫兹元件的太赫兹装置中,存在被要求提高增益的情况。
本发明的目的在于提供一种能够谋求增益提高的太赫兹装置。
[解决问题的技术手段]
解决所述问题的太赫兹装置具备:太赫兹元件,产生电磁波;介电体,包含介电材料,且包围所述太赫兹元件;气体空间,存在气体;及反射部,具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的部分,使从所述太赫兹元件产生且经由所述介电体及所述气体空间传输的电磁波朝向一方向反射;且所述太赫兹元件的折射率即元件折射率高于所述气体的折射率即气体折射率,所述介电体的折射率即介电折射率低于所述元件折射率且高于所述气体折射率。
根据构成,从太赫兹元件产生的电磁波经由介电体及气体空间传输到反射膜,并通过反射膜向一方向反射。由此,能够提高电磁波的输出。因此,能够谋求太赫兹装置的增益提高。
此处,因为太赫兹元件由具有低于元件折射率且高于气体折射率的介电折射率的介电体包围,所以折射率从太赫兹元件朝向反射膜阶段性地变小。因此,能够减小太赫兹元件的内外交界处的折射率变化。由此,能够抑制太赫兹元件的内外交界处的过度的电磁波反射,通过这样能够抑制在太赫兹元件内产生多个谐振模式。
解决所述问题的太赫兹装置具备:太赫兹元件,接收电磁波;介电体,包含介电材料,且包围所述太赫兹元件;气体空间,存在气体;及反射部,具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的部分,使入射的电磁波朝向所述太赫兹元件反射;且所述太赫兹元件的折射率即元件折射率高于所述气体的折射率即气体折射率,所述介电体的折射率即介电折射率低于所述元件折射率且高于所述气体折射率。
根据该构成,入射到反射膜的电磁波经由气体空间及介电体朝向太赫兹元件传输,由太赫兹元件接收。由此,能够提高电磁波的接收强度。因此,能够谋求太赫兹装置的增益提高。
此处,因为太赫兹元件由具有低于元件折射率且高于气体折射率的介电折射率的介电体包围,所以折射率从反射膜朝向太赫兹元件阶段性地变高。因此,能够减小太赫兹元件的交界处的折射率变化。由此,能够抑制太赫兹元件的交界处的过度的电磁波反射,通过这样能够抑制在太赫兹元件内产生多个谐振模式。
[发明的效果]
根据所述太赫兹装置,能够谋求增益的提高。
附图说明
图1是从上方侧观察第1实施方式的太赫兹装置时的立体图。
图2是从下方侧观察太赫兹装置时的立体图。
图3是用来说明太赫兹装置的剖面构造的剖面图。
图4是太赫兹元件的前视图。
图5是示意性地表示主动元件及其周边的剖面图。
图6是图5的局部放大图。
图7是图3的7-7线剖视图。
图8是图7的局部放大图。
图9是图3的9-9线剖面图。
图10是表示第1实施方式的太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图11是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图12是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图13是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图14是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图15是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图16是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图17是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图18是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图19是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图20是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的剖面图。
图21是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的平面图。
图22是表示太赫兹装置的制造方法的一步骤的平面图。
图23是表示太赫兹装置在电路基板上的安装形态的一例的剖面图。
图24(a)是由气体包围的太赫兹元件的示意图,(b)是表示(a)情况下的折射率变化的曲线图。
图25(a)是由介电体及气体包围的太赫兹元件的示意图,(b)是表示(a)情况下的折射率变化的曲线图。
图26是表示第1实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图27是表示第1实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图28是表示第1实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图29是表示第2实施方式的太赫兹装置的概要的电路图。
图30是用来说明第2实施方式的太赫兹装置的剖面构造的剖面图。
图31是图30的31-31线剖视图。
图32是表示第2实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图33是用来说明第3实施方式的太赫兹装置的剖面构造的剖面图。
图34是太赫兹装置的仰视图。
图35是太赫兹装置的俯视图。
图36是图33的36-36线剖视图。
图37是表示第3实施方式的太赫兹装置的安装形态的一例的剖面图。
图38是表示第3实施方式的太赫兹装置的安装形态的一例的剖面图。
图39是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖视图。
图40是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的仰视图。
图41是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖视图。
图42是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的仰视图。
图43是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖视图。
图44是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图45是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图46是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图47是图46的47-47线剖视图。
图48是表示第3实施方式的太赫兹装置的变更例的剖面图。
图49是表示变更例的导电部的剖视图。
图50是图49的局部放大图。
图51是表示变更例的导电部的剖视图。
图52是图51的局部放大图。
图53是表示变更例的导电部的剖视图。
图54是图53的局部放大图。
图55是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图56是示意性地表示变更例的太赫兹元件的前视图。
图57是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图58是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图59是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图60是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图61是示意性地表示变更例的太赫兹装置的仰视图。
图62是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图63是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图64是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图65是示意性地表示变更例的太赫兹装置的剖面图。
图66是变更例的太赫兹装置的剖视图。
图67是图66的67-67线剖视图。
图68是表示保护二极管的安装形态的变更例的剖视图。
图69是表示保护二极管的安装形态的变更例的剖视图。
图70是示意性地表示变更例的太赫兹装置的一部分的剖面图。
图71是示意性地表示将连接器卸除后的状态的太赫兹装置的仰视图。
图72是表示变更例的导电部的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对太赫兹装置的实施方式进行说明。以下所示的各实施方式例示用来将技术思想具体化的构成或方法,并非将各构成零件的材质、形状、构造、配置、尺寸等限定于下述。以下各实施方式可添加各种变更。另外,针对附图,为了便于图示而示意性地示出一部分。
在本发明中,所谓“A形成于B上”,只要未特别说明,那么包括A直接形成于B上的构成、及A介隔设置在A与B之间的介隔物而形成于B上的构成。同样,所谓“A配置在B上”,只要未特别说明,那么包括A直接配置在B上的构成、及A介隔设置在A与B之间的介隔物而配置在B上的构成。
另外,所谓“从某方向观察A与B重叠”,只要未特别说明,那么包括整个A与B重叠的构成、及A的一部分与B重叠的构成。
(第1实施方式)
图1~图9表示本发明的第1实施方式的太赫兹装置10。详细来说,图1及图2是太赫兹装置10的立体图。图3是用来说明太赫兹装置的剖面构造的剖面图。图4是太赫兹元件的前视图,图5是示意性地表示主动元件及其周边的剖面图,图6是图5的局部放大图。图7是图3的7-7线剖视图,图8是图7的局部放大图。图9是图3的9-9线剖视图。此外,为了便于图示,在图7及图8中,对导电部110、120省略影线而示出。
如图1及图2所示,本实施方式的太赫兹装置10整体形成为长方体形状。太赫兹装置10具有装置主面11、与装置主面11为相反侧的面即装置背面12、及4个装置侧面13~16。装置主面11是具有相互正交的长边方向及短边方向的长方形。本实施方式的太赫兹装置10从装置主面11输出(换句话说,照射)电磁波。
为了便于说明,在本实施方式中,将装置主面11的长边方向设为x方向,将装置主面11的短边方向设为y方向。而且,将与x方向及y方向两者正交的方向设为z方向。z方向也可以说是太赫兹装置10的高度方向。
装置主面11及装置背面12是与z方向交叉的面,在本实施方式中,与z方向正交。装置主面11及装置背面12也可以说是太赫兹装置10的高度方向的两端面。
为了便于说明,将z方向中的从装置背面12朝向装置主面11的方向称为“上方”。上方也可以说是与装置主面11正交且远离装置主面11的方向。本实施方式的太赫兹装置10朝向上方输出电磁波。
第1装置侧面13及第2装置侧面14为太赫兹装置10中的x方向的两端面,与x方向交叉。本实施方式的第1装置侧面13及第2装置侧面14与x方向正交,沿着y方向及z方向。在本实施方式中,第1装置侧面13及第2装置侧面14形成为阶差状。下文对该点进行叙述。
第3装置侧面15及第4装置侧面16为太赫兹装置10中的y方向的两端面,与y方向交叉。本实施方式的第3装置侧面15及第4装置侧面16与y方向正交,沿着x方向及z方向。
太赫兹装置10具备太赫兹元件20、介电体50、天线基座70、作为反射部的反射膜82、及气体空间92。
太赫兹元件20是进行太赫兹波段的电磁波与电能的转换的元件。此外,所谓电磁波,包括光及电波中任一个或两个概念。太赫兹元件20通过振荡将输入的电能转换成太赫兹波段的电磁波。由此,从太赫兹元件20产生电磁波(换句话说,太赫兹波)。从太赫兹元件20产生的电磁波的频率(振荡频率)例如为0.1THz~10THz。
如图3及图4所示,太赫兹元件20是以z方向为厚度方向的板状,在本实施方式中,整体为矩形板状。在本实施方式中,从z方向观察(以下,也称为“俯视”),太赫兹元件20为正方形。此外,太赫兹元件20的俯视形状并不限定于正方形,也可为矩形状、圆形状、椭圆形状或多边形状。
附带来说,如果着眼于z方向与太赫兹元件20的厚度方向一致的点,那么“从z方向观察”也可以说是从太赫兹元件20的厚度方向观察。另外,如果着眼于本实施方式的太赫兹装置10朝向上方输出电磁波的点,那么“从z方向观察”可以说是从电磁波的输出方向观察,也可以说是从上方观察。
太赫兹元件20的z方向尺寸即元件厚度D1例如基于振荡的电磁波的频率而设定。作为一例,元件厚度D1可为电磁波的频率越高就越薄,电磁波的频率越低就越厚。
太赫兹元件20具有元件主面21及元件背面22作为与太赫兹元件20的厚度方向交叉的面。元件主面21及元件背面22是与z方向交叉的面,在本实施方式中,与z方向正交。因此,z方向也可以说是与元件主面21正交的方向。
从z方向观察,元件主面21及元件背面22为矩形状,例如为正方形状。但是,元件主面21及元件背面22的形状并不限定于此,可任意变更。
如图3所示,本实施方式的太赫兹元件20是以元件背面22朝向上方的状态(换句话说,元件主面21朝向下方的状态)配置。元件主面21配置在比元件背面22更靠装置背面12附近,元件背面22配置在比元件主面21更靠装置主面11附近。
太赫兹元件20具有x方向的两端面即第1元件侧面23与第2元件侧面24、及y方向的两端面即第3元件侧面25与第4元件侧面26。第1元件侧面23及第2元件侧面24是与x方向交叉的面,在本实施方式中,与x方向正交。第3元件侧面25及第4元件侧面26是与y方向交叉的面,在本实施方式中,与y方向正交。第1元件侧面23及第2元件侧面24与第3元件侧面25及第4元件侧面26相互正交。
如图4所示,太赫兹元件20具有进行电磁波振荡的振荡点P1。在本实施方式中,振荡点P1为产生电磁波的点(换句话说,区域)。振荡点P1形成于元件主面21。存在振荡点P1的元件主面21构成进行电磁波振荡的主动面。z方向(换句话说,太赫兹元件20的厚度方向或太赫兹装置10的高度方向)也可以说是与设置有振荡点P1的面正交的方向。
本实施方式的振荡点P1配置在元件主面21的中心。在本实施方式中,电磁波从振荡点P1向x方向、y方向及z方向呈放射状照射。但是,振荡点P1的位置不限于元件主面21的中心,而为任意位置。
在本实施方式中,第1元件侧面23(或第2元件侧面24)与振荡点P1的第1垂直距离x1例如可为(λ'InP/2)+((λ'InP/2)×N)(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。
此处,λ'InP是在太赫兹元件20的内部传输的电磁波的有效波长。将太赫兹元件20的折射率即元件折射率设为n1,将c作为光速,将fc作为电磁波的中心频率时,λ'InP为(1/n1)×(c/fc)。fc也可以说是太赫兹元件20的目标频率。另外,fc也可为从太赫兹元件20产生的电磁波中输出最大的频率。
下文将详细叙述,因为元件折射率n1高于包围太赫兹元件20的介电体50的折射率即介电折射率n2,所以由太赫兹元件20振荡的电磁波在第1元件侧面23发生自由端反射。由此,通过像如上所述那样设定第1垂直距离x1,太赫兹元件20本身作为太赫兹装置10中的谐振器(初级谐振器)而设计。
同样,第3元件侧面25(或第4元件侧面26)与振荡点P1的第2垂直距离y1例如可为(λ'InP/2)+((λ'InP/2)×N)(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。
此外,垂直距离x1、y1只要为各自通过所述计算式算出的值,那么对于每个元件侧面23、24、25、26也可为不同值。例如,第1元件侧面23与振荡点P1的第1垂直距离x1和第2元件侧面24与振荡点P1的第1垂直距离也可不同。同样,第3元件侧面25与振荡点P1的第2垂直距离y1和第4元件侧面26与振荡点P1的第2垂直距离也可不同。
如图5及图6所示,太赫兹元件20具备元件基板31、主动元件32、第1元件导电层33、及第2元件导电层34。
元件基板31包含半导体,具有半绝缘性。构成元件基板31的半导体例如为InP(磷化铟)。
元件折射率n1为元件基板31的折射率(绝对折射率)。在元件基板31为InP的情况下,元件折射率n1约为3.4。
在本实施方式中,元件基板31为矩形板状,例如俯视时为正方形状。元件主面21及元件背面22为元件基板31的主面及背面,两元件侧面23~26为元件基板31的侧面。
主动元件32进行太赫兹波段的电磁波与电能的转换。主动元件32形成于元件基板31。在本实施方式中,主动元件32设置在元件主面21的中心。振荡点P1也可以说是设置有主动元件32的位置。
主动元件32典型为谐振隧穿二极管(RTD:Resonant Tunneling Diode)。但是,并不限于此,作为主动元件32,例如可为隧道注入渡越时间(TUNNETT:Tunnel injectionTransit Time)二极管、碰撞雪崩渡越时间(IMPATT:Impact Ionization AvalancheTransit Time)二极管、GaAs系场效晶体管(FET:Field Effect Transistor)、GaN系FET、高电子迁移率晶体管(HEMT:High Electron Mobility Transistor)、或者异质结双极性晶体管(HBT:Heterojunction Bipolar Transistor)。
对用来实现主动元件32的一例进行说明。
在元件基板31上形成有半导体层41a。半导体层41a例如由GaInAs形成。在半导体层41a高浓度地掺杂着n型杂质。
在半导体层41a上积层有GaInAs层42a。在GaInAs层42a中掺杂着n型杂质。例如,GaInAs层42a的杂质浓度低于半导体层41a的杂质浓度。
在GaInAs层42a上积层有GaInAs层43a。GaInAs层43a中不掺杂杂质。
在GaInAs层43a上积层有AlAs层44a,在AlAs层44a上积层有InGaAs层45,在InGaAs层45上积层有AlAs层44b。由这些AlAs层44a、InGaAs层45及AlAs层44b构成RTD部。
在AlAs层44b上积层有不掺杂杂质的GaInAs层43b。在GaInAs层43b上积层有掺杂着n型杂质的GaInAs层42b。在GaInAs层42b上积层有GaInAs层41b。在GaInAs层41b中高浓度地掺杂着n型杂质。例如,GaInAs层41b的杂质浓度高于GaInAs层42b的杂质浓度。
此外,主动元件32的具体构成只要是能产生(或接收及此两者)电磁波的构成,那么为任意构成。换句话说,也可以说主动元件32只要是对太赫兹波段的电磁波振荡的元件即可。
如图3所示,在本实施方式的元件背面22形成有反射电磁波的元件反射层35。从振荡点P1(主动元件32)朝向上方辐射的电磁波被元件反射层35反射而朝向下方。
此处,元件厚度D1也能以电磁波的谐振条件成立的方式设定。具体来说,在形成有元件反射层35的情况下,在元件背面22与元件反射层35的界面,电磁波发生固定端反射,因此相位偏移π。考虑到此点,本实施方式的元件厚度D1可设定为(λ'InP/4)+(λ'InP/2)×N(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。通过像如上所述那样设定元件厚度D1,能够在太赫兹元件20的内部激发驻波。但是,元件厚度D1并不限于所述,可任意变更。
如图4所示,第1元件导电层33及第2元件导电层34分别形成于元件主面21上。第1元件导电层33及第2元件导电层34分别具有金属的积层构造。第1元件导电层33及第2元件导电层34各自的积层构造例如为积层有Au(金)、Pd(钯)及Ti(钛)的构造。或者,第1元件导电层33及第2元件导电层34各自的积层构造为积层有Au及Ti的构造。第1元件导电层33及第2元件导电层34均通过真空蒸镀法或溅镀法等形成。
元件导电层33、34具备介隔振荡点P1(主动元件32)在指定方向(在本实施方式中为x方向)上相隔而对向配置的焊垫33a、34a、及从焊垫33a、34a朝向主动元件32延伸的元件导通部33b、34b。
焊垫33a、34a例如沿着与两焊垫33a、34a的对向方向正交的方向(在本实施方式中为y方向)延伸。焊垫33a、34a例如为从z方向观察具有长边方向及短边方向的形状。具体来说,焊垫33a、34a是以y方向为长边方向且以x方向为短边方向的矩形状。
焊垫33a、34a配置在从z方向观察不与振荡点P1重叠的位置。例如,焊垫33a、34a相对于振荡点P1(换句话说,主动元件32)配置在x方向两侧,在本实施方式中,配置在比振荡点P1更靠元件侧面23、24附近。
元件导通部33b、34b例如为沿x方向延伸的细长形状,元件导通部33b、34b的y方向长度比焊垫33a、34a的y方向长度短。
如图6所示,元件导通部33b、34b的前端部33ba、34ba从z方向观察与主动元件32重叠,且与主动元件32电连接。具体来说,第1元件导通部33b的前端部33ba位于GaInAs层41b上,与GaInAs层41b相接。
另外,半导体层41a比GaInAs层42a等其它层更朝向第2焊垫34a沿x方向延伸。第2元件导通部34b的前端部34ba积层于半导体层41a中不积层GaInAs层42a等的部分。由此,主动元件32与两元件导电层33、34(换句话说,两焊垫33a、34a)导通。此外,第2元件导通部34b与GaInAs层42a等其它层在x方向上相隔。
省略图示,也可与图6不同,高浓度地掺杂着n型杂质的GaInAs层介于GaInAs层41b与第1元件导通部33b的前端部33ba之间。由此,第1元件导电层33与GaInAs层41b可良好地接触。
接下来,对介电体50进行说明。
介电体50包含供从太赫兹元件20产生的电磁波透过的材料即介电材料。在本实施方式中,介电体50包含树脂材料,作为一例,包含环氧树脂(例如玻璃环氧树脂)。介电体50具有绝缘性。此外,介电体50的颜色为黑色等任意颜色。
介电体50的折射率(绝对折射率)即介电折射率n2低于元件折射率n1。例如,介电折射率n2为1.55。此外,介电体50可为一层构造,也可为多层构造。也就是说,也可在介电体50内形成1个或多个界面。
如图3所示,介电体50包围太赫兹元件20。在本实施方式中,介电体50包围太赫兹元件20整体,覆盖太赫兹元件20的元件主面21、元件背面22及各元件侧面23~26。
太赫兹元件20的元件主面21、元件背面22、各元件侧面23~26与介电体50相接。也就是说,本实施方式的介电体50以该介电体50与太赫兹元件20之间不产生间隙的方式包围太赫兹元件20。换句话说,介电体50将太赫兹元件20密封。
介电体50例如形成为以z方向为厚度方向的板状。具体来说,介电体50是以x方向为长边方向且以y方向为短边方向的矩形板状。
介电体50具有介电主面51及介电背面52作为与z方向交叉的面。介电主面51及介电背面52例如与z方向正交。介电主面51朝向下方。介电背面52是介电主面51的相反侧的面,朝向上方。在本实施方式中,介电背面52构成装置主面11。
介电体50具有x方向的端面即第1介电侧面53与第2介电侧面54、及y方向的端面即第3介电侧面55与第4介电侧面56。介电侧面53~56构成装置侧面13~16的一部分。在本实施方式中,第1介电侧面53及第2介电侧面54与第3介电侧面55及第4介电侧面56正交。
太赫兹元件20以元件主面21朝向介电主面51的状态设置在介电体50内。太赫兹元件20配置在介电主面51与介电背面52之间。在本实施方式中,介电体50的z方向长度即介电厚度D2以满足从太赫兹元件20产生的电磁波的谐振条件的方式设定。详细来说,介电厚度D2可为(λ'R/2)+(λ'R/2)×N(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。λ'R是在介电体50传输的电磁波的有效波长,例如为(1/n2)×(c/fc)。此外,介电厚度D2也可以说是介电主面51与介电背面52间的距离。
接下来,对天线基座70进行说明。
如图1及图2所示,天线基座70例如整体为长方体形状。天线基座70例如由绝缘性材料形成。具体来说,天线基座70由介电体形成,例如由环氧树脂等合成树脂形成。作为环氧树脂,例如有玻璃环氧树脂。但是,天线基座70的材料并不限于此,可为任意材料,例如也可为Si、特富龙(注册商标)、玻璃等。此外,天线基座70的颜色为黑色等任意颜色。
在本实施方式中,介电体50与天线基座70为独立个体。天线基座70可由与介电体50相同的材料构成,也可由不同的材料构成。
如图3所示,天线基座70相对于介电体50设置在与太赫兹装置10的电磁波的输出方向为相反侧,具体来说,设置在介电体50的介电主面51侧。天线基座70设置在相对于介电体50在z方向上对向的位置。z方向也可以说是天线基座70与介电体50的对向方向。
此处,介电体50具备从z方向观察与天线基座70相比更向侧方突出的突出部61、62。具体来说,本实施方式的介电体50在x方向上形成得比天线基座70长。因此,突出部61、62相对于天线基座70向x方向两侧突出。两突出部61、62从z方向观察相对于天线基座70设置在x方向两侧,在x方向上相隔。太赫兹元件20配置在两突出部61、62之间。
在本实施方式中,介电体50的y方向长度与天线基座70的y方向长度设定为相同,介电体50不在y方向上相对于天线基座70突出。另外,天线基座70的z方向长度设定得比介电厚度D2长。
如图1~图3所示,天线基座70具有与介电主面51对向的基座主面71、与基座主面71为相反侧的基座背面72、及基座侧面73~76。
基座主面71及基座背面72是与z方向交叉的面,在本实施方式中,与z方向正交。基座主面71及基座背面72例如为矩形状(例如正方形状)。基座背面72构成装置背面12。在本实施方式中,基座主面71及基座背面72例如为相同形状。但是,并不限于此,基座主面71与基座背面72也可为不同形状。
基座主面71在x方向上形成得比介电主面51小。因此,介电主面51的一部分与基座主面71相比更向x方向伸出。另一方面,基座主面71的y方向长度与介电主面51的y方向长度设定为相同。
在本实施方式中,基座侧面73~76是在太赫兹装置10(天线基座70)中朝向侧方的面。基座侧面73~76也可以说是在天线基座70中相对于基座主面71与基座背面72的对向方向正交的方向的端面。基座侧面73~76将基座主面71与基座背面72相连。
第1基座侧面73及第2基座侧面74是天线基座70的x方向的两端面。第1基座侧面73及第2基座侧面74是与x方向交叉的面,在本实施方式中,与x方向正交。
第1基座侧面73构成第1装置侧面13。具体来说,第1装置侧面13是由第1介电侧面53及第1基座侧面73构成。第1介电侧面53配置在比第1基座侧面73更靠侧方,换句话说,向远离太赫兹元件20的方向配置。因此,第1装置侧面13呈阶差状,在第1介电侧面53与第1基座侧面73之间,介电主面51的一部分作为阶差面露出。也就是说,介电主面51具有与天线基座70(换句话说,第1基座侧面73)相比更向侧方伸出的第1伸出面51a。第1伸出面51a是介电主面51上与第1突出部61对应的部分。
同样地,第2基座侧面74构成第2装置侧面14。具体来说,第2装置侧面14是由第2介电侧面54及第2基座侧面74构成。第2介电侧面54配置在比第2基座侧面74更靠侧方,换句话说,向远离太赫兹元件20的方向配置。因此,第2装置侧面14呈阶差状,在第2介电侧面54与第2基座侧面74之间,介电主面51的一部分作为阶差面露出。也就是说,介电主面51具有与天线基座70(换句话说,第2基座侧面74)相比更向侧方伸出的第2伸出面51b。第2伸出面51b是介电主面51上与第2突出部62对应的部分。
第3基座侧面75构成第3装置侧面15。具体来说,第3装置侧面15是由第3介电侧面55及第3基座侧面75构成。在本实施方式中,第3介电侧面55与第3基座侧面75成为同一平面。因此,第3装置侧面15成为不形成阶差的平坦面。
同样地,第4基座侧面76构成第4装置侧面16。具体来说,第4装置侧面16是由第4介电侧面56及第4基座侧面76构成。在本实施方式中,第4介电侧面56与第4基座侧面76成为同一平面。因此,第4装置侧面16成为不形成阶差的平坦面。
如图3所示,在天线基座70形成有从基座主面71凹陷的天线凹部80。天线凹部80从基座主面71向朝向基座背面72的方向、即下方凹陷。换句话说,可以说天线凹部80从基座主面71向远离介电体50(或介电主面51)的方向凹陷,也可以说向远离太赫兹元件20的方向凹陷。在本实施方式中,天线凹部80整体形成为大致半球状。天线凹部80朝向上方开口。从上方观察,天线凹部80的开口部为圆形状。
天线凹部80具有经由介电体50及气体空间92而与太赫兹元件20对向的天线面81。天线面81为天线凹部80的内表面。天线面81与天线形状对应形成。具体来说,天线面81以向远离太赫兹元件20的方向凹陷的方式弯曲。天线面81例如弯曲成研钵状,作为一例,以成为抛物面天线形状的方式弯曲。天线面81从上方观察为圆形状。
接下来,对作为反射部的反射膜82进行说明。
反射膜82使从太赫兹元件20产生的电磁波朝向一方向反射。
如图3所示,反射膜82形成于天线面81上。反射膜82由反射从太赫兹元件20产生的电磁波的材料形成,例如由Cu等金属或合金形成。反射膜82可为一层构造,也可为多层构造。在本实施方式中,反射膜82遍及整个天线面81而形成。另一方面,于基座主面71不形成反射膜82。
反射膜82为天线形状。在本实施方式中,因为天线面81形成为天线形状,所以形成于天线面81上的反射膜82自然成为天线形状。在本实施方式中,反射膜82为抛物面天线形状。换句话说,反射膜82为旋转抛物面镜,弯曲成研钵状。从z方向观察,反射膜82为圆形状。反射膜82以朝向装置背面12凸起的方式弯曲。反射膜82朝向一方向(在本实施方式中为上方)开口。
反射膜82与介电体50在z方向上对向。换句话说,反射膜82设置在与介电体50对向的位置。通过反射膜82反射的电磁波透过介电体50向上方输出。
反射膜82配置于存在振荡点P1的元件主面21侧,而非元件背面22,且与太赫兹元件20(在本实施方式中为元件主面21)对向。换句话说,太赫兹元件20以元件主面21与反射膜82对向的状态配置在介电体50内。此外,如果着眼于焊垫33a、34a与反射膜82的位置关系,那么也可以说焊垫33a、34a朝向反射膜82的方向。
反射膜82例如以该反射膜82的焦点成为振荡点P1的方式配置。在本实施方式中,从z方向观察,反射膜82的中心点P2与振荡点P1一致。在本实施方式中,中心点P2是从z方向观察的圆形的反射膜82的中心。
另外,如果将振荡点P1到反射膜82的垂直距离设为规定距离z1,将反射膜82的z方向的坐标设为Z,将反射膜82的x方向的位置设为X,那么反射膜82能以满足Z=(1/(4z1))X2的条件的方式弯曲。此外,X在中心点P2处设为“0”。反射膜82的y方向位置也相同。但是,反射膜82的弯曲形态并不限于此,可任意变更。
z方向也可以说是反射膜82与太赫兹元件20(元件主面21)的对向方向。另外,z方向也可以说是反射膜82的中心点P2与振荡点P1的对向方向,规定距离z1也可以说是振荡点P1与中心点P2之间的距离。
另外,反射膜82也能以从太赫兹元件20产生的电磁波发生谐振的方式配置在与该电磁波的频率对应的位置。具体来说,规定距离z1也能以满足从太赫兹元件20产生的电磁波的谐振条件的方式设定。
将从z方向观察,x方向或y方向上的反射膜82的端到端的距离称为反射膜82的开口宽度。在本实施方式中,反射膜82遍及整个天线面81而形成,因此,反射膜82的开口宽度与天线凹部80的开口宽度一致。此外,天线凹部80的开口宽度也可以说是形成为圆状的天线凹部80的开口部的直径。
从z方向观察,反射膜82形成得比太赫兹元件20大。具体来说,反射膜82在x方向及y方向两者上形成得比太赫兹元件20大,反射膜82的开口宽度设定得比太赫兹元件20的x方向长度及y方向长度两者长。
如图3所示,太赫兹元件20例如也可为从振荡点P1遍及开口角度θ的范围呈放射状照射电磁波的元件。也就是说,从太赫兹元件20产生的电磁波也可具有指向性。开口角度θ例如为120°~180°。但是,开口角度θ并不限于此,为任意角度。
在该构成中,反射膜82例如也可相对于振荡点P1遍及开口角度θ以上的角度范围而形成。由此,能够减少不通过反射膜82反射的电磁波,从而能够谋求增益的提高。
在本实施方式中,天线基座70与介电体50为独立个体在z方向上被组装固定。具体来说,太赫兹装置10具备将介电体50与天线基座70固定的作为固定部的黏接层91。黏接层91例如由绝缘性材料形成,例如包含树脂系黏接剂。黏接层91设置在基座主面71与介电主面51之间,沿着天线凹部80的开口部的周缘设置。
黏接层91由介电体50与天线基座70黏接固定。也就是说,介电体50与天线基座70经由黏接层91从z方向组装。由此,介电体50与天线基座70被单元化。由此,与z方向正交的方向上的介电体50与天线基座70的位置偏移由黏接层91限制,因此,位于介电体50内的太赫兹元件20与天线基座70的反射膜82的相对位置不易偏移。
尤其是在本实施方式中,黏接层91的内周端配置在与反射膜82的表面成为同一平面的位置,遍及基座主面71与反射膜82的端而形成。也就是说,黏接层91以与反射膜82相比不朝向内侧(换句话说,太赫兹元件20侧)伸出的方式构成。
黏接层91的内周端可以说是黏接层91中的太赫兹元件20侧的端。黏接层91的内周端例如与天线凹部80对应,从z方向观察为圆形状。但是,黏接层91的内周端的形状可任意变更。
接下来,对气体空间92进行说明。
如图3所示,本实施方式的气体空间92是由介电主面51与天线面81划分而成。具体来说,天线凹部80的开口部由介电主面51盖住。由此,由介电主面51与天线凹部80的内表面即天线面81划分出气体空间92。在本实施方式中,黏接层91沿着天线凹部80的开口部的周缘设置,因此,气体空间92被密闭。也就是说,气体空间92通过黏接层91密闭。反射膜82设置在气体空间92内。
气体空间92形成为大致半球状。从z方向观察,气体空间92在径向上形成得比太赫兹元件20大。
在气体空间92内存在气体。存在于气体空间92内的气体的折射率即气体折射率n3设定得比介电折射率n2低。也就是说,在气体空间92内存在折射率低于介电折射率n2的气体。例如,存在于气体空间92内的气体为空气。在此情况下,气体折射率n3为1左右。此外,存在于气体空间92内的气体并不限于空气,只要为低于介电折射率n2的气体,那么为任意气体。
反射膜82具有介隔介电体50及气体空间92而与太赫兹元件20对向的部分。在本实施方式中,反射膜82整体介隔介电体50及气体空间92而与太赫兹元件20对向。
在本实施方式中,反射膜82使太赫兹元件20产生且经由介电体50及气体空间92传输的电磁波朝向z方向(具体为上方)反射。换句话说,也可以说反射膜82是将由振荡点P1产生且经由介电体50及气体空间92传输的电磁波向一方向导引的膜。
如图2及图3所示,太赫兹装置10具备用于与外部电连接的电极101、102、及设置在介电体50内与太赫兹元件20电连接的导电部110、120。
本实施方式的电极101、102形成于从z方向观察不与反射膜82重叠的部分,详细来说,相对于反射膜82配置在x方向两侧。电极101、102例如具有包含Ni层及Au层的积层构造。但是,并不限于此,电极101、102的构成为任意,例如可为包含Pd层的构成,也可为包含Sn层的构成。
本实施方式的电极101、102相对于天线基座70设置在侧方。具体来说,电极101、102形成于介电主面51上与突出部61、62的对应的部分、即伸出面51a、51b。两电极101、102在x方向上相隔而对向配置。电极101、102朝向与太赫兹装置10的电磁波输出方向相反的方向即下方。电极101、102的形状为任意,例如为以y方向为长边方向且以x方向为短边方向的矩形状。
附带来说,天线基座70的z方向长度大于介电体50的厚度。因此,电极101、102与太赫兹装置10的z方向的中央部相比更向上方(换句话说,装置主面11侧)偏倚而配置。
导电部110、120设置在介电体50内。也就是说,介电体50将太赫兹元件20连同两导电部110、120一起密封。由此,使得位于介电体50内的导电部110、120与位于介电体50外的反射膜82不接触。也就是说,介电体50发挥将导电部110、120与反射膜82绝缘的功能。
两导电部110、120以从z方向观察太赫兹元件20与电极101、102两者重叠的方式沿突出部61、62的突出方向即x方向延伸。在本实施方式中,两导电部110、120是以y方向为宽度方向沿x方向延伸的带状。在本实施方式中,x方向与“第1方向”对应,y方向与“第2方向”对应。
本实施方式的两导电部110、120是以z方向为厚度方向的薄膜状。但是,两导电部110、120的具体形状为任意,也可为具有指定厚度的板状。在本实施方式中,太赫兹元件20倒装芯片安装在两导电部110、120。
第1导电部110将太赫兹元件20与第1电极101电连接。第1导电部110以与第1焊垫33a及第1电极101两者对向的方式沿第1突出部61的突出方向即x方向延伸。
如图3所示,第1导电部110具备在z方向上与第1焊垫33a对向的第1元件对向部111、在z方向上与第1电极101对向的第1电极对向部112、将第1元件对向部111与第1电极对向部112连接的第1连接部113、及将第1电极对向部112与第1电极101连接的第1柱部115。在本实施方式中,第1元件对向部111及第1电极对向部112构成第1导电部110的x方向两端部。
如图7~图9所示,第1元件对向部111设置在太赫兹元件20与反射膜82之间,以从z方向观察其至少一部分与第1焊垫33a重叠的方式形成。第1元件对向部111在z方向上与反射膜82对向。第1焊垫33a沿y方向延伸,与此对应,第1元件对向部111沿y方向延伸。例如,第1元件对向部111形成为以y方向为长边方向且以x方向为短边方向的矩形状。
第1导电部110具备设置在第1元件对向部111与第1焊垫33a之间的第1凸块114。太赫兹元件20介隔第1凸块114而倒装芯片安装在第1元件对向部111。第1焊垫33a与第1元件对向部111由第1凸块114电连接。
在本实施方式中,第1凸块114设置多个。例如第1焊垫33a及第1元件对向部111沿y方向延伸,与此对应,第1凸块114沿y方向排列多个(在本实施方式中为2个)。第1元件对向部111及第1凸块114配置在从z方向观察不与振荡点P1重叠的位置。第1凸块114的形状例如为四角柱状。但是,第1凸块114的形状并不限于此,为任意形状。
第1凸块114可为单层构造,也可为多层积层构造。作为一例,第1凸块114也可为包含Cu的金属层、包含Ti的金属层、及包含Sn的合金层的积层构造。包含Sn的合金层例如为Sn-Sb系合金层或Sn-Ag系合金层。
此外,也可在第1元件对向部111上形成包围第1凸块114的第1绝缘层。第1绝缘层可形成为上方开口的框状,在第1绝缘层内收容第1凸块114。由此,能够抑制第1凸块114倒向侧方。但是,第1绝缘层并非必需。
第1电极对向部112以从z方向观察其至少一部分与第1电极101重叠的方式形成。例如,第1电极对向部112形成于从天线基座70向侧方突出的位置,具体来说,形成于第1突出部61内。因此,第1电极对向部112配置在从z方向观察不与反射膜82重叠的位置。
从z方向观察,本实施方式的第1电极对向部112是沿x方向及y方向延伸的矩形状。从z方向观察,第1电极101形成得比第1电极对向部112宽。但是,并不限于此,第1电极101可形成得比第1电极对向部112小,也可为相同形状。
如图7及图8所示,第1连接部113设置在第1元件对向部111与第1电极对向部112之间,以y方向为宽度方向沿x方向延伸。第1连接部113的一部分在z方向上与反射膜82对向。也就是说,第1连接部113的一部分设置在与反射膜82重叠的位置。换句话说,第1连接部113具有从z方向观察与反射膜82重叠的部分、及不与反射膜82重叠的部分。
本实施方式的第1连接部113形成为宽度比第1元件对向部111窄。具体来说,第1连接部113的宽度(y方向长度)设定得比第1元件对向部111的宽度(y方向长度)短。本实施方式的第1连接部113例如形成为宽度比第1电极对向部112窄。换句话说,第1电极对向部112比第1连接部113在y方向上更长地延伸。
第1连接部113具备形成为宽度比第1元件对向部111及第1电极对向部112窄的第1连接主体部113a、以及位于第1连接主体部113a的长边方向两侧的第1元件侧锥形部113b及第1电极侧锥形部113c。
第1连接主体部113a以x方向为长边方向延伸,在y方向上具有固定宽度。第1连接主体部113a从z方向观察与反射膜82重叠。也可以说第1连接主体部113a将第1元件对向部111与第1电极对向部112相连。如图8所示,第1连接主体部113a的宽度W1比第1元件对向部111的宽度W2短。
第1元件侧锥形部113b将第1连接主体部113a与第1元件对向部111相连。第1元件侧锥形部113b例如形成在从z方向观察在x方向上与太赫兹元件20相邻的位置,从z方向观察与反射膜82重叠。
第1元件侧锥形部113b形成为宽度随着从第1连接主体部113a朝向第1元件对向部111而逐渐变宽。在本实施方式中,第1元件侧锥形部113b具有一对第1元件侧倾斜面113ba,该一对第1元件侧倾斜面113ba以随着从第1连接主体部113a朝向第1元件对向部111而逐渐相互远离的方式倾斜。
如图7所示,第1电极侧锥形部113c将第1连接主体部113a与第1电极对向部112相连。第1电极侧锥形部113c例如形成在从z方向观察不与反射膜82重叠的部分,例如形成在第1突出部61内。
第1电极侧锥形部113c形成为宽度随着从第1连接主体部113a朝向第1电极对向部112而逐渐变宽。在本实施方式中,第1电极侧锥形部113c具有一对第1电极侧倾斜面113ca,该一对第1电极侧倾斜面113ca以随着从第1连接主体部113a朝向第1电极对向部112而逐渐相互远离的方式倾斜。
如图3所示,第1柱部115设置在第1电极101与第1电极对向部112之间。第1柱部115以z方向为高度方向延伸,与第1电极101及第1电极对向部112相连。
第1柱部115例如形成为圆柱状。但是,第1柱部115的具体形状为任意,例如也可为角柱状。在本实施方式中,在第1电极对向部112中与第1柱部115重叠的位置形成有第1凹陷112a。此外,也可无第1凹陷112a。
根据该构成,太赫兹元件20的第1焊垫33a与第1电极101经由第1凸块114、第1元件对向部111、第1连接部113、第1电极对向部112及第1柱部115而电连接。
如图3所示,第2导电部120将太赫兹元件20与第2电极102电连接。如图7及图8所示,在本实施方式中,第1导电部110与第2导电部120形成在从z方向观察相互偏移180°的位置,在x方向上对向。也可以说两导电部110、120从z方向观察从太赫兹元件20朝向反射膜82的径向延伸。
尤其是,可以说本实施方式的两导电部110、120从z方向观察从太赫兹元件20向相互远离的方向延伸。具体来说,第1导电部110从z方向观察从太赫兹元件20朝向第1突出部61沿x方向延伸,第2导电部120从z方向观察从太赫兹元件20向与朝向第1突出部61的方向相反的方向延伸。
如图3所示,第2导电部120以与第2焊垫34a及第2电极102两者对向的方式沿第2突出部62的突出方向即x方向延伸。第2导电部120具备在z方向上与第2焊垫34a对向的第2元件对向部121、在z方向上与第2电极102对向的第2电极对向部122、将第2元件对向部121与第2电极对向部122连接的第2连接部123、及将第2电极对向部122与第2电极102连接的第2柱部125。在本实施方式中,第2元件对向部121及第2电极对向部122构成第2导电部120的x方向两端部。
第2元件对向部121设置在太赫兹元件20与反射膜82之间,以从z方向观察其至少一部分与第2焊垫34a重叠的方式形成。第2元件对向部121在z方向上与反射膜82对向。第2焊垫34a沿y方向延伸,与此对应,第2元件对向部121沿y方向延伸。例如,第2元件对向部121形成为以y方向为长边方向且以x方向为短边方向的矩形状。
在本实施方式中,两焊垫33a、34a在x方向上相隔,与此对应,两元件对向部111、121在x方向上对向配置。而且,在两元件对向部111、121之间存在介电体50,通过介电体50绝缘。换句话说,也可以说两导电部110、120从相互相隔配置的元件对向部111、121朝向相互远离的方向延伸。
在本实施方式中,两导电部110、120在x方向上相对于振荡点P1对称配置。由此,能够抑制因两导电部110、120不对称性而导致的对辐射模式的影响。此外,两导电部110、120也可在y方向上相对于振荡点P1对称配置。
第2导电部120具备设置在第2元件对向部121与第2焊垫34a之间的第2凸块124。太赫兹元件20介隔第2凸块124而倒装芯片安装在第2元件对向部121。第2焊垫34a与第2元件对向部121由第2凸块124电连接。
在本实施方式中,第2凸块124设置多个。例如,第2焊垫34a及第2元件对向部121沿y方向延伸,与此对应,第2凸块124沿y方向排列多个(在本实施方式中为2个)。第2元件对向部121及第2凸块124配置在从z方向观察不与振荡点P1重叠的位置。第1凸块114与第2凸块124在x方向上相隔而对向配置,在y方向上对齐。但是,并不限于此,第1凸块114与第2凸块124也可在y方向上错开配置。
第2电极对向部122以从z方向观察其至少一部分与第2电极102重叠的方式形成。例如,第2电极对向部122形成于从天线基座70向侧方突出的位置,具体来说,形成于第2突出部62内。因此,第2电极对向部122配置在从z方向观察不与反射膜82重叠的位置。
从z方向观察,本实施方式的第2电极对向部122是沿x方向及y方向延伸的矩形状。从z方向观察,第2电极102形成得比第2电极对向部122宽。但是,并不限于此,第2电极102可形成得比第2电极对向部122小,也可为相同形状。
第2连接部123设置在第2元件对向部121与第2电极对向部122之间,以y方向为宽度方向沿x方向延伸。第2连接部123的一部分在z方向上与反射膜82对向。也就是说,第2连接部123的一部分设置在与反射膜82重叠的位置。换句话说,第2连接部123具有从z方向观察与反射膜82重叠的部分、及不与反射膜82重叠的部分。
本实施方式的第2连接部123形成为宽度比第2元件对向部121窄。具体来说,第2连接部123的宽度(y方向长度)设定得比第2元件对向部121的宽度(y方向长度)短。本实施方式的第2连接部123例如形成为宽度比第2电极对向部122窄。换句话说,第2电极对向部122比第2连接部123在y方向上更长地延伸。
第2连接部123具备形成为宽度比第2元件对向部121及第2电极对向部122窄的第2连接主体部123a、以及位于第2连接主体部123a的长边方向两侧的第2元件侧锥形部123b及第2电极侧锥形部123c。
第2连接主体部123a以x方向为长边方向延伸,在y方向上具有固定宽度。第2连接主体部123a从z方向观察与反射膜82重叠。也可以说第2连接主体部123a将第2元件对向部121与第2电极对向部122相连。如图8所示,第2连接主体部123a的宽度W3比第2元件对向部121的宽度W4短。
第2元件侧锥形部123b将第2连接主体部123a与第2元件对向部121相连。第2元件侧锥形部123b例如形成于从z方向观察在x方向上与太赫兹元件20相邻的位置,从z方向观察与反射膜82重叠。
第2元件侧锥形部123b形成为宽度随着从第2连接主体部123a朝向第2元件对向部121而逐渐变宽。在本实施方式中,第2元件侧锥形部123b具有一对第2元件侧倾斜面123ba,该一对第2元件侧倾斜面123ba以随着从第2连接主体部123a朝向第2元件对向部121而逐渐相互远离的方式倾斜。
如图7所示,第2电极侧锥形部123c将第2连接主体部123a与第2电极对向部122相连。第2电极侧锥形部123c例如形成于从z方向观察不与反射膜82重叠的部分,例如形成于第2突出部62内。
第2电极侧锥形部123c形成为宽度随着从第2连接主体部123a朝向第2电极对向部122而逐渐变宽。在本实施方式中,第2电极侧锥形部123c具有一对第2电极侧倾斜面123ca,该一对第2电极侧倾斜面123ca以随着从第2连接主体部123a朝向第2电极对向部122而逐渐相互远离的方式倾斜。
如图3所示,第2柱部125设置在第2电极102与第2电极对向部122之间。第2柱部125以z方向为高度方向延伸,与第2电极102及第2电极对向部122相连。
第2柱部125例如形成为圆柱状。但是,第2柱部125的具体形状可任意变更,例如也可为角柱状。在本实施方式中,在第2电极对向部122中与第2柱部125重叠的位置形成有第2凹陷122a。此外,也可无第2凹陷122a。
根据该构成,太赫兹元件20的第2焊垫34a与第2电极102经由第2凸块124、第2元件对向部121、第2连接部123、第2电极对向部122及第2柱部125而电连接。
本实施方式的反射膜82为电浮动状态。具体来说,形成有反射膜82的天线基座70具有绝缘性。导电部110、120设置在介电体50内,因此,反射膜82与两导电部110、120被绝缘。另外,反射膜82与两电极101、102相隔,并且在两者之间介置天线基座70。因此,反射膜82与两电极101、102被绝缘。由此,维持反射膜82的浮动状态。
接下来,参照图10~图22对本实施方式的太赫兹装置10的制造方法进行说明。为了便于说明,首先,对1个太赫兹装置10的制造方法进行说明。
如图10所示,太赫兹装置10的制造方法包括在支撑基板130上形成柱部115、125的步骤。
支撑基板130包含单晶材料即半导体材料,在本实施方式中,为Si的单晶材料。本实施方式中的支撑基板130的厚度例如为725~775μm左右。此外,支撑基板130并不限定于Si晶圆,例如也可为玻璃基板。
形成柱部115、125的步骤例如包括在支撑基板130上形成基底层的步骤。该基底层的形成是利用溅镀法进行。在本实施方式中,在支撑基板130上形成Ti层作为基底层后,形成与Ti层相接的Cu层。也就是说,基底层由相互积层的Ti层及Cu层形成。在本实施方式中,Ti层的厚度为10~30nm左右,Cu层的厚度为200~800nm左右。此外,基底层的构成材料及厚度并不限定于以上所述。
继而,形成与基底层相接的镀覆层。镀覆层的形成是通过利用光刻法的抗蚀图案的形成及电镀进行。具体来说,以覆盖基底层的整个面的方式涂布感光性抗蚀剂,对该感光性抗蚀剂进行曝光、显影。由此形成经图案化的抗蚀剂层(以下,称为“抗蚀图案”)。感光性抗蚀剂例如使用旋转涂布机来涂布,但并不限定于此。此时,基底层的一部分从抗蚀图案露出。继而,将基底层作为导电路径进行电镀。由此,在从抗蚀图案露出的基底层上积层镀覆层。本实施方式的镀覆层的构成材料例如为Cu。形成镀覆层之后将抗蚀图案去除。通过以上步骤,形成柱部115、125。柱部115、125从支撑基板130朝向上方竖起。
如图11所示,太赫兹装置10的制造方法包括形成将柱部115、125覆盖的第1介电层131的第1密封步骤。在第1密封步骤中,例如通过铸模成型而形成第1介电层131。在本实施方式中,第1介电层131具有电绝缘性,例如为将环氧树脂作为主剂的合成树脂。第1介电层131构成介电体50的一部分。
用以形成第1介电层131的具体步骤为任意,例如想到如下步骤,即,形成比柱部115、125高的第1介电层131,其后对第1介电层131进行研磨,由此使柱部115、125的前端面露出。在此情况下,在第1介电层131的上表面形成研磨的印记即研磨痕。
另外,研磨第1介电层131时,存在柱部115、125的前端面被研磨的情况。在此情况下,可能在柱部115、125的前端面产生毛边。因此,太赫兹装置10的制造方法也可包括将柱部115、125的毛边去除的步骤。在此情况下,如图11所示,柱部115、125的前端面成为与第1介电层131的上表面相比稍微凹陷的位置。
如图12所示,太赫兹装置10的制造方法包括形成元件对向部111、121、电极对向部112、122及连接部113、123的步骤。在该步骤中,通过在第1介电层131上的图案化,而形成元件对向部111、121、电极对向部112、122及连接部113、123。此外,元件对向部111、121、电极对向部112、122及连接部113、123也可包含基底层及镀覆层。
此处,基于柱部115、125的前端面比第1介电层131的上表面凹陷的关系,在形成于柱部115、125的前端面上的电极对向部112、122形成凹陷112a、122a。
如图13及图14所示,太赫兹装置10的制造方法包括安装太赫兹元件20的元件安装步骤。元件安装步骤例如通过倒装芯片接合而进行。
例如如图13所示,元件安装步骤包括形成凸块114、124的步骤。形成凸块114、124的步骤例如包括在形成凸块114、124的凸块形成区域以外形成抗蚀剂层的步骤、将构成凸块114、124的导电层积层于凸块形成区域的步骤、及将抗蚀剂层去除的步骤。抗蚀剂层例如由感光性抗蚀剂等形成,且通过曝光、显影而图案化。
此外,当在导电部110、120的形成步骤中形成了不需要的基底层时,太赫兹装置10的制造方法也可具有将不需要的基底层去除的步骤。不需要的基底层例如可通过使用H2SO4(硫酸)及H2O2(过氧化氢)的混合溶液的湿式蚀刻而去除。
如图14所示,元件安装步骤包括使用凸块114、124将太赫兹元件20接合于导电部110、120的步骤。由此,太赫兹元件20倒装芯片安装在导电部110、120,太赫兹元件20与导电部110、120导通。
如图15所示,太赫兹装置10的制造方法包括对导电部110、120及太赫兹元件20积层第2介电层132的第2密封步骤。在第2密封步骤中,例如通过铸模成型而形成第2介电层132。在本实施方式中,第2介电层132由与第1介电层131相同的材料形成。也就是说,第2介电层132具有电绝缘性,例如为将环氧树脂作为主剂的合成树脂。介电体50包含第1介电层131及第2介电层132,第1介电层131的下表面构成介电主面51,第2介电层132的上表面构成介电背面52。太赫兹元件20及导电部110、120由两介电层131、132密封。
此外,也可在形成第2介电层132之前,在太赫兹元件20的下方(太赫兹元件20与第1介电层131或导电部110、120之间)例如填充以环氧树脂为主剂的底部填充胶。
附带来说,在本实施方式中,也可在第1介电层131与第2介电层132之间形成界面133。但是,两介电层131、132也可完全一体化,而不形成界面133。
如图16所示,太赫兹装置10的制造方法包括将支撑基板130去除而使介电体50的介电主面51及柱部115、125的基端面露出的步骤。将支撑基板130去除的步骤例如使用机械磨床。但是,支撑基板130的去除方法并不限定于使用机械磨床的构成。
如图17所示,太赫兹装置10的制造方法包括形成电极101、102的步骤。形成电极101、102的步骤例如通过无电解镀覆而进行。在本实施方式中,例如通过无电解镀覆而将Ni层、Pd层及Au层依序分别积层,由此形成电极101、102。
此外,电极101、102的形成方法并不限定于此,可依序积层Ni层及Au层,也可仅积层Au层,也可仅形成Sn,也可在Ni层上形成Sn。
另外,如图18所示,太赫兹装置10的制造方法包括形成天线基座70中的天线凹部80的步骤。在该步骤中,使用与天线面81对应形成的模具来形成具有天线面81的天线凹部80。
如图19所示,太赫兹装置10的制造方法包括在形成天线凹部80之后执行而形成构成反射膜82的金属膜134的步骤。在该步骤中,对基座主面71及天线面81两者形成金属膜134。
如图20所示,太赫兹装置10的制造方法包括将形成于基座主面71的金属膜134去除的步骤。将该基座主面71的金属膜134去除的具体方法为任意,例如可为通过图案化而去除的方法,也可为通过研磨而去除的方法。由此,仅在天线面81形成反射膜82。
此外,作为形成反射膜82的步骤,并不限于所述步骤。例如,太赫兹装置10的制造方法也可为具有以下步骤的构成,即,将基座主面71遮蔽;及通过使用电子束的蒸镀等使反射膜82形成于天线面81。在此情况下,无需将形成于基座主面71的反射膜82去除的步骤。
太赫兹装置10的制造方法包括将介电体50与形成有反射膜82的天线基座70组装的步骤。在该步骤中,使用黏接层91使天线基座70与介电体50黏接。由此,如图3所示,制造太赫兹装置10。
此外,为了便于说明,对1个太赫兹装置10的制造方法进行了说明,但也可同时制造多个太赫兹装置10。
例如如图21所示,准备集合板135,该集合板135埋设着多个包含太赫兹元件20、导电部110、120及电极101、102的单元。
另外,如图22所示,准备排列着多个天线凹部80及反射膜82的基座集合体136。然后,将集合板135与基座集合体136以位置对准的状态使用黏接剂贴合,之后通过切割(dicing)而切断。由此,制造多个太赫兹装置10。
此处,将集合板135与基座集合体136贴合时,可使用形成于集合板135的第1定位部135a及形成于基座集合体136的第2定位部136a,进行集合板135与基座集合体136的定位。例如能以两定位部135a、136a重叠的方式进行集合板135与基座集合体136的定位。
如图23所示,本实施方式的太赫兹装置10可在将天线基座70插入到设置在电路基板140的孔141的状态下安装在电路基板140。在此情况下,例如可使用焊料等导电性接合材142将两电极101、102接合于电路基板140。
接下来,利用图24及图25对本实施方式的作用进行说明。图24(a)示意性地表示由气体包围的太赫兹元件20,图24(b)是表示图24(a)的情况下的折射率变化的曲线图。图25(a)示意性地表示由气体及介电体50包围的太赫兹元件20,图25(b)是表示图25(a)的情况下的折射率变化的曲线图。
在本实施方式中,从太赫兹元件20产生的电磁波通过介电体50及气体空间92传输到反射膜82,并通过该反射膜82朝向一方向(在本实施方式中为上方)反射。由此,从太赫兹装置10(具体为装置主面11)输出电磁波。本实施方式的装置主面11也可以说是供通过反射膜82反射的电磁波输出的输出面。
此处,对以下两种情况进行比较来说明,即,假设在不经由介电体50而从太赫兹元件20朝向反射膜82传输电磁波;及经由介电体50从太赫兹元件20朝向反射膜82传输电磁波。
如图24(a)及图24(b)所示,在假设不存在介电体50而由气体包围太赫兹元件20的情况下,折射率在太赫兹元件20的内外交界处,具体来说,太赫兹元件20与气体的交界处变化较大。在此情况下,容易在太赫兹元件20的内外交界处发生电磁波的反射,因此电磁波容易被封入到太赫兹元件20内。这样一来,容易在太赫兹元件20内产生多个谐振模式。因此,有产生目标频率以外的频率的电磁波的疑虑。
在此方面,如图25(a)及图25(b)所示,在太赫兹元件20由具有低于元件折射率n1且高于气体折射率n3的介电折射率n2的介电体50包围的情况下,折射率随着远离太赫兹元件20而阶段性地变小。因此,在太赫兹元件20的内外交界处,具体来说,太赫兹元件20与介电体50的交界处的折射率的变化变小。由此,能够以某程度抑制太赫兹元件20的内外交界处的电磁波的反射,因此不易产生多个谐振模式。
根据以上详述的本实施方式,发挥了以下效果。
(1-1)太赫兹装置10具备产生电磁波的太赫兹元件20、包含介电材料且包围太赫兹元件20的介电体50、存在气体的气体空间92、及作为反射部的反射膜82。反射膜82具有介隔介电体50及气体空间92而与太赫兹元件20对向的部分,使太赫兹元件20产生且经由介电体50及气体空间92传输的电磁波朝向一方向反射。而且,如果将太赫兹元件20的折射率设为元件折射率n1,将位于气体空间92内的气体的折射率设为气体折射率n3,将介电体50的折射率设为介电折射率n2,那么为n1>n2>n3。
根据该构成,从太赫兹元件20产生的电磁波经由介电体50及气体空间92传输到反射膜82,并通过反射膜82朝向一方向反射。由此,能够提高电磁波的输出。也就是说,能够提高由太赫兹装置10输出的电磁波的增益。
此处,因为由具有元件折射率n1与气体折射率n3之间的折射率的介电体50包围太赫兹元件20,所以能够减小太赫兹元件20的内外交界处的折射率变化。由此,能够抑制太赫兹元件20的内外交界处的过度的电磁波反射,通过这样能够抑制在太赫兹元件20内产生多个谐振模式。因此,能够抑制产生目标频率以外的频率的电磁波。换句话说,能够提高由太赫兹元件20输出的电磁波的频率特性的Q值。由此,能够谋求太赫兹装置10中的增益的频率特性的提高。具体来说,能够抑制与电磁波的频率变化相对的增益的急遽变化,从而能够拓宽获得稳定且较高的增益的频带。
(1-2)介电体50具有与反射膜82对向的介电主面51、及与介电主面51相反侧的介电背面52。太赫兹装置10具备具有天线面81的天线基座70,该天线面81是以向远离太赫兹元件20的方向凹陷的方式弯曲。反射膜82为形成于天线面81的膜,气体空间92是由介电主面51及天线面81划分而成。
根据该构成,因为气体空间92是由介电主面51及天线面81划分而成,所以从介电主面51发出的电磁波通过气体空间92到达反射膜82。由此,能够获得(1-1)的效果。
(1-3)介电体50与天线基座70为独立个体,太赫兹装置10具备将介电体50与天线基座70固定的作为固定部的黏接层91。根据该构成,可通过黏接层91抑制介电体50与天线基座70的位置偏移,因此能够抑制太赫兹元件20与反射膜82的位置偏移。
(1-4)黏接层91设置在天线基座70的基座主面71与介电主面51之间,气体空间92由黏接层91密闭。根据该构成,能够抑制像阻碍电磁波传输那样的异物侵入到气体空间92内。另外,能够保护设置在气体空间92内的反射膜82。
(1-5)反射膜82形成于天线面81,但不形成于基座主面71。根据该构成,能够避免由形成于基座主面71的反射膜82反射电磁波。由此,能够抑制因不需要的反射波所导致的不良情况,例如抑制产生不需要的驻波。
(1-6)太赫兹元件20具备具有振荡点P1的元件主面21、及与元件主面21为相反侧的面即元件背面22。太赫兹元件20以元件主面21朝向反射膜82的状态由介电体50包围。根据该构成,从振荡点P1产生的电磁波不通过太赫兹元件20内而朝向反射膜82传输。由此,电磁波容易到达反射膜82,因此能够使用反射膜82适宜地反射电磁波。由此,能够谋求增益的进一步提高。
(1-7)反射膜82为抛物面天线形状。根据该构成,能够使电磁波适宜地朝向一方向反射。由此,能够谋求增益的提高。
(1-8)反射膜82以该反射膜82的焦点位于振荡点P1的方式配置。根据该构成,从振荡点P1产生的电磁波通过反射膜82向一方向引导。由此,能够减少未通过反射膜82朝向一方向反射的电磁波,从而能够谋求增益的提高。
(1-9)反射膜82为电浮动状态。根据该构成,能够抑制反射膜82吸收电磁波等不良情况。
(1-10)天线基座70由绝缘性材料形成。根据该构成,能够抑制反射膜82经由天线基座70与某些部件电连接。
(1-11)在太赫兹元件20的元件背面22形成有反射电磁波的元件反射层35。根据该构成,能够抑制从太赫兹元件20向上方泄漏的电磁波,并且能够提高从太赫兹元件20朝向反射膜82的电磁波的输出。由此,能够谋求增益的进一步提高。
(1-12)太赫兹装置10具备设置在介电体50内与太赫兹元件20电连接的导电部110、120。根据该构成,位于介电体50内的导电部110、120与位于介电体50外的反射膜82不易接触。由此,能够抑制导电部110、120与反射膜82的电连接。
(1-13)介电体50具有从z方向观察与天线基座70相比更向侧方突出的突出部61、62。在介电主面51上与突出部61、62对应的部分即伸出面51a、51b形成有与导电部110、120电连接的电极101、102。根据该构成,可使用电极101、102及导电部110、120实现太赫兹元件20与外部的电连接。
尤其是根据该构成,能够在将天线基座70插入到设置在电路基板140的孔141的状态下安装在电路基板140。由此,能够抑制将太赫兹装置10安装在电路基板140时太赫兹装置10从电路基板140向z方向突出,从而能够谋求低背化。
也就是说,通过太赫兹装置10具备具有反射膜82的天线基座70,能够谋求增益的提高,另一方面,太赫兹装置10在z方向上扩大相当于天线基座70的大小。因此,担忧安装在电路基板140时太赫兹装置10容易成为阻碍的不良情况。
对此,如果是两电极101、102形成于伸出面51a、51b的构成,那么可如上所述在将天线基座70插入到孔141的状态下将太赫兹装置10安装在电路基板140。具体来说,可将天线基座70插入到孔141直到电极101、102与电路基板140接触的位置。由此,能够减少太赫兹装置10从电路基板140的突出量,因此,能够抑制因具备天线基座70而导致的所述不良情况。
另外,因为两电极101、102形成于从z方向观察与天线基座70相比更向侧方突出的突出部61、62的伸出面51a、51b,所以从z方向观察两电极101、102与反射膜82不重叠。由此,通过反射膜82反射的电磁波的传输不易受到两电极101、102的阻碍。由此,能够抑制因通过反射膜82反射的电磁波的传输受到两电极101、102的阻碍而导致的增益下降。
(1-14)电极101、102与太赫兹装置10的z方向的中央部相比更向装置主面11侧偏倚而配置。根据该构成,能够增大插入到孔141的天线基座70的尺寸,因此能够谋求更低背化。
(1-15)太赫兹元件20具备形成于元件主面21的焊垫33a、34a。导电部110、120以从z方向观察与太赫兹元件20及电极101、102两者重叠的方式沿突出部61、62的突出方向即x方向延伸,且具备在z方向上与焊垫33a、34a对向的元件对向部111、121。太赫兹元件20介隔设置在焊垫33a、34a与元件对向部111、121之间的凸块114、124而倒装芯片安装在元件对向部111、121。由此,能够将太赫兹元件20与两电极101、102电连接。
尤其是因为采用倒装芯片安装作为太赫兹元件20的安装形态,所以与利用打线接合进行的安装相比,能够谋求信号传输的高速化。也就是说,在太赫兹波段的电磁波的高频段中,如果是利用打线接合进行的安装,就会担忧信号的传输速度因导线而导致速率限制的不良情况。在此方面,如果是不使用导线的倒装芯片安装,就不会产生所述不良情况。由此,能够谋求信号传输的高速化。
(1-16)导电部110、120具备与电极101、102对向的电极对向部112、122、及将元件对向部111、121与电极对向部112、122连接且沿x方向延伸的连接部113、123。如果将导电部110、120中的y方向作为宽度方向,那么连接部113、123的至少一部分形成为宽度比元件对向部111、121窄。根据该构成,因为连接部113、123的一部分或全部与反射膜82重叠,所以担忧因连接部113、123所导致的电磁波的遮断(以下,称为阻断)。
在此方面,在本实施方式中,因为连接部113、123的至少一部分形成为宽度比元件对向部111、121窄,所以能够减小被阻断的面积。由此,能够减轻阻断。
另外,因为元件对向部111、121形成为宽度比连接部113、123宽,所以能够增大接触面积。由此,能够适宜地进行使用凸块114、124的焊垫33a、34a与元件对向部111、121的电连接。
(1-17)电极对向部112、122形成为宽度比连接部113、123宽。根据该构成,因为能够增大接触面积,所以能够适宜地进行电极对向部112、122与电极101、102的电连接。
(1-18)第1连接部113具有形成为宽度比第1元件对向部111窄的第1连接主体部113a、及将第1连接主体部113a与第1元件对向部111相连的第1元件侧锥形部113b。第1元件侧锥形部113b形成为宽度随着从第1连接主体部113a朝向第1元件对向部111而逐渐变宽。根据该构成,能够减少在第1导电部110内产生的反射波。第2连接部123也相同。
(1-19)第1连接主体部113a形成为宽度比第1电极对向部112窄。第1连接部113具备将第1连接主体部113a与第1电极对向部112相连的第1电极侧锥形部113c,第1电极侧锥形部113c形成为宽度随着从第1连接主体部113a朝向第1电极对向部112而逐渐变宽。根据该构成,能够减少在第1导电部110内产生的反射波。第2连接部123也相同。
(1-20)两导电部110、120从z方向观察从太赫兹元件20向相互远离的方向延伸。例如,两焊垫33a、34a在x方向上相隔而对向配置。另外,两伸出面51a、51b在x方向上相隔而设,两电极101、102也在x方向上相隔而设。因此,两导电部110、120以与焊垫33a、34a及电极101、102两者对向的方式在相互远离的状态下沿x方向延伸。也就是说,两导电部110、120相对于x方向对称配置。由此,能够抑制因两导电部110、120不对称而导致的对电磁波的辐射模式的不良影响。
(1-21)第1焊垫33a及第1元件对向部111沿y方向延伸,第1凸块114沿y方向排列多个。同样,第2焊垫34a及第2元件对向部121沿y方向延伸,第2凸块124沿y方向排列多个。由此,能够增大接触面积,从而能够谋求接触电阻的减少。
此处,在两焊垫33a、34a于x方向上相隔而设的构成中,如果假设使两焊垫33a、34a沿x方向延伸,那么担忧如下不良情况,即,两焊垫33a、34a的相隔距离变短而产生短路的疑虑,或者因振荡点P1与两焊垫33a、34a的干涉而阻碍电磁波传输。在此方面,在本实施方式中,因为沿着与两焊垫33a、34a的对向方向正交的方向即y方向延伸,所以能够抑制所述不良情况。
(第1实施方式的变更例)
以下示出第1实施方式的太赫兹装置10的变更例。但是,下述变更例只要技术上不产生矛盾,那么可应用于其它实施方式,也可将变更例彼此组合。
·如图26所示,也可省略元件反射层35。在此情况下,太赫兹元件20向上方及下方两个方向输出电磁波。也就是说,太赫兹元件20可为对电磁波的输出具有指向性的构成,也可为不具有指向性的构成。
·反射膜82也可相对于振荡点P1遍及小于开口角度θ的角度范围而形成。也就是说,反射膜82也可为使从太赫兹元件20产生的电磁波的一部分反射的构成。
·如图27所示,电极101、102也可形成于介电背面52。具体来说,电极101、102形成于介电背面52中与突出部61、62对应的部分。在此情况下,柱部115、125也可从电极对向部112、122朝向介电背面52(上方)竖起。
·如图28所示,太赫兹装置10也可具备形成于介电背面52的减少反射膜150。减少反射膜150可称为抗反射膜,也可称为AR(Anti Reflection,防反射)镀膜。
减少反射膜150例如可形成于介电背面52中从z方向观察与导电部110、120或电极101、102重叠且不与反射膜82重叠的部分。由此,能够抑制因电磁波在导电部110、120或电极101、102发生反射而导致的驻波产生。此外,减少反射膜150的具体构成只要为能够至少减少太赫兹波段的电磁波的反射,那么为任意构成。
(第2实施方式)
参照图29~图31对第2实施方式的太赫兹装置10进行说明。在以下说明中,对与第1实施方式的太赫兹装置10共通的构成要素标注相同符号,有时省略其说明。
如图29所示,本实施方式的太赫兹装置10具备与太赫兹元件20电连接的作为特定元件一例的保护二极管160、170。保护二极管160、170对太赫兹元件20电连接,在本实施方式中,对太赫兹元件20并联连接。两保护二极管160、170对太赫兹元件20以彼此成为相反方向的方式连接。保护二极管160、170除了通常的二极管以外,也可为稳压二极管、肖特基二极管、或发光二极管。
此外,作为特定元件,并不限于保护二极管160、170,也可为控制IC(integratedcircuit,集成电路)(例如ASIC(Application-specific integrated circuit,专用集成电路))。控制IC例如可进行流向太赫兹元件20的电流侦测、放大、对太赫兹元件20的电力供给、或信号处理等。另外,特定元件与太赫兹元件20的连接形态为任意,例如也可为串联连接。
如图30所示,两保护二极管160、170设置在介电体50内。也就是说,介电体50将两保护二极管160、170及太赫兹元件20密封。
两保护二极管160、170配置在从z方向观察不与反射膜82重叠的位置。具体来说,保护二极管160、170设置在介电体50中的从天线基座70向侧方突出的突出部61、62内。由此,能够避免通过反射膜82反射的电磁波的输出受到保护二极管160、170的阻碍。本实施方式的两保护二极管160、170介隔太赫兹元件20在x方向上对向配置。
第1保护二极管160具有第1阳极电极161及第1阴极电极162。第1阳极电极161及第1阴极电极162例如形成于第1保护二极管160的z方向的两端面即下表面及上表面。第1保护二极管160以第1阳极电极161与第1导电部110接合的状态安装在第1导电部110(例如第1电极对向部112)上。
如图31所示,本实施方式的太赫兹装置10具备将第1保护二极管160与第2导电部120电连接的第1保护连接部163。第1保护连接部163设置在介电体50内,以不与反射膜82重叠的方式迂回,并且将第1阴极电极162与第2导电部120(详细为第2电极对向部122)相连。由此,第1保护二极管160电连接于两电极101、102。
如图30所示,第2保护二极管170具有第2阳极电极171及第2阴极电极172。第2阳极电极171及第2阴极电极172例如形成于第2保护二极管170的z方向的两端面即上表面及下表面。第2保护二极管170以第2阳极电极171与第2导电部120接合的状态安装在第2导电部120(例如第2电极对向部122)上。
如图31所示,本实施方式的太赫兹装置10具备将第2保护二极管170与第1导电部110电连接的第2保护连接部173。第2保护连接部173设置在介电体50内,以不与反射膜82重叠的方式迂回,并且将第2阴极电极172与第1导电部110(详细为第1电极对向部112)相连。由此,第2保护二极管170电连接于两电极101、102。保护连接部163、173可称为保护连接图案,也可称为保护连接膜。
在本实施方式中,第1保护二极管160配置在比第1电极101更靠内侧,第2保护二极管170配置在比第2电极102更靠内侧。换句话说,在沿x方向远离太赫兹元件20的方向上排列着保护二极管160、170及电极101、102。但是,保护二极管160、170密封在介电体50内,因此,保护二极管160、170与电极101、102不接触。
根据以上详述的本实施方式,发挥了以下作用效果。
(2-1)太赫兹装置10具备对太赫兹元件20并联连接的保护二极管160、170。根据该构成,例如在因静电等而导致太赫兹元件20的两端被施加高电压的情况下,可能经由保护二极管160、170使电流流动。由此,能够抑制过度的电流流向太赫兹元件20,因此能够保护太赫兹元件20。
(2-2)两保护二极管160、170对太赫兹元件20以彼此成为相反方向的方式连接。根据该构成,即使在产生哪一方向的高电压的情况下,也能保护太赫兹元件20。
(2-3)保护二极管160、170配置在从z方向观察不与反射膜82重叠的位置。根据该构成,能够抑制通过反射膜82反射的电磁波受到保护二极管160、170的阻碍。
(2-4)保护二极管160、170设置在突出部61、62内,安装在导电部110、120上。太赫兹装置10具备:第1保护连接部163,以从z方向观察不与反射膜82重叠的方式迂回,并且将第1保护二极管160与第2导电部120相连;及第2保护连接部173,以从z方向观察不与反射膜82重叠的方式迂回,并且将第2保护二极管170与第1导电部110相连。根据该构成,能够抑制阻碍通过反射膜82反射的电磁波,并且能够将第1保护二极管160及第2导电部120与第2保护二极管170及第1导电部110电连接。
(第2实施方式的变更例)
以下,示出第2实施方式的太赫兹装置10的变更例。但是,下述变更例只要技术上不产生矛盾,那么可应用于其它实施方式,也可将变更例彼此组合。
·如图32所示,保护二极管160、170也可配置在电极101、102的外侧,换句话说,配置在相对于电极101、102与太赫兹元件20侧相反侧。在此情况下可为,第1保护连接部163在比第2保护二极管170更靠内侧部分与第2导电部120相连,第2保护连接部173在比第1保护二极管160更靠内侧部分与第1导电部110相连。两保护连接部163、173的具体形状或位置可任意变更,例如也可一部分与反射膜82重叠。
(第3实施方式)
利用图33~图38对第3实施方式的太赫兹装置10进行说明。在以下说明中,对与第1实施方式的太赫兹装置10共通的构成要素标注相同符号,有时省略其说明。此外,为了便于图示,对于图36,将柱部201、202及导电部210、220的影线省略而示出。图39、41、43也相同。
如图33所示,本实施方式的太赫兹装置10无天线基座70。也就是说,在太赫兹装置10中也可省略反射膜82(反射部)。
在本实施方式中,介电主面51构成装置背面12。从太赫兹元件20产生的电磁波经由介电主面51输出。也就是说,本实施方式的太赫兹装置10从介电主面51(换句话说,装置背面12)输出电磁波。另外,介电侧面53~56构成装置侧面13~16。
本实施方式的太赫兹装置10具备形成于介电主面51的第1面电极181、182、及形成于介电背面52的第2面电极191、192作为电极。第1面电极181、182与第2面电极191、192在z方向上对向。第1面电极181、182与第2面电极191、192配置在从z方向观察不与太赫兹元件20重叠的位置,具体来说,配置在太赫兹元件20的外侧。
如图34所示,两第1面电极181、182是形成为彼此在x方向上相对的U字状的带状,在x方向上相隔而对向配置。第1面电极181、182以从z方向观察包围太赫兹元件20的方式呈框状。具体来说,第1面电极181、182形成于介电主面51中的y方向两端部,且具有比太赫兹元件20更向y方向延伸的第1基座电极181a、182a、及从第1基座电极181a、182a的y方向两端部朝向x方向突出的第1突出电极181b、182b。两第1突出电极181b、182b以相互靠近的方式突出,两第1突出电极181b、182b的前端面在x方向上相隔而对向。在此情况下,可以说以各第1面电极181、182的每一个从z方向观察从三个方向包围太赫兹元件20的方式呈框状,并且也可以说呈现两第1面电极181、182协同作用而从四个方向(x方向及y方向的两侧)包围太赫兹元件20的1个框状。
在本实施方式中,第1基座电极181a、182a的宽度(x方向长度)与第1突出电极181b、182b的宽度(y方向长度)相同。但是,并不限于此,第1基座电极181a、182a的宽度可比第1突出电极181b、182b的宽度宽,第1基座电极181a、182a的宽度也可比第1突出电极181b、182b的宽度窄。
如图35所示,两第2面电极191、192是形成为彼此在x方向上相对的U字状的带状,在x方向上相隔而对向配置。第2面电极191、192以从z方向观察包围太赫兹元件20的方式呈框状。具体来说,第2面电极191、192形成于介电背面52中的y方向两端部,且具有比太赫兹元件20更向y方向延伸的第2基座电极191a、192a、及从第2基座电极191a、192a的y方向两端部朝向x方向突出的第2突出电极191b、192b。两第2突出电极191b、192b以相互靠近的方式突出,两第2突出电极191b、192b的前端面在x方向上相隔而对向。在此情况下,可以说以各第2面电极191、192的每一个从z方向观察从三个方向包围太赫兹元件20的方式呈框状,并且也可以说呈现两第2面电极191、192协同作用而从四个方向(x方向及y方向的两侧)包围太赫兹元件20的1个框状。
在本实施方式中,第2基座电极191a、192a(x方向长度)与第2突出电极191b、192b的宽度(y方向长度)不同。具体来说,第2突出电极191b、192b的宽度比第2基座电极191a、192a的宽度窄。但是,并不限于此,第2基座电极191a、192a的宽度可比第2突出电极191b、192b的宽度宽,也可与其相同。
在本实施方式中,第1基座电极181a、182a的宽度与第2基座电极191a、192a的宽度相同。另一方面,第2突出电极191b、192b的宽度比第1突出电极181b、182b的宽度窄。但是,并不限于此,第1基座电极181a、182a的宽度与第2基座电极191a、192a的宽度也可不同,第2突出电极191b、192b的宽度可比第1突出电极181b、182b的宽度宽,也可与其相同。
如图33及图36所示,太赫兹装置10具备设置在介电体50内的导电性的柱部201、202。柱部201、202通过在z方向上贯通介电体50而将第1面电极181、182与第2面电极191、192电连接。
柱部201、202例如是包含相互积层的基底层及镀覆层而构成。基底层包含相互积层的Ti层及Cu层,其厚度为200~800nm左右。镀覆层的主要成分为Cu,设定得比基底层厚。柱部201、202例如通过电镀而形成。但是,柱部201、202的构成材料及形成方法并不限定于以上所述。
柱部201、202与第1面电极181、182及第2面电极191、192同样地设置在太赫兹元件20的外侧,形成为包围太赫兹元件20的框状。具体来说,柱部201、202形成为从z方向观察彼此在x方向上相对的U字状,具有比太赫兹元件20更向y方向延伸的基座柱部201a、202a、及设置在基座柱部201a、202a的y方向两端部的突出柱部201b、202b。
基座柱部201a、202a设置在第1基座电极181a、182a与第2基座电极191a、192a之间。两基座柱部201a、202a在x方向上相隔而对向配置。
突出柱部201b、202b设置在基座柱部201a、202a的y方向两端部一对。突出柱部201b、202b从基座柱部201a、202a以相互靠近的方式沿x方向突出。突出柱部201b、202b设置在第1突出电极181b、182b与第2突出电极191b、192b之间。突出柱部201b、202b是以突出方向即x方向为长边方向,以y方向为宽度方向,以z方向为高度方向的柱状。
在此情况下,可以说以各柱部201、202的每一个从z方向观察从三个方向包围太赫兹元件20的方式呈框状,并且也可以说呈现两柱部201、202协同作用而从四个方向(x方向及y方向的两侧)包围太赫兹元件20的1个框状。但是,两柱部201、202以不导通的方式彼此相隔配置。
如图36所示,柱部201、202具有内表面201c、202c及外表面201d、202d。内表面201c、202c配置在比外表面201d、202d更靠太赫兹元件20附近。第1内表面201c与第1元件侧面23、第3元件侧面25及第4元件侧面26对向,第2内表面202c与第2元件侧面24、第3元件侧面25及第4元件侧面26对向。
在本实施方式中,内表面201c、202c与对应的各元件侧面23~26的对向距离L能以满足谐振条件的方式设定,具体来说,可为(λ'R/4)+((λ'R/2)×N)(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。由此,通过内表面201c、202c使电磁波谐振反射。也就是说,柱部201、202作为谐振器而发挥功能。
另外,在x方向上的两基座柱部201a、202a间的距离为3λ'R以下的情况下,该距离可为(λ'R/4)+((λ'R/2)×N)(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。此外,两基座柱部201a、202a间的距离为任意,尤其是在两基座柱部201a、202a间的距离相当大的情况下(例如大于3λ'R的情况下),可任意设定。
此外,各对向距离L只要满足所述条件,那么也可互不相同。例如,第1元件侧面23与第1内表面201c的对向距离L和第3元件侧面25与第1内表面201c的对向距离L可相同,也可不同。同样地,第1元件侧面23与第1内表面201c的对向距离L和第2元件侧面24与第2内表面202c的对向距离L可相同,也可不同。另外,第3元件侧面25与第1内表面201c的对向距离L和第3元件侧面25与第2内表面202c的对向距离L可相同,也可不同。
如图36所示,本实施方式的导电部210、220从基座柱部201a、202a沿x方向延伸到与焊垫33a、34a重叠的位置。详细来说,两导电部210、220从基座柱部201a、202a的y方向的中央部以相互靠近的方式沿x方向延伸。第1焊垫33a与第1导电部210对向,第2焊垫34a与第2导电部220对向。而且,第1焊垫33a与第1导电部210通过第1凸块114电连接,第2焊垫34a与第2导电部220通过第2凸块124电连接。
在本实施方式的太赫兹装置10中,经由导电部210、220及柱部201、202,太赫兹元件20与第1面电极181、182电连接,并且太赫兹元件20与第2面电极191、192电连接。
此外,如图33所示,本实施方式的导电部210、220具有相对于柱部201、202沿x方向伸出的伸出导电部211、221。因此,如图36所示,在设置有导电部210、220的平面上,由伸出导电部211、221形成宽度在x方向上比基座柱部201a、202a宽的导电区域。
接下来,利用图37及图38,作为本实施方式的作用而对太赫兹装置10的安装形态进行说明。
本实施方式的太赫兹装置10是使用第1面电极181、182或第2面电极191、192中任一个来安装。
例如,如图37所示,太赫兹装置10也可使用第1面电极181、182安装在电路基板140。在此情况下,例如可在第1面电极181、182与电路基板140之间设置导电性接合材142。在此情况下,电磁波朝向上方输出。在该构成中,如图37所示,可在电路基板140形成供电磁波传输的孔141。孔141例如可形成为从z方向观察比太赫兹元件20大。
另外,例如如图38所示,太赫兹装置10也可使用第2面电极191、192安装在电路基板140。在此情况下,例如可由设置在第2面电极191、192与电路基板140之间的导电性接合材142接合太赫兹装置10与电路基板140。在此情况下,也可不在电路基板140设置孔141。
根据以上详述的本实施方式,发挥了以下效果。
(3-1)太赫兹装置10具备产生电磁波的太赫兹元件20、以及包围太赫兹元件20且具有介电主面51及介电背面52的介电体50。太赫兹装置10具备形成于介电主面51且与太赫兹元件20电连接的第1面电极181、182、及形成于介电背面52且与太赫兹元件20电连接的第2面电极191、192。根据该构成,可使用第2面电极191、192或第1面电极181、182中任一个安装太赫兹装置10,因此能够谋求安装自由度的提高。
(3-2)尤其是在通过太赫兹元件20具有元件反射层35等将电磁波的输出方向规定为一方向的情况下,存在如下情况,即,必须与电磁波的输出方向相应地安装太赫兹装置10,导致太赫兹装置10的安装受到限制。
在此方面,根据本实施方式,因为设置有第1面电极181、182及第2面电极191、192,所以在哪一方向均可对电路基板140安装太赫兹装置10。由此,能够考虑到电磁波的输出方向并且将太赫兹装置10安装于电路基板140。
(3-3)太赫兹装置10具备通过贯通介电体50而将第1面电极181、182与第2面电极191、192电连接的导电性的柱部201、202。柱部201、202协同作用而包围太赫兹元件20。根据该构成,沿x方向或y方向行进的电磁波通过柱部201、202反射。由此,能够在介电体50内使电磁波发生谐振,通过这样能够谋求电磁波的输出提高。
(第3实施方式的变更例)
以下示出第3实施方式的太赫兹装置10的变更例。但是,下述变更例只要技术上不产生矛盾,那么可应用于其它实施方式,也可将变更例彼此组合。
·如图39所示,导电部210、220也可沿y方向延伸而连接于突出柱部201b、202b。在此情况下,也可第1导电部210与第1柱部201协同作用而形成为钩状,也可为第2导电部220与第2柱部202协同作用而形成为钩状。
·如图40及图41所示,第1面电极181、182也可不呈框状。例如第1面电极181、182也可为以y方向为长边方向且以x方向为短边方向的矩形状。第1面电极181、182例如设置在介电主面51中的y方向的两端部附近。第2面电极191、192也相同。
在此情况下,如图41所示,柱部201、202也可不呈框状。例如柱部201、202也可为以z方向为高度方向的角柱状。也就是说,柱部201、202并不限于包围太赫兹元件20的构成。另外,柱部201、202的形状并不限于角柱状,而为任意形状,例如也可为圆柱状。
·如图42及图43所示,第1面电极181、182也可集中配置在介电主面51中的1个端部。例如,第1面电极181、182也可在介电主面51中的y方向两端部中的一端部沿x方向排列设置。第2面电极191、192也相同。
在此情况下,柱部201、202可在z方向上贯通介电体50中的第1面电极181、182与第2面电极191、192之间的部分,将第1面电极181、182与第2面电极191、192电连接。另外,如图43所示,导电部210、220可沿y方向延伸。
·如图44所示,太赫兹装置10也可具备具有反射膜82的天线基座70。在此情况下,从太赫兹元件20产生的电磁波通过反射膜82反射,从装置主面11(介电背面52)输出。也就是说,太赫兹装置10从装置主面11输出电磁波。
在本变更例中,第1面电极181、182及第2面电极191、192可形成于不与反射膜82重叠的部分。例如也可为第1面电极181、182形成于介电主面51中相对于天线基座70来说的侧方部分,第2面电极191、192形成于介电背面52中相对于天线基座70来说的侧方部分。
另外,柱部201、202可形成于不与反射膜82重叠的部分。例如如图44所示,柱部201、202可设置在突出部61、62内。
·如图45所示,也可省略元件反射层35。由此,电磁波从上方及下方两个方向输出。在此情况下,太赫兹装置10对形成有供电磁波传输的孔141的电路基板140,可使用第1面电极181、182从电路基板140的上方安装,也可使用第2面电极191、192从电路基板140的下方安装。由此,能够朝向上下两个方向输出电磁波。
在无元件反射层35的情况下,元件厚度D1可设定为(λ'InP/2)+(λ'InP/2)×N(N为0以上的整数:N=0、1、2、…)。通过如上所述那样设定元件厚度D1,能够在太赫兹元件20的内部激发驻波。但是,元件厚度D1并不限于所述,而为任意厚度。
·如图46所示,太赫兹装置10也可具备保护二极管160、170作为特定元件的一例。例如,保护二极管160、170可安装在伸出导电部211、221。在此情况下,第1伸出导电部211可以能够安装第1保护二极管160的方式比第1面电极181及第2面电极191更向外侧延伸。同样地,第2伸出导电部221可以能够安装第2保护二极管170的方式比第1面电极182及第2面电极192更向外侧延伸。
另外,如图46及图47所示,太赫兹装置10可具备将第1保护二极管160与第2柱部202电连接的第1保护连接部231、及将第2保护二极管170与第1柱部201电连接的第2保护连接部232。第1保护连接部231能以不与第1柱部201接触的方式迂回,并且将第1保护二极管160与第2柱部202相连。第2保护连接部232能以不与第2柱部202接触的方式迂回,并且将第2保护二极管170与第1柱部201相连。此外,两保护连接部231、232的具体形状或位置可任意变更。
·如图48所示,太赫兹元件20与保护二极管160、170也可为积层的构成。此外,在图48中,为了便于附图,仅图示第1保护二极管160,实际上保护二极管160、170沿y方向排列设置。
保护二极管160、170设置在相对于太赫兹元件20与元件主面21相反侧的元件背面22侧。详细来说,保护二极管160、170设置在与元件反射层35对向的位置。保护二极管160、170从z方向观察与太赫兹元件20重叠。
在本变更例中,第1保护二极管160具备形成于下表面的第1阳极电极161及第1阴极电极162。第1阳极电极161及第1阴极电极162在x方向上相隔配置。
太赫兹装置10具有将第1保护二极管160与柱部201、202电连接的保护连接部241、242。阳极保护连接部241经由接合材将第1阳极电极161与第1柱部201电连接。阴极保护连接部242经由接合材将第1阴极电极162与第2柱部202电连接。第2保护二极管170也相同。
阳极保护连接部241从z方向观察,可与第1导电部210重叠,也可不重叠。同样地,阴极保护连接部242从z方向观察,可与第2导电部220重叠,也可不重叠。
此外,太赫兹装置10可具有将第2保护二极管170与柱部201、202电连接的保护连接部。
如上所述,通过积层太赫兹元件20与保护二极管160、170,能够抑制太赫兹装置10在x方向或y方向上的大型化。另外,因为保护二极管160、170设置在电磁波不传输的位置、即元件背面22侧且与元件反射层35(换句话说,太赫兹元件20)对向的位置,所以能够抑制电磁波的传输受到保护二极管160、170的阻碍。
(其它变更例)
所述各实施方式是可获得与本发明相关的太赫兹装置的方式的例示,并不意图限制其方式。与本发明相关的太赫兹装置可获得与所述各实施方式中例示的方式不同的方式。其一例为对所述各实施方式的一部分构成进行替换、变更、或省略而得的方式、或者对所述各实施方式附加新的构成而得的方式。以下各变更例只要不产生技术上的矛盾,那么可相互组合。此外,为了便于说明,在以下变更例中,基本上利用第1实施方式进行说明,但只要不产生技术上的矛盾,那么也可应用于其它实施方式。
·如图49及图50所示,太赫兹元件20也可在两焊垫33a、34a于y方向上对向配置的状态下设置在介电体50内。两焊垫33a、34a可沿x方向延伸,例如为以x方向为长边方向且以y方向为短边方向的矩形状。另外,两电极101、102可沿y方向排列设置在第2伸出面51b。
在此情况下,两导电部110、120可沿y方向排列。例如,两导电部110、120从太赫兹元件20朝向第2突出部62沿x方向延伸。具体来说,导电部110、120以与焊垫33a、34a及电极101、102两者对向的方式沿x方向延伸。在此情况下,两元件对向部111、121在y方向上相隔配置,两电极对向部112、122在y方向上相隔配置,两连接部113、123在y方向上相隔配置。
在本变更例中,元件对向部111、121可形成为以x方向为长边方向且以y方向为宽度方向的矩形状。在此情况下,可为第1凸块114在第1元件对向部111与第1焊垫33a之间沿x方向排列多个,也可为第2凸块124在第2元件对向部121与第2焊垫34a之间沿x方向排列多个。
另外,连接主体部113a、123a的宽度(y方向长度)W1、W3可设定得比元件对向部111、121的宽度(y方向长度)W2、W4窄。
根据本变更例,因为两导电部110、120排列配置,所以两导电部110、120靠近。由此,能够谋求在两导电部110、120内传输的信号的高速化。由此,能够进行高速的调制信号的收发。在此情况下,也可省略第1突出部61。
另外,两电极101、102也可设置在介电主面51或介电背面52上与第1突出部61对应的部分。在此情况下,也可为两导电部110、120从z方向观察从太赫兹元件20朝向第1突出部61沿x方向延伸。也就是说,两电极101、102也可集中形成于与第1突出部61对应的部分或与第2突出部62对应的部分中任一部分。
·如图51及图52所示,第1元件侧锥形部251也可为单侧锥形。具体来说,第1元件侧锥形部251也可为构成为具有:第1元件侧平坦面252,与y方向正交;及第1元件侧倾斜面253,以随着从第1连接主体部113a朝向第1元件对向部111而远离第1元件侧平坦面252的方式倾斜。
另外,第1电极侧锥形部254也可为构成为具有:第1电极侧平坦面255,与y方向正交;及第1电极侧倾斜面256,以随着从第1连接主体部113a朝向第1电极对向部112而远离第1电极侧平坦面255的方式倾斜。
同样地,第2元件侧锥形部261也可为单侧锥形。具体来说,第2元件侧锥形部261也可为构成为具有:第2元件侧平坦面262,与y方向正交;及第2元件侧倾斜面263,以随着从第2连接主体部123a朝向第2元件对向部121而远离第2元件侧平坦面262的方式倾斜。
另外,第2电极侧锥形部264也可为构成为具有:第2电极侧平坦面265,以与y方向正交、及第2电极侧倾斜面266,以随着从第2连接主体部123a朝向第2电极对向部122而远离第2电极侧平坦面265的方式倾斜。
在此情况下,第1元件侧平坦面252与第2元件侧平坦面262在y方向上对向,第1电极侧平坦面255与第2电极侧平坦面265在y方向上对向。由此,两导电部110、120中的y方向的相隔距离固定。
·如图53及图54所示,两连接主体部113a、123a也可比两元件对向部111、121更相互靠近而配置。也就是说,两连接主体部113a、123a的对向距离也可比两元件对向部111、121的对向距离短。在此情况下,两元件侧锥形部271、272能以随着从连接主体部113a、123a朝向元件对向部111、121而逐渐相互远离的方式倾斜。由此,能够谋求在两导电部110、120内传输的信号的更高速化。
在此情况下,第1元件侧锥形部271中的一对第1元件侧倾斜面271a向同一方向倾斜,并且它们的倾斜角度以宽度随着朝向第1元件对向部111而逐渐变宽的方式不同。另外,第2元件侧锥形部272中的一对第2元件侧倾斜面272a向与第1元件侧倾斜面271a相反的方向倾斜,并且它们的倾斜角度以宽度随着朝向第2元件对向部121而逐渐变宽的方式不同。总之,元件侧锥形部及电极侧锥形部的具体形状为任意。
·也可将第1元件侧锥形部113b及第1电极侧锥形部113c中至少一个省略。同样地,也可将第2元件侧锥形部123b及第2电极侧锥形部123c中至少一个省略。
·连接部113、123的一部分与元件对向部111、121为相同宽度。也就是说,连接部113、123的至少一部分只要宽度比元件对向部111、121窄即可。
·连接主体部113a、123a的宽度W1、W3与元件对向部111、121的宽度W2、W4也可相同。也就是说,连接部113、123与元件对向部111、121也可为相同宽度。另外,连接主体部113a、123a的宽度W1、W3与电极对向部112、122的宽度也可相同。元件对向部111、121的宽度W2、W4与电极对向部112、122的宽度可相同,也可不同。
·元件对向部111、121及电极对向部112、122的具体形状为任意,也可为圆形或椭圆形。
·电极101、102的至少一部分也可形成为与反射膜82重叠的部分。
·如图55所示,太赫兹元件20也可配置在从z方向观察振荡点P1偏离反射膜82的中心点P2的位置。也就是说,反射膜82的焦点也可与振荡点P1不一致。
·太赫兹元件20中的两焊垫33a、34a的位置或形状可任意变更。例如如图56所示,两焊垫33a、34a可不介隔振荡点P1在x方向或y方向上对向配置,也可集中配置在元件主面21的y方向端部。在此情况下,两焊垫33a、34a可相互绝缘。
另外,两元件导电层33、34的一部分也可构成偶极天线。也就是说,也可为天线在太赫兹元件20的元件主面21侧集成化。此外,关于天线的具体构成,并不限定于偶极天线,而为任意构成,也可为槽孔天线、领结型天线或环形天线等其它天线。
·如图56所示,太赫兹元件20也可具有MIM(Metal Insulator Metal,金属-绝缘体-金属)反射器280。MIM反射器280是通过第1元件导电层33的一部分与第2元件导电层34的一部分在z方向上夹住绝缘体而构成。MIM反射器280使第1元件导电层33的一部分与第2元件导电层34的一部分高频地短路。MIM反射器280可使高频电磁波反射。
·如图57所示,天线凹部80也可具有与天线面81相比扩径的扩径面281、及形成于天线面81与扩径面281之间的阶差面282。阶差面282是与z方向交叉的面。在该构成中,反射膜82遍及天线面81及阶差面282而形成。
·如图58所示,反射膜82也可为遍及天线面81的一部分的范围而形成的构成。另外,反射膜82也可相对于振荡点P1遍及小于开口角度θ的角度而形成。反射膜只要能使从太赫兹元件20产生的电磁波的至少一部分向一方向反射即可,也可为仅使一部分电磁波反射的构成。
·反射膜82的具体形状并不限于抛物面天线形状,可采用各种天线形状。例如,反射膜82也可为平面天线形状。在此情况下,也可为天线凹部80是具有与z方向正交的底面的形状,反射膜82是形成于该底面的平面天线形状。也就是说,天线凹部80并不限于弯曲的形状。
另外,在介电体50形成有划分出气体空间92的凹部。在此情况下,也可省略天线凹部80。在本变更例中,反射膜82也可为形成于基座主面71的平面天线形状。
·反射膜并不限于1个膜,也可包含分离的多个部分。例如可在反射膜形成狭缝,也可形成孔。也就是说,反射膜的形状可适当变更。
·天线基座70的形状可适当变更。例如,可如图59所示,天线基座70是将拐角部分切掉而形成的穹顶形状,也可如图60所示,在天线基座70形成空心部290。
另外,也可如图61所示,天线基座70从z方向观察形成为圆形状。具体来说,天线基座70也可为以z方向为轴线方向的圆柱状。在此情况下,在天线基座70的周围形成介电主面51露出的露出区域300。露出区域300形成于天线基座70的四角。
在本变更例中,太赫兹装置10例如可使用露出区域300安装在电路基板140。具体来说,形成于电路基板140的孔141的直径与天线基座70的外围直径相同或稍微比其大。在此情况下,如果将天线基座70插入到孔141,那么露出区域300与电路基板140相抵接。
另外,在本变更例中,太赫兹元件20以与x方向及y方向两者交叉的方式倾斜配置。而且,在4个露出区域300中相互倾斜对向配置的一对露出区域300形成有电极101、102。
导电部110、120以将太赫兹元件20与电极101、102电连接的方式沿着与x方向及y方向两者交叉的倾斜方向延伸。在此情况下,也可以说导电部110、120从z方向观察从太赫兹元件20向相互远离的方向延伸。
太赫兹装置10使用设置在露出区域300上形成的电极101、102与电路基板140之间的导电性接合材142安装在电路基板140。由此,不使用突出部61、62便可将太赫兹装置10安装在电路基板140。因此,可省略突出部61、62。也就是说,无须设置突出部61、62,且无须在伸出面51a、51b设置电极101、102。
·如图62所示,黏接层91的内周端也可比反射膜82更向内侧(换句话说,太赫兹元件20侧)伸出。
·另外,如图63及图64所示,黏接层91的内周端也可配置在比反射膜82的表面更靠x方向及y方向外侧(换句话说,基座侧面73~76侧)。例如如图63所示,黏接层91的内周端也可配置在与天线面81成为同一平面的位置。另外,如图64所示,黏接层91的内周端也可配置在比天线面81更靠x方向及y方向外侧。
·两突出部61、62可沿y方向突出而非x方向,也可沿x方向及y方向两者突出。形成于介电主面51上与突出部61、62对应的部分即伸出面51a、51b的电极101、102也相同。
·太赫兹元件20也能以元件背面22朝向反射膜82的方式配置。也就是说,反射膜82也可对太赫兹元件20设置在元件背面22侧而非元件主面21侧。在此情况下,可省略元件反射层35。
·也可在基座主面71形成反射膜82。在此情况下,例如可在与基座主面71对向的位置形成减少反射膜。
·反射膜82也可并非电浮动状态。也就是说,反射部不必为电浮动状态。
·存在于气体空间92内的气体不限于空气,只要为具有低于介电折射率n2的折射率的气体,可任意变更。
·介电体50的具体材料只要为使电磁波透过且介电折射率n2高于气体折射率n3且低于元件折射率n1的材料,那么可任意变更。
·元件基板31的构成材料也可为InP以外的半导体。因为元件折射率n1为元件基板31的折射率,所以在变更元件基板31的构成材料的情况下,元件折射率n1也会变更。因此,元件基板31可包含折射率高于介电折射率n2的材料。
·介电体50与天线基座70也可通过黏接以外的方法固定,例如也可通过熔接等固定。
·介电体50与天线基座70也可一体形成。在此情况下,可省略黏接层91。
·天线基座70也可由金属形成。在此情况下,也可省略反射膜82。在该构成中,通过天线面81反射电磁波。在该构成中,天线基座70对应于“反射部”。在此情况下,天线基座70能以成为电浮动状态的方式被绝缘。但是,并不限于此,天线基座70也可连接于地线等。
此外,在本构成中,天线面81与太赫兹元件20介隔介电体50及气体空间92而对向,另一方面,基座主面71与太赫兹元件20不介隔气体空间92而对向。也就是说,反射部的一部分也可不介隔气体空间92而与太赫兹元件20对向。也就是说,反射部只要具有介隔介电体50及气体空间92而与太赫兹元件20对向的部分即可,无须反射部的全部介隔介电体50及气体空间92而与太赫兹元件20对向。
·如图65所示,介电体50也可为不覆盖元件背面22的构成。也就是说,元件背面22(或元件反射层35)也可露出。也就是说,介电体50只要至少包围太赫兹元件20中的元件主面21及各元件侧面23~26即可。
·也可在介电体50与天线基座70之间设置介隔物。在此情况下,气体空间92也可由介隔物的面与天线面81划分而成。
·通过反射膜82反射的电磁波的方向(即一方向)为任意。另外,反射膜82只要为使电磁波整体向一方向反射的膜即可,通过反射膜82反射的所有电磁波的方向不必一致。例如通过反射膜82反射的电磁波中也可包括相对于所述一方向倾斜的电磁波。
·导电部110、120也可形成于介电体50外。例如,导电部110、120也可在与太赫兹元件20电连接的状态下形成于介电主面51或介电背面52。但是,如果着眼于抑制反射膜82与导电部110、120短路的点,那么导电部110、120可设置在介电体50内。
·如图66所示,第1导电部310及第2导电部320也可在不与反射膜82重叠的范围内形成得较大。
例如第1导电部310具有从z方向观察形成于反射膜82周围的第1基座导电部311、及从第1基座导电部311朝向太赫兹元件20突出的第1突出导电部316。
第1基座导电部311例如以从z方向观察与第2基座导电部321协同作用而包围反射膜82的方式形成。第1基座导电部311是如沿着反射膜82的开口缘(换句话说,天线凹部80的开口缘)挖空那样的形状。由此,使得第1基座导电部311与反射膜82不重叠。
第1基座导电部311具有设置在从z方向观察在x方向上与反射膜82错开的位置且沿y方向延伸的部分、及从该部分的y方向端部(第4介电侧面56侧的端部)沿x方向延伸的部分。第1基座导电部311的一部分形成于第1突出部61内,在z方向上与第1电极101对向。也就是说,第1基座导电部311具有与第1电极101对向的第1电极对向部312。
第1基座导电部311具有第1基端面313及第1前端面314作为在x方向上与第2导电部320(第2基座导电部321)对向的面。第1基端面313与第1前端面314在x方向上错开,具体来说,第1前端面314配置在比第1基端面313更靠第2突出部62附近。例如,第1基端面313配置在比太赫兹元件20更靠第1突出部61侧,另一方面,第1前端面314配置在比太赫兹元件20更靠第2突出部62侧。
第1基座导电部311具有将第1基端面313与第1前端面314相连的第1弯曲面315。第1弯曲面315从z方向观察沿着反射膜82的开口缘(换句话说,天线凹部80的开口缘)弯曲。
第1突出导电部316从第1弯曲面315朝向太赫兹元件20突出。第1突出导电部316以y方向为宽度方向沿x方向延伸,第1突出导电部316的前端部与太赫兹元件20对向。也就是说,第1突出导电部316具有从z方向观察与反射膜82重叠的第1突出主体部317、及与太赫兹元件20重叠的第1元件对向部318。如图66所示,第1元件对向部318形成为宽度比第1突出主体部317宽。
与第1导电部310相同,第2导电部320具有从z方向观察形成于反射膜82周围的第2基座导电部321、及从第2基座导电部321朝向太赫兹元件20突出的第2突出导电部326。
第2基座导电部321例如以从z方向观察与第1基座导电部311协同作用而包围反射膜82的方式形成。也就是说,本变更例中的两基座导电部311、321从z方向观察协同作用而包围反射膜82。第2基座导电部321是如沿着反射膜82的开口缘(换句话说,天线凹部80的开口缘)挖空那样的形状。由此,使得第2基座导电部321与反射膜82不重叠。
第2基座导电部321具有设置在从z方向观察在x方向上与反射膜82错开的位置且沿y方向延伸的部分、及从该部分的y方向端部(第4介电侧面56侧的端部)沿x方向延伸的部分。第2基座导电部321的一部分形成于第2突出部62内,在z方向上与第2电极102对向。也就是说,第2基座导电部321具有与第2电极102对向的第2电极对向部322。
第2基座导电部321具有第2基端面323及第2前端面324作为在x方向上与第1导电部310(第1基座导电部311)对向的面。第2基端面323与第2前端面324在x方向上错开,具体来说,第2前端面324配置在比第2基端面323更靠第1突出部61附近。例如,第2基端面323配置在比太赫兹元件20更靠第2突出部62侧,另一方面,第2前端面324配置在比太赫兹元件20更靠第1突出部61侧。
第1基座导电部311与第2基座导电部321在x方向上相隔而对向。具体来说,第1前端面314与第2基端面323在x方向上相隔而对向,第1基端面313与第2前端面324在x方向上相隔而对向。在两基座导电部311、321之间介置介电体50,使得两基座导电部311、321不短路。第1基端面313、第1前端面314、第2基端面323及第2前端面324也可以说是在两基座导电部311、321中相互对向的对向面。
第2基座导电部321具有将第2基端面323与第2前端面324相连的第2弯曲面325。第2弯曲面325从z方向观察沿着反射膜82的开口缘(换句话说,天线凹部80的开口缘)弯曲。
第2突出导电部326从第2弯曲面325朝向太赫兹元件20突出。第2突出导电部326以y方向为宽度方向沿x方向延伸,第2突出导电部326的前端部与太赫兹元件20对向。也就是说,第2突出导电部326具有从z方向观察与反射膜82重叠的第2突出主体部327、及与太赫兹元件20重叠的第2元件对向部328。如图66所示,第2元件对向部328形成为宽度比第2突出主体部327宽。
在该变更例中,太赫兹装置10也可具备第1保护二极管160及第2保护二极管170。第1保护二极管160及第2保护二极管170电连接于两基座导电部311、321。
例如,第1基座导电部311具有从第1前端面314朝向第2基端面323突出的第1凸部314a,第2基座导电部321具有从第2基端面323凹陷的第2凹部323a。第1凸部314a的一部分进入到第2凹部323a内。第1保护二极管160遍及第1凸部314a及第2基座导电部321而配置。
如图67所示,第1阳极电极161及第1阴极电极162也可形成于第1保护二极管160中的x方向两端部。在此情况下,可为第1阳极电极161接合于第1凸部314a,第1阴极电极162接合于第2基座导电部321。由此,第1保护二极管160电连接于两导电部310、320。此外,也可为第1阴极电极162接合于第1凸部314a,第1阳极电极161接合于第2基座导电部321。
也可如图66所示,第2基座导电部321具有从第2前端面324朝向第1基端面313突出的第2凸部324a,第1基座导电部311具有从第1基端面313凹陷的第1凹部313a。第2凸部324a的一部分进入到第1凹部313a内。第2保护二极管170也可遍及第2凸部324a及第1基座导电部311而配置。
与第1保护二极管160同样地,第2保护二极管170可具有形成于x方向两端部的第2阳极电极171及第2阴极电极172,以连接方向与第1保护二极管160相反的方式接合于第2凸部324a及第1基座导电部311。
此处,作为从第1电极对向部312起的电流路径,有从第1电极对向部312朝向第1保护二极管160的第1电流路径CP1、从第1电极对向部312朝向第2保护二极管170的第2电流路径CP2、及从第1电极对向部312朝向第1元件对向部318的第3电流路径CP3。
在这种构成中,第1导电部310能以第1电流路径CP1及第2电流路径CP2的配线电阻低于第3电流路径CP3的配线电阻的方式形成。例如,将第1电流路径CP1中的最小宽度设为第1最小宽度Wm1,将第2电流路径CP2中的最小宽度设为第2最小宽度Wm2,将第3电流路径CP3中的最小宽度设为第3最小宽度Wm3。在此情况下,第1最小宽度Wm1及第2最小宽度Wm2可大于第3最小宽度Wm3。
在图66的例中,第1最小宽度Wm1为第1弯曲面315与第1基座导电部311的y方向端面之间的最短距离,第2最小宽度Wm2为第1基端面313的宽度(y方向长度),第3最小宽度Wm3为第1突出主体部317的宽度。另外,第1最小宽度Wm1及第2最小宽度Wm2也可大于第1元件对向部318的宽度。
此外,第1电流路径CP1可以说是从第1保护二极管160朝向第1电极对向部312的路径,也可以说是第1保护二极管160与第1电极对向部312之间的电流路径。同样地,第2电流路径CP2可以说是从第2保护二极管170朝向第1电极对向部312的路径,也可以说是第2保护二极管170与第1电极对向部312之间的电流路径。第3电流路径CP3可以说是从第1元件对向部318朝向第1电极对向部312的路径,也可以说是第1元件对向部318与第1电极对向部312之间的电流路径。
同样地,作为从第2电极对向部322起的电流路径,有从第2电极对向部322朝向第2保护二极管170的第4电流路径CP4、从第2电极对向部322朝向第1保护二极管160的第5电流路径CP5、及从第2电极对向部322朝向第2元件对向部328的第6电流路径CP6。
在该构成中,第2导电部320能以第4电流路径CP4及第5电流路径CP5的配线电阻低于第6电流路径CP6的配线电阻的方式形成。例如,如果将第4电流路径CP4中的最小宽度设为第4最小宽度Wm4,将第5电流路径CP5中的最小宽度设为第5最小宽度Wm5,将第6电流路径CP6中的最小宽度设为第6最小宽度Wm6,那么第4最小宽度Wm4及第5最小宽度Wm5可大于第6最小宽度Wm6。
在图66的例中,第4最小宽度Wm4为第2弯曲面325与第2基座导电部321的y方向端面之间的最短距离,第5最小宽度Wm5为第2基端面323的宽度(y方向长度),第6最小宽度Wm6为第2突出主体部327的宽度。另外,第4最小宽度Wm4及第5最小宽度Wm5也可大于第2元件对向部328的宽度。
此外,第4电流路径CP4可以说是从第2保护二极管170朝向第2电极对向部322的路径,也可以说是第2保护二极管170与第2电极对向部322之间的电流路径。同样地,第5电流路径CP5可以说是从第1保护二极管160朝向第2电极对向部322的路径,也可以说是第1保护二极管160与第2电极对向部322之间的电流路径。第6电流路径CP6可以说是从第2元件对向部328朝向第2电极对向部322的路径,也可以说是第2元件对向部328与第2电极对向部322之间的电流路径。
·在所述变更例中,保护二极管160、170在两导电部310、320上的具体安装形态为任意。
例如如图68所示,于在第1保护二极管160中的z方向的两端面(上表面及下表面)形成第1阳极电极161及第1阴极电极162的情况下,第1保护二极管160也可构成为芯片接合于第2基座导电部321,打线接合于第1凸部314a。具体来说,例如可为形成于第1保护二极管160的下表面的第1阴极电极162接合于第2基座导电部321,形成于第1保护二极管160的上表面的第1阳极电极161通过导线电连接于第1凸部314a。另外,第1保护二极管160也可构成为芯片接合于第1凸部314a,打线接合于第2基座导电部321。也就是说,第1保护二极管160只要电连接于两基座导电部311、321即可,也可不遍及两基座导电部311、321而配置。第2保护二极管170也相同。
另外,如图69所示,也可采用第1基座导电部311与第2基座导电部321在z方向上错开配置的多层构造。在此情况下,可在第1基座导电部311与第2基座导电部321之间配置第1保护二极管160,将第1保护二极管160与两基座导电部311、321接合。
·在所述变更例中,各最小宽度Wm1~Wm6的大小关系为任意。例如第3最小宽度Wm3可大于第1最小宽度Wm1及第2最小宽度Wm2,也可与它们相同。
·保护二极管160、170的设置位置为任意。例如可构成为在第2基端面323设置朝向第1前端面314突出的凸部,第1保护二极管160电连接于该凸部及第1凸部314a电连接。第2保护二极管170也相同。另外,也可省略两保护二极管160、170中至少一个。
·如图70所示,太赫兹装置10也可具备连接器330。在此情况下,如图71所示,可在第2伸出面51b形成能够安装连接器330的形状的第1电极331及第2电极332。两电极331、332的具体形状只要根据连接器330的规格适当变更,那么为任意形状。作为一例,第1电极331为形成有孔的矩形状,第2电极332为形成于孔内的圆形状。此外,为了便于图示,图71表示将连接器330卸除后的状态。
另外,如图72所示,电极对向部333、334也可与电极331、332的形状对应形成。例如,第2电极对向部334与第2电极侧锥形部335也可协同作用而形成为液滴形状(换句话说,水滴形状或泪滴形状)。另外,第1电极对向部333也可为以包围第2电极对向部334及第2电极侧锥形部335的方式形成的矩形框状。在此情况下,第1电极对向部333能以不与第2电极对向部334及第2电极侧锥形部335接触的方式开口。
此外,将第1电极对向部333与第1电极331连接的第1柱部115、及将第2电极对向部334与第2电极332连接的第2柱部125的具体形状及位置为任意。另外,第1柱部115也可设置多个。
·如图72所示,也可在两连接部113、123中至少一个设置保护二极管160、170。两保护二极管160、170可分别电连接于两连接部113、123。例如,两保护二极管160、170可分别在与两连接主体部113a、123a接合的状态下安装在两连接主体部113a、123a上。在此情况下,也可以能够安装两保护二极管160、170的方式拓宽连接部113、123(具体为连接主体部113a、123a)的一部分。另外,两保护二极管160、170也可安装在连接部113、123中不与反射膜82重叠的部分。但是,两保护二极管160、170并非必需,也可省略。
此外,第1保护二极管160也可构成为安装在两连接部113、123中至少一个,打线接合于另一个。第2保护二极管170也相同。
·在如图71及图72所示,第2伸出面51b上设置有两电极331、332的情况下,也可省略第1突出部61。反之,在第1伸出面51a上设置有两电极331、332的情况下,也可省略第2突出部62。
·太赫兹元件20也可为接收电磁波并将接收到的电磁波转换为电能的元件。具体来说,太赫兹元件20例如也可为接收照射(输入)到振荡点P1的电磁波的元件。在此情况下,振荡点P1可以说是进行电磁波接收的接收点,也可以说是与太赫兹波段的电磁波发生谐振的谐振点。
在该构成中,反射膜82可为使入射的电磁波朝向太赫兹元件20(优选为接收点)反射的膜。根据该构成,通过反射膜82反射的电磁波经由气体空间92及介电体50传输到太赫兹元件20。由此,太赫兹装置10的接收强度变高,因此能够谋求与接收相关的增益的提高。
此处,因为太赫兹元件20由具有低于元件折射率n1且高于气体折射率n3的介电折射率n2的介电体50,所以折射率从反射膜82朝向太赫兹元件20阶段性地变高。因此,能够减小太赫兹元件20的交界处的折射率变化。由此,能够抑制太赫兹元件20的交界处的过度的电磁波反射,通过这样能够抑制在太赫兹元件20内产生多个谐振模式。
在本构成中,装置主面11也可说是供电磁波入射的入射面,反射膜82也可以说是使从装置主面11入射的电磁波朝向太赫兹元件20反射的膜。另外,装置主面11也可以说是供电磁波输入的输入面,太赫兹装置10也可说是接收从装置主面11输入的电磁波的装置。
此外,反射膜82可构成为使入射的电磁波的一部分朝向太赫兹元件20反射,也可构成为使入射的电磁波的全部朝向太赫兹元件20反射。
另外,太赫兹元件20也可为进行电磁波的振荡(产生)及接收两者的元件。也就是说,振荡点P1也可为进行电磁波的振荡及接收中至少一个的点。
(附记)
接下来,将基于所述各实施方式及各变更例的技术思想记载于下文。
(附记1)
一种太赫兹装置,具备:
太赫兹元件,进行电磁波的产生或接收;
介电体,包围所述太赫兹元件,具有介电主面及介电背面;
第1面电极,形成于所述介电主面且与所述太赫兹元件电连接;及
第2面电极,形成于所述介电背面且与所述太赫兹元件电连接。
(附记2)
也可为,太赫兹装置具备连接器。
(附记3)
也可为,太赫兹装置具备第1导电部及第2导电部作为导电部,且
第1导电部具有从太赫兹元件的厚度方向观察形成于反射膜周围的第1基座导电部,
第2导电部具有从太赫兹元件的厚度方向观察形成于反射膜周围的第2基座导电部,
第1基座导电部与第2基座导电部相隔而对向。
(附记4)
也可为,反射膜向一方向开口,且
第1基座导电部具有沿着反射膜的开口缘弯曲的第1弯曲面,
第1导电部具有从第1弯曲面朝向太赫兹元件突出的第1突出导电部,
第2基座导电部具有沿着反射膜的开口缘弯曲的第2弯曲面,
第2导电部具有从第2弯曲面朝向太赫兹元件突出的第2突出导电部。
(附记5)
也可为,太赫兹装置具备电连接于两基座导电部的保护二极管。
(附记6)
也可为,第1基座导电部具有与第1电极对向的第1电极对向部,
第1突出导电部具有与太赫兹元件对向的第1元件对向部,且
第1导电部以第1电极对向部与保护二极管的电流路径的配线电阻低于第1电极对向部与第1元件对向部的电流路径的配线电阻的方式形成。
(附记7)
也可为,第1电极对向部与保护二极管的电流路径中的最小宽度大于第1电极对向部与第1元件对向部的电流路径中的最小宽度。
(附记8)
也可为,第2基座导电部具有与第2电极对向的第2电极对向部,
第2突出导电部具有与太赫兹元件对向的第2元件对向部,且
第2导电部以第2电极对向部与保护二极管的电流路径的配线电阻低于第2电极对向部与第2元件对向部的电流路径的配线电阻的方式形成。
(附记9)
也可为,第2电极对向部与保护二极管的电流路径中的最小宽度大于第2电极对向部与第2元件对向部的电流路径中的最小宽度。
[1]
一种太赫兹装置,具备:
太赫兹元件,产生电磁波;
介电体,包含介电材料,且包围所述太赫兹元件;
气体空间,存在气体;及
反射部,具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的部分,使从所述太赫兹元件产生且经由所述介电体及所述气体空间传输的电磁波朝向一方向反射;且
所述太赫兹元件的折射率即元件折射率高于所述气体的折射率即气体折射率,
所述介电体的折射率即介电折射率低于所述元件折射率且高于所述气体折射率。
[2]
根据[1]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有元件基板,且
所述元件折射率为所述元件基板的折射率。
[3]
根据[2]中所述的太赫兹装置,其中
所述元件基板包含InP。
[4]
根据[1至3]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述气体为空气。
[5]
根据[1至4]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述介电体包含环氧树脂。
[6]
根据[1至5]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备天线基座,所述天线基座具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的天线面,且
所述反射部是形成于所述天线面的反射膜。
[7]
根据[6]中所述的太赫兹装置,其中
所述天线基座由绝缘性材料形成。
[8]
根据[6或7]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有元件主面及元件背面作为与该太赫兹元件的厚度方向交叉的面,
所述元件主面具有振荡点,
所述元件背面是与所述元件主面为相反侧的面,且
所述介电体具有:
介电主面,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述反射膜对向;及
介电背面,是与所述介电主面为相反侧的面。
[9]
根据[8]中所述的太赫兹装置,其中
从所述太赫兹元件的厚度方向观察,所述反射膜形成得比所述太赫兹元件大。
[10]
根据[8或9]中所述的太赫兹装置,其中
所述气体空间是由所述介电主面及所述天线面划分而成。
[11]
根据[10]中所述的太赫兹装置,其中
所述天线基座具备:
基座主面,与所述介电主面对向;及
天线凹部,从所述基座主面凹陷;且
所述天线面为所述天线凹部的内表面,以向远离所述太赫兹元件的方向凹陷的方式弯曲。
[12]
根据[11]中所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜形成于所述天线面,但不形成于所述基座主面。
[13]
根据[11或12]中所述的太赫兹装置,其中
所述天线凹部具有与所述天线面相比扩径的扩径面、及形成于所述天线面与所述扩径面之间的阶差面,且
所述反射膜遍及所述天线面及所述阶差面而形成。
[14]
根据[11至13]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备将所述介电体与所述天线基座固定的固定部。
[15]
根据[14]中所述的太赫兹装置,其中
所述固定部包含设置在所述基座主面与所述介电主面之间使所述介电体与所述天线基座黏接的黏接层,且
所述气体空间通过所述黏接层密闭。
[16]
根据[8至15]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件以所述元件主面朝向所述反射膜的状态由所述介电体包围。
[17]
根据[16]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件从所述振荡点遍及开口角度的范围呈放射状照射电磁波,且
所述反射膜相对于所述振荡点遍及所述开口角度以上的角度而形成。
[18]
根据[16或17]中所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜为抛物面天线形状。
[19]
根据[18]中所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜以该反射膜的焦点位于所述振荡点的方式配置。
[20]
根据[18]中所述的太赫兹装置,其中
从所述太赫兹元件的厚度方向观察,所述反射膜的中心点与所述振荡点一致。
[21]
根据[18]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件配置在从所述太赫兹元件的厚度方向观察所述反射膜的中心点与所述振荡点错开的位置。
[22]
根据[8至21]中任一项所述的太赫兹装置,其中
在所述元件背面形成有使从所述太赫兹元件产生的电磁波反射的元件反射层。
[23]
根据[8至22]中任一项所述的太赫兹装置,其中
在所述介电体内设置有与所述太赫兹元件电连接的导电部。
[24]
根据[23]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有从所述太赫兹元件的厚度方向观察与所述天线基座相比更向侧方突出的突出部,且
在所述介电主面或所述介电背面上与所述突出部对应的部分形成有与所述导电部电连接的电极,
所述导电部将所述太赫兹元件与所述电极电连接。
[25]
根据[24]中所述的太赫兹装置,其中
如果将所述突出部的突出方向设为第1方向,将与所述第1方向及所述太赫兹元件的厚度方向两者正交的方向设为第2方向,
那么所述导电部以从所述太赫兹元件的厚度方向观察与所述太赫兹元件及所述电极两者重叠的方式沿所述第1方向延伸。
[26]
根据[25]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有焊垫,
所述导电部具备:
元件对向部,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述焊垫对向;及
凸块,设置在所述焊垫与所述元件对向部之间;且
所述太赫兹元件介隔所述凸块而倒装芯片安装在所述元件对向部。
[27]
根据[26]中所述的太赫兹装置,其中
所述导电部具备:
电极对向部,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述电极对向;及
连接部,将所述元件对向部与所述电极对向部连接,沿所述第1方向延伸;且
如果在所述导电部中以所述第2方向为宽度方向,那么所述连接部的至少一部分形成为宽度比所述元件对向部窄。
[28]
根据[27]中所述的太赫兹装置,其中
所述电极对向部形成为宽度比所述连接部宽。
[29]
根据[27或28]中所述的太赫兹装置,其中
所述连接部具有:
连接主体部,形成为宽度比所述元件对向部窄;及
元件侧锥形部,将所述连接主体部与所述元件对向部相连,且形成为宽度随着从所述连接主体部朝向所述元件对向部而逐渐变宽。
[30]
根据[29]中所述的太赫兹装置,其中
所述连接主体部形成为宽度比所述电极对向部窄,
所述连接部具有电极侧锥形部,所述电极侧锥形部将所述连接主体部与所述电极对向部相连,且形成为宽度随着从所述连接主体部朝向所述电极对向部而逐渐变宽。
[31]
根据[26至30]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备第1导电部及第2导电部作为所述导电部,且
所述第1导电部及所述第2导电部从所述太赫兹元件的厚度方向观察从所述太赫兹元件向相互远离的方向延伸。
[32]
根据[31]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有在所述第1方向上相隔而设的第1突出部及第2突出部作为所述突出部,
所述太赫兹元件具有在所述第1方向上相隔而对向配置的第1焊垫及第2焊垫作为所述焊垫,
所述太赫兹装置具备形成于所述介电主面或所述介电背面上与所述第1突出部对应的部分的第1电极、及形成于所述介电主面或所述介电背面上与所述第2突出部对应的部分的第2电极作为所述电极,且
所述第1导电部以与所述第1焊垫及所述第1电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸,
所述第2导电部以与所述第2焊垫及所述第2电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸。
[33]
根据[32]中所述的太赫兹装置,其中
所述第1导电部具有:
第1元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第1焊垫对向;及
第1凸块,作为所述凸块设置在所述第1焊垫与所述第1元件对向部之间;且
所述第2导电部具有:
第2元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第2焊垫对向;及
第2凸块,作为所述凸块设置在所述第2焊垫与所述第2元件对向部之间;且
所述第1焊垫及所述第2焊垫沿所述第2方向延伸,
所述第1元件对向部及所述第2元件对向部沿所述第2方向延伸,
所述第1凸块沿所述第2方向排列多个,
所述第2凸块沿所述第2方向排列多个。
[34]
根据[26至30]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备第1导电部及第2导电部作为所述导电部,
所述第1导电部与所述第2导电部以在所述第2方向上排列的状态沿所述第1方向延伸。
[35]
根据[34]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有在所述第1方向上相隔而设的第1突出部及第2突出部作为所述突出部,
所述太赫兹元件具有在所述第2方向上相隔而设的第1焊垫及第2焊垫作为所述焊垫,
所述太赫兹装置具备形成于所述介电主面或所述介电背面的第1电极及第2电极作为所述电极,
所述第1电极及所述第2电极沿所述第2方向排列设置在与所述第1突出部对应的部分或与所述第2突出部对应的部分中的任一部分,且
所述第1导电部以与所述第1焊垫及所述第1电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸,
所述第2导电部以与所述第2焊垫及所述第2电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸,
所述第1导电部与所述第2导电部沿所述第2方向排列。
[36]
根据[35]中所述的太赫兹装置,其中
所述第1导电部具有:
第1元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第1焊垫对向;及
第1凸块,作为所述凸块设置在所述第1焊垫与所述第1元件对向部之间;且
所述第2导电部具有:
第2元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第2焊垫对向;及
第2凸块,作为所述凸块设置在所述第2焊垫与所述第2元件对向部之间;且
所述第1焊垫及所述第2焊垫沿所述第1方向延伸,
所述第1元件对向部及所述第2元件对向部沿所述第1方向延伸,
所述第1凸块沿所述第1方向排列多个,
所述第2凸块沿所述第1方向排列多个。
[37]
根据[1至36]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备用于与外部电连接的电极,且
所述电极设置在从所述太赫兹元件的厚度方向观察不与所述反射部重叠的位置。
[38]
根据[37]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有:
介电主面,与所述反射部对向;及
介电背面,是与所述介电主面为相反侧的面;且
所述太赫兹装置具有形成于所述介电主面的第1面电极及形成于所述介电背面的第2面电极作为所述电极。
[39]
根据[38]中所述的太赫兹装置,其中
具备通过贯通所述介电体而将所述第1面电极与所述第2面电极电连接的柱部,且
所述柱部形成为包围所述太赫兹元件的框状。
[40]
根据[1至39]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述反射部为电浮动状态。
[41]
根据[1至40]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备设置在所述介电体内且与所述太赫兹元件并联连接的保护二极管。
[42]
一种太赫兹装置,具备:
太赫兹元件,接收电磁波;
介电体,包含介电材料,且包围所述太赫兹元件;
气体空间,存在气体;及
反射部,具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的部分,使入射的电磁波朝向所述太赫兹元件反射;且
所述太赫兹元件的折射率即元件折射率高于所述气体的折射率即气体折射率,
所述介电体的折射率即介电折射率低于所述元件折射率且高于所述气体折射率。
[43]
根据[42]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有元件基板,且
所述元件折射率为所述元件基板的折射率。
[44]
根据[43]中所述的太赫兹装置,其中
所述元件基板包含InP。
[45]
根据[42至44]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述气体为空气。
[46]
根据[42至45]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述介电体包含环氧树脂。
[47]
根据[42至46]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备天线基座,所述天线基座具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的天线面,且
所述反射部是形成于所述天线面的反射膜。
[48]
根据[47]中所述的太赫兹装置,其中
所述天线基座由绝缘性材料形成。
[49]
根据[47或48]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有元件主面及元件背面作为与该太赫兹元件的厚度方向交叉的面,
所述元件主面具有谐振点,
所述元件背面是与所述元件主面为相反侧的面,且
所述介电体具有:
介电主面,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述反射膜对向;及
介电背面,是与所述介电主面为相反侧的面。
[50]
根据[49]中所述的太赫兹装置,其中
从所述太赫兹元件的厚度方向观察,所述反射膜形成得比所述太赫兹元件大。
[51]
根据[49或50]中所述的太赫兹装置,其中
所述气体空间是由所述介电主面及所述天线面划分而成。
[52]
根据[51]中所述的太赫兹装置,其中
所述天线基座具备:
基座主面,与所述介电主面对向;及
天线凹部,从所述基座主面凹陷;且
所述天线面为所述天线凹部的内表面,以向远离所述太赫兹元件的方向凹陷的方式弯曲。
[53]
根据[52]中所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜形成于所述天线面,但不形成于所述基座主面。
[54]
根据[52或53]中所述的太赫兹装置,其中
所述天线凹部具有与所述天线面相比扩径的扩径面、及形成于所述天线面与所述扩径面之间的阶差面,且
所述反射膜遍及所述天线面及所述阶差面而形成。
[55]
根据[52至54]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备将所述介电体与所述天线基座固定的固定部。
[56]
根据[55]中所述的太赫兹装置,其中
所述固定部包含设置在所述基座主面与所述介电主面之间使所述介电体与所述天线基座黏接的黏接层,且
所述气体空间通过所述黏接层密闭。
[57]
根据[49至56]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件以所述元件主面朝向所述反射膜的状态由所述介电体包围。
[58]
根据[57]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件从所述谐振点遍及开口角度的范围呈放射状照射电磁波,且
所述反射膜相对于所述谐振点遍及所述开口角度以上的角度而形成。
[59]
根据[57或58]中所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜为抛物面天线形状。
[60]
根据[59]中所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜以该反射膜的焦点位于所述谐振点的方式配置。
[61]
根据[59]中所述的太赫兹装置,其中
从所述太赫兹元件的厚度方向观察,所述反射膜的中心点与所述谐振点一致。
[62]
根据[59]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件配置在从所述太赫兹元件的厚度方向观察所述反射膜的中心点与所述谐振点错开的位置。
[63]
根据[49至62]中任一项所述的太赫兹装置,其中
在所述元件背面形成有使电磁波反射的元件反射层。
[64]
根据[49至63]中任一项所述的太赫兹装置,其中
在所述介电体内设置有与所述太赫兹元件电连接的导电部。
[65]
根据[64]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有从所述太赫兹元件的厚度方向观察与所述天线基座相比更向侧方突出的突出部,且
在所述介电主面或所述介电背面上与所述突出部对应的部分形成有与所述导电部电连接的电极,
所述导电部将所述太赫兹元件与所述电极电连接。
[66]
根据[65]中所述的太赫兹装置,其中
如果将所述突出部的突出方向设为第1方向,将与所述第1方向及所述太赫兹元件的厚度方向两者正交的方向设为第2方向,
那么所述导电部以从所述太赫兹元件的厚度方向观察与所述太赫兹元件及所述电极两者重叠的方式沿所述第1方向延伸。
[67]
根据[66]中所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有焊垫,
所述导电部具备:
元件对向部,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述焊垫对向;及
凸块,设置在所述焊垫与所述元件对向部之间;且
所述太赫兹元件介隔所述凸块而倒装芯片安装在所述元件对向部。
[68]
根据[67]中所述的太赫兹装置,其中
所述导电部具备:
电极对向部,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述电极对向;及
连接部,将所述元件对向部与所述电极对向部连接,沿所述第1方向延伸;且
如果在所述导电部中以所述第2方向为宽度方向,那么所述连接部的至少一部分形成为宽度比所述元件对向部窄。
[69]
根据[68]中所述的太赫兹装置,其中
所述电极对向部形成为宽度比所述连接部宽。
[70]
根据[68或69]中所述的太赫兹装置,其中
所述连接部具有:
连接主体部,形成为宽度比所述元件对向部窄;及
元件侧锥形部,将所述连接主体部与所述元件对向部相连,且形成为宽度随着从所述连接主体部朝向所述元件对向部而逐渐变宽。
[71]
根据[70]中所述的太赫兹装置,其中
所述连接主体部形成为宽度比所述电极对向部窄,
所述连接部具有电极侧锥形部,所述电极侧锥形部将所述连接主体部与所述电极对向部相连,且形成为宽度随着从所述连接主体部朝向所述电极对向部而逐渐变宽。
[72]
根据[67至71]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备第1导电部及第2导电部作为所述导电部,且
所述第1导电部及所述第2导电部从所述太赫兹元件的厚度方向观察从所述太赫兹元件向相互远离的方向延伸。
[73]
根据[72]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有在所述第1方向上相隔而设的第1突出部及第2突出部作为所述突出部,
所述太赫兹元件具有在所述第1方向上相隔而对向配置的第1焊垫及第2焊垫作为所述焊垫,
所述太赫兹装置具备形成于所述介电主面或所述介电背面上与所述第1突出部对应的部分的第1电极、及形成于所述介电主面或所述介电背面上与所述第2突出部对应的部分的第2电极作为所述电极,且
所述第1导电部以与所述第1焊垫及所述第1电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸,
所述第2导电部以与所述第2焊垫及所述第2电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸。
[74]
根据[73]中所述的太赫兹装置,其中
所述第1导电部具有:
第1元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第1焊垫对向;及
第1凸块,作为所述凸块设置在所述第1焊垫与所述第1元件对向部之间;且
所述第2导电部具有:
第2元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第2焊垫对向;及
第2凸块,作为所述凸块设置在所述第2焊垫与所述第2元件对向部之间;且
所述第1焊垫及所述第2焊垫沿所述第2方向延伸,
所述第1元件对向部及所述第2元件对向部沿所述第2方向延伸,
所述第1凸块沿所述第2方向排列多个,
所述第2凸块沿所述第2方向排列多个。
[75]
根据[67至71]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备第1导电部及第2导电部作为所述导电部,
所述第1导电部与所述第2导电部以在所述第2方向上排列的状态沿所述第1方向延伸。
[76]
根据[75]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有在所述第1方向上相隔而设的第1突出部及第2突出部作为所述突出部,
所述太赫兹元件具有在所述第2方向上相隔而设的第1焊垫及第2焊垫作为所述焊垫,
所述太赫兹装置具备形成于所述介电主面或所述介电背面的第1电极及第2电极作为所述电极,
所述第1电极及所述第2电极沿所述第2方向排列设置在与所述第1突出部对应的部分或与所述第2突出部对应的部分中的任一部分,且
所述第1导电部以与所述第1焊垫及所述第1电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸,
所述第2导电部以与所述第2焊垫及所述第2电极两者对向的方式沿所述第1方向延伸,
所述第1导电部与所述第2导电部沿所述第2方向排列。
[77]
根据[76]中所述的太赫兹装置,其中
所述第1导电部具有:
第1元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第1焊垫对向;及
第1凸块,作为所述凸块设置在所述第1焊垫与所述第1元件对向部之间;且
所述第2导电部具有:
第2元件对向部,作为所述元件对向部在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述第2焊垫对向;及
第2凸块,作为所述凸块设置在所述第2焊垫与所述第2元件对向部之间;且
所述第1焊垫及所述第2焊垫沿所述第1方向延伸,
所述第1元件对向部及所述第2元件对向部沿所述第1方向延伸,
所述第1凸块沿所述第1方向排列多个,
所述第2凸块沿所述第1方向排列多个。
[78]
根据[42至77]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备用于与外部电连接的电极,且
所述电极设置在从所述太赫兹元件的厚度方向观察不与所述反射部重叠的位置。
[79]
根据[78]中所述的太赫兹装置,其中
所述介电体具有:
介电主面,与所述反射部对向;及
介电背面,是与所述介电主面为相反侧的面;且
所述太赫兹装置具有形成于所述介电主面的第1面电极及形成于所述介电背面的第2面电极作为所述电极。
[80]
根据[79]中所述的太赫兹装置,其中
具备通过贯通所述介电体而将所述第1面电极与所述第2面电极电连接的柱部,且所述柱部形成为包围所述太赫兹元件的框状。
[81]
根据[42至80]中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述反射部为电浮动状态。
[82]
根据[42至81]中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备设置在所述介电体内且与所述太赫兹元件并联连接的保护二极管。
[符号的说明]
10 太赫兹装置
20 太赫兹元件
21 元件主面
22 元件背面
31 元件基板
32 主动元件
33a,34a 焊垫
35 元件反射层
50 介电体
51 介电主面
51a,51b 伸出面
52 介电背面
61,62 突出部
70 天线基座
71 基座主面
72 基座背面
80 天线凹部
81 天线面
82 反射膜
91 黏接层
92 气体空间
101,331 第1电极(电极)
102,332 第2电极(电极)
110,210,310 第1导电部(导电部)
111,121,318,328 元件对向部
112,122,312,322,333,334 电极对向部
113,123 连接部
113a,123a 连接主体部
113b,123b,251,261,271,272 元件侧锥形部
113c,123c,254,264,335 电极侧锥形部
115,125,201,202 柱部
114,124 凸块
120,220,320 第2导电部(导电部)
140 电路基板
141 孔
160,170 保护二极管
181,182 第1面电极
191,192 第2面电极
281 扩径面
282 阶差面
P1 振荡点
P2 反射膜的中心点
θ 开口角度
n1 元件折射率
n2 介电折射率
n3 气体折射率

Claims (20)

1.一种太赫兹装置,具备:
太赫兹元件,产生电磁波;
介电体,包含介电材料,且包围所述太赫兹元件;
气体空间,存在气体;及
反射部,具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的部分,使从所述太赫兹元件产生且经由所述介电体及所述气体空间传输的电磁波朝向一方向反射;且
所述太赫兹元件的折射率即元件折射率高于所述气体的折射率即气体折射率,
所述介电体的折射率即介电折射率低于所述元件折射率且高于所述气体折射率。
2.根据权利要求1所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有元件基板,且
所述元件折射率为所述元件基板的折射率。
3.根据权利要求2所述的太赫兹装置,其中
所述元件基板包含InP。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述气体为空气。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述介电体包含环氧树脂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备天线基座,所述天线基座具有介隔所述介电体及所述气体空间而与所述太赫兹元件对向的天线面,且
所述反射部是形成于所述天线面的反射膜。
7.根据权利要求6所述的太赫兹装置,其中
所述天线基座由绝缘性材料形成。
8.根据权利要求6或7所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件具有元件主面及元件背面作为与该太赫兹元件的厚度方向交叉的面,
所述元件主面具有振荡点,
所述元件背面是与所述元件主面为相反侧的面,且
所述介电体具有:
介电主面,在所述太赫兹元件的厚度方向上与所述反射膜对向;及
介电背面,是与所述介电主面为相反侧的面。
9.根据权利要求8所述的太赫兹装置,其中
从所述太赫兹元件的厚度方向观察,所述反射膜形成得比所述太赫兹元件大。
10.根据权利要求8或9所述的太赫兹装置,其中
所述气体空间是由所述介电主面及所述天线面划分而成。
11.根据权利要求10所述的太赫兹装置,其中
所述天线基座具备:
基座主面,与所述介电主面对向;及
天线凹部,从所述基座主面凹陷;且
所述天线面为所述天线凹部的内表面,以向远离所述太赫兹元件的方向凹陷的方式弯曲。
12.根据权利要求11所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜形成于所述天线面,但不形成于所述基座主面。
13.根据权利要求11或12所述的太赫兹装置,其中
所述天线凹部具有与所述天线面相比扩径的扩径面、及形成于所述天线面与所述扩径面之间的阶差面,且
所述反射膜遍及所述天线面及所述阶差面而形成。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的太赫兹装置,其中
具备将所述介电体与所述天线基座固定的固定部。
15.根据权利要求14所述的太赫兹装置,其中
所述固定部包含设置在所述基座主面与所述介电主面之间使所述介电体与所述天线基座黏接的黏接层,且
所述气体空间通过所述黏接层密闭。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件以所述元件主面朝向所述反射膜的状态由所述介电体包围。
17.根据权利要求16所述的太赫兹装置,其中
所述太赫兹元件从所述振荡点遍及开口角度的范围呈放射状照射电磁波,且
所述反射膜相对于所述振荡点遍及所述开口角度以上的角度而形成。
18.根据权利要求16或17所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜为抛物面天线形状。
19.根据权利要求18所述的太赫兹装置,其中
所述反射膜以该反射膜的焦点位于所述振荡点的方式配置。
20.根据权利要求18所述的太赫兹装置,其中
从所述太赫兹元件的厚度方向观察,所述反射膜的中心点与所述振荡点一致。
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