JP5766081B2 - 電子部品収納用パッケージおよびそれを用いた電子装置 - Google Patents
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Description
上面に載置用基台106を介して回路基板105を載置接合し、この回路基板105上に電子部品108を搭載して、信号端子104の上端部と電子部品108とを回路基板105を介して電気的に接
続していた。そして、基体101の上面の外周領域に電子部品108を覆うように金属製の蓋体109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)。
係数と回路基板105の熱膨張係数との違いによる応力を緩和するために、基体101の上面に載置用基台106を載置接合し、この載置用基台106の上面に回路基板105を載置接合してい
た。
路基板105の信号線路導体105bまでの部分における、インピーダンスの不整合が無視できないものとなって、この部分でのインピーダンスの不整合によって高周波信号の伝送性が劣化し易くなるという問題があった。
に信号線路導体5bが形成されているとともに載置用基台6の上面に載置接合された回路基板5と、第1貫通孔1aに充填された封止材3を貫通して固定された信号端子4とを具備しており、載置用基台6は、第1貫通孔1aに連通している第2貫通孔6aを有しており、信号端子4の一端が第2貫通孔6aを通って載置用基台6の上面から突出して、信号線路導体5bに電気的に接続されている。このような構成により、基体1に設けられた第1貫通孔1aに連通する第2貫通孔6aを載置用基台6に設けて、第2貫通孔6aの中に信号端子4を通すことで、第2貫通孔6aの部分がいわゆるエア同軸構造となり、信号端子4が基体1の上面から突出した部分において、インピーダンスの不整合が発生しにくくなり、高周波信号を良好に伝送させることが可能となる。
6の上面には、信号端子4の一端よりも高さの高い壁部6cが形成されている。
号線路導体5bが形成され、下面には接地導体5c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5の下面の接地導体5cが、グラウンドとしても機能する載置用基台6の上面にAu−Sn合金等の低融点ろう材等の導電性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5が載置用基台6の上面に搭載接合されている。そして、信号端子4は第1貫通孔1a内に封止材3によって固定されている。そして、この信号端子4と回路基板5の一方主面上の信号線路導体5bとがろう材によって電気的に接続されて本発明の電子部品収納用パッケージが構成されている。
折り曲げられ、この折り曲げられて外部回路基板12の上面と平行になった部分が信号配線
導体12bにろう材等で接合されている。また、信号端子4の基体1の下面から突出した部
分を直接、外部回路基板12に接続するのではなく、信号端子4と外部回路基板12との間に、インピーダンス整合を行ったフレキシブル基板(図示せず)を介して信号端子4および接地端子9を信号配線導体12bおよび接地配線導体12cにろう材等で接合しても良い。この場合は、外部回路基板12と基体1との熱膨張係数の違いによって信号端子4に応力が加わることをフレキシブル基板で緩和することができるので、より接続信頼性を高めることができるので好ましい。
線路導体5bとろう材で接続されており、第2貫通孔6aの中心をエア同軸でインピーダンスが例えば50Ωとなるように貫通しており、また基体1の第1貫通孔1aの中心にインピーダンスが50Ωとなるように封止材3で固定されている。信号端子4は封止材3の下部から電子装置の外部に伸びており、封止材3から出たところで基体1の下面と平行となるように曲がっている。そして、電子装置の信号端子4を外部回路基板12の信号配線導体12bにろう材で接続し、電子装置の基体1の下面を外部回路基板12の接地配線導体12cにろう材で接続した場合には、信号端子4は封止材3から外に延びている部分においてもインピーダンスが50Ωとなるように形成されている。
。具体的には、空間7の幅と共振の強さとの関係は、空間7の幅の2乗に反比例して共振の強さは減少するので、空間7の幅、すなわち枠体2の内面と載置用基台6の側面との間の距離が小さく、50μm未満であると強い共振が起こり共振ノイズも大きくなり、信号線路導体5bを伝わる高周波信号に悪影響を及ぼしてしまう。従って、空間7の幅は50μm以上が好ましく、また空間7の幅は大きいほど共振が弱くなるので、電気特性的には空間7の幅は大きいほど好ましいが、電子装置を小型化するために、空間7の幅は0.1mm以
下とするのが好ましい。
に、枠体2の内面に段差部2cを設けて、段差部2cの側面と載置用基台6の側面とを当接させることで、枠体2の内面に対する載置用基台6の位置決めを確実かつ容易にできるので、空間7の幅を所定の寸法に確実に設定することができる。さらに、載置用基台6の位置決めが確実できることから、第2貫通孔6aの中に信号端子4を中心位置がずれることなく確実に通すことができ、第2貫通孔6aのエア同軸構造で、信号端子4が基体1の上面から突出した部分において、インピーダンスの不整合が発生しにくくなり、高周波信号を良好に伝送させることが可能となる。
7の要部拡大断面図(図6(a),(b)のX−X線で切断した要部拡大断面図)に示す
例のように、上記構成において、壁部6cは、信号端子4の載置用基台6から上側に突出した部分を取り囲むように形成されている。このような場合は、基体1の上面から回路基板5の信号線路導体5bまでの部分においてエア同軸構造となるので、信号端子4が基体1から突出した部分のほぼ全体においてインピーダンスの不整合が発生しにくくなり、高周波信号をより良好に伝送させることが可能となる。また、載置用基台6の側面と枠体2の内面との間に形成された空間7において共振が起こり共振ノイズが発生したとしても、載置用基台6の壁部6cによって、共振ノイズが信号線路導体5bを伝送する高周波信号に加わることを防止し、高周波信号を良好に伝送させることが可能となる。図6(a),
(b)および図7においては、壁部6cのエア同軸部分は上方に開放した形状としているが、インピーダンスを整合させながら、信号端子4の上面を覆うように形成すると、より共振ノイズが伝送する高周波信号に加わり難くなるので好ましい。
の間の共振の発生を抑制し、高周波信号をより良好に伝送することが可能となる。
までの高さ)が1.7mm、回路基板5の絶縁基板5aの厚みが0.25mmで共振が発生する
。このことより、載置用基台6の側面に突起部6bを形成するか、枠体2の内面に突部2aを形成することで、空間7が完全にろう材13で埋まらなかったとしても、突起部6bによって空間7の高さが小さくなり、信号を伝送する周波数帯では共振ノイズが悪影響を及ぼさなくなるので好ましい。具体的には、空間7の高さが半分になると共振周波数がほぼ2倍となって高周波側にシフトするので、信号を伝送する周波数帯では共振ノイズが悪影響を及ぼさなくなる。
(b)に示す例は、壁部6cの全体が電波吸収体14であり、図13(a),(b)に示す例
は、壁部6cの枠体2側の側面に電波吸収体14が設けられているものである。このような場合は、空間7で共振ノイズが発生したとしても、発生した共振ノイズが壁部6cによって遮蔽されるのと同時に、電波吸収体14に吸収されることによって、金属による遮蔽の壁部6cの場合より確実に共振ノイズを減少させることができる。その結果、共振ノイズが信号線路導体5bを伝送する高周波信号に加わることを抑制し、高周波信号をより良好に伝送することが可能となる。
けられている場合は、壁部6cの枠体2側の側面の全面に電波吸収体14が設けられていることが好ましい。この場合、空間7で共振が起こった場合でも、共振ノイズを壁部6cの枠体2側の側面の全面に形成された電波吸収体14で効率よく吸収し減少させることができる。
れている場合も、枠体2の内面の載置用基台6に対向する部位の全面に抵抗体15が形成されていることが好ましい。さらに、図17(c)に示す例のように、空間7内に壁状の抵抗体15を形成する場合もまた、載置用基台6の側面と同じ幅であることが好ましい。このような場合は、枠体2の内面の全面や載置用基台6の側面の全面に形成された抵抗体15で、枠体2の内面と載置用基台6の側面との間の共振ノイズを効率よく抑えることができる。
基台6の側面および枠体2の内面との間に電波吸収体14を形成することが困難な場合でも、載置用基台6の側面および枠体2の内面に、厚みの薄い抵抗体を薄膜形成技術を用いて形成することができ、抵抗体15により、枠体2の内面と載置用基台6の側面との間の共振ノイズを抑えることができ、その結果、共振ノイズが信号線路導体5bを伝送する高周波信号に加わることを抑制し、高周波信号をより良好に伝送することが可能となる。
ることにより構成される。
−Co合金や、Cu−Zn合金等の金属材料から成る。
ブ酸リチウム)による変調素子(以下、LN素子という)の場合、LN素子の熱膨張係数15.4×10-6/℃と近似しているSUS303(熱膨張係数14.6×10-6/℃)、SUS304(熱膨
張係数17.3×10-6/℃)、SUS310(熱膨張係数15.8×10-6/℃)、SUS316(熱膨張係数16.0×10-6/℃)等のFe−Ni−Cr合金やFe−Ni−Cr−Mo合金の金属材料を
用いて、基体1を作製することが好ましい。この場合、基体1の上面にLN素子を載置実装して電子装置とした場合、基体1と電子部品8との熱膨張係数が近似しているため、電子部品8が作動した際に発生する熱や、電子部品8を基体1へろう材を介して実装するための加熱により、熱膨張係数の差に起因する応力で、電子部品8が基体1から剥がれたりすることがなくなるので好ましい。
mのNi層と厚さ0.5〜9μmのAu層を順次めっき法により被着させておくのがよく、
枠体2が酸化腐食するのを有効に防止することができる。
ばよい。また、第1貫通孔1aの内径が1.65mmで信号端子4の外径が0.25mmの場合であれば、封止材3の比誘電率が5であるものを用いればよい。
取り扱い上の少しの不注意でも信号端子4が曲がってしまいやすくなる。信号端子4が曲がってしまうと、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4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第1貫通孔1aおよび第2
貫通孔6a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4の直径は0.1〜0.5mmであるのが好ましい。
のものとすればよく、絶縁基板5a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5bを厚みが4μmで幅が0.5mmのものとすればよい。
厚みが約0.2〜0.3mmであり、インピーダンスを例えば50Ωに整合させるために薄く製作される。
板5がアルミナセラミックス(熱膨張係数6.5×10-6/℃)の場合は、基体1および回路
基板5の中間の熱膨張係数を持つFe−50Ni合金(熱膨張係数9.9×10-6/℃)の金属
材料からなることが好ましい。この場合、載置用基台6が、基体1および回路基板5の中間の熱膨張係数を持つことで、熱膨張係数の差によって発生する応力が回路基板5に加わることを低減し、回路基板5が割れてしまうことがなくなるので好ましい。
例では枠体2の上面に、半田付け法やシーム溶接法により接合され、電子部品8を電子部品収納用パッケージの中に気密封止するものである。蓋体11の材料は、Fe−Ni−Co合金等の金属材料やアルミナセラミックス等のセラミックスから成り、枠体2上面にAu−Sn合金等の低融点ろう材を介して接合したり、シーム溶接等の溶接により接合することで、電子部品8を電子部品収納用パッケージ内に封止する。
1a・・・・・・第1貫通孔
1b・・・・・・載置部
2・・・・・・・枠体
2a・・・・・・突部
2b・・・・・・枠体の切り欠き
2c・・・・・・段差部
3・・・・・・・封止材
4・・・・・・・信号端子
5・・・・・・・回路基板
5a・・・・・・絶縁基板
5b・・・・・・信号線路導体
5c・・・・・・接地導体
6・・・・・・・載置用基台
6a・・・・・・第2貫通孔
6b・・・・・・突起部
6c・・・・・・壁部
6d・・・・・・載置用基台の切り欠き
7・・・・・・・空間
8・・・・・・・電子部品
9・・・・・・・接地端子
10・・・・・・ボンディングワイヤ
11・・・・・・蓋体
12・・・・・・外部回路基板
12a・・・・・絶縁基体
12b・・・・・信号配線導体
12c・・・・・接地配線導体
13・・・・・・ろう材
14・・・・・・電波吸収体
15・・・・・・抵抗体
Claims (6)
- 上面から下面にかけて貫通する第1貫通孔を有しているとともに上面に電子部品が搭載される基体と、前記基体の上面の載置部に載置された載置用基台と、絶縁基板の上面に信号線路導体が形成されているとともに前記載置用基台の上面に載置接合された回路基板と、前記第1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は前記載置部を囲繞するように取着された枠体とを具備しており、前記載置用基台は、前記第1貫通孔に連通している第2貫通孔を有しており、前記信号端子の一端が前記第2貫通孔を通って前記載置用基台の上面から突出して、前記信号線路導体に電気的に接続されているとともに、前記枠体の内面に段差部が設けられており、該段差部の側面が前記搭載用基板の側面と当接していることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
- 前記枠体と前記信号端子との間には前記載置用基台の上面に前記信号端子の一端よりも高さが高い壁部が形成されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品収納用パッケージ。
- 前記壁部は、前記信号端子の前記載置用基台から上側に突出した部分を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求項2記載の電子部品収納用パッケージ。
- 前記壁部が、電波吸収体を含むことを特徴とする請求項2または請求項3記載の電子部品収納用パッケージ。
- 前記基体の上面には前記載置部を囲繞するように前記枠体が取着されており、該枠体の内面と、前記載置用基台の側面のうち前記信号端子が貫通している側の側面との間に、抵抗体が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4記載のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージ。
- 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージと、該電子部品収納用パッケージの前記基体に搭載されているとともに前記回路基板の前記信号線路導体に電気的に接続された電子部品と、該電子部品を覆うように設けられた蓋体とを具備していることを特徴とする電子装置。
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