JP2003017827A - 高周波回路部品搭載用基板の実装構造 - Google Patents
高周波回路部品搭載用基板の実装構造Info
- Publication number
- JP2003017827A JP2003017827A JP2001197242A JP2001197242A JP2003017827A JP 2003017827 A JP2003017827 A JP 2003017827A JP 2001197242 A JP2001197242 A JP 2001197242A JP 2001197242 A JP2001197242 A JP 2001197242A JP 2003017827 A JP2003017827 A JP 2003017827A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- line conductor
- frequency
- line
- board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3011—Impedance
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波信号が外部の回路基板から高周波基板
へ伝搬される際に、その一部が漏れ出したり、寄生容量
が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐこと。 【解決手段】 誘電体基板１の上面に第１の線路導体
２，第１の同一面接地導体３と、下面に第２の線路導体
４，第２の同一面接地導体５と、内部に貫通導体６，接
地貫通導体７とを具備する高周波基板を、上面に高周波
信号を伝送する接続用線路導体１０が形成された回路基
板１１に、第２の線路導体４と接続用線路導体１０とを
平行に対向させて、間に一端を貫通導体６から０．２〜
５．０ｍｍの距離に位置させて誘電体基板１の外周側に
配置した金属端子１２を挟むとともに接続用線路導体１
０を金属端子１２の途中から外周側に位置させて電気的
に接続した。
へ伝搬される際に、その一部が漏れ出したり、寄生容量
が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐこと。 【解決手段】 誘電体基板１の上面に第１の線路導体
２，第１の同一面接地導体３と、下面に第２の線路導体
４，第２の同一面接地導体５と、内部に貫通導体６，接
地貫通導体７とを具備する高周波基板を、上面に高周波
信号を伝送する接続用線路導体１０が形成された回路基
板１１に、第２の線路導体４と接続用線路導体１０とを
平行に対向させて、間に一端を貫通導体６から０．２〜
５．０ｍｍの距離に位置させて誘電体基板１の外周側に
配置した金属端子１２を挟むとともに接続用線路導体１
０を金属端子１２の途中から外周側に位置させて電気的
に接続した。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路部品搭
載用基板の実装構造に関するものであり、例えばマイク
ロ波帯域からミリ波帯域の高周波用の半導体素子を搭載
する高周波回路部品搭載用基板を外部装置に実装する場
合に好適な実装構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ＭＨｚ帯やＧＨｚ帯の高周波信号
を用いる無線通信機器等の高周波回路あるいは高周波用
の半導体素子等の高周波回路部品を搭載する高周波回路
部品搭載用基板（以下、高周波基板という）において
は、高周波基板に搭載される半導体素子等の高周波回路
部品と、その高周波基板が実装される回路基板の高周波
回路とを電気的に接続して、高周波信号の良好な伝送特
性を得るために、高周波信号を伝送する線路導体を上下
面にそれぞれ形成してそれらを貫通導体で電気的に接続
している。 【０００３】また、高周波基板の下面の線路導体には金
属端子が取着されて高周波信号の入出力部が形成され
る。そして、高周波信号の入出力部となる金属端子が取
着された高周波基板を回路基板に搭載するとともに、高
周波基板の下面に取着された金属端子を回路基板の接続
用線路導体に電気的に接続することにより、高周波基板
が回路基板に実装されて使用されることになる。 【０００４】このような高周波基板の実装構造の一例と
して、例えば図６に要部拡大断面図で示すような実装構
造がある。同図は、高周波基板が高周波用の半導体素子
収納用パッケージ（以下、半導体パッケージという）を
構成する場合を示している。 【０００５】図６の半導体パッケージにおいて、誘電体
基板２１の上面に高周波用の半導体素子Ｓを搭載する搭
載部２１ａが形成されるとともに搭載部２１ａ近傍から
外周方向に第１の線路導体２２が形成され、また、第1
の線路導体２２の両側には第1の同一面接地導体２３が
形成されている。さらに、誘電体基板２１の下面には、
第1の線路導体２２の外周側の一端と対向する部位から
外周端に向けて第1の線路導体２２と平行に第２の線路
導体２４が形成される。第２の線路導体２４の両側に第
２の同一面接地導体２５が形成される。また、誘電体基
板２１の内部には、第1の線路導体２２および第２の線
路導体２４の対向する端部同士を電気的に接続する貫通
導体２６ならびに第1の同一面接地導体２３および第２
の同一面接地導体２５を電気的に接続する接地貫通導体
（図示せず）とが形成される。 【０００６】そして、搭載部２１ａに搭載した半導体素
子Ｓをボンディングワイヤ等の導電性接続部材２８によ
り第１の線路導体２２と電気的に接続し、搭載部２１ａ
の上面に蓋体（図示せず）を取着して半導体素子Ｓを気
密に封止した後、この半導体パッケージをアルミナセラ
ミックス等の誘電体材料から成る誘電体基板２９の上面
に接続用線路導体３０が形成された回路基板３１に、第
２の線路導体２４および接続用線路導体３０を平行に対
向させて、間に金属端子３２を挟んで電気的に接続して
いる。なお、この例では、誘電体基板２９の下面に下面
側接地導体３３と、上面に上面側接地導体３４とを形成
し、上面側接地導体３４と第２の同一面接地導体２５と
を電気的に接続している。 【０００７】このような半導体パッケージによれば、第
１および第２の同一面接地導体２３，２５を設けたこと
により、第１の線路導体２２とボンディングワイヤ等の
導電性接続部材２８との不連続性を補償したり、第１，
第２の線路導体２２，２４のアイソレーションを向上さ
せることができる。また、接地貫通導体は、高インピー
ダンスの貫通導体２６に対して容量成分を補うことがで
き、貫通導体２６におけるインピーダンスの不整合を防
ぐことが可能である。これらの結果、半導体素子Ｓと外
部電気回路との間の電気的接続におけるインピーダンス
の不整合を効果的に抑えて、高周波信号の伝送特性の劣
化を抑えることができ、低反射損失の半導体パッケージ
とすることができる。 【０００８】なお、上記従来の高周波基板の実装構造で
は、高周波信号の伝送線路を最短としてそのインピーダ
ンスを低減するために、高周波信号の入出力部となる金
属端子３２の一端を貫通導体２６下端に重ねて接続して
いる。また、金属端子３２を接続するための接続用線路
導体３０を、金属端子３２の貫通導体２６直下の位置か
ら誘電体基板の外周側にかけて形成している。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような高周波信号の入出力部となる金属端子３２の一端
を貫通導体２６に重ねて接続している高周波基板の実装
構造においては、図６に示す高周波信号Ｃが、回路基板
２９の接続用線路導体３０から金属端子３２を介して高
周波基板の第２の線路導体２４へ伝搬する際に、金属端
子３２の貫通導体２６と重なった先端部でその進行方向
を９０°上側に変更されて貫通導体２６に伝搬される。
ところが、高周波信号Ｃがその進行方向を９０°変更さ
れて伝播される際に、高周波信号Ｃの一部が図６の矢印
Ｄで示すように、進行方向を９０°変更されずに直進し
て接続用線路導体３０から漏れ出す成分が生じる。特
に、高周波信号は比誘電率の低い物質よりも比誘電率の
高い物質を伝搬し易いために、回路基板３１と高周波基
板との間に存在する比誘電率が１の空気層よりも、比誘
電率９〜１０程度と高いアルミナセラミックス等の誘電
体からなる回路基板３１の誘電体基板２９中に漏れ出し
てしまう。その結果、高周波信号の伝送特性が劣化する
という問題点を有していた。 【００１０】また、上記の高周波基板の実装構造におい
ては、電気的に連絡されている第２の線路導体２４と金
属端子３２と接続用線路導体３０とから構成される導電
体の集合体と、第１，第２の同一面接地導体２３，２５
との間の実効誘電率が大きく、そのため、寄生容量がこ
の導電体の集合体と第１，第２の同一面接地導体２３，
２５との間に発生し易かった。この寄生容量を小さくし
ないと電気回路の共振点が下がってしまい、高周波信号
の伝送特性が損なわれることがあった。 【００１１】従って、本発明は上記従来の問題点に鑑み
完成されたものであり、その目的は、高周波信号が回路
基板から高周波基板へ伝搬される際に、高周波信号の漏
れが少なく、また伝送特性の劣化の少ない高周波基板の
実装構造を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明の高周波回路部品
搭載用基板の実装構造は、上面に高周波回路部品を搭載
する搭載部が形成された誘電体基板と、該誘電体基板の
上面に前記搭載部近傍から外周方向に形成された高周波
信号を伝送する第１の線路導体および該第１の線路導体
の両側に形成された第１の同一面接地導体と、前記誘電
体基板の下面に前記第１の線路導体の外周側の一端と対
向する部位から外周端部に向けて前記第１の線路導体と
平行に形成された前記高周波信号を伝送する第２の線路
導体および該第２の線路導体の両側に形成された第２の
同一面接地導体と、前記誘電体基板の内部に形成され、
前記第１および第２の線路導体の対向する端部同士を電
気的に接続する貫通導体ならびに前記第１および第２の
同一面接地導体を電気的に接続する接地貫通導体とを具
備する高周波回路部品搭載用基板を、上面に前記高周波
信号を伝送する接続用線路導体が形成された回路基板
に、前記第２の線路導体と前記接続用線路導体とを平行
に対向させて、間に一端を前記貫通導体から０．２〜
５．０ｍｍの距離に位置させて前記誘電体基板の外周側
に配置した金属端子を挟むとともに前記接続用線路導体
を前記金属端子の途中から外周側に位置させて電気的に
接続したことを特徴とする。 【００１３】本発明は、上記構成の高周波基板を、上面
に高周波信号を伝送する接続用線路導体が形成された回
路基板に、第２の線路導体と接続用線路導体とを平行に
対向させて、間に一端を貫通導体から０．２〜５．０ｍ
ｍの距離に位置させて誘電体基板の外周側に配置した金
属端子を挟むとともに接続用線路導体を金属端子の途中
から外周側に位置させて電気的に接続したことから、高
周波信号が回路基板の接続用線路導体から金属端子を介
して高周波基板の第２の線路導体へ伝搬される際に、高
周波信号は、まず金属端子を介して第２の線路導体に伝
播され、その後第２の線路導体と貫通導体との接続部で
その進行方向を９０°上側に変更されて貫通導体に伝播
されることとなる。 【００１４】その結果、１〜４０ＧＨｚ程度の高周波帯
域において、高周波信号の一部が接続用線路導体から回
路基板の誘電体基体中に漏れ出すのを抑制でき、インピ
ーダンスのミスマッチングを最小限にすることが可能と
なる。また、高周波信号の一部が第２の線路導体を直進
して漏れ出そうとしても、高周波信号は回路基板と高周
波基板との間に存在する空気層よりも比誘電率が高い誘
電体からなり貫通導体の形成されている高周波基板側に
流れ込む。その結果、高周波信号が回路基板の誘電体基
板等へ大きく漏れ出すことはなく、高周波信号の伝送特
性が良好なものとなる。 【００１５】また、接続用線路導体は回路基板の上面に
金属端子の途中から外周側にかけて位置するように形成
されていることから、電気的に連絡されている第２の線
路導体と金属端子と接続用線路導体とから構成される導
電体の集合体と、第１の同一面接地導体および第２の同
一面接地導体との間の実効誘電率を小さくすることがで
きる。よって、上記導電体の集合体と第１の同一面接地
導体および第２の同一面接地導体との間で発生する寄生
容量を小さくすることができる。この実効誘電率は、金
属端子の一端と貫通導体下端との間に比誘電率が１に近
い空気が存在していることによって小さくなっている。
その結果、共振周波数の低下を抑えることができ高周波
伝送特性の向上が実現できる。さらに、インピーダンス
のミスマッチングを小さくすることができ、極めて伝送
特性の劣化が小さい高周波基板の実装構造とすることが
できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】本発明の高周波基板の実装構造を
以下に詳細に説明する。図１，図２は、それぞれ本発明
の高周波基板の実装構造について実施の形態の一例を示
した要部断面図と、要部拡大断面図であり、図３，図４
はそれぞれ図1に示す高周波基板の上面図と下面図であ
る。また図５は、図1に示す実装構造の接続部の断面図
である。なお、図1および図５の例では、半導体パッケ
ージとしての高周波基板をマザーボード等の回路基板に
実装した場合の構造を示している。 【００１７】これらの図において、１は誘電体基板、１
ａはＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子Ｓが搭載される搭載
部、２は第1の線路導体、３は第1の同一面接地導体、４
は第２の線路導体、５は第２の同一面接地導体、６は貫
通導体、７は接地貫通導体であり、これらで半導体パッ
ケージが構成される。また、８は半導体素子Ｓと第１の
線路導体２とを接続するボンディングワイヤ等の導電性
接続部材である。９は誘電体基板、１０は接続用線路導
体、１０ａは金属端子１２の一端側の下面と誘電体基板
９との間の空隙部であり、これらで回路基板１１が構成
されており、半導体パッケージの第２の線路導体４と回
路基板１１の接続用線路導体１０とを、間に金属端子１
２を挟んで接続することにより、半導体パッケージが回
路基板１１に実装される。 【００１８】本発明において、空隙部１０ａの高さは
０．０１〜０．１ｍｍが良い。０．０１ｍｍ未満の場
合、寄生容量の発生を小さくすることができず、上記の
ような共振周波数の低下による不具合が発生し易くな
る。また、０．１ｍｍを超えると、回路基板１１上に接
続用線路導体１０を形成するのが困難となる。より好ま
しくは０．０１〜０．０６ｍｍがよい。 【００１９】金属端子１２の厚さは０．０５〜０．８ｍ
ｍが良く、０．０５ｍｍ未満では、誘電体基板１と回路
基板１１との隙間が小さくなり、高周波信号が漏れる可
能性がある。また０．８ｍｍを超えると、金属端子１２
の側面と、誘電体基板１の配線導体や回路基板１１上の
配線導体との間で発生する寄生容量が大きくなってしま
い、共振周波数の低下による不具合が発生し易くなる。
なお、回路基板１１の誘電体基板９の下面には下面側接
地導体１３、上面には上面側接地導体１７が形成され、
上面側接地導体１７と第２の同一面接地導体５とを電気
的に接続している。 【００２０】また、誘電体基板１の上面中央部に凹部Ａ
を形成してその凹部Ａの底面に搭載部１ａを設けている
が、誘電体基板１を平板状としてその上面に搭載部１ａ
を形成しても良い。 【００２１】本発明の誘電体基板１は、半導体素子Ｓを
支持するための支持体であり、酸化アルミニウム（Ａｌ
2Ｏ3）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結
体，ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）質焼結体，炭
化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）質焼
結体，ガラスセラミックス等の誘電体材料から成り、上
面中央部に半導体素子Ｓを収容するための凹部Ａを有す
る略四角状等の平面視形状である。そして、凹部Ａの底
面は半導体素子Ｓがロウ材，樹脂，ガラス等の接着剤を
介して収容固定される。 【００２２】この誘電体基板１は、例えば酸化アルミニ
ウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム，酸化珪
素，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バイン
ダ，溶剤，可塑剤，分散剤などを添加混合してスラリー
となし、これを従来周知のドクターブレード法等のシー
ト成形法でセラミックグリーンシートとなし、しかる
後、このセラミックグリーンシートに適当な打抜き加工
を施すとともに所定の順序で複数枚積層し、還元雰囲気
中約１６００℃の温度で焼成することによって製作され
る。 【００２３】誘電体基板１には、その上面に搭載部１ａ
近傍から外周方向にその途中まで幅が０．１〜１ｍｍ程
度の第１の線路導体２と、下面に第１の線路導体２の外
周側一端と対向する部位から外周端に向けて第１の線路
導体２と平行に幅が０．１〜１ｍｍ程度の第２の線路導
体４とが形成されている。また、誘電体基板１の内部に
は、第１の線路導体２と第２の線路導体４とを電気的に
接続する貫通導体６が形成されている。これらの第１，
第２の線路導体２，４および貫通導体６は、半導体素子
Ｓの各電極を外部電気回路に電気的に接続するための導
電路として機能する。なお、第１，第２の線路導体２，
４の幅は、伝播される高周波信号の周波数や半導体パッ
ケージの大きさにより設定される。 【００２４】また、誘電体基板１には、上面に第１の線
路導体２の両側に第１の同一面接地導体３と、下面に第
２の線路導体４の両側に第２の同一面接地導体５とが形
成されている。誘電体基板１の内部には、図３に示すよ
うに第１の同一面接地導体３と第２の同一面接地導体５
とを電気的に接続する接地貫通導体７が形成されてい
る。第１の同一面接地導体３，第２の同一面接地導体５
は、第１の線路導体２とボンディングワイヤ等の導電性
接続部材８との不連続性を補償したり、第１の線路導体
２と第２の線路導体４との間のアイソレーションを向上
させる機能を有する。さらに、接地貫通導体７は、高イ
ンピーダンスの貫通導体６に対して容量成分を補うこと
ができ、貫通導体６におけるインピーダンスの不整合を
防ぐことが可能である。これらの結果、半導体素子Ｓと
回路基板１１との間の電気的接続におけるインピーダン
スの不整合を効果的に抑えて、高周波信号の伝送特性の
劣化を抑えることができ、低反射損失の半導体パッケー
ジとすることができる。 【００２５】なお、本実施の形態においては、第１の同
一面接地導体３および第２の同一面接地導体５は、第１
の線路導体２および第２の線路導体４をそれぞれ取り囲
むように連続して一体的に形成されており、より良好な
接地状態を得ることができるものとなっている。 【００２６】本発明の第１，第２の線路導体２，４、貫
通導体６、第１，第２の同一面接地導体３，５および接
地貫通導体７は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍ
ｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等のメタライズ導体等の
導電性材料から形成されている。例えばＷメタライズか
ら成る場合、Ｗ粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加
混合して得たＷペーストを、貫通導体６，接地貫通導体
７となる貫通孔をあらかじめ穿設した誘電体基板１とな
るセラミックグリーンシートに、従来周知のスクリーン
印刷法により所定のパターンに印刷塗布または充填し、
これをセラミックグリーンシートとともに焼成すること
によって、誘電体基板１の上面から下面にかけて所定の
パターンに被着形成される。 【００２７】これらの第１，第２の線路導体２，４およ
び第１，第２の同一面接地導体３，５は、その露出する
表面にニッケル，金等の耐食性に優れかつロウ材やボン
ディングワイヤ等の接続部材との接合性に優れる金属を
メッキ法により１〜２０μｍの厚さに設けておくのがよ
い。その場合、第１，第２の線路導体２，４および第
１，第２の同一面接地導体３，５が酸化腐食するのを有
効に防止することができるとともに、第１，第２の線路
導体２，４および第１，第２の同一面接地導体３，５と
ボンディングワイヤや半田等との接続を強固かつ容易な
ものとなすことができる。 【００２８】そして、搭載部１ａに搭載した半導体素子
Ｓをボンディングワイヤ等の導電性接続部材８により第
１の線路導体２と電気的に接続し、搭載部１ａの上方を
覆うように誘電体基板１上面の凹部Ａの周囲に蓋体（図
示せず）を取着して半導体素子Ｓを気密に封止した後、
この半導体パッケージを、上面に高周波信号を伝送する
接続用線路導体１０が形成された回路基板１１上に、第
２の線路導体４と接続用線路導体１０とを平行に対向さ
せて、間に一端を貫通導体６から０．２〜５．０ｍｍの
距離に位置させて誘電体基板１の外周側に配置した金属
端子１２を挟むとともに接続用線路導体１０を金属端子
１２の途中から外周側に位置させて電気的に接続するこ
とにより、半導体パッケージ内部の半導体素子Ｓと回路
基板１１の外部電気回路とが電気的に接続される。 【００２９】回路基板１１は誘電体基板１と同様に例え
ば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミ
ニウム，酸化珪素，酸化カルシウム等の原料粉末に適当
な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤などを添加混合
してスラリーとなすとともに、これを従来周知のドクタ
ーブレード法等のシート成形法によってセラミックグリ
ーンシートとなし、しかる後、このセラミックグリーン
シートに適当な打抜き加工を施すとともにタングステン
などの高融点金属粉末からなる導体ペーストを印刷塗
布、充填し、所定の順序で複数枚積層し、還元雰囲気中
約１６００℃の温度で焼成することによって製作され
る。 【００３０】回路基板１１には、その上面に接合される
誘電体基板１の外周部直下から回路基板１１の外周端部
にかけて接続用線路導体１０、および上面側接地導体１
７および下面側接地導体１３が形成されている。接続用
線路導体１０の幅は０．１〜１ｍｍ程度である。 【００３１】また、金属端子１２の一端側下面にある空
隙部１０ａの長さは、金属端子１２が誘電体基板１の外
周端から突出している（露出している）長さの１／３程
度以上が好適である。１／３未満の場合、空隙部１０ａ
を設けることによる高周波信号の伝送特性の向上効果等
が発現しにくくなる。さらには、空隙部１０ａの長さ
は、金属端子１２が誘電体基板１の外周端から突出して
いる長さの１／２程度以上がより好ましい。さらに、空
隙部１０ａの長さは、金属端子１２の一端から誘電体基
板１の外周端に至る長さ以下にすることが好ましい。そ
の長さを超えると、寄生容量の低減に効果がなくなり、
また誘電体基板１の接合の安定性が損なわれることとな
る。 【００３２】この空隙部１０ａは、上記のようにして焼
成して形成された接続用線路導体１０の一部を、従来周
知のサンドブラスト法でアルミナの粉末等を高速で吹き
付けて除去することによっても形成することができ、ま
た従来周知のエッチング法を用いることによっても形成
することができる。これらの方法によると空隙部１０ａ
の長さを任意に調整することができ、たとえば他の要因
によってその長さを変更しなければならない場合にも最
適な長さで空隙部１０ａを設けることができる。 【００３３】また、本発明においては、金属端子１２を
一端が貫通導体６から０．２〜５ｍｍ離れた外周側に位
置し他端が接続用線路導体１０上に接続されるように設
置する。金属端子１２の一端と貫通導体６との距離が
０．２ｍｍ未満では、貫通導体６と金属端子１２との距
離が短いため、金属端子１２から第２の線路導体４への
高周波信号Ｂ（図１）の伝搬が不完全なものとなり易
く、高周波信号Ｂの一部が第２の線路導体４へ伝搬され
ずに直進して回路基板１１の誘電体基体９へ漏れ出し易
くなる。また、金属端子１２の一端と貫通導体６との距
離が５ｍｍを超えると、金属端子１２の一端と貫通導体
６との間の第２の線路導体４の距離が長くなりそのイン
ピーダンスが大きくなる。その結果、高周波信号Ｂの伝
送損失が増大し易くなる。 【００３４】さらに、金属端子１２の厚さは０．０５〜
０．８ｍｍであることが好ましい。０．０５ｍｍ未満で
あると、誘電体基板１と回路基板１１の隙間が極端に狭
いものとなり、高周波信号Ｂが第２の線路導体４から貫
通導体６へその進行方向を９０°変更して伝搬される際
に誘電体基板１へ漏れ出した高周波信号が、誘電体基板
１と回路基板１１の間の空気層を介して回路基板１１へ
漏れ出し易くなる。０．８ｍｍを超えると、図５に示す
ように、金属端子１２の側面と誘電体基板１との間の容
量成分および金属端子１２の側面と回路基板１１の誘電
体基板９との間の容量成分が大きくなり、インピーダン
スのミスマッチングが発生し易くなる。 【００３５】また金属端子１２の幅は０．１〜１ｍｍ程
度であり、金属端子１２と第２の線路導体４，接続用線
路導体１０との接続性の観点から、第２の線路導体４，
接続用線路導体１０の幅よりも狭いことが好ましい。 【００３６】このような金属端子１２は、鉄（Ｆｅ）−
ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金やＦｅ−Ｎｉ
合金等の板材に打抜き加工やエッチング加工を施すこと
によって所定の形状に形成される。また、金属端子１２
と第２の線路導体４および接続用線路導体１０との接合
は以下のようにして行なわれる。まず、例えば金属端子
１２を第２の線路導体４に間に銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）
ろう等の第１のロウ材を挟んで当接させるとともに、こ
れらを第１のロウ材の融点以上の温度に加熱することに
より金属端子１２と第２の線路導体４とをロウ付けす
る。その後、第２の線路導体４に接合された金属端子１
２を、回路基板１１の上面の接続用線路導体１０に間に
第１のロウ材よりも融点の低いＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ
材を挟んで当接し、これらを第２のロウ材の融点以上か
つ第１のロウ材の融点以下の温度に加熱することによ
り、金属端子１２と第２の線路導体４および接続用線路
導体１０とをロウ付けする。 【００３７】また、金属端子１２は、その表面にＮｉ，
Ａｕ等の良導電性でかつ耐食性に優れた金属をメッキ法
により１〜２０μｍの厚さに被着させておくのがよく、
金属端子１２の酸化腐食を有効に防止することができる
とともに、金属端子１２と第２の線路導体４や接続用線
路導体１０との電気的接続を良好となすことができる。 【００３８】接続用線路導体１０は、０．１〜１ｍｍ程
度の幅であり、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等のメタライズ導
体からなる導電性材料から形成されている。例えばＷメ
タライズからなる場合、Ｗ粉末に適当な有機バインダ，
溶剤を添加混合して得たＷペーストを、回路基板１１の
誘電体基体９となるセラミックグリーンシートに従来周
知のスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷塗布
し、これを誘電体基体９となるセラミックグリーンシー
トとともに焼成することによって、誘電体基体９の上面
から下面にかけて所定のパターンに被着形成される。 【００３９】なお、本実施の形態では、図４に示すよう
に誘電体基板１下面の第２の接地導体層５として、接地
用端子１４を一体的に形成した導電性基板１５をロウ材
等の接着剤を介して接合することもできる。この導電性
基板１５は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等
の金属からなり、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる
場合、このインゴット（塊）に圧延加工法や打抜き加工
法等の従来周知の金属加工法を施すことによって所定の
形状に形成される。さらに、同図のように誘電体基板１
下面に電源用接続端子１６を取り付けることもできる。 【００４０】かくして、本発明は、上下面にそれぞれ線
路導体が形成され、両線路導体間を接続する貫通導体を
有する半導体パッケージ等の高周波基板を、上面に接続
用線路導体が形成された回路基板に実装する際、高周波
信号のインピーダンスのミスマッチングや伝送特性が良
好な実装構造が可能となる。 【００４１】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変更が可能である。上述の実施の形態では、本発明
の高周波基板を半導体素子を収容する半導体パッケージ
に適用した場合について説明したが、これを混成集積回
路等に用いられる高周波基板にも適用できることは言う
までもない。また、上述の実施の形態では、金属端子１
２をＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属固
体としているが、金属端子１２が半田，ロウ材等から成
る場合にも本発明は適用可能である。 【００４２】 【発明の効果】本発明は、上面に高周波回路部品を搭載
する搭載部が形成された誘電体基板と、誘電体基板の上
面に搭載部近傍から外周方向に形成された高周波信号を
伝送する第１の線路導体および第１の線路導体の両側に
形成された第１の同一面接地導体と、誘電体基板の下面
に第１の線路導体の外周側の一端と対向する部位から外
周端部に向けて第１の線路導体と平行に形成された高周
波信号を伝送する第２の線路導体および第２の線路導体
の両側に形成された第２の同一面接地導体と、誘電体基
板の内部に形成され、第１および第２の線路導体の対向
する端部同士を電気的に接続する貫通導体ならびに第１
および第２の同一面接地導体を電気的に接続する接地貫
通導体とを具備する高周波基板を、上面に高周波信号を
伝送する接続用線路導体が形成された回路基板に、第２
の線路導体と接続用線路導体とを平行に対向させて、間
に一端を貫通導体から０．２〜５．０ｍｍの距離に位置
させて誘電体基板の外周側に配置した金属端子を挟むと
ともに接続用線路導体を金属端子の途中から外周側に位
置させて電気的に接続したことにより、高周波信号が回
路基板の接続用線路導体から金属端子を介して高周波基
板の第２の線路導体へ伝搬される際に、高周波信号は、
まず金属端子を介して第２の線路導体に伝播され、その
後第２の線路導体と貫通導体との接続部でその進行方向
を９０°上側に変更されて貫通導体に伝播されることと
なる。その結果、１〜４０ＧＨｚ程度の高周波帯域にお
いて、高周波信号の一部が接続用線路導体から回路基板
の誘電体基体中に漏れ出すのを抑制でき、インピーダン
スのミスマッチングを最小限にし得る。また、高周波信
号の一部が第２の線路導体を直進して漏れ出そうとして
も、高周波信号は回路基板と高周波基板との間に存在す
る空気層よりも比誘電率が高い誘電体からなり貫通導体
の形成されている高周波基板側に流れ込む。その結果、
高周波信号が回路基板の誘電体基板等へ大きく漏れ出す
ことはなく、高周波信号の伝送特性が良好なものとな
る。 【００４３】また、接続用線路導体は回路基板の上面に
金属端子の途中から外周側にかけて形成されていること
から、電気的に連絡されている第２の線路導体と金属端
子と接続用線路導体とから構成される導電体の集合体
と、第１の同一面接地導体および第２の同一面接地導体
との間の実効誘電率を小さくできる。よって、上記導電
体の集合体と第１の同一面接地導体および第２の同一面
接地導体との間で発生する寄生容量を小さくすることが
できる。この実効誘電率は、金属端子の一端と貫通導体
下端との間に比誘電率が１に近い空気が存在しているこ
とにより小さくなっている。その結果、共振周波数の低
下を抑えることができ高周波伝送特性が向上する。さら
に、インピーダンスのミスマッチングを小さくすること
ができ、極めて伝送特性の劣化が小さい高周波基板の実
装構造とすることができる。
載用基板の実装構造に関するものであり、例えばマイク
ロ波帯域からミリ波帯域の高周波用の半導体素子を搭載
する高周波回路部品搭載用基板を外部装置に実装する場
合に好適な実装構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ＭＨｚ帯やＧＨｚ帯の高周波信号
を用いる無線通信機器等の高周波回路あるいは高周波用
の半導体素子等の高周波回路部品を搭載する高周波回路
部品搭載用基板（以下、高周波基板という）において
は、高周波基板に搭載される半導体素子等の高周波回路
部品と、その高周波基板が実装される回路基板の高周波
回路とを電気的に接続して、高周波信号の良好な伝送特
性を得るために、高周波信号を伝送する線路導体を上下
面にそれぞれ形成してそれらを貫通導体で電気的に接続
している。 【０００３】また、高周波基板の下面の線路導体には金
属端子が取着されて高周波信号の入出力部が形成され
る。そして、高周波信号の入出力部となる金属端子が取
着された高周波基板を回路基板に搭載するとともに、高
周波基板の下面に取着された金属端子を回路基板の接続
用線路導体に電気的に接続することにより、高周波基板
が回路基板に実装されて使用されることになる。 【０００４】このような高周波基板の実装構造の一例と
して、例えば図６に要部拡大断面図で示すような実装構
造がある。同図は、高周波基板が高周波用の半導体素子
収納用パッケージ（以下、半導体パッケージという）を
構成する場合を示している。 【０００５】図６の半導体パッケージにおいて、誘電体
基板２１の上面に高周波用の半導体素子Ｓを搭載する搭
載部２１ａが形成されるとともに搭載部２１ａ近傍から
外周方向に第１の線路導体２２が形成され、また、第1
の線路導体２２の両側には第1の同一面接地導体２３が
形成されている。さらに、誘電体基板２１の下面には、
第1の線路導体２２の外周側の一端と対向する部位から
外周端に向けて第1の線路導体２２と平行に第２の線路
導体２４が形成される。第２の線路導体２４の両側に第
２の同一面接地導体２５が形成される。また、誘電体基
板２１の内部には、第1の線路導体２２および第２の線
路導体２４の対向する端部同士を電気的に接続する貫通
導体２６ならびに第1の同一面接地導体２３および第２
の同一面接地導体２５を電気的に接続する接地貫通導体
（図示せず）とが形成される。 【０００６】そして、搭載部２１ａに搭載した半導体素
子Ｓをボンディングワイヤ等の導電性接続部材２８によ
り第１の線路導体２２と電気的に接続し、搭載部２１ａ
の上面に蓋体（図示せず）を取着して半導体素子Ｓを気
密に封止した後、この半導体パッケージをアルミナセラ
ミックス等の誘電体材料から成る誘電体基板２９の上面
に接続用線路導体３０が形成された回路基板３１に、第
２の線路導体２４および接続用線路導体３０を平行に対
向させて、間に金属端子３２を挟んで電気的に接続して
いる。なお、この例では、誘電体基板２９の下面に下面
側接地導体３３と、上面に上面側接地導体３４とを形成
し、上面側接地導体３４と第２の同一面接地導体２５と
を電気的に接続している。 【０００７】このような半導体パッケージによれば、第
１および第２の同一面接地導体２３，２５を設けたこと
により、第１の線路導体２２とボンディングワイヤ等の
導電性接続部材２８との不連続性を補償したり、第１，
第２の線路導体２２，２４のアイソレーションを向上さ
せることができる。また、接地貫通導体は、高インピー
ダンスの貫通導体２６に対して容量成分を補うことがで
き、貫通導体２６におけるインピーダンスの不整合を防
ぐことが可能である。これらの結果、半導体素子Ｓと外
部電気回路との間の電気的接続におけるインピーダンス
の不整合を効果的に抑えて、高周波信号の伝送特性の劣
化を抑えることができ、低反射損失の半導体パッケージ
とすることができる。 【０００８】なお、上記従来の高周波基板の実装構造で
は、高周波信号の伝送線路を最短としてそのインピーダ
ンスを低減するために、高周波信号の入出力部となる金
属端子３２の一端を貫通導体２６下端に重ねて接続して
いる。また、金属端子３２を接続するための接続用線路
導体３０を、金属端子３２の貫通導体２６直下の位置か
ら誘電体基板の外周側にかけて形成している。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような高周波信号の入出力部となる金属端子３２の一端
を貫通導体２６に重ねて接続している高周波基板の実装
構造においては、図６に示す高周波信号Ｃが、回路基板
２９の接続用線路導体３０から金属端子３２を介して高
周波基板の第２の線路導体２４へ伝搬する際に、金属端
子３２の貫通導体２６と重なった先端部でその進行方向
を９０°上側に変更されて貫通導体２６に伝搬される。
ところが、高周波信号Ｃがその進行方向を９０°変更さ
れて伝播される際に、高周波信号Ｃの一部が図６の矢印
Ｄで示すように、進行方向を９０°変更されずに直進し
て接続用線路導体３０から漏れ出す成分が生じる。特
に、高周波信号は比誘電率の低い物質よりも比誘電率の
高い物質を伝搬し易いために、回路基板３１と高周波基
板との間に存在する比誘電率が１の空気層よりも、比誘
電率９〜１０程度と高いアルミナセラミックス等の誘電
体からなる回路基板３１の誘電体基板２９中に漏れ出し
てしまう。その結果、高周波信号の伝送特性が劣化する
という問題点を有していた。 【００１０】また、上記の高周波基板の実装構造におい
ては、電気的に連絡されている第２の線路導体２４と金
属端子３２と接続用線路導体３０とから構成される導電
体の集合体と、第１，第２の同一面接地導体２３，２５
との間の実効誘電率が大きく、そのため、寄生容量がこ
の導電体の集合体と第１，第２の同一面接地導体２３，
２５との間に発生し易かった。この寄生容量を小さくし
ないと電気回路の共振点が下がってしまい、高周波信号
の伝送特性が損なわれることがあった。 【００１１】従って、本発明は上記従来の問題点に鑑み
完成されたものであり、その目的は、高周波信号が回路
基板から高周波基板へ伝搬される際に、高周波信号の漏
れが少なく、また伝送特性の劣化の少ない高周波基板の
実装構造を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明の高周波回路部品
搭載用基板の実装構造は、上面に高周波回路部品を搭載
する搭載部が形成された誘電体基板と、該誘電体基板の
上面に前記搭載部近傍から外周方向に形成された高周波
信号を伝送する第１の線路導体および該第１の線路導体
の両側に形成された第１の同一面接地導体と、前記誘電
体基板の下面に前記第１の線路導体の外周側の一端と対
向する部位から外周端部に向けて前記第１の線路導体と
平行に形成された前記高周波信号を伝送する第２の線路
導体および該第２の線路導体の両側に形成された第２の
同一面接地導体と、前記誘電体基板の内部に形成され、
前記第１および第２の線路導体の対向する端部同士を電
気的に接続する貫通導体ならびに前記第１および第２の
同一面接地導体を電気的に接続する接地貫通導体とを具
備する高周波回路部品搭載用基板を、上面に前記高周波
信号を伝送する接続用線路導体が形成された回路基板
に、前記第２の線路導体と前記接続用線路導体とを平行
に対向させて、間に一端を前記貫通導体から０．２〜
５．０ｍｍの距離に位置させて前記誘電体基板の外周側
に配置した金属端子を挟むとともに前記接続用線路導体
を前記金属端子の途中から外周側に位置させて電気的に
接続したことを特徴とする。 【００１３】本発明は、上記構成の高周波基板を、上面
に高周波信号を伝送する接続用線路導体が形成された回
路基板に、第２の線路導体と接続用線路導体とを平行に
対向させて、間に一端を貫通導体から０．２〜５．０ｍ
ｍの距離に位置させて誘電体基板の外周側に配置した金
属端子を挟むとともに接続用線路導体を金属端子の途中
から外周側に位置させて電気的に接続したことから、高
周波信号が回路基板の接続用線路導体から金属端子を介
して高周波基板の第２の線路導体へ伝搬される際に、高
周波信号は、まず金属端子を介して第２の線路導体に伝
播され、その後第２の線路導体と貫通導体との接続部で
その進行方向を９０°上側に変更されて貫通導体に伝播
されることとなる。 【００１４】その結果、１〜４０ＧＨｚ程度の高周波帯
域において、高周波信号の一部が接続用線路導体から回
路基板の誘電体基体中に漏れ出すのを抑制でき、インピ
ーダンスのミスマッチングを最小限にすることが可能と
なる。また、高周波信号の一部が第２の線路導体を直進
して漏れ出そうとしても、高周波信号は回路基板と高周
波基板との間に存在する空気層よりも比誘電率が高い誘
電体からなり貫通導体の形成されている高周波基板側に
流れ込む。その結果、高周波信号が回路基板の誘電体基
板等へ大きく漏れ出すことはなく、高周波信号の伝送特
性が良好なものとなる。 【００１５】また、接続用線路導体は回路基板の上面に
金属端子の途中から外周側にかけて位置するように形成
されていることから、電気的に連絡されている第２の線
路導体と金属端子と接続用線路導体とから構成される導
電体の集合体と、第１の同一面接地導体および第２の同
一面接地導体との間の実効誘電率を小さくすることがで
きる。よって、上記導電体の集合体と第１の同一面接地
導体および第２の同一面接地導体との間で発生する寄生
容量を小さくすることができる。この実効誘電率は、金
属端子の一端と貫通導体下端との間に比誘電率が１に近
い空気が存在していることによって小さくなっている。
その結果、共振周波数の低下を抑えることができ高周波
伝送特性の向上が実現できる。さらに、インピーダンス
のミスマッチングを小さくすることができ、極めて伝送
特性の劣化が小さい高周波基板の実装構造とすることが
できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】本発明の高周波基板の実装構造を
以下に詳細に説明する。図１，図２は、それぞれ本発明
の高周波基板の実装構造について実施の形態の一例を示
した要部断面図と、要部拡大断面図であり、図３，図４
はそれぞれ図1に示す高周波基板の上面図と下面図であ
る。また図５は、図1に示す実装構造の接続部の断面図
である。なお、図1および図５の例では、半導体パッケ
ージとしての高周波基板をマザーボード等の回路基板に
実装した場合の構造を示している。 【００１７】これらの図において、１は誘電体基板、１
ａはＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子Ｓが搭載される搭載
部、２は第1の線路導体、３は第1の同一面接地導体、４
は第２の線路導体、５は第２の同一面接地導体、６は貫
通導体、７は接地貫通導体であり、これらで半導体パッ
ケージが構成される。また、８は半導体素子Ｓと第１の
線路導体２とを接続するボンディングワイヤ等の導電性
接続部材である。９は誘電体基板、１０は接続用線路導
体、１０ａは金属端子１２の一端側の下面と誘電体基板
９との間の空隙部であり、これらで回路基板１１が構成
されており、半導体パッケージの第２の線路導体４と回
路基板１１の接続用線路導体１０とを、間に金属端子１
２を挟んで接続することにより、半導体パッケージが回
路基板１１に実装される。 【００１８】本発明において、空隙部１０ａの高さは
０．０１〜０．１ｍｍが良い。０．０１ｍｍ未満の場
合、寄生容量の発生を小さくすることができず、上記の
ような共振周波数の低下による不具合が発生し易くな
る。また、０．１ｍｍを超えると、回路基板１１上に接
続用線路導体１０を形成するのが困難となる。より好ま
しくは０．０１〜０．０６ｍｍがよい。 【００１９】金属端子１２の厚さは０．０５〜０．８ｍ
ｍが良く、０．０５ｍｍ未満では、誘電体基板１と回路
基板１１との隙間が小さくなり、高周波信号が漏れる可
能性がある。また０．８ｍｍを超えると、金属端子１２
の側面と、誘電体基板１の配線導体や回路基板１１上の
配線導体との間で発生する寄生容量が大きくなってしま
い、共振周波数の低下による不具合が発生し易くなる。
なお、回路基板１１の誘電体基板９の下面には下面側接
地導体１３、上面には上面側接地導体１７が形成され、
上面側接地導体１７と第２の同一面接地導体５とを電気
的に接続している。 【００２０】また、誘電体基板１の上面中央部に凹部Ａ
を形成してその凹部Ａの底面に搭載部１ａを設けている
が、誘電体基板１を平板状としてその上面に搭載部１ａ
を形成しても良い。 【００２１】本発明の誘電体基板１は、半導体素子Ｓを
支持するための支持体であり、酸化アルミニウム（Ａｌ
2Ｏ3）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結
体，ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）質焼結体，炭
化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）質焼
結体，ガラスセラミックス等の誘電体材料から成り、上
面中央部に半導体素子Ｓを収容するための凹部Ａを有す
る略四角状等の平面視形状である。そして、凹部Ａの底
面は半導体素子Ｓがロウ材，樹脂，ガラス等の接着剤を
介して収容固定される。 【００２２】この誘電体基板１は、例えば酸化アルミニ
ウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム，酸化珪
素，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バイン
ダ，溶剤，可塑剤，分散剤などを添加混合してスラリー
となし、これを従来周知のドクターブレード法等のシー
ト成形法でセラミックグリーンシートとなし、しかる
後、このセラミックグリーンシートに適当な打抜き加工
を施すとともに所定の順序で複数枚積層し、還元雰囲気
中約１６００℃の温度で焼成することによって製作され
る。 【００２３】誘電体基板１には、その上面に搭載部１ａ
近傍から外周方向にその途中まで幅が０．１〜１ｍｍ程
度の第１の線路導体２と、下面に第１の線路導体２の外
周側一端と対向する部位から外周端に向けて第１の線路
導体２と平行に幅が０．１〜１ｍｍ程度の第２の線路導
体４とが形成されている。また、誘電体基板１の内部に
は、第１の線路導体２と第２の線路導体４とを電気的に
接続する貫通導体６が形成されている。これらの第１，
第２の線路導体２，４および貫通導体６は、半導体素子
Ｓの各電極を外部電気回路に電気的に接続するための導
電路として機能する。なお、第１，第２の線路導体２，
４の幅は、伝播される高周波信号の周波数や半導体パッ
ケージの大きさにより設定される。 【００２４】また、誘電体基板１には、上面に第１の線
路導体２の両側に第１の同一面接地導体３と、下面に第
２の線路導体４の両側に第２の同一面接地導体５とが形
成されている。誘電体基板１の内部には、図３に示すよ
うに第１の同一面接地導体３と第２の同一面接地導体５
とを電気的に接続する接地貫通導体７が形成されてい
る。第１の同一面接地導体３，第２の同一面接地導体５
は、第１の線路導体２とボンディングワイヤ等の導電性
接続部材８との不連続性を補償したり、第１の線路導体
２と第２の線路導体４との間のアイソレーションを向上
させる機能を有する。さらに、接地貫通導体７は、高イ
ンピーダンスの貫通導体６に対して容量成分を補うこと
ができ、貫通導体６におけるインピーダンスの不整合を
防ぐことが可能である。これらの結果、半導体素子Ｓと
回路基板１１との間の電気的接続におけるインピーダン
スの不整合を効果的に抑えて、高周波信号の伝送特性の
劣化を抑えることができ、低反射損失の半導体パッケー
ジとすることができる。 【００２５】なお、本実施の形態においては、第１の同
一面接地導体３および第２の同一面接地導体５は、第１
の線路導体２および第２の線路導体４をそれぞれ取り囲
むように連続して一体的に形成されており、より良好な
接地状態を得ることができるものとなっている。 【００２６】本発明の第１，第２の線路導体２，４、貫
通導体６、第１，第２の同一面接地導体３，５および接
地貫通導体７は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍ
ｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等のメタライズ導体等の
導電性材料から形成されている。例えばＷメタライズか
ら成る場合、Ｗ粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加
混合して得たＷペーストを、貫通導体６，接地貫通導体
７となる貫通孔をあらかじめ穿設した誘電体基板１とな
るセラミックグリーンシートに、従来周知のスクリーン
印刷法により所定のパターンに印刷塗布または充填し、
これをセラミックグリーンシートとともに焼成すること
によって、誘電体基板１の上面から下面にかけて所定の
パターンに被着形成される。 【００２７】これらの第１，第２の線路導体２，４およ
び第１，第２の同一面接地導体３，５は、その露出する
表面にニッケル，金等の耐食性に優れかつロウ材やボン
ディングワイヤ等の接続部材との接合性に優れる金属を
メッキ法により１〜２０μｍの厚さに設けておくのがよ
い。その場合、第１，第２の線路導体２，４および第
１，第２の同一面接地導体３，５が酸化腐食するのを有
効に防止することができるとともに、第１，第２の線路
導体２，４および第１，第２の同一面接地導体３，５と
ボンディングワイヤや半田等との接続を強固かつ容易な
ものとなすことができる。 【００２８】そして、搭載部１ａに搭載した半導体素子
Ｓをボンディングワイヤ等の導電性接続部材８により第
１の線路導体２と電気的に接続し、搭載部１ａの上方を
覆うように誘電体基板１上面の凹部Ａの周囲に蓋体（図
示せず）を取着して半導体素子Ｓを気密に封止した後、
この半導体パッケージを、上面に高周波信号を伝送する
接続用線路導体１０が形成された回路基板１１上に、第
２の線路導体４と接続用線路導体１０とを平行に対向さ
せて、間に一端を貫通導体６から０．２〜５．０ｍｍの
距離に位置させて誘電体基板１の外周側に配置した金属
端子１２を挟むとともに接続用線路導体１０を金属端子
１２の途中から外周側に位置させて電気的に接続するこ
とにより、半導体パッケージ内部の半導体素子Ｓと回路
基板１１の外部電気回路とが電気的に接続される。 【００２９】回路基板１１は誘電体基板１と同様に例え
ば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミ
ニウム，酸化珪素，酸化カルシウム等の原料粉末に適当
な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤などを添加混合
してスラリーとなすとともに、これを従来周知のドクタ
ーブレード法等のシート成形法によってセラミックグリ
ーンシートとなし、しかる後、このセラミックグリーン
シートに適当な打抜き加工を施すとともにタングステン
などの高融点金属粉末からなる導体ペーストを印刷塗
布、充填し、所定の順序で複数枚積層し、還元雰囲気中
約１６００℃の温度で焼成することによって製作され
る。 【００３０】回路基板１１には、その上面に接合される
誘電体基板１の外周部直下から回路基板１１の外周端部
にかけて接続用線路導体１０、および上面側接地導体１
７および下面側接地導体１３が形成されている。接続用
線路導体１０の幅は０．１〜１ｍｍ程度である。 【００３１】また、金属端子１２の一端側下面にある空
隙部１０ａの長さは、金属端子１２が誘電体基板１の外
周端から突出している（露出している）長さの１／３程
度以上が好適である。１／３未満の場合、空隙部１０ａ
を設けることによる高周波信号の伝送特性の向上効果等
が発現しにくくなる。さらには、空隙部１０ａの長さ
は、金属端子１２が誘電体基板１の外周端から突出して
いる長さの１／２程度以上がより好ましい。さらに、空
隙部１０ａの長さは、金属端子１２の一端から誘電体基
板１の外周端に至る長さ以下にすることが好ましい。そ
の長さを超えると、寄生容量の低減に効果がなくなり、
また誘電体基板１の接合の安定性が損なわれることとな
る。 【００３２】この空隙部１０ａは、上記のようにして焼
成して形成された接続用線路導体１０の一部を、従来周
知のサンドブラスト法でアルミナの粉末等を高速で吹き
付けて除去することによっても形成することができ、ま
た従来周知のエッチング法を用いることによっても形成
することができる。これらの方法によると空隙部１０ａ
の長さを任意に調整することができ、たとえば他の要因
によってその長さを変更しなければならない場合にも最
適な長さで空隙部１０ａを設けることができる。 【００３３】また、本発明においては、金属端子１２を
一端が貫通導体６から０．２〜５ｍｍ離れた外周側に位
置し他端が接続用線路導体１０上に接続されるように設
置する。金属端子１２の一端と貫通導体６との距離が
０．２ｍｍ未満では、貫通導体６と金属端子１２との距
離が短いため、金属端子１２から第２の線路導体４への
高周波信号Ｂ（図１）の伝搬が不完全なものとなり易
く、高周波信号Ｂの一部が第２の線路導体４へ伝搬され
ずに直進して回路基板１１の誘電体基体９へ漏れ出し易
くなる。また、金属端子１２の一端と貫通導体６との距
離が５ｍｍを超えると、金属端子１２の一端と貫通導体
６との間の第２の線路導体４の距離が長くなりそのイン
ピーダンスが大きくなる。その結果、高周波信号Ｂの伝
送損失が増大し易くなる。 【００３４】さらに、金属端子１２の厚さは０．０５〜
０．８ｍｍであることが好ましい。０．０５ｍｍ未満で
あると、誘電体基板１と回路基板１１の隙間が極端に狭
いものとなり、高周波信号Ｂが第２の線路導体４から貫
通導体６へその進行方向を９０°変更して伝搬される際
に誘電体基板１へ漏れ出した高周波信号が、誘電体基板
１と回路基板１１の間の空気層を介して回路基板１１へ
漏れ出し易くなる。０．８ｍｍを超えると、図５に示す
ように、金属端子１２の側面と誘電体基板１との間の容
量成分および金属端子１２の側面と回路基板１１の誘電
体基板９との間の容量成分が大きくなり、インピーダン
スのミスマッチングが発生し易くなる。 【００３５】また金属端子１２の幅は０．１〜１ｍｍ程
度であり、金属端子１２と第２の線路導体４，接続用線
路導体１０との接続性の観点から、第２の線路導体４，
接続用線路導体１０の幅よりも狭いことが好ましい。 【００３６】このような金属端子１２は、鉄（Ｆｅ）−
ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金やＦｅ−Ｎｉ
合金等の板材に打抜き加工やエッチング加工を施すこと
によって所定の形状に形成される。また、金属端子１２
と第２の線路導体４および接続用線路導体１０との接合
は以下のようにして行なわれる。まず、例えば金属端子
１２を第２の線路導体４に間に銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）
ろう等の第１のロウ材を挟んで当接させるとともに、こ
れらを第１のロウ材の融点以上の温度に加熱することに
より金属端子１２と第２の線路導体４とをロウ付けす
る。その後、第２の線路導体４に接合された金属端子１
２を、回路基板１１の上面の接続用線路導体１０に間に
第１のロウ材よりも融点の低いＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ
材を挟んで当接し、これらを第２のロウ材の融点以上か
つ第１のロウ材の融点以下の温度に加熱することによ
り、金属端子１２と第２の線路導体４および接続用線路
導体１０とをロウ付けする。 【００３７】また、金属端子１２は、その表面にＮｉ，
Ａｕ等の良導電性でかつ耐食性に優れた金属をメッキ法
により１〜２０μｍの厚さに被着させておくのがよく、
金属端子１２の酸化腐食を有効に防止することができる
とともに、金属端子１２と第２の線路導体４や接続用線
路導体１０との電気的接続を良好となすことができる。 【００３８】接続用線路導体１０は、０．１〜１ｍｍ程
度の幅であり、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等のメタライズ導
体からなる導電性材料から形成されている。例えばＷメ
タライズからなる場合、Ｗ粉末に適当な有機バインダ，
溶剤を添加混合して得たＷペーストを、回路基板１１の
誘電体基体９となるセラミックグリーンシートに従来周
知のスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷塗布
し、これを誘電体基体９となるセラミックグリーンシー
トとともに焼成することによって、誘電体基体９の上面
から下面にかけて所定のパターンに被着形成される。 【００３９】なお、本実施の形態では、図４に示すよう
に誘電体基板１下面の第２の接地導体層５として、接地
用端子１４を一体的に形成した導電性基板１５をロウ材
等の接着剤を介して接合することもできる。この導電性
基板１５は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等
の金属からなり、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる
場合、このインゴット（塊）に圧延加工法や打抜き加工
法等の従来周知の金属加工法を施すことによって所定の
形状に形成される。さらに、同図のように誘電体基板１
下面に電源用接続端子１６を取り付けることもできる。 【００４０】かくして、本発明は、上下面にそれぞれ線
路導体が形成され、両線路導体間を接続する貫通導体を
有する半導体パッケージ等の高周波基板を、上面に接続
用線路導体が形成された回路基板に実装する際、高周波
信号のインピーダンスのミスマッチングや伝送特性が良
好な実装構造が可能となる。 【００４１】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変更が可能である。上述の実施の形態では、本発明
の高周波基板を半導体素子を収容する半導体パッケージ
に適用した場合について説明したが、これを混成集積回
路等に用いられる高周波基板にも適用できることは言う
までもない。また、上述の実施の形態では、金属端子１
２をＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属固
体としているが、金属端子１２が半田，ロウ材等から成
る場合にも本発明は適用可能である。 【００４２】 【発明の効果】本発明は、上面に高周波回路部品を搭載
する搭載部が形成された誘電体基板と、誘電体基板の上
面に搭載部近傍から外周方向に形成された高周波信号を
伝送する第１の線路導体および第１の線路導体の両側に
形成された第１の同一面接地導体と、誘電体基板の下面
に第１の線路導体の外周側の一端と対向する部位から外
周端部に向けて第１の線路導体と平行に形成された高周
波信号を伝送する第２の線路導体および第２の線路導体
の両側に形成された第２の同一面接地導体と、誘電体基
板の内部に形成され、第１および第２の線路導体の対向
する端部同士を電気的に接続する貫通導体ならびに第１
および第２の同一面接地導体を電気的に接続する接地貫
通導体とを具備する高周波基板を、上面に高周波信号を
伝送する接続用線路導体が形成された回路基板に、第２
の線路導体と接続用線路導体とを平行に対向させて、間
に一端を貫通導体から０．２〜５．０ｍｍの距離に位置
させて誘電体基板の外周側に配置した金属端子を挟むと
ともに接続用線路導体を金属端子の途中から外周側に位
置させて電気的に接続したことにより、高周波信号が回
路基板の接続用線路導体から金属端子を介して高周波基
板の第２の線路導体へ伝搬される際に、高周波信号は、
まず金属端子を介して第２の線路導体に伝播され、その
後第２の線路導体と貫通導体との接続部でその進行方向
を９０°上側に変更されて貫通導体に伝播されることと
なる。その結果、１〜４０ＧＨｚ程度の高周波帯域にお
いて、高周波信号の一部が接続用線路導体から回路基板
の誘電体基体中に漏れ出すのを抑制でき、インピーダン
スのミスマッチングを最小限にし得る。また、高周波信
号の一部が第２の線路導体を直進して漏れ出そうとして
も、高周波信号は回路基板と高周波基板との間に存在す
る空気層よりも比誘電率が高い誘電体からなり貫通導体
の形成されている高周波基板側に流れ込む。その結果、
高周波信号が回路基板の誘電体基板等へ大きく漏れ出す
ことはなく、高周波信号の伝送特性が良好なものとな
る。 【００４３】また、接続用線路導体は回路基板の上面に
金属端子の途中から外周側にかけて形成されていること
から、電気的に連絡されている第２の線路導体と金属端
子と接続用線路導体とから構成される導電体の集合体
と、第１の同一面接地導体および第２の同一面接地導体
との間の実効誘電率を小さくできる。よって、上記導電
体の集合体と第１の同一面接地導体および第２の同一面
接地導体との間で発生する寄生容量を小さくすることが
できる。この実効誘電率は、金属端子の一端と貫通導体
下端との間に比誘電率が１に近い空気が存在しているこ
とにより小さくなっている。その結果、共振周波数の低
下を抑えることができ高周波伝送特性が向上する。さら
に、インピーダンスのミスマッチングを小さくすること
ができ、極めて伝送特性の劣化が小さい高周波基板の実
装構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波基板の実装構造について実施の
形態の例を示し、半導体パッケージとしての高周波基板
を外部の回路基板に実装した実装構造を示す要部断面図
である。 【図２】図1の要部拡大断面図である。 【図３】図１の高周波基板の上面図である。 【図４】図１の高周波基板の下面図である。 【図５】図１の実装構造における金属端子の接続部の断
面図である。 【図６】従来の高周波基板の外部の回路基板への実装構
造を示す要部断面図である。 【符号の説明】 １：誘電体基板 １ａ：搭載部 ２：第１の線路導体 ３：第１の同一面接地導体 ４：第２の線路導体 ５：第２の同一面接地導体 ６：貫通導体 ７：接地貫通導体 ９：誘電体基体 １０：接続用線路導体 １０ａ：空隙部 １１：回路基板 １２：金属端子 Ｓ：半導体素子
形態の例を示し、半導体パッケージとしての高周波基板
を外部の回路基板に実装した実装構造を示す要部断面図
である。 【図２】図1の要部拡大断面図である。 【図３】図１の高周波基板の上面図である。 【図４】図１の高周波基板の下面図である。 【図５】図１の実装構造における金属端子の接続部の断
面図である。 【図６】従来の高周波基板の外部の回路基板への実装構
造を示す要部断面図である。 【符号の説明】 １：誘電体基板 １ａ：搭載部 ２：第１の線路導体 ３：第１の同一面接地導体 ４：第２の線路導体 ５：第２の同一面接地導体 ６：貫通導体 ７：接地貫通導体 ９：誘電体基体 １０：接続用線路導体 １０ａ：空隙部 １１：回路基板 １２：金属端子 Ｓ：半導体素子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 上面に高周波回路部品を搭載する搭載部
が形成された誘電体基板と、該誘電体基板の上面に前記
搭載部近傍から外周方向に形成された高周波信号を伝送
する第１の線路導体および該第１の線路導体の両側に形
成された第１の同一面接地導体と、前記誘電体基板の下
面に前記第１の線路導体の外周側の一端と対向する部位
から外周端部に向けて前記第１の線路導体と平行に形成
された前記高周波信号を伝送する第２の線路導体および
該第２の線路導体の両側に形成された第２の同一面接地
導体と、前記誘電体基板の内部に形成され、前記第１お
よび第２の線路導体の対向する端部同士を電気的に接続
する貫通導体ならびに前記第１および第２の同一面接地
導体を電気的に接続する接地貫通導体とを具備する高周
波回路部品搭載用基板を、上面に前記高周波信号を伝送
する接続用線路導体が形成された回路基板に、前記第２
の線路導体と前記接続用線路導体とを平行に対向させ
て、間に一端を前記貫通導体から０．２〜５．０ｍｍの
距離に位置させて前記誘電体基板の外周側に配置した金
属端子を挟むとともに前記接続用線路導体を前記金属端
子の途中から外周側に位置させて電気的に接続したこと
を特徴とする高周波回路部品搭載用基板の実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197242A JP2003017827A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 高周波回路部品搭載用基板の実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197242A JP2003017827A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 高周波回路部品搭載用基板の実装構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017827A true JP2003017827A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19034878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001197242A Pending JP2003017827A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 高周波回路部品搭載用基板の実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017827A (ja) |
-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001197242A patent/JP2003017827A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8344259B2 (en) | Connection terminal, package using the same, and electronic apparatus | |
| US6936921B2 (en) | High-frequency package | |
| JPH11330298A (ja) | 信号端子付パッケージおよびそれを用いた電子装置 | |
| JP3981645B2 (ja) | 入出力端子および半導体素子収納用パッケージならびに半導体装置 | |
| JP3935082B2 (ja) | 高周波用パッケージ | |
| JP2003017827A (ja) | 高周波回路部品搭載用基板の実装構造 | |
| JP2002190540A (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3771853B2 (ja) | 入出力端子および半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2001230342A (ja) | 高周波回路部品搭載用基板の実装構造 | |
| JP4522010B2 (ja) | 入出力端子および半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置 | |
| JP3181036B2 (ja) | 高周波用パッケージの実装構造 | |
| JP3398315B2 (ja) | 高周波素子収納用パッケージ | |
| JP3881606B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置 | |
| JP3638528B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3670574B2 (ja) | 入出力端子および半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3840160B2 (ja) | 高周波素子収納用パッケージ | |
| JP3598059B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2004349568A (ja) | 入出力端子および半導体素子収納用パッケージならびに半導体装置 | |
| JP3838906B2 (ja) | 高周波用配線基板 | |
| JP4404460B2 (ja) | 多数個取り配線基板、配線基板、多数個取り半導体素子収納用パッケージおよび半導体素子収納用パッケージ | |
| JP4167576B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置 | |
| JP4000093B2 (ja) | 入出力端子、入出力端子の製造方法、入出力端子を用いた半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置 | |
| JP2004055570A (ja) | 高周波用パッケージ | |
| JP2000022042A (ja) | 高周波用パッケージ | |
| JP2004088504A (ja) | 高周波素子収納用パッケージ |