JP2007019404A - High frequency package device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波やミリ波などの高周波帯で使用する高周波回路を収納する高周波パッケージ装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency package apparatus that houses a high-frequency circuit used in a high-frequency band such as a microwave or a millimeter wave.
高周波パッケージ装置は、金属製の基板プレートなどを利用した底壁部およびこの底壁部上の一部空間を囲むある高さの側壁部、この側壁部の上部開口を封止する蓋部などから構成され、その一部に、底壁部および側壁部、蓋部によって囲まれた気密性の空洞が設けられている。そして、半導体素子やマイクロストリップ線路、抵抗、コイルなどの回路素子で形成した高周波回路がその気密性の空洞内に収納される。また、空洞内に設けた高周波回路と空洞外の高周波回路を接続する入力用線路および出力用線路が側壁部を貫通して設けられている。 The high-frequency package device includes a bottom wall portion using a metal substrate plate and the like, a side wall portion having a certain height surrounding a part of the space on the bottom wall portion, and a lid portion for sealing the upper opening of the side wall portion. An airtight cavity surrounded by a bottom wall portion, a side wall portion, and a lid portion is provided. And the high frequency circuit formed with circuit elements, such as a semiconductor element, a microstrip line, resistance, and a coil, is stored in the airtight cavity. An input line and an output line for connecting the high-frequency circuit provided in the cavity and the high-frequency circuit outside the cavity are provided through the side wall.
上記した構造において、外部から入力する信号は入力用線路を介して高周波パッケージの空洞内の高周波回路に加えられ、増幅される。また、増幅した信号は出力用線路を介して空洞外に取り出される。 In the structure described above, a signal input from the outside is applied to the high frequency circuit in the cavity of the high frequency package via the input line and amplified. The amplified signal is taken out of the cavity through the output line.
ところで、高周波パッケージ装置の空洞はその空洞幅に依存した共振周波数を有し、空洞内に設ける高周波回路は、通常、空洞の共振周波数よりも低い周波数で使用される。 By the way, the cavity of the high-frequency package device has a resonance frequency depending on the width of the cavity, and the high-frequency circuit provided in the cavity is usually used at a frequency lower than the resonance frequency of the cavity.
また、近年、高周波回路は高出力化に伴って、たとえば高周波回路を構成する半導体素子の数が増加するなど、高周波回路を収納する高周波パッケージ装置の空洞幅が増加する傾向にある。空洞幅が増加すると空洞の共振周波数が低下し、高周波回路の周波数帯と空洞幅に依存した空洞の共振周波数が接近し、高周波回路の電気的特性が劣化する。 In recent years, with the increase in output of high-frequency circuits, for example, the number of semiconductor elements constituting the high-frequency circuit has increased, and the cavity width of a high-frequency package device that accommodates the high-frequency circuit tends to increase. When the cavity width increases, the resonance frequency of the cavity decreases, the resonance frequency of the cavity depending on the frequency band of the high-frequency circuit and the cavity width approaches, and the electrical characteristics of the high-frequency circuit deteriorate.
従来の高周波パッケージ装置では、上記したような電気的特性の劣化を防止するために、たとえば幅の大きい空洞を仕切壁などで幅の小さい複数の空洞に分割し、空洞幅に依存した共振周波数を高くしている(特許文献1参照)。
従来の高周波パッケージ装置は、大きな空洞幅の空洞を使用する場合、仕切壁によって空洞内を複数に分割し、空洞幅に依存した共振周波数が高くなるようにしている。 In the conventional high-frequency package device, when a cavity with a large cavity width is used, the inside of the cavity is divided into a plurality of parts by a partition wall so that the resonance frequency depending on the cavity width becomes high.
しかし、仕切壁で空洞内を分割する場合、導波管モードの発生を抑えるために、側壁部の上部開口を封止する蓋と仕切壁との接合部分に隙間が生じないようにする必要がある。蓋は金属製の平坦な板状であるため、接合部分の隙間をなくすためには、空洞を形成する側壁部と仕切壁との高さを同じにする必要がある。しかし、加工精度の問題もあり、側壁部と仕切壁の高さが同じにすることは容易ではなく、蓋と仕切壁との接合部分に隙間が発生する場合がある。 However, when the inside of the cavity is divided by the partition wall, in order to suppress the occurrence of the waveguide mode, it is necessary to prevent a gap from being generated at the joint portion between the lid and the partition wall that seals the upper opening of the side wall portion. is there. Since the lid is in the form of a flat plate made of metal, it is necessary to make the side wall portion forming the cavity and the partition wall have the same height in order to eliminate the gap between the joint portions. However, there is a problem of processing accuracy, and it is not easy to make the side wall portion and the partition wall have the same height, and a gap may be generated at the joint portion between the lid and the partition wall.
従来の高周波パッケージ装置は、蓋と仕切壁の接合部分に発生する隙間をなくすために、たとえば蓋と仕切壁との間に金リボンを配置している(特開2000−323595号公報)。しかし、この方法は金リボンなどの部品が新に必要となり、コストが増大する。 In the conventional high-frequency package device, a gold ribbon is disposed, for example, between the lid and the partition wall in order to eliminate a gap generated at the joint between the lid and the partition wall (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-323595). However, this method requires new parts such as a gold ribbon, which increases costs.
本発明は、上記した欠点を解決し、コストを増大させることなしに、空洞を形成する蓋と仕切壁との接合部分の隙間の発生を防止した高周波パッケージ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-frequency package device that solves the above-described drawbacks and prevents the generation of a gap at the joint portion between the lid and the partition wall that form the cavity without increasing the cost.
本発明の高周波パッケージ装置は、基板プレート上に設けられ前記基板プレート上方の第1空間を囲む第1側壁部と、この第1側壁部の上部開口を封止し、前記第1側壁部とともに前記基板プレート上に気密性の第1空洞を形成する第1蓋部と、前記基板プレート上に設けられ前記基板プレート上方の前記第1空間と相違する第2空間を囲む第2側壁部と、この第2側壁部の上部開口を封止して、前記第2側壁部とともに前記基板プレート上に気密性の第2空洞を形成し、かつ、前記第1蓋部とは独立の第2蓋部とを具備している。 The high-frequency package device of the present invention seals a first side wall portion provided on a substrate plate and surrounding a first space above the substrate plate, and an upper opening of the first side wall portion, together with the first side wall portion, A first lid that forms an airtight first cavity on the substrate plate; a second side wall that is provided on the substrate plate and surrounds a second space different from the first space above the substrate plate; Sealing an upper opening of the second side wall portion to form an airtight second cavity on the substrate plate together with the second side wall portion; and a second lid portion independent of the first lid portion; It has.
本発明は、第1空洞および第2空洞にそれぞれ独立した蓋を設けている。したがって、第1空洞および第2空洞間を仕切る壁部分と蓋との接合部分に隙間のない高周波パッケージ装置が得られる。 In the present invention, independent lids are provided in the first cavity and the second cavity, respectively. Therefore, a high-frequency package device can be obtained in which there is no gap in the joint between the wall and the lid that partitions the first cavity and the second cavity.
本発明の実施形態について図1を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
高周波パッケージ装置10は、空洞幅の小さいたとえば第1および第2の2つのパッケージ10a、10bから構成されている。第1パッケージ10aおよび第2パッケージ10bは、共通する1枚の金属製基板プレート11上に、たとえば隣接して設けられている。
The high
第1パッケージ10aは、たとえば基板プレート11の一部を利用した第1底壁部11aおよびこの底壁部11a上に設けた第1側壁部12aなどから構成されている。第1側壁部12aはある高さとある厚さを有し、第1底壁部11a上方の一部空間を囲むたとえば四角枠状に形成されている。第1側壁部12aは金属製で、その一部、たとえば第1入力線路13aが貫通する図示前面a1の第1周辺部14aは誘電体で形成されている。第1側壁部12aの後面a2は第1出力線路が貫通し、その周辺部は誘電体で形成されている。第1出力線路および誘電体の部分は図面の関係で示されていない。また、第1側壁部12aの上部開口は金属製の第1蓋部15aで封止されている。第1側壁部12aおよび第1蓋部15aは底壁部11a上に気密性の空洞を形成し、その空洞内には、半導体素子やマイクロストリップ線路、抵抗、コイルなどで形成した高周波回路、たとえば増幅回路が収納される。
The
第2パッケージ10bは、たとえば第1パッケージ10aと同じ構造をしている。基板プレート11の一部たとえば第1底壁部11aに隣接する領域を利用した第2底壁部11bおよびこの第2底壁部11b上に設けた第2側壁部12b、第2側壁部12bの上部開口を封止する第2蓋部15bなどから構成されている。また、第2側壁部12bの前面b1を第2入力線路13bが貫通し、その周辺部14bは誘電体で形成されている。第2側壁部12bの後面b2を第2出力線路(図示せず)が貫通している。
The
また、第1側壁部13aの前面a1および第2側壁部13bの前面b1に沿って誘電体基板16が配置されている。誘電体基板16には1つの線路から2つの線路に分岐する分岐線路17が形成されている。分岐した2つの線路は、それぞれ第1側壁部13aを貫通する第1入力線路13a、および第2側壁部13bを貫通する第2入力線路13bを介して、第1パッケージ10aおよび第2パッケージ10b内の高周波回路(図示せず)に接続される。
The
また、第1側壁部12aおよび第2側壁部12bの後面a2、b2に沿って誘電体基板が配置され、この誘電体基板上に2つの線路を1つの線路に合成する合成線路が形成されているが、これらは図面の関係で示されていない。合成線路の2つの線路部分は、それぞれ図示されていない第1出力線路および第2出力線路を介して、第1パッケージ10aおよび第2パッケージ10b内の高周波回路に接続される。
In addition, a dielectric substrate is disposed along the rear surfaces a2 and b2 of the first
ここで、上記した高周波パッケージ装置10について、第1蓋部15aおよび第2蓋部15bを取り外し、上方から見た状態を図2の上面図で説明する。図2は、図1に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。
Here, with respect to the high-
図2は、第1側壁部12aの後面a2および第2側壁部12bの後面b2に沿って配置される誘電体基板21、および誘電体基板21上に形成した合成線路22が示されている。
FIG. 2 shows a
また、第1パッケージ10aおよび第2パッケージ10bの空洞23a、23b内にはそれぞれ高周波回路、たとえば入力側整合回路24a、24bおよび増幅用半導体素子25a、25b、出力側整合回路26a、26bなどが配置されている。
In addition, high-frequency circuits such as input-
また、第1パッケージ10aおよび第2パッケージ10bの空洞23a、23b内の図示下端に誘電体基板27a1、27b1が設けれ、2つの誘電体基板27a1、27b1上に、それぞれ第1入力線路13aと第2入力線路13bの空洞23a、23b内への延長部分が形成されている。空洞23a、23b内の図示上端には誘電体基板27a2、27b2が設けられ、誘電体基板27a2、27b2上に、それぞれ第1出力線路28aと第2出力線路28bの空洞23a、23b内への延長部分が形成されている。
In addition, dielectric substrates 27a1 and 27b1 are provided at the lower ends in the
なお、第1および第2の入力線路13a、13bと入力側整合回路24a、24bとの間、入力側整合回路24a、24bと増幅用半導体素子25a、25bとの間、増幅用半導体素子25a、25bと出力側整合回路26a、26bとの間、出力側整合回路26a、26bと第1および第2の出力線路28a、28bとの間は、それぞれワイヤーWで電気的に接続されている。
The first and
上記した構成において、外部から入力する入力信号は分岐線路17で2分され、その一方は第1入力線路13aおよび入力側整合回路24aを経て増幅用半導体素子25aに加えられ、増幅される。増幅された信号は出力側整合回路26aおよび第1出力線路28aを経て合成線路22に出力する。
In the configuration described above, an input signal input from the outside is divided into two by the
分岐線路17で2分された他方の信号は第2入力線路13bおよび入力側整合回路24bを経て増幅用半導体素子25bに加えられ、増幅される。増幅された信号は出力側整合回路26bおよび第2出力線路28b、合成線路22に出力する。そして、増幅用半導体素子25aで増幅された信号と増幅用半導体素子25bで増幅された信号は合成線路22で合成され、外部の高周波回路へと伝送される。
The other signal divided into two by the
上記した構成によれば、たとえば1つの入力信号を複数に分割し、分割した複数の入力信号をそれぞれ別の高周波回路で増幅する場合、各高周波回路をそれぞれ独立したパッケージに収納している。したがって、各パッケージの空洞幅を小さくできる。その結果、空洞幅に依存する共振周波数が高くなり、高周波回路の使用帯域を空洞幅に依存する共振周波数よりも低くできる。 According to the configuration described above, for example, when one input signal is divided into a plurality of parts and each of the divided input signals is amplified by different high frequency circuits, each high frequency circuit is housed in an independent package. Therefore, the cavity width of each package can be reduced. As a result, the resonance frequency depending on the cavity width becomes high, and the use band of the high frequency circuit can be made lower than the resonance frequency depending on the cavity width.
また、複数のパッケージに対してそれぞれ独立した蓋を用いているため、蓋の接合部分に隙間が発生するようなこともない。 In addition, since independent lids are used for a plurality of packages, no gap is generated at the joint portion of the lid.
上記の実施形態は、1つの入力信号を2つに分岐する場合で説明している。しかし、本発明は、1つの入力信号を3つ以上に分岐する場合にも適用できる。この場合、3つ以上のパッケージが出力する信号を1つに合成する構造の合成線路が用いられる。また、隣り合うパッケージどうしが接する構成になっているが、隣り合うパッケージ間に隙間を設けた構造にすることもできる。 The above embodiment has been described in the case where one input signal is branched into two. However, the present invention can also be applied to a case where one input signal is branched into three or more. In this case, a combined line having a structure for combining signals output by three or more packages into one is used. Further, although the adjacent packages are in contact with each other, a structure in which a gap is provided between adjacent packages can also be used.
10…高周波パッケージ装置
10a…第1パッケージ
10b…第2パッケージ
11…基板プレート
11a…第1底壁部
11b…第2底壁部
12a…第1側壁部
12b…第2側壁部
13a…第1入力線路
13b…第2入力線路
14a…第1周辺部
14b…第2周辺部
15a…第1蓋部
15b…第2蓋部
16…誘電体基板
17…分岐線路
DESCRIPTION OF
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019062577A (en) * | 2014-06-18 | 2019-04-18 | キヤノン株式会社 | Image processing device, image processing method and program |
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2005
- 2005-07-11 JP JP2005201746A patent/JP2007019404A/en active Pending
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