JP2006086146A - Package for housing electronic component and electronic device - Google Patents
Package for housing electronic component and electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006086146A JP2006086146A JP2004266218A JP2004266218A JP2006086146A JP 2006086146 A JP2006086146 A JP 2006086146A JP 2004266218 A JP2004266218 A JP 2004266218A JP 2004266218 A JP2004266218 A JP 2004266218A JP 2006086146 A JP2006086146 A JP 2006086146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal line
- conductor layer
- electronic component
- groove
- ground conductor
- 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
Images
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
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光通信やマイクロ波通信,ミリ波通信等で使用される、高い周波数で作動する各種の電子部品およびこの電子部品に電気的に接続される中継用基板を具備する電子部品収納用パッケージおよび電子装置に関する。 The present invention is for storing electronic components including various electronic components that operate at a high frequency and are used in optical communication, microwave communication, millimeter wave communication, and the like, and a relay board electrically connected to the electronic components. The present invention relates to a package and an electronic device.
光通信やマイクロ波通信,ミリ波通信等で使用される、高い周波数で作動する各種の電子部品をこの電子部品に電気的に接続される中継用基板とともに収容する電子部品収納用パッケージのうち、光通信分野に用いられる従来の電子部品収納用パッケージの例を図6(a)の断面図に示す。 Among electronic component storage packages that house various electronic components that operate at high frequencies, used in optical communication, microwave communication, millimeter wave communication, etc., together with a relay substrate that is electrically connected to this electronic component, An example of a conventional electronic component storage package used in the field of optical communication is shown in the sectional view of FIG.
同図に示すように、従来の電子部品収納用パッケージ101は、上面にLD(レーザダイオード),PD(フォトダイオード)等の電子部品108が載置用基台104bを介して載置される載置部104aを設けた基体104を有する。この基体104は、銅(Cu)−タングステン(W)合金や鉄(Fe)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)合金等の金属材料から成る。
As shown in the drawing, a conventional electronic
また、載置部104aを囲繞するようにして、基体104の上面に銀ロウ材等のロウ材を介して枠体106が取着されている。枠体106の一側部には、電子部品108と光結合させる光伝送路として利用される貫通窓106bが形成されている。この枠体106は、Fe−Ni−Co合金等の金属材料から成る。
Further, a frame body 106 is attached to the upper surface of the
この枠体106の外側面の貫通窓106bの開口周辺部には、枠体106の熱膨張係数に近似するFe−Ni−Co合金やFe−Ni合金等の金属材料から成り、戻り光防止用の光アイソレータ111と光ファイバ113とが樹脂接着剤で接着された金属ホルダ112が固定される筒状の固定部材114が、銀ロウ材等のロウ材で接合される。筒状の固定部材114には、その内部に非結晶ガラス等から成り、集光レンズとして機能するとともに電子部品収納用パッケージ101の内部を寒ぐ機能を有する透光性部材110が固定されている。
The periphery of the opening of the through-
なお、この固定部材114と金属ホルダ112とは、各々の端面同士がYAGレーザ溶接等により固定されている。一方、固定部材114と透光性部材110とは、固定部材114の内周面に形成されたメッキ層と透光性部材110の外周面の一部に形成されたメッキ層とを、Au−Sn合金半田等の低融点ロウ材でロウ付けすることにより固定される。
Note that the end surfaces of the
また、同軸コネクタ107は、Fe−Ni−Co合金等の金属材料から成り、枠体106の側部に形成された貫通孔106aの内周面にAu−Sn合金半田等の低融点ロウ材によりロウ付けされる筒状の外周導体107aと、この外周導体107aの内部に充填され、外周導体107aと中心導体107cとの間に充填されたホウケイ酸ガラス等の誘電体から成る絶縁体107bと、この絶縁体107bの中心軸部分に装着され電子部品収納用パッケージ101の内外を導通させる、上記中心導体107cとから成る。
The
そして、同軸コネクタ107は、外部電気回路と電子部品108とを中継用基板102の信号線路102aおよびボンディングワイヤ109を介して電気的に接続する機能を有するとともに、電子部品収納用パッケージ101の内部を塞ぐ機能を有する。
The
また、同軸コネクタ107は、図6(a)に示すように高周波信号が伝送される中心導体107cと、その外周部、すなわち金属材料から成る外周導体107aおよび貫通孔106aの内周面とが、高周波信号伝送時のインピーダンスの整合が可能な同軸構造を構成している。
Further, as shown in FIG. 6A, the
図6(b)は、図6(a)の電子部品収納用パッケージの中継用基板102の要部拡大斜視図であり、中継用基板102は、誘電体の上面に形成された信号線路102aと下面に形成された下面接地導体層102b−Bとで構成され、信号線路102aの高周波インピーダンスは、同軸コネクタ107における中心導体107cの貫通孔106a内部のインピーダンスと整合するようにされている。そして、同軸コネクタ107の中心導体107cの先端部は、中継用基板102上に形成されたマイクロストリップ線路やコプレナー線路を構成する信号線路102aの先端部と錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合され、信号線路102aの反対側の先端部が電子部品108の電極にボンディングワイヤ109で接続されることにより外部電気回路と電子部品108とが電気的に接続される。
6B is an enlarged perspective view of a main part of the
中継用基板102上で高周波信号を伝搬させるには、代表的な伝送線路構造として、マイクロストリップ線路の他に、ストリップ線路、コプレナー線路等がある。それぞれの線路構造の特性インピーダンスは、信号線路102aの幅、誘電体の厚さや信号線路102aとその両側に配置される同一面接地導体層102b−Aとの隙間の幾何学的寸法と、誘電体の比誘電率によって決まってくる。
In order to propagate a high-frequency signal on the
この中継用基板102をコプレナー線路で構成する場合は、上面の信号線路102aの両側に所定間隔をもって配設された同一面接地導体層102b−Aが形成されるとともに、接地効果を向上させるために誘電体の下面の信号線路102aと対向する位置にも下面接地導体層102b−Bが形成され、これらの同一面接地導体層102b−Aと下面接地導体層102b−Bとは、中継用基板102の同一面接地導体層102b−Aから下面接地導体層102b−Bにかけて形成された貫通導体や、中継用基板102の側面の同一面接地導体層102b−Aから下面接地導体層102b−Bにかけて垂直に形成された等幅の溝102cの内面に同一面接地導体層102b−Aと下面接地導体層102b−Bとを電気的に接続する導体層102c−Aを被着させた、いわゆるキャスタレーションで電気的に接続されている。
When the
このような電子部品収納用パッケージ101は、電子部品108および中継用基板102が搭載された載置用基台104bを載置部104aに樹脂接着剤,ロウ材等の接着剤を介して載置部104a上に載置固定した後、中心導体107cの一端を中継用基板102上面の信号線路102aに低融点ロウ材で接合する。次いで、電子部品108の電極と信号線路102a、および電子部品108の接地用電極と同一面接地導体層102b−Aとをボンディングワイヤ109で電気的に接続する。その後、光アイソレータ111および光ファイバ113が固定されている金属ホルダ112を固定部材114に溶接する。そして、枠体106の上面に蓋体105を周知のシーム溶接法やロウ付け法等により接合することにより、製品としての電子装置となる。
In such an electronic
また、この電子装置は、例えば外部から同軸コネクタ107を介して供給される高周波信号により電子部品108を光励起させ、励起したレーザ光等の光を透光性部材110を通して光ファイバ113に授受させ光ファイバ113内を伝送させることにより、大容量の情報を高速に伝送できる光電変換装置として機能し、光通信分野に多く用いられている。
上記従来の電子部品収納用パッケージ101においては、40GHzを超える周波数帯域では高周波信号の伝送損失を最小とするために電子部品108と信号線路102aおよび同一面接地導体層102b−Aとの間の電気的接続のためのボンディングワイヤ109を電子部品108から最短の長さで接続することが必要であり、そのために同一面接地導体層102b−Aと電子部品108との間のボンディングワイヤ109の接続は、同一面接地導体層102b−Aの信号線路102aに近接した部位で、かつ中継用基板102の電子部品108に近接する端部である狭い領域にワイヤをボンディングすることにより行われる。しかしながら、そのために同一面接地導体層102b−Aと下面接地導体層102b−Bとを電気的に接続するための導体層102c−Aを上記領域の外側(信号線路102a側から見てボンディグワイヤ109の接続領域の外側)の中継用基板102の側面に設けざるを得ず、これによって線路導体102aと同一面接地導体層102b−A間の実効誘電率が大きくなり、線路の共振点が低下する。その結果、40GHzを超える高周波数帯域において、信号線路の通過帯域が低域側に制限され、所望の高周波信号が良好に伝送されないといった不具合を招いていた。
In the above-described conventional electronic
従って、本発明は上記問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、40GHz以上の高周波帯域において、電子部品と中継用基板との間の伝送特性のよい電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component storage package and an electronic component having good transmission characteristics between the electronic component and the relay substrate in a high frequency band of 40 GHz or higher. To provide an apparatus.
本発明の電子部品収納用パッケージは、上面に40GHz以上の周波数で作動する電子部品が載置される載置部を有する基体と、前記載置部に載置された中継用基板と、前記基体の上面に前記載置部を取り囲むように取着されるとともに側部に貫通孔が形成された枠体と、筒状の外周導体およびその中心軸に絶縁体を介して設置された中心導体から成るとともに前記貫通孔に挿着された同軸コネクタとを具備しており、前記中継用基板は、上面に一端が前記同軸コネクタの中心導体に電気的に接続された信号線路およびその両側に所定間隔をもって配設された同一面接地導体層が形成されるとともに、下面に前記信号線路と対向する下面接地導体層が形成されている電子部品収納用パッケージであって、前記中継用基板は、前記信号線路の他端側の側面の前記信号線路の両側に前記同一面接地導体層から前記下面接地導体層にかけて溝がそれぞれ形成されるとともに、前記溝の内面に前記同一面接地導体層と前記下面接地導体層とを電気的に接続する導体層が被着されており、前記溝は、前記側面における前記信号線路側の開口縁の下側が上側よりも前記信号線路側に位置していることを特徴とする。 An electronic component storage package according to the present invention includes a base having a mounting portion on which an electronic component that operates at a frequency of 40 GHz or more is mounted on the upper surface, a relay substrate mounted on the mounting portion, and the base A frame having a through-hole formed in the side portion and a cylindrical outer peripheral conductor and a central conductor installed through an insulator on the central axis thereof. And a coaxial connector inserted into the through hole, and the relay board has a signal line having one end on the upper surface and electrically connected to the central conductor of the coaxial connector, and a predetermined interval on both sides thereof. And an electronic component storage package having a lower surface grounding conductor layer facing the signal line on a lower surface, wherein the relay substrate includes the signal The other end of the track Grooves are respectively formed on both sides of the signal line on the side surface from the same-surface ground conductor layer to the lower-surface ground conductor layer, and the same-surface ground conductor layer and the lower-surface ground conductor layer are electrically connected to the inner surface of the groove. The conductor layer to be connected is attached, and the groove is such that the lower side of the opening edge on the side of the signal line on the side surface is located closer to the signal line than the upper side.
また、本発明の電子部品収納用パッケージは、上記構成において好ましくは、前記溝は、横断面形状が四角形状であることを特徴とする。 In the electronic component storage package according to the present invention, preferably, the groove has a quadrangular cross-sectional shape.
さらに、本発明の電子部品収納用パッケージは、上記構成において好ましくは、前記中継用基板は、上面の前記信号線路と前記同一面接地導体層との間の部位に溝部が形成されていることを特徴とする。 Furthermore, in the electronic component storage package according to the present invention, preferably, in the above configuration, the relay substrate has a groove formed at a portion between the signal line on the upper surface and the ground conductor layer on the same plane. Features.
また、本発明の電子装置は、上記本発明の電子部品収納用パッケージと、前記載置部に載置されるとともに電極が前記信号線路の前記他端に電気的に接続された前記電子部品と、前記枠体の上面に前記載置部を覆うように取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。 The electronic device according to the present invention includes the electronic component storage package according to the present invention, the electronic component mounted on the mounting portion and an electrode electrically connected to the other end of the signal line. And a lid attached to the upper surface of the frame so as to cover the mounting portion.
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、中継用基板は、信号線路の他端側の側面の信号線路の両側に同一面接地導体層から下面接地導体層にかけて溝がそれぞれ形成されるとともに、溝の内面に同一面接地導体層と下面接地導体層とを電気的に接続する導体層が被着されており、溝は、側面における信号線路側の開口縁の下側が上側よりも信号線路側に位置していることにより、溝の信号線路側の同一面接地導体層および下面接地導体層との間にある誘電体の体積を溝の開口縁の下側で小さくすることができることから実効誘電率を下げることができ、よって高周波を伝播させる際の伝送線路に生じる共振点を低下させないようにすることができて、伝送線路の通過帯域が高周波側まで広がり、伝送特性が良好となるとともに、信号線路と溝の上側の信号線路側の開口縁との間隔は所望の距離に維持することができ、信号線路および同一面接地導体層における極めて狭小な領域への最短となるワイヤボンディングを容易、かつ信頼性良く接続できる。 According to the electronic component storage package of the present invention, the relay substrate has grooves formed on both sides of the signal line on the side surface on the other end side of the signal line from the same surface ground conductor layer to the lower surface ground conductor layer. A conductor layer for electrically connecting the same-surface grounding conductor layer and the lower-surface grounding conductor layer is attached to the inner surface of the groove, and the groove has a lower side of the opening edge of the signal line side on the side surface than the upper side. Since the volume of the dielectric between the same-surface ground conductor layer and the lower-surface ground conductor layer on the signal line side of the groove can be reduced below the opening edge of the groove, the effective dielectric The rate can be lowered, so that the resonance point generated in the transmission line when propagating the high frequency can be prevented from being lowered, the pass band of the transmission line is expanded to the high frequency side, and the transmission characteristics are improved. Signal line And the opening edge on the signal line side above the groove can be maintained at a desired distance, and the wire bonding that makes the shortest to the very narrow area in the signal line and the same-surface ground conductor layer easy and reliable. Connect well.
また、本発明の電子部品収納用パッケージは、上記構成において好ましくは、前記溝は、横断面形状が四角形状であることにより、溝の横断面形状が半円や長円形であるのに比して隅をえぐるように四角形状にしていることから、さらに誘電体の体積を小さくすることを可能とし、よって実効誘電率をさらに下げることができるので共振点をさらに低下させないようにして信号線路の高周波伝送特性を向上させることができる。 In the electronic component storage package according to the present invention, preferably, the groove has a quadrangular cross section, so that the groove has a semicircular or oval cross section. Since the rectangular shape is formed so as to go around the corners, the volume of the dielectric can be further reduced, and the effective dielectric constant can be further reduced. High frequency transmission characteristics can be improved.
さらに、本発明の電子部品収納用パッケージは、上記構成において好ましくは、中継用基板は、上面の信号線路と同一面接地導体層との間の部位に溝部が形成されていることにより、この溝部によって信号線路と同一面接地導体層との間の誘電体の体積を小さくすることができ、信号線路と同一面接地導体層との間の浮遊容量の発生を抑制できることから、共振点の低下をさらに抑制することができるようになる。 Furthermore, in the electronic component storage package of the present invention, preferably, in the above configuration, the relay substrate has a groove formed in a portion between the signal line on the upper surface and the ground conductor layer on the same plane. Can reduce the volume of the dielectric between the signal line and the same-surface grounded conductor layer, and can suppress the generation of stray capacitance between the signal line and the same-surface grounded conductor layer. Further suppression can be achieved.
また、本発明の電子装置は、上記本発明の電子部品収納用パッケージと、載置部に載置されるとともに電極が信号線路の他端に電気的に接続された電子部品と、枠体の上面に載置部を覆うように取着された蓋体とを具備していることにより、電子部品収納用パッケージは高周波信号に対して高い共振点を有するので、所要の周波数帯域における損失の少ない高周波伝送を可能とすることができる電子装置となる。 An electronic device according to the present invention includes an electronic component storage package according to the present invention, an electronic component mounted on the mounting portion and having an electrode electrically connected to the other end of the signal line, and a frame body. Since the electronic component storage package has a high resonance point with respect to the high-frequency signal, the loss in the required frequency band is small because the lid mounted on the upper surface so as to cover the mounting portion is provided. An electronic device capable of high-frequency transmission is obtained.
本発明の電子部品収納用パッケージについて以下に詳細に説明する。
図1は、本発明の電子部品収納用パッケージAの実施の形態の一例を示す断面図であり、図2は図1の中継用基板2の斜視図、図3は中継用基板2の要部拡大側面図であり(a),(b),(c),(d)はそれぞれ信号線路2a側の開口縁の下端が上端よりも信号線路側に位置している溝の形態の例を示す。また、図4は本発明の実施の形態の他の例における中継用基板2の要部拡大斜視図、図5は本発明の電子装置の断面図である。
The electronic component storage package of the present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an electronic component storage package A of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a
これらの図において、Aは本発明の電子部品収納用パッケージ、1aは40GHz以上の周波数で作動する電子部品8が搭載される載載部、1はCu−W合金やFe−Ni−Co合金等から成り、上面に載置部1aを有する基体、1bは載置部1aに載置され、中継用基板2および電子部品8が載置される載置用基台、2は載置部1aに載置用基台1bを介して搭載された中継用基板、6は基体1の上面に載置部1aを取り囲むように取着されるFe−Ni合金,Fe−Ni−Co合金,ステンレス等から成る金属製の枠体、6aは枠体6の側部に形成された貫通孔、5は枠体6の上面に載置部1aを覆うように取着された蓋体、7は貫通孔6aに装着された同軸コネクタ、7aは同軸コネクタ7の筒状の外周導体、7bは同軸コネクタ7の絶縁体、7cは同軸コネクタ7の中心軸に絶縁体7bを介して設置され、中継用基板2の信号線路2aの一端に接続された中心導体を示す。
In these drawings, A is an electronic component storage package of the present invention, 1a is a mounting portion on which an electronic component 8 operating at a frequency of 40 GHz or more is mounted, 1 is a Cu-W alloy, Fe-Ni-Co alloy, or the like. A base body having a
また、2aは中継用基板2の一端から他端にかけて形成された信号線路、2b−Aは信号線路2aの両側に所定間隔をもって配設された同一面接地導体層、2b−Bは中継用基板2の下面に信号線路2aと対向する下面接地導体層を示す。また、2c−Aは信号線路2aの他端側の側面の信号線路2aの両側に同一面接地導体層2b−Aから下面接地導体層2b−Bにかけて溝2cがそれぞれ形成されるとともに、溝2cの内面に同一面接地導体層と下面接地導体層とを電気的に接続する導体層、いわゆるキャスタレーション導体層を示す。
2a is a signal line formed from one end of the
なお、電子部品収納用パッケージAに搭載される電子部品8が光半導体素子である場合は、枠体6の他の側部に貫通窓6bが形成されるとともに、枠体6の貫通窓6bの外側開口周囲に透光性部材10が内部に接合された固定部材14の一端面が取着され、固定部材14の他端面に光アイソレータ11および光ファイバ13が接着された金属ホルダ12が固定されている。電子部品収納用パッケージAに収容される電子部品8がミリ波増幅用等の光半導体素子でない高周波半導体素子等であれば、これらは省略することができる。以下、電子部品収納用パッケージAは電子部品8が光半導体素子である場合として説明する。
When the electronic component 8 mounted on the electronic component storage package A is an optical semiconductor element, a through
そして、基本的にこれら基体1,枠体6,同軸コネクタ7,固定部材14,透光性部材10および蓋体5とで、内部に電子部品8を収容する電子部品収納用パッケージAが構成される。また、固定部材14の外側端面には、光アイソレータ11と光ファイバ13とが樹脂接着剤等で接着された金属ホルダ12が、YAGレーザ溶接等により溶接固定される。
Basically, the
電子部品収納用パッケージAにおいて、同軸コネクタ7は、筒状のFe−Ni合金,Fe−Ni−Co合金等から成る外周導体7aと、外周導体7aの内側に充填されたホウケイ酸ガラス等から成る絶縁体7bと、絶縁体7bの外周導体7aの中心軸に設置された、Fe−Ni合金,Fe−Ni−Co合金等から成る電子部品収納用パッケージAの内外を導通する中心導体7cとで構成される。
In the electronic component storage package A, the coaxial connector 7 is composed of an outer
この同軸コネクタ7は、外周導体7aと中心導体7cとの間に絶縁体7bを介在させた構造であり、金属材料から成る外周導体7aおよび貫通孔6aの内周面と中心導体7cとが、高周波信号に対してインピーダンス整合された同軸構造を構成している。さらに、中心導体7cの先端は、枠体6の内側に突出しており、その先端部が、載置用基台1b上に載置された、中継用基板2の信号線路2aに接続されている。
The coaxial connector 7 has a structure in which an insulator 7b is interposed between the
また、中継用基板2は、上面に一端が同軸コネクタ7の中心導体7cに電気的に接続された信号線路2aおよびその両側に所定間隔をもって配設された同一面接地導体層2b−Aが形成されるとともに、下面に信号線路2aと対向する下面接地導体層2b−Bが形成されていることより、すなわち信号伝送路がコプレナー構造となっていることより、高周波信号を伝送する際もマイクロストリップ構造によるよりも中継用基板2の誘電体の厚みを厚くすることができ、生産性のよい中継用基板2とすることができる。
Further, the
中継用基板2はアルミナ(Al2O3)質焼結体や窒化アルミニウム(AlN)質焼結体などのセラミック誘電体に導体層を形成したものから成り、例えばアルミナ質焼結体から成る誘電体から形成される場合には、アルミナの粉末にカルシア(CaO),マグネシア(MgO),シリカ(SiO2)等の焼結助剤を加えて、これに例えばジブチルフタレート(DBP)などの可塑剤とアクリル樹脂系等のバインダ、およびトルエン等の有機溶剤を加え合わせてボールミルなどの混練機により混練し、スラリーを作製する。次いで、周知のドクターブレード法により厚さが0.2〜0.3mmのセラミックグリーンシートを得る。そして、このセラミックグリーンシートを必要に応じて複数枚重ねて金型プレス機で温度と圧力をかけながら積層してセラミック母基板となる積層体を得た後、セラミック母基板を複数の区画に区分する分割溝をこの積層体に形成し、次いで空気中で1600℃で焼結させてアルミナ質焼結体を作製する。
The
次に、このアルミナ質焼結体の分割溝上の所定位置に、周知のサンドブラスト法等により貫通穴を形成する。このとき、貫通穴となる開口部を除いて例えばエポキシ樹脂などからなる膜を予め貼り付けておき、次いで、微細な砂粒を高速でこの開口部に吹き付けることによって、図3(a)または(b)のような、溝2cの上端から下端に向かう途中から下端にかけて漸次拡幅された溝2cとなる貫通穴を得ることができる。なお、サンドブラスト法が適用されると、先導孔の内面が適度に荒れた状態となり、後述する導体層2c−Aが均一、かつ強固に被着されるという利点もある。
Next, a through hole is formed at a predetermined position on the dividing groove of the alumina sintered body by a known sandblasting method or the like. At this time, a film made of, for example, an epoxy resin is pasted in advance except for an opening serving as a through hole, and then fine sand particles are sprayed onto the opening at a high speed, so that FIG. The through-hole which becomes the groove |
また、貫通穴を形成するに際して炭酸ガスレーザ等のレーザ光を所定の部位に照射しても良く、このレーザ光の照射によれば所望の形状の貫通穴を得ることが可能である。そして、レーザ光の照射後にサンドブラスト法を用いて貫通穴の内面の荒れを適度に整えておくと導体層2c−Aが強固に被着されるという効果を得ることができる。
Further, when forming the through hole, a laser beam such as a carbon dioxide laser may be irradiated to a predetermined portion, and by irradiating this laser beam, a through hole having a desired shape can be obtained. Then, if the roughness of the inner surface of the through hole is appropriately adjusted using the sandblast method after the laser light irradiation, the effect that the
次に、アルミナ質焼結体の上面,下面,および溝2cとなる貫通穴の内面に、信号線路2a,同一面接地導体層2b−Aおよび下面接地導体層2b−B、さらに導体層2c−Aとなる導体層を、スパッタリング法や蒸着法等を用いてチタン(Ti),パラジウム(Pd)等の金属薄膜を表面に被着させて形成する。このとき、金属薄膜を被着させる必要のない部位には予めレジスト膜を形成しておき、金属薄膜の形成後にこのレジスト膜を除去すればよい。
Next, the
また、この中継用基板2における伝送線路2a等、導電性の部位の表面にはニッケル(Ni)メッキ、金(Au)メッキを順次施すのが好ましい。
Further, it is preferable that nickel (Ni) plating and gold (Au) plating are sequentially applied to the surface of the conductive portion such as the
最後に、アルミナ質焼結体から成るセラミック母基板を分割溝に沿って撓折することにより、分割溝の所定位置に設けられた溝2cとなる貫通穴が分割溝によって縦に二分されて、中継用基板2aの側面に同一面接地導体層2b−Aから下面接地導体層2b−Bにかけて溝2cが形成されるとともに、溝2cの内面に同一面接地導体層2b−Aと下面接地導体層2b−Bとを電気的に接続する導体層2c−Aが被着されており、溝2cは、中継用基板2aの側面における信号線路2a側の開口縁の下側が上側よりも信号線路2a側に位置しているものが得られる。
Finally, by bending the ceramic mother substrate made of an alumina sintered body along the dividing groove, the through hole that becomes the
この溝2c形状は、溝2cの上端から下端にかけて漸次拡幅された中継用基板2の側面正面から見て台形状のものでもよいが、台形状を除く、図3(a)に示すような、溝2cの上端から下端に至る途中から下端にかけて内側面が直線上に漸次拡幅されたもの、図3(b)に示すような、途中から下端にかけて内側面が下に凸の曲線状に漸次拡幅されたもの、さらに図3(c)に示すような、途中から段状に拡幅され、内側面が階段状のもの等の溝の上端から下端にかけて内側面が直線状に漸次拡幅された台形状ではないものとすることができる。
The
また、図3(d)に示すような、溝2cとなる貫通穴を上端より下端が信号線路側寄りとなる斜め方向に設けて縦に二分することにより、上端より下端が信号線路側寄りの溝2c内に設けられるもの等、溝2cの信号線路2a側の開口縁の下側が上側よりも信号線路2a側に位置している種々の形状とすることができる。このように、溝2cの信号線路寄りと反対側の溝2cの下側と上側の開口縁の位置関係は、下側が上側よりも信号線路寄りでもよく、図3(a)〜(c)のように下側が上側よりも信号線路寄りでなくてもよく、また、垂直な位置関係であってもよい。
Also, as shown in FIG. 3 (d), by providing a through hole serving as a
なお、図3(a)〜(d)において、信号線路2aが省略されているが、信号線路2aは、いずれも図の右上方の中継用基板2の上面に位置している。
3A to 3D, the
さらに、溝2cは、図8(a)に示すように、溝2cの下側の信号線路2a側の開口縁が溝2cの底側において信号線路2a寄りに位置するように形成してもよい。図8(b)は、図8(a)の矢視Cで示す左側の溝部の下面図であり、溝2cの下側開口縁は、溝2cの底面の信号線路2a側の部位が深さ方向上端の信号線路2a側の部位よりも信号線路2a側に位置するように形成されていることを示す。これにより、共振点低下の原因となる誘電体の体積を溝2c下側の信号線路2a側の溝2cの底面部で小さくすることができるので、より効果的に共振点の低下を防止することができるとともに、信号線路2aを取り巻くような磁界を発生させることができて伝送路の長さ方向の電気的な状態を安定なものとすることができ、よって反射損失の低減効果を得ることができる。このような溝2cは、焼成された中継用基板2に対して炭酸ガスレーザ光を斜めに照射することによって得ることができる。
Further, as shown in FIG. 8A, the
溝2cをこの形状とすることにより、信号線路2a側の同一面接地導体層2b−Aおよび下面接地導体層2b−Bとの間にある誘電体の体積が小さくなることから、実効誘電率を下げることができ、よって高周波を伝播させる際の伝送線路に生じる共振点が上がる。そして、ローパスフィルタと同様に信号線路2aの通過帯域が高周波側まで広がるので、高周波帯域の伝送特性が良好な中継用基板2とすることができる。
By forming the
また、信号線路2aと溝2cの上側の信号線路2a側の開口縁との間隔を所望の距離に維持することができ、同一面接地導体層2b−Aの信号線路2aに対向する部位における極めて狭小な領域が狭くなり過ぎないので、この領域への最短となるワイヤボンディング9等を容易、かつ信頼性良く接続できる。なお、ワイヤボンディング9は、リード端子等の他の接続手段であってもよい。
Further, the distance between the
図9は、信号線路2aの伝送特性を3次元電磁界解析ソフト(ソフト名:HFSS,ANSOFT社製)でシミュレーションした結果を示し、(a)は周波数を横軸とした反射特性、(b)は周波数を横軸とした透過特性を示す。また、図10は従来の中継用基板102について同様にシミュレーションした結果を示し、(a)は周波数を横軸とした反射特性、(b)は周波数を横軸とした透過特性を示す。
FIG. 9 shows the result of simulating the transmission characteristic of the
図9に示すシミュレーション結果は、図3(a)に示す形状の溝2cについて行われたものであり、図10(b)に示す透過特性においては通過帯域が60GHz近辺でカットオフされているのに比して、図3(a)の溝2c形状とした場合は、図9(b)に示されているように、この溝2c内に導体層2c−Aを被着させることによって通過帯域が高周波側へ広がっており、大きな改善効果があることがわかる。実際のサンプルによって評価を行ったところ、極めて近似した結果が得られ、よって本発明の電子部品収納用パッケージAによる高周波伝送特性の改善効果が実際に確かめられた。
The simulation result shown in FIG. 9 is performed for the
好ましくは、図3(a),(b),(c)に示すような溝2cであると、溝2cの上方の信号線路2a側の内面と同一面接地導体層2b−Aとの為す角度が90°未満の鋭角とならないので、同一面接地導体層2b−Aの信号線路2a側にワイヤボンディング9を施すときに、衝撃で中継用基板2の溝2cの開口縁が欠け落ちたりすることが有効に防止される。また、図3(d)に示すような溝2cは、貫通穴を斜めに形成することによって得られるので、上下間が同じ径の貫通穴を形成すればよく、サンドブラスト法あるいは炭酸ガスレーザ光照射により容易に加工することができる。
Preferably, in the case of the
また、図3(c)に示すような、内側面が階段状の場合を除き、図3(a)や図3(b)に示すような溝2cは、サンドブラストの条件を適宜変えることで形成可能であり、図3(c)に示すような、内側面が階段状に形成される場合には、グリーンシートの状態で予め直径の異なる貫通穴を周知の金型打ち抜き法により打ち抜いておき、これを積層する手法を用いればよい。
Further, except for the case where the inner surface is stepped as shown in FIG. 3 (c), the
また、溝2cは、図7に示すように、横断面形状すなわち平面視における溝2cの形状が四角形状であるものにしてもよい。これにより、円や楕円状の曲面で構成された溝2cに対して底面と側面との間のコーナーをえぐるように四角形状の溝2cとすることから、溝2cの底面と側面との間の誘電体の体積をより減少させることができ、さらに信号線路2aの共振点を引き上げて通過帯域を高周波側に広げることができる。なお、底面と側面との間は完全な直角でなくてもよく、小さな円弧状の曲面等で結ばれていてよいことは言うまでもない。
Further, as shown in FIG. 7, the
さらに、溝2cは、横断面形状すなわち平面視における溝2cの四角形状において、底面の信号線路2a側の端が深さ方向上端の信号線路2a側の部位よりも信号線路2a側に位置している形状、例えば、溝2cの横断面形状が底辺を溝2cの底面側とする台形状等にすると、側面側の誘電体の体積をさらに減少させることができ、信号線路2aの通過帯域をさらに高周波側に広げることができる。
Further, the
図7のような溝2cは、数十ミクロン程度に細く絞った炭酸ガスレーザ等のレーザ光を溝2cの四角形状内側を掃引することにより横断面形状が四角形状の溝2cとなる貫通穴を形成し、次いで、溝2cとなる貫通穴の下側から斜めにレーザ光を照射することにより、溝2cの上端から下端に至る途中から下端にかけて内側面が直線状に漸次拡幅された図7の溝2cを形成することができる。なお、図7において、溝2cは、溝2cの下側の信号線路2a側と反対側の開口縁も漸次拡幅された形状とされているが、この信号線路2a側と反対側の内側面は信号線路2a側に、つまり、溝2cの内側に傾斜した形状とされたり、上端から下端まで垂直な形状とされたりしても差し支えない。
The
このようにして形成された中継用基板2の信号線路2a,同一面接地導体層2b−A,下面接地導体層2b−Bから成る伝送線路は、同軸コネクタ7の高周波インピーダンスと整合するように形成されたコプレナー線路であり、伝送線路2aの一端側は同軸コネクタ7の中心導体7cに接続され、伝送線路2aの他端側は、電子部品8の電極にボンディングワイヤ9等を介して電気的に接続されることにより電子部品8が同軸コネクタ7に電気的に接続される。
The transmission line composed of the
また、電子部品8の接地電極は、伝送線路2aの両側に配設された同一面接地導体層2b−Aの伝送線路2aに近い部位にボンディングワイヤ9等を介して接続される。このボンディングワイヤ9等による電気的接続は、ノイズの発生を極力少なくするために電子部品8との間の距離が最短となるように接続するのが好ましい。
In addition, the ground electrode of the electronic component 8 is connected to a portion near the
そして、最近の電子部品8は非常に小型で、電子部品8の電極と接地用電極との間の距離も短いものとなることから、電子部品8の接地用電極と接続されるボンディングワイヤ9は同一面接地導体層2b−Aの信号線路2aに近い極めて狭小な部位に対して行われることとなる。
Since the recent electronic component 8 is very small and the distance between the electrode of the electronic component 8 and the grounding electrode is short, the bonding wire 9 connected to the grounding electrode of the electronic component 8 is This is performed for a very narrow portion near the
さらに、中継用基板2は、図4に示すように、上面の信号線路2aと同一面接地導体層2b−Aとの間の部位に溝部3が形成されているのが好ましい。この溝部3の形成は、セラミックグリーンシートの所定の部位に予め溝部3となる貫通孔を形成しておき、これを積層する方法や、焼結体を得た後に炭酸ガスレーザで溝部3を形成する方法を適用すればよい。図4において溝部3は中継用基板2の側面に達している状態を示しているが、溝2cの形成されている側面に近い部位に形成されていれば良く、また、必ずしも信号線路2aの方向に沿って中継用基板2の側面から信号線路2aの長さ方向全体に亘って形成されなくとも良い。
Further, as shown in FIG. 4, the
そして、この溝部3によって信号線路2aと同一面接地導体層2b−Aとの間の誘電体の体積を小さくすることができ、信号線路2aと同一面接地導体層2b−Aとの間の浮遊容量の発生を抑制できることから、共振点が引き上げられて信号線路2aの通過帯域がさらに高周波側に広げられることとなる。
The groove 3 can reduce the volume of the dielectric between the
電子部品収納用パッケージAにおける載置用基台1bは、シリコン(Si)やCu−W合金等の熱伝導性の高い金属材料から成り、中継用基板2を支持する支持部材として機能するとともに、その高さを適宜設定することにより、透光性部材11と電子部品8との光軸を合致させる機能を有する。このような目的により載置用基台1bが設けられるが、電子部品収納用パッケージAにおいて載置用基台1bは不可欠のものではなく、省略してもよい。
The mounting
また、枠体6の上面には、例えば、Fe−Ni−Co合金やFe−Ni合金等の金属材料やアルミナセラミックス等のセラミックス材料から成る蓋体5が載置部1aを覆うように接合され、これにより基体1と枠体6と蓋体5とからなる容器の内部に電子部品8が中継用基板2とともに気密に封止される。蓋体5の枠体6の上面への接合は、例えば、シームウェルド法,YAGレーザ溶接法等の溶接法,Au−Sn合金半田等の低融点ロウ材によるロウ付け法等により行なわれる。
Further, for example, a lid 5 made of a metal material such as Fe-Ni-Co alloy or Fe-Ni alloy or a ceramic material such as alumina ceramic is joined to the upper surface of the
かくして本発明の電子部品収納用パッケージAは、図5に示すように、基体1の載置部1aに載置用基台1bを介して電子部品8および中継用基板2を載置固定するとともに、中継用基板2の上面の信号線路2aおよび同一面接地導体層2b−Aを、電子部品8の各電極にボンディングワイヤ9等を介して電気的に接続するとともに、同軸コネクタ7の中心導体7cと電気的に接続し、次に、枠体6の上面に載置部1aを覆うように蓋体5を接合して、基体1と枠体6と蓋体5とで構成される容器内部を気密に封止し、最後に、枠体6の貫通窓6bに取着された固定部材14に光アイソレータ11と光ファイバ13とを取着した金属ホルダ12を溶接して取着することにより、最終製品としての電子装置Bとなる。
Thus, as shown in FIG. 5, the electronic component storage package A of the present invention places and fixes the electronic component 8 and the
なお、本発明は上述の実施の形態の例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あれば種々の変更は可能である。例えば、中継用基板2がガラスや樹脂等の絶縁体から形成されていても良く、これらの絶縁体を用いても同様の効果が得られることは勿論である。また、線路導体2aの一端の同軸コネクタ7の中心導体7cに接合される側の中継用基板2の側面にも同様の溝2cを形成し、枠体6または同軸コネクタ7の外周導体7aと信号線路2aの一端側に近い同一面接地導体層2b−Aとをボンディングワイヤ等の接続手段によって接続することにより、信号線路2aの一端側においても共振点が引き上げられて通過帯域が高周波側に広がり、高周波特性にさらに優れる電子部品収納用パッケージAとすることができる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the
1・・・基体
1a・・・載置部
1b・・・載置用基台
2・・・中継用基板
2a・・・信号線路
2b−A・・・同一面接地導体層
2b−B・・・下面接地導体層
2c・・・溝
2c−A・・・導体層
3・・・溝部
5・・・蓋体
6・・・枠体
6a・・・貫通孔
7・・・同軸コネクタ
7a・・・外周導体
7b・・・絶縁体
7c・・・中心導体
8・・・電子部品
9・・・ボンディングワイヤ
A・・・電子部品収納用パッケージ
B・・・電子装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記中継用基板は、前記信号線路の他端側の側面の前記信号線路の両側に前記同一面接地導体層から前記下面接地導体層にかけて溝がそれぞれ形成されるとともに、前記溝の内面に前記同一面接地導体層と前記下面接地導体層とを電気的に接続する導体層が被着されており、前記溝は、前記側面における前記信号線路側の開口縁の下側が上側よりも前記信号線路側に位置していることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。 A base having a mounting portion on which an electronic component that operates at a frequency of 40 GHz or more is mounted on the upper surface, a relay substrate mounted on the mounting portion, and surrounding the mounting portion on the upper surface of the base And a frame having a through-hole formed in the side, a cylindrical outer conductor, and a central conductor installed through an insulator on the central axis of the frame and inserted into the through-hole. A signal line having one end electrically connected to the central conductor of the coaxial connector, and a coplanar ground conductor layer disposed at predetermined intervals on both sides thereof. And an electronic component storage package in which a lower surface ground conductor layer facing the signal line is formed on the lower surface,
The relay substrate has grooves formed on both sides of the signal line on the side surface on the other end side of the signal line from the same-surface ground conductor layer to the lower-surface ground conductor layer, and the same on the inner surface of the groove A conductor layer electrically connecting the surface ground conductor layer and the lower surface ground conductor layer is deposited, and the groove has a lower side of the opening edge on the side of the signal line on the side surface than the upper side of the signal line side. An electronic component storage package characterized by being located in
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004266218A JP2006086146A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Package for housing electronic component and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004266218A JP2006086146A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Package for housing electronic component and electronic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006086146A true JP2006086146A (en) | 2006-03-30 |
Family
ID=36164431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004266218A Pending JP2006086146A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Package for housing electronic component and electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006086146A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012033543A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Kyocera Corp | Package for housing element and semiconductor device equipped with the same |
JP2012033643A (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Kyocer Slc Technologies Corp | Wiring board |
JP2012151232A (en) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | Package for housing electronic component, and electronic device |
JP2012227219A (en) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Kyocera Corp | Package for housing electronic component, and electronic device |
JP2015015279A (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | High frequency device and method for inspecting high frequency device |
WO2015111721A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 京セラ株式会社 | Element-accommodating package and mounting structure |
JP2021010192A (en) * | 2015-04-20 | 2021-01-28 | エイブイエックス コーポレイション | Parallel rc circuit equalizers |
-
2004
- 2004-09-14 JP JP2004266218A patent/JP2006086146A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012033543A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Kyocera Corp | Package for housing element and semiconductor device equipped with the same |
JP2012033643A (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Kyocer Slc Technologies Corp | Wiring board |
JP2012151232A (en) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | Package for housing electronic component, and electronic device |
JP2012227219A (en) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Kyocera Corp | Package for housing electronic component, and electronic device |
JP2015015279A (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | High frequency device and method for inspecting high frequency device |
WO2015111721A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 京セラ株式会社 | Element-accommodating package and mounting structure |
JPWO2015111721A1 (en) * | 2014-01-24 | 2017-03-23 | 京セラ株式会社 | Device storage package and mounting structure |
JP2021010192A (en) * | 2015-04-20 | 2021-01-28 | エイブイエックス コーポレイション | Parallel rc circuit equalizers |
JP7341972B2 (en) | 2015-04-20 | 2023-09-11 | キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション | parallel rc circuit equalizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6258724B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP6193595B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP6039470B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP6122309B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP2006086146A (en) | Package for housing electronic component and electronic device | |
JP5725876B2 (en) | Electronic component storage package and electronic device | |
JP5241609B2 (en) | Structure, connection terminal, package, and electronic device | |
JP4874177B2 (en) | Connection terminal, package using the same, and electronic device | |
TWI242910B (en) | Apparatus and method to introduce signals into a shielded RF circuit | |
JP4903738B2 (en) | Electronic component storage package and electronic device | |
JP5743712B2 (en) | Electronic component storage package and electronic device | |
JP2004064459A (en) | Transmission line substrate for high frequency and method for manufacturing same | |
JP2012178427A (en) | Electronic component accommodation package and electronic apparatus | |
JP5766081B2 (en) | Electronic component storage package and electronic device using the same | |
JP3673491B2 (en) | I / O terminal and semiconductor element storage package | |
JP5734072B2 (en) | Electronic component storage package and electronic device | |
JP3935085B2 (en) | Semiconductor element storage package and semiconductor device | |
JP2006128323A (en) | Semiconductor device and storing package thereof | |
JP2004134413A (en) | Package for housing semiconductor device and semiconductor device | |
JP3720726B2 (en) | Semiconductor element storage package and semiconductor device | |
JP2004048617A (en) | Transmission line substrate for high frequency | |
JP4206321B2 (en) | Semiconductor element storage package and semiconductor device | |
JP6965060B2 (en) | Electronic component storage packages and electronic devices | |
JP6849558B2 (en) | Electronic component storage packages and electronic devices | |
JP2004349568A (en) | Input/output terminal and package for housing semiconductor element, and semiconductor device |