JP2016178221A - Microwave device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波を伝搬するマイクロ波デバイスに係る。 The present invention relates to a microwave device that propagates microwaves.
従来、集積回路をパッケージする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。加えて、マイクロ波IC(Integrated Circuit)を金属材料でパッケージする技術も知られている。 Conventionally, a technique for packaging an integrated circuit has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In addition, a technique for packaging a microwave IC (Integrated Circuit) with a metal material is also known.
しかしながら、マイクロ波ICを金属材料でパッケージする従来の技術では、デバイスの外部スルー端子からRF(Radio Frequency)電磁波が放射され、放射されたRF電磁波が当該デバイスを含むモジュールの他のデバイスの入出力信号と結合して発振が生じたり、マイクロ波の伝搬特性が劣化したりするという課題がある。 However, in the conventional technology for packaging a microwave IC with a metal material, an RF (Radio Frequency) electromagnetic wave is radiated from an external through terminal of the device, and the radiated RF electromagnetic wave is input / output of other devices of the module including the device. There is a problem that oscillation occurs due to coupling with a signal, and the propagation characteristics of the microwave deteriorate.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、デバイス外部への電磁波の放射を抑制するマイクロ波デバイスを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a microwave device that suppresses radiation of electromagnetic waves to the outside of the device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るマイクロ波デバイスは、第一の多層樹脂基板と、前記第一の多層樹脂基板の上面側に設けられたマイクロ波回路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた信号線路と、前記マイクロ波回路及び前記信号線路を覆う電磁シールドカバーと、前記第一の多層樹脂基板の底面に設けられた第二の多層樹脂基板と、前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記信号線路と接続する第一の内部スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記電磁シールドカバーと接続し、前記第一の内部スルーホールを囲む第二の内部スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の底面の側に設けられており、前記第二の内部スルーホールと接続する筐体とを有する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microwave device according to the present invention includes a first multilayer resin substrate, a microwave circuit provided on the upper surface side of the first multilayer resin substrate, A signal line provided on the upper surface of the first multilayer resin substrate, an electromagnetic shield cover for covering the microwave circuit and the signal line, and a second multilayer resin provided on the bottom surface of the first multilayer resin substrate A first internal through hole connected to the signal line, the first multilayer resin substrate, and the first multilayer resin substrate. A second internal through hole that is connected to the electromagnetic shield cover and surrounds the first internal through hole; and a bottom side of the second multilayer resin substrate. Provided And a housing connected to said second internal through-hole.
本発明によれば、デバイス外部への電磁波の放射を抑制することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that radiation of electromagnetic waves to the outside of the device can be suppressed.
以下に、本発明の実施の形態に係るマイクロ波デバイスを図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a microwave device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Embodiment.
実施の形態.
まず、本発明の実施の形態に係るマイクロ波デバイス500の構成を説明する。図1は、本実施の形態に係るマイクロ波デバイス500の断面を示す図である。図1に示すように、本実施の形態に係るマイクロ波デバイス500は、第一の多層樹脂基板1を有する出力増幅デバイス100と、第一の多層樹脂基板1の底面102に設けられた第二の多層樹脂基板2と、第二の多層樹脂基板2の底面202の側に設けられた筐体3とを有する。
Embodiment.
First, the configuration of the
出力増幅デバイス100は、例えばリフローによって第二の多層樹脂基板2の上面201に取り付けられた第一の多層樹脂基板1と、第一の多層樹脂基板1の上面101に設けられた金属プレート11と、金属プレート11の上面に設けられたマイクロ波回路4とを有する。つまり、マイクロ波回路4は、第一の多層樹脂基板1の上面101の側に設けられている。加えて、出力増幅デバイス100は、第一の多層樹脂基板1の上面101に設けられた信号線路300と、金属プレート11及び信号線路300を覆う電磁シールドカバー8とを有する。信号線路300については、図2を用いて後述する。
The
図2は、図1のマイクロ波デバイス500における出力増幅デバイス100の上面501を示す図である。なお、図2では、電磁シールドカバー8は示されていない。本実施の形態では、金属プレート11は、銅又はモリブデン等によって形成された熱膨張係数整合用のプレートであって、接着又は半田付けによって第一の多層樹脂基板1の上面101に取り付けられている。
FIG. 2 is a diagram showing the
マイクロ波回路4は、本実施の形態では、高出力増幅器(HPA:High Power Amplifier)であって、金属プレート11の上面に配置されたトランジスタチップ5と、入力整合回路6と、出力整合回路7とを有する。トランジスタチップ5は、入力整合回路6と出力整合回路7とによって挟まれた状態で金属プレート11の上面に配置されており、トランジスタチップ5、入力整合回路6及び出力整合回路7は、接着又は半田付けによって金属プレート11の上面に取り付けられている。トランジスタチップ5は、第一のボンディングワイヤ45によって入力整合回路6と接続していると共に、第二のボンディングワイヤ46によって出力整合回路7と接続している。
In the present embodiment, the microwave circuit 4 is a high power amplifier (HPA), a
本実施の形態では、マイクロ波回路4は、トランジスタチップ5に電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)を用いたHPAを例示するが、マイクロ波回路4の種類は限定されない。マイクロ波回路4は、HPA以外の増幅器、スイッチ又は移相器といった回路であってもよい。また本実施の形態では、マイクロ波回路4は、ハイブリッドマイクロ波集積回路(HMIC:Hybrid Microwave Integrated Circuit)のHPAであるが、モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC:Monolithic Microwave Integrated Circuit)であってもよい。
In the present embodiment, the microwave circuit 4 is an HPA using a field effect transistor (FET) as the
第一の多層樹脂基板1の上面101には、信号線路300が設けられている。信号線路300は、入力RF線路20と、マイクロ波回路4にゲートバイアスを供給するゲートバイアス供給線路22と、出力RF線路30と、マイクロ波回路4にドレインバイアスを供給するドレインバイアス供給線路32とを有する。加えて、第一の多層樹脂基板1の上面101には、マイクロ波回路4が設けられた金属プレート11、入力RF線路20、ゲートバイアス供給線路22、出力RF線路30及びドレインバイアス供給線路32が設けられている位置よりも外側の位置に、第一のグランドパターン10が設けられている。
A signal line 300 is provided on the
つまり、第一のグランドパターン10は、マイクロ波回路4、入力RF線路20、ゲートバイアス供給線路22、出力RF線路30及びドレインバイアス供給線路32を囲むように、第一の多層樹脂基板1の上面101に設けられている。電磁シールドカバー8は、第一のグランドパターン10に取り付けられていて、マイクロ波回路4が設けられた金属プレート11、入力RF線路20、ゲートバイアス供給線路22、出力RF線路30及びドレインバイアス供給線路32を覆っている。入力整合回路6は第三のボンディングワイヤ47によって入力RF線路20と接続しており、出力整合回路7は第四のボンディングワイヤ48によって出力RF線路30と接続している。
That is, the
ゲートバイアス供給線路22には、RF駆動周波数でショートとなる第一のチップキャパシタ42及び発振抑圧用のチップ抵抗43を含むゲートバイアス回路24が設けられている。ドレインバイアス供給線路32には、RF駆動周波数でショートとなる第二のチップキャパシタ44を含むドレインバイアス回路34が設けられている。第一の多層樹脂基板1の上面101には、入力RF線路20及び出力RF線路30から出力増幅デバイス100の外部へ直流電流が漏れ出すのを遮断するDC(Direct Current)カットキャパシタ41も設けられている。
The gate bias supply line 22 is provided with a
ゲートバイアス回路24、ドレインバイアス回路34、DCカットキャパシタ41及びマイクロ波回路4を電磁的に遮蔽するために、電磁シールドカバー8が接着又は半田付けによって第一のグランドパターン10に取り付けられている。
In order to electromagnetically shield the
図3は、図1のマイクロ波デバイス500の出力増幅デバイス100における第一の多層樹脂基板1の断面を示す図である。図3の第一の多層樹脂基板1の断面は図2の出力増幅デバイス100の上面501と平行な面である。図3に示すように、第一の多層樹脂基板1の内部には、入力RF線路20と接続する第一の入力RF信号スルーホール21と、ゲートバイアス供給線路22と接続する第一のゲート制御信号スルーホール23とが設けられている。加えて、第一の多層樹脂基板1の内部には、出力RF線路30と接続する第一の出力RF信号スルーホール31と、ドレインバイアス供給線路32と接続する第一のドレイン信号スルーホール33とが設けられている。
FIG. 3 is a view showing a cross section of the first multilayer resin substrate 1 in the output amplifying
さらに、第一の多層樹脂基板1の内部には、第一のグランドパターン10と接続する複数の第一のグランドスルーホール17が設けられている。複数の第一のグランドスルーホール17は、第一の入力RF信号スルーホール21、第一のゲート制御信号スルーホール23、第一の出力RF信号スルーホール31及び第一のドレイン信号スルーホール33が設けられている位置よりも外側の位置に設けられている。つまり、複数の第一のグランドスルーホール17は、第一の入力RF信号スルーホール21、第一のゲート制御信号スルーホール23、第一の出力RF信号スルーホール31及び第一のドレイン信号スルーホール33を囲むように、第一の多層樹脂基板1の内部に設けられている。複数の第一のグランドスルーホール17のうちの隣り合う二つは、λの4分の1以下の間隔で設けられている。λはRF駆動信号の波長である。
Furthermore, a plurality of first ground through
第一の多層樹脂基板1の内部には、金属プレート11と接続する第一の放熱用埋め込み部材15も設けられている。第一の放熱用埋め込み部材15は、第一の入力RF信号スルーホール21、第一のゲート制御信号スルーホール23、第一の出力RF信号スルーホール31及び第一のドレイン信号スルーホール33によって囲まれるように、平面視で第一の多層樹脂基板1の内部の中央部に設けられている。第一の放熱用埋め込み部材15は銅、アルミニウム又はアルミニウム合金といった金属によって形成されており、本実施の形態では、第一の放熱用埋め込み部材15の形状は円柱又は四角柱である。第一の放熱用埋め込み部材15は、発熱量によっては複数の放熱用のスルーホールに置き換えられてもよい。
A first heat radiation embedded
第一の多層樹脂基板1の内部には、第一のゲート制御信号スルーホール23と接続する第一のRF信号抑圧フィルタ25と、第一のドレイン信号スルーホール33に接続する第二のRF信号抑圧フィルタ35とが設けられている。
Inside the first multilayer resin substrate 1 are a first RF
図4は、図1のマイクロ波デバイス500の出力増幅デバイス100における第一の多層樹脂基板1の底面102を示す図である。図4に示すように、第一の多層樹脂基板1の底面102には、第一の入力RF信号スルーホール21の底面終端端子である第一の入力RF信号端子26と、第一のゲート制御信号スルーホール23の底面終端端子である第一のゲート制御端子27とが設けられている。加えて、第一の多層樹脂基板1の底面102には、第一の出力RF信号スルーホール31の底面終端端子である第一の出力RF信号端子36と、第一のドレイン信号スルーホール33の底面終端端子である第一のドレイン電源端子37とが設けられている。さらに、第一の多層樹脂基板1の底面102には、複数の第一のグランドスルーホール17の底面終端端子である複数の第一のグランド端子18と、第一の放熱用埋め込み部材15の底面終端端子である第一のグランドパッド19とが設けられている。
FIG. 4 is a diagram showing the
次に、出力増幅デバイス100が取り付けられた第二の多層樹脂基板2を説明する。図1に示す通り、第二の多層樹脂基板2は、第一の多層樹脂基板1の底面102に設けられている。図5は、図1のマイクロ波デバイス500における第二の多層樹脂基板2の上面201を示す図である。図1及び図5から理解できる通り、第二の多層樹脂基板2の内部には、第一の入力RF信号スルーホール21と接続する第二の入力RF信号スルーホール61と、第一のゲート制御信号スルーホール23と接続する第二のゲート制御信号スルーホール63とが設けられている。加えて、第二の多層樹脂基板2の内部には、第一の出力RF信号スルーホール31と接続する第二の出力RF信号スルーホール71と、第一のドレイン信号スルーホール33と接続する第二のドレイン電源スルーホール73とが設けられている。
Next, the second multilayer resin substrate 2 to which the
第一の多層樹脂基板1の内部に設けられた第一の入力RF信号スルーホール21、第一のゲート制御信号スルーホール23、第一の出力RF信号スルーホール31及び第一のドレイン信号スルーホール33と、第二の多層樹脂基板2の内部に設けられた第二の入力RF信号スルーホール61、第二のゲート制御信号スルーホール63、第二の出力RF信号スルーホール71及び第二のドレイン電源スルーホール73とによって、第一の内部スルーホール81が構成されている。第一の内部スルーホール81は、第一の多層樹脂基板1及び第二の多層樹脂基板2の内部に設けられており、信号線路300と接続している。
First input RF signal through
さらに、第二の多層樹脂基板2の内部には、第一の多層樹脂基板1の内部に設けられた複数の第一のグランドスルーホール17と接続する複数の第二のグランドスルーホール57が設けられている。複数の第二のグランドスルーホール57は、第二の入力RF信号スルーホール61、第二のゲート制御信号スルーホール63、第二の出力RF信号スルーホール71及び第二のドレイン電源スルーホール73が設けられている位置よりも外側の位置に設けられている。つまり、複数の第二のグランドスルーホール57は、第二の入力RF信号スルーホール61、第二のゲート制御信号スルーホール63、第二の出力RF信号スルーホール71及び第二のドレイン電源スルーホール73を囲み、かつ第二の多層樹脂基板2の内部に設けられている。
Further, a plurality of second ground through holes 57 connected to the plurality of first ground through
第一の多層樹脂基板1の内部に設けられた複数の第一のグランドスルーホール17と、第二の多層樹脂基板2の内部に設けられた複数の第二のグランドスルーホール57とによって、第二の内部スルーホール82が構成されている。第二の内部スルーホール82は、第一の多層樹脂基板1及び第二の多層樹脂基板2の内部に設けられており、電磁シールドカバー8と接続し、第一の内部スルーホール81を囲んでいる。
A plurality of first ground through
第二の多層樹脂基板2の内部には、第一の放熱用埋め込み部材15と接続する第二の放熱用埋め込み部材55も設けられている。第二の放熱用埋め込み部材55は、第二の入力RF信号スルーホール61、第二のゲート制御信号スルーホール63、第二の出力RF信号スルーホール71及び第二のドレイン電源スルーホール73によって囲まれるように、平面視で第二の多層樹脂基板2の内部の中央部に設けられている。第二の放熱用埋め込み部材55は銅、アルミニウム又はアルミニウム合金といった金属によって形成されており、本実施の形態では、第二の放熱用埋め込み部材55の形状は円柱又は四角柱である。
A second heat radiation embedded
第二の多層樹脂基板2の内部には、第二の入力RF信号スルーホール61に接続する入力RF信号線路60と、第二のゲート制御信号スルーホール63に接続するゲート制御信号線62と、第二の出力RF信号スルーホール71に接続する出力RF信号線路70と、第二のドレイン電源スルーホール73に接続するドレイン電源線72とが設けられている。図1に示す通り、第二の多層樹脂基板2の上面201の周縁部203には第二のグランドパターン50が設けられている。入力RF信号線路60は第二のグランドパターン50をグランドとするストリップ線路で構成されている。第二の多層樹脂基板2の底面202には第三のグランドパターン53が設けられている。出力RF信号線路70は第三のグランドパターン53をグランドとするストリップ線路で構成されている。
Inside the second multilayer resin substrate 2, an input
電磁波の放射が抑制される形態であれば、入力RF信号線路60及び出力RF信号線路70の形態はどのようなものであってもよい。本実施の形態において、入力RF信号線路60及び出力RF信号線路70は、ストリップ線路であるが、これに限定されない。ゲート制御信号線62及びドレイン電源線72は、本形態では内層に構成されているが、第一の多層樹脂基板1のゲートバイアス回路24、ドレインバイアス回路34、第一のRF信号抑圧フィルタ25及び第二のRF信号抑圧フィルタ35によりRF重畳信号が十分に減衰されていれば、第二の多層樹脂基板2の上面201に露出してもよい。
Any form of the input
第二の多層樹脂基板2の上面201には、第二の入力RF信号スルーホール61の終端端子である第二の入力RF信号端子66と、第二のゲート制御信号スルーホール63の終端端子である第二のゲート制御端子67と、第二の出力RF信号スルーホール71の終端端子である第二の出力RF信号端子76と、第二のドレイン電源スルーホール73の終端端子である第二のドレイン電源端子77とが設けられている。加えて、第二の多層樹脂基板2の上面201には、複数の第二のグランドスルーホール57の終端端子である複数の第二のグランド端子58と、第二の放熱用埋め込み部材55と接続する第二のグランドパッド59とが形成されている。
On the
第二の入力RF信号端子66は第一の多層樹脂基板1の底面102の第一の入力RF信号端子26に対向する位置に設けられている。第二のゲート制御端子67は第一の多層樹脂基板1の底面102の第一のゲート制御端子27に対向する位置に設けられている。第二の出力RF信号端子76は第一の多層樹脂基板1の底面102の第一の出力RF信号端子36に対向する位置に設けられている。第二のドレイン電源端子77は第一の多層樹脂基板1の底面102の第一のドレイン電源端子37に対向する位置に設けられている。複数の第二のグランド端子58は第一の多層樹脂基板1の底面102の複数の第一のグランド端子18に対向する位置に設けられている。第二のグランドパッド59は第一の多層樹脂基板1の底面102の第一のグランドパッド19に対向する位置に設けられている。
The second input
第一の多層樹脂基板1の底面102の第一の入力RF信号端子26、第一のゲート制御端子27、第一の出力RF信号端子36、第一のドレイン電源端子37、複数の第一のグランド端子18及び第一のグランドパッド19と、第二の多層樹脂基板2の上面201の第二の入力RF信号端子66、第二のゲート制御端子67、第二の出力RF信号端子76、第二のドレイン電源端子77、複数の第二のグランド端子58及び第二のグランドパッド59とが、半田によって接続されている。半田による接続により、出力増幅デバイス100は第二の多層樹脂基板2の上面201に取り付けられている。なお、第一の多層樹脂基板1の底面102の各端子と第二の多層樹脂基板2の上面201の各端子とは、半田ボールを挟んだBGA(Ball Grid Array)方式の接合方式によって接合されてもよい。
First input
上述のように第一の多層樹脂基板1が第二の多層樹脂基板2の上面201に取り付けられた状態において、出力増幅デバイス100と第二の多層樹脂基板2との間では、接続されている各端子を介して各RF信号及び制御信号が伝搬する。
As described above, in the state where the first multilayer resin substrate 1 is attached to the
上述の通り、第二の多層樹脂基板2の底面202には第三のグランドパターン53が設けられている。第三のグランドパターン53は第二の放熱用埋め込み部材55及び複数の第二のグランドスルーホール57と接続している。本実施の形態では、第二の多層樹脂基板2は、第三のグランドパターン53が筐体3の上面301に接触した状態で、筐体3の上面301にねじ止めによって取り付けられている。つまり、複数の第二のグランドスルーホール57は、筐体3と接続している。更に言うと、筐体3は第二の内部スルーホール82と接続している。
As described above, the
次に、本発明の実施の形態に係るマイクロ波デバイス500の動作を説明する。ゲートバイアスが、第二の多層樹脂基板2のゲート制御信号線62から第二のゲート制御信号スルーホール63、第二のゲート制御端子67、第一の多層樹脂基板1の第一のゲート制御端子27、第一のゲート制御信号スルーホール23、第一のRF信号抑圧フィルタ25、ゲートバイアス供給線路22及びゲートバイアス回路24を通って入力RF線路20によりマイクロ波回路4に印加される。同様に、ドレインバイアスが、ドレイン電源線72から第二のドレイン電源スルーホール73、第二のドレイン電源端子77、第一の多層樹脂基板1の第一のドレイン電源端子37、第一のドレイン信号スルーホール33、第二のRF信号抑圧フィルタ35及びドレインバイアス回路34を通って出力RF線路30によりマイクロ波回路4に印加される。
Next, the operation of the
上述の状態で第二の多層樹脂基板2の入力RF信号線路60を伝搬したRF信号は、第二の入力RF信号スルーホール61、第二の入力RF信号端子66を介して出力増幅デバイス100の内部に伝搬する。出力増幅デバイス100の内部に伝搬したRF信号は、第一の多層樹脂基板1の第一の入力RF信号端子26、第一の入力RF信号スルーホール21、DCカットキャパシタ41及び入力RF線路20を通って、第三のボンディングワイヤ47を介してマイクロ波回路4に伝搬し、マイクロ波回路4によって増幅される。同様に、第四のボンディングワイヤ48を介して出力RF線路30に伝搬したRF信号は、DCカットキャパシタ41及び第一の出力RF信号スルーホール31を通って第一の出力RF信号端子36から出力増幅デバイス100の外に出力される。出力増幅デバイス100の外に出力されたRF信号は、第二の多層樹脂基板2の第二の出力RF信号端子76、第二の出力RF信号スルーホール71及び出力RF信号線路70を介してマイクロ波デバイス500の外部に出力される。
The RF signal propagated through the input
マイクロ波回路4のトランジスタチップ5で発生する熱は、金属プレート11と、第一の多層樹脂基板1の内部の第一の放熱用埋め込み部材15と、第二の多層樹脂基板2の内部の第二の放熱用埋め込み部材55とを経由して筐体3に排出される。なお、第一の放熱用埋め込み部材15とトランジスタチップ5との間には熱膨張の差異があるため、トランジスタチップ5の大きさによって金属プレート11の採用の要否が決定される。
The heat generated in the
筐体3、第二の多層樹脂基板2の内部の複数の第二のグランドスルーホール57、複数の第二のグランド端子58、第一の多層樹脂基板1の内部の複数の第一のグランド端子18、複数の第一のグランドスルーホール17、第一のグランドパターン10、及び第一のグランドパターン10に設けられた電磁シールドカバー8は接合され、電位は同一のグランド電位である。
The housing 3, a plurality of second ground through holes 57 inside the second multilayer resin substrate 2, a plurality of
次に、本実施の形態の効果を説明する。入力RF信号線路60及び出力RF信号線路70を除き、RF信号スルーホールと、RF信号端子と、RF線路と、ボンディングワイヤで接続されたマイクロ波回路4とはすべて、筐体3、第二の多層樹脂基板2の内部の複数の第二のグランドスルーホール57、複数の第二のグランド端子58、第一の多層樹脂基板1の内部の複数の第一のグランド端子18、複数の第一のグランドスルーホール17、第一のグランドパターン10、及び第一のグランドパターン10の上に設けられた電磁シールドカバー8によって構成された疑似グランド筐体の内部に納められている。
Next, the effect of this embodiment will be described. Except for the input
疑似グランド筐体により、マイクロ波デバイス500からの電磁波の外部への放射、及び外部からマイクロ波デバイス500への電磁波の結合を抑制することが可能となる。これにより、マイクロ波デバイス500からの出力信号とマイクロ波デバイス500を含むモジュールを構成する他のマイクロ波デバイスの出力信号とが結合することによる発振及びマイクロ波の伝搬特性の劣化を回避することができる。
The pseudo ground casing can suppress the radiation of the electromagnetic wave from the
マイクロ波デバイス500では、電磁シールドカバー8が設けられているので、マイクロ波回路4は中空キャディ内で動作する。つまりマイクロ波回路4は空気中で動作する。したがって、誘電損失を有するモールド樹脂を用いた場合に生じるマイクロ波の伝搬特性の劣化を回避することができる。
In the
マイクロ波デバイス500では、第一の放熱用埋め込み部材15が第一の多層樹脂基板1の内部に設けられていると共に、第二の放熱用埋め込み部材55が第二の多層樹脂基板2の内部に設けられている。したがって、マイクロ波デバイス500は、マイクロ波回路4のトランジスタチップ5から発生した熱を、金属プレート11と、第一の多層樹脂基板1の内部の第一の放熱用埋め込み部材15と、第二の多層樹脂基板2の内部の第二の放熱用埋め込み部材55とを介して筐体3に効果的に排出することができる。
In the
従来の金属パッケージで構成されたHPAのデバイスでは外部にバイアス回路を設ける必要があったのに対し、マイクロ波デバイス500は内部にゲートバイアス回路24及びドレインバイアス回路34を有している。したがって、マイクロ波デバイス500は従来のHPAを含むデバイスよりも小型化されている。加えて、従来のデバイスでは外部のバイアス回路で生じる反射波成分によりHPA特性の変動が生じる場合があるが、マイクロ波デバイス500は内部にゲートバイアス回路24及びドレインバイアス回路34を有しているので、HPA特性の変動を抑制することができる。
Whereas a conventional HPA device composed of a metal package requires an external bias circuit, the
マイクロ波デバイス500は、入出力バイアス回路、ゲート制御信号線及びドレイン電源スルーホール、基板界面のゲート制御端子及びドレイン電源端子を、疑似グランド筐体内に収めている。したがって、マイクロ波デバイス500は、各回路パターン、スルーホール及び端子に重畳する電磁波の放射又は結合を抑制することができる。
In the
さらに、ゲートバイアス回路24及びドレインバイアス回路34から漏えいする電磁波は、第一のチップキャパシタ42、発振抑圧用のチップ抵抗43及び第二のチップキャパシタ44で減衰されるだけでなく、第一のRF信号抑圧フィルタ25及び第二のRF信号抑圧フィルタ35でも抑制される。したがって、ゲート制御信号線62及びドレイン電源線72に重畳してマイクロ波デバイス500の外部に対して放射又は接合する電磁波を抑制することができる。マイクロ波デバイス500の外部に対して放射又は接合する電磁波が抑制されるので、マイクロ波デバイス500を含むモジュールを構成する他のマイクロ波デバイスとの間において、ゲート制御信号及びドレイン電源線を介して電磁波が結合することによる発振と、マイクロ波の特性の劣化とを回避することができる。
Further, the electromagnetic waves leaking from the
マイクロ波デバイス500では安価な第一の多層樹脂基板1を用いることができるため、従来の金属パッケージと比較してマイクロ波デバイス500を低コストで製造することができる。また、第一の多層樹脂基板1はリフロー工程により第二の多層樹脂基板2に取り付けられている。リフロー工程が用いられているので、従来の金属パッケージで構成されたHPAを筐体にねじ締めした後に入出力RF端子を外部線路とリボンボンド又は半田付けにより接続する場合と比較して、マイクロ波デバイス500あるいはマイクロ波デバイス500を含むモジュールを低コストで製造することができる。
Since the inexpensive first multilayer resin substrate 1 can be used in the
マイクロ波デバイス500では、第一の多層樹脂基板1と第二の多層樹脂基板2とは同種の樹脂基板であってもよい。第一の多層樹脂基板1と第二の多層樹脂基板2とが同種の樹脂基板である場合、従来の金属パッケージ又はセラミックパッケージで構成されたデバイスを多層樹脂基板に取り付ける場合と比較して、出力増幅デバイス100と第二の多層樹脂基板2との熱膨張係数差を小さくすることができる。したがって、マイクロ波デバイス500は、自己発熱による温度の変化又は環境に起因する温度の変化がある場合でも、出力増幅デバイス100と第二の多層樹脂基板2との接合部の接合信頼性を高く保つことができる。
In the
実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省いたり変更したりすることも可能である。 The structure shown in the embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and a part of the structure can be combined without departing from the gist of the present invention. It can be omitted or changed.
1 第一の多層樹脂基板、2 第二の多層樹脂基板、3 筐体、4 マイクロ波回路、8 電磁シールドカバー、81 第一の内部スルーホール、82 第二の内部スルーホール、300 信号線路、500 マイクロ波デバイス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st multilayer resin board, 2 2nd multilayer resin board, 3 housing | casing, 4 microwave circuit, 8 electromagnetic shielding cover, 81 1st internal through-hole, 82 2nd internal through-hole, 300 signal line, 500 Microwave device.
Claims (6)
前記第一の多層樹脂基板の上面側に設けられたマイクロ波回路と、
前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた信号線路と、
前記マイクロ波回路及び前記信号線路を覆う電磁シールドカバーと、
前記第一の多層樹脂基板の底面に設けられた第二の多層樹脂基板と、
前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記信号線路と接続する第一の内部スルーホールと、
前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記電磁シールドカバーと接続し、前記第一の内部スルーホールを囲む第二の内部スルーホールと、
前記第二の多層樹脂基板の底面の側に設けられており、前記第二の内部スルーホールと接続する筐体と
を備えることを特徴とするマイクロ波デバイス。 A first multilayer resin substrate;
A microwave circuit provided on the upper surface side of the first multilayer resin substrate;
A signal line provided on the upper surface of the first multilayer resin substrate;
An electromagnetic shield cover covering the microwave circuit and the signal line;
A second multilayer resin substrate provided on the bottom surface of the first multilayer resin substrate;
The first multilayer resin substrate and the second multilayer resin substrate are provided inside the first multilayer resin substrate, and a first internal through hole connected to the signal line,
Provided inside the first multilayer resin substrate and the second multilayer resin substrate, connected to the electromagnetic shield cover, and a second internal through hole surrounding the first internal through hole;
A microwave device, comprising: a housing that is provided on a bottom surface side of the second multilayer resin substrate and is connected to the second internal through hole.
前記信号線路は、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた入力RF線路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられており、前記マイクロ波回路にゲートバイアスを供給するゲートバイアス供給線路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた出力RF線路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられており、前記マイクロ波回路にドレインバイアスを供給するドレインバイアス供給線路とを有し、
前記電磁シールドカバーは、前記グランドパターンに取り付けられており、
前記第一の内部スルーホールは、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記入力RF線路と接続する第一の入力RF信号スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記ゲートバイアス供給線路と接続する第一のゲート制御信号スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記出力RF線路と接続する第一の出力RF信号スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記ドレインバイアス供給線路と接続する第一のドレイン信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一の入力RF信号スルーホールと接続する第二の入力RF信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一のゲート制御信号スルーホールと接続する第二のゲート制御信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一の出力RF信号スルーホールと接続する第二の出力RF信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一のドレイン信号スルーホールと接続する第二のドレイン信号スルーホールとを有し、
前記第二の内部スルーホールは、前記第一の多層樹脂基板の内部において前記第一の入力RF信号スルーホール、前記第一のゲート制御信号スルーホール、前記第一の出力RF信号スルーホール及び前記第一のドレイン信号スルーホールが設けられている位置よりも外側の位置に設けられていて、前記グランドパターンと接続している第一のグランドスルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部において前記第二の入力RF信号スルーホール、前記第二のゲート制御信号スルーホール、前記第二の出力RF信号スルーホール及び前記第二のドレイン信号スルーホールが設けられている各位置よりも外側の位置に設けられており、前記第一のグランドスルーホールと接続している第二のグランドスルーホールとを有する
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波デバイス。 On the upper surface of the first multilayer resin substrate, further comprising a ground pattern provided on the first peripheral edge that is a position outside the position where the microwave circuit and the signal line are provided,
The signal line is provided on an upper surface of the first multilayer resin substrate and an input RF line provided on the upper surface of the first multilayer resin substrate, and a gate bias that supplies a gate bias to the microwave circuit A supply line, an output RF line provided on the upper surface of the first multilayer resin substrate, and a drain bias supply for supplying a drain bias to the microwave circuit provided on the upper surface of the first multilayer resin substrate A track,
The electromagnetic shield cover is attached to the ground pattern,
The first internal through-hole is provided inside the first multilayer resin substrate, and the first input RF signal through-hole connected to the input RF line and the interior of the first multilayer resin substrate A first gate control signal through-hole connected to the gate bias supply line, and a first output connected to the output RF line provided in the first multilayer resin substrate. An RF signal through hole, provided in the first multilayer resin substrate, provided in the first multilayer resin substrate, the first drain signal through hole connected to the drain bias supply line, and the second multilayer resin substrate. A second input RF signal through hole connected to the first input RF signal through hole, and the second multi-layer resin substrate. A second gate control signal through hole connected to the signal through hole, and a second output RF signal through hole provided in the second multilayer resin substrate and connected to the first output RF signal through hole. A second drain signal through hole connected to the first drain signal through hole provided in the second multilayer resin substrate,
The second internal through hole includes the first input RF signal through hole, the first gate control signal through hole, the first output RF signal through hole, and the first multilayer resin substrate. A first ground through hole provided at a position outside the position where the first drain signal through hole is provided and connected to the ground pattern, and inside the second multilayer resin substrate Positions outside the positions where the second input RF signal through hole, the second gate control signal through hole, the second output RF signal through hole, and the second drain signal through hole are provided. And a second ground through hole connected to the first ground through hole. The microwave device according to claim 1.
前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記金属プレートと接続する第一の放熱用埋め込み部材と、
前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記第一の放熱用埋め込み部材及び前記筐体と接続する第二の放熱用埋め込み部材とを更に備え、
前記マイクロ波回路は、前記金属プレートの上面に設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロ波デバイス。 A metal plate provided on the upper surface of the first multilayer resin substrate;
A first heat radiation embedded member connected to the metal plate, provided in the first multilayer resin substrate;
Provided inside the second multilayer resin substrate, further comprising a first heat radiation embedded member and a second heat radiation embedded member connected to the housing;
The microwave device according to claim 1, wherein the microwave circuit is provided on an upper surface of the metal plate.
前記ドレインバイアス供給線路に設けられ、RF駆動周波数でショートとなる第二のチップキャパシタを含むドレインバイアス回路と
を更に備えることを特徴とする請求項2に記載のマイクロ波デバイス。 A gate bias circuit provided in the gate bias supply line and including a first chip capacitor that is short-circuited at an RF drive frequency and a chip resistor for oscillation suppression;
The microwave device according to claim 2, further comprising: a drain bias circuit that is provided on the drain bias supply line and includes a second chip capacitor that is short-circuited at an RF driving frequency.
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