JP5334887B2 - Electronic component mounting package and electronic device using the same - Google Patents
Electronic component mounting package and electronic device using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5334887B2 JP5334887B2 JP2010036140A JP2010036140A JP5334887B2 JP 5334887 B2 JP5334887 B2 JP 5334887B2 JP 2010036140 A JP2010036140 A JP 2010036140A JP 2010036140 A JP2010036140 A JP 2010036140A JP 5334887 B2 JP5334887 B2 JP 5334887B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic component
- signal line
- conductor
- line conductor
- signal terminal
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光通信やマイクロ波通信,ミリ波通信等で使用される、特に10GHz以上の高周波信号を伝送する電子部品搭載用パッケージおよびそれを用いた電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting package for transmitting a high-frequency signal of 10 GHz or more, and an electronic apparatus using the same, which are used in optical communication, microwave communication, millimeter wave communication, and the like.
近年、40km以下の伝送距離における高速通信に対する需要が急激に増加しており、高速大容量の情報伝送に関する研究開発が進められている。とりわけ、光通信装置を用いて光信号を受発信する電子装置の高速化が注目されており、電子装置による光信号の高出力化と高速化が伝送容量を向上させるための課題として研究開発されている。 In recent years, the demand for high-speed communication at a transmission distance of 40 km or less has increased rapidly, and research and development on high-speed and large-capacity information transmission has been promoted. In particular, high-speed electronic devices that receive and transmit optical signals using optical communication devices are attracting attention, and high-output and high-speed optical signals by electronic devices have been researched and developed as issues to improve transmission capacity. ing.
このような電子装置用の従来の電子部品搭載用パッケージは、図12に断面図で示すように、略中央に電子部品の搭載部を設けた円板状の金属製の基体101に、基体101の上面から下面にかけて貫通する貫通孔101aを設け、この貫通孔101aに充填された絶縁性ガラスから成る封止材102を貫通して信号端子103が固定されているものである。また、基体101の
下面には、2つの貫通孔101a・101aの間に接地端子106が接続されている。さらに、基
体101の搭載部にLD(Laser Diode:レーザダイオード)やPD(Photo Diode:フォト
ダイオ−ド)等の光半導体素子を含む光通信装置に用いられている電子部品105を搭載し
て、電子部品105と信号端子103とをボンディングワイヤ107で電気的接続を行ない、基体101の上面の外周領域に電子部品105を覆うように金属製の蓋体を溶接またはろう接により
基体101の上面周縁部に接合して気密封止することによって、電子装置としていた(例え
ば、特許文献1を参照)。
A conventional electronic component mounting package for such an electronic device includes, as shown in a cross-sectional view in FIG. 12, a disc-
このような従来の電子部品搭載用パッケージにおいては、信号端子103の基体101から突出した部分および信号端子103と電子部品105とを接続するボンディングワイヤ107部では
インピーダンスが高くなって信号の伝送損失が大きいという問題があった。これに対して、図13に示す例のように、電子部品105と信号端子103とを直接ボンディングワイヤ107で
接続するのではなく、信号端子103に対向する側面に接地導体層104dを形成し、上面にインピーダンスを整合させた信号線路導体104bを形成した回路基板104を介して接続することが提案されている(例えば、特許文献2を参照)。インピーダンスを整合させた信号線路導体104bを形成した回路基板104を用い、信号端子103の近くに接地導体層104dを配置して、ボンディングワイヤ107の長さを短くすることで、信号端子103の突出した部分から電子部品105までのインピーダンスが高くなることを抑えるというものであった。
In such a conventional electronic component mounting package, the impedance of the portion of the
しかしながら、近年では要求される伝送速度が高まり、伝送信号の周波数が25〜40GHz程度まで向上してきており、電子装置をより高出力化させ、高速化させることが要求されている。そのため、従来の回路基板104を用いた電子部品搭載用パッケージであっても
、より高周波の信号に対しては信号端子103の基体101から突出した部分からボンディングワイヤ107の部分のインピーダンスが高くなるという問題点は解決されず、この部分のイ
ンピーダンスが高いことによって良好な高周波信号の伝送特性が得られないものであった。
However, in recent years, the required transmission speed has been increased and the frequency of transmission signals has been improved to about 25 to 40 GHz, and it is required to increase the output and speed of electronic devices. Therefore, even in the case of an electronic component mounting package using the
本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、信号端子が基体から突出した部分から回路基板の信号線路導体までのインピーダンスが高くなることを抑えた、25GHz以上の高周波信号を良好に伝送させることができる電子部品搭載用パッケージを提供することにある。 The present invention has been completed in view of the above problems, and its object is to provide a high-frequency signal of 25 GHz or higher that suppresses an increase in impedance from the portion where the signal terminal protrudes from the base to the signal line conductor of the circuit board. It is an object of the present invention to provide a package for mounting an electronic component that can transmit the signal in a satisfactory manner.
本発明の電子部品搭載用パッケージは、上面から下面にかけて貫通する貫通孔を有する金属からなる基体と、前記貫通孔に充填された封止材を貫通して固定された信号端子と、前記基体の上面に搭載された、絶縁基板の上面から側面の途中にかけて信号線路導体が形成された回路基板とを具備しており、前記絶縁基板の側面に位置する前記信号線路導体と前記信号端子の前記基体の上面から突出した部分の側面とが当接して接続されていることを特徴とするものである。 The electronic component mounting package of the present invention includes a base made of a metal having a through hole penetrating from the upper surface to the lower surface, a signal terminal fixed through the sealing material filled in the through hole, A circuit board on which a signal line conductor is formed from the top surface of the insulating substrate to the middle of the side surface, and the base of the signal line conductor and the signal terminal located on the side surface of the insulating substrate. The side surface of the part which protruded from the upper surface of this is contacted and connected.
また、本発明の電子部品搭載用パッケージは、上記構成において、前記絶縁基板の側面に位置する前記信号線路導体に前記信号線路導体から幅方向に平行に延びる容量導体が形成されていることを特徴とするものである。 In the electronic component mounting package of the present invention, in the above structure, the signal line conductor located on the side surface of the insulating substrate is formed with a capacitor conductor extending in parallel in the width direction from the signal line conductor. It is what.
また、本発明の電子装置は、上記各構成の本発明の電子部品搭載用パッケージに電子部品が搭載されていることを特徴とするものである。 The electronic device of the present invention is characterized in that an electronic component is mounted on the electronic component mounting package of the present invention having the above-described configuration.
