JP5047362B2 - 高周波モジュール - Google Patents

高周波モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP5047362B2
JP5047362B2 JP2010529965A JP2010529965A JP5047362B2 JP 5047362 B2 JP5047362 B2 JP 5047362B2 JP 2010529965 A JP2010529965 A JP 2010529965A JP 2010529965 A JP2010529965 A JP 2010529965A JP 5047362 B2 JP5047362 B2 JP 5047362B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slot
conductor
frequency module
conducting wire
frequency
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
JP2010529965A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010098393A1 (ja
Inventor
弘志 内村
信樹 平松
和樹 早田
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera 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 Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2010529965A priority Critical patent/JP5047362B2/ja
Publication of JPWO2010098393A1 publication Critical patent/JPWO2010098393A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5047362B2 publication Critical patent/JP5047362B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12—Hollow waveguides
    • H01P3/121—Hollow waveguides integrated in a substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/1015—Coplanar line transitions to Slotline or finline
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6605—High-frequency electrical connections
    • H01L2223/6611—Wire connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6605—High-frequency electrical connections
    • H01L2223/6627—Waveguides, e.g. microstrip line, strip line, coplanar line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45014—Ribbon connectors, e.g. rectangular cross-section
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45139—Silver (Ag) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49175—Parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/494—Connecting portions
    • H01L2224/4943—Connecting portions the connecting portions being staggered
    • H01L2224/49433—Connecting portions the connecting portions being staggered outside the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H01L2924/141—Analog devices
    • H01L2924/1423—Monolithic Microwave Integrated Circuit [MMIC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1903—Structure including wave guides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1905—Shape
    • H01L2924/19051—Impedance matching structure [e.g. balun]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20752—Diameter ranges larger or equal to 20 microns less than 30 microns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20758—Diameter ranges larger or equal to 80 microns less than 90 microns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30105—Capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H01L2924/30111—Impedance matching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Waveguides (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

本発明は、高周波モジュールに関する。
ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）などの半導体素子を高周波回路基板に実装する場合がある。この実装の際に、ボンドワイヤなどの導線を用いて接続すると、導線の線路の長さに応じてインダクタンス成分が生じる。このインダクタンス成分による伝送特性の劣化は、周波数が高くなるほど大きくなる。このため、高周波領域では、ボンドワイヤなどの導線の長さを極力短くして接続することが常識とされている。そこで、高周波回路基板に設けられたキャビティの内部に半導体素子を配置して、キャビティの周囲で信号線路に接続する技術がある。この技術は、例えば特開２００１−１４８４５７号公報に記載されている。また、このインダクタンス成分によるインピーダンスの不整合を、新たに導入するキャパシタンス成分で相殺する技術もある。この技術は、例えば特開２００７−９５８３８号公報に記載されている。しかしながら、先述の技術では、僅かな寸法変化であっても、生じるインダクタンス成分および導入するキャパシタンス成分が変化してしまう。結果、先述の技術では、高い寸法精度が要求され、周波数が高くなると整合を取るのが困難になったり、整合の取れる周波数帯域が狭くなったりする問題が生じていた。
本発明は、このような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものである。本発明の目的は、高周波回路を導線で簡便に接続することができる高周波モジュールを提供することにある。
本発明の高周波モジュールは、高周波回路と、導体と、第１導線と、少なくとも１つの第２導線と、を備える。前記高周波回路は、信号端子および少なくとも１つの基準電位端子を有する。前記信号端子は、高周波信号の入力および出力の少なくとも一方に用いる。前記少なくとも１つの基準電位端子は、基準電位に接続されている。前記導体は、スロットを有する。前記第１導線は、前記信号端子に接続される。前記第１導線は、前記スロットの上方を横切って延びる。前記少なくとも１つの第２導線は、前記少なくとも１つの基準電位端子に接続される。前記少なくとも１つの第２導線は、少なくとも一部が前記第１導線に沿って配置される。前記少なくとも１つの第２導線は、前記スロットの上方を横切らないように設けられる。前記第１導線と前記少なくとも１つの第２導線とが対をなして、前記スロットと電磁的に結合している。
本発明によれば、高周波回路を、導線で簡便に結合することができる高周波モジュールを提供することができる。
本発明の高周波モジュールの第１の実施形態を模式的に示す外観斜視図である。 図１に示した高周波モジュールを模式的に示す平面図である。 図２に示した高周波モジュールの要部を拡大した平面図である。 本発明の高周波モジュールの第２の実施形態を模式的に示す外観斜視図である。 図３に示した高周波モジュールを模式的に示す側面図である。 本発明の高周波モジュールの第３の実施形態を模式的に示す外観斜視図である。 図５に示した高周波モジュールを模式的に示す平面図である。 本発明の高周波モジュールの第４の実施形態を模式的に示す外観斜視図である。 図８に示した高周波モジュールを模式的に示す側面図である。 図８に示した第２のスロット構造体の要部を拡大した断面図である。 図１０に示したＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。 図８に示した第２のスロット構造体の概略構成を示す分解斜視図である。 本発明の高周波モジュールの第５の実施形態を模式的に示す外観斜視図である。 図１３に示した高周波モジュールを模式的に示す側面図である。 図１４に示した第２のスロット構造体の他の形態の要部を拡大した断面図である。 図１５に示したＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面図である。 図１５に示したＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。 図１３に示した第２のスロット構造体の概略構成を示す分解斜視図である。 本発明の高周波モジュールの変形例を模式的に示す外観斜視図である。 本発明の高周波モジュールの変形例を模式的に示す外観斜視図である。 本発明の高周波モジュールの変形例を模式的に示す外観斜視図である。 本発明の高周波モジュールの変形例を模式的に示す外観斜視図である。 本発明の高周波モジュールの変形例を模式的に示す外観斜視図である。 本発明の高周波モジュールの変形例を模式的に示す外観斜視図である。 図２４に示した高周波モジュールの変形例を模式的に示す平面図である。 実施例１の高周波モジュールの電気特性を示すグラフである。 実施例２の高周波モジュールの電気特性を示すグラフである。 実施例３の高周波モジュールの電気特性を示すグラフである。 比較例１の高周波モジュールの電気特性を示すグラフである。 比較例２の高周波モジュールの電気特性を示すグラフである。
以下、本発明の高周波モジュールを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１，２，３に示した第１の実施形態に係る高周波モジュール１０は、スロット構造体２０、高周波部品３０、導線４０、および保護部材５０を備えている。
本実施形態のスロット構造体２０は、導体板２１によって構成されている。この導体板２１は、面状に広がっている導電性を有する導体によって形成されている。ここで「導電性を有する導体」としては、例えば金、銀、銅、白金、およびこれらの合金などの種々のものが挙げられる。本実施形態の導体板２１は、平面視において、矩形状のものが採用されている。ここで「面状」とは、平面状に加えて曲面状も含むものである。
この導体板２１は、貫通孔２１ａを有している。この貫通孔２１ａは、導体板２１の主面を厚み方向に貫通している。この導体板２１は、貫通孔２１ａを中心とする環状部を有する導体として構成されている。この貫通孔２１ａは、導体板２１の主面内の１つの方向に長く延びている矩形状をしている。ここでは、貫通孔２１ａが長く延びている当該１つの方向を第１方向とし、貫通孔２１ａが相対的に短い方向を第２方向としている。本実施形態では、この第１方向をｘ方向として、この第２方向をｙ方向として図１などに示している。本実施形態では、この貫通孔２１ａが周波数の高い高周波信号を通過するスロット２０ａとして機能している。このスロット２０ａでは、第２方向に沿って電界が生じる。このスロット２０ａは、例えば空間放射用のアンテナとして用いられる。この高周波信号の周波数としては、例えば３×１０９［Ｈｚ］以上のものが挙げられ、マイクロ波信号、ミリ波信号、およびサブミリ波信号が含まれている。このスロット２０ａは、導体板２１が曲面状である場合、スロット２０ａの面広がりも曲面状となる。また、このスロット２０ａの第１方向における長さは、スロット２０ａを通過する高周波信号の波長の概ね１／２の長さに設定されている。本実施形態では、スロット２０ａが矩形状に設けられているが例えば長円型、ダンベル型などの他の形状でもよい。
高周波部品３０は、高周波信号を介して信号伝達が行われている高周波回路を含んで構成されている。本実施形態の高周波部品３０は、スロット構造体２０の一方の主面の上に配置されている。本実施形態の高周波部品３０は、信号端子３１、および基準電位端子３２を有している。この信号端子３１および基準電位端子３２は、高周波部品３０に内蔵されている高周波回路の接続端子として設けられている。
この信号端子３１は、高周波信号の入力および出力の少なくとも一方に用いる。つまり、この信号端子３１は、高周波信号の入力に用いるものであっても、高周波信号の出力に用いるものであっても、高周波信号の入出力兼用で用いるものであってもよい。また、この信号端子３１は、高周波部品３０が内蔵している高周波回路に電気的に接続されている。本実施形態の信号端子３１は、高周波部品３０の上面に位置している。
この基準電位端子３２は、高周波部品３０の基準電位点に電気的に接続される。この基準電位端子３２は、当該信号端子３１に隣り合って配置されている。この基準電位端子３２は、信号端子３１と絶縁されている。本実施形態では、２つの基準電位端子３２が離隔して設けられている。信号端子３１は、当該これらの２つの基準電位端子３２の間に位置している。
導線４０は、スロット構造体２０と、高周波部品３０とを電磁的に結合している。この導線４０には、第１導線４１、および第２導線４２，４３が含まれている。第１導線４１、および第２導線４２，４３としては、例えば金、アルミニウムなどの金属材料が挙げられる。この第１導線４１、および第２導線４２，４３としては、例えば０．０１〜０．０５［ｍｍ］程度の太さが採用される。第１導線４１、および第２導線４２，４３は、例えばワイヤボンダを用いて形成することができる。ここで「導線」とは、線状もしくは帯状の導体のことである。この帯状の導体としては、例えばリボンワイヤのようなものが含まれる。「電磁的に結合する」とは、電磁波を介して高周波信号が伝送することである。
第１導線４１は、導体板２１と信号端子３１とを電気的に接続している。ここで「電気的に接続」とは、伝送する高周波信号が送信側から受信側に伝わるように接続されていることをいう。この「電気的に接続」されている状態は、高周波信号の伝送の観点であり、送信側および受信側が物理的に接触している場合と、送信側および受信側が物理的に接触していない場合とが含まれている。本実施形態の第１導線４１は、導体板２１と信号端子３１とを直接接続している。この第１導線４１は、第１の端部が信号端子３１に接続されている。この第１導線４１は、第２端部４１ａが導体板２１に接続されている。第１導線４１の第２端部４１ａにおける接続部分は、高周波部品３０から視て、スロット２０ａの向こう側に位置している。この第１導線４１は、スロット２０ａを跨いでいる。つまり、第１導線４１は、スロット２０ａの上方を離隔して横切っている。ここで「上方」とは、スロット２０ａの重心における法線方向をいう。この法線方向は、図１などでｚ方向として示している。また、「スロットの上方を横断する」とは、第１導線４１がスロット２０ａと離隔しており、かつ、ｚ方向から平面視したときに、第１導線４１がスロット２０ａと交差していることをいう。本実施形態の第１導線４１は、空間を介してスロット２０ａの上方を横切っている。第１導線４１をスロット２０ａの上方を横切らせることによって、第１導線４１とスロット２０ａとの間で生じる磁界によって結合することができる。
また、本実施形態の第１導線４１は、先端が導体板２１に接触しているので、先端をショート端と見なすことができる。先端をショート端と見なせる場合は、第１導線４１の長さを信号波長の１／２の長さの整数倍程度とすることが好ましい。このような第１導線４１の長さの調整は、ボンディングワイヤを用いて第１導線４１を形成することによって行うことができる。
さらに、第１導線４１は、ｚ方向から平面視したときに、第１方向（ｘ方向）におけるスロット２０ａの中央部で、当該スロット２０ａと交わっている。本実施形態の第１導線４１は、ｚ方向から平面視したときに、導体板２１の貫通孔２１ａが長く延びている第１方向（ｘ方向）と交わっている。このように第１導線４１を延ばすことによって、製造時に第１導線４１がズレて実装されてもスロット２０ａと結合することができる。
本実施形態の第１導線４１は、第１方向と直交して延びている。この第１導線４１は、スロット２０ａの第１方向との交差角度が直交方向から傾いて延びている場合でも電磁的に結合することができる。第１導線４１は、当該第１導線４１自体が延びている方向と、第１方向とを直交に近づけることによって、スロット２０ａの相対的に短い第２方向に平行な電界成分を増大させることができる。このスロット２０ａの相対的に短い方向に平行な成分を大きくすることによって、第１導線４１とスロット２０ａとを電磁的な結合を強くする。
第２導線４２，４３は、導体板２１と基準電位端子３２とを電気的に接続している。本実施形態の第２導線４２，４３は、導体板２１と基準電位端子３２とを直接接続している。この第２導線４２，４３は、第１端部が基準電位端子３２に接続されている。この第２導線４２，４３は、第２端部４２ａ，４３ａが導体板２１に接続されている。第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａは、高周波部品３０から視て、スロット２０ａの手前側に位置している。つまり、この第２導線４２，４３は、スロット２０ａの上方を横切っていない。
また、この第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａは、スロット２０ａを平面視したときに、第１導線４１の第２の端部４１ａと結ぶ線分Ｈ１２，Ｈ１３がスロット２０ａを横切っている。この第１導線４１のまわりには、磁界が生じる。この生じた磁界によって、スロット２０ａとを結合することができる。
また、この第２導線４２，４３は、平面視において、第１導線４１に沿っている。なお、このようにして２本の第２導線４２，４３を第１導線４１に沿わせることによって、第１導線４１との電磁的な結合を強めることができる。第１導線４１と、第２導線４２，４３との電磁的な結合を強めることで、第１導線４１および第２導線４２，４３を対とする伝送線路が形成される。第１導線４１および第２導線４２，４３を対とする伝送線路を形成することで、第１導線４１の長さに起因するインダクタンス成分を抑えることができる。また、この信号線路を形成することで、第１導線４１から高周波信号が電磁波として漏れるのを低減することができる。本実施形態では、信号端子３１が２つの基準電位端子３２の間に位置しているので、これに接続される第１導線４１と、第２導線４２，４３との電磁的な結合をより強くすることができる。
また、第１導線４１および第２導線４２，４３は、キャパシタンス成分を有するスロット２０ａに電気的に接続している。そのため、第１導線４１のインダクタンス成分は、スロット２０ａのキャパシタンス成分で相殺することができる。このスロット２０ａのキャパシタンス成分は、スロットの第２方向における長さを調節することで、容易に調節することができる。したがって、この高周波モジュール１０では、第１導線４１の第２端部４１ａおよび第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａにおけるインピーダンスに、スロットを整合させることができる。この高周波モジュール１０は、特定の波長におけるインピーダンスを整合するスタブに比べて、広い周波数帯域で整合することができる。なお、このスロット２０ａのインピーダンスは、第１方向における長さによって調節できる。
本実施形態の第２導線４２，４３は、ｚ方向から視たときに、第１導線４１に平行に延びている。なお、この第２導線４２，４３は、必ずしも第１導線４１に平行に延びていなくてもよい。この第２導線４２，４３は、スロット２０ａに近づくにつれて互いの間隔を広げてもよいし、互いの間隔を狭めてもよい。第２導線４２，４３の間隔を狭めて設けることによって、第１の導線４１と結合している電界成分のうち、スロット２０ａの相対的に短い方向に平行なスロット２０ａの電界成分を増大させ、スロット２０ａと結合する磁界成分を増大させることができる。本実施形態の第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａは、導体板２１の上に位置し、且つ、スロット２０ａの第１方向において導体板２１の貫通孔２１ａの両端よりも内側に位置する。
本実施形態の第１導線４１および第２導線４２，４３は、隣り合って配置されている信号端子３１および基準電位端子３２と、スロット２０ａを有するスロット構造体２０とを接続している。この第１導線４１および第２導線４２，４３がなす対は、第１導線４１および第２導線４２，４３の間に生じる電界の向きを、信号端子３１および基準電位端子３２と、スロット２０ａとの間で徐々に変化させている。この第１導線４１および第２導線４２，４３は、互いの間に生じる電界の向きを徐々に変化させることで、スロット２０ａと結合しやすくしている。
保護部材５０は、スロット２０ａ、高周波部品３０、および導線４０を跨っている。この保護部材５０は、スロット２０ａ、高周波部品３０、および導線４０の少なくとも上方を覆っている。この保護部材５０は、スロット２０ａ、高周波部品３０、および導線４０の少なくとも上方を保護している。ここで「保護」とは、機械的な保護をいう。この保護によって、例えば導線４０の外力による断線などを低減している。なお、この保護部材５０は、図面において点線で示しており、スロット２０ａ、高周波部品３０、および導線４０を透過させて図示している。この保護部材５０は、スロット２０ａ、高周波部品３０、および導線４０を封止するものに限らない。この保護部材５０は、例えば側面の一部を有していなかったり、上面に貫通孔を有していたり、複数の支柱で天板を支持しているものであったりしてもよい。また、樹脂材料で被覆したようなものでも良い。この場合、樹脂材料の誘電率を考慮して導線４０およびスロット２０ａの形状が調整される。
本実施形態の高周波モジュール１０は、高周波回路を含む高周波部品３０と、導体としての導体板２１と、第１導線４１と、２つの第２導線４２，４３と、を備える。高周波部品３０は、信号端子３１および２つの基準電位端子３２を有する。信号端子３１は、高周波信号の入力および出力の少なくとも一方に用いる。２つの基準電位端子３２は、基準電位に接続されている。導体板２１は、スロット２０ａを有する。第１導線４１は、信号端子３１に電気的に接続される。第１導線４１は、スロット２０ａの上方を横切って延びる。２つの第２導線４２，４３は、２つの基準電位端子３２に電気的に接続される。２つの第２導線４２，４３は、第１導線４１に沿って配置されている。２つの第２導線４２，４３は、スロット２０ａの上方を横切らないように設けられる。第１導線４１と、２つの第２導線４２，４３とが対をなして、スロット２０ａと電磁的に結合している。
本実施形態の高周波モジュール１０では、平面視において、第１導線４１のスロット２０ａ側の第２端部４１ａと、第２導体４２，４３のスロット２０ａ側の第２端部４２ａ，４３ａとの当該端部間を結ぶ線分Ｈ１２，Ｈ１３が、当該スロット２０ａを横切る。このような構成によれば、第１導線４１から第２導線４２，４３へ向かう電界がスロット２０ａを横断する。これにより作られる磁界によって、第１導線４１と第２導線４２，４３とをスロット２０ａに電磁的な結合をより強くすることができる。
本実施形態の高周波モジュール１０では、第１導線４１の長さを長くして、スロット２０ａと最もよく結合する周波数を低くすることができる。反対に、第１導線４１の長さを短くして、スロット２０ａと最もよく結合する周波数を高くすることができる。本実施形態の高周波モジュール１０では、スロット２０ａと最もよく結合する周波数の調整が行えるので、高周波部品３０の実装ズレ、スロット２０ａのサイズまたは位置ズレを考慮して設計することができる。
本実施形態の高周波モジュール１０では、第１導線４１および第２導線４２，４３を対とする伝送線路が形成されるので、導線４０を長くすることができる。そのため、この高周波モジュール１０では、スロット構造体２０の上に高周波部品３０を載置することができる。この高周波モジュール１０では、厚みの厚い高周波部品３０を採用する場合に好適である。
本実施形態の高周波モジュール１０では、スロット構造体２０の上に高周波部品３０が載置されている。この高周波モジュール１０では、スロット構造体２０にキャビティを設ける場合に比べて、スロット構造体２０の寸法精度を高めることができる。この高周波モジュール１０では、スロット構造体２０に電気素子を効率的に形成することができる。
本実施形態の高周波モジュール１０では、高周波部品３０の高周波回路と、スロット２０ａとを導線４０を介して電磁的に結合させている。そのため、インピーダンスを整合させながら高周波回路とマイクロストリップ線路等の信号線路とを一旦接続して、さらに当該信号線路とスロットとを電磁的に結合させる場合に比べて損失を少なくすることができる。また、この高周波モジュール１０では、高周波信号を伝送する長さを短くして、小型化を図ることができる。
本実施形態の高周波モジュール１０では、高周波部品３０の高周波回路と、スロット２０ａとを電磁的に結合しているので、高周波部品３０の高周波回路を伝送する高周波信号と、スロット２０ａを通過する高周波信号との間で直流成分を遮断することができる。この高周波モジュール１０は、ダイオードを有する高周波回路に好適である。
本実施形態の高周波モジュール１０では、高周波部品３０の高周波回路と、スロット２０ａとを電磁的に結合するので、第１導線４１の第２端部４１ａおよび第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａの位置に自由度がある。そのため、この高周波モジュール１０は、例えば高周波回路を有する高周波部品３０の位置ズレ、スロット２０ａの位置ズレ、およびスロット２０ａの寸法ズレなどの製造バラツキを許容することができる。
（第２の実施形態）
図４，５に示した第２の実施形態に係る高周波モジュール１０Ａは、スロット構造体２０Ａを備えている点において高周波モジュール１０と異なっている。なお、本実施形態においては、第１の実施形態の高周波モジュール１０と異なる点のみについて説明する。また、高周波モジュール１０Ａと、高周波モジュール１０とで同じ構成である要素については、説明を省略している。本明細書の記載において、アルファベットの大文字は、他の実施形態または変形例を意味している。
スロット構造体２０Ａは、図４，５に示したように、導体板２１、誘電体２２、およびストリップ導体２３を備えている。この誘電体２２は、導体板２１の下面に配置されている。このストリップ導体２３は、誘電体２２の下面に配置されている。導体板２１、誘電体２２、およびストリップ導体２３は、導体板２１を基準電位とするマイクロストリップ線路を構成している。
このストリップ導体２３は、誘電体２２を介してスロット２０Ａａと対向して配置されている。また、ストリップ導体２３は、スロット２０Ａａの第１方向と交わるように延びている。このようにして、誘電構造体２０Ａでは、スロット２０Ａａと、マイクロストリップ線路とが電磁的に結合されている。この結果、高周波部品３０の高周波回路と、信号線路としてのマイクロストリップ線路とがスロット２０Ａａを介して電磁的に結合されている。本実施形態では、スロット２０Ａａのインピーダンスを、第１導線４１の第２端部４１ａおよび第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａにおけるインピーダンスに整合させている。
本実施形態では、信号線路としてマイクロストリップ線路を採用しているが、他の信号線路を採用してもよい。他の信号線路としては、例えばコプレーナ線路、ストリップ線路（トリプレート線路）、スロット線路、イメージ線路、Ｈガイド、およびＮＲＤガイド（Non-Radiative Dielectric waveguide）などの種々のものが挙げられる。
本実施形態の高周波モジュール１０Ａでは、高周波信号を伝送する高周波部品３０の高周波回路を、第１導線４１および第２導線４２，４３の対でスロット２０Ａａに電磁的に結合している。このスロット２０Ａａには、マイクロストリップ線路が電磁的に結合されている。このスロット２０Ａａを通過する高周波信号は、電磁的な結合によってマイクロストリップ線路に伝わる。この高周波モジュール１０Ａでは、第１導線４１と、ストリップ導体２３とが純電気的に離隔している。つまり、この高周波モジュール１０では、２つの高周波回路を、スロット２０Ａａを介して伝えることで、マイクロストリップ線路のインピーダンスから第１導線４１のインダクタンス成分を分離している。
（第３の実施形態）
図６，７に示した第３の実施形態に係る高周波モジュール１０Ｂは、スロット構造体２０Ｂを備えている点において高周波モジュール１０と異なっている。なお、本実施形態においては、第１の実施形態の高周波モジュール１０と異なる点のみについて説明する。また、高周波モジュール１０Ｂと、高周波モジュール１０とで同じ構成である要素については、説明を省略している。
本実施形態では、図６，７に示したように、スロット構造体２０Ｂとして導波管２４を採用している。このスロット構造体２０Ｂは、導波管２４の上側の管壁に貫通孔２４ａが形成されている。本実施形態では、導波管２４の貫通孔２４ａがスロット２０Ｂａとして機能している。導波管２４には、このスロット２０Ｂａを通じて高周波信号が伝播する。これによって、スロット２０Ｂａを介して高周波回路と導波管２４とが電磁的に結合されている。本実施形態では、スロット２０Ａａのインピーダンスを、第１導線４１の第２端部４１ａおよび第２導線４２，４３の第２端部４２ａ，４３ａにおけるインピーダンスに整合させている。なお、本実施形態の高周波モジュール１０Ｂにおいては、導波管２４の上側の管壁が面広がりを有する導体として機能している。
本実施形態で図示した導波管２４は、管壁の内側が中空であるが、誘電体が充填されたものでもよい。また、導波管２４の貫通孔２４ａは、Ｅ面、Ｈ面、および端面のいずれに形成されてもよく、いずれの面でもスロット２０Ｂａの向きを適切に選べば結合させることが可能である。
本実施形態の高周波モジュール１０Ｂでは、高周波信号を伝送する高周波部品３０の高周波回路を、第１導線４１および第２導線４２，４３がなす対でスロット２０Ｂａに電磁的に結合している。このスロット２０Ｂａを通過する高周波信号は、導波管２４を伝播する。そのため、この高周波モジュール１０Ｂでは、効率よく高周波信号を伝送することができる。
（第４の実施形態）
図８，９示した第４の実施形態に係る高周波モジュール１０Ｃは、第２のスロット構造体６０を備えている点において高周波モジュール１０と異なっている。なお、本実施形態においては、第１の実施形態の高周波モジュール１０と異なる点のみについて説明する。また、高周波モジュール１０Ｃと、高周波モジュール１０とで同じ構成である要素については、説明を省略している。
図８〜１２に示した第２のスロット構造体６０は、積層体６１と、スロット導体６２と、上側導体層６３と、下側導体層６４と、中間導体層６５と、第１貫通導体群６６と、第２貫通導体群６７と、第３貫通導体群６８とを備えている。これらのうち、上側導体層６３、下側導体層６４、中間導体層６５、第１貫通導体群６６、および第２貫通導体群６７は、積層型導波管６０ａとして機能している。
積層体６１は、複数の誘電体層６１１が積層されて構成されている。本実施形態の積層体６１は、５つの誘電体層６１１が積層されて構成されている。なお、この積層体６１は、図１２において省略している。
スロット導体６２は、積層体６１の上面に形成されている。このスロット導体６２は、貫通孔６２ａを有している。この貫通孔６２ａは、導線４０と電磁的に結合するスロット６０ｂとして機能している。このスロット６０ｂは、スロット２０ａに相当するものである。
上側導体層６３は、積層型導波管６０ａの上側の管壁として機能する。本実施形態では、上から２番目の誘電体層６１１の上に上側導体層６３が形成されている。この上側導体層６３は、積層型導波管６０ａで伝播する高周波信号を伝播させる方向に延びている。この上側導体層６３は、スロット導体６２の貫通孔６２ａと対向して配置されている。この貫通孔６２ａと対向する領域に、上側導体層６３は、貫通孔６３ａを有している。この貫通孔６３ａは、積層型導波管６０ａのスロット６０ｃとして機能している。つまり、スロット６０ｂと、スロット６０ｃとは、対向して配置されている。
下側導体層６４は、積層型導波管６０ａの下側の管壁として機能している。この下側導体層６４は、上側導体層６３よりも下側に位置している。この下側導体層６４は、上側導体層６３と対向して配置されている。本実施形態では、最も下に位置する誘電体層６１１の上に下側導体層６４が形成されている。この下側導体層６４は、積層型導波管６０ａで伝播する高周波信号を伝播させる方向に延びている。
中間導体層６５は、積層型導波管６０ａの側壁の一部として機能している。この中間導体層６５は、上側導体層６３と、下側導体層６４との間に位置する誘電体層６１１の間に位置している。本実施形態では、２つの中間導体層６５が形成されている。なお、この中間導体層６５は、省略してもよい。
第１貫通導体群６６は、積層型導波管６０ａの側壁として機能している。この第１貫通導体群６６を構成する個々の貫通導体は、誘電体層６１１に形成されている貫通孔６１１ａの中に形成されている。この第１貫通導体群６６は、上側導体層６３と下側導体層６４とに電気的に接続されている。また、本実施形態の第１貫通導体群６６は、中間導体層６５に電気的に接続されている。この第１貫通導体群６６を構成する個々の貫通導体は、伝播させる高周波信号の波長の１／２未満の間隔となるように、当該高周波信号の伝播方向に沿って両側に配置されている。この「伝播させる高周波信号」とは、上側導体層６３、下側導体層６４、中間導体層６５、および第１貫通導体群６６で囲まれた領域に設けられている積層体６１を伝播する高周波信号をいう。
本実施形態の第２のスロット構造体６０では、上側導体層６３と、下側導体層６４と、中間導体層６５と、第１貫通導体群６６とが積層型導波管６０ａの管壁として機能している。この第２のスロット構造体６０では、上側導体層６３、下側導体層６４、および第１貫通導体群６６で囲まれた領域が、高周波信号の導波領域として機能している。また、この積層型導波管６０ａは、スロット導体６２の貫通孔６２ａと対向して配置されている。
第２貫通導体群６７は、積層型導波管６０ａの一方側を終端する終端導体壁として機能している。この第１貫通導体群６６を構成する個々の貫通導体は、誘電体層６１１に形成されている貫通孔６１１ａの中に形成されている。この第１貫通導体群６６は、上側導体層６３と下側導体層６４とに電気的に接続されている。また、本実施形態の第１貫通導体群６６は、中間導体層６５に電気的に接続されている。この第２貫通導体群６７を構成する個々の貫通導体は、伝播させる高周波信号の波長の１／２未満の間隔となるように、当該高周波信号の伝播方向と直行する方向に沿って配置されている。
第３貫通導体群６８は、スロット６０ｂと、スロット６０ｃとを結合する機能を担っている。この第３貫通導体群６８を構成する個々の貫通導体は、スロット導体６２の貫通孔６２ａの周りに配置されている。また、この第３貫通導体群６８を構成する個々の貫通導体は、上側導体層６３の貫通孔６３ａの周りに配置されている。この第３貫通導体群６８は、スロット導体６２と、上側導体層６４とを電気的に接続している。このようにして、スロット導体６２と、上側導体層６４とが電気的に接続されているので、この第２のスロット構造体６０は、高周波信号をスロット導体６２と、上側導体層６４との間を伝播させることができる。
（第５の実施形態）
図１３，１４示した第５の実施形態に係る高周波モジュール１０Ｄは、第２のスロット構造体６０Ｄを備えている点において高周波モジュール１０Ｃと異なっている。なお、本実施形態においては、第１の実施形態の高周波モジュール１０Ｃと異なる点のみについて説明する。また、高周波モジュール１０Ｄと、高周波モジュール１０Ｃとで同じ構成である要素については、説明を省略している。
図１３〜１８に示した第２のスロット構造体６０Ｄは、積層体６１と、上側導体層６３Ｄと、下側導体層６４Ｄと、中間導体層６５Ｄと、第１貫通導体群６６と、第２貫通導体群６７と、第３貫通導体群６８Ｄとを備えている。これらのうち、上側導体層６３Ｄ、下側導体層６４Ｄ、中間導体層６５Ｄ、第１貫通導体群６６、第２貫通導体群６７、および第３貫通導体群６８Ｄは、積層型導波管６０Ｄａとして機能している。なお、この積層体６１は、図１８において省略している。
上側導体層６３Ｄは、積層型導波管６０Ｄａの上側の管壁として機能する。本実施形態の上側導体層６３Ｄは、第１上側導体層６３１と、第２上側導体層６３２とを有している。
第１上側導体層６３１は、積層体６１の上面に設けられている。この第１上側導体層６３１は、積層型導波管６０Ｄａで伝播する高周波信号を伝播させる方向に延びて設けられている。この第１上側導体層６３１は、貫通孔６３１ａを有している。この貫通孔６３１ａは、導線４０と電磁的に結合するスロット６０Ｄｂとして機能している。この貫通孔６３１ａは、積層型導波管６０Ｄａのスロット６０Ｄｂとして機能している。このスロット６０Ｄｂは、スロット２０ａに相当するものである。
第２上側導体層６３２は、第１上側導体層６３１よりも下側に配置されている。この第２上側導体層６３２は、一部が第１上側導体層６３１と対向して配置されている。本実施形態では、上から２番目の誘電体層６１１の上に第２上側導体層６３２が形成されている。この第２上側導体層６３２は、積層型導波管６０Ｄａで伝播する高周波信号を伝播させる方向に延びている。
下側導体層６４Ｄは、積層型導波管６０Ｄａの下側の管壁として機能している。この下側導体層６４Ｄは、上側導体層６３Ｄよりも下側に配置されている。本実施形態の下側導体層６４Ｄは、第１下側導体層６４１と、第２下側導体層６４２とを有している。
第１下側導体層６４１は、第１上側導体層６３１と対向して配置されている。この第１下側導体層６４１は、一部が第２上側導体層６３２と対向して配置されている。本実施形態では、下から２番目に位置する誘電体層６１１の上に第１下側導体層６４２が形成されている。この第１下側導体層６４１は、積層型導波管６０Ｄａで伝播する高周波信号を伝播させる方向に延びている。
第２下側導体層６４２は、第１下側導体層６４１よりも下側に配置されている。この第２下側導体層６４２は、一部が第１下側導体層６４１と対向して配置されている。この第２下側導体層６４２は、第２上側導体層６３２と対向して配置されている。本実施形態では、最も下に位置する誘電体層６１１の上に第２下側導体層６４２が形成されている。この第２下側導体層６４２は、積層型導波管６０Ｄａで伝播する高周波信号を伝播させる方向に延びている。
中間導体層６５Ｄは、積層型導波管６０Ｄａの側壁の一部として機能している。この中間導体層６５Ｄは、上側導体層６３Ｄと、下側導体層６４Ｄとの間に位置する誘電体層６１１の間に形成されている。本実施形態では、第１上側導体層６３１と第１下側導体層６４１との間、および第２上側導体層６３２と第２下側導体層６４２との間のそれぞれに、２つの中間導体層６５Ｄが設けられている。本実施形態の中間導体層６５Ｄの一部は、第２上側導体層６３２または第１下側導体層６４１と一体的に設けられている。なお、この中間導体層６５Ｄは、省略してもよい。
本実施形態の積層型導波管６０Ｄａは、第１導波路６０Ｄａ１と、第２導波路６０Ｄａ２とが接続されている。第１導波路６０Ｄａ１は、第１上側導体層６３１と、第１下側導体層６４１と、中間導体層６５Ｄと、第１貫通導体群６６とを管壁としている。この第１導波路６０Ｄａ１は、これらの管壁で囲まれた領域が、高周波信号の導波領域として機能している。第２導波路６０Ｄａ２は、第２上側導体層６３２と、第２下側導体層６４２と、中間導体層６５Ｄと、第１貫通導体群６６とを管壁としている。この第２導波路６０Ｄａ２は、これらの管壁で囲まれた領域が、高周波信号の導波領域として機能している。
第３貫通導体群６８Ｄは、第１上側導体層６３１および第２上側導体層６３２を、ならびに第１下側導体層６４１および第２下側導体層６４２を電気的に接続している。この第３貫通導体群６８Ｄは、第１上側導体層６３１および第２上側導体層６３２が対向している領域、ならびに第１下側導体層６４１および第２下側導体層６４２が対向している領域に形成されている。また、この第３貫通導体群６８Ｄは、第１導波路６０Ｄａ１と、第２導波路６０Ｄａ２とを接続する機能を担っている。
（変形例）
本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲においては、種々の変更、改良が可能である。なお、本変形例では、第１の実施形態を例に挙げて記載しているが、適用可能であれば第２〜５の実施形態に適用してもよい。また、各変形例を互いに組み合わせてもよい。
本実施形態では、高周波モジュールとして限られた形態を示している。しかしながら、高周波モジュールはこれらの形態に限られるものではない。この高周波モジュールには、高周波信号を用いて通信、伝送を行うモジュールが含まれる。ここでいう「通信」には、信号の送信、受信、および送受信のうち、すくなくとも１つの機能が含まれる。高周波信号を用いて通信を行う高周波モジュールには、当然、アンテナが含まれている。
本実施形態では、第１導線４１、および第２導線４２，４３がスロット構造体２０と接触しているが、このような構成に限るものではない。例えばスロット２０ａと、第１導線４１とを接触させずに近づけて電気的に接続した場合でもよい。ここで、第１導線４１の先端がスロット構造体２０に接触していないか、または接触しているとみなせない程度に離れている場合は、当該先端をオープン端と見なすことができる。そこで、第１導線４１の長さは信号波長の（２ｎ−１）／４の長さ程度とすることが望ましい。この"ｎ"は自然数とする。また、第１導線４１の他方端４１ａを宙に浮かせる場合には、例えば第１導線４１の第１の端を信号端子３１に接続した後に、第１導線４１の第２の端４１ａを接続する場所の状態およびワイヤボンダの設定を調整することによって、第１導線４１の他方端４１ａが接続されないようにすることができる。この場合は、第１導線４１の弾性によって当該第１導線４１の他方端４１ａを宙に浮かせることができる。さらに、第１導線４１および周囲を樹脂で固定することによって、第１導線４１の形状を安定化することができる。
本実施形態では、第１導線４１がスロット２０ａを跨いで、当該スロット２０ａの中央部に接続されているが、第１導線４１はスロット２０ａの中央部以外の部位に接続されていてもよい。
本実施形態の第２導線は、４２，４３として２本を有しているが、１本であってもまた３本以上であってもよい。
本実施形態の導線４０は、個々に別体として構成されているが、このような構成に限られない。導線４０として、例えば図１９に示したような可撓性配線基板４５を採用してもよい。この可撓性配線基板４４は、可撓性を有する基体４５に、第１導線４６、および第２導線４７，４８が形成されている。
本実施形態の導線４０は、個々に別体として構成されているが、このような構成に限られない。例えば図２０に示したように導線が一体形成された高周波部品３０Ｆを採用してもよい。この高周波部品３０Ｆでは、信号端子と第１導線３３とが一体的に形成され、基準信号端子と第２導線３４，３５とが一体的に形成されている。
本実施形態の第１導線４１の第２端部４１ａは、ｚ方向に沿って延びていることが好ましい。この第１導線４１は、第２端部４１ａをｚ方向に沿って延ばすことによって、信号端子３１とスロット２０ａとの間で、スロット２０ａと結合する電磁波の偏波方向を徐々に変化させることができる。第１導線４１の第２端部４１ａがｚ方向に沿って延びるように構成することは、例えばボンディングワイヤを第１導線４１として用いるとともに、当該ボンディングワイヤの第１接合をスロット２０ａの側で行うことによって可能である。
本実施形態の第１導線４１、および第２導線４２，４３は、樹脂材料などで被覆されていてもよい。導線４０を樹脂材料で被覆するときは、第１導線４１、および第２導線４２，４３を一体的に被覆してもよいし、個別に被覆してもよい。また、導線４０を樹脂材料で被覆するときは、導線４０とスロット２０ａとを一体的に覆ってもよい。この高周波モジュール１０では、樹脂材料の誘電率によるインピーダンスが変化しても、スロット２０ａの第２方向に沿った長さを変えることでインピーダンスの調整が可能である。
本実施形態においては、高周波回路が内蔵された高周波部品３０をスロット構造体２０の上に設けられている例を示した。しかし、この高周波部品３０は、スロット構造体２０の上に設けられておらず、他の実装基板の上に配置してもよい。このような例としては、図２１，２２に示したように実装基板７０を採用したものが挙げられる。図示した実装基板７０は、第１基板７１および第２基板７２の２つの基板を用いている。この第２基板７２は、省略してもよいし、一体的に構成されていてもよい。
また、第２の実施形態では、誘電体２２の上面全体に導体板２１が設けられている。しかし、図２３に示したように、誘電体２２が導体板２１Ｉよりも大きい場合は、高周波部品３０を導体板２１が設けられていない領域の上に配置してもよい。
本実施形態で導体板２１として記載した面広がりを有する導体は、導体であればよい。この導体としては、金属板でも、導電性樹脂でも、誘電体に形成された膜状の導体でもよい。面広がりを有する導体として誘電体に形成された膜状の導体を採用した場合、誘電体の誘電率によって、スロット２０ａの長さを小さくすることが可能である。
本実施形態で示した形態に限らずスロット２０ａを他の高周波線路に結合して用いることも可能である。また、例えばスロットを第１導線４１を接続する面に形成しなくともよい。例えば導体板２１の上に誘電体を設けるとともに、当該誘電層に貫通導体を設けて導線４１と接続してもよい。また、誘電体が薄い場合には、導線４１が導体板２１に接触していない場合でもスロットと電磁的に結合することができる。
第２の実施形態では、誘電体２２を介してスロット２０Ａａにストリップ線路２４を対向させているが、これに限るものではない。例えば、図２４，２５に示したように、スロット２０Ｊａにパッチ電極２５を対向させてもよい。このようにして、誘電体２２を介してスロット２０Ｊａにパッチ電極２５を対向させることでアンテナを構成させることができる。このパッチ電極２５は、種々の導電体によって形成することができる。
第２の実施形態では、１つのスロット２０Ａａを介して、高周波回路とマイクロストリップ線路とを接続しているが、これに限るものではない。例えば、スロット６０ｂおよびスロット６０ｃのように、２つのスロットを貫通導体群で接続したスロットを、スロット２０Ａａに換えて採用してもよい。２つの高周波回路を複数のスロットを介して接続すると、各々の高周波回路とインピーダンス整合を図ることができる。
（実施例１）
図１，２，３に示した第１の実施形態の高周波モジュール１０において、スロットをアンテナとして機能させた場合の電気特性を電磁場解析によるシミュレーションによって算出した。本実施例１では、電磁界数値解析ソフトウエア（米国Ａｎｓｏｆｔ製、ＨＦＳＳ）を用いてシミュレーションを行った。なお、実施例２，３、および比較例１，２も同様にしてシミュレーションを行った。
算出条件としては、以下の数値を採用した。高周波部品３０の厚みを３８５［μｍ］とした。信号端子３１と基準電位端子３２との間の間隔をそれぞれ１００［μｍ］とした。信号端子３１の中心とスロット２０ａの中心との間の距離を２．０５［ｍｍ］とした。スロット２０ａのサイズを２．６［ｍｍ］×０．２［ｍｍ］とした。第１導線４１および第２導線４２，４３の断面サイズをφ２５［μｍ］とした。信号端子３１または基準電位端子３２からの第１導線４１および第２導線４２，４３のｚ方向の高さを８０［μｍ］とした。第１導線４１の導体板２１への接続をスロット２０ａの中心から０．２１［ｍｍ］離れた位置とした。第２導線４２，４３の導体板２１への接続をスロット２０ａの中心から変位ベクトルを（ｘ、ｙ）でそれぞれ（４３［μｍ］、−１４０［μｍ］）および（−４３［μｍ］、−１４０［μｍ］）の位置とした。導体板２１の厚みを１００［μｍ］とした。そして、信号端子３１および基準電位端子３２からなる入力ポートのインピーダンスを５０［Ω］に設定して、電気特性として反射特性を算出した。この反射特性としては、動作伝送行列、いわゆるＳ行列（Scattering Matrix）のｓ１１を採用した。なお、このＳ行列を採用した理由としては、次の理由がある。スロット２０ａが環状の導体であるため、スロット２０ａでは、電位差を定義することができない。そのため、インピーダンスの整合の結果である反射特性を評価することで、インピーダンスの整合を評価した。
図２６は、上記の条件でのシミュレーション結果を示すグラフである。グラフにおいて横軸は周波数を表し、縦軸は反射量を表している。図２６に示したグラフによれば、７７［ＧＨｚ］付近において−１５［ｄＢ］以下の反射特性を示し、反射量が−１０［ｄＢ］以下の周波数帯域は約８［ＧＨｚ］の広帯域特性を示している。つまり、広い波長範囲でインピーダンスの整合が図られていることを意味している。
（実施例２）
図４，５に示した第２の実施形態の高周波モジュール１０Ａの電気特性を電磁場解析によるシミュレーションによって算出した。
算出条件としては、以下の数値を採用した。高周波部品３０の厚みを３８５［μｍ］とした。信号端子３１と基準電位端子３２の間の間隔をそれぞれ１００［μｍ］とした。信号端子３１の中心とスロット２０Ａａの中心との間の距離を１．６２［ｍｍ］とした。スロット２０Ａａのサイズを１［ｍｍ］×０．１６［ｍｍ］とした。第１導線４１および第２導線４２，４３の断面サイズをφ２５［μｍ］とした。信号端子３１または基準電位端子３２からの第１導線４１および第２導線４２，４３のｚ方向の高さを８０［μｍ］とした。第１導線４１の導体板２１への接続をスロット２０ａの中心から０．５８［ｍｍ］離れた位置とした。第２導線４２，４３の導体板２１への接続をスロット２０ａの中心からの変位ベクトルを（ｘ、ｙ）としてそれぞれ（５５［μｍ］、−１２０［μｍ］）および（−５５［μｍ］、−１２０［μｍ］）の位置とした。また、導体板２１の厚みを１８［μｍ］とし、マイクロストリップ線路を形成する誘電体２２の比誘電率を９．８７とした。誘電体２２の厚みを１５０［μｍ］とした。ストリップ導体２３の幅を１２０［μｍ］とした。スロット２０ａの中心からストリップ導体２３のスタブの長さを３７５［μｍ］した。そして、信号端子３１および基準電位端子３２からなる入力ポートのインピーダンスを５０［Ω］に設定した。この５０［Ω］に設定されたマイクロストリップ線路の端面をポートとして、透過特性および反射特性を算出した。この透過特性としては、Ｓ行列のｓ２１を採用し、反射特性としては、Ｓ行列のｓ１１，ｓ２２を採用した。
図２７は、上記の条件でのシミュレーション結果を示すグラフである。グラフにおいて横軸は周波数を表し、縦軸は反射量を表している。図２７に示したグラフによれば、７５［ＧＨｚ］付近において−１５［ｄＢ］程度の反射特性を示し、反射量が−１０［ｄＢ］以下の周波数帯域は約９［ＧＨｚ］の広帯域特性を示している。この結果から、透過特性も良好な値を示していることがわかる。つまり、この広い波長範囲でインピーダンスの整合が図られていることを意味している。
（実施例３）
図６，７に示した第３の実施形態の高周波モジュール１０Ｂの電気特性を電磁場解析によるシミュレーションによって算出した。
算出条件としては、以下の数値を採用した。導波管２４の上面からの高周波信号部品３０の導体板２１からの高さを３８５［μｍ］とした。信号端子３１と基準電位端子３２の間の間隔をそれぞれ１００［μｍ］とした。信号端子３１の中心とスロット２０Ｂａの中心との間の距離を１．７７［ｍｍ］とした。スロット２０Ｂａのサイズを１［ｍｍ］×０．１６［μｍ］とした。第１導線４１と第２導線４２，４３の断面サイズをφ２５［μｍ］とした。信号端子３１または基準電位端子３２からの第１導線４１および第２導線４２，４３のｚ方向の高さを８０［μｍ］とした。、第１導線４１の導体板２１への接続をスロット２０Ｂａの中心から２３０［μｍ］離れた位置とした。第２導線４２，４３の導体板２１への接続をスロット２０Ｂａの中心からの変位ベクトルを（ｘ、ｙ）としてそれぞれ（５０［μｍ］、−１１０［μｍ］）および（−５０［μｍ］、−１１０［μｍ］）の位置とした。導体板２１の厚みを１０［μｍ］とした。誘電体が充填された導波管２４の幅を１．１５［ｍｍ］とした。導波管２４の厚みを０．４５［ｍｍ］とした。誘電体の比誘電率を９．４とした。スロット２０ａの中心から導波管２４のショート端までを０．７［ｍｍ］とした。そして、信号端子３１および基準電位端子３２からなる入力ポート２のインピーダンスを５０［Ω］に設定した。導波管２４の端面をポート１として、透過特性および反射特性を算出した。この透過特性としては、Ｓ行列のｓ２１を採用し、反射特性としては、Ｓ行列のｓ１１，ｓ２２を採用した。
図２８は、上記の条件でのシミュレーション結果を示すグラフである。グラフにおいて横軸は周波数を表し、縦軸は反射量を表している。図２８に示したグラフによれば、７７［ＧＨｚ］付近において−２０［ｄＢ］以下の反射特性を示し、反射量が−１０［ｄＢ］以下の周波数帯域は約１０［ＧＨｚ］の広帯域特性を示している。この結果から、透過特性も良好な値を示していることがわかる。つまり、広い波長範囲でインピーダンスの整合が図られていることを意味している。
（比較例１）
比較例１として、図６，７に示した第３の実施形態において、第２導線４２，４３がない場合の電気特性を電磁場解析によるシミュレーションによって算出した。
算出条件としては、第２導線４３，４４がないことを除き、実施例３と同じである。
図２９は、上記の条件でのシミュレーション結果を示すグラフである。グラフにおいて横軸は周波数を表し、縦軸は反射量を表している。図２９に示すグラフによれば、７９［ＧＨｚ］付近において−１０［ｄＢ］以下の反射特性を示しているが、透過特性は−４［ｄＢ］未満となっていることが分かる。これは、第２導線４２，４３がないことによる電磁波の漏れを示しているものであり、第２導線４２，４３を有する実施例３の有効性を確認できた。
（比較例２）
第２の比較例として、図６，７に示した第３の実施形態において、第２導線４２，４３が、スロット２０ａを跨いだ場合の電気特性を電磁場解析によるシミュレーションによって算出した。
算出条件としては、第２導線４２，４３がスロット２０ａを跨ぎ、第１導線４１と同じ長さであることを除き、実施例３と同じである。
図３０は、上記の条件でのシミュレーション結果を示すグラフである。グラフにおいて横軸は周波数を表し、縦軸は反射量を表している。図３０に示したグラフによれば、Ｓ１１およびＳ２２の反射特性が増大し、透過特性が劣化していることが分かる。これは、第２導線４２，４３と第１導線４１との電界がスロット２０ａが長く延びている方向と平行になったために、電磁的な結合ができなくなったことを示すものである。これによって、第２導線４２，４３がスロット２０ａの手前に配置されて、当該第２導線４２，４３の他端と第１導線４１の他端とを結んだ仮想線がスロット２０ａに交差していることの有効性を確認できた。
１０・・・高周波モジュール
２０・・・スロット構造体
２０ａ・・・スロット
２１・・・導体板
２１ａ・・・貫通孔
２２・・・誘電体
２３・・・ストリップ導体
２４・・・導波管
２５・・・パッチ電極
３０・・・高周波部品
３１・・・信号端子
３２・・・基準電位端子
３３・・・信号リードフレーム
３４・・・基準電位リードフレーム
４０・・・導線
４１・・・第１導線
４１ａ・・・第１導線４１の他方端
４２，４３・・・第２導線
４２ａ，４３ａ・・・第２導線の他方端
４５・・・基体
４６・・・第１導線
４７，４８・・・第２導線
５０・・・保護部材
６０・・・第２のスロット構造体
６０ａ・・・スロット
６１・・・積層体
６１１・・・誘電体層
６２・・・スロット導体層
６３・・・上側導体層
６３ａ・・・貫通孔
６３１・・・第１上側導体層
６３２・・・第２上側導体層
６４・・・下側導体層
６４１・・・第１下側導体層
６４２・・・第２下側導体層
６５・・・中間導体層
６６・・・第１貫通導体群
６７・・・第２貫通導体群
６８・・・第３貫通導体群
７０・・・実装基板
７１・・・第１基板
７２・・・第２基板

Claims (13)

  1. 高周波信号の入力および出力の少なくとも一方に用いる信号端子、ならびに、基準電位に接続される少なくとも１つの基準電位端子を有する高周波回路と、
    スロットを有する導体と、
    前記信号端子に接続され、且つ、一部が前記スロットの上方を横切っている第１導線と、
    前記基準電位端子に接続され、少なくとも一部が前記第１導線４１に沿って配置され、且つ、前記スロットの上方を横切らないように設けられる第２導線と、を備えており、
    前記第１導線と前記第２導線とが対をなして、前記スロットと電磁的に結合している、高周波モジュール。
  2. 前記第１導線は、前記導体に電気的に接続している第１接続部を有し、
    前記少なくとも１つの第２導線は、前記導体に接続している第２接続部を有する、請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. 平面視において、前記第１接続部と、前記第２接続部とを結ぶ線分は、前記スロットを横切る、請求項１または２に記載の高周波モジュール。
  4. 前記第２接続部は、前記導体のうち前記スロットの長手方向の両端よりも内側の領域に位置する、請求項２または３に記載の高周波モジュール。
  5. 前記スロットのインピーダンスは、前記第１接続部および前記第２接続部の対のインピーダンスと整合している、請求項２から４のいずれかに記載の高周波モジュール。
  6. 前記第１導線および前記第２導線はそれぞれ、前記導体に接触している、請求項１から５のいずれかに記載の高周波モジュール。
  7. 前記第１導線は、前記スロットの電界方向に沿って、前記スロットを横切る、請求項１から６のいずれかに記載の高周波モジュール。
  8. 前記少なくとも１つの基準電位端子は、前記信号端子に隣り合って配置されており、
    平面視において、前記少なくとも１つの第２導線は、前記第１導線に沿って延びている、請求項１から７のいずれかに記載の高周波モジュール。
  9. 前記少なくとも１つの基準電位端子は、両者の間に前記信号端子が位置する、２つの基準電位端子を有し、
    前記少なくとも１つの第２導線は、それぞれが前記２つの基準電位端子のそれぞれに接続された、２つの第２導線を有する、請求項８に記載の高周波モジュール。
  10. 前記２つの第２導線の間隔は、前記スロットに近づくにつれて狭くなる、請求項９に記載の高周波モジュール。
  11. 前記信号端子、前記少なくとも１つの基準信号端子、前記スロット、前記第１導線、および前記少なくとも１つの第２導線のそれぞれの少なくとも上方を覆う保護部材、をさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載の高周波モジュール。
  12. 前記高周波回路を、前記スロットを介して、前記高周波信号を伝送する信号線路に接続する、請求項１から１１のいずれかに記載の高周波モジュール。
  13. 前記高周波回路を、前記スロットを介して、導波管に電磁的に結合する、請求項１から１１のいずれかに記載の高周波モジュール。
JP2010529965A 2009-02-25 2010-02-25 高周波モジュール Expired - Fee Related JP5047362B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010529965A JP5047362B2 (ja) 2009-02-25 2010-02-25 高周波モジュール

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009042002 2009-02-25
JP2009042002 2009-02-25
JP2009218509 2009-09-24
JP2009218509 2009-09-24
JP2010529965A JP5047362B2 (ja) 2009-02-25 2010-02-25 高周波モジュール
PCT/JP2010/052984 WO2010098393A1 (ja) 2009-02-25 2010-02-25 高周波モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010098393A1 JPWO2010098393A1 (ja) 2012-09-06
JP5047362B2 true JP5047362B2 (ja) 2012-10-10

Family

ID=42665597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010529965A Expired - Fee Related JP5047362B2 (ja) 2009-02-25 2010-02-25 高周波モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8854152B2 (ja)
JP (1) JP5047362B2 (ja)
CN (1) CN102308435B (ja)
DE (1) DE112010000886B4 (ja)
WO (1) WO2010098393A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5241591B2 (ja) * 2009-04-24 2013-07-17 京セラ株式会社 高周波回路と高周波線路との接続構造
JP5451339B2 (ja) * 2009-11-27 2014-03-26 京セラ株式会社 高周波回路と方形導波管型高周波線路との接続構造
JPWO2012046548A1 (ja) * 2010-10-08 2014-02-24 日本電気株式会社 サーフェイス通信装置
JP6104672B2 (ja) 2013-03-29 2017-03-29 モレックス エルエルシー 高周波伝送装置
JPWO2014196143A1 (ja) * 2013-06-04 2017-02-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無線モジュール
CN104767103B (zh) 2015-03-30 2017-12-19 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种激光器用连接结构及激光器组件
CN104836619B (zh) 2015-03-30 2017-08-29 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光器件
