JPH05183301A - Structure for package input/output section for ultra-high frequency band - Google Patents
Structure for package input/output section for ultra-high frequency bandInfo
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- JPH05183301A JPH05183301A JP3344550A JP34455091A JPH05183301A JP H05183301 A JPH05183301 A JP H05183301A JP 3344550 A JP3344550 A JP 3344550A JP 34455091 A JP34455091 A JP 34455091A JP H05183301 A JPH05183301 A JP H05183301A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯用又はミ
リ波帯用等の極超短波帯用パッケージ入出力部の構造に
関する。マイクロ波帯用又はミリ波帯用等の極超短波帯
用の回路を搭載するパッケージに於いて、内部回路と外
部との間を接続する為のパッケージ入出力部は、ハーメ
チックシールを行う構成を有するものであり、例えば、
内部回路と接続する為のマイクロストリップ線路部と、
外部と接続する為のマイクロストリップ線路部と、ハー
メチックシール部を構成するストリップ線路部とを備え
た構成が一般的である。このストリップ線路部は、下部
誘電体基板と上部誘電体基板との間に線路を形成したも
のであるから、マイクロストリップ線路部のように誘電
体基板上に線路を形成した場合により、線路幅が狭くな
るから、寸法精度を高くすることが容易でなく、ストリ
ップ線路部のインピーダンスが設計値からずれることが
あり、その為に反射損失が生じることになる。このよう
な反射損失の低減が要望されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a package input / output unit for a microwave band, a millimeter wave band or the like for an ultra high frequency band. In a package in which a circuit for the microwave band or millimeter wave band or other ultra-high frequency band is mounted, the package input / output unit for connecting between the internal circuit and the outside has a structure for performing a hermetic seal. Something, for example,
A microstrip line section for connecting to the internal circuit,
A general structure is provided with a microstrip line portion for connecting to the outside and a strip line portion forming a hermetic seal portion. Since the strip line portion has a line formed between the lower dielectric substrate and the upper dielectric substrate, the line width is different depending on the case where the line is formed on the dielectric substrate like the microstrip line portion. Since it becomes narrower, it is not easy to increase the dimensional accuracy, and the impedance of the strip line portion may deviate from the designed value, which causes reflection loss. It is desired to reduce such reflection loss.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来例の極超短波帯用パッケージ入出力
部は、ハーメチックシール部を構成するストリップ線路
部と、その両側にそれぞれ結合されたマイクロストリッ
プ線路部とから構成される場合が一般的である。その場
合のマイクロストリップ線路部は、誘電体基板上に線路
を形成した構成であり、又ストリップ線路部は、下部誘
電体基板と上部誘電体基板との間に線路を形成した構成
であって、ストリップ線路部の特性インピーダンスを、
マイクロストリップ線路部の特性インピーダンスに合わ
せるように、ストリップ線路部の線路幅が設計されてい
る。又ストリップ線路部の下部誘電体基板と上部誘電体
基板との外周面にメタライズ等によるグランド面が形成
されており、このグランド面を用いてパッケージの金属
部との間でハーメチックシールが施される。又パッケー
ジ入出力部のパッケージ内に突出したマイクロストリッ
プ線路部の線路と、パッケージの内部回路との間が接続
され、又パッケージ外に突出したマイクロストリップ線
路部の線路と外部とが接続される。2. Description of the Related Art A conventional input / output section for a package for ultra-high frequency band is generally composed of a stripline section forming a hermetic seal section and microstripline sections connected to both sides of the stripline section. is there. The microstrip line portion in that case has a configuration in which a line is formed on a dielectric substrate, and the strip line portion has a configuration in which a line is formed between a lower dielectric substrate and an upper dielectric substrate, The characteristic impedance of the strip line section is
