JP4018317B2 - 高周波伝送線路基板、及び高周波パッケージ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波伝送線路基板、及び高周波パッケージに関し、より詳細には、高周波信号を利用する半導体素子が搭載され、その周辺に高周波回路が形成された高周波伝送線路基板、及び該高周波伝送線路基板を用いて構成される高周波パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波パッケージは誘電体基板上に形成された半導体素子実装領域及びその周辺部の高周波回路を環状枠体及びこの環状枠体上に接合される蓋体で気密封止することにより構成されており、高周波信号は前記枠体の下面を貫通する信号線層を介して入出力されるようになっている。
【０００３】
図７は従来のこの種高周波パッケージを示した模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面部分の斜視図である。誘電体基板４１は厚さＴの略直方体板形状に形成されており、誘電体基板４１の下面４１ｂにはグランド層４２が形成される一方、誘電体基板４１の上面４１ａの所定箇所には、環状の誘電体製の枠体４４が形成されている。枠体４４の内側領域４４ｄにおける誘電体基板上面４１ａの所定箇所には、幅がｗ₁ の薄膜状の回路部４３ａが複数個形成される一方、枠体４４を挟んで回路部４３ａと対向する外側には、これと同様（幅がｗ₁ ）のリード部４３ｂがそれぞれ形成されている。回路部４３ａの一端部とリード部４３ｂの一端部とは幅がｗ₂ の導体部４３ｃを介して接続されており、この導体部４３ｃは枠体４４の壁部４４ａ内に埋設されている。これら回路部４３ａ、リード部４３ｂ、導体部４３ｃを含んで信号線層４３が構成されている。
【０００４】
また導体部４３ｃとこの近傍の壁部４４ａとを含んで構成される回路の特性インピーダンスを、回路部４３ａ、リード部４３ｂのそれと同等にするため、導体部４３ｃの幅ｗ₂ は回路部４３ａ及びリード部４３ｂの幅ｗ₁ よりも小さい値に設定されている。そして信号線層４３における反射損失を抑えて伝送損失を小さくするために、回路部４３ａ、リード部４３ｂ、導体部４３ｃにおける各特性インピーダンスの整合が図られている。
【０００５】
誘電体基板上面４１ａにおける枠体内側領域４４ｄの略中央部には半導体素子４５が実装されるようになっており、半導体素子４５のパッド４５ａと回路部４３ａの他端部とはボンディングワイヤ４５ｂを介して接続されるようになっている。枠体４４の上面には蓋体４６が接合（ハーメチックシール）されるようになっており、この蓋体４６により誘電体基板４１上の枠体内側領域４４ｄが気密・封止されるようになっている。これら誘電体基板４１、グランド層４２、信号線層４３、枠体４４、蓋体４６等を含んでマイクロストリップラインタイプの高周波パッケージ４０が構成されている。
【０００６】
高周波信号（図示せず）は、信号線層４３のリード部４３ｂより導体部４３ｃ、回路部４３ａ等を介して半導体素子４５に入力される一方、半導体素子４５より出力された高周波信号は、信号線層４３の回路部４３ａ、導体部４３ｃ等を介してリード部４３ｂより出力されるようになっている。
しかしながらこのように構成された高周波パッケージ４０では、導体部４３ｃの幅ｗ₂ が狭くなっており、この寸法精度を確保することが難しく、また抵抗が大きくなり、伝送損失が増大し易い。また製造する際、導体部４３ｃの両端部と壁部４４ａの内外面４４ｂ、４４ｃとを正確に位置合わせすることが難しいという課題があった。
【０００７】
この課題に対処するため、信号線層が埋設される枠体部分を薄く形成したものが提案されている。図８は従来のこの種高周波パッケージの主要部を模式的に示した斜視図であり、図中４１、４２は図７に示したものと同様の誘電体基板、グランド層を示している。誘電体基板４１の上面４１ａの所定箇所には環状をした誘電体製の枠体５４が形成され、枠体５４の所定箇所には凹部５４ｂが形成されている。一方、誘電体基板４１の上面４１ａの所定箇所には幅がｗ₁ の薄膜状の信号線層５３が形成されている。この信号線層５３の一端部５３ａ側は枠体５４の内側領域５４ｃに形成され、信号線層５３の他端部５３ｂ側は枠体５４の外側領域５４ｄに形成されており、信号線層５３の略中央部は凹部５４ｂの近傍内に埋設されている。
【０００８】
その他の構成は図７に示したものと略同様であるのでここではその構成の詳細な説明は省略することとする。これら誘電体基板４１、グランド層４２、信号線層５３、枠体５４等を含んで高周波パッケージが構成されている。そして高周波信号は、他端部５３ｂ側より信号線層５３等を介して半導体素子４５（図７）に入力される一方、半導体素子４５より出力された高周波信号は、信号線層５３等を介して他端部５３ｂ側より出力されるようになっている。
【０００９】
しかしながらこのように構成された高周波パッケージでは、凹部５４ｂの厚さｅ₁ を薄く設定する必要があり、製造が難しく、また凹部５４ｂにおいて強度的に特に弱くなるという課題があった。
また図７、図８に示したマイクロストリップラインタイプの高周波パッケージでは、半導体素子４５がミリ波や準ミリ波のようなより高周波数帯域の信号を処理するものである場合、半導体素子４５と信号線層４３、５３との接続損失や、信号線層４３、５３における放射損失が大きくなり易いという課題があった。
【００１０】
この課題に対処するため、近年、誘電体基板の一主面側に信号線層及びグランド層が形成され、これらの上に半導体素子４５がフリップチップ実装される、いわゆるコプレナ・ウェーブガイドタイプの高周波パッケージが提案されている。
【００１１】
図９は従来のこの種高周波パッケージの要部を示した模式図であり（特開平４−３３６７０２号公報）、（ａ）はパッケージの内部及び外部を示す部分破断平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は下面図である。また図１０は図９に示した高周波パッケージの要部を示す部分拡大斜視図である。
図中６１はセラミック等からなるパッケージ基板を示しており、パッケージ基板６１の上面の所定箇所には、環状の誘電体製の枠体６２が形成され、枠体６２の上面には蓋体６３が接合されるようになっている。
【００１２】
またパッケージ基板６１の上面には、メタライズ６５を施したダイボンディング領域６４や誘電体基板６６が形成されている。誘電体基板６６の上面には、金属薄膜からなるパッケージ内部のグランド層７８と、所定の線路幅及びグランド層７８と所定間隔を有する金属薄膜からなる信号線層７９とが形成され、これらグランド層７８と信号線層７９とを含んで、高周波伝送線路として動作する内部コプレナ線路８０が構成されている。
またパッケージ基板６１の下面には、グランド層６８と信号線層６９とが形成され、これらグランド層６８と信号線層６９とを含んで、外部コプレナ線路７０が構成されている。
【００１３】
このように図９、図１０に示した高周波パッケージにおける内部高周波伝送線路は、信号線層７９の両側及び誘電体基板６６を挟んで裏側にグランド層７８、６８が形成された線路構造、いわゆるグランデッド・コプレナ線路構造となっている。
また内部コプレナ線路８０を構成する信号線層７９、グランド層７８と、外部コプレナ線路７０を構成する信号線層６９、グランド層６８とは、金属からなる複数の導体ビア７１ａ、７１ｂを介して接続されている。
【００１４】
このように構成された高周波パッケージでは、グランデッド・コプレナ線路構造になっているため、内部側信号線層７９の線路幅を半導体素子の線路幅に適合させることができ、パッケージと半導体素子との接続部における高周波的な不整合が解消され、損失を低く抑えること、定在波比（線路を流れる信号の最大電圧と最小電圧との比）を下げることが可能になるとしている。
【００１５】
また内部側の信号線層７９、グランド層７８と、外部側の信号線層６９、グランド層６８との接続を、複数の導体ビア７１ａ、７１ｂを介して行うため、高周波的な不整合を少なくすることや、アイソレーションを高めることが可能になるとしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
高周波特性に優れたパッケージを製造するにあたっては、製造条件が重要になってくる。またこの製造条件については、使用周波数帯域によって変わってくるものであるため、高周波パッケージは使用周波数帯域に合わせた構成にする必要がある。
【００１７】
ところが、図９、図１０に示した高周波パッケージにおいては、使用周波数帯域を考慮した構成になっておらず、また導体ビア７１ｂの位置や誘電体基板６６の厚みについての考慮が何らされていないため、例えば、挿入損失Ｓ₂₁については−１．０ｄＢ程度に抑えるのが限界であった。
【００１８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れた高周波伝送線路基板、及び該高周波伝送線路基板を用いて構成される高周波パッケージを提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記したように、従来の高周波パッケージにおいては、使用周波数帯域に適したパッケージとすることができなかった。
そこで本発明者は、内部コプレナ線路８０と外部コプレナ線路７０との距離や、内部側のグランド層７８と外部側のグランド層６８とを接続するための導体ビア７１ｂと信号線層６９、７９との距離に着目し、これら距離を調整することによって、使用周波数帯域に適したパッケージを製造することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００２０】
上記目的を達成するために本発明に係る高周波伝送線路基板（１）は、誘電体基板の一主面側に第１の信号線層と、該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第１のグランド層とを備え、前記誘電体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第２の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第２のグランド層とを備え、前記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一端部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信号線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前記第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形成された高周波伝送線路基板であって、使用周波数（ＧＨｚ）をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r、前記誘電体基板の厚み（μｍ）をｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離（μｍ）をＸとするとき、下記数１式を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定されていることを特徴としている。
【００２１】
【数１】
Ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ
但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ
Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ
ａ＝３４１．２−１８．９ε_r
ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r
ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r
ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r
【００２２】
上記した高周波伝送線路基板（１）によれば、使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r 、前記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離をＸとするとき、上記数１式を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定されているため、使用周波数Ｆに適した高周波伝送線路基板とすることができる。従って、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れたものとすることができる。
【００２３】
また本発明に係る高周波伝送線路基板（２）は、誘電体基板の一主面側に第１の信号線層と、該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第１のグランド層とを備え、前記誘電体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第２の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第２のグランド層とを備え、前記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一端部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信号線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前記第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形成された高周波伝送線路基板であって、使用周波数（ＧＨｚ）をＦとするとき、前記誘電体基板の比誘電率ε_r、前記誘電体基板の厚み（μｍ）ｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離（μｍ）Ｘが、下記数２式を満たすように設定される値を中心として、±５％の範囲内で設定されていることを特徴としている。
【００２４】
【数２】
Ｆ＋ｆ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ
但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ
Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ
ａ＝３４１．２−１８．９ε_r
ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r
ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r
ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r
ｆ：補助周波数。
【００２５】
また本発明に係る高周波伝送線路基板（３）は、上記高周波伝送線路基板（２）において、補助周波数ｆが、−６ＧＨｚ≦ｆ≦０ＧＨｚの範囲内で設定されていることを特徴としている。
【００２６】
上記した高周波伝送線路基板（１）のように、上記数１式を満たすように、使用周波数Ｆ、前記誘電体基板の比誘電率ε_r 、前記誘電体基板の厚みｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離Ｘが設定されただけでは、使用周波数Ｆに最適なものとすることはできない場合がある。
【００２７】
例えば、使用周波数Ｆを６５ＧＨｚとし、比誘電率ε_r を７．７とし、厚みｔを３００μｍとして、数１式より求められた距離Ｘが６４０μｍとなった場合について説明する。
後述する図１及び図２に示した高周波伝送線路基板において、比誘電率ε_r が７．７であり、厚みｔが３００μｍの誘電体基板１１を用い、信号線層１３、１６の中心線と各導体ビア１９の中心を結ぶ直線との距離Ｘを６４０μｍとして、シミュレーションを行うと、挿入損失Ｓ₂₁の最も良くなる周波数が６５ＧＨｚではなく、６７ＧＨｚとなる結果が得られた（図４参照）。すなわち、２ＧＨｚ程度の誤差があったことになる。
【００２８】
このように数１式を満たすように、前記誘電体基板の比誘電率ε_r 、前記誘電体基板の厚みｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離Ｘを設定しただけでも、僅か２ＧＨｚ程度の誤差であるので、使用周波数Ｆに十分適したものとすることはできるが、最適ではない。
【００２９】
上記した高周波伝送線路基板（２）又は（３）によれば、使用周波数をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r 、前記誘電体基板の厚みをｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離をＸとするとき、前記誤差を考慮に入れた上記数２式を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定されているため、使用周波数Ｆに最適な高周波伝送線路基板とすることができる。従って、より一層高周波特性に優れ、かつ伝送特性に優れたものとすることができる。
【００３０】
また前記誤差については、後述するシミュレーション結果に基づいて、±５ＧＨｚ程度（図４、図５参照）の範囲内に収まるものと考えられるため、上記した高周波伝送線路基板（３）のように、補助周波数ｆを、−６ＧＨｚ≦ｆ≦０ＧＨｚの範囲内に設定することができる。
【００３１】
従って、Ｆ−６≦Ｍ ₀ ＋Ｍ ₁ ｔ≦Ｆを満たすように、前記誘電体基板の比誘電率ε_r、前記誘電体基板の厚みｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離Ｘを設定すれば、使用周波数Ｆに最適な高周波伝送線路基板を実現することができる。
【００３２】
また本発明に係る高周波パッケージは、上記高周波伝送線路基板（１）〜（３）のいずれかを用いて構成されていることを特徴としている。
上記した高周波パッケージによれば、使用周波数Ｆに適した高周波伝送線路基板を用いて構成されるため、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れた高周波パッケージを実現することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高周波伝送線路基板、及び高周波パッケージの実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施の形態（１）に係る高周波伝送線路基板を模式的に示した部分斜視図である。また図２は実施の形態（１）に係る高周波伝送線路基板の主要部を拡大して示した模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【００３４】
誘電体基板１１はアルミナセラミック等を用いて厚さがｔの略直方体板形状に形成され、誘電体基板１１の上面１１ａの所定箇所には、薄膜状の信号線層１３が形成され、信号線層１３の周囲にギャップを介してグランド層１４が形成され、これらによりコプレナ線路１２が構成されている。
【００３５】
他方、誘電体基板１１の下面１１ｂの所定箇所には、薄膜状の信号線層１６が形成され、信号線層１６の周囲にギャップを介してグランド層１７が形成され、これらによりコプレナ線路１５が構成されている。
【００３６】
信号線層１３の端部１３ａには導体ビア１８の上端部が接続され、導体ビア１８の下端部は信号線層１６の端部１６ａに接続されている（図２（ｃ））。また信号線層１３、１６を挟むその両側には、グランド層１４とグランド層１７とを接続する導体ビア１９が形成されている。
【００３７】
また各導体ビア１９の中心を結ぶ直線（以下、導体ビア１９の中心結線と記す）と信号線層１３、１６の中心線との距離はＸに設定されている。なおこの距離Ｘは、使用周波数をＦとし、誘電体基板１１の比誘電率をε_r とし、誘電体基板１１の厚みをｔとした場合に、後述する数３式を満たすように設定される。なお、このとき下記数３式から求められる距離Ｘの±５％の距離で導体ビア１９を設ければ良い。
【００３８】
図１及び図２に示した高周波伝送線路基板において、比誘電率ε_r が７．７の誘電体基板１１を用いた場合での挿入損失Ｓ₂₁が最も良くなる周波数Ｆ_max と誘電体基板１１の厚みｔとの関係を図３に示す。図中の直線Ｌ₁ 〜Ｌ₃ はそれぞれ順に、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを６００μｍ、６５０μｍ、７００μｍとしたものである。
【００３９】
本発明者は、図３に示したこれら直線Ｌ₁ 〜Ｌ₃ を解析することにより、周波数Ｆ_max と、誘電体基板１１の比誘電率ε_r と、誘電体基板の厚みｔと、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘとの関係を示す下記数３式を導き出した。
【００４０】
【数３】
Ｆ_max ＝Ｍ₀ ＋Ｍ₁ ｔ
但し、Ｍ₀ ＝ａ＋ｂＸ
Ｍ₁ ＝ｃ＋ｄＸ
ａ＝３４１．２−１８．９ε_r
ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r
ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r
ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^-5ε_r 。
【００４１】
上記実施の形態（１）に係る高周波伝送線路基板によれば、使用周波数をＦ、誘電体基板１１の比誘電率をε_r 、誘電体基板１１の厚みをｔ、及び信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離をＸとするとき、上記数３式を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定されているため、使用周波数Ｆに適した高周波伝送線路基板とすることができる。従って、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れたものとすることができる。
【００４２】
また、ここでは使用周波数をＦとし、誘電体基板１１の比誘電率をε_r とし、誘電体基板１１の厚みをｔとして、上記数３式を用いて、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求めるようにしているが、別の実施の形態では、使用周波数をＦとし、誘電体基板１１の比誘電率をε_r とし、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離をＸとして、上記数３式を用いて、誘電体基板１１の厚みｔを求めるようにしても良く、またこれと同様にして、使用周波数Ｆや、誘電体基板１１の比誘電率ε_r を求めても良い。
【００４３】
また、上記実施の形態に係る高周波伝送線路基板を用いて、高周波パッケージを構成することによって、高周波特性に優れ、かつ伝送特性にも優れた高周波パッケージを実現することができる。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例に係る高周波伝送線路基板を用い、以下の条件で伝送特性（挿入損失Ｓ₂₁）を調査した結果等について説明する。
実施例１、２に係る高周波伝送線路基板の使用周波数Ｆ、誘電体基板１１の比誘電率ε_r 、誘電体基板１１の厚みｔをそれぞれ下記の表１に示した。
【表１】

【００４５】
●実施例１
上記数３式を用いて、以下の条件で信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求めると、距離Ｘ≒６４０μｍとなった。
図１及び図２に示した高周波伝送線路基板において、誘電体基板１１の比誘電率ε_r を７．７とし、誘電体基板１１の厚みｔを３００μｍとし、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを６４０μｍとしてシミュレーションを行い、解析した結果、図４に示す伝送特性（挿入損失Ｓ₂₁）が得られた。図４から明らかなように、使用周波数Ｆ（６５ＧＨｚ）において、挿入損失Ｓ₂₁が約−０．４ｄＢという優れた伝送特性を有していることが分かる。
【００４６】
●実施例２
上記数３式を用いて、以下の条件で信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求めると、距離Ｘ≒６３０μｍとなった。
図１及び図２に示した高周波伝送線路基板において、誘電体基板１１の比誘電率ε_r を８．９とし、誘電体基板１１の厚みｔを３００μｍとし、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを６３０μｍとしてシミュレーションを行い、解析した結果、図５に示す伝送特性（挿入損失Ｓ₂₁）が得られた。図５から明らかなように、使用周波数Ｆ（６０ＧＨｚ）において、挿入損失Ｓ₂₁が約−０．４ｄＢという優れた伝送特性を有していることが分かる。
【００４７】
ところで図４から明らかなように、実施例１に係る高周波伝送線路基板において最も適した使用周波数Ｆは、６５ＧＨｚ（挿入損失Ｓ₂₁＝−０．４ｄＢ）ではなく、６７ＧＨｚ（Ｓ₂₁＝−０．３ｄＢ）であり、また図５から明らかなように、実施例２に係る高周波伝送線路基板において最も適した使用周波数Ｆは、６０ＧＨｚ（Ｓ₂₁＝−０．４ｄＢ）ではなく、６２ＧＨｚ（Ｓ₂₁＝−０．２ｄＢ）であることが分かる。
換言するならば、図４、図５から使用周波数Ｆが６５ＧＨｚ、６０ＧＨｚに最適な高周波伝送線路基板は、実施例１、２に係る高周波伝送線路基板ではないことが分かる。
【００４８】
しかしながら、両者共に２ＧＨｚ程度の僅かな誤差（すなわち、５ＧＨｚ程度の範囲内に十分収まる僅かな誤差）であるため、実施例１、２に係る高周波伝送線路基板は、使用周波数Ｆが６５ＧＨｚ、６０ＧＨｚそれぞれの場合に十分適したものになっていると判断することができる。
【００４９】
次に実施例３〜８に係る高周波伝送線路基板の使用周波数Ｆ、誘電体基板１１の比誘電率ε_r 、誘電体基板１１の厚みｔをそれぞれ下記の表２に示した。
【表２】

※使用周波数Ｆは、６５ＧＨｚを基準として±５ＧＨｚとなる範囲、すなわち６０〜７０ＧＨｚの範囲に設定している。
【００５０】
●実施例３〜８
上記数３式を用いて、以下の条件で信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを求めると、下記表３に示すようになった。
【表３】

【００５１】
図１及び図２に示した高周波伝送線路基板において、誘電体基板１１の比誘電率ε_r を７．７とし、誘電体基板１１の厚みｔを３００μｍとし、信号線層１３、１６の中心線と導体ビア１９の中心結線との距離Ｘを６８０、６６０、６５０、６３０、６２０、６００μｍとしてシミュレーションを行い、解析した結果、図６に示す伝送特性（挿入損失Ｓ₂₁）が得られた。図６から明らかなように、使用周波数Ｆ（６５ＧＨｚ）に最も適した高周波伝送線路基板は、実施例５に係る高周波伝送線路基板であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る高周波伝送線路基板を模式的に示した部分斜視図である。
【図２】実施の形態に係る高周波伝送線路基板の主要部を拡大して示した模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図３】挿入損失が最も良くなる周波数と誘電体基板の厚みとの関係を示したグラフである。
【図４】実施例１に係る高周波伝送線路基板のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図５】実施例２に係る高周波伝送線路基板のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図６】実施例５、６、８に係る高周波伝送線路基板のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図７】従来の高周波パッケージを示した模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面部分の斜視図である。
【図８】従来の別の高周波パッケージの主要部を模式的に示した斜視図である。
【図９】従来のさらに別の高周波パッケージを示した模式図であり、（ａ）は部分破断平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は下面図である。
【図１０】図９（ａ）の要部を模式的に示した部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１１ 誘電体基板
１２、１５ コプレナ線路
１３、１６ 信号線層
１４、１７ グランド層
１８、１９ 導体ビア

Claims (4)

1. 誘電体基板の一主面側に第１の信号線層と、該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第１のグランド層とを備え、
   前記誘電体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第２の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第２のグランド層とを備え、
   前記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一端部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信号線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前記第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形成された高周波伝送線路基板であって、
   使用周波数（ＧＨｚ）をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r、前記誘電体基板の厚み（μｍ）をｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離（μｍ）をＸとするとき、
   Ｆ＝Ｍ_０ ＋Ｍ_１ ｔ
   但し、Ｍ_０ ＝ａ＋ｂＸ
   Ｍ_１ ＝ｃ＋ｄＸ
   ａ＝３４１．２−１８．９ε_r
   ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r
   ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r
   ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^−５ε_r
   の関係を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定されていることを特徴とする高周波伝送線路基板。
2. 誘電体基板の一主面側に第１の信号線層と、該第１の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第１のグランド層とを備え、
   前記誘電体基板の他主面側には第２の信号線層と、該第２の信号線層の周囲にギャップを介して形成された第２のグランド層とを備え、
   前記第１の信号線層の一端部と前記第２の信号線層の一端部とを接続する導体ビア、及び前記第１及び第２の信号線層を挟んで、その両側に前記第１のグランド層と前記第２のグランド層とを接続する複数個の導体ビアが形成された高周波伝送線路基板であって、
   使用周波数（ＧＨｚ）をＦ、前記誘電体基板の比誘電率をε_r、前記誘電体基板の厚み（μｍ）をｔ、及び前記第１及び第２の信号線層から前記導体ビアまでの距離（μｍ）をＸとするとき、
   Ｆ＋ｆ＝Ｍ_０ ＋Ｍ_１ ｔ
   但し、Ｍ_０ ＝ａ＋ｂＸ
   Ｍ_１ ＝ｃ＋ｄＸ
   ａ＝３４１．２−１８．９ε_r
   ｂ＝−０．３１＋０．０１７ε_r
   ｃ＝−０．３＋０．０２ε_r
   ｄ＝０．０００３１−２．１×１０^−５ε_r
   ｆ：補助周波数
   の関係を満たす前記各値が、±５％の範囲内で設定されていることを特徴とする高周波伝送線路基板。
3. 補助周波数ｆが、−６ＧＨｚ≦ｆ≦０ＧＨｚの範囲内で設定されていることを特徴とする請求項２記載の高周波伝送線路基板。
4. 請求項１〜３のいずれかの項に係る高周波伝送線路基板を用いて構成されていることを特徴とする高周波パッケージ。

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