JP3514610B2 - Package for microwave equipment - Google Patents

Package for microwave equipment

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JP3514610B2
JP3514610B2 JP16114697A JP16114697A JP3514610B2 JP 3514610 B2 JP3514610 B2 JP 3514610B2 JP 16114697 A JP16114697 A JP 16114697A JP 16114697 A JP16114697 A JP 16114697A JP 3514610 B2 JP3514610 B2 JP 3514610B2
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layer ceramic
ceramic frame
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microwave device
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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、衛星通信、地上マ
イクロ波通信、移動体通信等に使用する増幅器、ミク
サ、発振器等のマイクロ波装置を収納するマイクロ波装
置用パッケージに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave device package for accommodating microwave devices such as amplifiers, mixers and oscillators used for satellite communication, terrestrial microwave communication, mobile communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、マイクロ波装置用パッケージとし
ては図6に示すようなものがあった。図6は、従来例と
して、「Microwave Module Packaging」(IEEE MTT-S DI
GEST 1992 P1503)に示されたマイクロ波装置用パッケー
ジの基本構成を示す分解斜視図である。図6において、
31はセラミック製ベース、32は第一層セラミックフ
レーム、33は第二層セラミックフレーム、34は蓋、
35は入力端子、36は出力端子、37はバイアス端
子、38は入力整合回路基板、39は出力整合回路基
板、40は半導体チップである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a microwave device package as shown in FIG. FIG. 6 shows, as a conventional example, “Microwave Module Packaging” (IEEE MTT-S DI
FIG. 19 is an exploded perspective view showing the basic configuration of the microwave device package shown in GEST 1992 P1503). In FIG.
31 is a ceramic base, 32 is a first layer ceramic frame, 33 is a second layer ceramic frame, 34 is a lid,
35 is an input terminal, 36 is an output terminal, 37 is a bias terminal, 38 is an input matching circuit board, 39 is an output matching circuit board, and 40 is a semiconductor chip.

【0003】第一層セラミックフレーム32には金属膜
の形成により入力端子35、出力端子36及びバイアス
端子37が構成され、また、第一層セラミックフレーム
32及び第二層セラミックフレーム33の表面及び裏面
の所定の部分には金属膜により接続線が形成され、これ
らは同時焼成により一体形成される。入力整合回路基板
38、出力整合回路基板39及び半導体チップ40は第
一層セラミックフレーム32及び第二層セラミックフレ
ーム33内に挿入され、セラミック製ベース31に取り
付けられて後、蓋34を第二層セラミックフレーム33
上に被せ、ハンダ付けまたは溶接等の封止手段により取
り付けて気密封止される。
An input terminal 35, an output terminal 36 and a bias terminal 37 are formed on the first layer ceramic frame 32 by forming a metal film, and the front and back surfaces of the first layer ceramic frame 32 and the second layer ceramic frame 33 are formed. A connection line is formed of a metal film at a predetermined portion of the above, and these are integrally formed by simultaneous firing. The input matching circuit board 38, the output matching circuit board 39, and the semiconductor chip 40 are inserted into the first layer ceramic frame 32 and the second layer ceramic frame 33, attached to the ceramic base 31, and then the lid 34 is attached to the second layer. Ceramic frame 33
It is covered over, attached by a sealing means such as soldering or welding, and hermetically sealed.

【0004】次に、図6を参照して、上記従来のマイク
ロ波装置用パッケージの動作について説明する。入力端
子5から入力した信号は、入力整合回路基板8、出力整
合回路基板9及び半導体チップ10で構成される増幅器
で増幅され、出力端子6から取り出される。バイアス端
子7は半導体チップにバイアス電圧を印加するために使
用される。半導体チップから発生した熱は、セラミック
製ベース1を伝播して筐体から放熱される。第一層セラ
ミックフレーム2及び第二層セラミックフレーム3のパ
ッケージ外部側に側面金属膜を設ける場合には、パッケ
ージのカットオフ周波数はパッケージ外形寸法によって
決まる。
Next, with reference to FIG. 6, the operation of the conventional microwave device package will be described. A signal input from the input terminal 5 is amplified by an amplifier composed of the input matching circuit board 8, the output matching circuit board 9 and the semiconductor chip 10, and taken out from the output terminal 6. The bias terminal 7 is used to apply a bias voltage to the semiconductor chip. The heat generated from the semiconductor chip propagates through the ceramic base 1 and is radiated from the housing. When the side surface metal film is provided on the outside of the package of the first-layer ceramic frame 2 and the second-layer ceramic frame 3, the cutoff frequency of the package is determined by the package outer dimensions.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のマイクロ波
装置用パケージにおいては、図6に示すように、セラミ
ック製ベースを使用するため放熱特性が悪いという問題
があり、また、第一層セラミックフレーム及び第二層セ
ラミックフレームのパッケージ外部側に側面金属膜を設
ける場合には、パッケージのカットオフ周波数が低く、
パッケージ内で帯域内信号の帰還が起こり発振しやすい
という問題があり、その上、入力整合回路基板8と出力
整合回路基板9と第一層セラミックフレーム2とを個別
の部品で構成するので製造コストが高くなると共に小型
化が難しくなる、等の問題点があった。
In the conventional package for a microwave device, as shown in FIG. 6, since a ceramic base is used, there is a problem that the heat dissipation characteristic is poor, and the first layer ceramic frame is also present. When the side surface metal film is provided on the outer side of the package of the second layer ceramic frame, the package cutoff frequency is low,
There is a problem that an in-band signal is fed back in the package and oscillation is likely to occur. Moreover, since the input matching circuit board 8, the output matching circuit board 9 and the first layer ceramic frame 2 are composed of separate components, the manufacturing cost is reduced. However, there is a problem that the size becomes higher and it becomes difficult to reduce the size.

