JP3211797B2 - High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same - Google Patents

High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP3211797B2
JP3211797B2 JP01117799A JP1117799A JP3211797B2 JP 3211797 B2 JP3211797 B2 JP 3211797B2 JP 01117799 A JP01117799 A JP 01117799A JP 1117799 A JP1117799 A JP 1117799A JP 3211797 B2 JP3211797 B2 JP 3211797B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integrated circuit
multilayer substrate
dielectric multilayer
frequency signal
wide portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01117799A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000216293A (en
Inventor
雅之 井田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP01117799A priority Critical patent/JP3211797B2/en
Publication of JP2000216293A publication Critical patent/JP2000216293A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3211797B2 publication Critical patent/JP3211797B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波信号用集積
回路パッケージ及びその製造方法に関し、特にミリ波帯
で使用される集積回路を気密封止するのに適した高周波
信号用集積回路パッケージ及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency signal integrated circuit package and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a high-frequency signal integrated circuit package suitable for hermetically sealing an integrated circuit used in a millimeter wave band. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ミリ波帯及びマイクロ波帯で使
用される半導体集積回路モジュールでは、信頼性を高め
るために気密封止構造を有することが必要である。しか
し、ミリ波帯では、マイクロ波帯で使用されているよう
なガラス封止を用いた同軸線路でのインターフェイスは
物理的な寸法が小さくなり、製作精度が厳しくなるた
め、あまり行われていなかった。
2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor integrated circuit module used in a millimeter wave band and a microwave band needs to have a hermetically sealed structure in order to improve reliability. However, in the millimeter wave band, the interface with a coaxial line using a glass seal such as that used in the microwave band has not been performed much because the physical dimensions are small and the manufacturing accuracy is strict. .

【0003】そこで、導波管を用いて半導体集積回路を
気密封止する技術が従来から提案されている。例えば、
1995年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエ
ティ大会諫演論文集1の136ページに掲載されている
「60GHz帯受信モジュール」では、高周波信号をマ
イクロストリップラインから導波管に直接変換して外部
に出力する構造が開示されている。図7(a)は、従来
の集積回路パッケージ(以下,従来例1という)の高周
波インターフェイス部分の構造を示す平面断面図、
(b)は,図7(a)のI−I線断面図である。
Therefore, a technique for hermetically sealing a semiconductor integrated circuit using a waveguide has been proposed. For example,
The “60-GHz band receiving module” described on page 136 of the IEICE Transactions on Electronics Society, 1995, is a structure that directly converts a high-frequency signal from a microstrip line to a waveguide and outputs the signal to the outside. Is disclosed. FIG. 7A is a plan sectional view showing a structure of a high-frequency interface portion of a conventional integrated circuit package (hereinafter, referred to as Conventional Example 1).
FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.

【0004】図8(a)及び(b)に示すように、従来
例1の集積回路パッケージは、金属等で作られたパッケ
ージベース部40と、そのパッケージベース部40内に
ほぼ垂直方向に延びて形成された導波管41と、パッケ
ージベース部40上に設けられ、端部が導波管41内に
位置するように配置された誘電体基板42と、金属等で
作られ、パッケージベース部42の上部を塞ぐ蓋部43
とを有する。誘電体基板42上には高周波信号を伝送す
るためのマイクロストリップライン44が設けられる。
As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the integrated circuit package of the prior art 1 has a package base 40 made of metal or the like, and extends in the package base 40 substantially vertically. And a dielectric substrate 42 provided on the package base 40 and arranged so that an end is located in the waveguide 41, and a package base portion made of metal or the like. Lid 43 closing the upper part of 42
And On the dielectric substrate 42, a microstrip line 44 for transmitting a high-frequency signal is provided.

【0005】誘電体基板42の端部上には、マイクロス
トリップライン44と接続され、マイクロストリップラ
イン44の伝送モードと導波管の伝送モードとを変換す
るためのマイクロストリップライン導波管変換器45が
設けられる。導波管41の下部には封止用誘電体基板4
6が貼り付けられ、これによってパッケージの気密封止
を実現している。
On the end of the dielectric substrate 42, a microstrip line 44 is connected to a microstrip line 44 for converting between the transmission mode of the microstrip line 44 and the transmission mode of the waveguide. 45 are provided. Under the waveguide 41, a sealing dielectric substrate 4 is provided.
6 is affixed, thereby achieving hermetic sealing of the package.

【0006】また、図9は、特開昭58−215802
号公報に開示されたMIC用パッケージ(以下、従来例
2という)を示す断面図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-215802.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an MIC package (hereinafter, referred to as Conventional Example 2) disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) Publication.

