JP3830430B2 - 高周波回路用パッケージ蓋体及びその製造方法並びにこれを用いた高周波回路用パッケージ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に光通信、無線通信用に好適な高周波回路用パッケージとその蓋体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高周波回路用パッケージでは、金属、合成樹脂、又はセラミックス等からなる高周波回路用パッケージ蓋体をパッケージベースに取り付けることにより気密封止を行う。従って、前記高周波回路用パッケージ内には直方体状の空洞が形成されることから、高周波回路用パッケージは方形空洞共振器と同様の性質を有する。そのため前記空洞の寸法によって定まる遮断周波数より高い周波数帯域で、空洞共振を生じるので、前記周波数帯域で動作する高周波半導体素子あるいはその他の回路素子を高周波回路用パッケージに実装する場合には、前記空洞の寸法を小さくすることによって、遮断周波数を前記素子が動作する周波数帯域よりも十分に高くしている。しかしながら前記方法では、素子の動作周波数が高周波化するに伴い、前記素子が動作する周波数帯域より空洞共振が生じる周波数の方が低くなるという問題がある。この問題点を解決するために、電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ内部に配設して、空洞共振時の電界又は磁界エネルギーを吸収することにより、空洞共振を抑制する方法が採られている。
【０００３】
例えば、金属製キャップの裏面に板状の電磁波吸収体を取り付けて構成するメタルパッケージにおいて、金属製キャップと電磁波吸収体とを金ゲルマニウム、もしくは耐熱性接着剤等で接合している（特開平６−３３８６９６号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製キャップと電磁波吸収体とを金ゲルマニウム、もしくは耐熱性接着剤等で接合する場合、金ゲルマニウムもしくは耐熱性接着剤の融点、軟化点以上の温度を負荷しなければ、金属製キャップと電磁波吸収体とを接合することができないため、金属の拡散や、金属製キャップ表面の酸素濃度が高くなり、金属製キャップと気密封止材との濡れ性が低下する問題があった。そのため、気密封止部材を介して、金属製キャップとパッケージベースを接合するとき接合が不完全となり、十分に気密を保つことができないという課題があった。
【０００５】
また、止着用部材として、室温硬化する高耐熱性接着剤を用いれば、金属製キャップ表面の金属の拡散、酸素濃度の上昇を防ぐことができるが、溶剤が残留し、半導体素子等に悪影響を及ぼす恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題に対して検討を重ねた結果、少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とが、低融点金属、低融点ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して止着され、さらに蓋体の表面の酸素濃度が１０原子％以下であることを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、前記蓋体の表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、前記蓋体の表面がＡｕ、その下地がＮｉからなり、さらに蓋体の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度が５原子％以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、金属からなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介し、止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着した後、電気メッキでＡｕ、またはＮｉを形成した後にＡｕを形成することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、少なくとも表面がＮｉからなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介し、止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着した後、電気メッキでＡｕを形成することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介し、止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、前記高周波回路用パッケージ蓋体を、パッケージベース上に形成された伝送線路に対向するように、低融点金属からなる気密封止用部材を介して封着したことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、前記伝送線路と前記電磁波吸収体との距離が０．１ｍｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態として、高周波回路用パッケージ蓋体とこれを用いた高周波回路用パッケージについて説明する。
【００１５】
例えば図１に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ１０を構成する蓋体１１には、止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３が止着されている。さらに、蓋体１１の表面にはＡｕ１１ａが形成されており、Ａｕ１１ａ表面の酸素濃度は１０原子％以下としてある。
【００１６】
蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると、上記電磁波吸収体１３の作用により空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、Ａｕ１１ａの表面の酸素濃度が１０原子％以下と小さいことから、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性が向上する。
【００１７】
ここで、Ａｕ１１ａ表面の酸素濃度を１０原子％以下としたのは、酸素濃度が１０原子％を超えると、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が悪くなり、高周波回路用パッケージ１０の接合信頼性が低下し、また、Ａｕ１１ａが変色して外観が良くないためである。
【００１８】
さらに、Ａｕ１１ａの表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下であることが好ましい。
【００１９】
蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、Ａｕ１１ａの表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下と小さいことから、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性がさらに向上する。
【００２０】
また、Ａｕ１１ａの表面または深さ方向の酸素濃度は、Ｘ線光電子分光分析法により測定することができる。測定条件を以下に示すと、Ｘ線源はモノクロＡｌＫα線（２００μｍ３５ｗ１５ｋＶ）、測定領域は約２００μｍφ、ｐａｓｓ ｅｎｅｒｇｙは５８．７ｅＶである。スパッタリング条件を以下に示すと、イオン種はＡｒ+、イオン加速電圧は３ｋＶ、スパッタレートは７．８ｎｍ／ｍｉｎ（熱酸化Ｓｉ酸素膜厚換算値）である。
【００２１】
ここで、電磁波吸収体１３は、例えば、合成樹脂、セラミックス等の絶縁体中に磁性体粒子が分散含有された構造のもの、あるいはフェライト焼結体等の電磁波を吸収するセラミックス等、デバイス形態、用途や電磁波吸収特性等に応じて適宜選定できる。また、上記磁性体粒子としては、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａフェライト、カーボニル鉄、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金などの軟磁性金属等を利用できる。
【００２２】
また、蓋体１１は、例えば、コバール、ステンレス、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｕＷ、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金、Ｃｕ、Ｍｏ基合金等の金属、あるいは、アルミナ、ムライト、ホウ珪酸ガラス、コージライト、ステアタイト、フォルステライト、あるいは、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ＰＥＥＫ、塩素化ポリエチレン、ウレタン、ナイロン、ポリエチレン、光硬化樹脂等の表面に金属膜が形成されているものが使用でき、高周波回路用パッケージを構成するパッケージベースの材質、デバイス形態、用途に応じて適宜選定できる。この中でも、化学的安定性が高く、前記高周波回路用パッケージと線膨張係数が近いステンレス、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ基合金が好ましく、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ基合金の中でも特にコバール（登録商標）が好ましい。
【００２３】
また、止着用部材１２は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ビスマレイミド、ＰＥＥＫ、ケイ酸アルカリ系接着剤、リン酸塩系接着剤、ホウ珪酸ガラス、セメント類、金属ソルダー例えばＡｕ／Ｓｉ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、Ｓｎ／Ｓｂ系合金、Ｓｎ／Ｐｂ系合金、Ｓｎ／Ｂｉ系合金、Ｉｎ／Ｓｎ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｚｎ／Ｓｂ系合金、Ａｌ、Ｔｉ／Ｎｉ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ／Ａｇ系合金、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｇ系合金、Ｚｒ／Ｎｉ系合金、Ｚｒ／Ｆｅ系合金、Ｂｅ／Ｃｕ系合金、Ｂｅ／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｃｕ系合金、ＺｒＨ2／Ｎｉ、ＺｒＨ2／Ｆｅ系合金等、および酸化物ソルダー例えばＢ2Ｏ3／ＰｂＯ／ＺｎＯ、Ｂ2Ｏ3／ＰｂＯ／ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3／ＺｎＯ／ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3／ＰｂＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＢａＯ／Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／ＭｇＯ／ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3／ＰｂＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2／ＭｎＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3／ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯ／ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯ、ＺｒＯ2／ＣａＯ、ＺｒＯ2／Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯ／Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／Ｙ2Ｏ3等があり、これらのうち１種類、または２種類以上を使用することができる。この中でも、アウトガスが少なく、蓋体１１との濡れ性が良好であるエポキシ樹脂、ポリイミド、ＰＥＥＫ等の合成樹脂、または合金が好ましく、特に、ＰＥＥＫ、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金が好ましい。
【００２４】
また、気密封止用部材１８は、例えば、Ａｕ／Ｓｉ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、Ｓｎ／Ｓｂ系合金、Ｓｎ／Ｐｂ系合金、Ｓｎ／Ｂｉ系合金、Ｉｎ／Ｓｎ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｚｎ／Ｓｂ系合金、Ａｌ、Ｔｉ／Ｎｉ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ／Ａｇ系合金、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｇ系合金、Ｚｒ／Ｎｉ系合金、Ｚｒ／Ｆｅ系合金、Ｂｅ／Ｃｕ系合金、Ｂｅ／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｃｕ系合金、ＺｒＨ2／Ｎｉ、ＺｒＨ2／Ｆｅ系合金等の金属ソルダーがあり、これらのうち１種類、または２種類以上を使用することができる。この中でも、化学的安定性が高く、蓋体１１との濡れ性が良好であるＡｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、特にＡｕ／Ｓｎ系合金が好ましい。
【００２５】
また、図２に他の実施形態を示すように、本発明の高周波回路用パッケージ２０を構成する蓋体１１には、止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３が止着されている。さらに、蓋体１１の表面にはＮｉ１１ｂ、その上にＡｕ１１ａが形成されており、このＡｕ１１ａの表面の酸素濃度が１０原子％以下である。さらに、蓋体１１の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度は５原子％以下であることが好ましい。
【００２６】
蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、蓋体１１の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度が５原子％以下と小さいことから、蓋体１１の化学的安定性が高いため、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性がさらに向上する。
【００２７】
なお、図３は図２と同様の実施形態であるが、蓋体１１のＮｉ１１ｂ上に止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３を取り付けている。また図４は蓋体１１のＮｉ１１ｂ、Ａｕ１１ａの上に止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３を取り付けたものである。
【００２８】
ここで、本発明の高周波回路用パッケージ蓋体の製造方法を以下に示す。例えば、図１に示す蓋体１１は、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、Ｈｅ気流中（酸素濃度１００ｐｐｍ以下）で１００℃〜６００℃程度の炉に入れて蓋体１１と電磁波吸収体１３を止着材１２によって止着させる。このとき、止着材１２は融点以上の温度に達し、その後室温まで冷却することによって、蓋体１１と電磁波吸収体１３は強固に止着される。その後、電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＡｕ１１ａを形成する。電磁波吸収体１３は良導体ではないため、Ａｕ１１ａが電磁波吸収体１３表面に形成されることはなく、蓋体１１のみに形成される。
【００２９】
また、例えば、図２に示す蓋体１１は、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、Ｈｅ気流中で１００℃〜６００℃程度の炉に入れて蓋体１１と電磁波吸収体１３とを止着材１２によって止着させる。その後、電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＮｉ１１ｂを形成し、さらに電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＡｕ１１ａを形成する。
【００３０】
また、例えば、図３に示す蓋体１１は、電気メッキもしくは、無電解メッキによって厚さ数μｍ程度のＮｉ１１ｂを形成する。その後、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、Ｈｅ気流中で１００℃〜６００℃程度の炉に入れて蓋体１１と電磁波吸収体１３とを止着材１２によって止着させる。その後、電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＡｕ１１ａを形成する。
【００３１】
また、例えば、図４に示す蓋体１１は、電気メッキもしくは、無電解メッキによって厚さ数μｍ程度のＮｉ１１ｂ、Ａｕ１１ａを形成する。その後、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、半田鏝、超音波溶着機、レーザー溶接機等により瞬間的に止着用部材を加熱冷却することによって、蓋体１１と電磁波吸収体１３を止着することができる。このとき、蓋体１１の外周、すなわち気密封止用部材１８と接する部分の温度は上昇しない。
【００３２】
これらの方法で製造することによって、蓋体１１のＡｕ１１ａ表面の酸素濃度を１０原子％以下とすることができる。
【００３３】
この様にして得られた高周波回路用パッケージ蓋体は、蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、Ａｕ１１ａ表面の酸素濃度が１０原子％以下となることから、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性が向上する。
【００３４】
次に本発明の高周波回路用パッケージ蓋体を用いた高周波回路用パッケージを説明する。図１に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ１０は、蓋体１１に止着された電磁波吸収体１３をパッケージベース１５上に形成した伝送線路１６に対向するように気密封止用部材１８を介して気密封止する。これによって、水分、腐食性ガス等の進入を防ぐことができ、さらに空洞共振を抑制することができるため、高周波回路用パッケージ１０は好適に使用することができる。
【００３５】
また、本発明の高周波回路用パッケージ１０は、伝送線路１６と電磁波吸収体１３との距離が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。特に０．７ｍｍ以上であることが好ましい。この高さが０．１ｍｍ未満になると信号が減衰するため好ましくない。
【００３６】
ここで、気密封止用部材１８は、例えば、Ａｕ／Ｓｉ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ｓｂ系合金、Ｓｎ／Ｐｂ系合金、Ｓｎ／Ｂｉ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、Ｉｎ／Ｓｎ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｚｎ／Ｓｂ系合金、Ａｌ、Ｔｉ／Ｎｉ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ／Ａｇ系合金、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｇ系合金、Ｚｒ／Ｎｉ系合金、Ｚｒ／Ｆｅ系合金、Ｂｅ／Ｃｕ系合金、Ｂｅ／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｃｕ系合金、ＺｒＨ2／Ｎｉ、ＺｒＨ2／Ｆｅ系合金等があり、これらのうち１種類、または２種類以上を使用することができる。この中でも、化学的に安定しており、蓋体１１の表面に形成されたＡｕ１１ａとの濡れ性が良好であるＡｕ系合金が好ましく、特に、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金が好ましい。
【００３７】
このような高周波回路用パッケージ１０、２０、３０、４０は、無線通信機器、光受信器、光送信器、光送受信器等に使用でき、空洞共振、アイソレーション、帰還発振、電磁波の漏洩等を抑制することができる。また、電磁波吸収体からなる蓋体１３によって伝送線路の信号を減衰させることもない。
【００３８】
【実施例】
実施例１
例えば、図１〜図４に示すような高周波回路用パッケージ１０、２０、３０、４０を用いて、Ｈｅリークテストを行った。高周波回路用パッケージ１０、２０、３０、４０は、パッケージベース１５上に気密封止用部材１８を介して、電磁波吸収体１３を止着した蓋体１１を配置し、その後、窒素雰囲気の炉に投入し、気密封止用部材１８の融点以上の温度まで加熱し、その後室温まで冷却することにより得られる。また、蓋体１１に形成されたＡｕ１１ａの酸素濃度、Ｎｉ濃度は、蓋体１１とパッケージベース１５とを接合する前に、気密封止用部材１８との接合面の領域を測定した。
【００３９】
蓋体１１はコバールからなり、電磁波吸収体１３は１０ｍｏｌ％ＮｉＯ、９０ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3からなる。気密封止用部材１８はＡｕ／Ｓｎ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕを用いた。
【００４０】
尚、酸素濃度、Ｎｉ濃度の測定は、Ｘ線光電子分光分析法により、表面から深さ方向へ３０ｎｍまで行った。測定条件は前述の通りである。
【００４１】
また、Ｈｅリークテストは、Ｈｅ雰囲気の容器の中に高周波回路用パッケージを入れた後、加圧し、強制的に高周波回路用パッケージ内にＨｅガスを送り込む。その後、容器内を真空度１０-10（Ｐａ）以下まで減圧し、高周波回路用パッケージの中から漏洩するＨｅガスをヘリウムディテクターで検出する。このとき、３０秒間、Ｈｅガスが検出されなければ○、検出されると×とした。
【００４２】
表１の結果から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０は、蓋体１１に形成されたＡｕ１１ａの表面の酸素濃度が１０原子％以下であることから、気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、気密封止することができた。
【００４３】
一方、本発明の範囲外であるＮｏ．１１は、Ａｕ１１ａの表面の酸素濃度が高いことから、気密封止用部材１８との濡れ性が悪く、十分に気密封止することができなかった。
【００４４】
【表１】
【００４５】
実施例２
例えば、図５に示すような高周波回路用パッケージ５０を用いて、電磁波吸収体１３と伝送線路１６との最短距離Ｈを０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍに設定したときの共振抑制効果、信号減衰の有無を確認した。
【００４６】
また、高周波回路用パッケージ５０は、外径８ｍｍ高さ１．０ｍｍの空洞を有し、蓋体１１に形成されたＡｕ１１ａ表面の酸素濃度を各種設定した。気密封止用部材１８には、Ａｕ／Ｓｎ系合金を使用した。蓋体１１にはコバールを使用した。
【００４７】
尚、高周波回路用パッケージ６０の伝送特性は、電力透過係数（Ｓ21）を、ネットワークアナライザーを用いて、周波数１００ＭＨｚ〜４０．１ＧＨｚ、ポイント数２０１、アベレージング１２８の条件で測定した。伝送特性は、パッケージベース１５単体でのＳ21を基準にして、蓋体１１を配設したときのＳ21との差の絶対値が０．１ｄＢ未満であれば信号減衰無しとした。
【００４８】
表２の結果から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ１５〜Ｎｏ２４は、共振抑制効果があり、且つ信号の減衰も無いことから好適に使用することができた。
【００４９】
一方、試料Ｎｏ２５〜試料Ｎｏ２９は、電磁波吸収体１３と伝送線路１６との距離が０．０５ｍｍと接近しているため、信号が減衰するといった問題がある。
【００５０】
【表２】
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とが、低融点金属、低融点ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して止着され、さらに蓋体の表面の酸素濃度が１０原子％以下である高周波回路用パッケージ蓋体を使用することにより、高周波伝送線路の信号が減衰することなく、空洞共振を抑制できるとともに、気密封止の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図２】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図３】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図４】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図５】伝送特性を評価するための高周波回路用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１０・・・高周波回路用パッケージ
１１・・・高周波回路用パッケージ蓋体
１１ａ・・Ａｕ
１１ｂ・・Ｎｉ
１２・・・止着用部材
１３・・・電磁波吸収体
１４・・・半導体素子
１５・・・パッケージベース
１６・・・伝送線路
１７・・・グラウンド層
１８・・・気密封止用部材
２０・・・高周波回路用パッケージ
３０・・・高周波回路用パッケージ
４０・・・高周波回路用パッケージ
５０・・・高周波回路用パッケージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に光通信、無線通信用に好適な高周波回路用パッケージとその蓋体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高周波回路用パッケージでは、金属、合成樹脂、又はセラミックス等からなる高周波回路用パッケージ蓋体をパッケージベースに取り付けることにより気密封止を行う。従って、前記高周波回路用パッケージ内には直方体状の空洞が形成されることから、高周波回路用パッケージは方形空洞共振器と同様の性質を有する。そのため前記空洞の寸法によって定まる遮断周波数より高い周波数帯域で、空洞共振を生じるので、前記周波数帯域で動作する高周波半導体素子あるいはその他の回路素子を高周波回路用パッケージに実装する場合には、前記空洞の寸法を小さくすることによって、遮断周波数を前記素子が動作する周波数帯域よりも十分に高くしている。しかしながら前記方法では、素子の動作周波数が高周波化するに伴い、前記素子が動作する周波数帯域より空洞共振が生じる周波数の方が低くなるという問題がある。この問題点を解決するために、電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ内部に配設して、空洞共振時の電界又は磁界エネルギーを吸収することにより、空洞共振を抑制する方法が採られている。
【０００３】
例えば、金属製キャップの裏面に板状の電磁波吸収体を取り付けて構成するメタルパッケージにおいて、金属製キャップと電磁波吸収体とを金ゲルマニウム、もしくは耐熱性接着剤等で接合している（特開平６−３３８６９６号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製キャップと電磁波吸収体とを金ゲルマニウム、もしくは耐熱性接着剤等で接合する場合、金ゲルマニウムもしくは耐熱性接着剤の融点、軟化点以上の温度を負荷しなければ、金属製キャップと電磁波吸収体とを接合することができないため、金属の拡散や、金属製キャップ表面の酸素濃度が高くなり、金属製キャップと気密封止材との濡れ性が低下する問題があった。そのため、気密封止部材を介して、金属製キャップとパッケージベースを接合するとき接合が不完全となり、十分に気密を保つことができないという課題があった。
【０００５】
また、止着用部材として、室温硬化する高耐熱性接着剤を用いれば、金属製キャップ表面の金属の拡散、酸素濃度の上昇を防ぐことができるが、溶剤が残留し、半導体素子等に悪影響を及ぼす恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題に対して検討を重ねた結果、少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とが、低融点金属、低融点ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して止着され、さらに蓋体の表面の酸素濃度が１０原子％以下であることを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、前記蓋体の表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、前記蓋体の表面がＡｕ、その下地がＮｉからなり、さらに蓋体の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度が５原子％以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、金属からなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介し、止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着した後、電気メッキでＡｕ、またはＮｉを形成した後にＡｕを形成することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、少なくとも表面がＮｉからなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介し、止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着した後、電気メッキでＡｕを形成することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介し、止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、前記高周波回路用パッケージ蓋体を、パッケージベース上に形成された伝送線路に対向するように、低融点金属からなる気密封止用部材を介して封着したことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、前記伝送線路と前記電磁波吸収体との距離が０．１ｍｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態として、高周波回路用パッケージ蓋体とこれを用いた高周波回路用パッケージについて説明する。
【００１５】
例えば図１に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ１０を構成する蓋体１１には、止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３が止着されている。さらに、蓋体１１の表面にはＡｕ１１ａが形成されており、Ａｕ１１ａ表面の酸素濃度は１０原子％以下としてある。
【００１６】
蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると、上記電磁波吸収体１３の作用により空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、Ａｕ１１ａの表面の酸素濃度が１０原子％以下と小さいことから、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性が向上する。
【００１７】
ここで、Ａｕ１１ａ表面の酸素濃度を１０原子％以下としたのは、酸素濃度が１０原子％を超えると、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が悪くなり、高周波回路用パッケージ１０の接合信頼性が低下し、また、Ａｕ１１ａが変色して外観が良くないためである。
【００１８】
さらに、Ａｕ１１ａの表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下であることが好ましい。
【００１９】
蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、Ａｕ１１ａの表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下と小さいことから、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性がさらに向上する。
【００２０】
また、Ａｕ１１ａの表面または深さ方向の酸素濃度は、Ｘ線光電子分光分析法により測定することができる。測定条件を以下に示すと、Ｘ線源はモノクロＡｌＫα線（２００μｍ３５ｗ１５ｋＶ）、測定領域は約２００μｍφ、ｐａｓｓ ｅｎｅｒｇｙは５８．７ｅＶである。スパッタリング条件を以下に示すと、イオン種はＡｒ+、イオン加速電圧は３ｋＶ、スパッタレートは７．８ｎｍ／ｍｉｎ（熱酸化Ｓｉ酸素膜厚換算値）である。
【００２１】
ここで、電磁波吸収体１３は、例えば、合成樹脂、セラミックス等の絶縁体中に磁性体粒子が分散含有された構造のもの、あるいはフェライト焼結体等の電磁波を吸収するセラミックス等、デバイス形態、用途や電磁波吸収特性等に応じて適宜選定できる。また、上記磁性体粒子としては、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａフェライト、カーボニル鉄、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金などの軟磁性金属等を利用できる。
【００２２】
また、蓋体１１は、例えば、コバール、ステンレス、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｕＷ、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金、Ｃｕ、Ｍｏ基合金等の金属、あるいは、アルミナ、ムライト、ホウ珪酸ガラス、コージライト、ステアタイト、フォルステライト、あるいは、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ＰＥＥＫ、塩素化ポリエチレン、ウレタン、ナイロン、ポリエチレン、光硬化樹脂等の表面に金属膜が形成されているものが使用でき、高周波回路用パッケージを構成するパッケージベースの材質、デバイス形態、用途に応じて適宜選定できる。この中でも、化学的安定性が高く、前記高周波回路用パッケージと線膨張係数が近いステンレス、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ基合金が好ましく、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ基合金の中でも特にコバール（登録商標）が好ましい。
【００２３】
また、止着用部材１２は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ビスマレイミド、ＰＥＥＫ、ケイ酸アルカリ系接着剤、リン酸塩系接着剤、ホウ珪酸ガラス、セメント類、金属ソルダー例えばＡｕ／Ｓｉ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、Ｓｎ／Ｓｂ系合金、Ｓｎ／Ｐｂ系合金、Ｓｎ／Ｂｉ系合金、Ｉｎ／Ｓｎ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｚｎ／Ｓｂ系合金、Ａｌ、Ｔｉ／Ｎｉ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ／Ａｇ系合金、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｇ系合金、Ｚｒ／Ｎｉ系合金、Ｚｒ／Ｆｅ系合金、Ｂｅ／Ｃｕ系合金、Ｂｅ／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｃｕ系合金、ＺｒＨ2／Ｎｉ、ＺｒＨ2／Ｆｅ系合金等、および酸化物ソルダー例えばＢ2Ｏ3／ＰｂＯ／ＺｎＯ、Ｂ2Ｏ3／ＰｂＯ／ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3／ＺｎＯ／ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3／ＰｂＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＢａＯ／Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／ＭｇＯ／ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3／ＰｂＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2／ＭｎＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3／ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯ／ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯ、ＺｒＯ2／ＣａＯ、ＺｒＯ2／Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯ／Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3／Ｙ2Ｏ3等があり、これらのうち１種類、または２種類以上を使用することができる。この中でも、アウトガスが少なく、蓋体１１との濡れ性が良好であるエポキシ樹脂、ポリイミド、ＰＥＥＫ等の合成樹脂、または合金が好ましく、特に、ＰＥＥＫ、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金が好ましい。
【００２４】
また、気密封止用部材１８は、例えば、Ａｕ／Ｓｉ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、Ｓｎ／Ｓｂ系合金、Ｓｎ／Ｐｂ系合金、Ｓｎ／Ｂｉ系合金、Ｉｎ／Ｓｎ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｚｎ／Ｓｂ系合金、Ａｌ、Ｔｉ／Ｎｉ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ／Ａｇ系合金、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｇ系合金、Ｚｒ／Ｎｉ系合金、Ｚｒ／Ｆｅ系合金、Ｂｅ／Ｃｕ系合金、Ｂｅ／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｃｕ系合金、ＺｒＨ2／Ｎｉ、ＺｒＨ2／Ｆｅ系合金等の金属ソルダーがあり、これらのうち１種類、または２種類以上を使用することができる。この中でも、化学的安定性が高く、蓋体１１との濡れ性が良好であるＡｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、特にＡｕ／Ｓｎ系合金が好ましい。
【００２５】
また、図２に他の実施形態を示すように、本発明の高周波回路用パッケージ２０を構成する蓋体１１には、止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３が止着されている。さらに、蓋体１１の表面にはＮｉ１１ｂ、その上にＡｕ１１ａが形成されており、このＡｕ１１ａの表面の酸素濃度が１０原子％以下である。さらに、蓋体１１の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度は５原子％以下であることが好ましい。
【００２６】
蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、蓋体１１の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度が５原子％以下と小さいことから、蓋体１１の化学的安定性が高いため、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性がさらに向上する。
【００２７】
なお、図３は図２と同様の実施形態であるが、蓋体１１のＮｉ１１ｂ上に止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３を取り付けている。また図４は蓋体１１のＮｉ１１ｂ、Ａｕ１１ａの上に止着用部材１２を介して電磁波吸収体１３を取り付けたものである。
【００２８】
ここで、本発明の高周波回路用パッケージ蓋体の製造方法を以下に示す。例えば、図１に示す蓋体１１は、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、Ｈｅ気流中（酸素濃度１００ｐｐｍ以下）で１００℃〜６００℃程度の炉に入れて蓋体１１と電磁波吸収体１３を止着材１２によって止着させる。このとき、止着材１２は融点以上の温度に達し、その後室温まで冷却することによって、蓋体１１と電磁波吸収体１３は強固に止着される。その後、電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＡｕ１１ａを形成する。電磁波吸収体１３は良導体ではないため、Ａｕ１１ａが電磁波吸収体１３表面に形成されることはなく、蓋体１１のみに形成される。
【００２９】
また、例えば、図２に示す蓋体１１は、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、Ｈｅ気流中で１００℃〜６００℃程度の炉に入れて蓋体１１と電磁波吸収体１３とを止着材１２によって止着させる。その後、電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＮｉ１１ｂを形成し、さらに電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＡｕ１１ａを形成する。
【００３０】
また、例えば、図３に示す蓋体１１は、電気メッキもしくは、無電解メッキによって厚さ数μｍ程度のＮｉ１１ｂを形成する。その後、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、Ｈｅ気流中で１００℃〜６００℃程度の炉に入れて蓋体１１と電磁波吸収体１３とを止着材１２によって止着させる。その後、電気メッキによって厚さ数μｍ程度のＡｕ１１ａを形成する。
【００３１】
また、例えば、図４に示す蓋体１１は、電気メッキもしくは、無電解メッキによって厚さ数μｍ程度のＮｉ１１ｂ、Ａｕ１１ａを形成する。その後、蓋体１１の適切な位置にフィルム状もしくはペースト状の止着材１２を置き、さらに止着材１２上の適切な位置に電磁波吸収体１３を置く。その後、半田鏝、超音波溶着機、レーザー溶接機等により瞬間的に止着用部材を加熱冷却することによって、蓋体１１と電磁波吸収体１３を止着することができる。このとき、蓋体１１の外周、すなわち気密封止用部材１８と接する部分の温度は上昇しない。
【００３２】
これらの方法で製造することによって、蓋体１１のＡｕ１１ａ表面の酸素濃度を１０原子％以下とすることができる。
【００３３】
この様にして得られた高周波回路用パッケージ蓋体は、蓋体１１を半導体素子１４が実装されたパッケージベース１５の上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来るとともに、Ａｕ１１ａ表面の酸素濃度が１０原子％以下となることから、蓋体１１とパッケージベース１５上に形成された伝送線路１６の外周を覆うグラウンド層１７とを気密封止用部材１８を介して接合する際、蓋体１１と気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、高周波回路用パッケージ１０の信頼性が向上する。
【００３４】
次に本発明の高周波回路用パッケージ蓋体を用いた高周波回路用パッケージを説明する。図１に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ１０は、蓋体１１に止着された電磁波吸収体１３をパッケージベース１５上に形成した伝送線路１６に対向するように気密封止用部材１８を介して気密封止する。これによって、水分、腐食性ガス等の進入を防ぐことができ、さらに空洞共振を抑制することができるため、高周波回路用パッケージ１０は好適に使用することができる。
【００３５】
また、本発明の高周波回路用パッケージ１０は、伝送線路１６と電磁波吸収体１３との距離が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。特に０．７ｍｍ以上であることが好ましい。この高さが０．１ｍｍ未満になると信号が減衰するため好ましくない。
【００３６】
ここで、気密封止用部材１８は、例えば、Ａｕ／Ｓｉ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ｓｎ／Ａｇ系合金、Ｓｎ／Ｓｂ系合金、Ｓｎ／Ｐｂ系合金、Ｓｎ／Ｂｉ系合金、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系合金、Ｉｎ／Ｓｎ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｉｎ／Ａｇ系合金、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｚｎ／Ｓｂ系合金、Ａｌ、Ｔｉ／Ｎｉ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ系合金、Ｔｉ／Ｃｕ／Ａｇ系合金、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｇ系合金、Ｚｒ／Ｎｉ系合金、Ｚｒ／Ｆｅ系合金、Ｂｅ／Ｃｕ系合金、Ｂｅ／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｎｉ系合金、ＴｉＨ2／Ｃｕ系合金、ＺｒＨ2／Ｎｉ、ＺｒＨ2／Ｆｅ系合金等があり、これらのうち１種類、または２種類以上を使用することができる。この中でも、化学的に安定しており、蓋体１１の表面に形成されたＡｕ１１ａとの濡れ性が良好であるＡｕ系合金が好ましく、特に、Ａｕ／Ｓｎ系合金、Ａｕ／Ｇｅ系合金が好ましい。
【００３７】
このような高周波回路用パッケージ１０、２０、３０、４０は、無線通信機器、光受信器、光送信器、光送受信器等に使用でき、空洞共振、アイソレーション、帰還発振、電磁波の漏洩等を抑制することができる。また、電磁波吸収体からなる蓋体１３によって伝送線路の信号を減衰させることもない。
【００３８】
【実施例】
実施例１
例えば、図１〜図４に示すような高周波回路用パッケージ１０、２０、３０、４０を用いて、Ｈｅリークテストを行った。高周波回路用パッケージ１０、２０、３０、４０は、パッケージベース１５上に気密封止用部材１８を介して、電磁波吸収体１３を止着した蓋体１１を配置し、その後、窒素雰囲気の炉に投入し、気密封止用部材１８の融点以上の温度まで加熱し、その後室温まで冷却することにより得られる。また、蓋体１１に形成されたＡｕ１１ａの酸素濃度、Ｎｉ濃度は、蓋体１１とパッケージベース１５とを接合する前に、気密封止用部材１８との接合面の領域を測定した。
【００３９】
蓋体１１はコバールからなり、電磁波吸収体１３は１０ｍｏｌ％ＮｉＯ、９０ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3からなる。気密封止用部材１８はＡｕ／Ｓｎ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕを用いた。
【００４０】
尚、酸素濃度、Ｎｉ濃度の測定は、Ｘ線光電子分光分析法により、表面から深さ方向へ３０ｎｍまで行った。測定条件は前述の通りである。
【００４１】
また、Ｈｅリークテストは、Ｈｅ雰囲気の容器の中に高周波回路用パッケージを入れた後、加圧し、強制的に高周波回路用パッケージ内にＨｅガスを送り込む。その後、容器内を真空度１０-10（Ｐａ）以下まで減圧し、高周波回路用パッケージの中から漏洩するＨｅガスをヘリウムディテクターで検出する。このとき、３０秒間、Ｈｅガスが検出されなければ○、検出されると×とした。
【００４２】
表１の結果から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０は、蓋体１１に形成されたＡｕ１１ａの表面の酸素濃度が１０原子％以下であることから、気密封止用部材１８との濡れ性が良好であるため、気密封止することができた。
【００４３】
一方、本発明の範囲外であるＮｏ．１１は、Ａｕ１１ａの表面の酸素濃度が高いことから、気密封止用部材１８との濡れ性が悪く、十分に気密封止することができなかった。
【００４４】
【表１】
実施例２
例えば、図５に示すような高周波回路用パッケージ５０を用いて、電磁波吸収体１３と伝送線路１６との最短距離Ｈを０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍに設定したときの共振抑制効果、信号減衰の有無を確認した。
【００４６】
また、高周波回路用パッケージ５０は、外径８ｍｍ高さ１．０ｍｍの空洞を有し、蓋体１１に形成されたＡｕ１１ａ表面の酸素濃度を各種設定した。気密封止用部材１８には、Ａｕ／Ｓｎ系合金を使用した。蓋体１１にはコバールを使用した。
【００４７】
尚、高周波回路用パッケージ６０の伝送特性は、電力透過係数（Ｓ21）を、ネットワークアナライザーを用いて、周波数１００ＭＨｚ〜４０．１ＧＨｚ、ポイント数２０１、アベレージング１２８の条件で測定した。伝送特性は、パッケージベース１５単体でのＳ21を基準にして、蓋体１１を配設したときのＳ21との差の絶対値が０．１ｄＢ未満であれば信号減衰無しとした。
【００４８】
表２の結果から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ１５〜Ｎｏ２４は、共振抑制効果があり、且つ信号の減衰も無いことから好適に使用することができた。
【００４９】
一方、試料Ｎｏ２５〜試料Ｎｏ２９は、電磁波吸収体１３と伝送線路１６との距離が０．０５ｍｍと接近しているため、信号が減衰するといった問題がある。
【００５０】
【表２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とが、低融点金属、低融点ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して止着され、さらに蓋体の表面の酸素濃度が１０原子％以下である高周波回路用パッケージ蓋体を使用することにより、高周波伝送線路の信号が減衰することなく、空洞共振を抑制できるとともに、気密封止の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図２】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図３】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図４】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図５】伝送特性を評価するための高周波回路用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１０・・・高周波回路用パッケージ
１１・・・高周波回路用パッケージ蓋体
１１ａ・・Ａｕ
１１ｂ・・Ｎｉ
１２・・・止着用部材
１３・・・電磁波吸収体
１４・・・半導体素子
１５・・・パッケージベース
１６・・・伝送線路
１７・・・グラウンド層
１８・・・気密封止用部材
２０・・・高周波回路用パッケージ
３０・・・高周波回路用パッケージ
４０・・・高周波回路用パッケージ
５０・・・高周波回路用パッケージ
Claims (8)
- 少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とが、低融点金属、低融点ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して止着され、さらに蓋体の表面の酸素濃度が１０原子％以下であることを特徴とする高周波回路用パッケージ蓋体。
- 前記蓋体の表面から深さ５ｎｍまでの酸素濃度が１０原子％以下であることを特徴とする請求項１記載の高周波回路用パッケージ蓋体。
- 前記蓋体の表面がＡｕ、その下地がＮｉからなり、蓋体の表面から深さ５ｎｍまでのＮｉ濃度が５原子％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の高周波回路用パッケージ蓋体。
- 金属からなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して、該止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着した後、電気メッキでＡｕまたはＮｉを形成した後にＡｕを形成する工程からなる高周波回路用パッケージ蓋体の製造方法。
- 少なくとも表面がＮｉからなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して、該止着用部材の融点以上の温度を負荷し冷却することによって止着した後、電気メッキでＡｕを形成する工程からなる高周波回路用パッケージ蓋体の製造方法。
- 少なくとも表面がＡｕからなる蓋体と電磁波吸収体とを、金属、ガラス、無機接着剤、合成樹脂から選ばれる少なくとも１種の止着用部材を介して、該止着用部材の融点以上の温度を止着用部材に負荷し冷却することによって止着する工程からなる高周波回路用パッケージ蓋体の製造方法。
- 請求項１乃至３のいずれかに記載の高周波回路用パッケージ蓋体を、パッケージベース上に形成された伝送線路に対向するように、低融点金属からなる気密封止用部材を介して封着したことを特徴とする高周波回路用パッケージ。
- 前記伝送線路と前記電磁波吸収体との距離が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項７記載の高周波回路用パッケージ。
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