【0006】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、放熱特性が良好で、発振し難く、小
型化が容易なマイクロ波装置用パッケージを提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide a microwave device package which has good heat dissipation characteristics, is hard to oscillate, and can be easily miniaturized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明に係
るマイクロ波装置用パッケージは、セラミック製ベース
と、前記セラミック製ベース上に重ねて配置された第一
層セラミックフレームと、前記第一層セラミックフレー
ム上に重ねて配置された第二層セラミックフレームとか
らなり、前記セラミック製ベース上の前記第一層及び第
二層セラミックフレームの内側領域に半導体チップ及び
入力及び出力整合回路基板を収納するマイクロ波装置用
パッケージにおいて、前記セラミック製ベースの表面に
放熱用金属プレートを配置し、前記放熱用金属プレート
上に前記半導体チップ及び入力及び出力整合回路基板を
取り付けて構成され、前記セラミック製ベースの表面及
び裏面の所定の箇所には金属膜を設けるとともに、前記
セラミック製ベースには金属を充填し前記金属膜に接触
したスルーホールを設けることにより、前記表面及び裏
面の金属膜を電気的且つ熱的に導通するようにしたもの
である。
A microwave device package according to a first aspect of the present invention includes a ceramic base, a first-layer ceramic frame arranged on the ceramic base, and the first-layer ceramic frame. A second-layer ceramic frame which is arranged in a layered manner on a single-layer ceramic frame, and a semiconductor chip and an input and output matching circuit board are provided in an inner region of the first-layer and second-layer ceramic frames on the ceramic base. In a microwave device package to be housed, a heat dissipation metal plate is arranged on the surface of the ceramic base, and the semiconductor chip and the input and output matching circuit board are mounted on the heat dissipation metal plate. A metal film is provided on the front surface and the back surface of the base at predetermined locations, and the ceramic ba The by providing a through hole in contact with the metal film by filling a metal, in which so as to electrically and thermally conductive the front and back surfaces of the metal film.

【0008】本発明の第2の発明に係るマイクロ波装置
用パッケージは、前記第一層セラミックフレーム及び第
二層セラミックフレームのパッケージの内側に面する側
面に対し前記セラミック製ベースの表面に設けた金属膜
と電気的に接続するよう配置された金属膜を設けるよう
にしたものである。
A microwave device package according to a second aspect of the present invention is provided on the surface of the ceramic base with respect to the inner side surfaces of the first layer ceramic frame and the second layer ceramic frame. The metal film is arranged so as to be electrically connected to the metal film.

【0009】本発明の第3の発明に係るマイクロ波装置
用パッケージは、前記第一層セラミックフレーム及び第
二層セラミックフレームのパッケージの内側に対し突起
を設け、前記突起の側面に対し前記セラミック製ベース
の表面に設けた金属膜と電気的に接続するよう配置され
た金属膜を設けるようにしたものである。
In a microwave device package according to a third aspect of the present invention, a protrusion is provided on the inside of the package of the first layer ceramic frame and the second layer ceramic frame, and the ceramic is provided on the side surface of the protrusion. The metal film is provided so as to be electrically connected to the metal film provided on the surface of the base.

【0010】本発明の第4の発明に係るマイクロ波装置
用パッケージは、前記第一層セラミックフレームのパッ
ケージ内部側における前記第二層セラミックフレームと
対面する部分に対し前記セラミック製ベースの表面に設
けた金属膜と電気的に接続するよう配置された金属を充
填したスルーホールを設けるようにしたものである。
A microwave device package according to a fourth aspect of the present invention is provided on the surface of the ceramic base with respect to the portion of the first layer ceramic frame facing the second layer ceramic frame inside the package. A through hole filled with a metal arranged so as to be electrically connected to the metal film is provided.

