JP2000138495A - Package of high-frequency integrated circuit - Google Patents

Package of high-frequency integrated circuit

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JP2000138495A
JP2000138495A JP10311962A JP31196298A JP2000138495A JP 2000138495 A JP2000138495 A JP 2000138495A JP 10311962 A JP10311962 A JP 10311962A JP 31196298 A JP31196298 A JP 31196298A JP 2000138495 A JP2000138495 A JP 2000138495A
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wave absorber
frequency
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a high-frequency integrated circuit to be mounted with sufficient space in the millimetric wave range where packaging conditions are too severe to prevent the propagation of waveguide modes due to limitations of the width of a package. SOLUTION: A high-frequency circuit portion 3 comprising semiconductor devices, etc., is mounted on a package base 1 and hermetically sealed with a dielectric sealing plate 4 made of dielectric. A radio wave absorber 5 is bonded to the outside of the dielectric sealing plate 4. The package base 1 with the radio wave absorber 5 bonded is further covered with a cap 6 of metal or others to be electromagnetically shielded. This allows reductions in the entry of too high external signals to be prevented by the radio wave absorber 5 and the leakage of internal signals outside a package.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波集積回路パ
ッケージ構造に関し、特に、周波数帯域としてミリ波の
領域に対して有効な構造として、誘電体を材料とした蓋
で封止し、誘電体の蓋と電気シールドのためのキャップ
の間に電波吸収体を装着した高周波集積回路パッケージ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency integrated circuit package structure, and more particularly, to a structure effective for a millimeter wave region as a frequency band, which is sealed with a lid made of a dielectric material, and The present invention relates to a high-frequency integrated circuit package in which a radio wave absorber is mounted between a lid and a cap for electric shielding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高周波パッケージ構造は、図3、
図4で示すように、導体壁で囲まれた構造が採られてい
た。
2. Description of the Related Art FIG.
As shown in FIG. 4, a structure surrounded by a conductor wall was employed.

【0003】即ち、図3は従来における高周波パッケー
ジの構造を示す斜視図、図4は図3に示された従来技術
の断面図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of a conventional high-frequency package, and FIG. 4 is a sectional view of the prior art shown in FIG.

【0004】図3、図4において、パッケージベース3
1に実装された回路基板33は電磁シールド用キャップ
36による導体壁によって包囲されている。
In FIG. 3 and FIG.
The circuit board 33 mounted on the circuit board 1 is surrounded by a conductor wall formed by a cap 36 for electromagnetic shielding.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来構造の場合には、特に高利得をもつ増幅器のよ
うに同一周波数での電力差が入力と出力で大きな場合に
は、導体壁の幅が導波管の伝播モードのカットオフ周波
数以下であると入力と出力で帰還がかかり、発振した
り、周波数特性が劣化する等の問題があった。
However, in the case of such a conventional structure, especially when the power difference at the same frequency is large between the input and the output as in an amplifier having a high gain, the width of the conductor wall is large. If the frequency is below the cutoff frequency of the propagation mode of the waveguide, feedback occurs at the input and output, causing problems such as oscillation and deterioration of frequency characteristics.

【0006】そのために、パッケージの導体壁の幅は導
波管モードのカットオフよりも十分に狭くする必要があ
る。しかしながら、60GHzといったミリ波の領域で
は導波管のカットオフを考慮して設計すると導体壁の幅
は2mm程度となり、実際のMMICのような素子を実
装し配置するのは困難になる。
Therefore, the width of the conductor wall of the package needs to be sufficiently smaller than the cutoff of the waveguide mode. However, in the millimeter wave region such as 60 GHz, when the design is made in consideration of the cutoff of the waveguide, the width of the conductor wall is about 2 mm, and it is difficult to mount and arrange an element such as an actual MMIC.

【0007】導波管のカットオフ以上の幅で導体壁を構
成した場合には、入出力間に帰還がかかり発振等の問題
が発生する。この場合には、導体壁の壁面に電波吸収体
等を装着することで入出力間の帰還量を減らし、発振を
回避することができる。
When the conductor wall is formed with a width larger than the cut-off of the waveguide, feedback occurs between input and output, causing problems such as oscillation. In this case, the amount of feedback between input and output can be reduced by attaching a radio wave absorber or the like to the wall surface of the conductor wall, and oscillation can be avoided.

【0008】しかしながら、ミリ波で動作するような半
導体素子は信頼度上の関係から気密封止したパッケージ
内にはOUTガスが発生する電波吸収体等を配置するこ
とができない。
However, in a semiconductor device operating at a millimeter wave, a radio wave absorber for generating OUT gas cannot be arranged in a hermetically sealed package due to the reliability.

【0009】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記諸欠点を解消することを可能とした新規な高周
波集積回路パッケージを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel high-frequency integrated circuit package capable of solving the above-mentioned disadvantages inherent in the prior art. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る高周波集積回路パッケージは、高周波
回路基板等が実装されたパッケージベースと、該パッケ
ージベース上の前記高周波回路基板等を封止するように
前記パッケージベース上に配設された誘電体を素材とす
る誘電体封止板と、該誘電体封止板の外側に配設された
電波吸収体と、該電波吸収体をシールドするように該電
波吸収体を包囲して配設された金属製等のキャップとを
備えて構成される。
In order to achieve the above object, a high-frequency integrated circuit package according to the present invention comprises a package base on which a high-frequency circuit board and the like are mounted and the high-frequency circuit board and the like on the package base. A dielectric sealing plate made of a dielectric material disposed on the package base so as to be sealed, a radio wave absorber disposed outside the dielectric sealing plate, and the radio wave absorber; A metal cap or the like disposed to surround the radio wave absorber so as to shield the radio wave absorber.

【0011】前記誘電体封止板と前記電波吸収体との間
に整合用誘電体基板が設けられている。
A matching dielectric substrate is provided between the dielectric sealing plate and the radio wave absorber.

【0012】前記誘電体封止板の比誘電率は10以下に
されている。
The relative permittivity of the dielectric sealing plate is set to 10 or less.

【0013】本発明に係る高周波集積回路パッケージは
また、高周波回路基板等が実装されたパッケージベース
と、該パッケージベース上に前記高周波回路基板等を包
囲するように形成されたパッケージ金属壁と、該パッケ
ージ金属壁上に配設された封止用誘電体基板と、該封止
用誘電体基板上に形成された整合用誘電体基板と、該整
合用誘電体基板上に形成された電波吸収体と、前記パッ
ケージベース上に配設された前記各構成要素を包囲する
ように前記パッケージベース上に装着された電磁シール
ド用キャップとを備えて構成される。
The high-frequency integrated circuit package according to the present invention also includes a package base on which a high-frequency circuit board and the like are mounted, a package metal wall formed on the package base so as to surround the high-frequency circuit board and the like, and A sealing dielectric substrate disposed on a package metal wall, a matching dielectric substrate formed on the sealing dielectric substrate, and a radio wave absorber formed on the matching dielectric substrate And a cap for electromagnetic shielding mounted on the package base so as to surround each of the components arranged on the package base.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明をその好ましい各実
施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0015】[実施の形態1]図1は、本発明による第
1の実施の形態を示す斜視図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.

【0016】[実施の形態1の構成]図1を参照する
に、パッケージベース(ベスキャリア)1に半導体素
子、バイパスコンデンサ等を含む高周波回路部3が実装
され、誘電体を素材とするLID(蓋)である誘電体封
止板4により気密されている。この誘電体封止板4の外
側に電波吸収体5が貼り付けられている。
[Configuration of First Embodiment] Referring to FIG. 1, a high-frequency circuit section 3 including a semiconductor element, a bypass capacitor and the like is mounted on a package base (vess carrier) 1 and an LID (dielectric material) is used. It is hermetically sealed by a dielectric sealing plate 4 as a lid. A radio wave absorber 5 is attached to the outside of the dielectric sealing plate 4.

【0017】電波吸収体5が取り付けられたパッケージ
ベース1は、さらに、電磁シールド用金属等のキャップ
6により電磁的にシールドされることによって、電波吸
収体5では防げないレベルの外部からの信号の進入およ
びパッケージ内部の信号の外部へのリーク等を減らす構
成が採られている。
The package base 1 to which the radio wave absorber 5 is attached is further electromagnetically shielded by a cap 6 made of an electromagnetic shielding metal or the like, so that a signal from the outside that cannot be prevented by the radio wave absorber 5 is prevented. A configuration is adopted to reduce intrusion and leakage of signals inside the package to the outside.

【0018】[実施の形態1の動作]次に第1の実施の
形態の動作について説明する。パッケージ内部には増幅
器等の機能回路が実装されている。高周波回路等が実装
され全面が金属等で覆われている従来のパッケージの場
合には、パッケージ壁面で囲まれた部分を導波管として
伝播するモードが存在し、増幅器の入出力にレベル差等
がある場合には、入力から出力に帰還がかかって発振す
るという問題が生じる。
[Operation of First Embodiment] Next, the operation of the first embodiment will be described. A functional circuit such as an amplifier is mounted inside the package. In the case of a conventional package in which a high-frequency circuit or the like is mounted and the entire surface is covered with metal or the like, there is a mode in which a portion surrounded by the package wall propagates as a waveguide, and there is a level difference between input and output of the amplifier. In such a case, there is a problem in that feedback occurs from the input to the output and oscillation occurs.

【0019】本発明による第1の実施の形態では、高周
波回路等が実装されたパッケージベース1の上面の天井
部を誘電体封止板4により誘電体封止とされているため
に、導波管モードは伝播しなくなる。
In the first embodiment according to the present invention, since the ceiling of the upper surface of the package base 1 on which the high-frequency circuit and the like are mounted is sealed with the dielectric sealing plate 4, the waveguide is guided. Tube mode stops propagating.

【0020】また、気密封止に用いた誘電体封止板4の
外部には電波吸収体5を蓋の上面に装着することで不要
輻射を低減し、発振等を防止する。
A radio wave absorber 5 is mounted on the upper surface of the lid outside the dielectric sealing plate 4 used for hermetic sealing to reduce unnecessary radiation and prevent oscillation and the like.

【0021】また、広い周波数で汎用的に用いるために
は誘電率が高いと影響がでるために、できるだけ誘電率
をさげて比誘電率として10以下が望ましい。
Further, for general use in a wide frequency range, a high dielectric constant has an effect. Therefore, it is desirable to reduce the dielectric constant as much as possible and set the relative dielectric constant to 10 or less.

【0022】[実施の形態2]次に、本発明による第2
の実施の形態について図面を参照して説明する。
[Embodiment 2] Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings.

【0023】図2は本発明による第2の実施の形態を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment according to the present invention.

【0024】[実施の形態2の構成及び動作]図2を参
照するに、パッケージベース21の表面に回路基板23
が実装されており、更にパッケージベース21の回路基
板23の周辺に設けられたパッケージ金属壁22上には
封止用誘電体基板24が配設されている。
[Configuration and Operation of Second Embodiment] Referring to FIG. 2, a circuit board 23 is provided on the surface of a package base 21.
Is mounted, and a sealing dielectric substrate 24 is disposed on a package metal wall 22 provided around a circuit board 23 of the package base 21.

【0025】封止用誘電体基板24の上面には整合用誘
電体基板27が配設され、整合用誘電体基板27の上に
は電波吸収体25が設けられている。
A matching dielectric substrate 27 is provided on the upper surface of the sealing dielectric substrate 24, and a radio wave absorber 25 is provided on the matching dielectric substrate 27.

【0026】パッケージベース21には、回路基板2
3、封止用誘電体基板24、整合用誘電体基板27及び
電波吸収体25を包囲するように、電磁シールド用キャ
ップ26が装着されている。
The circuit board 2 is mounted on the package base 21.
3. An electromagnetic shielding cap 26 is attached so as to surround the sealing dielectric substrate 24, the matching dielectric substrate 27, and the radio wave absorber 25.

【0027】この第2の実施の形態においては、ミリ波
での電波吸収体で特性を改善するために、図2に示すよ
うに、封止用誘電体基板24の上に、さらにインピーダ
ンス整合用の誘電体基板27が挿入されている。このよ
うな構成にすることにより、使用周波数に対してこの第
2の実施の形態においては誘電体の厚みを調整して電波
吸収体25にインピーダンス整合をとるようにすると特
に効果的である。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, in order to improve the characteristics by using a radio wave absorber for millimeter waves, an impedance matching substrate is further provided on the sealing dielectric substrate 24. Is inserted. By adopting such a configuration, it is particularly effective in the second embodiment to adjust the thickness of the dielectric to match the impedance to the radio wave absorber 25 with respect to the operating frequency.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、導波管モードの伝播を防ぐためにはパッケージの幅
の制限をうけて実装条件が厳しかったミリ波の領域でも
十分なスペースをもって実装することが可能である。
As described above, according to the present invention, in order to prevent the propagation of the waveguide mode, the package is mounted with a sufficient space even in the millimeter wave region where the mounting conditions are severe due to the limitation of the package width. It is possible to

【0029】また、電波吸収体は気密封止されたパッケ
ージの外につけるために、電波吸収体に含まれる樹脂等
が発生するOUTガス等を考慮することなく、高信頼度
を保ことが可能である。
Also, since the radio wave absorber is attached to the outside of the hermetically sealed package, high reliability can be maintained without considering the OUT gas generated by the resin and the like contained in the radio wave absorber. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による第1の実施の形態を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明による第2の実施の形態を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment according to the present invention.

【図3】従来技術の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a conventional technique.

【図4】図3に示した従来技術の断面図である。4 is a cross-sectional view of the prior art shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…パッケージベース 3…高周波回路部 4…誘電体封止板 5…電波吸収体 6…電磁シールド用金属キャップ(CAP) 21…パッケージベース 22…パッケージ金属壁 23…回路基板 24…封止用誘電体基板 25…電波吸収体 26…電子シールド用キャップ(CAP) 27…整合用誘電体基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Package base 3 ... High frequency circuit part 4 ... Dielectric sealing plate 5 ... Radio wave absorber 6 ... Electromagnetic shielding metal cap (CAP) 21 ... Package base 22 ... Package metal wall 23 ... Circuit board 24 ... Dielectric for sealing Body substrate 25 Radio wave absorber 26 Electron shield cap (CAP) 27 Dielectric substrate for matching

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波回路基板等が実装されたパッケー
ジベースと、該パッケージベース上の前記高周波回路基
板等を封止するように前記パッケージベース上に配設さ
れた誘電体を素材とする誘電体封止板と、該誘電体封止
板の外側に配設された電波吸収体と、該電波吸収体をシ
ールドするように該電波吸収体を包囲して配設された金
属製等のキャップとを有することを特徴とした高周波集
積回路パッケージ。
1. A dielectric material comprising a package base on which a high-frequency circuit board and the like are mounted, and a dielectric disposed on the package base so as to seal the high-frequency circuit board and the like on the package base. A sealing plate, a radio wave absorber disposed outside the dielectric sealing plate, and a metal cap or the like disposed to surround the radio wave absorber so as to shield the radio wave absorber. A high frequency integrated circuit package characterized by having:
【請求項2】 前記誘電体封止板と前記電波吸収体との
間に整合用誘電体基板を設けたことを更に特徴とする請
求項1に記載の高周波集積回路パッケージ。
2. The high frequency integrated circuit package according to claim 1, further comprising a matching dielectric substrate provided between said dielectric sealing plate and said radio wave absorber.
【請求項3】 前記誘電体封止板の比誘電率を10以下
にしたことを更に特徴とする請求項1または2のいずれ
か一項に記載の高周波集積回路パッケージ。
3. The high-frequency integrated circuit package according to claim 1, wherein the relative permittivity of the dielectric sealing plate is set to 10 or less.
【請求項4】 高周波回路基板等が実装されたパッケー
ジベースと、該パッケージベース上に前記高周波回路基
板等を包囲するように形成されたパッケージ金属壁と、
該パッケージ金属壁上に配設された封止用誘電体基板
と、該封止用誘電体基板上に形成された整合用誘電体基
板と、該整合用誘電体基板上に形成された電波吸収体
と、前記パッケージベース上に配設された前記各構成要
素を包囲するように前記パッケージベース上に装着され
た電磁シールド用キャップとを有することを特徴とした
高周波集積回路パッケージ。
4. A package base on which a high-frequency circuit board or the like is mounted, and a package metal wall formed on the package base so as to surround the high-frequency circuit board or the like.
A sealing dielectric substrate provided on the package metal wall, a matching dielectric substrate formed on the sealing dielectric substrate, and a radio wave absorption formed on the matching dielectric substrate A high-frequency integrated circuit package comprising: a body; and an electromagnetic shielding cap mounted on the package base so as to surround the components disposed on the package base.
【請求項5】 前記封止用誘電体基板の比誘電率を10
以下にしたことを更に特徴とする請求項4に記載の高周
波集積回路パッケージ。
5. The dielectric substrate for sealing has a relative dielectric constant of 10
The high-frequency integrated circuit package according to claim 4, further comprising:
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