【0007】図9に示す従来のMICパッケージは、銅
等の金属からなるパッケージ本体50と、そのパッケー
ジ本体50の中央部に形成されキャリアを実装する凹部
51と、パッケージ本体50の両端部に形成され、凹部
51と連通する導波管52と、バッケージ本体50の上
部に溶接等で取り付けられる蓋53と、一部が導波管5
2内に突出する高周波入出力用端子のマイクロストリッ
プライン54と、導波管52の下部に接着され、石英ガ
ラス等の絶縁体材料からなる気密封止板55とを有す
る。
The conventional MIC package shown in FIG. 9 has a package body 50 made of metal such as copper, a concave portion 51 formed at the center of the package body 50 for mounting a carrier, and formed at both ends of the package body 50. A waveguide 52 communicating with the concave portion 51, a lid 53 attached to the upper portion of the package body 50 by welding or the like, and a portion of the waveguide 5
2 has a microstrip line 54 of a high frequency input / output terminal projecting into the inside 2 and an airtight sealing plate 55 adhered to a lower portion of the waveguide 52 and made of an insulating material such as quartz glass.

【0008】この場合、導波管52の一部又は全部に誘
電体を充填して気密封止した場合には、導波管52を小
さく形成することができるので、パッケージの小型化を
図ることができる。
In this case, when a part or the whole of the waveguide 52 is filled with a dielectric and hermetically sealed, the waveguide 52 can be formed small, so that the package can be downsized. Can be.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術には次のよ
うな課題がある。 (1)従来例1の集積回賂パッケージでは、導波管41
に貼り付けた誘電体基板46の部分で、インピーダンス
の不整合が発生し、反射係数が高くなるため、通過損失
が大きくなる。
The prior art has the following problems. (1) In the integrated bribery package of Conventional Example 1, the waveguide 41
Impedance mismatch occurs at the portion of the dielectric substrate 46 attached to the substrate, and the reflection coefficient increases, so that the passage loss increases.

【0010】図10は、従来の集積回路パッケージを用
いた場合の通過損失をシミュレーションしたグラフであ
る。図9から、従来の集積回路パッケージでは、周波数
が高くなるにつれて通過損失が増大することがわかる。
従って、従来例1の集積回路パッケージは、60GHz
以上のミリ波帯の周波数では採用することが困難であ
る。従来例2のMICパッケージにおいても、従来例1
のパッケージと同様に、気密封止板55の部分でインピ
ーダンス特性が悪くなり、通過損失が増大する。通過損
失を防止するため、気密封止板55を薄い低誘電率の材
料で作ることが考えられるが、気密封止板55が割れや
すくなるので、耐久性に問題がある。
FIG. 10 is a graph simulating the transmission loss when a conventional integrated circuit package is used. FIG. 9 shows that in the conventional integrated circuit package, the passing loss increases as the frequency increases.
Therefore, the integrated circuit package of Conventional Example 1 has a frequency of 60 GHz.
It is difficult to adopt the above-mentioned millimeter wave band frequencies. In the MIC package of Conventional Example 2,
As in the case of the package described above, the impedance characteristic is deteriorated in the portion of the hermetic sealing plate 55, and the passage loss increases. To prevent the passage loss, the hermetic sealing plate 55 may be made of a thin, low-dielectric-constant material. However, the hermetic sealing plate 55 is liable to be broken, and thus has a problem in durability.

【0011】(2)気密封止するために誘電体基板46
や気密封止板55を導波管41,52の下部に貼り付け
ているので、貼り付けに使用する接着剤や接着精度によ
る影響が顕著に出やすくなり、最適な特性を得ることが
困難である。
(2) Dielectric substrate 46 for hermetic sealing
And the hermetic sealing plate 55 are attached to the lower portions of the waveguides 41 and 52, so that the adhesive used for the attachment and the effect of the adhesion accuracy are likely to be remarkable, and it is difficult to obtain optimal characteristics. is there.

【0012】(3)導波管41,52内にアンテナ状に
突出しているマイクロストリップライン44,54によ
って伝送モードの変換が行われているため、広帯域の周
波数に対応することができない。その結果、用途が制限
される。
(3) Since the transmission mode is converted by the microstrip lines 44 and 54 projecting like antennas into the waveguides 41 and 52, it is impossible to cope with a wide frequency band. As a result, applications are limited.

【0013】上記課題を解決するため本発明者は特願平
10−193487号において新たな発明を出願してい
るが、本発明は、さらに改良を加えたものであり、ミリ
波帯の周波数で使用しても通過損失を低減でき、構造が
簡単であり、かつ、広帯域の周波数に対応できる高周波
信号用集積回略パッケージ及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
The present inventor has applied for a new invention in Japanese Patent Application No. 10-193487 in order to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide an integrated circuit package for high-frequency signals that can reduce a passing loss even when used, has a simple structure, and can support a wide frequency band, and a method of manufacturing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、接地電極に接続されるグ
ランド層を有し高周波信号用集積回路部品が実装された
誘電体多層基板と、この誘電体多層基板に設けられ幅広
部を備える導体のマイクロストリップラインと、前記誘
電体多層基板に取り付けられ、前記集積回路部品を囲う
ように開口が形成されたフレーム部材と、このフレーム
部材の前記開口を閉鎖する蓋部材と、前記幅広部の両側
に形成され、前記幅広部に電気的に接続されるとともに
前記誘電体多層基板を貫通して前記グランド層に電気的
に接触する導体とを有し、前記誘電体多層基板に前記マ
イクロストリップラインの幅広部を含む導波管部を形成
したことを特徴とする高周波信号用集積回路パッケージ
として構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a dielectric multilayer having a ground layer connected to a ground electrode and having a high-frequency signal integrated circuit component mounted thereon. A substrate, a microstrip line of a conductor provided on the dielectric multilayer substrate and having a wide portion, a frame member attached to the dielectric multilayer substrate and having an opening formed so as to surround the integrated circuit component; A lid member for closing the opening of the member, and a conductor formed on both sides of the wide portion, electrically connected to the wide portion and electrically contacting the ground layer through the dielectric multilayer substrate And a waveguide section including a wide portion of the microstrip line is formed on the dielectric multilayer substrate, thereby forming an integrated circuit package for high frequency signals.

