JP2968734B2 - マイクロ波ic用パッケージ - Google Patents

マイクロ波ic用パッケージ

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JP2968734B2 JP8246034A JP24603496A JP2968734B2 JP 2968734 B2 JP2968734 B2 JP 2968734B2 JP 8246034 A JP8246034 A JP 8246034A JP 24603496 A JP24603496 A JP 24603496A JP 2968734 B2 JP2968734 B2 JP 2968734B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
    • H01L2924/1616Cavity shape

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  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は主としてマイクロ波
やミリ波帯で使用されるマイクロ波IC(MIC)用パ
ッケージに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のMIC用パッケージの一
つが、特開平6−53340号公報に開示されている。
以下、このMIC用パッケージについて、図3の断面図
を参照して説明する。なお、図3では符号を変更してあ
る。
【0003】このMIC用パッケージは、金属性のヘッ
ダー13の一面であるMIC4の搭載面側に金属性のキ
ャップ11のシール部11aを固着し、MIC4を気密
封止している。MIC4はマイクロ波回路をセラミック
基板等のMIC基板に搭載した集積回路である。
【0004】また、キャップ11の内側にはバネ性を有
する仕切り板11cを設けている。シール部11aをヘ
ッダー13に固着することによって、仕切り板11cの
先端部11bはヘッダー13の凹部分に押し付けられて
接触し、ヘッダー13の一面とキャップ11とに囲まれ
る空間は二つの仕切り板11cで仕切られる。これら仕
切り板11cで仕切られる空間は、幅≒a3,高さ≒b
5の導波管と見なされる。MIC4から発生または放射
される高周波数信号は、上記空間を導波管モードのカッ
トオフ周波数fc以上の周波数,つまりカットオフ波長
λc以下の波長の周波数では伝搬可能となる。高周波数
信号の導波管モードによる伝搬はMIC4の回路特性を
劣化させる原因の一つになる。
【0005】上記空間の最低次モードであるTE10導
波管モードのカットオフ波長λcは≒2×a3となる。
即ち、図3のマイクロ波IC用パッケージは、仕切り板
11aがMIC4近傍に形成される一種の導波管の幅を
キャップ11の内径のa4からa3まで減少させること
により、MIC4近傍を伝搬する不要モード高周波数信
号のカットオフ波長λcをほぼ2×a4からほぼ2×a
3に低下させる,つまりカットオフ周波数fcを上昇さ
せる効果がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロ波IC用パッケージは、MIC近傍を伝搬する不要モ
ード(導波管モード)高周波数信号のカットオフ周波数
fcを高くするために、固有の仕切り板を内側に一体化
した汎用性の低いキャップを必要とするという欠点があ
った。
【0007】また、このマイクロ波IC用パッケージ
は、上記キャップの内側に上記仕切り板を設けるには、
仕切り板に正確な形状・寸法とばね性を兼ね備えた加工
をするとともに,キャップと仕切り板との間の位置関係
を正確に保つ必要があるので、非常に精密な工作が必要
となるという欠点があった。
【0008】ここで、ミリ波帯などの高周波数帯で使用
するMICに対しても高集積化の要求が高まっており、
生産性向上のためにはマイクロ波用パッケージの共通化
も重要な課題となっている。
【0009】従って本発明の目的は、不要モード伝搬の
可能性を減少させて大きな集積度のマイクロ波ICを使
用可能とするとともに、共通化が容易で工作性および生
産性のよいマイクロ波IC用パッケージを提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるマイクロ波
IC用パッケージは、マイクロ波ICを一面に搭載する
金属性のヘッダーと、前記マイクロ波ICを囲むように
前記ヘッダーの一面に固着される金属性のキャップとを
備えるマイクロ波IC用パッケージにおいて、前記ヘッ
ダーの一面と前記キャップの内面との間に挟み込まれる
状態で前記両者に二つの先端部及び天板がそれぞれ圧接
し,前記ヘッダーの一面と前記キャップの内面とで形成
される空間における導波管モードのカットオフ周波数を
上昇させる導電性板ばねをさらに備えている。
【0011】前記マイクロ波IC用パッケージは、前記
導電性板ばねが、前記ヘッダーの一面と前記キャップと
で構成される空間を前記マイクロ波ICの短辺側に関し
て複数に仕切っている構成をとることができる。
【0012】該マイクロ波IC用パッケージの一つは、
前記キャップの内面と前記ヘッダーの一面とを固着させ
ることにより、前記導電性板ばねが、前記両者に挟み込
まれると共に,二つの前記先端部が前記キャップの外周
方向にそれぞれ押し広げられる構成をとることができ
る。
【0013】該マイクロ波IC用パッケージの別の一つ
は、前記マイクロ波ICの表面が、ほぼ方形をなす構成
をとることができる。
【0014】本発明によるマイクロ波IC用パッケージ
は、上記導電性ばねによりマイクロ波IC近傍における
導波管モードのカットオフ周波数を上昇させている。こ
の導電性板ばねはヘッダーおよびキャップとは別に製作
し、上記ヘッダーおよび上記キャップには追加の加工を
施していない。従って、このマイクロ波IC用パッケー
ジは、大きな集積度のマイクロ波ICであっても、不要
モード伝搬の可能性減少により特性劣化の恐れが減少し
ているとともに、共通化が容易で工作性および生産性が
よいという特徴がある。
【0015】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
【0016】図1は本発明によるマイクロ波IC(MI
C)用パッケージの一実施の形態を示す構造図であり、
(a)は一部截欠した上面図、(b)は(a)のA1−
A2断面図である。
【0017】このMIC用パッケージは、金属性のヘッ
ダー3の一面に設けた凸部3aにMIC4を搭載してい
る。ヘッダー3の外周およびMIC4の外周はほぼ方形
をなし、MIC4の短辺幅はaである。キャップ1のシ
ール部1aはヘッダー3の上記一面,凸部3aの外周部
分に固着される。
【0018】また、キャップ1の内側(内面)とヘッダ
ー3の一面との間には、MIC4の長辺を囲むように導
電性を有する仕切り板ばね2を設けている。キャップ1
とヘッダー3との固着により、仕切り板ばね2はヘッダ
ー3の凸部3aとキャップ1の内面とに挟み込まれる状
態で両者に接触する。つまり、MIC4の面位置にほぼ
対応する仕切り板ばね2の天板2cがキャップ1の内面
に接触する。MIC4の長辺に対応する天板2cの両端
からヘッダー3の方にはそれぞれ側板2bを折り曲げて
おり、側板2bの先端部に形成した二つの先端部2aが
ヘッダー3の凸部3aに接触する。固着のためにキャッ
プ1をヘッダー3の方に移動させあるいは接触させる
と、仕切り板ばね2の先端部2aはMIC4の近傍から
キャップ1の近い方の外周方向に押し広げられ、また先
端部2aはバネ性によりヘッダー3の凸部3aにほぼ隙
間なく押付けられて固定される。
【0019】仕切り板ばね2はヘッダー3の一面とキャ
ップ1の内面とで構成される空間を複数に仕切ってい
る。図1での仕切り方は、図1(b)で明らかなとお
り、ヘッダー3の一面とキャップ1の内面とで形成され
たほぼ方形をなす空間をMIC4の短辺側に関して3つ
に仕切っている。
【0020】ここで、MIC4が扱う高周波数信号がM
IC4内の回路,例えばマイクロストリップ線路のみに
拘束されずに導波管モードで伝搬すると、上述のとおり
にMIC4の特性劣化を生じやすい。いま、仕切り板ば
ね2の内側とヘッダー3の凸部3aとが囲む空間がMI
C4を囲む空間を形成している。この空間は高さがほぼ
b1,幅がほぼa1のMIC4の長手(長辺)方向に延
びる導波管と考えることができる。幅a1は仕切り板ば
ね2の二つの側板2b間の平均距離である。このMIC
4近傍におけるTE10導波管モードのカットオフ波長
λcは、≒2a1であり、キャップ1の内面の幅a4
(図3のキャップ11の幅と同じとして)によるカット
オフ波長λc≒2×a4より大幅に低下していることは
明らかである。なお一般に、高さb1は幅a1より小さ
く、高さb1方向における導波管モードのカットオフ波
長λcはさらに小さくなる。
【0021】上述のとおり、ヘッダー3とキャップ1に
囲まれた空間が仕切り板ばね2によって複数の空間に仕
切られることにより、MIC4の面に相対する空間は幅
a1内に限定され、この空間におけるTE10モードの
カットオフ周波数fcは仕切り板ばね2のないときより
高くなる。従って、この仕切り板ばね2の幅a1を適切
に設定し、TE10モードのカットオフ周波数fcをM
IC4の扱う高周波数信号の周波数より高くすると、M
IC用パッケージ内において、MIC4から発生する不
要導波管モード信号の伝搬を阻止することができ、不要
モード信号の混入によるMIC4の特性劣化を防止する
ことができる。
【0022】上述のとおり、このマイクロ波IC用パッ
ケージの導波管モードに対するカットオフ周波数fc
は、MIC4を囲む仕切り板ばね2の幅a1によってほ
ぼ決定され、キャップ1の寸法が一定であってもこの仕
切り板ばね2の幅a1を変えることによってTE10導
波管モードのカットオフ周波数fcを所望の値にするこ
とができる。
【0023】図2は図1のマイクロ波IC用パッケージ
の組立説明図である。
【0024】いま、ヘッダー3の凸部3aにはロー付け
等で短辺幅aのMIC4の接地導体面が固着されてい
る。仕切り板ばね2の天板2cはMIC4の面とほぼ同
じ大きさである。MIC4の長辺に対応する天板2cの
両端からヘッダー3の方にはそれぞれ側板2bを折り曲
げている。側板2bの先端部の各各にはヘッダー3の凸
部3aにほぼ平行になるように二つの先端部2aを形成
している。先端部2aとの共有点における二つの側板2
b間の距離a2は、MIC4の短辺幅aより僅かに大き
くしている。
【0025】いま、キャップ1のシール部1aの下端か
らキャップ1の内面までの長さをb3,ヘッダー3の一
面におけるシール部1a固着面と凸部3a面との段差を
b4とすると、(導波管空間の高さ=キャップ1の内面
からベッダー3の凸部3aの面までの高さ)b1=(b
3−b4)である。仕切り板ばね2の天板2cの内側か
ら先端部2aまでの側板2bの長さb2は、高さb1よ
り僅かに大きな値にしている。
【0026】キャップ1とヘッダー3との溶接等による
固着の際に、仕切り板ばね2の先端部2aはMIC4を
跨ぐ形でヘッダー3の凸部3aの面に置かれる。固着の
ためにキャップ1のシール部1aがヘッダー3の対応部
分に接触するようにキャップ1を移動させると、仕切り
板ばね2は天板2cと先端部2aとの間に圧力を受け、
二つの先端部2aは互いの間隔が広げられるとともにヘ
ッダー3の凸部3aに押付けられてほぼ隙間なく接触す
る。この状態では仕切り板ばね2の天板2cもキャップ
1の内面に圧接した状態にあり、仕切り板ばね2はヘッ
ダー3の凸部3aとキャップ1の内面とに挟み込まれた
状態にある。また、仕切り板ばね2の側板2b間の平均
間隔a1は仕切り板ばね2が圧力を受ける前の間隔a2
より大きい。
【0027】ここで、図1の実施の形態によるマイクロ
波IC用パッケージは上面から見た外形がほぼ方形であ
るが、本発明によるマイクロ波IC用パッケージの外形
は円形であってもよい。外形が円形の場合には、上記仕
切り板ばねの側面は、MICの外周を円形に囲む形状と
し、さらに複数のスリ割りを入れて圧力によって先端部
を外側方向に拡げられる構成とすればよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ヘッダー
の一面とキャップの内面とに挟み込まれる状態で前記両
者に接触し,前記ヘッダーの一面と前記キャップの内面
とで形成される空間における導波管モードのカットオフ
周波数を上昇させる導電性板ばねを備えるので、マイク
ロ波IC用パッケージに内蔵するMIC近傍における不
要モードのカットオフ周波数を上昇させることができ、
ミリ波帯などの高周波数帯においても広い面積のパッケ
ージを使って大きな集積度が図れるという効果がある。
【0029】また本発明は、前記導電性板ばねを前記ヘ
ッダーおよび前記キャップとは別に製作し、前記ヘッダ
ーおよび前記キャップには追加の加工を施こす必要がな
いので、共通化が容易で工作性および生産性がよいとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるマイクロ波IC用パッケージの一
実施の形態を示す構造図であり、(a)は一部截欠した
上面図、(b)は断面図である。
【図2】図1のマイクロ波IC用パッケージの組立説明
図である。
【図3】従来のマイクロ波IC用パッケージの断面図で
ある。
【符号の説明】
1 キャップ 1a シール部 2 仕切り板ばね 2a 先端部 2b 側板 2c 天板 3 ヘッダー 3a 凸部 4 マイクロ波IC(MIC)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波ICを一面に搭載する金属性
    のヘッダーと、 前記マイクロ波ICを囲むように前記ヘッダーの一面に
    固着される金属性のキャップとを備えるマイクロ波IC
    用パッケージにおいて、 前記ヘッダーの一面と前記キャップの内面との間に挟み
    込まれる状態で前記両者に二つの先端部及び天板がそれ
    ぞれ圧接し,前記ヘッダーの一面と前記キャップの内面
    とで形成される空間における導波管モードのカットオフ
    周波数を上昇させる導電性板ばねをさらに備えることを
    特徴とするマイクロ波IC用パッケージ。
  2. 【請求項2】 前記導電性板ばねが、前記ヘッダーの一
    面と前記キャップの内面とで構成される空間を前記マイ
    クロ波ICの短辺側に関して複数に仕切っていることを
    特徴とする請求項1記載のマイクロ波IC用パッケー
    ジ。
  3. 【請求項3】 前記キャップの内面と前記ヘッダーの一
    面とを固着させることにより、前記導電性板ばねが、前
    記両者に挟み込まれると共に,二つの前記先端部が前記
    キャップの外周方向にそれぞれ押し広げられることを特
    徴とする請求項2記載のマイクロ波IC用パッケージ。
  4. 【請求項4】 前記マイクロ波ICの表面が、ほぼ方形
    をなすことを特徴とする請求項2記載のマイクロ波IC
    用パッケージ。
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