The line width of the strip line portion is designed so as to match the characteristic impedance of the micro strip line portion. Further, a ground surface is formed by metallization or the like on the outer peripheral surfaces of the lower dielectric substrate and the upper dielectric substrate of the strip line portion, and the hermetic seal is applied between the metal portion of the package and the ground surface. .. Further, the line of the microstrip line portion projecting into the package of the package input / output part and the internal circuit of the package are connected, and the line of the microstrip line portion projecting outside the package is connected to the outside.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする問題点】使用周波数帯が高く
なり、例えば、３０ＧＨｚを超えるような場合の極超短
波帯用パッケージ入出力部は、高次モードを抑制する為
に、ハーメチックシール部を構成するストリップ線路部
の線路幅が非常に狭くなる。従って、僅かな寸法のずれ
によっても特性インピーダンスが大きく変化することに
なり、マイクロストリップ線路部の特性インピーダンス
とのずれが生じる。このような特性インピーダンスの変
化点に於いて反射が生じることになり、極超短波帯用パ
ッケージの特性が低下する欠点がある。又特性インピー
ダンスを一致させた場合に於いても、マイクロストリッ
プ線路部とストリップ線路部との形状の相違に伴う伝播
モードの相違により、僅かではあるが反射が生じる場合
がある。本発明は、ハーメチックシール部に於ける反射
を防止し、特性を改善することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] When the frequency band used becomes high, for example, when the frequency exceeds 30 GHz, the package input / output section for the ultra-high frequency band has a hermetically sealed section in order to suppress higher-order modes. The strip line width of the strip line section becomes extremely narrow. Therefore, the characteristic impedance changes greatly even with a slight deviation in size, which causes a deviation from the characteristic impedance of the microstrip line portion. Since reflection occurs at such a change point of the characteristic impedance, there is a drawback that the characteristics of the package for the microwave band are deteriorated. Even when the characteristic impedances are matched, a slight reflection may occur due to the difference in the propagation mode due to the difference in the shapes of the microstrip line portion and the strip line portion. An object of the present invention is to prevent reflection at the hermetically sealed portion and improve the characteristics.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の極超短波帯用パ
ッケージ入出力部は、図１を参照して説明すると、パッ
ケージのハーメチックシール部を構成する線路部１と、
この線路部１の両端に接続されて、パッケージの外部と
の接続を行う外部線路部２と、内部回路との接続を行う
内部線路部３とを有する超短波帯用パッケージ入出力部
に於いて、ハーメチックシール部を構成する線路部１の
長さを、信号波長の１／２の整数倍に選定したものであ
る。The package input / output section for the ultra-high frequency band of the present invention will be described with reference to FIG. 1. A line section 1 constituting a hermetically sealed section of the package,
In the package input / output unit for the microwave band, which is connected to both ends of the line unit 1 and has an external line unit 2 for connecting to the outside of the package and an internal line unit 3 for connecting to an internal circuit, The length of the line portion 1 forming the hermetic seal portion is selected to be an integral multiple of 1/2 of the signal wavelength.
【０００５】[0005]
【作用】ハーメチックシール部を構成する線路部１の長
さを、信号波長の１／２ｎ（ｎ＝自然数）に選定したこ
とにより、外部線路部２及び内部線路部３と、線路部１
との特性インピーダンスにずれが生じても、反射係数を
零とすることができる。従って、線路部１の製作精度が
充分でない場合でも特性の低下を防止することができ
る。The length of the line portion 1 constituting the hermetically sealed portion is selected to be 1 / 2n (n = natural number) of the signal wavelength, whereby the line portion 1 and the outer line portion 2 and the inner line portion 3 are selected.
Even if the characteristic impedances of and are deviated, the reflection coefficient can be made zero. Therefore, even if the manufacturing accuracy of the line portion 1 is not sufficient, it is possible to prevent deterioration of the characteristics.
【０００６】[0006]
【実施例】図１は本発明の実施例の斜視図であり、１は
ハーメチックシール部を構成する線路部、２は外部線路
部、３は内部線路部であり、以下、線路部１をストリッ
プ線路部、外部線路部２及び内部線路部３をマイクロス
トリップ線路部として説明する。又４，５はマイクロス
トリップ線路部２，３の誘電体基板、６はストリップ線
路部１の上部誘電体基板、７，８はマイクロストリップ
線路部２，３の線路、９はストリップ線路部３の線路、
１０，１１，１２はグランド面を示す。1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, in which 1 is a line portion forming a hermetic seal portion, 2 is an external line portion, 3 is an internal line portion, and hereinafter, the line portion 1 is stripped. The line portion, the outer line portion 2 and the inner line portion 3 will be described as a microstrip line portion. Reference numerals 4 and 5 are dielectric substrates of the microstrip line portions 2 and 3, 6 is an upper dielectric substrate of the strip line portion 1, 7 and 8 are lines of the microstrip line portions 2 and 3, and 9 is a strip line portion 3. line,
Reference numerals 10, 11, and 12 denote ground planes.
【０００７】マイクロストリップ線路部２，３の誘電体
基板４，５は、ストリップ線路部３の下部誘電体基板と
共通化して、一つの誘電体基板とすることができるもの
であり、ストリップ線路部１は、その下部誘電体基板と
上部誘電体基板６との間に線路９が形成されている。又
下部誘電体基板と上部誘電体基板との外周面に斜線を施
して示すグランド面１２が形成され、パッケージに装着
した時のハーメチックシール部を構成している。The dielectric substrates 4 and 5 of the microstrip line portions 2 and 3 can be shared with the lower dielectric substrate of the strip line portion 3 to form one dielectric substrate. 1, the line 9 is formed between the lower dielectric substrate and the upper dielectric substrate 6. Also, a ground surface 12 is formed by hatching the outer peripheral surfaces of the lower dielectric substrate and the upper dielectric substrate, and constitutes a hermetic seal portion when mounted on a package.
【０００８】ストリップ線路部１の特性インピーダンス
をＺ1 、マイクロストリップ線路部２，３の特性インピ
ーダンスをＺ0 とし、ストリップ線路部１の位相長をθ
とすると、製作精度が充分でない為に、Ｚ1 ≠Ｚ0 とな
った時、ストリップ線路部１の反射係数Γは、 Γ＝Ａ〔１−ｅｘｐ（２ｊθ）〕／〔１−Ａ2 ・ｅｘｐ（２ｊθ）〕 …(1) 但し、 Ａ＝（Ｚ1 −Ｚ0 ）／（Ｚ1 ＋Ｚ0 ） …(2) 従って、θ＝π、即ち、ストリップ線路部１の長さが、
信号波長λの１／２のｎ倍（ｎ＝整数）の時に、ｅｘｐ
（２ｊｎπ）＝１により、 Γ＝０ となる。即ち、ストリップ線路部１の特性インピーダン
スＺ1 の値に拘らず、反射は零となる。The characteristic impedance of the strip line portion 1 is Z 1 , the characteristic impedance of the microstrip line portions 2 and 3 is Z 0, and the phase length of the strip line portion 1 is θ.
Then, since the manufacturing precision is not sufficient, when Z 1 ≠ Z 0 , the reflection coefficient Γ of the strip line portion 1 is Γ = A [1-exp (2jθ)] / [1-A 2 · exp (2jθ)] (1) However, A = (Z 1 −Z 0 ) / (Z 1 + Z 0 ) ... (2) Therefore, θ = π, that is, the length of the strip line portion 1 is
When n times (1/2) the signal wavelength λ (n = integer), exp
By (2jnπ) = 1, Γ = 0. That is, the reflection becomes zero regardless of the value of the characteristic impedance Z 1 of the strip line portion 1.
【０００９】図２は本発明の実施例のパッケージ組立時
の概略斜視図であり、２０，３０はパッケージ入出力
部、２１，３１は誘電体基板、２２，２４，３２、３４
はマイクロストリップ線路部の線路、２３，３３はハー
メチックシール部を構成するストリップ線路部の上部誘
電体基板、４０はパッケージ、４１は金属基板、４２は
壁部、４３は金属蓋体、４４は内部回路の誘電体基板、
４５は内部回路である。この内部回路４５は、例えば、
増幅用の電界効果トランジスタと、その入出力の整合回
路等とから構成される。FIG. 2 is a schematic perspective view during assembly of the package according to the embodiment of the present invention, in which 20 and 30 are package input / output portions, 21 and 31 are dielectric substrates, 22, 24, 32 and 34.
Is a line of the microstrip line part, 23 and 33 are upper dielectric substrates of the strip line part that constitutes the hermetic seal part, 40 is a package, 41 is a metal substrate, 42 is a wall part, 43 is a metal lid, and 44 is an internal part. Circuit dielectric substrate,
45 is an internal circuit. The internal circuit 45 is, for example,
It is composed of a field effect transistor for amplification and a matching circuit for its input and output.
【００１０】パッケージ入出力部２０，３０は、図１に
示すように、マイクロストリップ線路部とストリップ線
路部とから構成され、ハーメチックシール部を構成する
ストリップ線路部の長さは、信号波長λの１／２に選定
されており、パッケージ４０の壁部４２の厚さも信号波
長λの１／２とすれば、ストリップ線路部は壁部４２の
面と同一面となる。そして、マイクロストリップ線路部
の線路２４，３４と、誘電体基板４４上の内部回路４５
とが金箔等により接続され、金属蓋体４３を壁部４２上
に載せて、内部回路４５を密封することになる。As shown in FIG. 1, the package input / output sections 20 and 30 are composed of a microstrip line section and a strip line section, and the length of the strip line section constituting the hermetic seal section is equal to the signal wavelength λ. It is selected to be 1/2, and if the thickness of the wall portion 42 of the package 40 is also 1/2 of the signal wavelength λ, the strip line portion is flush with the surface of the wall portion 42. Then, the lines 24 and 34 of the microstrip line portion and the internal circuit 45 on the dielectric substrate 44.
And are connected by gold foil or the like, the metal lid 43 is placed on the wall 42, and the internal circuit 45 is sealed.
【００１１】図１に示す極超短波帯用パッケージ入出力
部を、６０ＧＨｚ用とすると、ハーメチックシール部を
構成するストリップ線路部１の長さは、信号波長λが５
ｍｍであるから、その１／２の２．５ｍｍとなる。又マ
イクロストリップ線路部２の長さは、図２に示すパッケ
ージ４０の壁部４２から突出する金属基板４１の長さに
対応して選定することになり、又マイクロストリップ線
路部３の長さは、内部回路を構成する誘電体基板４４の
大きさ等を考慮して選定することができる。又誘電体基
板４，５をアルミナセラミックにより構成した場合、そ
の厚さは０．２ｍｍ、マイクロストリップ線路部２，３
の線路７，８の幅は約０．３ｍｍとすることができる。Assuming that the package input / output section for the ultra-high frequency band shown in FIG. 1 is for 60 GHz, the length of the strip line section 1 constituting the hermetic seal section is such that the signal wavelength λ is 5
Since it is mm, it is 2.5 mm, which is 1/2 of that. Further, the length of the microstrip line portion 2 is selected according to the length of the metal substrate 41 protruding from the wall portion 42 of the package 40 shown in FIG. 2, and the length of the microstrip line portion 3 is selected. , The size of the dielectric substrate 44 forming the internal circuit can be taken into consideration for selection. When the dielectric substrates 4 and 5 are made of alumina ceramic, the thickness is 0.2 mm, and the microstrip line portions 2 and 3 are
The width of the lines 7, 8 can be about 0.3 mm.
【００１２】前述の実施例は、ハーメチックシール部を
ストリップ線路部１により構成し、外部接続部と内部接
続部とをマイクロストリップ線路部２，３により構成し
た場合を示すが、ハーメチックシール部を同軸線路によ
り構成することも可能であり、この場合は、同軸線路
と、内部回路のマイクロストリップ線路との間に、同軸
線路−マイクロストリップ線路変換部を設ければ良いこ
とになる。又コプレーナ線路を使用することも可能であ
る。例えば、内部回路がコプレーナ線路を用いている場
合には、内部線路部３としてコプレーナ線路を用いるこ
とができる。In the above-mentioned embodiment, the hermetic seal portion is constituted by the strip line portion 1, and the external connection portion and the internal connection portion are constituted by the micro strip line portions 2 and 3, but the hermetic seal portion is coaxial. It is also possible to configure with a line, and in this case, the coaxial line-microstrip line conversion unit may be provided between the coaxial line and the microstrip line of the internal circuit. It is also possible to use a coplanar line. For example, when the internal circuit uses a coplanar line, a coplanar line can be used as the internal line portion 3.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ハーメ
チックシール部を構成する線路部１と、外部線路部２と
内部線路部３とを有する極超短波帯用パッケージ入出力
部に於いて、ハーメチックシール部を構成するストリッ
プ線路部等による線路部１の長さを、信号波長λの１／
２の整数倍に選定したものであり、外部線路部２と線路
部１及び内部線路部３と線路部１との形状の相違による
伝播モードの相違によって生じる反射や、製作精度が充
分でなく、寸法が設計値よりずれて特性インピーダンス
が相違する場合の反射を防止することができる。従っ
て、製作が容易でコストダウンを図ることができ、且つ
反射を防止して、極超短波帯に於ける特性を改善するこ
とができる利点がある。As described above, the present invention provides a package input / output unit for the ultra-high frequency band having the line portion 1 forming the hermetic seal portion, the external line portion 2 and the internal line portion 3. The length of the line portion 1 formed by the strip line portion or the like that constitutes the hermetically sealed portion is set to 1 / the signal wavelength λ.
It is selected to be an integral multiple of 2, and the reflection caused by the difference in the propagation mode due to the difference in the shapes of the outer line portion 2 and the line portion 1 and the inner line portion 3 and the line portion 1 and the manufacturing accuracy are not sufficient. It is possible to prevent reflection when the dimensions deviate from the design values and the characteristic impedances differ. Therefore, there is an advantage that the manufacturing is easy and the cost can be reduced, the reflection can be prevented, and the characteristics in the ultra-high frequency band can be improved.
【図１】本発明の実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例のパッケージ組立時の概略斜視
図である。FIG. 2 is a schematic perspective view at the time of assembling the package according to the embodiment of the present invention.
１ 線路部 ２ 外部線路部 ３ 内部線路部 ４，５ 誘電体基板 ６ 上部誘電体基板 ７，８，９ 線路 １０，１１，１２ グランド面 1 Line part 2 External line part 3 Internal line part 4,5 Dielectric substrate 6 Upper dielectric substrate 7,8,9 Line 10,11,12 Ground plane
Claims (1)
成する線路部（１）と、該線路部（１）の両端に接続さ
れて、前記パッケージの外部との接続を行う外部線路部
（２）と、内部回路との接続を行う内部線路部（３）と
を有する極超短波帯用パッケージ入出力部に於いて、 前記ハーメチックシール部を構成する線路部（１）の長
さを、信号波長の１／２ｎ（ｎは自然数）に選定したこ
とを特徴とする極超短波帯用パッケージ入出力部の構
造。1. A line portion (1) constituting a hermetically sealed portion of a package, and an external line portion (2) connected to both ends of the line portion (1) for connecting to the outside of the package. In a package input / output unit for an ultra-high frequency band having an internal line section (3) for connecting to an internal circuit, the length of the line section (1) constituting the hermetically sealed section is set to 1 / the signal wavelength. The structure of the package input / output unit for the ultra-high frequency band characterized by being selected as 2n (n is a natural number).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344550A JPH05183301A (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Structure for package input/output section for ultra-high frequency band |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344550A JPH05183301A (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Structure for package input/output section for ultra-high frequency band |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183301A true JPH05183301A (en) | 1993-07-23 |
Family
ID=18370146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344550A Withdrawn JPH05183301A (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Structure for package input/output section for ultra-high frequency band |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05183301A (en) |
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-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344550A patent/JPH05183301A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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