本発明の電子部品搭載用パッケージは、上面から下面にかけて貫通する貫通孔を有する金属からなる基体と、貫通孔に充填された封止材を貫通して固定された信号端子と、基体の上面に搭載された、絶縁基板の上面から側面の途中にかけて信号線路導体が形成された回路基板とを具備しており、絶縁基板の側面に位置する信号線路導体と信号端子の基体の上面から突出した部分の側面とが当接して接続されていることから、信号端子が基体から突出した部分から回路基板の信号線路導体までの間にはインピーダンスが高くなるボンディングワイヤがなく、信号端子の基体から突出した部分は、基体の上面に突出して信号線路導体と接続される部分においてインピーダンスが高くても、絶縁基板の側面の信号線路導体とろう材等によって接続された部分においては、側面の信号線路導体の厚みが増して信号線路導体と絶縁基板の下面の接地導体(または接地導体として機能する基体)との間の容量が増えることによってインピーダンスが低下するので、信号端子が基体から突出した部分から絶縁基板の上面の信号線路導体までの平均のインピーダンスは所定の値に近いものとなって伝送損失も小さくなり、高周波信号を良好に伝送させることができるようになる。 The electronic component mounting package of the present invention includes a base made of a metal having a through-hole penetrating from the upper surface to the lower surface, a signal terminal that is fixed through the sealing material filled in the through-hole, and an upper surface of the base. A circuit board on which a signal line conductor is formed from the upper surface of the insulating substrate to the middle of the side surface, and a portion protruding from the upper surface of the base of the signal line conductor and the signal terminal located on the side surface of the insulating substrate Since there is no contact between the portion where the signal terminal protrudes from the base and the signal line conductor of the circuit board, there is no bonding wire that increases the impedance, and the signal terminal protrudes from the base of the signal terminal. Even if the part protrudes from the upper surface of the base and is connected to the signal line conductor and has high impedance, it is connected to the signal line conductor on the side surface of the insulating substrate by a brazing material or the like. In this part, since the thickness of the signal line conductor on the side surface increases and the capacitance between the signal line conductor and the ground conductor (or the base that functions as the ground conductor) on the lower surface of the insulating substrate increases, the impedance decreases. The average impedance from the portion where the signal terminal protrudes from the base to the signal line conductor on the upper surface of the insulating substrate is close to a predetermined value, so that transmission loss is reduced and high-frequency signals can be transmitted satisfactorily. Become.
また、本発明の電子部品搭載用パッケージによれば、上記構成において、絶縁基板の側面に位置する信号線路導体に信号線路導体から幅方向に平行に延びる容量導体が形成されているときには、容量導体の位置や大きさによって側面の信号線路導体と接地導体との間の容量をより細かく調整することができるので、信号端子が基体から突出した部分から絶縁基板の上面の信号配線導体までの平均のインピーダンスを所定の値に整合させることができ、伝送損失がより小さく、高周波信号をより良好に伝送させることができる。 According to the electronic component mounting package of the present invention, in the above configuration, when the signal line conductor located on the side surface of the insulating substrate is formed with the capacitor conductor extending in the width direction from the signal line conductor, the capacitor conductor Since the capacitance between the signal line conductor on the side and the ground conductor can be finely adjusted by the position and size of the side, the average of the signal terminal from the portion protruding from the base to the signal wiring conductor on the upper surface of the insulating substrate Impedance can be matched to a predetermined value, transmission loss is smaller, and high-frequency signals can be transmitted better.
また、本発明の電子装置によれば、上記各構成の本発明の電子部品搭載用パッケージに電子部品が搭載されていることから、高周波信号の伝送特性が良好で、高速で動作可能な電子装置となる。 In addition, according to the electronic device of the present invention, since the electronic component is mounted on the electronic component mounting package of the present invention having the above-described configuration, the electronic device has good high-frequency signal transmission characteristics and can operate at high speed. It becomes.
本発明の電子部品搭載用パッケージおよび電子装置について以下に詳細に説明する。図1〜図9において、1は電子部品搭載用パッケージの基体、1aは基体1を貫通する貫通孔、2は貫通孔1aに充填された封止材2、3は封止材2によって基体1から突出して固定された信号端子、4は基体1の上面に搭載された回路基板、4aは回路基板4の絶縁基板、4bは回路基板4の絶縁基板4aの上面から側面の途中にかけて形成された信号線路導体、4cは回路基板4の絶縁基板4aの側面に形成された容量導体、4dは回路基板4の絶縁基板4aの下面に形成された接地導体、5は電子部品、6は基体1に接続された接地端子、7は電子部品5と信号線路導体4bとを電気的に接続するボンディングワイヤ、8は蓋体である。
The electronic component mounting package and electronic device of the present invention will be described in detail below. 1 to 9,
図1〜図9に示す例では、回路基板4は、絶縁基板4aの上面から側面の途中にかけて信号線路導体4bが形成され、下面には接地導体4cが形成されてマイクロストリップ線路が形成されている。回路基板4の下面の接地導体4dがグラウンドとしても機能する基体1の上面にはんだや導電性接着剤等の導電性の接合材を用いて接続されるとともに固定されることによって回路基板4が金属基体1に搭載されている。そして基体1から突出した信号端子3の端部が回路基板4の側面に形成された信号線路導体4bにはんだ等の接合材を用いて接続されて本発明の電子部品搭載用パッケージが構成されている。なお、回路基板4には信号線路導体4b、接地導体4d以外にも、回路基板の目的用途によって回路配線が形成されたり、電子部品が実装されたりしていてもよい。また、図1においては、電子装置の内部構造が分かりやすいように蓋体8を外した状態を示している。
In the example shown in FIGS. 1 to 9, the
本発明の電子部品搭載用パッケージは、図1〜図3に示す例のように、上面から下面にかけて貫通する貫通孔1aを有する金属からなる基体1と、貫通孔1aに充填された封止材2を貫通して固定された信号端子3と、基体1の上面に搭載された、絶縁基板4aの上面から側面の途中にかけて信号線路導体4bが形成された回路基板4とを具備しており、絶縁基板4aの側面に位置する信号線路導体4bと信号端子3の基体1の上面から突出した部分の側面とが当接して接続されていることを特徴とするものである。このような構成
であることから、信号端子3が基体1から突出した部分から回路基板4の信号線路導体4bまでの間にはインピーダンスが高くなるボンディングワイヤがなく、信号端子3の基体1から突出した部分は、基体1の上面に突出して信号線路導体4bと接続される部分においてインピーダンスが高くても、絶縁基板4aの側面の信号線路導体4bとろう材等によって接続された部分においては、側面の信号線路導体4bの厚みが増して信号線路導体4bと絶縁基板4aの下面の接地導体4d(または接地導体として機能する基体1)との間の容量が増えることによってインピーダンスが低下するので、信号端子3が基体1から突出した部分から絶縁基板4aの上面の信号線路導体4bまでの平均のインピーダンスは所定の値に近いものとなって伝送損失も小さくなり、高周波信号を良好に伝送させることができるようになる。
The electronic component mounting package of the present invention includes a
また、本発明の電子部品搭載用パッケージは、図4〜図6にその要部を拡大して示す例のように、上記構成において、絶縁基板4aの側面に位置する信号線路導体4bに信号線路導体4bから幅方向に平行に延びる容量導体4cが形成されていることが好ましい。このような構成としたときには、容量導体4cの位置や大きさによって側面の信号線路導体4bと接地導体4dとの間の容量をより細かく調整することができるので、信号端子3が基体1から突出した部分から絶縁基板4aの上面の信号線路導体4bまでの平均のインピーダンスを所定の値に整合させることができ、伝送損失のより小さい電子部品搭載用パッケージとなる。
In addition, the electronic component mounting package of the present invention has a signal line connected to the signal line conductor 4b located on the side surface of the insulating substrate 4a in the above-described configuration, as in the example in which the main part is enlarged and shown in FIGS. It is preferable that a capacitive conductor 4c extending in parallel with the width direction from the conductor 4b is formed. In such a configuration, the capacitance between the signal line conductor 4b on the side surface and the ground conductor 4d can be finely adjusted depending on the position and size of the capacitive conductor 4c, so that the
基体1は、上面にLDやPD等の電子部品5や回路基板4を搭載する搭載部を有しており、図1に示す例では、円板状の基体1の上面が搭載部となる。図1に示す例では、2つの貫通孔1aを有する基体1に1つの回路基板4を介して1個の電子部品5を搭載しているが、基体1の上に電子部品5を直接搭載したり、複数の電子部品5を搭載したりしてもよい。また、電子部品5の数や電子部品5の端子の数に応じて信号端子3を固定する貫通孔1aを2つより多く形成しても構わない。
The
基体1は、通常は厚みが0.5〜2mmの平板状であり、その形状は特に制限はないが、
例えば直径が3〜10mmの円板状,半径が1.5〜8mmの円周の一部を切り取った半円板
状,一辺が3〜15mmの四角板状等であり、上面から下面にかけて形成された直径が0.6
〜2.65mmの貫通孔1aを有する。基体1の厚みは0.5mm以上2mm以下が好ましい。
基体1の厚みが0.5mm未満の場合は、電子部品5を保護するための金属製の蓋体8を金
属製の基体1の上面に接合する際に、接合温度等の接合条件により基体1が曲がったりして変形し易くなる。一方、基体1の厚みが2mmを超えると、電子部品搭載用パッケージや電子装置の厚みが不要に厚いものとなり、小型化し難くなる。
The
For example, a disc shape with a diameter of 3 to 10 mm, a semi-disc shape with a radius cut from 1.5 to 8 mm, a square plate shape with a side of 3 to 15 mm, etc., formed from the upper surface to the lower surface. 0.6 diameter
It has a through hole 1a of ˜2.65 mm. The thickness of the
When the thickness of the
基体1は、Fe−Ni−Co合金,Cu−Zn合金,ステンレス鋼等の金属やCu−W焼結材等の金属焼結材から成り、例えば金属インゴットに圧延加工や打ち抜き加工および切削加工等の従来周知の金属加工を施して、またはMIM(Metal Injection Molding)
等の方法で射出成形して、例えば、図1に示す例のような円板状の基体1を形成する。貫通孔1aは、金属板を円板状に加工するのと同時に、あるいは円板状に加工した後に、金型による打ち抜き加工によって、またはドリル加工等の切削加工によって形成される。基体1の材質は、使用する電子部品5の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するものが好ましい。熱伝導性の良い金属からなり、搭載される電子部品5やセラミック製の回路基板4の熱膨張係数に近いものやコストの安いものとしては、例えば、Fe99.6質量%−Mn0.4
質量%系のSPC(Steel Plate Cold)材や、Fe−Ni−Co合金やFe−Mn合金等が挙げられる。
The
For example, a disk-shaped
Examples thereof include a mass% SPC (Steel Plate Cold) material, an Fe—Ni—Co alloy, and an Fe—Mn alloy.
また、基体1の表面には、耐食性に優れ、電子部品5や回路基板4あるいは蓋体8を接合し固定するためのろう材との濡れ性に優れた、厚さが0.5〜9μmのNi層と厚さが0.5
〜5μmのAu層とをめっき法により順次被着させておくのがよい。これにより、基体1が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、電子部品5や回路基板4あるいは蓋体8を基体1に良好にろう付けすることができる。
Further, a Ni layer having a thickness of 0.5 to 9 μm is excellent on the surface of the
It is preferable to sequentially deposit a ~ 5 μm Au layer by a plating method. Thereby, it is possible to effectively prevent the
基体1に形成された貫通孔1aには、封止材2が充填されており、この封止材2を貫通して信号端子3が固定されている。信号端子3は、一方の端部(上端部)は基体1の上面から回路基板4の上面と同程度まで突出させて固定される。一方、信号端子3の他方の端部(下端部)は、外部電気回路(図示せず)に接続するために基体1の下面から1〜20mm程度突出しているのが好ましい。図1に示す例のように、信号端子3の上端部と電子部品5とを電気的に接続するとともに、信号端子3の下端部を外部電気回路(図示せず)に電気的に接続することによって、信号端子3は電子部品5と外部電気回路との間で高周波の入出力信号を伝送する機能を果たす。
A through hole 1 a formed in the
図6に示す例のように、貫通孔1aを基体1の上面側の径が小さい形状として、径の大きい部分だけに封止材2を充填することによって、基体1の上面側にいわゆるエア同軸部を設けてもよい。このようにエア同軸部を設けて、エア同軸部のインピーダンスを、封止材2内の所定値(例えば50Ω)のインピーダンスと、信号端子3が基体1の上面から突出した部分の、所定値より高いインピーダンスとの中間の値のインピーダンスにして、インピーダンスの変化を緩やかにすることで高周波信号の伝送がより良好なものとなる。このとき、封止材2は、図6に示す例のように、基体1の貫通孔1aの径の小さい部分の周囲の、径の大きい部分の上に重なる部分との間に隙間を設けて充填すると、封止材2内の信号端子3と基体1の貫通孔1aの径の大きい部分の上に重なる部分との間の浮遊容量を減らすことができ、この遊容量によって封止材2内の信号端子3のインピーダンスがずれてしまうことがないのでよい。
As in the example shown in FIG. 6, the through hole 1 a has a shape with a small diameter on the upper surface side of the
封止材2は、ガラスやセラミックスなどの絶縁性の無機材料から成り、信号端子3と基体1との絶縁性を確保するとともに、信号端子3を基体1の貫通孔1a内に固定する機能を有する。このような封止材2の例としては、ホウケイ酸ガラス,ソーダガラス等のガラスおよびこれらのガラスに封止材2の熱膨張係数や比誘電率を調整するためのセラミックフィラーを加えたものが挙げられ、インピーダンスマッチングのためにその比誘電率を適宜選択する。比誘電率を低下させるフィラーとしては、酸化リチウム等が挙げられる。例えば、特性インピーダンスを50Ωとするには、貫通孔1aの内径が1.75mmで信号端子3の外径が0.2mmの場合、あるいは貫通孔1aの内径が2.2mmで信号端子3の外径が0.25mmの場合であれば、封止材2の比誘電率が6.8であるものを用いればよい。また、貫通
孔1aの内径が1.65mmで信号端子3の外径が0.25mmの場合であれば、封止材2の比誘電率が5であるものを用いればよい。
The sealing
信号端子3を貫通孔1aに充填された封止材2を貫通して固定するには、例えば、封止材2がガラスから成る場合は、周知の粉体プレス法や押し出し成形法を用いてガラス粉末を成形して、内径を信号端子3の外径に合わせ、外径を貫通孔1aの内径に合わせた筒状の成形体を作製し、この封止材2の成形体を貫通孔1aに挿入し、さらに信号端子3をこの封止材2の孔に挿通し、しかる後、所定の温度に加熱して封止材2を溶融させた後、冷却して固化させることにより行なうことができる。これにより、封止材2により貫通孔1aが気密に封止されるとともに、封止材2によって信号端子3が基体1と絶縁されて固定され、同軸線路が形成される。
To fix the
また、封止材2は基体1を貫通する貫通孔1a内に充填されるが、基体1と同じ材質で形成した環状の外周導体の内側に封止材2を充填して信号端子3を固定することで同軸コネクタを作製し、この同軸コネクタをAu−Snはんだ等の接合材によって基体1の貫通孔1a内に接合してもよい。このようにすると、低誘電率のガラスを封止材2として用い
る場合は、低誘電率のガラスは一般的に融点が高いので、低誘電率ガラスを貫通孔2aに充填する際に基体1を高温(1000℃程度)に加熱しなければならず、このときに電子部品5や回路基板4の搭載面が変形してしまう場合があるのに対して、Au−Snはんだによる接合は350℃程度と低く、搭載面の変形が抑えられるので好ましい。
In addition, the sealing
信号端子3は、Fe−Ni−Co合金やFe−Ni合金等の金属から成り、例えば信号端子3がFe−Ni−Co合金から成る場合は、この合金のインゴット(塊)に圧延加工や打ち抜き加工等の金属加工方法を施すことによって、長さが1.5〜22mm、直径が0.1〜0.5mmの線状に製作される。
The
信号端子3の直径が0.1mmより小さい場合は、信号端子3が曲がりやすいものになり
取り扱い上の少しの不注意でも信号端子3が曲がってしまいやすくなる。信号端子3が曲がってしまうと、上述したようなエア同軸部を有する場合は、この部分でのインピーダンスが狂いやすくなり、また、外部回路との接続の作業性が低下する場合がある。また信号端子3の直径が0.5mmを超えると、インピーダンス整合を行うために必要な貫通孔2a
の径が不要に大きくなるため、電子装置が小型化し難くなるので、信号端子3の直径は0.1〜0.5mmであるのが好ましい。
When the diameter of the
The diameter of the
基体1の下面には接地端子6が接合される。接地端子6は、信号端子3と同様にして作製され、基体1の下面にロウ材等を用いて接合される。位置決めの容易性と接合強度の向上のために、予め基体1の下面に穴を形成しておき、その穴に接地端子6を挿入して接合してもよい。また、同様の理由で、基体1の下面に当接するように接地端子6に鍔をつけて、接合面積をより大きくしてもよい。このようにして基体1に接地端子6を接合することにより、接地端子6を外部電気回路に接続した際には、基体1が接地導体としても機能する。
A
回路基板4は酸化アルミニウム(アルミナ:Al2O3)質焼結体,窒化アルミニウム(AlN)質焼結体,ガラスセラミック焼結体等のセラミックスや、エポキシ,ポリイミド,テトラフルオロエチレン,液晶ポリマー等の樹脂から成る絶縁基板4aの上面から側面の途中にかけて信号線路導体4bが形成されたものである。上述したように、図2〜図9に示す例では、絶縁基板4aの下面には接地導体4dが形成されているが、接地導体4dは必ずしも必要ではない。回路基板4を導電性の接着剤等の導電性の接合材で基体1に接合する場合は、基体1を接地導体とするマイクロストリップ線路となるからである。しかしながら、図2〜図9に示す例のように、絶縁基板4aの下面に接地導体4dを形成することで、はんだやろう材(図示せず)による回路基板4の基体1への接合が容易になるので好ましい。また、図4〜図9に示す例では、絶縁基板4aの側面に位置する信号線路導体4bに信号線路導体4bから幅方向に平行に延びる容量導体4cが形成されている。
The
絶縁基板4aは、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、まずアルミナ(Al2O3)やシリカ(SiO2),カルシア(CaO),マグネシア(MgO)等の原料粉末に適当な有機溶剤,溶媒および有機バインダーを添加混合して泥漿状とし、これを周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してセラミックグリーンシート(以下、グリーンシートともいう。)を得る。その後、グリーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとともに必要に応じて複数枚積層して積層体を作製し、これを約1600℃の温度で焼成することにより製作される。または、Al2O3,SiO2,CaO,MgO等の原料粉末に必要に応じて有機バインダーを加えたものを金型に充填しプレス成型することによって所定の形状に成形して、この成形体を約1600度の温度で焼成することによって製作される。 If the insulating substrate 4a is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, it is suitable for a raw material powder such as alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), calcia (CaO), magnesia (MgO). An organic solvent, a solvent and an organic binder are added and mixed to form a slurry, which is formed into a sheet by a known doctor blade method, calendar roll method or the like to obtain a ceramic green sheet (hereinafter also referred to as a green sheet). Thereafter, the green sheet is punched into a predetermined shape, and a plurality of laminated sheets are produced as necessary to produce a laminate, which is then fired at a temperature of about 1600 ° C. Alternatively, a raw material powder such as Al 2 O 3 , SiO 2 , CaO, MgO or the like, which is added with an organic binder as necessary, is filled into a mold and press-molded to form a predetermined shape, and this molded body Is fired at a temperature of about 1600 degrees.
このときの信号線路導体4b,接地導体4dおよび容量導体4cは、タングステン(W
),モリブデン(Mo),マンガン(Mn)等の高融点金属粉末に適当な有機バインダーや溶剤を添加混合してペースト状にした金属ペーストを、従来周知のスクリーン印刷法により、セラミックグリーンシートまたはその積層体、あるいはセラミックスの成形体に所定形状に印刷塗布しておき、これらと同時焼成することにより形成される。絶縁基板4aを作製した後に、絶縁基板4a上に同様の金属ペーストを印刷塗布して焼成することにより、メタライズ層を焼き付けてもよい。この場合は、信号線路導体4b,接地導体4dおよび容量導体4cの露出する表面には、厚さが0.5〜9μmのNi層と厚さが0.5〜5μmのAu層とをめっき法により順次被着させておくのがよい。これにより、これら配線が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、電子部品5とのワイヤボンディング性、回路基板4の基体1へのろう付け性および信号線路導体4bと信号端子3とのろう付け性を良好なものすることができる。
At this time, the signal line conductor 4b, the ground conductor 4d, and the capacitive conductor 4c are made of tungsten (W
), Molybdenum (Mo), manganese (Mn), and other high melting point metal powders, an appropriate organic binder or solvent is added and mixed to form a paste into a ceramic green sheet or its It is formed by printing and applying in a predetermined shape to a laminate or a ceramic molded body, and simultaneously firing them. After producing the insulating substrate 4a, the metallized layer may be baked by printing and applying the same metal paste onto the insulating substrate 4a and baking it. In this case, a Ni layer having a thickness of 0.5 to 9 μm and an Au layer having a thickness of 0.5 to 5 μm are sequentially deposited by plating on the exposed surfaces of the signal line conductor 4b, the ground conductor 4d and the capacitor conductor 4c. It is good to leave it. As a result, it is possible to effectively prevent these wires from being oxidatively corroded, wire bonding with the electronic component 5, brazing to the
絶縁基板4aの厚みが薄い場合は、金属ペーストを塗布することによって絶縁基板4aの上面から側面の途中にかけて信号線路導体4bを形成するのが困難である。このような場合には、上記の製造方法において、金属ペーストの塗布に先立ってセラミックグリーンシートに金型等で貫通孔を形成して貫通孔を金属ペーストで充填しておき、この貫通孔と重なるように信号線路導体4bのパターン形状に金属ペーストを印刷塗布し、その下に貫通孔を形成していないセラミックグリーンシートを積層し、貫通孔を縦方向に分断するように積層体を切断して焼成することで側面の信号線路導体4bを形成してもよい。絶縁基板4aの上面から下面の途中まで貫通導体が形成され、この貫通導体が縦方向に切断されて側面に露出した部分が信号線路導体4bとなる。貫通孔を形成するセラミックグリーンシートの数を変えたり、厚みを変えたりすることによって、側面の信号線路導体4bの長さを変えることができる。グリーンシート積層体の段階で切断せずに、焼成後に貫通導体を縦方向に分断するように絶縁基板1aを切断してもよい。 When the thickness of the insulating substrate 4a is thin, it is difficult to form the signal line conductor 4b from the upper surface of the insulating substrate 4a to the middle of the side surface by applying a metal paste. In such a case, in the above manufacturing method, prior to the application of the metal paste, a through hole is formed in the ceramic green sheet with a mold or the like, and the through hole is filled with the metal paste, and overlaps with the through hole. In this way, a metal paste is printed and applied to the pattern shape of the signal line conductor 4b, a ceramic green sheet without a through hole is laminated thereunder, and the laminate is cut so as to divide the through hole in the vertical direction. The signal line conductor 4b on the side surface may be formed by firing. A through conductor is formed from the upper surface to the lower surface of the insulating substrate 4a, and a portion of the through conductor that is cut in the vertical direction and exposed to the side surface becomes the signal line conductor 4b. The length of the signal line conductor 4b on the side surface can be changed by changing the number of ceramic green sheets forming the through holes or changing the thickness. Instead of cutting at the stage of the green sheet laminate, the insulating substrate 1a may be cut so that the through conductors are cut in the vertical direction after firing.
この方法では、側面の信号線路導体4bの厚みを、貫通孔の横断面形状によって厚くすることができるので、側面の信号線路導体4bと接地導体4dとの間の容量を大きくすることができる。 In this method, since the thickness of the side signal line conductor 4b can be increased by the cross-sectional shape of the through hole, the capacitance between the side signal line conductor 4b and the ground conductor 4d can be increased.
また、貫通孔を金属ペーストで充填せずに、貫通孔の内面に金属ペーストを塗布して貫通導体を形成してもよい。このようにすると、側面の信号線路導体4bの表面は凹面になる(表面に凹部が形成される)ので、信号端子3と側面の信号線路導体4bとをろう材で接続する際に、この凹部にろう材が溜まりやすくなって、ろう付けの作業性が向上するとともに接続信頼性が向上するのでよい。
Alternatively, the through conductor may be formed by applying the metal paste to the inner surface of the through hole without filling the through hole with the metal paste. In this case, the surface of the signal line conductor 4b on the side surface is concave (a concave portion is formed on the surface). Therefore, when the
この側面の信号線路導体4bの形成方法において、図4(b)に示す例のような容量導体4cを形成するには、貫通導体の絶縁基板4aの側面に露出する部分の幅を信号線路導体4bの幅より大きくしておけばよい。図5(b)に示す例のような、下面側より上面側の方が幅広の容量導体4cを形成するには、3層以上のグリーンシートを積層して積層体を作製し、上の2層に貫通孔を形成して、上側の貫通孔の幅を下側の貫通孔の幅より大きくし、図7に示す例のような、下側より上側の方が幅の大きい貫通導体を形成すればよい。さらに、図6(b)に示す例のような、上面から下面側にかけて漸次幅が狭くなるような形状の容量導体4cを形成するには、グリーンシートに貫通孔を形成する際のメス金型をオス金型に比べて通常より大きくしたものを用いると、グリーンシートのメス金型側の主面の方が径の大きい貫通孔を形成することができるので、貫通孔の径の大きい方を上にして積層体を形成すればよい。このようにすると、図8に示す例のような、下側より上側の方が径が大きく、縦断面形状が逆台形状である貫通導体を形成することができる。 In this method of forming the signal line conductor 4b on the side surface, in order to form the capacitive conductor 4c as in the example shown in FIG. 4B, the width of the portion of the through conductor exposed on the side surface of the insulating substrate 4a is set to the signal line conductor. It may be larger than the width of 4b. In order to form a capacitor conductor 4c having a wider upper surface side than the lower surface side as in the example shown in FIG. 5B, a laminate is produced by laminating three or more green sheets. By forming a through hole in the layer, the width of the upper through hole is made larger than the width of the lower through hole, and a through conductor having a larger width on the upper side than the lower side is formed as in the example shown in FIG. do it. Furthermore, in order to form the capacitor conductor 4c having a shape in which the width gradually decreases from the upper surface to the lower surface side as in the example shown in FIG. 6B, a female die for forming a through hole in the green sheet is used. If the one that is larger than usual compared to the male mold is used, the main surface on the female mold side of the green sheet can form a through hole with a larger diameter. A laminated body may be formed with the top. In this way, a through conductor having a larger diameter on the upper side than the lower side and an inverted trapezoidal shape can be formed as in the example shown in FIG.
また、信号線路導体4b,接地導体4dおよび容量導体4cを形成する方法としては、絶縁基板4aを作製した後に蒸着法やフォトリソグラフィ法により形成する方法がある。
電子装置の小型化を進め、狭い面積に多数の配線を形成するためには、蒸着法やフォトリソグラフィ法により形成する方法が好ましい。この場合は、信号線路導体4b,接地導体4dおよび容量導体4cの形成前に、必要に応じて絶縁基板4aの主面に研磨加工を施す場合もある。
Further, as a method of forming the signal line conductor 4b, the ground conductor 4d, and the capacitive conductor 4c, there is a method of forming the insulating substrate 4a after forming the insulating substrate 4a by a vapor deposition method or a photolithography method.
In order to reduce the size of the electronic device and form a large number of wirings in a small area, a method of forming by an evaporation method or a photolithography method is preferable. In this case, before the formation of the signal line conductor 4b, the ground conductor 4d, and the capacitive conductor 4c, the main surface of the insulating substrate 4a may be polished as necessary.
以下、信号線路導体4b,接地導体4dおよび容量導体4cとなる配線導体を蒸着法やフォトリソグラフィ法により形成する場合について詳細に説明する。配線導体は、例えば密着金属層,拡散防止層および主導体層が順次積層された3層構造の導体層から成る。 Hereinafter, the case where the wiring conductors to be the signal line conductor 4b, the ground conductor 4d, and the capacitive conductor 4c are formed by vapor deposition or photolithography will be described in detail. The wiring conductor is composed of a conductor layer having a three-layer structure in which, for example, an adhesion metal layer, a diffusion prevention layer, and a main conductor layer are sequentially laminated.
密着金属層は、セラミックス等から成る絶縁基板4aとの密着性を良好とするという観点からは、チタン(Ti),クロム(Cr),タンタル(Ta),ニオブ(Nb),ニッケル−クロム(Ni−Cr)合金,窒化タンタル(Ta2N)等の熱膨張率がセラミックスと近い金属のうちの少なくとも1種より成るのが好ましく、その厚みは0.01〜0.2μm
程度が好ましい。密着金属層の厚みが0.01μm未満では、密着金属層を絶縁基板4aに強固に密着させることが困難となる傾向がある。一方、密着金属層の厚みが0.2μmを超え
ると、成膜時の内部応力によって密着金属層が絶縁基板4aから剥離し易くなる傾向がある。
From the viewpoint of improving the adhesion with the insulating substrate 4a made of ceramics or the like, the adhesion metal layer is made of titanium (Ti), chromium (Cr), tantalum (Ta), niobium (Nb), nickel-chromium (Ni -Cr) alloy, tantalum nitride (Ta 2 N), or the like, preferably made of at least one kind of metal having a thermal expansion coefficient close to that of ceramics, and its thickness is 0.01 to 0.2 μm.
The degree is preferred. If the thickness of the adhesion metal layer is less than 0.01 μm, it tends to be difficult to firmly adhere the adhesion metal layer to the insulating substrate 4a. On the other hand, if the thickness of the adhesion metal layer exceeds 0.2 μm, the adhesion metal layer tends to be peeled off from the insulating substrate 4a due to internal stress during film formation.
拡散防止層は、密着金属層と主導体層との相互拡散を防ぐという観点からは、白金(Pt),パラジウム(Pd),ロジウム(Rh),ニッケル(Ni),Ni−Cr合金,Ti−W合金等の熱伝導性の良好な金属のうち少なくとも1種より成ることが好ましく、その厚みは0.05〜1μm程度が好ましい。拡散防止層の厚みが0.05μm未満では、ピンホール等の欠陥が発生して拡散防止層としての機能を果たしにくくなる傾向があり、1μmを超えると、成膜時の内部応力により拡散防止層が密着金属層から剥離し易く成る傾向がある。なお、拡散防止層にNi−Cr合金を用いる場合は、Ni−Cr合金は絶縁基板4aとの密着性が良好なため、密着金属層を省くことも可能である。 From the viewpoint of preventing mutual diffusion between the adhesion metal layer and the main conductor layer, the diffusion prevention layer is platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), nickel (Ni), Ni—Cr alloy, Ti— It is preferably made of at least one metal having good thermal conductivity such as W alloy, and the thickness is preferably about 0.05 to 1 μm. If the thickness of the diffusion prevention layer is less than 0.05 μm, defects such as pinholes tend to be generated, making it difficult to perform the function as the diffusion prevention layer. If the thickness exceeds 1 μm, the diffusion prevention layer is caused by internal stress during film formation. There is a tendency to easily peel from the adhesion metal layer. When a Ni—Cr alloy is used for the diffusion prevention layer, the Ni—Cr alloy has good adhesion to the insulating substrate 4a, so that the adhesion metal layer can be omitted.
主導体層は、電気抵抗の小さい金(Au),Cu,Ni,銀(Ag)の少なくとも1種より成ることが好ましく、その厚みは0.1〜5μm程度が好ましい。主導体層の厚みが0.1μm未満では、電気抵抗が大きなものとなって回路基板の信号線路導体4bおよび接地導体4dとなる配線導体に要求される電気抵抗を満足できなくなる傾向があり、5μmを超えると、成膜時の内部応力により主導体層が拡散防止層から剥離し易く成る傾向がある。また、Cuは酸化し易いので、その上にNiおよびAuからなる保護層を被覆してもよい。 The main conductor layer is preferably made of at least one of gold (Au), Cu, Ni, and silver (Ag) having a low electric resistance, and the thickness is preferably about 0.1 to 5 μm. If the thickness of the main conductor layer is less than 0.1 μm, the electric resistance becomes large, and there is a tendency that the electric resistance required for the wiring conductor to be the signal line conductor 4b and the ground conductor 4d of the circuit board cannot be satisfied. If it exceeds, the main conductor layer tends to be easily peeled off from the diffusion preventing layer due to internal stress during film formation. Further, since Cu is easily oxidized, a protective layer made of Ni and Au may be coated thereon.
回路基板4の信号線路導体4bの特性インピーダンスを50Ωとするには、マイクロストリップ構造の回路基板4の場合であれば、誘電率9.5である96%酸化アルミニウム質焼結
体からなり、厚みが0.3mmである絶縁基板4aの下面に接地導体4dを形成し、上面の
信号線路導体4bを、幅が0.3mmで厚みが4μmのものとすればよく、絶縁基板4aが
同じ材料からなり、厚みが0.5mmである場合には、信号線路導体4bを厚みが4μmで
幅が0.5mmのものとすればよい。
In order to set the characteristic impedance of the signal line conductor 4b of the
容量導体4cは、図5〜図8に示す例のように、絶縁基板4aの上面側の方が幅広であると、インピーダンスの変化が緩やかになって高周波信号の伝送がより良好なものとなる。さらには、図6および図8に示す例のように、容量導体4cの幅の変化が緩やかであると、インピーダンスの変化がより緩やかになって高周波信号の伝送がさらに良好なものとなる。 If the upper surface side of the insulating substrate 4a is wider as in the examples shown in FIGS. 5 to 8, the impedance of the capacitive conductor 4c becomes gentle and the transmission of high-frequency signals becomes better. . Furthermore, as in the examples shown in FIGS. 6 and 8, when the change in the width of the capacitive conductor 4c is gradual, the change in impedance becomes more gradual and the transmission of high-frequency signals becomes even better.
また、図9(a)に示す例のように、少なくとも絶縁基板4aの側面の信号線路導体4bが形成された部分を上面側が内側に傾斜した傾斜面とした場合も、側面の信号線路導体
4にろう材を加えた厚みが絶縁基板4aの上面側にいくに従って厚くなるのに伴って容量も大きくなるので、インピーダンスの変化が緩やかになって高周波信号の伝送が良好なものとなる。
Further, as in the example shown in FIG. 9A, the
接地導体4dは、絶縁基板2aの下面のほぼ全面に形成されるが、信号端子3との短絡を防止するために、信号線路導体4bが形成される側面より少し内側まで形成される。信号端子3との間の絶縁性を確保するためには、側面からの距離(図3に示すd1)は0.1
mm程度以上とするのがよい。さらには、図4,図5および図7〜図9に示す例では、上面視して貫通孔1aと重なる部分には接地導体4dを形成していない。このようにすると、貫通孔1a内の信号端子3aと貫通孔1aに重なる位置にある接地導体4dとの間の浮遊容量によって、貫通孔1a内の信号端子3のインピーダンスがずれてしまうことがないのでよい。
The ground conductor 4d is formed on substantially the entire lower surface of the insulating substrate 2a, but is formed slightly inside the side surface on which the signal line conductor 4b is formed in order to prevent a short circuit with the
It is good to set it as about mm or more. Furthermore, in the examples shown in FIGS. 4, 5, and 7 to 9, the ground conductor 4 d is not formed in a portion overlapping the through hole 1 a when viewed from above. In this way, the impedance of the
回路基板1は、導電性接着剤,はんだ、ろう材等の接合材で基体1の上面に固定される。上述したように、絶縁基板4aの下面に接地導体4dを形成すると、はんだやろう材による回路基板4の基体1への接合が容易になるので好ましい。
The
信号端子3と回路基板4の側面の信号線路導体4bとの接続は、はんだや導電性の接着剤等の導電性の接合材を用いて行なえばよい。絶縁基板4aの側面に位置する信号線路導体4bと信号端子3の基体1の上面から突出した部分の側面とは当接して接続されるが、信号端子3と信号線路導体4bとの間に介在する接合材の厚みが100μm程度以下のもの
は当接しているとみなす。
The connection between the
ここで、信号端子3の基体1からの突出部と回路基板4の側面の信号線路導体4bとの接続部分での特性インピーダンスは、以下のようになる。例えば、信号端子3の径が0.25mmで、封止材2の誘電率が5である場合に、貫通孔1aの径を1.65mmとすることで、信号端子3の貫通孔1a内に位置する部分の特性インピーダンスは50Ωとなる。また、絶縁基板4aの厚みを0.25mmとし、その上面に幅0.25mmで、厚みが4μmの信号線路導体4bを形成し、上面と同じ幅で側面に位置する信号線路導体4bの長さ(図4に示すL)を0.125mmとすると、上面視して、接地導体4dと重なる部分における信号線路導体
4bの特性インピーダンスは50Ωとなる。
Here, the characteristic impedance at the connecting portion between the protruding portion of the
また、図4に示す例のように、側面の信号線路導体4bの長さと同じ長さの容量導体4cを信号線路導体4bの両側に形成してその幅をW(片側の幅は図4に示すW/2)とし、回路基板4を基体1にろう接した場合の絶縁基体4aと基体1との距離(接地導体4dの厚みにろう材の厚みを加えたもの)をd2とし、信号端子3と絶縁基体4aの側面との距離(側面の信号線路導体4bの厚みに信号端子3と信号線路導体4bとの間に介在するろう材の厚みを加えたもの)をd3とした場合の、信号端子3の基体1から突出して絶縁基板4aの下面までの間の部位の特性インピーダンス(Z1)、信号端子3の絶縁基板4aの下面から側面の信号線路導体4bと接続するまでの間の部位の特性インピーダンス(Z2)、信号端子3の側面の信号線路導体4bとが接続している部位の特性インピーダンス(Z3)および上面視して接地導体4dが形成されていない部位の信号線路導体4bの特性インピーダンス(Z4)の概略を計算すると以下のようになる。
Further, as in the example shown in FIG. 4, a capacitor conductor 4c having the same length as that of the signal line conductor 4b on the side surface is formed on both sides of the signal line conductor 4b, and its width is W (the width on one side is shown in FIG. W / 2), the distance between the insulating substrate 4a and the
d1=0.15mm、W=0(容量導体4cがない場合)、d2=0.05mm、d3=0.05mmである場合は、Z1=85Ω、Z2=43Ω、Z3=40Ω、Z4=50Ω程度となり、信号端子3の基体1から突出した部分から信号線路導体4bの上面視で接地導体4dと重ならない部位までの平均のインピーダンスはほぼ50Ωとなる。
When d1 = 0.15 mm, W = 0 (when there is no capacitive conductor 4c), d2 = 0.05 mm, d3 = 0.05 mm, Z1 = 85Ω, Z2 = 43Ω, Z3 = 40Ω, Z4 = 50Ω, The average impedance from the portion of the
また、d1=0.20mm、W=1.4mm、d2=0.05mm、d3=0.05mmである場合は
、Z1=95Ω、Z2=46Ω、Z3=14Ω、Z4=51Ω程度となり、同様に平均のインピーダンスはほぼ50Ωとなる。
When d1 = 0.20mm, W = 1.4mm, d2 = 0.05mm, d3 = 0.05mm, Z1 = 95Ω, Z2 = 46Ω, Z3 = 14Ω, Z4 = 51Ω, and the average impedance is similarly Nearly 50Ω.
本発明の電子装置は、上記各構成の本発明の電子部品搭載用パッケージに電子部品5が搭載されていることを特徴とするものである。電子部品搭載用パッケージが伝送損失の小さいものであることから、高周波信号の伝送特性の良好が良好で、高速で動作可能な電子装置となる。 The electronic device of the present invention is characterized in that the electronic component 5 is mounted on the electronic component mounting package of the present invention having the above-described configuration. Since the electronic component mounting package has a small transmission loss, a high-frequency signal transmission characteristic is good and the electronic device can operate at high speed.
図1に示す例では、基体1の上面に搭載された回路基板4の上に電子部品5が搭載され、電子部品5と信号端子3とは回路基板4を介して電気的に接続されている。具体的には、回路基板4上の電子部品5の電極と回路基板4の上面に形成された信号線路導体4bとがボンディングワイヤ7によって電気的に接続され、回路基板4の側面に位置する信号線路導体4bと信号端子3とがろう材等の導電性接合材で電気的に接続される。電子部品5を基体1の上面に直接搭載して、電子部品5の電極と回路基板4の信号線路導体4bとをボンディングワイヤ7によって電気的に接続してもよい。
In the example shown in FIG. 1, an electronic component 5 is mounted on a
電子部品5は、IC(Integrated circuit),LSI(Large Scale Integrated circuit),LD(Laser Diode),PD(Photo Diode)、LN(Lithium Nitride)変調器等
であり、基体1あるいは回路基板1への搭載は、AgろうやAg−Cuろう等のろう材,Au−SnはんだやPb−Snはんだ等のはんだ,エポキシ樹脂等の接着剤により基体1の上面に強固に接着固定することによって行なう。
The electronic component 5 is an IC (Integrated Circuit), an LSI (Large Scale Integrated circuit), an LD (Laser Diode), a PD (Photo Diode), an LN (Lithium Nitride) modulator, and the like. Mounting is performed by firmly bonding and fixing to the upper surface of the
そして、電子部品5を電子部品搭載用パッケージに搭載した後に、搭載された電子部品5を覆って気密に封止するために、蓋体8を基体1に接合する。蓋体8は、基体1の上面の外周部にろう付け法やシームウエルド法等の溶接法によって接合される。
Then, after the electronic component 5 is mounted on the electronic component mounting package, the
蓋体8は、Fe−Ni−Co合金やCu−Wの焼結材等の金属や酸化アルミニウム質焼結体,窒化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成る、板状のものである。また、蓋体8がセラミックスから成る場合は、下面の周縁部に厚膜法や薄膜法で金属接合層を形成しておくことにより、ろう材による接合が可能となる。
The
なお、本発明は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行なうことは何等差し支えない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、以上の例では、図1に示す例のような円形の金属ステムを用いた電子部品搭載用パッケージを例として説明したが、本発明の電子部品搭載用パッケージは図10に示す例のような、箱型の電子部品搭載用パッケージでも構わない。図10(a)は本発明の電子部品搭載用パッケージを外部回路基板に搭載した例を示す斜視図であり、図10(b)は図10(a)のA−A線における断面を示す断面図である。また、図11(a)は図10(b)のA部を拡大して示す断面図であり、図11(b)は図11(a)のA−A線における断面図である。図10および図11における、9は外部回路基板、9aは外部回路基板9の絶縁基板、9bは外部回路基板9の信号配線導体、9cは外部回路基板9の接地配線導体、9dは外部回路基板9の絶縁基板を貫通して上下面の接地配線導体9cを接続するためのビア導体を示し、その他の各符号は、図1〜図9と同様の部位を示す。
For example, in the above example, the electronic component mounting package using the circular metal stem as in the example shown in FIG. 1 has been described as an example. However, the electronic component mounting package of the present invention is similar to the example shown in FIG. It may be a box-type electronic component mounting package. FIG. 10 (a) is a perspective view showing an example in which the electronic component mounting package of the present invention is mounted on an external circuit board, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 10 (a). FIG. FIG. 11A is an enlarged cross-sectional view showing a portion A of FIG. 10B, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 11A. 10 and 11, 9 is an external circuit board, 9a is an insulating board of the
図10および図11に示す例の電子部品搭載用パッケージは、箱型の基体1の底板の上面(底面)に貫通孔1aが設けられている。回路基板4は基体1の底面上に搭載され、信号端子3は貫通孔1a内に封止材2によって固定されている。そして、この信号端子3と配線基板4の一方主面上の信号線路導体4aとがろう材5によって電気的に接続されている。
In the example of the electronic component mounting package shown in FIGS. 10 and 11, a through hole 1a is provided on the upper surface (bottom surface) of the bottom plate of the box-shaped
この例の場合は、信号端子3の基体1の下面から突出した部分は折り曲げられており、
折り曲げられて外部回路基板9の上面と平行になった部分が信号配線導体9bにろう材等で接合されている。信号端子3を折り曲げずに、外部回路基板9の絶縁基板9aに形成した孔に挿入するようにしてもよい。このときの孔の内面には導体が形成され、信号配線導体9bに接続される。
In this example, the portion of the
A portion that is bent and parallel to the upper surface of the
接地端子6は、2本で信号端子2を挟むようにして基体1に接続されており、外部回路基板の信号配線導体9bの両側に配置された接地配線導体9cにろう材等で接合されている。
The two
また、図10および図11に示す例では、基体1に信号端子3の外部回路基板9の上面と平行になった部分と一定の間隔を持つような切欠きを形成して、信号端子3の上面をエア同軸構造とし、信号端子3が接続される信号配線導体9bをマイクロストリップライン構造としていることから、容易にインピーダンスを整合させて表面実装できるようになっており、高価なコネクタを使用しないで大出力の高周波を伝送できる。また、小さく曲げ難いコネクタを使用しないことによって外部回路基板9を小型化することもできる。
In the example shown in FIGS. 10 and 11, the
図10および図11に示す例の場合の基体1は、上記同様の金属のインゴットを圧延加工,打ち抜き加工,切削加工など周知の金属加工法を用いて作製した枠体を銀ろう等の接合材で平板(底板)に接合することによって形成される。また、例えばMIM法等によって枠部を平板と一体的に形成して基体1を作製してもよい。
The
図10および図11に示す例の場合の配線基板4は、図1〜図9に示す例の配線基板4と同様にして作製されるが、配線基板4の一方の主面には電子部品5は搭載されないので信号線路導体4aのみが形成され、この信号線路導体4bと他方の主面側の接地導体4dとでマイクロストリップ線路を構成している。
The
基体1の底面上に電子部品5を搭載し、電子部品5の端子と配線基板4の信号線路導体4bとをボンディングワイヤ7で接続するとともに、枠部の上面に蓋体8を接合することにより、本発明の電子装置となる。この例では電子部品5は基体1に直接搭載されているが、これは電子部品5で発生した熱を金属製の基体1を通して外部へ放熱するためである。電子部品5の発熱が大きい場合は、電子部品5と基体1との間にペルチェ素子等を搭載して、電子部品5を冷却するようにしてもよい。
The electronic component 5 is mounted on the bottom surface of the
また、例えば、以上の例では、回路基板4の信号線路導体4bはマイクロストリップ構造である場合について説明を行なったが、信号線路導体4bの両側に間隔を設けて接地導体4dを配置したコプレナー構造や、信号線路導体4bの両側と絶縁基板4aの一方の主面とに接地導体4dを配置して上下の接地導体4dをビア導体で接続したグラウンド付コプレナー構造としてもよい。
Further, for example, in the above example, the case where the signal line conductor 4b of the
1・・・・・・・基体
1a・・・・・・貫通孔
2・・・・・・・封止材
3・・・・・・・信号端子
4・・・・・・・回路基板
4a・・・・・・絶縁基板
4b・・・・・・信号配線導体
4c・・・・・・容量導体
4d・・・・・・接地導体
5・・・・・・・電子部品
6・・・・・・・接地端子
7・・・・・・・ボンディングワイヤ
8・・・・・・・蓋体
9・・・・・・・外部回路基板
9a・・・・・・絶縁基板
9b・・・・・・信号線路導体
9c・・・・・・接地配線導体
9d・・・・・・ビア導体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010036140A JP5334887B2 (en) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010036140A JP5334887B2 (en) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011171649A JP2011171649A (en) | 2011-09-01 |
JP5334887B2 true JP5334887B2 (en) | 2013-11-06 |
Family
ID=44685421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010036140A Active JP5334887B2 (en) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5334887B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5409432B2 (en) * | 2010-02-23 | 2014-02-05 | 京セラ株式会社 | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
JP6122309B2 (en) * | 2013-02-23 | 2017-04-26 | 京セラ株式会社 | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
JP6193595B2 (en) * | 2013-03-26 | 2017-09-06 | 京セラ株式会社 | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
JP2015088641A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | Optical module |
US10629505B2 (en) * | 2015-08-24 | 2020-04-21 | Kyocera Corporation | Electronic component mounting package and electronic device using the same |
JP2017098549A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 日亜化学工業株式会社 | Light-emitting device |
JP6672878B2 (en) * | 2016-02-23 | 2020-03-25 | 三菱電機株式会社 | Optical semiconductor device |
DE102017123342A1 (en) * | 2017-10-09 | 2019-04-11 | Schott Ag | TO housing with high reflection loss |
US11973312B2 (en) | 2019-07-02 | 2024-04-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
WO2021176573A1 (en) * | 2020-03-03 | 2021-09-10 | 三菱電機株式会社 | Light-receiving module |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0786758A (en) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Sony Corp | Multilayered printed board |
JP3441974B2 (en) * | 1998-07-30 | 2003-09-02 | シャープ株式会社 | Structure and manufacturing method of semiconductor device |
JP2007123804A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | Electronic component mounting substrate and electronic device |
JP2009152520A (en) * | 2007-11-26 | 2009-07-09 | Kyocera Corp | Connection structure between signal terminal and signal line conductor, electronic component mounting package, and electronic apparatus |
-
2010
- 2010-02-22 JP JP2010036140A patent/JP5334887B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011171649A (en) | 2011-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5334887B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5473583B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5537673B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP6258724B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5409432B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP2010062512A (en) | Package for mounting electronic component, and electronic apparatus using the same | |
JP5240726B2 (en) | Connection structure between semiconductor device and circuit board | |
JP2016189431A (en) | Package for mounting electronic component and electronic component using the same | |
JP4874298B2 (en) | Connection structure between signal terminal and signal line conductor, electronic component mounting package and electronic device | |
JP2009152520A (en) | Connection structure between signal terminal and signal line conductor, electronic component mounting package, and electronic apparatus | |
JP6039470B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5004824B2 (en) | Connection structure between signal terminal and signal line conductor, electronic component mounting package and electronic device | |
JP6122309B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP2010245507A (en) | Package for mounting electronic component thereon, and electronic device using the same | |
JP5312358B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP2009054982A (en) | Package for mounting electronic component, and electronic equipment using the same | |
JP6431441B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5361637B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5361609B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device | |
JP2007123804A (en) | Electronic component mounting substrate and electronic device | |
JP2007123806A (en) | Electronic component mounting substrate and electronic device | |
JP5766081B2 (en) | Electronic component storage package and electronic device using the same | |
JP5404484B2 (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP2010010658A (en) | Electronic component mounting package and electronic device using the same | |
JP5171751B2 (en) | WIRING BOARD, ACTIVE ELEMENT STORAGE PACKAGE USING THE SAME, AND ACTIVE ELEMENT DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130613 |
|
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: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5334887 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |