JP2002190546A - 多層高周波パッケージ基板 - Google Patents

多層高周波パッケージ基板

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JP2002190546A
JP2002190546A JP2000387075A JP2000387075A JP2002190546A JP 2002190546 A JP2002190546 A JP 2002190546A JP 2000387075 A JP2000387075 A JP 2000387075A JP 2000387075 A JP2000387075 A JP 2000387075A JP 2002190546 A JP2002190546 A JP 2002190546A
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Takuya Suzuki
拓也 鈴木
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層高周波パッケージ基板内における不要伝
搬モードの励振を抑えること。 【解決手段】 多層高周波パッケージ100の内部に設
けられた内部接地導電体層4aと導電体プラグ9aを介
して電気的に接続された接地導体パターン9aを表面に
設けた。こうすれば、信号線路パターン2aに高周波信
号が伝送されるときに、内部接地導電体層4aに誘起さ
れる接地電流は、内部接地導電体層4aから導電体プラ
グ9aを介して接地導電体パターン8aに流れるので、
裏面接地導電体層5aと内部接地導電体層4aとの間に
ほとんど接地電流が流れない。この結果、内部接地導電
体層4aと裏面接地導電体層5aとの間の不要伝搬モー
ドの励振を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、多層高周波パッ
ケージ基板に関し、特に、少なくとも一つの電子素子チ
ップが載置され、前記表面と異なる裏面に裏面接地導電
体層を備える多層高周波パッケージ基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の多層高周波パッケージ基
板として、内部に設けられた内部接地導電体層と、電子
素子チップと電気的に接続される表面に設けられた信号
線路パターンと、裏面のほぼ全面に設けられ裏面接地導
電体層と、裏面から内部接地導電体層へ達するよう設け
られたスルーホールに充填された導電体プラグとを備え
るものが提案されている。この多層高周波パッケージ基
板では、信号線路パターンと内部接地導電体層とでマイ
クロストリップ線路を形成するので、信号線路パターン
を伝送されるマイクロ波帯やミリ波帯の高周波信号の劣
化が少ないとされている。
【0003】このような多層高周波パッケージ基板は、
導電性材料からなる同一のキャリア上に載置された他の
外部電子部品と電気的に接続されて用いられることがあ
る。このとき、多層高周波パッケージ基板の信号線路パ
ターンは、ボンディングワイヤにより外部電子部品が有
する多層高周波パッケージ基板の信号線路パターンと電
気的に接続されて、二つの信号線路パターン間に高周波
信号が伝送される。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多層高周波パッケージ基板では、信号線路パターン間に
高周波信号が伝送されると、即ち、信号線路パターン間
に高周波信号電流が流れると、高周波信号電流に伴って
内部接地導電体層の信号線路パターンの下方の部位に接
地電流が流れ、導電体プラグ,裏面接地導電体層及びキ
ャリアを介して外部電子部品の多層高周波パッケージへ
流れ込む。このとき、導電体プラグは、高周波信号に対
してインダクタンス成分を有するため、内部接地導電体
層と裏面導電体層との間に電位差が生じ、多層高周波パ
ッケージ基板内に不要伝搬モードが励振されてしまう。
この結果、高周波信号の信号特性が劣化してしまう。
【0004】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、多層高周波パッケージ基板内に
おける不要伝搬モードの励振を抑えることを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の本発明に係る多層
高周波パッケージ基板は、少なくとも一つの電子素子チ
ップが載置され、前記表面と異なる裏面に裏面接地導電
体層を備える多層高周波パッケージ基板であって、内部
に設けられた内部接地導電体層と、表面に設けられ前記
内部接地導電体層と対となりマイクロストリップ線路を
形成し、前記電子素子チップと電気的に接続される共に
外部電子部品と電気的に接続される信号線路パターン
と、前記表面から前記内部接地導電体層に達するまでの
部位に設けられたスルーホールと、該スルーホールの少
なくとも一部を埋め込み前記内部接地導電体層と電気的
に接続された導電体プラグと、前記表面に設けられると
共に前記信号線路パターンの隣に配置され、前記導電体
プラグを介して前記内部接地導電体層と電気的に接続さ
れると共に前記外部電子部品と電気的に接続される接地
導電体パターンと、を備えるものとする。
【0006】第2の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、第1の本発明に係る多層高周波パッケージ基板
において、前記表面から前記内部接地導電体層に達する
までの部位に設けられた第2のスルーホールと、該第2
のスルーホールの少なくとも一部を埋め込み前記内部接
地導電体層と電気的に接続された第2の導電体プラグ
と、前記表面に設けられると共に前記信号線路パターン
の隣の前記接地導電体パターンが配置された側と異なる
側に配置され、前記第2の導電体プラグを介して前記内
部接地導電体層と電気的に接続されると共に前記外部電
子部品と電気的に接続される第2の接地導電体パターン
と、を備えるものとする。
【0007】第3の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、第1又は第2の本発明のいずれかに係る多層高
周波パッケージ基板において、前記信号線路パターン
は、幅の異なる前記外部電子部品の線路パターンと電気
的に接続され、前記信号線路パターンの端部に前記線路
パターンと接続線路により接続されると共に該線路パタ
ーンと略同一の幅のパッドを備えるものとする。
【0008】第4の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、第1〜第3の本発明のいずれかに係る多層高周
波パッケージ基板において、前記外部電子部品のインピ
ーダンスに整合するよう前記信号線路パターンのインピ
ーダンスを調整するインピーダンス調整スタブを備える
ものとする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。尚、各図において同一の部材又は同一
の機能を果たす部材には同一の符号を付し説明を省略す
る。
【0010】実施の形態1.図1は、本発明の一つの実
施の形態としての多層高周波パッケージ基板100にモ
ノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)101(電
子素子チップ)とマイクロチップキャパシタ102(電
子素子チップ)とが実装された様子を示す外観図であ
り、図2は、多層高周波パッケージ基板100をMMI
C101の実装面側から見たときの上面図である。多層
高周波パッケージ基板100は、セラミックにより形成
され積層された誘電体基板1a,1b,1c,1dと、
表面に設けられMMIC101とボンディングワイヤ1
03を介して電気的に接続される信号線路パターン2a
と、マイクロチップキャパシタ102を介してMMIC
101へバイアス電圧を供給するバイアスパターン3
と、誘電体基板1aと1bとの間に設けられた内部接地
導電体層4aと、誘電体基板1dの裏面に設けられた裏
面接地導電体層5a(裏面導電体層)と、誘電体基板1
aをくりぬいて形成され底面にMMIC101とマイク
ロチップキャパシタ102とが載置されたキャビティ6
と、誘電体基板1dの裏面から内部接地導電体層4aに
達するまでの部位に設けられたスルーホールの少なくと
も一部を埋め込み接地導電体層4aと裏面接地導電体層
5aとを電気的に接続する導電体プラグ7aと、誘電体
基板1aの表面に設けられ信号線路パターン2aの両隣
に配置された二つの接地導電体パターン8a(接地導電
体パターン及び第2の接地導電体パターン)と、誘電体
基板1aの表面から内部接地導電体層4aに達するまで
の部位に設けられたスルーホールの少なくとも一部を埋
め込み内部接地導電体層4aと二つの接地導電体パター
ン8aとを各々電気的に接続する二つの導電体プラグ9
a(導電体プラグ及び第2の導電体プラグ)とを備え
る。
【0011】多層高周波パッケージ基板100は、多層
高周波パッケージ基板100と同じ構成要件を有する多
層高周波パッケージ基板120を備える外部電子部品と
電気的に接続される。図3は、多層高周波パッケージ基
板100と多層高周波パッケージ基板120とを電気的
に接続したときの接続部を拡大した拡大図であり、図4
は、図3のAA線での断面図である。多層高周波パッケ
ージ基板120は、信号線路パターン2bと、内部接地
導電体層4bと、裏面接地導電体層5bと、二つの接地
導電体パターン8bと、二つの導電体プラグ9bとを備
え、図示していないがキャビティに電子素子チップが載
置されている。多層高周波パッケージ100,120
は、図4に示すように、導電性材料からなるキャリアに
固定されおり、各々の信号線路パターン同士、接地導電
体パターン同士がボンディングワイヤ10で接続されて
いる。
【0012】このような多層高周波パッケージ100の
信号線路パターン2aからボンディングワイヤ10を介
して、多層高周波パッケージ120の信号線路パターン
2bへ高周波信号が伝送されると、即ち、信号線路パタ
ーン2aから信号線路パターン2bへ高周波信号電流が
流れると、接地電流は、内部接地導電体層4aから導電
体プラグ9a,接地導電体パターン8a,ボンディング
ワイヤ10,接地導電体パターン8b,導電体プラグ9
bとを介して内部接地導電体層4bへ流れ、導電体プラ
グ7a,7b,裏面導電体層5a,5bには、ほとんど
電流が流れない。したがって、内部接地導電体層4aと
裏面導電体層5aとの間に不要伝搬モードがほとんど励
振されず、高周波信号の特性の劣化を抑えることができ
る。
【0013】尚、多層高周波パッケージ基板100は、
多層高周波パッケージ基板100と同じ構成要件を有す
る多層高周波パッケージ基板120を備える外部電子部
品と電気的に接続されるものとしたが、違う構成要件を
有するパッケージ基板を備える外部電子部品と接続して
もよい。
【0014】実施の形態2.接続される二つの多層高周
波パッケージの誘電体基板の誘電率が互いに異なると
き、二つの信号線路パターンの線路幅は、互いに異なる
ように形成されることがある。図5は、本発明の他の実
施の形態としての多層高周波パッケージ基板200と図
3に示した多層高周波パッケージ基板120とを電気的
に接続したときの接続部を拡大した拡大図である。多層
高周波パッケージ基板120の誘電体基板1a,1b,
1c,1dは、セラミックより形成されているが、多層
高周波パッケージ基板200の誘電体基板1a,1b,
1c,1dは、セラミックより誘電率が低いガラスエポ
キシより形成されており、信号線路パターン2aは、そ
の線路幅Aが信号線路パターン2bの線路幅Bより小さ
くなるよう形成されている。
【0015】信号線路パターン2aは、多層高周波パッ
ケージ120と接続される端部に、信号線路パターン2
bの略同一の幅のパッド12を備える。信号線路パター
ン2aと信号線路パターン2bとの間及び接地導電体パ
ターン8aと接地導電体パターン8bとの間は、ボンデ
ィングワイヤより表面積が大きくインダクタンス成分が
小さい板状のリボン13(接続線路)によって接続して
いるが、信号線路パターン2aの端部にパッド12が設
けられているので、信号線路パターン2aに接続されて
いるリボン13と平行に接地導電体パターン8aに接続
されている二つのリボン13を設けることができる。こ
の結果、各リボン13の長さが短くなり、且つ、各リボ
ン13の間のギャップを小さくすることができる。この
結果、高周波信号の特性の向上を図ることができる。
【0016】実施の形態3.多層高周波パッケージ基板
200,120は、リボン13により接続されるがリボ
ン13は高周波信号に対してインダクタンス成分を有す
るので一般的には高インピーダンスとなり、信号線路パ
ターン2aから見た信号線路パターン2bのインピーダ
ンスと信号線路パターン2bから見た信号線路パターン
2aのインピーダンスとにずれが生じる場合がある。図
6に示す多層高周波パッケージ基板300は、このイン
ピーダンスのずれを補正するために、信号線路パターン
2aのインピーダンス値を調整する調整スタブ14(イ
ンピーダンス調整スタブ)が設けられている。こうすれ
ば、更に高周波信号の特性向上を図ることができる。
【0017】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【0018】第1の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、信号線路パターンに高周波信号が伝送されると
きに、内部接地導電体層に誘起される接地電流は、内部
接地導電体層から導電体プラグを介して接地導電体パタ
ーンに流れるので、裏面接地導電体層と内部接地導電体
層との間にほとんど接地電流が流れない。この結果、内
部接地導電体層と裏面接地導電体層との間の不要伝搬モ
ードの励振を抑えることができる。
【0019】第2の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、信号線路パターンの両隣に接地導電体パターン
と第2の接地導電体パターンとを備えるため、信号線路
パターンを伝送する高周波信号の高周波特性が向上す
る。
【0020】第3の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、外部電子部品の線路パターンと略同一の幅のパ
ッドを備えるので、接地導電体パターンを接地接続線路
により外部電子部品に接続する際に、接地接続線路の長
さを短くすることができる。この結果、高周波信号の特
性の向上を図ることができる。
【0021】第4の本発明に係る多層高周波パッケージ
基板は、インピーダンス調整スタブで信号線路パターン
のインピーダンスを調整することができるので、高周波
信号の特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一つの実施の形態としての多層高周
波パッケージ基板100にモノリシックマイクロ波集積
回路(MMIC)101(電子素子チップ)を実装した
様子を示す外観図である。
【図2】 多層高周波パッケージ基板100をMMIC
101の実装面側から見たときの上面図である。
【図3】 多層高周波パッケージ基板100を外部電子
部品の多層高周波パッケージ基板120と電気的に接続
したときの接続部を拡大した拡大図である。
【図4】 図3のAA線での断面図である。
【図5】 他の実施の形態としての多層高周波パッケー
ジ基板200と図3に示した多層高周波パッケージ基板
120とを電気的に接続したときの接続部を拡大した拡
大図である。
【図6】 他の実施の形態としての多層高周波パッケー
ジ基板300と図3に示した多層高周波パッケージ基板
120とを電気的に接続したときの接続部を拡大した拡
大図である。
【符号の説明】
2a,2b 信号線路パターン、8a,8b 接地導電
体パターン、9a,9b 導電体プラグ、4a,4b
内部接地導電体層、12 パッド、14 調整スタブ、
100,120,200,300 多層高周波パッケー
ジ基板、101モノリシックマイクロ波集積回路(MM
IC)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に少なくとも一つの電子素子チップ
    が載置され、前記表面と異なる裏面に裏面接地導電体層
    を備える多層パッケージ基板であって、 内部に設けられた内部接地導電体層と、 表面に設けられ前記内部接地導電体層と対となりマイク
    ロストリップ線路を形成し、前記電子素子チップと電気
    的に接続される共に外部電子部品と電気的に接続される
    信号線路パターンと、 前記表面から前記内部接地導電体層に達するまでの部位
    に設けられたスルーホールと、 該スルーホールの少なくとも一部を埋め込み前記内部接
    地導電体層と電気的に接続された導電体プラグと、 前記表面に設けられると共に前記信号線路パターンの隣
    に配置され、前記導電体プラグを介して前記内部接地導
    電体層と電気的に接続されると共に前記外部電子部品と
    電気的に接続される接地導電体パターンと、を備えるこ
    とを特徴とする多層高周波パッケージ基板。
  2. 【請求項2】 前記表面から前記内部接地導電体層に達
    するまでの部位に設けられた第2のスルーホールと、 該第2のスルーホールの少なくとも一部を埋め込み前記
    内部接地導電体層と電気的に接続された第2の導電体プ
    ラグと、 前記表面に設けられると共に前記信号線路パターンの隣
    の前記接地導電体パターンが配置された側と異なる側に
    配置され、前記第2の導電体プラグを介して前記内部接
    地導電体層と電気的に接続されると共に前記外部電子部
    品と電気的に接続される第2の接地導電体パターンと、
    を備えることを特徴とする請求項1記載の多層高周波パ
    ッケージ基板。
  3. 【請求項3】 前記信号線路パターンは、幅の異なる前
    記外部電子部品の電子部品側線路パターンと電気的に接
    続され、 前記信号線路パターンの端部に前記電子部品側線路パタ
    ーンと接続線路により接続されると共に該電子部品側線
    路パターンと略同一の幅のパッドを備えることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の多層高周波パッケージ基
    板。
  4. 【請求項4】 前記外部電子部品のインピーダンスに整
    合するよう前記信号線路パターンのインピーダンスを調
    整するインピーダンス調整スタブを備えることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれかに記載の多層高周波パッケ
    ージ基板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7315400B2 (en) 2003-10-09 2008-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and image processing method
JP2010177364A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体パッケージおよびその実装方法

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