JP2017108003A

JP2017108003A - 高周波モジュール

Info

Publication number: JP2017108003A
Application number: JP2015241024A
Authority: JP
Inventors: 栄俊石澤; Eitoshi Ishizawa; 拓嗣山村; Takuji Yamamura
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-15

Abstract

【課題】温度差に伴う破損を抑制し、かつ温度変化があっても高周波特性が変化することを抑制することができる高周波モジュールを提供する。
【解決手段】実施形態に係る高周波モジュールは、高周波部品と、前記高周波部品の実装面が接触するベースプレートと、前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートが所定温度より高いときに前記高周波部品の側面から離間し、前記ベースプレートが前記所定温度以下のときに前記高周波部品の側面を挟持する固定部と、を備える。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明の実施形態は、高周波モジュールに関する。

近年、高周波半導体装置等の高周波部品を極低温の環境下において動作させる高周波モジュールが検討されている。極低温の環境下において動作する高周波部品は超伝導特性を有するため、極めて高性能な高周波モジュールを実現することができる。

このような高周波モジュールは、例えば銅モリブデン（ＣｕＭｏ）によって構成されるベースプレート上に、半田等の接合材を介して、アルミナ（酸化アルミニウム：Ａｌ_２Ｏ_３）基板を備えた高周波部品を実装することによって構成されている。

しかしながら、接合材を用いた実装時の温度は少なくとも１５０℃以上となる一方で、動作温度は例えば窒素の沸点以下である−１９５．８℃以下となり、両者の温度差が極めて大きいため、ベースプレートと高周波部品（のアルミナ基板）との熱膨張係数の違いによって、少なくとも両者のいずれか一方（例えばアルミナ基板）に応力がかかり破損する、という問題がある。

応力による破損を抑制するために、接合材を用いずに、固定金具を使ってベースプレートに高周波部品を実装する手段も考えられる。しかしながら、温度差によるベースプレートと高周波部品（のアルミナ基板）との収縮率が異なるため、温度が変化すると、ベースプレートに対して高周波部品がスライド移動し、ベースプレートに対する高周波部品の位置がずれる。しかも、その位置ずれ量は温度が変化する毎に異なる。この結果、温度が変化する毎に高周波モジュールの高周波特性が変化する、という問題がある。

特許第３３３６９８２号公報

実施形態は、温度差に伴う破損を抑制し、かつ温度変化があっても高周波特性が変化することを抑制することができる高周波モジュールを提供することを目的とする。

実施形態に係る高周波モジュールは、高周波部品と、前記高周波部品の実装面が接触するベースプレートと、前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートが所定温度より高いときに前記高周波部品の側面から離間し、前記ベースプレートが前記所定温度以下のときに前記高周波部品の側面を挟持する固定部と、を備える。

第１の実施形態に係る高周波モジュールを示す斜視図である。第１の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す上面図である。図２Ａの一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った高周波モジュールの断面図である。実装温度での環境下における凹部の様子を示すベースプレートの上面図である。極低温の環境下における凹部の様子を示すベースプレートの上面図である。高周波部品の実装方法を説明するための図であって、図２Ｂに相当する断面図である。高周波部品の実装方法を説明するための図であって、図２Ｂに相当する断面図である。第１の実施形態の変形例に係る高周波モジュールを示す図であって、図２Ｂに対応する断面図である。第２の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す上面図である。図７Ａの一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った高周波モジュールの断面図である。実装温度での環境下における凸部の様子を示すベースプレートの上面図である。極低温の環境下における凸部の様子を示すベースプレートの上面図である。高周波部品の実装方法を説明するための図であって、図７Ｂに相当する断面図である。高周波部品の実装方法を説明するための図であって、図７Ｂに相当する断面図である。第２の実施形態の変形例に係る高周波モジュールを示す図であって、図７Ｂに対応する断面図である。第３の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す上面図である。図１２Ａの一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った高周波モジュールの断面図である。実装温度での環境下における複数の凸部の様子を示すベースプレートの上面図である。極低温の環境下における複数の凸部の様子を示すベースプレートの上面図である。第３の実施形態の変形例に係る高周波モジュールを示す図であって、図１２Ｂに対応する断面図である。ベースプレートの変形例を模式的に示す上面図である。図１５Ａの一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿ったベースプレートの断面図である。

以下に、実施形態に係る高周波モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す斜視図である。また、図２Ａは、第１の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す上面図であり、図２Ｂは、図２Ａの一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った高周波モジュールの断面図である。

図１、図２Ａ、および図２Ｂに示されるように、第１の実施形態に係る高周波モジュール１０は、冷却装置１００上に配置され、極低温である所定温度の環境下において動作するモジュールである。なお、本願において、「所定温度」とは、例えば窒素の沸点（−１９５．８℃）である。

高周波モジュール１０は、ベースプレート１１および高周波部品１２を具備しており、ベースプレート１１に高周波部品１２を実装することによって構成される。

高周波部品１２は、高周波半導体装置、高周波回路装置、または高周波回路部品であって、実質的に平坦な実装面１２ｍ（図２Ｂ）を下面に有する。高周波部品１２がベースプレート１１に実装されたとき、高周波部品１２の実装面１２ｍは、ベースプレート１１に接触している。

なお、上記「実質的に平坦な実装面１２ｍ」とは、高周波部品１２の実装のために故意に形成した凹凸がない状態の実装面１２ｍを意味する。

高周波部品１２の一例である高周波半導体装置は、例えば銅（Ｃｕ）、または銅タングステン（ＣｕＷ）等によって構成されるパッケージ基板を含むパッケージ内に、所望の高周波半導体チップを配置することによって構成されている。パッケージ内に配置される高周波半導体チップは、所定温度以下（例えば窒素の沸点以下）の極低温の環境下において超伝導特性を有する半導体チップである。

高周波部品１２の他の一例である高周波回路装置は、例えばアルミナ（酸化アルミニウム：Ａｌ_２Ｏ_３）等によって構成される回路基板の上面上に所望の高周波回路を設けることによって構成されている。高周波回路装置は、所定温度以下（例えば窒素の沸点以下）の極低温の環境下において超伝導特性を有する高周波回路装置である。

高周波部品１２のさらに他の一例である高周波回路部品は、例えばアルミナ（酸化アルミニウム：Ａｌ_２Ｏ_３）等によって構成されるチップ用基板の上面上にチップコンデンサ、チップ抵抗等を設けることによって構成されている。高周波回路部品は、所定温度以下（例えば窒素の沸点以下）の極低温の環境下において超伝導特性を有する高周波回路装置である。

このように、高周波部品１２は、パッケージ基板、回路基板、チップ用基板、等の高周波部品用基板を備えており、所定温度以下（例えば窒素の沸点以下）の極低温の環境下において超伝導特性を有する部品である。

高周波部品１２が実装されるベースプレート１１は、高周波部品１２において発せられる熱を冷却装置１００に放熱し、高周波部品１２を冷却する板体である。ベースプレート１１は、高周波部品１２の高周波部品用基板の熱膨張係数（以下、本願において高周波部品１２の熱膨張係数と称する。）より大きい熱膨張係数を有する材料によって構成される、例えば四角形の板体であって、銅モリブデン（ＣｕＭｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導性に優れた金属材料によって構成される。

なお、ベースプレート１１は、高周波部品１２の熱膨張係数より５×１０^−６[／Ｋ]以上大きい熱膨張係数を有する材料によって構成されることが好ましいが、この理由については後述する。

図２Ｂに示すように、このベースプレート１１の上面には、上面から下面方向に向かって延伸するように設けられた凹部１３が設けられている。凹部１３は、例えば直方体状のベースプレート材を切削加工する等して設けられている。この凹部１３は、高周波部品１２が実装される部分であって、側面１３ｓと底面１３ｂによって構成されている。側面１３ｓは、高周波部品１２を挟持して固定する固定部であり、底面１３ｂは、側面１３ｓによって囲まれかつ高周波部品１２の実装面１２ｍが接触する、実装面１２ｍに対して相似形状のベースプレート１１の一面である。

なお、本実施形態において、凹部１３はベースプレート１１の上面に設けられているとしたが下面、側面にあっても良い。本実施形態、および以下の実施形態において、ベースプレートの上面、下面、側面を総称して、ベースプレートの表面とする。

ベースプレート１１に設けられた凹部１３は、ベースプレート１１の温度変化に伴う伸縮によって伸縮するが、本実施形態において、極低温である所定温度の環境下における凹部１３の深さＤ１は、高周波部品１２の高さＨより浅くなっている（図２Ｂ）。

以下に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、凹部１３についてより詳細に説明する。図３Ａは、ベースプレート１１に高周波部品１２を実装するときの温度（実装温度）での環境下における凹部１３の様子を示すベースプレート１１の上面図であり、図３Ｂは、極低温の環境下における凹部１３の様子を示すベースプレート１１の上面図である。なお、図３Ａおよび図３Ｂに記載されている点線は、高周波部品１２を示している。

図３Ａに示すように、凹部１３は、所定温度より高い温度（例えば室温等の実装温度）の環境下において、底面１３ｂの面積が、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積より大きくなるように設けられている。さらに、図３Ｂに示すように、凹部１３は、所定温度以下の極低温（例えば窒素の沸点以下の温度）の環境下において、底面１３ｂの面積が、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積より小さくなるように設けられている。なお、このような底面１３ｂの面積の変化は、温度変化に基づくベースプレート１１の伸縮による。

再度図１、図２Ａ、および図２Ｂを参照する。このような高周波モジュール１０は、冷却装置１００上に配置される。なお、冷却装置１００については限定されないが、例えば、液体窒素等の寒材を充填可能な銅等の箱体によって構成されている。

高周波モジュール１０が冷却装置１００上に配置されることによってベースプレート１１が極低温である所定温度以下となったとき、高周波部品１２はベースプレート１１に設けられた凹部１３の側面１３ｓである固定部に挟持されており、このようにして、高周波部品１２がベースプレート１１に実装されている。

次に、高周波部品１２の実装方法について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５はそれぞれ、高周波部品の実装方法を説明するための図であって、図２Ｂに相当する断面図である。

まず、所定温度より高い温度の環境下において、図４に示すように、ベースプレート１１の凹部１３に高周波部品１２を配置する。高周波部品１２は、凹部１３の底面１３ｂと高周波部品１２の実装面１２ｍとの間に接合材を介在させずに配置される。所定温度より高い温度の環境下において、凹部１３の底面１３ｂの面積は、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積よりも大きくなっている（図３Ａ）。したがって、高周波部品１２は実装面１２ｍ以外の部分において、凹部１３を含むベースプレート１１から離間している。

次に、図５に示すように、冷却装置１００上にベースプレート１１を配置し、ベースプレート１１を、所定温度まで冷却する。すると、凹部１３の底面１３ｂの面積が高周波部品１２の実装面１２ｍの面積よりも小さくなるように凹部１３が収縮する（図３Ｂ）。この結果、凹部１３の側面１３ｓである固定部が高周波部品１２の側面に接触して、固定部が高周波部品１２を挟持する。このようにして高周波部品１２は、ベースプレート１１に実装される。なお、高周波部品１２が凹部１３に配置されていない場合、凹部１３は、底面１３ｂの面積が高周波部品１２の実装面１２ｍの面積よりも小さくなるように収縮するが、高周波部品１２が凹部１３に配置されている場合、凹部１３の収縮は、高周波部品１２に阻害され、凹部１３は、底面１３ｂの面積が高周波部品１２の実装面１２ｍの面積に実質的に一致するまで収縮する。

なお、ベースプレート１１を所定温度よりさらに低い温度まで冷却してもよい。この場合であっても、高周波部品１２は凹部１３の側面１３ｓである固定部に挟持されるため、高周波部品１２をベースプレート１１に実装することができる。

以上に説明したように、ベースプレート１１の凹部１３を、所定温度より高い温度（例えば室温）の環境下においては底面１３ｂが高周波部品１２の実装面１２ｍより大きくなるように設けておき、ベースプレート１１を所定温度以下の極低温の環境下に配置することによる凹部１３の収縮によって、高周波部品１２は、ベースプレート１１に実装される。したがって、上述したように、ベースプレート１１は、高周波部品１２の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料によって構成される必要がある。ベースプレート１１の熱膨張係数と高周波部品１２の熱膨張係数との差が５×１０^−６[／Ｋ]以上である場合、高周波部品１２に対するベースプレート１１の収縮率を十分に大きくできるため、より確実に高周波部品１２をベースプレート１１に実装することができる。したがって、ベースプレート１１は、高周波部品１２の熱膨張係数より５×１０^−６[／Ｋ]以上大きい熱膨張係数を有する材料によって構成されることが好ましい。反対に、ベースプレート１１の熱膨張係数と高周波部品１２の熱膨張係数との差が５×１０^−６[／Ｋ]より小さい場合、高周波部品１２に対するベースプレート１１の収縮率を十分に大きくできなくなり、ベースプレート１１に対する高周波部品１２の実装の信頼性が低下する。

以上に説明した第１の実施形態によれば、ベースプレート１１に対して接合材を介さずに高周波部品１２が固定されるため、高周波モジュール１０の温度変化による破損を抑制することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、高周波部品１２に対する凹部１３の収縮によって、高周波部品１２がベースプレート１１に固定される。ここで、凹部１３は、自身の大きさ（凹部１３の底面１３ｂの面積および凹部１３の深さＤ１）がベースプレート１１の温度変化によって伸縮するのみであり、ベースプレート１１に対する凹部１３の位置は、温度毎に一意に決まっている。したがって、ベースプレート１１に対して一定の位置に高周波部品１２を実装することができ、高周波モジュール１０の高周波特性の変化を抑制することができる。

＜第１の実施形態の変形例＞
図６は、第１の実施形態の変形例に係る高周波モジュール１０´を示す図であって、図２Ｂに対応する断面図である。図６に示すように、底面１３ｂおよび側面１３ｓ´によって構成される凹部１３´を備える高周波モジュール１０´において、所定温度の環境下における凹部１３´の深さＤ１´は、高周波部品１２の高さＨ以上の深さであってもよい。このような高周波モジュール１０´であっても、第１の実施形態に係る高周波モジュール１０と同様の効果を得ることができる。

＜第２の実施形態＞
図７Ａは、第２の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す上面図であり、図７Ｂは、図７Ａの一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った高周波モジュールの断面図である。以下に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、第２の実施形態に係る高周波モジュールについて説明する。なお、以下の第２の実施形態に係る高周波モジュール２０の説明において、第１の実施形態に係る高周波モジュール１０と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

第２の実施形態に係る高周波モジュール２０において、高周波部品１２が実装されるベースプレート２１は、第１の実施形態に係る高周波モジュール１０のベースプレート１１と同一材料によって構成されている。

このベースプレート２１の上面上には、凸部２２がリング状に設けられている。凸部２２は、例えば直方体状のベースプレート材を切削加工する等して設けられており、ベースプレート２１と同一材料によって構成されている。しかし、凸部２２の形成方法および凸部２２の構成材料についてはこれに限定されない。

凸部２２および凸部２２で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕは、高周波部品１２が実装される部分である。凸部２２の側面２２ｓは、高周波部品１２を挟持して固定する固定部である。また、凸部２２で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕは、高周波部品１２の実装面１２ｍが接触する部分である。したがって、凸部２２は、凸部２２で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕが高周波部品１２の実装面１２ｍに対して相似形状となるようにリング状に設けられている。

ベースプレート２１に設けられた凸部２２は、ベースプレート２１の温度変化に伴う伸縮によって伸縮するが、本実施形態において、極低温である所定温度の環境下における凸部２２の高さＨ１は、高周波部品１２の高さＨより低くなっている（図７Ｂ）。

以下に、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、凸部２２についてより詳細に説明する。図８Ａは、ベースプレート２１に高周波部品１２を実装するときの温度（実装温度）での環境下における凸部２２の様子を示すベースプレート２１の上面図であり、図８Ｂは、極低温の環境下における凸部２２の様子を示すベースプレート２１の上面図である。なお、図８Ａおよび図８Ｂに記載されている点線は、高周波部品１２を示している。

図８Ａに示すように、凸部２２は、所定温度より高い温度（例えば室温等の実装温度）の環境下において、凸部２２で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積が、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積より大きくなるように設けられている。さらに、図８Ｂに示すように、凸部２２は、所定温度以下の環境下において、凸部２２で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積が、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積より小さくなるように設けられている。なお、このような凸部２２で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積の変化は、温度変化に基づくベースプレート２１の伸縮による。

再度図７Ａおよび図７Ｂを参照する。このような高周波モジュール２０は、冷却装置１００上に配置される。高周波モジュール２０が冷却装置１００上に配置されているとき、ベースプレート２１は極低温である所定温度となる。このとき、高周波部品１２はベースプレート２１に設けられた凸部２２の側面２２ｓである固定部に挟持されており、このようにして、高周波部品１２がベースプレート２１に実装されている。

次に、高周波部品１２の実装方法について、図９および図１０を参照して説明する。図９および図１０はそれぞれ、高周波部品の実装方法を説明するための図であって、図７Ｂに相当する断面図である。

まず、所定温度より高い温度の環境下において、図９に示すように、凸部２２で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕ上に高周波部品１２を配置する。高周波部品１２は、凸部２２で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕと高周波部品１２の実装面１２ｍとの間に接合材を介在させずに配置される。所定温度より高い温度の環境下において、凸部２２で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積は、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積よりも大きくなっている（図８Ａ）。したがって、高周波部品１２は実装面１２ｍ以外の部分において、ベースプレート２１および凸部２２から離間している。

次に、図１０に示すように、冷却装置１００上にベースプレート２１を配置し、ベースプレート２１を、所定温度まで冷却する。すると、凸部２２で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積が高周波部品１２の実装面１２ｍの面積よりも小さくなるようにベースプレート２１が縮小する（図８Ｂ）。この結果、凸部２２の側面２２ｓである固定部が高周波部品１２の側面に接触して、固定部が高周波部品１２を挟持する。このようにして高周波部品１２は、ベースプレート２１に実装される。

なお、ベースプレート２１を所定温度よりさらに低い温度まで冷却してもよい。この場合であっても、高周波部品１２は凸部２２の側面２２ｓである固定部に挟持されるため、高周波部品１２をベースプレート２１に実装することができる。

以上に説明した第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の理由により、温度変化による破損の抑制が可能であり、さらに、ベースプレート２１に対して一定の位置に高周波部品１２を実装することができ高周波特性の変化の抑制が可能な高周波モジュール２０を提供することができる。

＜第２の実施形態の変形例＞
図１１は、第２の実施形態の変形例に係る高周波モジュールを示す図であって、図７Ｂに対応する断面図である。図１１に示すように、側面２２ｓ´を有する凸部２２´を備える高周波モジュール２０´において、所定温度の環境下における凸部２２´の高さＨ１´は、高周波部品１２の高さＨ以上であってもよい。このような高周波モジュール２０´であっても、第２の実施形態に係る高周波モジュール２０と同様の効果を得ることができる。

＜第３の実施形態＞
図１２Ａは、第３の実施形態に係る高周波モジュールを模式的に示す上面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った高周波モジュールの断面図である。以下に、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して、第３の実施形態に係る高周波モジュール３０について説明する。なお、以下の第３の実施形態に係る高周波モジュール３０の説明において、第２の実施形態に係る高周波モジュール２０と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

第３の実施形態に係る高周波モジュール３０において、高周波部品１２が実装されるベースプレート２１の上面上には、複数の凸部３１がリング状に配列されて設けられている。すなわち、複数の凸部３１は、第２の実施形態に係る高周波モジュール２０の凸部２２を複数に分割した構成となっている。

複数の凸部３１および複数の凸部３１で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕは、高周波部品１２が実装される部分である。複数の凸部３１の複数の側面３１ｓは、高周波部品１２を挟持して固定する固定部である。また、複数の凸部３１で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕは、高周波部品１２の実装面１２ｍが接触する部分である。したがって、複数の凸部３１は、複数の凸部３１で囲まれたベースプレート２１の上面２１ｕが高周波部品１２の実装面１２ｍに対して相似形状となるようにリング状に設けられている。

ベースプレート２１に設けられた複数の凸部３１は、ベースプレート２１の温度変化に伴う伸縮によって伸縮するが、本実施形態において、極低温である所定温度の環境下における複数の凸部３１の各々の高さＨ２は、高周波部品１２の高さＨより低くなっている（図１２Ｂ）。

以下に、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して、複数の凸部３１についてより詳細に説明する。図１３Ａは、ベースプレート２１に高周波部品１２を実装するときの温度（実装温度）での環境下における複数の凸部３１の様子を示すベースプレート２１の上面図であり、図１３Ｂは、極低温の環境下における複数の凸部３１の様子を示すベースプレート２１の上面図である。なお、図１３Ａおよび図１３Ｂに記載されている点線は、高周波部品１２を示している。

図１３Ａに示すように、複数の凸部３１は、所定温度より高い温度（例えば室温等の実装温度）の環境下において、複数の凸部３１で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積（図中の一点鎖線で囲われる部分の面積）が、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積より大きくなるように設けられている。さらに、図１３Ｂに示すように、複数の凸部３１は、所定温度以下の環境下において、複数の凸部３１で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積（図中の一点鎖線で囲われる部分の面積）が、高周波部品１２の実装面１２ｍの面積より小さくなるように設けられている。なお、このような複数の凸部３１で囲まれるベースプレート２１の上面２１ｕの面積の変化は、温度変化に基づくベースプレート２１の伸縮による。

再度図１２Ａおよび図１２Ｂを参照する。このような高周波モジュール３０は、冷却装置１００上に配置される。高周波モジュール３０が冷却装置１００上に配置されているとき、ベースプレート２１は所定温度となる。このとき、高周波部品１２はベースプレート２１に設けられた複数の凸部３１の複数の側面３１ｓである固定部に挟持されており、このようにして、高周波部品１２がベースプレート２１に実装されている。

なお、ベースプレート２１を所定温度よりさらに低い温度まで冷却してもよい。この場合であっても、高周波部品１２は複数の凸部３１の複数の側面３１ｓである固定部に挟持されるため、高周波部品１２をベースプレート２１に実装することができる。

以上に説明した複数の凸部３１を有するベースプレート２１に高周波部品１２を実装する方法は、リング状の凸部２２を有するベースプレート２１に高周波部品１２を実装する方法と同様である。

以上に説明した第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様の理由により、温度変化による破損の抑制が可能であり、さらに、ベースプレート２１に対して一定の位置に高周波部品１２を実装することができ高周波特性の変化の抑制が可能な高周波モジュール３０を提供することができる。

さらに、第３の実施形態によれば、複数の凸部３１が互いに離間しているため、複数の凸部３１の形成位置を変えることなく、様々な形状の高周波部品を固定することができる。したがって、第２の実施形態に係る高周波モジュール２０と比較して、汎用性を向上させることができる。

＜第３の実施形態の変形例＞
図１４は、第３の実施形態の変形例に係る高周波モジュールを示す図であって、図１２Ｂに対応する断面図である。図１４に示すように、側面３１ｓ´を有する凸部３１´を備える高周波モジュール３０´において、所定温度の環境下における複数の凸部３１´の高さＨ２´は、高周波部品１２の高さＨ以上の高さであってもよい。このような高周波モジュール３０´であっても、第３の実施形態に係る高周波モジュール３０と同様の効果を得ることができる。

以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば冷却装置をベースプレートに組み込んでもよい。例えば図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、ベースプレート１１の内部に、液体窒素等の寒材を流すことができる流路１０１を設けてもよい。この場合、流路１０１内に寒材を流すことによってベースプレート１１を冷却できるため、冷却装置１００は不要となり、冷却装置を含めた高周波モジュールの小型化が可能となる。なお、流路１０１は、ベースプレート２１に設けてもよい。

１０、１０´、２０、２０´、３０、３０´・・・高周波モジュール
１１・・・ベースプレート
１２・・・高周波部品
１２ｍ・・・実装面
１３、１３´・・・凹部
１３ｂ・・・底面
１３ｓ、１３ｓ´・・・側面
２１・・・ベースプレート
２１ｕ・・・ベースプレートの上面
２２、２２´、３１、３１´・・・凸部
２２ｓ、２２ｓ´、３１ｓ、３１ｓ´・・・側面
１００・・・冷却装置
１０１・・・流路

Claims

高周波部品と、
前記高周波部品の実装面が接触するベースプレートと、
前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートが所定温度より高いときに前記高周波部品の側面から離間し、前記ベースプレートが前記所定温度以下のときに前記高周波部品の側面を挟持する固定部と、
を備える高周波モジュール。
前記固定部は、前記ベースプレートが前記所定温度以下のときに、前記固定部で囲まれる前記ベースプレートの面積が前記高周波部品の実装面の面積より狭くなるように設けられる、請求項１に記載の高周波モジュール。
前記固定部は、前記ベースプレートの表面に設けられた凹部の側面である、請求項１または２に記載の高周波モジュール。
前記固定部は、前記ベースプレートの表面に設けられた凸部の側面である、請求項１または２に記載の高周波モジュール。
前記凸部は、前記ベースプレートの表面にリング状に設けられる、請求項４に記載の高周波モジュール。
前記リング状の前記凸部は、複数に分割されている、請求項５に記載の高周波モジュール。
前記ベースプレートの熱膨張係数は、前記高周波部品の熱膨張係数より大きい、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
前記ベースプレートの熱膨張係数と前記高周波部品の熱膨張係数との差は、５×１０^−６[／Ｋ]以上である、請求項７に記載の高周波モジュール。
前記所定温度は窒素の沸点であり、
前記高周波部品は、超伝導特性を有する部品である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
前記高周波部品は、高周波回路装置、または高周波回路部品である、請求項９に記載の高周波モジュール。
前記高周波部品は、高周波半導体装置である、請求項９に記載の高周波モジュール。