【0015】この構成によれば、幅広部、この幅広部の
両側の導体及びグランド層とで囲まれた部分は周りがす
べてグランド面になっているので、誘電体導波管の管壁
の役割を果たし、誘電体多層基板に誘電体導波管を形成
する。したがって、この部分で高周波信号の伝送モード
を誘電体導波管の伝送モードに変換することができる。
According to this structure, the portion surrounded by the wide portion, the conductor on both sides of the wide portion, and the ground layer is entirely a ground plane, so that it serves as a tube wall of the dielectric waveguide. To form a dielectric waveguide on the dielectric multilayer substrate. Therefore, the transmission mode of the high-frequency signal can be converted into the transmission mode of the dielectric waveguide at this portion.

【0016】請求項2に記載の発明は、前記導体の幅を
前記幅広部の全長よりも長くしたことを特徴とする高周
波信号用集積回路パッケージとして構成してある。この
構成により、少なくとも幅広部の全長とほぼ同じ長さの
導波管を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an integrated circuit package for a high-frequency signal, wherein the width of the conductor is longer than the entire length of the wide portion. With this configuration, it is possible to obtain a waveguide having at least the same length as the entire length of the wide portion.

【0017】請求項3に記載の発明は、前記誘電体多層
基板はガラスセラミックであることを特徴とする高周波
信号用集積回路パッケージとして構成してある。このよ
うに、本発明において誘電体多層基板をガラスセラミッ
クとしても、同様の効果が得られる。
According to a third aspect of the present invention, the dielectric multilayer substrate is made of glass ceramic, and is configured as an integrated circuit package for high frequency signals. Thus, the same effect can be obtained even when the dielectric multilayer substrate is made of glass ceramic in the present invention.

【0018】請求項4に記載の発明は、誘電体多層基板
に高周波信号用集積回路部品を実装するとともに導体に
よってマイクロストリップラインを形成する工程と、こ
のマイクロストリップラインの一部を広げて幅広部を形
成する工程と、前記幅広部の両側に前記幅広部に電気的
に接続させて形成され、かつ、前記誘電体多層基板を貫
通して前記グランド層に電気的に接触する導体を形成す
る工程と、前記高周波信号用集積回路部品を囲むように
開口が形成されたフレーム部材を前記誘電体多層基板に
取り付る工程とを有し、前記誘電体多層基板に前記マイ
クロストリップラインの幅広部を含む導波管部を形成し
たことを特徴とする高周波信号用集積回路パッケージの
製造方法としてある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a process of mounting a high frequency signal integrated circuit component on a dielectric multilayer substrate and forming a microstrip line by a conductor, and widening a part of the microstrip line by widening the microstrip line. And forming conductors formed on both sides of the wide portion so as to be electrically connected to the wide portion and penetrating through the dielectric multilayer substrate and electrically contacting the ground layer. And attaching a frame member having an opening to surround the high-frequency signal integrated circuit component to the dielectric multilayer substrate, wherein the dielectric multilayer substrate has a wide portion of the microstrip line. The present invention provides a method for manufacturing an integrated circuit package for a high-frequency signal, comprising forming a waveguide portion including the same.

【0019】この方法により、幅広部、この幅広部の両
側の導体及びグランド層とで囲まれた部分は周りがすべ
てグランド面になるので、誘電体導波管の管壁の役割を
果たし、誘電体多層基板に誘電体導波管が形成される。
したがって、この部分で高周波信号の伝送モードを誘電
体導波管の伝送モードに変換することができる。
According to this method, the entire portion surrounded by the wide portion, the conductor on both sides of the wide portion and the ground layer becomes a ground plane, and thus plays the role of a tube wall of the dielectric waveguide. A dielectric waveguide is formed on a multi-layer substrate.
Therefore, the transmission mode of the high-frequency signal can be converted into the transmission mode of the dielectric waveguide at this portion.

【0020】請求項5に記載の発明は、前記導体の幅を
前記幅広部の全長よりも長くしたことを特徴とする高周
波信号用集積回路パッケージの製造方法としてある。こ
の方法により、少なくとも幅広部の全長とほぼ同じ長さ
の導波管を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an integrated circuit package for a high-frequency signal, wherein the width of the conductor is longer than the entire length of the wide portion. According to this method, a waveguide having at least a length substantially equal to the entire length of the wide portion can be obtained.

【0021】請求項6に記載の発明は、前記誘電体多層
基板はガラスセラミックであることを特徴とする高周波
信号用集積回路パッケージの製造方法としてある。この
方法のように前記誘電体多層基板をガラスセラミックと
しても、同様の効果が得られる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an integrated circuit package for a high frequency signal, wherein the dielectric multilayer substrate is made of glass ceramic. Similar effects can be obtained even when the dielectric multilayer substrate is made of glass ceramic as in this method.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の高周波信号用集積
回路パッケージの好適な実施形態を図面にしたがって詳
細に説明する。図1は本発明の一実施形態にかかり、高
周波信号用集積回路パッケージの平面図、図2は誘電体
多層基板の高周波インターフェース部の拡大平面図、図
3は図1のX−X断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an integrated circuit package for high frequency signals according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 is a plan view of a high-frequency signal integrated circuit package according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view of a high-frequency interface section of a dielectric multilayer substrate, and FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. is there.

【0023】図1に示すように、高周波信号用集積回路
パッケージは、MMIC2やバイパスコンデンサ3等の
高周波信号用集積回路部品を実装した3層の誘電体多層
基板1と、この誘電体多層基板1上に設けられ、前記高
周波信号用集積回路部品に電気的に接続されたマイクロ
ストリップライン6と、前記高周波信号用集積回路部品
を囲うように開口7aが形成され誘電体多層基板1上に
設けられるフレーム部材7と、このフレーム部材7の開
口部7aに溶接又は銀ろう付け等されて開口部7aを塞
ぐ蓋部材8とから概略構成される。
As shown in FIG. 1, a high-frequency signal integrated circuit package includes a three-layer dielectric multilayer substrate 1 on which high-frequency signal integrated circuit components such as an MMIC 2 and a bypass capacitor 3 are mounted. The microstrip line 6 is provided on the dielectric multi-layer substrate 1 and is formed to surround the microstrip line 6 electrically connected to the high frequency signal integrated circuit component and the high frequency signal integrated circuit component. It is roughly composed of a frame member 7 and a lid member 8 which is welded or silver brazed to the opening 7a of the frame member 7 to close the opening 7a.

【0024】誘電体多層基板1に実装されるMMIC2
やバイパスコンデンサ3等はバイアスを供給するため
に、バイアス線9を介して図示しないバイアス端子に電
気的に接続される。
MMIC 2 mounted on dielectric multilayer substrate 1
The bypass capacitor 3 and the like are electrically connected to a bias terminal (not shown) via a bias line 9 to supply a bias.

【0025】誘電体多層基板1は非吸湿性で低誘電性を
有する例えばアルミナで形成されるのが好ましい。フレ
ーム部材7は、コパール、銅タングステン、銅等の金属
で形成されるのが好ましい。また、蓋部材8は、開口部
7aを密閉する形状に形成され、コパール、銅タングス
テン、銅等の金属で形成されるのが好ましい。パッケー
ジを構成する誘電体多層基板1上のマイクロストリップ
ライン6は、フレーム部材7から外方に延びるように形
成され、フレーム部材7より外側のその一部は、入出力
インターフェイス部6aとして構成されている。
The dielectric multilayer substrate 1 is preferably formed of non-hygroscopic and low-dielectric, for example, alumina. The frame member 7 is preferably formed of a metal such as copearl, copper tungsten, or copper. Further, the lid member 8 is formed in a shape that seals the opening 7a, and is preferably formed of a metal such as copearl, copper tungsten, or copper. The microstrip line 6 on the dielectric multilayer substrate 1 constituting the package is formed so as to extend outward from the frame member 7, and a part of the microstrip line 6 outside the frame member 7 is configured as an input / output interface 6a. I have.

【0026】入出力インターフェイス部6aとマイクロ
ストリップライン6との間は、フレーム部材7の外側か
ら拡開状に形成された第1の伝送モード変換部6bと、
フレーム部材7の内側から拡開状に形成された第2の伝
送モード変換部6cと、第1の伝送モード変換部6bと
第2の伝送モード変換部6cとの間に形成された幅広部
6dとが形成されている。
Between the input / output interface section 6a and the microstrip line 6, a first transmission mode conversion section 6b formed in an expanded shape from the outside of the frame member 7,
A second transmission mode converter 6c formed in an expanded shape from the inside of the frame member 7, and a wide portion 6d formed between the first transmission mode converter 6b and the second transmission mode converter 6c. Are formed.

【0027】このような第1の伝送モード変換部6b及
び第2の伝送モード変換部6cを備えていることによ
り、高周波信号の伝送モードを滑らかに変換することが
でき、インピーダンス整合性を良好にすることができ
る。なお、第1及び第2の伝送モード変換部6b,6c
の長さは、使用周波数の1/2波長以上に設計されるの
が好ましい。
The provision of the first transmission mode converter 6b and the second transmission mode converter 6c makes it possible to smoothly convert the transmission mode of a high-frequency signal and to improve impedance matching. can do. The first and second transmission mode converters 6b, 6c
Is preferably designed to be at least half the wavelength of the used frequency.

【0028】マイクロストリップライン6の入出力イン
ターフェイス部6aの両側には、長穴状の穴が形成さ
れ、この穴内に、誘電体多層基板の第1層のグランド層
5に電気的に接続された導体4が、マイクロストリップ
ライン6aの幅広部6dと電気的に接触させて嵌め込み
形成されている。
On both sides of the input / output interface 6a of the microstrip line 6, a long hole is formed, and in this hole, the hole is electrically connected to the first ground layer 5 of the dielectric multilayer substrate. The conductor 4 is formed so as to be in electrical contact with the wide portion 6d of the microstrip line 6a.

【0029】上記の構成により、幅広部6d,導体4,
グランド層5で囲まれた部分は周りがすべてグランド面
になっているので、これらは誘電体導波管壁の役割を果
たし、誘電体多層基板1に誘電体導波管部1aを形成す
ることができる。
With the above configuration, the wide portion 6d, the conductor 4,
Since the entire area surrounded by the ground layer 5 is a ground plane, these functions as a dielectric waveguide wall, and the dielectric waveguide section 1a is formed on the dielectric multilayer substrate 1. Can be.

【0030】図4は、本発明の高周波多信号用集積回路
パッケージの製造方法を工程順に示す幅広部の断面図で
ある。まず、誘電体多層基板1にMMIC2やバイパス
コンデンサ3等の高周波信号用集積回路部品を実装し、
マイクロストリップライン6を形成する。次いで、フレ
ーム7の外側となるマイクロストリップライン6の入出
力インターフェイス部6aとフレーム7の内側となるマ
イクロストリップライン6の間に形成された幅広部6d
の両側に、導体4を電気的に接触させて形成する。この
導体4は、誘電体多層基板1を貫通させて第1層のグラ
ンド面5に電気的に接続させる(図4(a))。
FIG. 4 is a sectional view of a wide portion showing a method of manufacturing a high frequency multi-signal integrated circuit package according to the present invention in the order of steps. First, high frequency signal integrated circuit components such as the MMIC 2 and the bypass capacitor 3 are mounted on the dielectric multilayer substrate 1,
A microstrip line 6 is formed. Next, a wide portion 6d formed between the input / output interface portion 6a of the microstrip line 6 outside the frame 7 and the microstrip line 6 inside the frame 7
The conductors 4 are formed in electrical contact on both sides. The conductor 4 penetrates through the dielectric multilayer substrate 1 and is electrically connected to the ground plane 5 of the first layer (FIG. 4A).

【0031】次いで、マイクロストリップライン6の幅
広部6d及び誘電体多層基板にフレーム部材7を溶接又
は銀ろう付けにより接着する(図4(b))。最後に、
蓋体8をフレーム部材7に溶接又は銀ろう付け等して開
口7aを塞ぐ(図4(c))。
Next, the frame member 7 is bonded to the wide portion 6d of the microstrip line 6 and the dielectric multilayer substrate by welding or silver brazing (FIG. 4B). Finally,
The opening 8a is closed by welding or silver brazing the frame 8 to the frame member 7 (FIG. 4C).

【0032】本発明の高周波信号用集積回路パッケージ
は、使用目的、使用条件、機構的制限などにより種々の
サイズに設計されるが、例えば、誘電体多層基板1の大
きさは横18mm,縦6mm、第1層の厚さは0.25
4mm,第2層の厚さは0.635mm,第3層の厚さ
は0.254mm,導波管部1aの導体4の間隔は1.
2mm、導体4の幅は0.2mm、導体4の長さは2.
0mmである。
The high-frequency signal integrated circuit package of the present invention is designed in various sizes depending on the purpose of use, conditions of use, mechanical restrictions, and the like. For example, the size of the dielectric multilayer substrate 1 is 18 mm wide and 6 mm long. , The thickness of the first layer is 0.25
4 mm, the thickness of the second layer is 0.635 mm, the thickness of the third layer is 0.254 mm, and the interval between the conductors 4 of the waveguide section 1a is 1.
2 mm, the width of the conductor 4 is 0.2 mm, and the length of the conductor 4 is 2.
0 mm.

【0033】次に、上記構成の本発明の高周波信号用集
積回路パッケージの作用を説明する。まず、導波管部1
aが形成されたマイクロストリップライン6の原理につ
いて、図7にしたがって説明する。図7(a)はマイク
ロストリップライン6、図7(b)は伝送モード変換部
6b(6c)、図7(c)は誘電体導波管部5aの各箇
所における電気力線分布を示す断面図である。
Next, the operation of the high-frequency signal integrated circuit package of the present invention having the above configuration will be described. First, the waveguide section 1
The principle of the microstrip line 6 in which a is formed will be described with reference to FIG. 7A is a microstrip line 6, FIG. 7B is a transmission mode converter 6b (6c), and FIG. 7C is a cross section showing distribution of electric lines of force in each part of the dielectric waveguide 5a. FIG.

【0034】図7(a)に示すような電気力線Lの分布
でマイクロストリップライン6を伝送するTEMモード
の高周波信号の電気力線Lは、伝送モード変換部6b
(6b)においてマイクロストリップライン6の幅が広
がることにより図5(b)に示すように広がる。さら
に、電気力線Lは誘電率の高い誘電体に集中するので、
マイクロストリップライン6が広がり、誘電体多層基板
1の幅とマイクロストリップライン6の幅の比が1に近
くなってくると、図7(c)に示すように、誘電体多層
基板1の縁では電気力線Lが誘電体多層基板1内に集中
するように曲げられるため、導波管のTE10モードの
電気力線分布に近い形状になり、導波管部1aにおいて
TEMモードからTE10モードに変換される。
The electric field lines L of the TEM mode high-frequency signal transmitted through the microstrip line 6 with the distribution of the electric field lines L as shown in FIG.
In FIG. 5B, the width of the microstrip line 6 is increased as shown in FIG. Further, since the electric flux lines L are concentrated on the dielectric having a high dielectric constant,
When the microstrip line 6 spreads and the ratio of the width of the dielectric multilayer substrate 1 to the width of the microstrip line 6 approaches 1, as shown in FIG. Since the lines of electric force L are bent so as to be concentrated in the dielectric multilayer substrate 1, the shape of the line of electric force near the TE10 mode of the waveguide is obtained, and the TEM mode is converted to the TE10 mode in the waveguide 1 a. Is done.

【0035】次に、上記構成のパッケージの動作を説明
する。高周波信号は、ストリップライン6によって伝送
される。高周波信号はフレーム部材7の内側に位置する
マイクロストリップライン6から第2の伝送モード変換
部6cを介して、導波管部1aに伝送される。この導波
管部1aで、マイクロストリップライン6の伝送モード
であるTEMモードから導波管の伝送モードTE10モ
ードに変換される。
Next, the operation of the package having the above configuration will be described. The high frequency signal is transmitted by the strip line 6. The high-frequency signal is transmitted from the microstrip line 6 located inside the frame member 7 to the waveguide 1a via the second transmission mode converter 6c. The waveguide section 1a converts the transmission mode of the microstrip line 6 from the TEM mode to the waveguide transmission mode TE10.

【0036】本発明の他の実施形態として、図5および
図6に示すものを挙げることができる。この実施形態の
基本的構成は上記実施形態と同じであるが、本実施形態
では、セラミック基板上に有機系誘電体、例えばポリイ
ミドを塗布したMCM−D基板を用いている。図5にパ
ッケージの平面図、図6にMCM−D基板の高周波イン
ターフェイス部の拡大図を示す。上記実施形態では、誘
電体導波管部を形成するのに長穴ビアを用いているが、
本実施形態では、有機系誘電体を塗布する前にあらかじ
め導電体ブロック14を導波管パターンに隣接して配設
し、誘電体塗布後にマイクロストリップライン6を薄膜
にて形成させ、この幅広部6dと導電体ブロック14を
電気的に結合させて誘電体導波管構造としてある。ま
た、本実施形態においても、MCM−D基板10の上部
にフレーム部材、蓋部材を同様に構成し、気密構造とす
る。
FIGS. 5 and 6 show another embodiment of the present invention. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the above embodiment. However, in this embodiment, an MCM-D substrate in which an organic dielectric, for example, polyimide is applied on a ceramic substrate is used. FIG. 5 is a plan view of the package, and FIG. 6 is an enlarged view of the high-frequency interface section of the MCM-D substrate. In the above embodiment, a long-hole via is used to form the dielectric waveguide portion.
In the present embodiment, the conductor block 14 is disposed adjacent to the waveguide pattern before applying the organic dielectric, and the microstrip line 6 is formed as a thin film after the application of the dielectric. 6d and the conductor block 14 are electrically coupled to form a dielectric waveguide structure. Also in the present embodiment, a frame member and a lid member are similarly configured on the upper part of the MCM-D substrate 10 to have an airtight structure.

【0037】導波管部1aに伝送された高周波信号は、
第2の伝送モード変換部6cによって、TE10モード
からTEMモードに変換され、フレーム部材7の内側に
位置するマイクロストリップライン6に伝送される。ま
た、逆に、外部からマイクロストリップライン6に伝送
された高周波信号は第1の伝送モード変換部6bを介し
て、導波管部1aでTEMモードからTE10モードに
変換される。導波管部1aに伝送された高周波信号は、
第2の伝送モード変換部6cによって、TE10モード
からTEMモードに変換され、フレーム部材7の内側に
位置するマイクロストリップライン6に伝送される。
The high-frequency signal transmitted to the waveguide section 1a is:
The signal is converted from the TE10 mode to the TEM mode by the second transmission mode converter 6c and transmitted to the microstrip line 6 located inside the frame member 7. Conversely, the high-frequency signal transmitted from the outside to the microstrip line 6 is converted from the TEM mode to the TE10 mode by the waveguide unit 1a via the first transmission mode converter 6b. The high-frequency signal transmitted to the waveguide section 1a is:
The signal is converted from the TE10 mode to the TEM mode by the second transmission mode converter 6c and transmitted to the microstrip line 6 located inside the frame member 7.

【0038】この発明の好適な実施形態について説明し
たが、この発明は上記の実施形態により何ら限定される
ものではない。例えば、上記の実施形態では、誘電体多
層基板は3層であるとして説明したが、3層のものに限
らず、2層又は4層以上のものであってもよい。また、
誘電体多層基板はアルミナに限らずガラスセラミックス
であってもよい。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the description has been made on the assumption that the dielectric multilayer substrate has three layers. However, the dielectric multilayer substrate is not limited to three layers, and may be two or four or more layers. Also,
The dielectric multilayer substrate is not limited to alumina but may be glass ceramic.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、誘電体多層基板上に幅広部を含む導波管部を設ける
ことにより、高周波信号の伝送モードを誘電体導波管の
伝送モードに変換でき、特に、集積回路部で使用される
誘電体多層基板をそのまま利用して導波管部を構成する
ことができるので、簡素な構成で高周波信号用集積回路
パッケージの気密密閉を可能にし、小型で低損失の入出
力インターフェイスを得ることができる。
Since the present invention is constructed as described above, by providing a waveguide section including a wide portion on a dielectric multilayer substrate, the transmission mode of a high-frequency signal can be transmitted by the dielectric waveguide. The mode can be converted to a mode. In particular, since the waveguide section can be configured using the dielectric multilayer substrate used in the integrated circuit section as it is, the hermetic sealing of the high-frequency signal integrated circuit package with a simple configuration is possible. Thus, a small and low-loss input / output interface can be obtained.

【0040】また、従来のようにマイクロストリップラ
インを導波管内にアンテナ状に突出して伝送モードの変
換を行う構造ではなく、直線的に変換できるので、イン
ビーダンスの整合性が良好であり、伝送の通過損失を大
幅に減少でき、信頼性の高い変換構造を提供できる。さ
らに、広帯域の周波数に対応することができるので、さ
まざまな用途に適用することができる。
In addition, since a microstrip line is not linearly converted into a transmission mode by projecting the microstrip line into an antenna shape in a waveguide as in the related art, the conversion can be performed linearly. Transmission loss of transmission can be greatly reduced, and a highly reliable conversion structure can be provided. Further, since it can support a wide band of frequencies, it can be applied to various uses.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかり、高周波信号用集
積回路パッケージの平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a high-frequency signal integrated circuit package according to an embodiment of the present invention.

【図2】誘電体多層基板の高周波インターフェース部の
拡大平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view of a high-frequency interface section of a dielectric multilayer substrate.

【図3】図1のX−X断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. 1;

【図4】本発明の一実施形態にかかる高周波多信号用集
積回路パッケージの製造方法を工程順に示す幅広部の断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a wide portion showing a method of manufacturing a high-frequency multi-signal integrated circuit package according to an embodiment of the present invention in the order of steps.

【図5】本発明の他実施形態にかかり、高周波信号用集
積回路パッケージの平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a high-frequency signal integrated circuit package according to another embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す誘電体多層基板の高周波インターフ
ェース部の拡大平面図である。
6 is an enlarged plan view of a high-frequency interface section of the dielectric multilayer substrate shown in FIG.

【図7】導波管部が形成されたマイクロストリップライ
ンの原理説明図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of a microstrip line in which a waveguide section is formed.

【図8】(a)は、従来の集積回路パッケージの高周波
インターフェイス部分の構造を示す平面断面図、(b)
は、(a)のI−I線断面図である。
8A is a plan sectional view showing a structure of a high-frequency interface portion of a conventional integrated circuit package, and FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II of FIG.

【図9】特開昭58−215802号公報に開示された
MIC用パッケージを示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing an MIC package disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-215802.

【図10】従来の集積回路パッケージを用いた場合の通
過損失をシミュレーションしたグラフである。
FIG. 10 is a graph simulating a transmission loss when a conventional integrated circuit package is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘電体多層基板 1a 導波管部 2 MIC 3 バイパスコンデンサ 4 導体 5 グランド層 6 マイクロストリップライン 6a 入出力インターフェイス部 6b 第1の伝送モード変換部 6c 第2の伝送モード変換部 6d 幅広部 7 フレーム部材 7a 開口 8 蓋部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric multilayer substrate 1a Waveguide part 2 MIC 3 Bypass capacitor 4 Conductor 5 Ground layer 6 Microstrip line 6a Input / output interface part 6b First transmission mode conversion part 6c Second transmission mode conversion part 6d Wide part 7 Frame Member 7a Opening 8 Lid member

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 接地電極に接続されるグランド層を有し
高周波信号用集積回路部品が実装された誘電体多層基板
と、 この誘電体多層基板に設けられ幅広部を備える導体のマ
イクロストリップラインと、 前記誘電体多層基板に取り付けられ、前記集積回路部品
を囲うように開口が形成されたフレーム部材と、 このフレーム部材の前記開口を閉鎖する蓋部材と、 前記幅広部の両側に形成され、前記幅広部に電気的に接
続されるとともに前記誘電体多層基板を貫通して前記グ
ランド層に電気的に接触する導体とを有し、 前記誘電体多層基板に前記マイクロストリップラインの
幅広部を含む導波管部を形成したことを特徴とする高周
波信号用集積回路パッケージ。
1. A dielectric multilayer substrate having a ground layer connected to a ground electrode and having a high-frequency signal integrated circuit component mounted thereon, and a conductor microstrip line provided on the dielectric multilayer substrate and having a wide portion. A frame member attached to the dielectric multilayer substrate and having an opening formed so as to surround the integrated circuit component; a lid member closing the opening of the frame member; and a lid member formed on both sides of the wide portion; A conductor electrically connected to the wide portion and penetrating through the dielectric multilayer substrate to electrically contact the ground layer, wherein the dielectric multilayer substrate includes the wide portion of the microstrip line. An integrated circuit package for a high-frequency signal, wherein a wave tube portion is formed.
【請求項2】 前記導体の幅を前記幅広部の全長よりも
長くしたことを特徴とする請求項1に記載の高周波信号
用集積回路パッケージ。
2. The high-frequency signal integrated circuit package according to claim 1, wherein the width of the conductor is longer than the entire length of the wide portion.
【請求項3】 前記誘電体多層基板はガラスセラミック
であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
高周波信号用集積回路パッケージ。
3. The high-frequency signal integrated circuit package according to claim 1, wherein the dielectric multilayer substrate is made of glass ceramic.
【請求項4】 誘電体多層基板に高周波信号用集積回路
部品を実装するとともに導体によってマイクロストリッ
プラインを形成する工程と、 このマイクロストリップラインの一部を広げて幅広部を
形成する工程と、 前記幅広部の両側に前記幅広部に電気的に接続させて形
成され、かつ、前記誘電体多層基板を貫通して前記グラ
ンド層に電気的に接触する導体を形成する工程と、 前記高周波信号用集積回路部品を囲むように開口が形成
されたフレーム部材を前記誘電体多層基板に取り付る工
程とを有し、 前記誘電体多層基板に前記マイクロストリップラインの
幅広部を含む導波管部を形成したことを特徴とする高周
波信号用集積回路パッケージの製造方法。
4. A step of mounting a high-frequency signal integrated circuit component on a dielectric multilayer substrate and forming a microstrip line by using a conductor; and a step of expanding a part of the microstrip line to form a wide portion. Forming a conductor formed on both sides of the wide portion so as to be electrically connected to the wide portion and penetrating through the dielectric multilayer substrate and electrically contacting the ground layer; Attaching a frame member having an opening formed so as to surround a circuit component to the dielectric multilayer substrate, forming a waveguide portion including the wide portion of the microstrip line on the dielectric multilayer substrate. A method for manufacturing an integrated circuit package for high-frequency signals, comprising:
【請求項5】 前記導体の幅を前記幅広部の全長よりも
長くしたことを特徴とする請求項4に記載の高周波信号
用集積回路パッケージの製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein a width of the conductor is longer than an entire length of the wide portion.
【請求項6】 前記誘電体多層基板はガラスセラミック
であることを特徴とする請求項又は請求項に記載の
高周波信号用集積回路パッケージの製造方法。
Wherein said dielectric multilayer substrate manufacturing method of the high-frequency signal integrated circuit package of claim 4 or claim 5, characterized in that a glass ceramic.
JP01117799A 1999-01-19 1999-01-19 High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3211797B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01117799A JP3211797B2 (en) 1999-01-19 1999-01-19 High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01117799A JP3211797B2 (en) 1999-01-19 1999-01-19 High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000216293A JP2000216293A (en) 2000-08-04
JP3211797B2 true JP3211797B2 (en) 2001-09-25

Family

ID=11770789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01117799A Expired - Fee Related JP3211797B2 (en) 1999-01-19 1999-01-19 High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3211797B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6748755B2 (en) 2000-03-09 2004-06-15 Fujitsu Limited Refrigeration system utilizing incomplete evaporation of refrigerant in evaporator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6748755B2 (en) 2000-03-09 2004-06-15 Fujitsu Limited Refrigeration system utilizing incomplete evaporation of refrigerant in evaporator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000216293A (en) 2000-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6057600A (en) Structure for mounting a high-frequency package
US7239222B2 (en) High frequency circuit module
JP3209183B2 (en) High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same
JP3631667B2 (en) Wiring board and its connection structure with waveguide
JPH11214580A (en) Package for high-frequency element
JP2003152124A (en) High frequency package
JP3211797B2 (en) High frequency signal integrated circuit package and method of manufacturing the same
JP3217677B2 (en) High frequency semiconductor device
JPH11112209A (en) High frequency package and its connection structure
JP3556470B2 (en) High frequency module
JP3462062B2 (en) Connection structure of high-frequency transmission line and wiring board
JP3704440B2 (en) High frequency wiring board connection structure
JP2004297465A (en) Package for high frequency
JP2002190541A (en) Package for high-frequency circuit
JPH11312751A (en) Package for high-frequency circuit
JP3181036B2 (en) Mounting structure of high frequency package
JP4206185B2 (en) High frequency semiconductor device
JP2001189405A (en) High-frequency input/output terminal and package housing high-frequency semiconductor device
JP2000183230A (en) Mounting structure for high-frequency circuit package
JP2023170889A (en) high frequency module
JP3261094B2 (en) Mounting structure of high frequency wiring board
JP2001217618A (en) Connection structure between wiring board and its waveguide
JP2004088504A (en) Package for storing high frequency element
JP4663351B2 (en) Electronic equipment
JP2002198712A (en) Waveguide conversion board and high frequency module

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070719

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100719

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110719

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees