JP2012195329A - High frequency module and shield cover for high frequency module - Google Patents

High frequency module and shield cover for high frequency module Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency module in which the unnecessary resonance generated in a shielded internal space by a standing wave is suppressed, excellent electric performance is secured, and reduction in size is achieved.SOLUTION: At a position as the short-circuit end of the standing wave in a closed space inside the module, a multilayer substrate shield cover is configured which has a slit in a back conductor pattern, an inner layer resistance is provided in the slit, a λ/4 waveguide in which the short circuit end is configured by a front/rear conductor pattern and a through via is formed on the shield cover, and the end of the λ/4 waveguide is connected to the inner layer resistance.

Description

この発明は、マイクロ波帯またはミリ波帯の高周波信号を処理する高周波モジュール、及び高周波モジュール用シールドカバーに関する。   The present invention relates to a high frequency module for processing a high frequency signal in a microwave band or a millimeter wave band, and a shield cover for the high frequency module.

高周波モジュールは、増幅器や、増幅器に接続されるRF(Radio Frequency)信号伝送基板との接続部や、マイクロストリップ線路等から、不要電磁波が空間漏洩する。この不要電磁波によって、高周波モジュール内部で定在波が立ち、共振が起こる。このため、不要電磁波が増幅器自身や隣接して配置する回路に結合して、誤動作や性能の劣化を起こすことがないように、共振の影響を除去する必要がある。   In the high frequency module, unnecessary electromagnetic waves leak in space from an amplifier, a connection portion with an RF (Radio Frequency) signal transmission substrate connected to the amplifier, a microstrip line, or the like. Due to this unnecessary electromagnetic wave, a standing wave is generated inside the high-frequency module and resonance occurs. For this reason, it is necessary to remove the influence of resonance so that unnecessary electromagnetic waves are not coupled to the amplifier itself or a circuit disposed adjacent thereto, thereby causing malfunction or performance degradation.

従来、このような共振の影響を除去する方法として、例えば特許文献1に示すように、高周波モジュール内部にカットオフブロックを設けて、閉空間内のカットオフ周波数を高くし、共振周波数を使用帯域から外すものが知られている。   Conventionally, as a method of removing the influence of such resonance, for example, as shown in Patent Document 1, a cutoff block is provided inside a high-frequency module, the cutoff frequency in a closed space is increased, and the resonance frequency is used in a use band. It is known what to remove from.

特開2009−170843号公報JP 2009-170843 A

しかしながら、上記の従来の高周波モジュールでは、増幅器のようなデバイス部品が多い場合に、その収容面積に伴いカットオフブロックが大きくなるため、カットオフブロックの接地領域や固定ネジ数の増大に伴ってモジュール寸法が大きくなるという問題があった。   However, in the above-described conventional high-frequency module, when there are many device parts such as amplifiers, the cut-off block increases with the accommodation area. Therefore, the module increases with the increase in the ground area of the cut-off block and the number of fixing screws. There was a problem that the size became large.

また、増幅器のようなデバイス部品のサイズが大きい場合は、それに伴いカットオフブロックの内部空間サイズが大きくなって、カットオフ周波数を高くすることができなくなるという問題があった。   Further, when the size of a device component such as an amplifier is large, the internal space size of the cut-off block is increased accordingly, and there is a problem that the cut-off frequency cannot be increased.

この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、高周波モジュールのシールドされた内部空間に発生する定在波による不要共振を抑圧するとともに、小型化を図ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress unnecessary resonance due to standing waves generated in a shielded internal space of a high-frequency module and to reduce the size.

この発明による高周波モジュールは、複数のビアホールが配列された誘電体基板と、上記誘電体基板の表面及び裏面に形成されて、上記ビアホールに接続される接地導体と、上記誘電体基板裏面の接地導体に形成された誘電体開口部と、上記誘電体開口部に一端が接続され、他端が一部のビアホール配列をショート端とする誘電体導波路と、上記誘電体開口部に設けられた抵抗体と、を有したシールドカバーと、高周波半導体が載置されるとともに、上記シールドカバーの裏面が導電性接続部を介して接合されることで、当該高周波半導体を収容する空間を形成するパッケージと、を備えたものである。   A high frequency module according to the present invention includes a dielectric substrate having a plurality of via holes arranged thereon, a ground conductor formed on the front and back surfaces of the dielectric substrate and connected to the via holes, and a ground conductor on the back surface of the dielectric substrate. A dielectric opening formed on the dielectric opening, a dielectric waveguide having one end connected to the dielectric opening and the other end being a short end of a portion of the via-hole arrangement, and a resistor provided in the dielectric opening And a package that forms a space for housing the high-frequency semiconductor by mounting the high-frequency semiconductor thereon and bonding the back surface of the shield cover through the conductive connection portion. , With.

また、この発明による高周波モジュール用シールドカバーは、複数のビアホールが配列された誘電体基板と、上記誘電体基板の表面、及び高周波半導体の載置される外部パッケージと接合される裏面に形成されて、上記ビアホールに接続された接地導体と、上記誘電体基板裏面の接地導体に設けられた誘電体開口部と、上記誘電体開口部に一端が接続され、他端が一部のビアホール配列をショート端とする誘電体導波路と、上記誘電体開口部に設けられた抵抗体と、を備えたものである。   The shield cover for a high-frequency module according to the present invention is formed on a dielectric substrate on which a plurality of via holes are arranged, a surface of the dielectric substrate, and a back surface bonded to an external package on which the high-frequency semiconductor is placed. A grounding conductor connected to the via hole, a dielectric opening provided in the grounding conductor on the back surface of the dielectric substrate, and one end connected to the dielectric opening and the other end shorting a part of the via hole arrangement. A dielectric waveguide serving as an end and a resistor provided in the dielectric opening are provided.

この発明によれば、電磁気的にシールドされた内部空間に発生する定在波による不要共振を抑圧し、良好な電気性能を確保するとともに、高周波モジュールの小型化を図ることができる。   According to the present invention, unnecessary resonance due to standing waves generated in an electromagnetically shielded internal space can be suppressed, good electrical performance can be ensured, and the high-frequency module can be miniaturized.

実施の形態1による高周波モジュールの構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a high frequency module according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による高周波モジュール用の多層基板シールドカバーを裏面から見た図である。It is the figure which looked at the multilayer substrate shield cover for high frequency modules by Embodiment 1 from the back.

実施の形態1.
図1は、この発明に係る実施の形態1による高周波モジュールの構成を示す断面図である。図2は、実施の形態1による高周波モジュール用の多層基板シールドカバーを裏面から見た図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a configuration of a high-frequency module according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a view of the multilayer substrate shield cover for the high-frequency module according to the first embodiment as viewed from the back side.

図において、実施の形態1の高周波モジュール100は、デバイス部品1と、金属ブロック2と、パッケージ4と、多層基板シールドカバー3と、シャーシ5を備えて構成される。デバイス部品1は、放熱シートや熱良導性接着剤などを介して金属ブロック2上に載置され、ねじ締結により固定される。パッケージ4と金属ブロック2はシャーシ5上に載置されて、ねじ締結や接着剤によって固定される。パッケージ4は、中央部が刳り貫かれて壁に囲まれた空洞(キャビティ)が形成され、この空洞に金属ブロック2が収容される。多層基板シールドカバー3は、導電性接続部である金属バンプ20を介して、パッケージ4の壁の上面に接合される。   In the figure, the high-frequency module 100 according to the first embodiment includes a device component 1, a metal block 2, a package 4, a multilayer board shield cover 3, and a chassis 5. The device component 1 is placed on the metal block 2 via a heat dissipation sheet, a heat conductive adhesive, or the like, and fixed by screw fastening. The package 4 and the metal block 2 are placed on the chassis 5 and fixed by screw fastening or an adhesive. In the package 4, a cavity (cavity) surrounded by a wall is formed through the central portion, and the metal block 2 is accommodated in the cavity. The multilayer substrate shield cover 3 is bonded to the upper surface of the wall of the package 4 through metal bumps 20 that are conductive connection portions.

デバイス部品1は、増幅器やミクサ等を構成する半導体素子からなり、マイクロ波帯またはミリ波帯のRF信号について、信号増幅や周波数変換等の信号処理を行う。デバイス部品1は、例えば半導体素子からなるMMIC(monolithic microwave integrated circuit)やMIC(microwave integrated circuit)が実装されたパッケージを気密封止し、底面にねじ穴の設けられた金属キャリアを接合することで構成される。デバイス部品1は、内部に収容される半導体素子との間でRF信号の入出力を行うための、外部端子29が設けられている。金属ブロック2は、熱伝導率の高い熱良導性の導電性材料からなり、例えばタングステンや銅等を含有した合金や、炭素系の複合材料等によって構成される。シャーシ5は、鉄ニッケルコバルト合金やタングステンなどの合金によって構成される。   The device component 1 is composed of a semiconductor element that constitutes an amplifier, a mixer, and the like, and performs signal processing such as signal amplification and frequency conversion on an RF signal in a microwave band or a millimeter wave band. For example, the device component 1 hermetically seals a package in which an MMIC (monolithic microwave integrated circuit) or MIC (microwave integrated circuit) made of a semiconductor element is mounted, and joins a metal carrier having a screw hole on the bottom surface. Composed. The device component 1 is provided with an external terminal 29 for inputting / outputting an RF signal to / from a semiconductor element accommodated therein. The metal block 2 is made of a thermally conductive material having high thermal conductivity, and is made of, for example, an alloy containing tungsten or copper, a carbon-based composite material, or the like. The chassis 5 is made of an alloy such as iron nickel cobalt alloy or tungsten.

パッケージ4は、複数の誘電体層と導体層が積層された多層基板からなり、親基板を構成する。パッケージ4の表裏(上下層)には、グランドパターン(接地導体)21、22が形成されている。パッケージ4の表層(上層)には、マイクロストリップ線路を形成する信号パターン(導体線路)24が形成されている。信号パターン24は信号ビア(貫通VIA)26を介して、内層信号パターン(導体線路)25に接続される。また、グランドパターン21、22と内層グランドパターン27は、内層の複数のグランドビア(貫通VIA)23に接続されている。複数のグランドビア23は、波長λまたはλ/2の整数倍の電磁波が、パッケージ4の側面を通過して外部との間で出入りするのを遮断するように、パッケージ4の内層に所定の間隔で配列されている。ここで、λは、デバイス部品1で処理されるRF信号の使用帯域における、パッケージ4を構成する誘電体内を伝播する波長である。また、デバイス部品1の外部端子29は、金や銀からなる導体ワイヤ(導線)や導体リボンなどの導電線31を介して、パッケージ4壁上面の信号パターン24に接続される。   The package 4 is composed of a multilayer substrate in which a plurality of dielectric layers and conductor layers are stacked, and constitutes a parent substrate. Ground patterns (ground conductors) 21 and 22 are formed on the front and back (upper and lower layers) of the package 4. A signal pattern (conductor line) 24 forming a microstrip line is formed on the surface layer (upper layer) of the package 4. The signal pattern 24 is connected to an inner layer signal pattern (conductor line) 25 through a signal via (through VIA) 26. The ground patterns 21 and 22 and the inner layer ground pattern 27 are connected to a plurality of inner layer ground vias (through vias) 23. The plurality of ground vias 23 are arranged at predetermined intervals in the inner layer of the package 4 so as to block electromagnetic waves having an integral multiple of the wavelength λ or λ / 2 from passing through the side surface of the package 4 and entering / exiting the outside. Are arranged in Here, λ is a wavelength that propagates through the dielectric body constituting the package 4 in the use band of the RF signal processed by the device component 1. The external terminal 29 of the device component 1 is connected to the signal pattern 24 on the upper surface of the package 4 via a conductive wire 31 such as a conductor wire (conductive wire) made of gold or silver or a conductor ribbon.

多層基板シールドカバー3は、複数の単層または多層の誘電体10と導体層(グランドパターン11、12、18)が積層された多層基板からなり、パッケージ4の上部を電磁気的にシールドする上蓋を構成する。多層基板シールドカバー3は、表面(上面)にグランドパターン11が形成され、裏面(下面)側の中底面(表層)から側壁50の内層にかけてグランドパターン12が形成される。また、多層基板シールドカバー3は、裏面側の中底を囲むように下側(パッケージ4側)に向かって突き出した、側壁50が設けられている。多層基板シールドカバー3は、側壁50の最下面にグランドパターン18が形成されている。グランドパターン11、12は、複数のグランドビア(貫通VIA)14、15によって接続される。また、グランドパターン12、18は、複数のグランドビア(貫通VIA)19によって接続される。   The multilayer substrate shield cover 3 is composed of a multilayer substrate in which a plurality of single-layer or multilayer dielectrics 10 and conductor layers (ground patterns 11, 12, 18) are laminated, and an upper lid that electromagnetically shields the upper portion of the package 4. Constitute. The multilayer substrate shield cover 3 has a ground pattern 11 formed on the front surface (upper surface), and a ground pattern 12 formed from the middle bottom surface (surface layer) on the back surface (lower surface) side to the inner layer of the side wall 50. Further, the multilayer substrate shield cover 3 is provided with a side wall 50 protruding toward the lower side (package 4 side) so as to surround the bottom of the back surface side. The multilayer substrate shield cover 3 has a ground pattern 18 formed on the lowermost surface of the side wall 50. The ground patterns 11 and 12 are connected by a plurality of ground vias (through vias) 14 and 15. The ground patterns 12 and 18 are connected by a plurality of ground vias (through vias) 19.

複数のグランドビア19は、側壁50内側面に沿って、λ/8以下の間隔で配列されており、波長λまたはλ/2の整数倍の電磁波の通過を遮断するように構成されている。ここで、λは、デバイス部品1で処理されるRF信号の使用帯域における、誘電体10内を伝播する波長である。また、複数のグランドビア15は、同様に側壁50内側面に沿って、λ/8以下の間隔で配列されており、誘電体10内を伝播する波長λまたはλ/2の整数倍の電磁波の通過を遮断するように構成されている。図の例では、グランドビア15はグランドビア19と直線的に接続されている。
勿論、多層基板シールドカバー3の側面にグランドパターンを被覆して、多層基板シールドカバー3の側面を通過し内外を出入りする電磁波を遮断するようにしても良い。
The plurality of ground vias 19 are arranged along the inner surface of the side wall 50 at intervals of λ / 8 or less, and are configured to block the passage of electromagnetic waves having an integral multiple of the wavelength λ or λ / 2. Here, λ is a wavelength propagating in the dielectric 10 in the use band of the RF signal processed by the device component 1. Similarly, the plurality of ground vias 15 are arranged along the inner surface of the side wall 50 at intervals of λ / 8 or less, and electromagnetic waves having an integral multiple of the wavelength λ or λ / 2 propagating in the dielectric 10 are also provided. It is configured to block passage. In the illustrated example, the ground via 15 is linearly connected to the ground via 19.
Of course, the side surface of the multilayer substrate shield cover 3 may be covered with a ground pattern so as to block electromagnetic waves that pass through the side surface of the multilayer substrate shield cover 3 and enter and exit the inside and outside.

このように、多層基板シールドカバー3は、上部全面がグランドパターン11に覆われており、また側面の外周に沿ってグランドビア15及び19が配列されているので、多層基板シールドカバー3の内側と外側との間で電磁波の通過を遮断するように、電磁気的なシールドがなされる。   As described above, the entire upper surface of the multilayer board shield cover 3 is covered with the ground pattern 11 and the ground vias 15 and 19 are arranged along the outer periphery of the side surface. An electromagnetic shield is provided so as to block the passage of electromagnetic waves to the outside.

グランドパターン12は、側壁50に沿って伸長する、導体が刳り貫かれた(誘電体表面が露出した)矩形状のスリット13が形成されている。スリット13は、対面する側壁50に隣接して、二箇所配置されており、何れも電磁波が通過する誘電体窓を構成している。また、スリット13の開口を塞ぐように、多層基板シールドカバー3中底面におけるスリット13の形成領域に、抵抗体からなる抵抗パターン17が矩形状に印刷塗布されている。
なお、スリット13の個数は2つに限ることはなく、1つでも良くまた3つ以上あっても良い。
The ground pattern 12 is formed with a rectangular slit 13 extending along the side wall 50 and having a conductor penetrated (dielectric surface exposed). Two slits 13 are arranged adjacent to the facing side wall 50, and both form a dielectric window through which electromagnetic waves pass. In addition, a resistance pattern 17 made of a resistor is printed and applied in a rectangular shape on the formation region of the slit 13 in the bottom surface of the multilayer substrate shield cover 3 so as to close the opening of the slit 13.
The number of slits 13 is not limited to two, but may be one or three or more.

図1、2に示すように、多層基板シールドカバー3は、グランドパターン11、12により形成される上下平行2面と、両端がグランドパターン11、12に接続されてコの字形状に配列される複数のグランドビア(貫通VIA)16と、側壁50に沿って直線的に配列される複数のグランドビア15とによって、誘電体が充填された直方体形状の誘電体導波路30が形成される。この誘電体導波路30では、グランドビア15に近接した位置に、グランドパターン12に開口した上記スリット13が設けられ、当該スリット13は上記したように抵抗パターン17で覆われている。また、抵抗パターン17からλs/4波長離れた位置に、グランドビア15と対向するグランドビア16が配置されている。ここで、λsは、デバイス部品1の増幅器に接続されるRF(Radio Frequency)信号の伝送基板(例えば外部端子29)との接続部(例えば導電線31)や、マイクロストリップ線路(例えば信号パターン24)等から発生する不要電磁波が、誘電体10内を伝播する波長であり、例えばデバイス部品1で処理されるRF信号の使用帯域における、誘電体10内を伝播する波長λまたは波長λ/2の近辺の波長に等しくなる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the multilayer board shield cover 3 is arranged in a U-shape by connecting two upper and lower parallel surfaces formed by the ground patterns 11 and 12 and both ends connected to the ground patterns 11 and 12. The plurality of ground vias (through VIA) 16 and the plurality of ground vias 15 arranged linearly along the side wall 50 form a rectangular parallelepiped dielectric waveguide 30 filled with a dielectric. In the dielectric waveguide 30, the slit 13 opened in the ground pattern 12 is provided at a position close to the ground via 15, and the slit 13 is covered with the resistance pattern 17 as described above. Further, a ground via 16 facing the ground via 15 is disposed at a position away from the resistance pattern 17 by λs / 4 wavelength. Here, λs is a connection portion (for example, a conductive line 31) with a transmission substrate (for example, the external terminal 29) of an RF (Radio Frequency) signal connected to the amplifier of the device component 1 or a microstrip line (for example, the signal pattern 24). ) Or the like is a wavelength that propagates in the dielectric 10. For example, the wavelength λ or the wavelength λ / 2 propagates in the dielectric 10 in the use band of the RF signal processed by the device component 1. It becomes equal to the wavelength in the vicinity.

グランドビア16は、スリット13の配置に合せ、スリット13を囲むように、対面する側壁50の内側二箇所の領域に配置されている。この2箇所の領域に配置されたグランドビア16の間には、適宜複数のグランドビア(貫通VIA)14が配列されている。
なお、グランドビア16の配置領域は、2箇所に限ることはなく、1つでも良くまた3つ以上あっても良い。
The ground vias 16 are arranged in two regions on the inside of the facing side wall 50 so as to surround the slits 13 in accordance with the arrangement of the slits 13. A plurality of ground vias (through vias) 14 are appropriately arranged between the ground vias 16 arranged in these two regions.
The arrangement area of the ground vias 16 is not limited to two, and may be one or three or more.

多層基板シールドカバー3裏面側の最下層のグランドパターン18は、金属バンプ20を介して、パッケージ4上のグランドパターン21に接合される。これによって、多層基板シールドカバー3とパッケージ4の内部に形成される空洞60に、デバイス部品1が収容されることとなる。
なお、金属バンプ20は、はんだや金、銀バンプなどによって構成され、はんだ付けや超音波接合や圧接によって接合される。
The lowermost ground pattern 18 on the back surface side of the multilayer substrate shield cover 3 is bonded to the ground pattern 21 on the package 4 through the metal bumps 20. As a result, the device component 1 is accommodated in the cavity 60 formed in the multilayer substrate shield cover 3 and the package 4.
The metal bumps 20 are composed of solder, gold, silver bumps, and the like, and are joined by soldering, ultrasonic bonding, or pressure welding.

次に、図1を用いて、実施の形態1の高周波モジュール100の動作について説明する。
デバイス部品1の増幅器に接続されるRF(Radio Frequency)信号の伝送基板(例えば外部端子29)との接続部(例えば導電線31)や、マイクロストリップ線路(例えば信号パターン24)等から、誘電体10内を伝播する波長がλsとなる不要電磁波が空間漏洩する。
Next, the operation of the high-frequency module 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
From a connection portion (for example, a conductive line 31) with a transmission substrate (for example, the external terminal 29) of an RF (Radio Frequency) signal connected to the amplifier of the device component 1, a microstrip line (for example, the signal pattern 24), etc. Unnecessary electromagnetic waves having a wavelength of λs propagating in the space 10 leak in space.

高周波モジュール100は、金属バンプ20を介して、パッケージ4のグランドパターン21に、多層基板シールドカバー3のグランドパターン18を接合することにより、デバイス部品1の収容される内部の空間(空洞60)が電磁気的にシールドされた閉空間となる。また、図1に示すように、グランドビアを介して表裏導体パターン(グランドパターン)が導通された多層基板からなる多層基板シールドカバー3によって、電磁気的なシールドを行っている。
このため高周波モジュール100の内部は外周で短絡されるので、不要電磁波によって平行平板モードの定在波が立つことでλs/2の倍数で発生し得る共振を、抑制する必要がある。
In the high-frequency module 100, the internal space (cavity 60) in which the device component 1 is accommodated is obtained by bonding the ground pattern 18 of the multilayer substrate shield cover 3 to the ground pattern 21 of the package 4 through the metal bumps 20. It becomes an electromagnetically shielded closed space. Further, as shown in FIG. 1, electromagnetic shielding is performed by a multilayer substrate shield cover 3 made of a multilayer substrate in which front and back conductor patterns (ground patterns) are conducted through ground vias.
For this reason, since the inside of the high-frequency module 100 is short-circuited at the outer periphery, it is necessary to suppress resonance that may occur at multiples of λs / 2 due to standing waves in the parallel plate mode caused by unnecessary electromagnetic waves.

このようなことから、実施の形態1の多層基板シールドカバー3には、高周波モジュール100の内部で発生する不要電磁波による定在波のショート端に、抵抗パターン17で覆われたスリット13を設けている。加えて、表裏の導体パターン(グランドパターン11、12)とグランドビア15、16で構成される誘電体導波路30を設けて、抵抗パターン17からλs/4の距離でグランドビア16により誘電体導波路30の一方の端部をショートさせている。また、誘電体導波路30の他方の端部は、抵抗パターン17で覆われたスリット30を介して、空洞60内からの不要電磁波が出入りするようになされている。   For this reason, the multilayer substrate shield cover 3 of the first embodiment is provided with the slit 13 covered with the resistance pattern 17 at the short end of the standing wave due to the unnecessary electromagnetic wave generated inside the high frequency module 100. Yes. In addition, a dielectric waveguide 30 composed of front and back conductor patterns (ground patterns 11 and 12) and ground vias 15 and 16 is provided, and the dielectric is guided by the ground via 16 at a distance of λs / 4 from the resistance pattern 17. One end of the waveguide 30 is short-circuited. The other end of the dielectric waveguide 30 is made to allow unnecessary electromagnetic waves from entering and exiting from the cavity 60 through the slit 30 covered with the resistance pattern 17.

抵抗パターン17は、平行平板モードのインピーダンスと等しく設定すると、外周は抵抗終端され、不要電磁波による定在波が抑圧されることとなる。
抵抗パターン17とλs/4の誘電体導波路30は容易に基板に作り込みができるとともに、従来の高周波モジュールのような複雑な形状のカットオフブロックが不要となるため、実装が容易となり、また小型化を図ることが可能となる。
When the resistance pattern 17 is set equal to the impedance of the parallel plate mode, the outer periphery is terminated with a resistor, and standing waves due to unnecessary electromagnetic waves are suppressed.
The resistance pattern 17 and the λs / 4 dielectric waveguide 30 can be easily formed on the substrate, and a complicated-shaped cut-off block as in the conventional high-frequency module is not required. It is possible to reduce the size.

このように、実施の形態1の高周波回路モジュールは、多層基板シールドカバー3において、内部の閉空間に立つ定在波のショート端に、導体パターンが開口したスリット13とスリット13を覆う抵抗パターン17を設けるとともに、表裏導体パターンとグランドビアからなるショートエンドの誘電体導波路30を設けて、多層基板を形成する。また、この誘電体導波路30は、抵抗パターン17からショートエンドまでの導波路の長さをλs/4としている。   As described above, in the high-frequency circuit module according to the first embodiment, the multilayer substrate shield cover 3 has the slit 13 having the conductor pattern opened at the short end of the standing wave standing in the inner closed space and the resistance pattern 17 covering the slit 13. And a short-end dielectric waveguide 30 comprising front and back conductor patterns and ground vias is provided to form a multilayer substrate. Further, in this dielectric waveguide 30, the length of the waveguide from the resistance pattern 17 to the short end is λs / 4.

また、不要電磁波による定在波のショート端は、多層基板シールドカバー3とパッケージ5によって形成される内部空間(空洞60)の端部界面付近に生じるので、多層基板シールドカバー3の下方に突出した突出部(側壁50)を設けて、デバイス部品1を収容する空洞を形成し、その突出部の内側面に隣接する位置に、誘電体導波路30に通じる誘電体窓となるスリット13を設けている。   Further, the short-circuited end of the standing wave due to unnecessary electromagnetic waves is generated near the end interface of the internal space (cavity 60) formed by the multilayer substrate shield cover 3 and the package 5, and thus protrudes below the multilayer substrate shield cover 3. A protrusion (side wall 50) is provided to form a cavity for accommodating the device component 1, and a slit 13 serving as a dielectric window leading to the dielectric waveguide 30 is provided at a position adjacent to the inner surface of the protrusion. Yes.

これによって、定在波のショート端が抵抗終端となるので、高周波モジュール内部に複雑なカットオフ構造を必要とせずとも、不要電磁波の定在波による共振を抑圧し、損失の少ない良好な電気特性を確保することができる。また、高周波モジュール内部に複雑なカットオフ構造が必要ないので、デバイス部品を収容するパッケージやシールドカバーを小型化することができる。   As a result, the short-circuited end of the standing wave becomes a resistance termination, so that the resonance due to the standing wave of unwanted electromagnetic waves is suppressed and good electrical characteristics with low loss are achieved without requiring a complicated cut-off structure inside the high-frequency module. Can be secured. In addition, since a complicated cut-off structure is not required inside the high-frequency module, it is possible to reduce the size of a package or shield cover that accommodates device components.

なお、多層基板シールドカバー3の下方に突出した突出部(側壁50)を設ける代わりに、パッケージ4に、デバイス部品1を収容するための空洞を形成しても良く、これによって多層基板シールドカバー3がより単純な板形状となる。   Instead of providing a projecting portion (side wall 50) projecting below the multilayer substrate shield cover 3, a cavity for accommodating the device component 1 may be formed in the package 4, whereby the multilayer substrate shield cover 3 is formed. Becomes a simpler plate shape.

以上説明した通り、実施の形態1による高周波モジュールは、複数のビアホール(グランドビア)が配列された誘電体基板と、上記誘電体基板の表面及び裏面に形成されて、上記ビアホールに接続される接地導体と、上記誘電体基板裏面の接地導体に形成されたスリット状の誘電体開口部(スリット13)と、上記誘電体開口部に一端が接続され、他端が一部のビアホール(グランドビア16)配列をショート端とする誘電体導波路(30)と、上記誘電体開口部に設けられた抵抗体(抵抗パターン17)と、を有したシールドカバー(多層基板シールドカバー3)と、高周波半導体(デバイス部品1)が載置されるとともに、上記シールドカバーの裏面が導電性接続部(金属バンプ20)を介して接合されることで当該高周波半導体を収容する空間を形成するパッケージ(4)と、を備えたことを特徴とする。また、上記誘電体開口部と一部の上記ビアホール配列との間の長さは、上記高周波半導体の処理する高周波信号の不要電磁波が上記シールドカバーの誘電体基板内を伝播する波長の4分の1であっても良い。また、上記不要電磁は、上記高周波半導体とパッケージ内の信号端子との間の信号伝送路で発生し、上記誘電体開口部および抵抗体は、上記不要電磁による定在波のショート端となる位置に配置されるものであっても良い。   As described above, the high-frequency module according to the first embodiment includes the dielectric substrate on which a plurality of via holes (ground vias) are arranged, and the ground formed on the front and back surfaces of the dielectric substrate and connected to the via holes. A conductor, a slit-shaped dielectric opening (slit 13) formed in the ground conductor on the back surface of the dielectric substrate, one end connected to the dielectric opening, and the other end being a partial via hole (ground via 16) ) A shield cover (multilayer substrate shield cover 3) having a dielectric waveguide (30) whose arrangement is a short end, and a resistor (resistive pattern 17) provided in the dielectric opening, and a high-frequency semiconductor (Device component 1) is placed, and the back surface of the shield cover is bonded via a conductive connection (metal bump 20) to accommodate the high-frequency semiconductor. A package (4) forming the that space, comprising the. The length between the dielectric opening and a part of the via hole arrangement is a quarter of the wavelength at which unnecessary electromagnetic waves of the high-frequency signal processed by the high-frequency semiconductor propagate in the dielectric substrate of the shield cover. 1 may be sufficient. Further, the unnecessary electromagnetic wave is generated in a signal transmission path between the high-frequency semiconductor and a signal terminal in the package, and the dielectric opening and the resistor are located at a short end of the standing wave due to the unnecessary electromagnetic wave. It may be arranged in.

これによって、電磁気的にシールドされた内部空間に発生する定在波による不要共振を抑圧し、良好な電気性能を確保するとともに、高周波モジュールの小型化を図ることができるという効果が得られる。   As a result, unnecessary resonance due to standing waves generated in the electromagnetically shielded internal space can be suppressed, good electrical performance can be ensured, and the high-frequency module can be reduced in size.

1 デバイス部品(高周波半導体)、3 多層基板シールドカバー、4 パッケージ、5 シャーシ、10 誘電体、11 グランドパターン、12 グランドパターン、13 スリット、14,15,16 グランドビア、17 抵抗パターン、19 グランドビア、20 金属バンプ(導電性接続部)、30 誘電体導波路、50 側壁(突出部)、60 空洞。   1 device component (high frequency semiconductor), 3 multilayer board shield cover, 4 package, 5 chassis, 10 dielectric, 11 ground pattern, 12 ground pattern, 13 slit, 14, 15, 16 ground via, 17 resistance pattern, 19 ground via , 20 Metal bump (conductive connection part), 30 Dielectric waveguide, 50 Side wall (protrusion part), 60 Cavity.

Claims (5)

複数のビアが配列された誘電体基板と、
上記誘電体基板の表面及び裏面に形成されて、上記ビアに接続される接地導体と、
上記誘電体基板裏面の接地導体に形成された誘電体開口部と、
上記誘電体開口部に一端が接続され、他端が一部のビア配列をショート端とする誘電体導波路と、
上記誘電体開口部に設けられた抵抗体と、
を有したシールドカバーと、
高周波半導体が載置されるとともに、上記シールドカバーの裏面が導電性接続部を介して接合されることで当該高周波半導体を収容する空間を形成するパッケージと、
を備えた高周波モジュール。
A dielectric substrate on which a plurality of vias are arranged; and
A ground conductor formed on the front and back surfaces of the dielectric substrate and connected to the via;
A dielectric opening formed in the ground conductor on the back surface of the dielectric substrate;
A dielectric waveguide having one end connected to the dielectric opening and the other end being a short end of a portion of the via arrangement;
A resistor provided in the dielectric opening;
A shield cover with
A package that forms a space for housing the high-frequency semiconductor by mounting the high-frequency semiconductor and bonding the back surface of the shield cover through the conductive connection portion;
High frequency module with
上記誘電体開口部と一部の上記ビア配列の間の長さは、上記高周波半導体の処理する高周波信号の不要電磁波が上記シールドカバーの誘電体基板内を伝播する波長の4分の1の長さとしたことを特徴とする請求項1記載の高周波モジュール。   The length between the dielectric opening and a part of the via arrangement is a quarter of the wavelength at which unnecessary electromagnetic waves of the high-frequency signal processed by the high-frequency semiconductor propagate in the dielectric substrate of the shield cover. The high-frequency module according to claim 1, wherein 上記不要電磁は、上記高周波半導体とパッケージ内の信号端子との間の信号伝送路で発生し、
上記誘電体開口部および抵抗体は、上記不要電磁による定在波のショート端となる位置に配置されることを特徴とする請求項2記載の高周波モジュール。
The unnecessary electromagnetic wave is generated in a signal transmission path between the high-frequency semiconductor and a signal terminal in the package,
3. The high-frequency module according to claim 2, wherein the dielectric opening and the resistor are disposed at a position that becomes a short end of the standing wave due to the unnecessary electromagnetic wave.
マイクロ波帯またはミリ波帯の高周波半導体を備えた請求項1から請求項3の何れか1項記載の高周波モジュール。   The high frequency module according to any one of claims 1 to 3, comprising a high frequency semiconductor of a microwave band or a millimeter wave band. 複数のビアが配列された誘電体基板と、
上記誘電体基板の表面、及び高周波半導体の載置される外部パッケージと接合される裏面に形成されて、上記ビアに接続された接地導体と、
上記誘電体基板裏面の接地導体に設けられた誘電体開口部と、
上記誘電体開口部に一端が接続され、他端が一部のビア配列をショート端とする誘電体導波路と、
上記誘電体開口部に設けられた抵抗体と、
を備えた高周波モジュール用シールドカバー。
A dielectric substrate on which a plurality of vias are arranged; and
A ground conductor formed on the front surface of the dielectric substrate and the back surface to be joined to the external package on which the high-frequency semiconductor is placed, and connected to the via;
A dielectric opening provided in the ground conductor on the back surface of the dielectric substrate;
A dielectric waveguide having one end connected to the dielectric opening and the other end being a short end of a portion of the via arrangement;
A resistor provided in the dielectric opening;
Shield cover for high frequency module with
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016050999A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 住友大阪セメント株式会社 Light modulator and optical switch
JP2016050998A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 住友大阪セメント株式会社 Light modulator and optical switch
JP2017092375A (en) * 2015-11-16 2017-05-25 三菱電機株式会社 Microwave band and millimeter wave band package

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016050999A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 住友大阪セメント株式会社 Light modulator and optical switch
JP2016050998A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 住友大阪セメント株式会社 Light modulator and optical switch
JP2017092375A (en) * 2015-11-16 2017-05-25 三菱電機株式会社 Microwave band and millimeter wave band package
CN107039356A (en) * 2015-11-16 2017-08-11 三菱电机株式会社 Micron waveband and millimere-wave band packaging body
US10340224B2 (en) 2015-11-16 2019-07-02 Mitsubishi Electric Corporation Microwave and millimeter wave package
CN107039356B (en) * 2015-11-16 2019-07-16 三菱电机株式会社 Micron waveband and millimere-wave band packaging body
DE102016221073B4 (en) 2015-11-16 2023-06-15 Mitsubishi Electric Corporation Microwave and millimeter wave packages

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