【0011】本発明の第5の発明に係るマイクロ波装置
用パッケージは、前記第一層セラミックフレーム上で前
記第二層セラミックフレームの内側に形成される領域
に、マイクロストリップ線路で構成される先端開放線
路、先端短絡線路、ラジアルスタブ、線路間結合を利用
した直流素子回路等の分布定数型回路素子、あるいは薄
膜抵抗、対向平行平板型キャパシタ、スパイラルインダ
クタ等の集中定数型回路素子で構成されたマイクロ波回
路素子からなる入力整合回路及び出力整合回路を構成す
るようにしたものである。
A microwave device package according to a fifth aspect of the present invention is a tip formed of a microstrip line in a region formed inside the second layer ceramic frame on the first layer ceramic frame. It consists of distributed constant type circuit elements such as open line, tip short-circuited line, radial stub, DC element circuit using inter-line coupling, or lumped constant type circuit element such as thin film resistor, opposed parallel plate type capacitor and spiral inductor. The input matching circuit and the output matching circuit composed of microwave circuit elements are configured.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

実施の形態1.まず、図1を参照して、本発明の実施の
形態1におけるマイクロ波装置用パッケージの構成を説
明する。図1は本発明の実施の形態1におけるマイクロ
波装置用パッケージの構成を示す分解斜視図である。図
1において、1はスルーホール11を有するセラミック
製ベース、2は第一層セラミックフレーム、3は第二層
セラミックフレームである。
Embodiment 1. First, the configuration of the microwave device package according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a microwave device package according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a ceramic base having a through hole 11, 2 is a first layer ceramic frame, and 3 is a second layer ceramic frame.

【0013】また、4は蓋、5は入力端子、6は出力端
子、7はバイアス端子、8は入力整合回路基板、9は出
力整合回路基板、10は半導体チップ、11はセラミッ
ク製ベース1に設けた金属を充填したスルーホール、1
2は半導体チップ10を取り付けた放熱用金属プレート
である。なお、放熱用金属プレート12には半導体チッ
プ10が取り付けられるが、入力整合回路基板8及び出
力整合回路基板9などを取り付けてもよい。
Further, 4 is a lid, 5 is an input terminal, 6 is an output terminal, 7 is a bias terminal, 8 is an input matching circuit board, 9 is an output matching circuit board, 10 is a semiconductor chip, and 11 is a ceramic base 1. Through hole filled with metal provided, 1
2 is a metal plate for heat radiation to which the semiconductor chip 10 is attached. Although the semiconductor chip 10 is attached to the heat dissipation metal plate 12, the input matching circuit board 8 and the output matching circuit board 9 may be attached.

【0014】次に、本実施の形態におけるマイクロ波装
置用パッケージの動作を説明する。セラミック製ベース
1の表面及び裏面には金属膜(図示せず)が設けられ、
これらの金属膜は金属を充填したスルーホール11を通
して電気的且つ熱的に導通される。半導体チップ10か
ら発生した熱は、放熱用金属プレート12で広い面積に
拡散され、金属を充填したスルーホール11及び金属膜
を伝播して筐体(図示せず)に放熱される。以上説明し
たように、この実施の形態によれば、放熱特性が良好な
マイクロ波装置用パッケージが得られる。
Next, the operation of the microwave device package according to the present embodiment will be described. Metal films (not shown) are provided on the front and back surfaces of the ceramic base 1,
These metal films are electrically and thermally conducted through the through holes 11 filled with metal. The heat generated from the semiconductor chip 10 is diffused in a wide area by the metal plate 12 for heat radiation, propagates through the through hole 11 and the metal film filled with metal, and is radiated to the housing (not shown). As described above, according to this embodiment, a microwave device package having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.

【0015】実施の形態2.以下、図2を参照して、本
発明の実施の形態2におけるマイクロ波装置用パッケー
ジの構成を説明する。図2は本発明の実施の形態2にお
けるマイクロ波装置用パッケージの構成を示す分解斜視
図である。図2において、13は第一層セラミックフレ
ーム22の内側面に設けられた側面金属膜、14は第二
層セラミックフレーム23の内側面に設けられた側面金
属膜である。
Embodiment 2. The configuration of the microwave device package according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the microwave device package according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 13 is a side surface metal film provided on the inner side surface of the first layer ceramic frame 22, and 14 is a side surface metal film provided on the inner side surface of the second layer ceramic frame 23.

【0016】また、22はパッケージの内側に面する部
分に側面金属膜13が設けられた第一層セラミックフレ
ーム、23はパッケージの内側に面する部分に側面金属
膜14が設けられた第二層セラミックフレームであり、
各側面金属膜13及び側面金属膜14は、セラミック製
ベース1の表面に設けられた金属膜及び蓋4と電気的に
接続されるよう構成される。尚、図2において、図1に
示す符号と同一の符号を有する構成部材は図1のものと
同様のため、説明を省略する。
Reference numeral 22 denotes a first layer ceramic frame having a side surface metal film 13 provided on a portion facing the inside of the package, and 23 denotes a second layer having a side surface metal film 14 provided on a portion facing the inside of the package. It is a ceramic frame,
Each of the side surface metal films 13 and 14 is configured to be electrically connected to the metal film provided on the surface of the ceramic base 1 and the lid 4. Note that, in FIG. 2, constituent members having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same as those in FIG.

【0017】次に、本実施の形態におけるマイクロ波装
置用パッケージの動作を説明する。第一層セラミックフ
レーム22及び第二層セラミックフレーム23の各側面
に設けられた側面金属膜13及び14とセラミック製ベ
ース1の表面に設けられた金属膜(図示せず)と蓋とで
擬似的導波管が形成される。そして、パッケージのカッ
トオフ周波数は第一層及び第二層セラミックフレーム2
2及び23の側面金属膜13及び14の相対面する間隔
で決まるので、パッケージの内側側面に側面金属膜を設
ける場合と、上記従来例におけるような外側側面に側面
金属膜を設ける場合とを比較すると、前者のほうが相対
面するセラミックフレームの側面金属膜間の間隔(横方
向寸法)が小さく、カットオフ周波数は高くなる。以上
のように、この実施の形態によれば、パッケージのカッ
トオフ周波数が高められ、マイクロ波装置用パッケージ
内部における帯域内信号の帰還による発振を防止するこ
とができる。
Next, the operation of the microwave device package according to the present embodiment will be described. The side surface metal films 13 and 14 provided on each side surface of the first-layer ceramic frame 22 and the second-layer ceramic frame 23, the metal film (not shown) provided on the surface of the ceramic base 1, and the lid are pseudo. A waveguide is formed. The cut-off frequency of the package is the first and second layer ceramic frames 2.
Since it is determined by the distance between the side surface metal films 13 and 14 of 2 and 23 facing each other, the case where the side surface metal film is provided on the inner side surface of the package and the case where the side surface metal film is provided on the outer side surface as in the above-mentioned conventional example are compared. Then, the former has a smaller gap (lateral dimension) between the side surface metal films of the ceramic frame facing each other, and the cutoff frequency becomes higher. As described above, according to this embodiment, the cutoff frequency of the package is increased, and oscillation due to the feedback of the in-band signal inside the microwave device package can be prevented.

【0018】実施の形態3.以下、図3を参照して、本
発明の実施の形態3におけるマイクロ波装置用パッケー
ジの構成を説明する。図3は本発明の実施の形態3にお
けるマイクロ波装置用パッケージの構成を示す分解斜視
図である。図3において、15は第一層セラミックフレ
ーム24のパッケージ内部側に設けられた突起、19は
第二層セラミックフレーム25のパッケージ内部側に設
けられた突起であり、各突起15及び19の側面には金
属膜が設けられる。
Embodiment 3. The configuration of the microwave device package according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the microwave device package according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 15 is a protrusion provided on the package inner side of the first layer ceramic frame 24, and 19 is a protrusion provided on the package inner side of the second layer ceramic frame 25. Is provided with a metal film.

【0019】また、24はパッケージ内部側に突起15
が設けられた第一層セラミックフレーム、25はパッケ
ージ内部側に突起19が設けられた第二層セラミックフ
レームであり、各突起15及び19の側面に設けられた
金属膜はセラミック製ベース1の表面に設けられた金属
膜と蓋4とに電気的に接続される。尚、図3において、
図1に示す符号と同一の符号を有する構成部材は図1の
ものと同様のため、説明を省略する。
Reference numeral 24 indicates a protrusion 15 on the inside of the package.
Is a first layer ceramic frame, and 25 is a second layer ceramic frame having protrusions 19 on the inside of the package. The metal film provided on the side surface of each protrusion 15 and 19 is the surface of the ceramic base 1. Is electrically connected to the metal film provided on the cover 4 and the lid 4. In addition, in FIG.
The components having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same as those shown in FIG.

【0020】次に、本実施の形態におけるマイクロ波装
置用パッケージの動作を説明する。本実施の形態におい
ても、上記実施の形態2において説明したと同様に、パ
ッケージのカットオフ周波数は、擬似的導波管を形成す
る各突起15及び19の相対面する側面に設けられた金
属膜間の間隔によって決まるため、突起により相対面す
る金属膜間の間隔は更に小さくなり、カットオフ周波数
はより高められる。以上のように、この実施の形態によ
れば、パッケージのカットオフ周波数が高められ、パッ
ケージ内部における帯域内信号の帰還による発振を防止
することができる。
Next, the operation of the microwave device package according to the present embodiment will be described. Also in this embodiment, as in the case of the second embodiment, the cutoff frequency of the package is the metal film provided on the side surfaces of the projections 15 and 19 forming the pseudo waveguide that face each other. Since the distance is determined by the distance between the metal films, the distance between the metal films facing each other by the protrusion is further reduced, and the cutoff frequency is further increased. As described above, according to this embodiment, the cutoff frequency of the package can be increased, and the oscillation due to the feedback of the in-band signal inside the package can be prevented.

【0021】実施の形態4.以下、図4を参照して、本
発明の実施の形態4におけるマイクロ波装置用パッケー
ジの構成を説明する。図4は本発明の実施の形態4にお
けるマイクロ波装置用パッケージの構成を示す分解斜視
図である。図4において、16は第一層セラミックフレ
ーム26に設けたスルーホール、26はスルーホール1
6を設けた第一層セラミックフレーム、27はスルーホ
ール16と対面する第二層セラミックフレームである。
Fourth Embodiment The configuration of the microwave device package according to the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the structure of the microwave device package according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, 16 is a through hole provided in the first layer ceramic frame 26, and 26 is a through hole 1.
A first layer ceramic frame 6 is provided, and a second layer ceramic frame 27 faces the through hole 16.

【0022】また、スルーホール16は第一層セラミッ
クフレーム26上の第二層セラミックフレーム27に対
面するパッケージ構成部の内部に当たる部分に設けら
れ、スルーホール16の内部には金属を充填するかある
いはその側面に金属膜を設けるものとする。スルーホー
ル内部に充填した金属あるいは内部側面に設けた金属膜
はセラミック製ベース1の表面の金属膜と電気的に接続
するものとする。尚、図4において、図1に示す符号と
同一の符号を有する構成部材は図1のものと同様のた
め、説明を省略する。
Further, the through hole 16 is provided in a portion of the first layer ceramic frame 26 facing the second layer ceramic frame 27 and corresponding to the inside of the package component, and the inside of the through hole 16 is filled with metal or A metal film is provided on the side surface. The metal filled in the through hole or the metal film provided on the inner side surface is electrically connected to the metal film on the surface of the ceramic base 1. Note that, in FIG. 4, constituent members having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same as those in FIG.

【0023】次に、本実施の形態におけるマイクロ波装
置用パッケージの動作を説明する。本実施の形態におい
ても、上記実施の形態2において説明したと同様に、パ
ッケージのカットオフ周波数は、擬似的導波管を形成す
るように第一層セラミックフレーム26に設けられた相
対面するスルーホール内に充填した金属または金属膜間
の間隔により決まり、このスルーホール内の金属膜また
は充填した金属間の間隔は上記従来例におけるような外
側側面に設けられた側面金属膜間の間隔より小さいた
め、パッケージのカットオフ周波数は高められる。以上
のように、この実施の形態によれば、パッケージのカッ
トオフ周波数が高められ、パッケージ内部における帯域
内信号の帰還による発振を防止することができる。
Next, the operation of the microwave device package according to the present embodiment will be described. Also in the present embodiment, as in the case of the second embodiment, the cutoff frequency of the package is set to the slew facing each other provided in the first layer ceramic frame 26 so as to form the pseudo waveguide. The distance between the metal film or the metal film filled in the hole is determined, and the distance between the metal film or the filled metal in the through hole is smaller than the distance between the side surface metal films provided on the outer side surface as in the conventional example. Therefore, the cutoff frequency of the package is increased. As described above, according to this embodiment, the cutoff frequency of the package can be increased, and the oscillation due to the feedback of the in-band signal inside the package can be prevented.

【0024】実施の形態5.以下、図5を参照して、本
発明の実施の形態5におけるマイクロ波装置用パッケー
ジの構成を説明する。図5は本発明の実施の形態5にお
けるマイクロ波装置用パッケージの構成を示す分解斜視
図である。図5において、17は第一層セラミックフレ
ーム28上に構成した入力整合回路、18は第一層セラ
ミックフレーム28上に構成した出力整合回路、28は
その上に入力整合回路17及び出力整合回路18を構成
した第一層セラミックフレーム、29は蓋4を被せる第
二層セラミックフレームである。
Embodiment 5. The configuration of the microwave device package according to the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the structure of the microwave device package according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, 17 is an input matching circuit formed on the first layer ceramic frame 28, 18 is an output matching circuit formed on the first layer ceramic frame 28, and 28 is an input matching circuit 17 and an output matching circuit 18 formed thereon. Is a first layer ceramic frame, and 29 is a second layer ceramic frame covering the lid 4.

【0025】第一層セラミックフレーム28上に構成し
た入力整合回路17及び第一層セラミックフレーム28
上に構成した出力整合回路18は、マイクロストリップ
線路で構成された先端開放線路、先端短絡線路、ラジア
ルスタブ、線路間結合を利用した直流阻止回路等の分布
定数型回路素子、あるいは薄膜抵抗、対向平行平板型キ
ャパシタ、スパイラルインダクタ等の集中定数型回路素
子で構成されるマイクロ波回路素子を含み構成される。
尚、図5において、図1に示す符号と同一の符号を有す
る構成部材は図1のものと同様のため、説明を省略す
る。
The input matching circuit 17 and the first layer ceramic frame 28 formed on the first layer ceramic frame 28.
The output matching circuit 18 configured as above is a distributed constant type circuit element such as an open-ended line, a short-circuited line, a radial stub, a direct current blocking circuit using line-to-line coupling, or a thin-film resistor, which is a microstrip line It includes a microwave circuit element including a lumped constant type circuit element such as a parallel plate type capacitor and a spiral inductor.
Note that, in FIG. 5, constituent members having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same as those in FIG.

【0026】次に、本実施の形態におけるマイクロ波装
置用パッケージの動作を説明する。本実施の形態におい
ては、入力整合回路17及び出力整合回路18が第一層
セラミックフレーム28上に一体形成されたものであ
り、その動作に変更はない。従って、本実施の形態にお
けるマイクロ波装置用パッケージに対し上記実施の形態
1乃至実施の形態4の全てが適用可能であり、その各実
施の形態におけるマイクロ波装置用パッケージの動作は
上記各実施の形態と同様であるから、更に詳細な説明は
省略する。以上のように、この実施の形態によれば、部
品点数削減による低コスト化及び小型化を達成すること
ができる。
Next, the operation of the microwave device package according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the input matching circuit 17 and the output matching circuit 18 are integrally formed on the first layer ceramic frame 28, and there is no change in the operation thereof. Therefore, all of the above-described first to fourth embodiments can be applied to the microwave device package according to the present embodiment, and the operation of the microwave device package according to each of the embodiments is the same as that of each of the above-described embodiments. Since it is the same as the form, further detailed description is omitted. As described above, according to this embodiment, cost reduction and size reduction can be achieved by reducing the number of parts.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の第1の発明は、上記のように構
成し、特に、セラミック製ベース上に放熱用金属プレー
トを設け、その上に半導体チップを配置するとともに、
セラミック製ベースには金属を充填したスルーホールを
設けることにより、半導体チップから発生した熱を広い
面積に拡散し、更にスルーホールを通してパッケージの
筐体へ伝導させるため、放熱特性が良好なマイクロ波装
置用パッケージが得られ、また、半導体チップ、入力整
合回路基板、出力整合回路基板と第一層セラミックフレ
ームの高さが異なる場合でも、放熱用金属プレートによ
りこれらの高さ合わせをすることができる。
The first aspect of the present invention is configured as described above, and in particular, a metal plate for heat radiation is provided on a ceramic base, and a semiconductor chip is arranged on the metal plate for heat radiation.
A microwave device with good heat dissipation characteristics is provided by providing through holes filled with metal in the ceramic base to diffuse the heat generated from the semiconductor chip over a large area and conduct it to the package housing through the through holes. Even if the height of the semiconductor chip, the input matching circuit board, the output matching circuit board and the first layer ceramic frame is different, the height can be adjusted by the metal plate for heat dissipation.

【0028】本発明の第2の発明は、上記のように構成
し、特に、第一層セラミックフレーム及び第二層セラミ
ックフレームのパッケージ内部側の側面に金属膜を設け
たことにより、パッケージ内に形成される擬似的導波管
の横方向寸法が小さくなり、パッケージのカットオフ周
波数が高められ、マイクロ波装置用パッケージ内部にお
ける帯域内信号の帰還による発振を防止することができ
る。
A second aspect of the present invention is configured as described above, and in particular, by providing a metal film on the side surface of the first layer ceramic frame and the second layer ceramic frame on the package inner side, the inside of the package is improved. The lateral dimension of the formed pseudo waveguide is reduced, the cutoff frequency of the package is increased, and oscillation due to the feedback of the in-band signal inside the microwave device package can be prevented.

【0029】本発明の第3の発明は、上記のように構成
し、特に、第一層セラミックフレーム及び第二層セラミ
ックフレームのパッケージ内部側に突起を設け、この突
起の側面に金属膜を設けたことにより、突起側面の金属
膜によりパッケージ内に形成される擬似的導波管の横方
向寸法が小さくなり、パッケージのカットオフ周波数が
高められ、パッケージ内部における帯域内信号の帰還に
よる発振を防止することができる。
A third aspect of the present invention is configured as described above, and in particular, a protrusion is provided on the package inner side of the first layer ceramic frame and the second layer ceramic frame, and a metal film is provided on the side surface of the protrusion. This reduces the lateral dimension of the pseudo-waveguide formed in the package by the metal film on the side surface of the protrusion, increases the cutoff frequency of the package, and prevents oscillation due to feedback of in-band signals inside the package. can do.

【0030】本発明の第4の発明は、上記のように構成
し、特に、第一層セラミックフレームの第二層セラミッ
クフレームに対面するパッケージの内側に相当する部分
に金属を充填した第二のスルーホールを設けたことによ
り、このスルーホールによりパッケージ内に形成される
擬似的導波管の横方向寸法が小さくなり、パッケージの
カットオフ周波数が高められ、パッケージ内部における
帯域内信号の帰還による発振を防止することができる。
A fourth aspect of the present invention is configured as described above, and in particular, the second layer in which the portion of the first layer ceramic frame facing the second layer ceramic frame corresponding to the inside of the package is filled with metal. By providing the through hole, the lateral dimension of the pseudo-waveguide formed in the package is reduced by the through hole, the cutoff frequency of the package is increased, and oscillation due to the feedback of the in-band signal inside the package is performed. Can be prevented.

【0031】本発明の第5の発明は、上記のように構成
し、特に、入力整合回路基板上あるいは出力整合回路基
板上に構成されていたマイクロ波回路素子を第一層セラ
ミックフレーム上に構成するようにしたことにより、部
品点数削減による低コスト化及び小型化を達成すること
ができる。
A fifth aspect of the present invention is configured as described above, and in particular, a microwave circuit element that is formed on the input matching circuit board or the output matching circuit board is formed on the first layer ceramic frame. By doing so, it is possible to achieve cost reduction and size reduction by reducing the number of parts.

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

【図1】 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波装
置用パッケージの構成を示す分解斜視図。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a microwave device package according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2におけるマイクロ波装
置用パッケージの構成を示す分解斜視図。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a microwave device package according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態3におけるマイクロ波装
置用パッケージの構成を示す分解斜視図。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a microwave device package according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態4におけるマイクロ波装
置用パッケージの構成を示す分解斜視図。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of a microwave device package according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態5におけるマイクロ波装
置用パッケージの構成を示す分解斜視図。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of a microwave device package according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 従来のマイクロ波装置用パッケージの基本構
成を示す分解斜視図。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a basic configuration of a conventional microwave device package.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミック製ベース、 2、22、24、26、2
8 第一層セラミックフレーム、 3、23、25、2
7、29 第二層セラミックフレーム、 4 蓋、 5
入力端子、 6 出力端子、 7 バイアス端子、
8 入力整合回路基板、 9 出力整合回路基板、 1
0 半導体チップ、 11 セラミック製ベースに設け
たスルーホール、 12 放熱用金属製プレート、 1
3 第一層セラミックフレームの側面金属膜、 14
第二層セラミックフレームの側面金属膜、 15 突
起、 16 第一層セラミックフレームに設けたスルー
ホール、 17 第一層セラミックフレーム上に構成し
た入力整合回路、 18 第一層セラミックフレーム上
に構成した出力整合回路、 19 突起、 31 セラ
ミック製ベース。
1 Ceramic base, 2, 22, 24, 26, 2
8 First layer ceramic frame, 3, 23, 25, 2
7, 29 Second layer ceramic frame, 4 Lid, 5
Input terminal, 6 output terminal, 7 bias terminal,
8 input matching circuit board, 9 output matching circuit board, 1
0 semiconductor chip, 11 through holes provided in ceramic base, 12 metal plate for heat dissipation, 1
3 Side surface metal film of the first layer ceramic frame, 14
Side metal film of second layer ceramic frame, 15 protrusions, 16 through holes provided in first layer ceramic frame, 17 input matching circuit formed on first layer ceramic frame, 18 output formed on first layer ceramic frame Matching circuit, 19 protrusions, 31 ceramic base.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 和久 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−244711(JP,A) 特開 平4−117801(JP,A) 特開 平5−152471(JP,A) 特開 平6−244298(JP,A) 特開 平9−134981(JP,A) 特開 昭50−155973(JP,A) 特開 昭57−4147(JP,A) 特開 昭60−245259(JP,A) 実開 平2−35443(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 301 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kazuhisa Yamauchi 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (56) Reference JP-A-2-244711 (JP, A) JP-A-4 -117801 (JP, A) JP-A 5-152471 (JP, A) JP-A 6-244298 (JP, A) JP-A 9-134981 (JP, A) JP-A 50-155973 (JP, A) ) JP-A-57-4147 (JP, A) JP-A-60-245259 (JP, A) Jitsukaihei 2-35443 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 23/12 301

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 セラミック製ベースと、前記セラミック
製ベース上に重ねて配置された第一層セラミックフレー
ムと、前記第一層セラミックフレーム上に重ねて配置さ
れた第二層セラミックフレームとからなり、前記セラミ
ック製ベース上の前記第一層及び第二層セラミックフレ
ームの内側領域に半導体チップ及び入力及び出力整合回
路基板を収納するマイクロ波装置用パッケージにおい
て、前記セラミック製ベースの表面に放熱用金属プレー
トを配置し、前記放熱用金属プレート上に前記半導体チ
ップ及び入力及び出力整合回路基板を取り付けて構成さ
れ、前記セラミック製ベースの表面及び裏面の所定の箇
所には金属膜を設けるとともに、前記セラミック製ベー
スには金属を充填し前記金属膜に接触したスルーホール
を設けることにより、前記表面及び裏面の金属膜を電気
的且つ熱的に導通するようにしたことを特徴とするマイ
クロ波装置用パッケージ。
1. A ceramic base, a first-layer ceramic frame stacked on the ceramic base, and a second-layer ceramic frame stacked on the first-layer ceramic frame, In a microwave device package in which a semiconductor chip and an input and output matching circuit board are housed inside the first and second layer ceramic frames on the ceramic base, a metal plate for heat dissipation is provided on the surface of the ceramic base. And mounting the semiconductor chip and the input and output matching circuit board on the heat-dissipating metal plate, and providing a metal film at a predetermined position on the front surface and the back surface of the ceramic base. By filling the base with a metal and providing a through hole in contact with the metal film, A microwave device package, characterized in that the front and back metal films are electrically and thermally conducted.
【請求項2】 前記第一層セラミックフレーム及び第二
層セラミックフレームのパッケージの内側に面する側面
に対し前記セラミック製ベースの表面に設けた金属膜と
電気的に接続するよう配置された金属膜を設けたことを
特徴とする請求項1記載のマイクロ波装置用パッケー
ジ。
2. A metal film arranged to electrically connect to a metal film provided on a surface of the ceramic base with respect to side surfaces of the first-layer ceramic frame and the second-layer ceramic frame facing the inside of the package. The microwave device package according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記第一層セラミックフレーム及び第二
層セラミックフレームのパッケージの内側に対し突起を
設け、前記突起の側面に対し前記セラミック製ベースの
表面に設けた金属膜と電気的に接続するよう配置された
金属膜を設けたことを特徴とする請求項1記載のマイク
ロ波装置用パッケージ。
3. A protrusion is provided on the inside of the package of the first-layer ceramic frame and the second-layer ceramic frame, and a side surface of the protrusion is electrically connected to a metal film provided on the surface of the ceramic base. The microwave device package according to claim 1, further comprising a metal film arranged as described above.
【請求項4】 前記第一層セラミックフレームのパッケ
ージ内部側における前記第二層セラミックフレームと対
面する部分に対し前記セラミック製ベースの表面に設け
た金属膜と電気的に接続するよう配置された金属を充填
したスルーホールを設けたことを特徴とする請求項1記
載のマイクロ波装置用パッケージ。
4. A metal arranged so as to be electrically connected to a metal film provided on a surface of the ceramic base with respect to a portion of the first layer ceramic frame facing the second layer ceramic frame inside the package. The microwave device package according to claim 1, wherein a through hole filled with is provided.
【請求項5】 前記第一層セラミックフレーム上で前記
第二層セラミックフレームの内側に形成される領域に、
マイクロストリップ線路で構成される先端開放線路、先
端短絡線路、ラジアルスタブ、線路間結合を利用した直
流阻止回路等の分布定数型回路素子、あるいは薄膜抵
抗、対向平行平板型キャパシタ、スパイラルインダクタ
等の集中定数型回路素子で構成されたマイクロ波回路素
子からなる入力整合回路及び出力整合回路を構成したこ
とを特徴とする請求項1記載のマイクロ波装置用パッケ
ージ。
5. A region formed inside the second layer ceramic frame on the first layer ceramic frame,
Distributed constant-type circuit elements such as open-ended lines, short-ended lines, radial stubs, DC blocking circuits using line-to-line coupling, or thin-film resistors, opposed parallel plate capacitors, spiral inductors, etc. 2. The package for a microwave device according to claim 1, wherein an input matching circuit and an output matching circuit each including a microwave circuit element configured by a constant type circuit element are configured.
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