JP2001298306A - 高周波伝送線路基板、及び高周波パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れた
高周波パッケージを構成することのできる高周波伝送線
路基板を提供すること。 【解決手段】 誘電体基板１１の上面１１ａに信号線層
１３とグランド層１４とを備え、誘電体基板１１の下面
１１ｂには信号線層１６とグランド層１７とを備え、信
号線層１３、１６を挟んで、その両側にグランド層１４
とグランド層１７とを接続する複数個の導体ビア１９が
形成された高周波伝送線路基板であって、使用周波数を
Ｆ、誘電体基板１１の比誘電率をε_r 、誘電体基板１１
の厚みをｔ、及び信号線層１３、１６の中心線と各導体
ビア１９の中心を結ぶ直線との距離をＸとするとき、下
記関係を満たす各値を、±５％の範囲内で設定する。 Ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ 但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ、Ｍ₁ ＝ｃ＋
ｄＸ、 ａ＝３４１．２−１８．９ε_r 、ｂ＝−０．３１＋０．
０１７ε_r 、 ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r 、ｄ＝０．０００３１−
２．１×１０^-5ε_r

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波伝送線路基
板、及び高周波パッケージに関し、より詳細には、高周
波信号を利用する半導体素子が搭載され、その周辺に高
周波回路が形成された高周波伝送線路基板、及び該高周
波伝送線路基板を用いて構成される高周波パッケージに
関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波パッケージは誘電体基板上に形成
された半導体素子実装領域及びその周辺部の高周波回路
を環状枠体及びこの環状枠体上に接合される蓋体で気密
封止することにより構成されており、高周波信号は前記
枠体の下面を貫通する信号線層を介して入出力されるよ
うになっている。

【０００３】図７は従来のこの種高周波パッケージを示
した模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面部分の斜視図である。誘電
体基板４１は厚さＴの略直方体板形状に形成されてお
り、誘電体基板４１の下面４１ｂにはグランド層４２が
形成される一方、誘電体基板４１の上面４１ａの所定箇
所には、環状の誘電体製の枠体４４が形成されている。
枠体４４の内側領域４４ｄにおける誘電体基板上面４１
ａの所定箇所には、幅がｗ₁ の薄膜状の回路部４３ａが
複数個形成される一方、枠体４４を挟んで回路部４３ａ
と対向する外側には、これと同様（幅がｗ₁ ）のリード
部４３ｂがそれぞれ形成されている。回路部４３ａの一
端部とリード部４３ｂの一端部とは幅がｗ₂ の導体部４
３ｃを介して接続されており、この導体部４３ｃは枠体
４４の壁部４４ａ内に埋設されている。これら回路部４
３ａ、リード部４３ｂ、導体部４３ｃを含んで信号線層
４３が構成されている。

【０００４】また導体部４３ｃとこの近傍の壁部４４ａ
とを含んで構成される回路の特性インピーダンスを、回
路部４３ａ、リード部４３ｂのそれと同等にするため、
導体部４３ｃの幅ｗ₂ は回路部４３ａ及びリード部４３
ｂの幅ｗ₁ よりも小さい値に設定されている。そして信
号線層４３における反射損失を抑えて伝送損失を小さく
するために、回路部４３ａ、リード部４３ｂ、導体部４
３ｃにおける各特性インピーダンスの整合が図られてい
る。

【０００５】誘電体基板上面４１ａにおける枠体内側領
域４４ｄの略中央部には半導体素子４５が実装されるよ
うになっており、半導体素子４５のパッド４５ａと回路
部４３ａの他端部とはボンディングワイヤ４５ｂを介し
て接続されるようになっている。枠体４４の上面には蓋
体４６が接合（ハーメチックシール）されるようになっ
ており、この蓋体４６により誘電体基板４１上の枠体内
側領域４４ｄが気密・封止されるようになっている。こ
れら誘電体基板４１、グランド層４２、信号線層４３、
枠体４４、蓋体４６等を含んでマイクロストリップライ
ンタイプの高周波パッケージ４０が構成されている。

【０００６】高周波信号（図示せず）は、信号線層４３
のリード部４３ｂより導体部４３ｃ、回路部４３ａ等を
介して半導体素子４５に入力される一方、半導体素子４
５より出力された高周波信号は、信号線層４３の回路部
４３ａ、導体部４３ｃ等を介してリード部４３ｂより出
力されるようになっている。しかしながらこのように構
成された高周波パッケージ４０では、導体部４３ｃの幅
ｗ₂ が狭くなっており、この寸法精度を確保することが
難しく、また抵抗が大きくなり、伝送損失が増大し易
い。また製造する際、導体部４３ｃの両端部と壁部４４
ａの内外面４４ｂ、４４ｃとを正確に位置合わせするこ
とが難しいという課題があった。

【０００７】この課題に対処するため、信号線層が埋設
される枠体部分を薄く形成したものが提案されている。
図８は従来のこの種高周波パッケージの主要部を模式的
に示した斜視図であり、図中４１、４２は図７に示した
ものと同様の誘電体基板、グランド層を示している。誘
電体基板４１の上面４１ａの所定箇所には環状をした誘
電体製の枠体５４が形成され、枠体５４の所定箇所には
凹部５４ｂが形成されている。一方、誘電体基板４１の
上面４１ａの所定箇所には幅がｗ₁ の薄膜状の信号線層
５３が形成されている。この信号線層５３の一端部５３
ａ側は枠体５４の内側領域５４ｃに形成され、信号線層
５３の他端部５３ｂ側は枠体５４の外側領域５４ｄに形
成されており、信号線層５３の略中央部は凹部５４ｂの
近傍内に埋設されている。

【０００８】その他の構成は図７に示したものと略同様
であるのでここではその構成の詳細な説明は省略するこ
ととする。これら誘電体基板４１、グランド層４２、信
号線層５３、枠体５４等を含んで高周波パッケージが構
成されている。そして高周波信号は、他端部５３ｂ側よ
り信号線層５３等を介して半導体素子４５（図７）に入
力される一方、半導体素子４５より出力された高周波信
号は、信号線層５３等を介して他端部５３ｂ側より出力
されるようになっている。

【０００９】しかしながらこのように構成された高周波
パッケージでは、凹部５４ｂの厚さｅ₁ を薄く設定する
必要があり、製造が難しく、また凹部５４ｂにおいて強
度的に特に弱くなるという課題があった。また図７、図
８に示したマイクロストリップラインタイプの高周波パ
ッケージでは、半導体素子４５がミリ波や準ミリ波のよ
うなより高周波数帯域の信号を処理するものである場
合、半導体素子４５と信号線層４３、５３との接続損失
や、信号線層４３、５３における放射損失が大きくなり
易いという課題があった。

【００１０】この課題に対処するため、近年、誘電体基
板の一主面側に信号線層及びグランド層が形成され、こ
れらの上に半導体素子４５がフリップチップ実装され
る、いわゆるコプレナ・ウェーブガイドタイプの高周波
パッケージが提案されている。

【００１１】図９は従来のこの種高周波パッケージの要
部を示した模式図であり（特開平４−３３６７０２号公
報）、（ａ）はパッケージの内部及び外部を示す部分破
断平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、
（ｃ）は下面図である。また図１０は図９に示した高周
波パッケージの要部を示す部分拡大斜視図である。図中
６１はセラミック等からなるパッケージ基板を示してお
り、パッケージ基板６１の上面の所定箇所には、環状の
誘電体製の枠体６２が形成され、枠体６２の上面には蓋
体６３が接合されるようになっている。

【００１２】またパッケージ基板６１の上面には、メタ
ライズ６５を施したダイボンディング領域６４や誘電体
基板６６が形成されている。誘電体基板６６の上面に
は、金属薄膜からなるパッケージ内部のグランド層７８
と、所定の線路幅及びグランド層７８と所定間隔を有す
る金属薄膜からなる信号線層７９とが形成され、これら
グランド層７８と信号線層７９とを含んで、高周波伝送
線路として動作する内部コプレナ線路８０が構成されて
いる。またパッケージ基板６１の下面には、グランド層
６８と信号線層６９とが形成され、これらグランド層６
８と信号線層６９とを含んで、外部コプレナ線路７０が
構成されている。

【００１３】このように図９、図１０に示した高周波パ
ッケージにおける内部高周波伝送線路は、信号線層７９
の両側及び誘電体基板６６を挟んで裏側にグランド層７
８、６８が形成された線路構造、いわゆるグランデッド
・コプレナ線路構造となっている。また内部コプレナ線
路８０を構成する信号線層７９、グランド層７８と、外
部コプレナ線路７０を構成する信号線層６９、グランド
層６８とは、金属からなる複数の導体ビア７１ａ、７１
ｂを介して接続されている。

【００１４】このように構成された高周波パッケージで
は、グランデッド・コプレナ線路構造になっているた
め、内部側信号線層７９の線路幅を半導体素子の線路幅
に適合させることができ、パッケージと半導体素子との
接続部における高周波的な不整合が解消され、損失を低
く抑えること、定在波比（線路を流れる信号の最大電圧
と最小電圧との比）を下げることが可能になるとしてい
る。

【００１５】また内部側の信号線層７９、グランド層７
８と、外部側の信号線層６９、グランド層６８との接続
を、複数の導体ビア７１ａ、７１ｂを介して行うため、
高周波的な不整合を少なくすることや、アイソレーショ
ンを高めることが可能になるとしている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】高周波特性に優れたパ
ッケージを製造するにあたっては、製造条件が重要にな
ってくる。またこの製造条件については、使用周波数帯
域によって変わってくるものであるため、高周波パッケ
ージは使用周波数帯域に合わせた構成にする必要があ
る。

【００１７】ところが、図９、図１０に示した高周波パ
ッケージにおいては、使用周波数帯域を考慮した構成に
なっておらず、また導体ビア７１ｂの位置や誘電体基板
６６の厚みについての考慮が何らされていないため、例
えば、挿入損失Ｓ₂₁については−１．０ｄＢ程度に抑え
るのが限界であった。

【００１８】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れた高周
波伝送線路基板、及び該高周波伝送線路基板を用いて構
成される高周波パッケージを提供することを目的として
いる。

【００１９】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記したよ
うに、従来の高周波パッケージにおいては、使用周波数
帯域に適したパッケージとすることができなかった。そ
こで本発明者は、内部コプレナ線路８０と外部コプレナ
線路７０との距離や、内部側のグランド層７８と外部側
のグランド層６８とを接続するための導体ビア７１ｂと
信号線層６９、７９との距離に着目し、これら距離を調
整することによって、使用周波数帯域に適したパッケー
ジを製造することができることを見い出し、本発明を完
成するに至った。

【００２０】上記目的を達成するために本発明に係る高
周波伝送線路基板（１）は、誘電体基板の一主面側に第
１の信号線層と、該第１の信号線層の周囲にギャップを
介して形成された第１のグランド層とを備え、前記誘電
体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第２の信号
線層の周囲にギャップを介して形成された第２のグラン
ド層とを備え、前記第１の信号線層の一端部と前記第２
の信号線層の一端部とを接続する導体ビア、及び前記第
１及び第２の信号線層を挟んで、その両側に前記第１の
グランド層と前記第２のグランド層とを接続する複数個
の導体ビアが形成された高周波伝送線路基板であって、
使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r 、前
記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第１及び第２の信号
線層から前記導体ビアまでの距離をＸとするとき、下記
数１式を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定され
ていることを特徴としている。

【００２１】

【数１】Ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ 但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ ａ＝３４１．２−１８．９ε_r ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r

【００２２】上記した高周波伝送線路基板（１）によれ
ば、使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε
_r 、前記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第１及び第２
の信号線層から前記導体ビアまでの距離をＸとすると
き、上記数１式を満たす前記各値が、±５％の範囲内で
設定されているため、使用周波数Ｆに適した高周波伝送
線路基板とすることができる。従って、高周波特性に優
れ、かつ伝送特性にも優れたものとすることができる。

【００２３】また本発明に係る高周波伝送線路基板
（２）は、誘電体基板の一主面側に第１の信号線層と、
該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成された
第１のグランド層とを備え、前記誘電体基板の他主面側
には第２の信号線層と、該第２の信号線層の周囲にギャ
ップを介して形成された第２のグランド層とを備え、前
記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一端
部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信号
線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前記
第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形成
された高周波伝送線路基板であって、使用周波数をＦと
するとき、前記誘電体基板の比誘電率ε_r 、前記誘電体
基板の厚みｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前
記導体ビアまでの距離Ｘが、下記数２式を満たすように
設定される値を中心として、±５％の範囲内で設定され
ていることを特徴としている。

【００２４】

【数２】Ｆ＋ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ 但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ ａ＝３４１．２−１８．９ε_r ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r ｆ：補助周波数。

【００２５】また本発明に係る高周波伝送線路基板
（３）は、上記高周波伝送線路基板（２）において、補
助周波数ｆが、−５ＧＨｚ≦ｆ≦５ＧＨｚの範囲内で設
定されていることを特徴としている。

【００２６】上記した高周波伝送線路基板（１）のよう
に、上記数１式を満たすように、使用周波数Ｆ、前記誘
電体基板の比誘電率ε_r 、前記誘電体基板の厚みｔ、及
び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの
距離Ｘが設定されただけでは、使用周波数Ｆに最適なも
のとすることはできない場合がある。

【００２７】例えば、使用周波数Ｆを６５ＧＨｚとし、
比誘電率ε_r を７．７とし、厚みｔを３００μｍとし
て、数１式より求められた距離Ｘが６４０μｍとなった
場合について説明する。後述する図１及び図２に示した
高周波伝送線路基板において、比誘電率ε_r が７．７で
あり、厚みｔが３００μｍの誘電体基板１１を用い、信
号線層１３、１６の中心線と各導体ビア１９の中心を結
ぶ直線との距離Ｘを６４０μｍとして、シミュレーショ
ンを行うと、挿入損失Ｓ₂₁の最も良くなる周波数が６５
ＧＨｚではなく、６７ＧＨｚとなる結果が得られた（図
４参照）。すなわち、２ＧＨｚ程度の誤差があったこと
になる。

【００２８】このように数１式を満たすように、前記誘
電体基板の比誘電率ε_r 、前記誘電体基板の厚みｔ、及
び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの
距離Ｘを設定しただけでも、僅か２ＧＨｚ程度の誤差で
あるので、使用周波数Ｆに十分適したものとすることは
できるが、最適ではない。

【００２９】上記した高周波伝送線路基板（２）又は
（３）によれば、使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比
誘電率をε_r 、前記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第
１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離をＸ
とするとき、前記誤差を考慮に入れた上記数２式を満た
す前記各値が、±５％の範囲内で設定されているため、
使用周波数Ｆに最適な高周波伝送線路基板とすることが
できる。従って、より一層高周波特性に優れ、かつ伝送
特性に優れたものとすることができる。

【００３０】また前記誤差については、後述するシミュ
レーション結果に基づいて、±５ＧＨｚ程度（図４、図
５参照）の範囲内に収まるものと考えられるため、上記
した高周波伝送線路基板（３）のように、補助周波数ｆ
を、−５ＧＨｚ≦ｆ≦５ＧＨｚの範囲内に設定すること
ができる。

【００３１】従って、Ｆ−５≦Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ≦Ｆ＋５を
満たすように、前記誘電体基板の比誘電率ε_r 、前記誘
電体基板の厚みｔ、及び前記第１及び第２の信号線層か
ら前記導体ビアまでの距離Ｘを設定すれば、使用周波数
Ｆに最適な高周波伝送線路基板を実現することができ
る。

【００３２】また本発明に係る高周波パッケージは、上
記高周波伝送線路基板（１）〜（３）のいずれかを用い
て構成されていることを特徴としている。上記した高周
波パッケージによれば、使用周波数Ｆに適した高周波伝
送線路基板を用いて構成されるため、高周波特性に優
れ、かつ伝送特性にも優れた高周波パッケージを実現す
ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高周波伝送線
路基板、及び高周波パッケージの実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１は実施の形態（１）に係る高周波
伝送線路基板を模式的に示した部分斜視図である。また
図２は実施の形態（１）に係る高周波伝送線路基板の主
要部を拡大して示した模式図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面
図、（ｄ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【００３４】誘電体基板１１はアルミナセラミック等を
用いて厚さがｔの略直方体板形状に形成され、誘電体基
板１１の上面１１ａの所定箇所には、薄膜状の信号線層
１３が形成され、信号線層１３の周囲にギャップを介し
てグランド層１４が形成され、これらによりコプレナ線
路１２が構成されている。

【００３５】他方、誘電体基板１１の下面１１ｂの所定
箇所には、薄膜状の信号線層１６が形成され、信号線層
１６の周囲にギャップを介してグランド層１７が形成さ
れ、これらによりコプレナ線路１５が構成されている。

【００３６】信号線層１３の端部１３ａには導体ビア１
８の上端部が接続され、導体ビア１８の下端部は信号線
層１６の端部１６ａに接続されている（図２（ｃ））。
また信号線層１３、１６を挟むその両側には、グランド
層１４とグランド層１７とを接続する導体ビア１９が形
成されている。

【００３７】また各導体ビア１９の中心を結ぶ直線（以
下、導体ビア１９の中心結線と記す）と信号線層１３、
１６の中心線との距離はＸに設定されている。なおこの
距離Ｘは、使用周波数をＦとし、誘電体基板１１の比誘
電率をε_r とし、誘電体基板１１の厚みをｔとした場合
に、後述する数３式を満たすように設定される。なお、
このとき下記数３式から求められる距離Ｘの±５％の距
離で導体ビア１９を設ければ良い。

【００３８】図１及び図２に示した高周波伝送線路基板
において、比誘電率ε_r が７．７の誘電体基板１１を用
いた場合での挿入損失Ｓ₂₁が最も良くなる周波数Ｆ_max
と誘電体基板１１の厚みｔとの関係を図３に示す。図中
の直線Ｌ₁ 〜Ｌ₃ はそれぞれ順に、信号線層１３、１６
の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを６００
μｍ、６５０μｍ、７００μｍとしたものである。

【００３９】本発明者は、図３に示したこれら直線Ｌ₁
〜Ｌ₃ を解析することにより、周波数Ｆ_max と、誘電体
基板１１の比誘電率ε_r と、誘電体基板の厚みｔと、信
号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線と
の距離Ｘとの関係を示す下記数３式を導き出した。

【００４０】

【数３】Ｆ_max ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ 但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ ａ＝３４１．２−１８．９ε_r ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r 。

【００４１】上記実施の形態（１）に係る高周波伝送線
路基板によれば、使用周波数をＦ、誘電体基板１１の比
誘電率をε_r 、誘電体基板１１の厚みをｔ、及び信号線
層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距
離をＸとするとき、上記数３式を満たす前記各値が、±
５％の範囲内で設定されているため、使用周波数Ｆに適
した高周波伝送線路基板とすることができる。従って、
高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れたものとする
ことができる。

【００４２】また、ここでは使用周波数をＦとし、誘電
体基板１１の比誘電率をε_r とし、誘電体基板１１の厚
みをｔとして、上記数３式を用いて、信号線層１３、１
６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求め
るようにしているが、別の実施の形態では、使用周波数
をＦとし、誘電体基板１１の比誘電率をε_r とし、信号
線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との
距離をＸとして、上記数３式を用いて、誘電体基板１１
の厚みｔを求めるようにしても良く、またこれと同様に
して、使用周波数Ｆや、誘電体基板１１の比誘電率ε_r
を求めても良い。

【００４３】また、上記実施の形態に係る高周波伝送線
路基板を用いて、高周波パッケージを構成することによ
って、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れた高周
波パッケージを実現することができる。

【００４４】

【実施例】以下、実施例に係る高周波伝送線路基板を用
い、以下の条件で伝送特性（挿入損失Ｓ₂₁）を調査した
結果等について説明する。実施例１、２に係る高周波伝
送線路基板の使用周波数Ｆ、誘電体基板１１の比誘電率
ε_r 、誘電体基板１１の厚みｔをそれぞれ下記の表１に
示した。

【表１】

【００４５】●実施例１ 上記数３式を用いて、以下の条件で信号線層１３、１６
の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求める
と、距離Ｘ≒６４０μｍとなった。図１及び図２に示し
た高周波伝送線路基板において、誘電体基板１１の比誘
電率ε_r を７．７とし、誘電体基板１１の厚みｔを３０
０μｍとし、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１
９の中心結線との距離Ｘを６４０μｍとしてシミュレー
ションを行い、解析した結果、図４に示す伝送特性（挿
入損失Ｓ₂₁）が得られた。図４から明らかなように、使
用周波数Ｆ（６５ＧＨｚ）において、挿入損失Ｓ₂₁が約
−０．４ｄＢという優れた伝送特性を有していることが
分かる。

【００４６】●実施例２ 上記数３式を用いて、以下の条件で信号線層１３、１６
の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求める
と、距離Ｘ≒６３０μｍとなった。図１及び図２に示し
た高周波伝送線路基板において、誘電体基板１１の比誘
電率ε_r を８．９とし、誘電体基板１１の厚みｔを３０
０μｍとし、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１
９の中心結線との距離Ｘを６３０μｍとしてシミュレー
ションを行い、解析した結果、図５に示す伝送特性（挿
入損失Ｓ₂₁）が得られた。図５から明らかなように、使
用周波数Ｆ（６０ＧＨｚ）において、挿入損失Ｓ₂₁が約
−０．４ｄＢという優れた伝送特性を有していることが
分かる。

【００４７】ところで図４から明らかなように、実施例
１に係る高周波伝送線路基板において最も適した使用周
波数Ｆは、６５ＧＨｚ（挿入損失Ｓ₂₁＝−０．４ｄＢ）
ではなく、６７ＧＨｚ（Ｓ₂₁＝−０．３ｄＢ）であり、
また図５から明らかなように、実施例２に係る高周波伝
送線路基板において最も適した使用周波数Ｆは、６０Ｇ
Ｈｚ（Ｓ₂₁＝−０．４ｄＢ）ではなく、６２ＧＨｚ（Ｓ
₂₁＝−０．２ｄＢ）であることが分かる。換言するなら
ば、図４、図５から使用周波数Ｆが６５ＧＨｚ、６０Ｇ
Ｈｚに最適な高周波伝送線路基板は、実施例１、２に係
る高周波伝送線路基板ではないことが分かる。

【００４８】しかしながら、両者共に２ＧＨｚ程度の僅
かな誤差（すなわち、５ＧＨｚ程度の範囲内に十分収ま
る僅かな誤差）であるため、実施例１、２に係る高周波
伝送線路基板は、使用周波数Ｆが６５ＧＨｚ、６０ＧＨ
ｚそれぞれの場合に十分適したものになっていると判断
することができる。

【００４９】次に実施例３〜８に係る高周波伝送線路基
板の使用周波数Ｆ、誘電体基板１１の比誘電率ε_r 、誘
電体基板１１の厚みｔをそれぞれ下記の表２に示した。

【表２】 ※使用周波数Ｆは、６５ＧＨｚを基準として±５ＧＨｚ
となる範囲、すなわち６０〜７０ＧＨｚの範囲に設定し
ている。

【００５０】●実施例３〜８ 上記数３式を用いて、以下の条件で信号線層１３、１６
の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求める
と、下記表３に示すようになった。

【表３】

【００５１】図１及び図２に示した高周波伝送線路基板
において、誘電体基板１１の比誘電率ε_r を７．７と
し、誘電体基板１１の厚みｔを３００μｍとし、信号線
層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距
離Ｘを６８０、６６０、６５０、６３０、６２０、６０
０μｍとしてシミュレーションを行い、解析した結果、
図６に示す伝送特性（挿入損失Ｓ₂₁）が得られた。図６
から明らかなように、使用周波数Ｆ（６５ＧＨｚ）に最
も適した高周波伝送線路基板は、実施例５に係る高周波
伝送線路基板であることが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る高周波伝送線路基板
を模式的に示した部分斜視図である。

【図２】実施の形態に係る高周波伝送線路基板の主要部
を拡大して示した模式図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面
図、（ｄ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【図３】挿入損失が最も良くなる周波数と誘電体基板の
厚みとの関係を示したグラフである。

【図４】実施例１に係る高周波伝送線路基板のシミュレ
ーション結果を示したグラフである。

【図５】実施例２に係る高周波伝送線路基板のシミュレ
ーション結果を示したグラフである。

【図６】実施例５、６、８に係る高周波伝送線路基板の
シミュレーション結果を示したグラフである。

【図７】従来の高周波パッケージを示した模式図であ
り、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−
Ｂ線断面部分の斜視図である。

【図８】従来の別の高周波パッケージの主要部を模式的
に示した斜視図である。

【図９】従来のさらに別の高周波パッケージを示した模
式図であり、（ａ）は部分破断平面図、（ｂ）は（ａ）
におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は下面図である。

【図１０】図９（ａ）の要部を模式的に示した部分拡大
斜視図である。

【符号の説明】

１１ 誘電体基板 １２、１５ コプレナ線路 １３、１６ 信号線層 １４、１７ グランド層 １８、１９ 導体ビア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板の一主面側に第１の信号線層
   と、該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成さ
   れた第１のグランド層とを備え、 前記誘電体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第
   ２の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第２
   のグランド層とを備え、 前記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一
   端部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信
   号線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前
   記第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形
   成された高周波伝送線路基板であって、 使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r 、前
   記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第１及び第２の信号
   線層から前記導体ビアまでの距離をＸとするとき、 Ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ 但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ ａ＝３４１．２−１８．９ε_r ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r の関係を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定され
   ていることを特徴とする高周波伝送線路基板。
2. 【請求項２】 誘電体基板の一主面側に第１の信号線層
   と、該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成さ
   れた第１のグランド層とを備え、 前記誘電体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第
   ２の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第２
   のグランド層とを備え、 前記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一
   端部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信
   号線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前
   記第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形
   成された高周波伝送線路基板であって、 使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r 、前
   記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第１及び第２の信号
   線層から前記導体ビアまでの距離をＸとするとき、 Ｆ＋ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ 但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ ａ＝３４１．２−１８．９ε_r ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r ｆ：補助周波数 の関係を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定され
   ていることを特徴とする高周波伝送線路基板。
3. 【請求項３】 補助周波数ｆが、−５ＧＨｚ≦ｆ≦５Ｇ
   Ｈｚの範囲内で設定されていることを特徴とする請求項
   ２記載の高周波伝送線路基板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に係る高周
   波伝送線路基板を用いて構成されていることを特徴とす
   る高周波パッケージ。