JP2019047141A (ja) 2016-03-29 2019-03-22 日本電産エレシス株式会社 マイクロ波ｉｃ導波路装置モジュール、レーダ装置およびレーダシステム
WO2018221403A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 日立金属株式会社 平面アレイアンテナおよび無線通信モジュール
US11183751B2 (en) * 2017-09-20 2021-11-23 Aptiv Technologies Limited Antenna device with direct differential input useable on an automated vehicle
JP6907916B2 (ja) * 2017-12-14 2021-07-21 日本電信電話株式会社 高周波回路
WO2021193805A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 Ａｇｃ株式会社 フレキシブル基板付き導波管
WO2021230108A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 住友電気工業株式会社 高周波回路モジュール

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022038A (ja) * 1998-07-02 2000-01-21 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波ｆｅｔ増幅器
JP2000022043A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Kyocera Corp 高周波素子搭載基板の実装構造および高周波用モジュール構造
JP2000133735A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Toshiba Corp 高周波集積回路用外囲器
JP2000183611A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Kyocera Corp 接続端子構造

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6057600A (en) * 1997-11-27 2000-05-02 Kyocera Corporation Structure for mounting a high-frequency package
EP0961321B1 (en) * 1998-05-29 2008-03-05 Kyocera Corporation High-frequency module
US6483406B1 (en) * 1998-07-31 2002-11-19 Kyocera Corporation High-frequency module using slot coupling
DE19903183A1 (de) * 1999-01-27 2000-08-10 Mikrowellen Technologie Und Se Hochfrequenz-Abstandsmeßeinrichtung
US6127901A (en) 1999-05-27 2000-10-03 Hrl Laboratories, Llc Method and apparatus for coupling a microstrip transmission line to a waveguide transmission line for microwave or millimeter-wave frequency range transmission
JP2001148457A (ja) 1999-11-22 2001-05-29 Matsushita Electronics Industry Corp 高周波用半導体装置
DE10350346B4 (de) * 2002-10-29 2012-12-20 Kyocera Corp. Hochfrequenzleitungs-Wellenleiter-Konverter und Hochfrequenzpaket
US7050765B2 (en) * 2003-01-08 2006-05-23 Xytrans, Inc. Highly integrated microwave outdoor unit (ODU)
US7295161B2 (en) * 2004-08-06 2007-11-13 International Business Machines Corporation Apparatus and methods for constructing antennas using wire bonds as radiating elements
JP2007095838A (ja) 2005-09-27 2007-04-12 Tdk Corp 高周波モジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022043A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Kyocera Corp 高周波素子搭載基板の実装構造および高周波用モジュール構造
JP2000022038A (ja) * 1998-07-02 2000-01-21 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波ｆｅｔ増幅器
JP2000133735A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Toshiba Corp 高周波集積回路用外囲器
JP2000183611A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Kyocera Corp 接続端子構造

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2010098393A1 (ja) 2012-09-06
DE112010000886T5 (de) 2012-05-10
DE112010000886B4 (de) 2017-06-01
US20110298568A1 (en) 2011-12-08
CN102308435B (zh) 2014-07-30
US8854152B2 (en) 2014-10-07
CN102308435A (zh) 2012-01-04
WO2010098393A1 (ja) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5047362B2 (ja) 高周波モジュール
JP5842850B2 (ja) フラットケーブルおよび電子機器
JP4500840B2 (ja) 積層型バラン及び混成集積回路モジュール並びに積層基板
JP5310949B2 (ja) 高周波信号線路
US10056669B2 (en) Transmission line
JP2001320208A (ja) 高周波回路及びそれを用いたモジュール、通信機
JP5696819B2 (ja) 伝送線路、および電子機器
JP2012253362A (ja) 高周波信号線路
WO2012042717A1 (ja) 構造体及び配線基板
JP6197979B1 (ja) 樹脂基板および電子機器
JP5527493B1 (ja) フラットケーブルおよび電子機器
JP2012213146A (ja) 高周波変換回路
JP2009212400A (ja) 高周波パッケージ
US8847698B2 (en) High-speed feedthrough having a stair-like shape transmission line formed through a multi-layer substrate
CN111129679A (zh) 慢波匹配电路、金丝键合慢波匹配结构及其仿真设计方法
JP3462062B2 (ja) 高周波用伝送線路の接続構造および配線基板
JP2000174515A (ja) コプレーナウェーブガイド−導波管変換装置
WO2024009339A1 (ja) マイクロストリップ線路－導波管変換器
JP5645390B2 (ja) 高周波回路とマイクロストリップ線路との結合構造、および高周波モジュール
WO2015186537A1 (ja) 伝送線路部材
JP2021193767A (ja) 中空導波管への入出力装置および入出力装置付き中空導波管
JP4329702B2 (ja) 高周波デバイス装置
JP2002022822A (ja) レーダモジュール
JP5237171B2 (ja) 差動配線体
WO2018235626A1 (ja) 導波管変換器

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120619

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120717

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees