JPH08116202A - 集積回路パッケージ - Google Patents

集積回路パッケージ

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JPH08116202A
JPH08116202A JP6249883A JP24988394A JPH08116202A JP H08116202 A JPH08116202 A JP H08116202A JP 6249883 A JP6249883 A JP 6249883A JP 24988394 A JP24988394 A JP 24988394A JP H08116202 A JPH08116202 A JP H08116202A
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JP
Japan
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transmission line
substrate
ground plane
integrated circuit
signal line
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Withdrawn
Application number
JP6249883A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Sato
秀暁 佐藤
Hidenari Maeda
英成 前田
Hiroyuki Yamazaki
浩行 山崎
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components

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  • Waveguides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積回路パッケージの伝送特性を改善する。 【構成】 基板26の表面に形成されたマイクロストリ
ップ伝送線路36のうちの裏面に接地面がない間隙Gの
部分及び終端部38の近傍に接地面50が形成され、コ
プレーナ伝送線路52が形成されている。そのため、イ
ンピーダンス不整合を生じる寄生インダクタンスXL,
Xuが削除され、集積回路パッケージの伝送特性及び反
射特性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路パッケージ、
特に基板表面に回路を搭載できる高周波集積回路パッケ
ージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献;特開昭61−251059号公報 図2は、前記文献に記載された従来の高周波集積回路パ
ッケージの一構成例を示す斜視図である。この高周波集
積回路パッケージは、プリント回路板10を備えてい
る。プリント回路板10は、基板12の裏面に接地面1
4を有し、基板12の表面にはマイクロストリップ伝送
線路16、2つのパッド18a,18b、及びパッド1
8a,18bに挟まれたテーパ状のパターン20が形成
されている。パッド18a,18bと接地面14とはス
ルーホール22a,22bをそれぞれ介して接続されて
いる。更に、この高周波集積回路パッケージは、表面搭
載パッケージ24を蓋25により半田で封止される構造
になっている。表面搭載パッケージ24は、基板26の
裏面に第1の接地面28を有し、リード端子19a,1
9bをそれぞれ介してパッド18a,18bにそれぞれ
接続されるようになっている。又、基板26の裏面に
は、第1の信号線路であるコプレーナ伝送線路30が形
成されている。コプレーナ伝送線路30は、リード端部
32と第1の終端部34からなり、リード端部32はリ
ード端子19cを介してマイクロストリップ伝送線路1
6に接続される。但し、接地面28のうち、コプレーナ
伝送線路30が形成されている部分及びその近傍が取り
除かれている。一方、基板26の表面には、第2の信号
線路であるマイクロストリップ伝送線路36と、例えば
デジタル回路の集積回路(以下、ICという)42とが
あり、それらがワイヤ51を介して接続されている。マ
イクロストリップ伝送線路36には第2の終端部38が
接続され、終端部38はスルーホール40を介して終端
部34に接続されている。
【0003】図3は、図2中のスルーホール40の周辺
の等価回路図である。コプレーナ伝送線路30及びマイ
クロストリップ伝送線路36は、50Ωにインピーダン
ス整合された伝送線路である。インダクタンスXLは、
接地面28の間隙Lを横切って終端部34に接続される
コプレーナ伝送線路30の寄生インダクタンスを表す。
インダクタンスXuは、マイクロストリップ伝送線路3
6のうちの裏面に接地面がない部分の線路の寄生インダ
クタンスを表す。キャパシタCGは、接地面28と終端
部34との間隙Gによる寄生容量を表し、この間隙Gを
調整することにより、インダクタンスXL及びインダク
タンスXuが補正され、この高周波集積回路パッケージ
の伝送特性が決定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高周波集積回路パッケージでは、次のような問題があっ
た。即ち、寄生インダクタンスXL,Xuによる特性の
劣化を寄生容量CGにより補償しているので、広帯域に
亘って良好な周波数特性を実現することが困難である。
以下、図2の高周波集積回路パッケージの内部にマイク
ロストリップ伝送線路を設け、その両端をスルーホール
を介してプリント回路板に接続する場合を想定して従来
の高周波集積回路パッケージをモデル化し、計算により
問題点を明らかにする。図4は、図2に示す従来の高周
波集積回路パッケージの動作を説明するための回路図で
あり、図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付さ
れている。表面搭載パッケージの基板の材料は、一例と
してアルミナ(Al2 3 )とし、誘電率を9.9、基
板の厚さを0.381mm とする。マイクロストリップ伝送線
路16、パターン20、リード端子19c、及びリード
端部32を経た入力信号INを入力する入力端子29
は、コプレーナ伝送線路30の入力側に接続されてい
る。コプレーナ伝送線路30は、信号線路幅を0.36mm、
信号線路と接地面間の間隙を0.55mm、長さを1mm とし、
信号線路の裏面に接地面がないコプレーナ伝送線路とす
る。尚、コプレーナ伝送線路30の近傍に接地面28が
ある。コプレーナ伝送線路30の出力側は、寄生インダ
クタンスXLの入力側に接続されている。
【0005】寄生インダクタンスXLは、コプレーナ伝
送線路30の信号線路の裏面に接地面がないコプレーナ
伝送線路とし、信号線路幅及び信号線路と接地面28と
の間隙Gはコプレーナ伝送線路30と同一とし、信号線
路の長さを0.75mmとした。間隙Gの容量CGは0.05pFと
する。尚、寄生インダクタンスXLの近傍に接地面28
がある。寄生インダクタンスXLの出力側は、寄生容量
であるキャパシタCGを介してグランドに接続されると
共に、寄生インダクタンスXuの入力側に接続されてい
る。寄生インダクタンスXuは、マイクロストリップ伝
送線路36のうちの裏面に接地面がない部分の線路と
し、長さを0.123mm とする。寄生インダクタンスXuの
出力側は、マイクロストリップ伝送線路36の入力側に
接続されている。マイクロストリップ伝送線路36は、
信号線路幅を0.36mm、長さを10mmとする。マイクロスト
リップ伝送線路36の出力側には、入力側と対称に寄生
インダクタンスXL、容量CG、寄生インダクタンスX
L、及びコプレーナ伝送線路30が接続され、コプレー
ナ伝送線路30が出力信号OUTを出力する出力端子3
1に接続されている。
【0006】図5は、図4に示す回路図で表される高周
波集積回路パッケージの入力信号に対する出力信号の減
衰率の周波数特性である伝送特性S21及び入力信号に
対する反射信号の減衰率の周波数特性である反射特性S
11の周波数特性の計算結果を示す特性図であり、左側
の縦軸には伝送特性S21の減衰量、右側の縦軸には反
射特性S11の減衰量、横軸には周波数がとられてい
る。この図では、6GHz以上で伝送特性S21にリッ
プルが生じ、反射特性S11も劣化し始めている。これ
らの特性は、寄生容量CGがない場合と比較すると、リ
ップル及び反射率が小さくなって改善されているが、寄
生インダクタンスの影響を完全に補償できていないこと
を表している。これは、マイクロストリップ伝送線路3
6の両端の寄生インダクタンスXuと寄生容量CGとに
おいてインピーダンス不整合が生じ、定在波が発生して
いるためである。一方、図2において、マイクロストリ
ップ伝送線路36を短くし、IC42を接続して50Ω
終端する場合、寄生インダクタンスXuと寄生容量CG
とIC42間の定在波は低減されるが、プリント回路板
上にも例えば図2と同様の高周波集積回路パッケージが
存在する場合、この高周波集積回路パッケージとIC4
2間において定在波が発生し問題となる。又、IC42
をフィルタのような受動素子にしても同様の問題が発生
する。つまり、従来の高周波集積回路パッケージのよう
に、スルーホールを介した接続方法の場合、その前後に
接続される素子又は伝送線路が理想的なインピーダンス
整合状態でない限り、上記の問題が発生する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、前記課題を
解決するために、表面に伝送線路が形成されたプリント
回路板と、集積回路を備え前記プリント回路板の表面に
搭載される基板と、基板の裏面に形成され、前記伝送線
路の端部と接触する第1の信号線路と、基板の表面に形
成され、集積回路に接続された第2の信号線路と、基板
の裏面に形成され、第1の信号線路に接続された第1の
終端部と、基板の表面の第1の終端部の反対側に形成さ
れ、第2の信号線路に接続された第2の終端部と、基板
に設けられ、第1の終端部と第2の終端部とを接続する
ためのスルーホールと、基板の裏面の第1の信号線路及
び第1の終端部の周囲に形成された第1の接地面と、基
板をプリント回路板に封止する蓋とを、備えた集積回路
パッケージにおいて、次のような手段を設けている。即
ち、前記基板の表面の第2の信号線路及び第2の終端部
の近傍に第2の接地面を設けている。
【0008】
【作用】本発明によれば、以上のように集積回路パッケ
ージを構成したので、従来生じていた第2の信号線路の
うちの裏面に接地面がない部分の寄生インダクタンス
は、その近傍に第2の接地面を形成することによりコプ
レーナ伝送線路となり、インピーダンス不整合を生じる
従来の寄生インダクタンスが削除される。そのため、イ
ンピーダンス整合がとられ、伝送特性及び反射特性の劣
化が防止される。従って、前記課題を解決できるのであ
る。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す高周波集積回
路パッケージの一構成例を示す斜視図であり、図2中の
要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図2
に示す従来の高周波集積回路パッケージにおける寄生イ
ンダクタンスXuは、マイクロストリップ伝送線路36
の裏面に接地面がないことによって生じた寄生インダク
タンスであるが、本実施例では、基板26の表面のマイ
クロストリップ伝送線路36の近傍に第2の接地面50
を設けてマイクロストリップ伝送線路36の一部にコプ
レーナ伝送線路52を形成し、インピーダンス整合をと
っている。更に、終端部38の近傍にも接地面50を近
付けているため、図2中の基板26の表面に接地面がな
いことによって生じた寄生インダクタンスXLは殆ど無
視できる。図6は、図1中のスルーホール40の周辺の
拡大平面図である。この図では、基板26の表面にマイ
クロストリップ伝送線路36及び終端部38が形成さ
れ、更に、伝送線路36のうちの裏面に接地面がない間
隙Gの部分及び終端部38の近傍の基板26の表面に接
地面50が形成されている。つまり、伝送線路36のう
ちの裏面に接地面がない間隙Gの部分がコプレーナ伝送
線路52となっている。基板26の裏面には、接地面2
8、コプレーナ伝送線路30、及び終端部34が形成さ
れ、終端部34と終端部38とがスルーホール40を介
して接続されている。尚、接地面50は、接地面28と
図示しないスルーホールを介して接続されている。
【0010】次に、図1の動作を説明する。図3に示す
等価回路において、マイクロストリップ伝送線路36の
近傍に第2の接地面50を設けることにより、マイクロ
ストリップ伝送線路36の終端部38と接続するパター
ンに相当する寄生インダクタンスXuが低減される。更
に、コプレーナ伝送線路30の信号線路の裏面に接地面
がないことにより生ずる従来の寄生インダクタンスXL
は殆ど無視できる量になる。これは、第2の接地面50
がもつインダクタンスが非常に小さいからである。以
下、本実施例の高周波集積回路パッケージをモデル化
し、計算によりその動作を明らかにする。図7は、本実
施例の高周波集積回路パッケージの動作を説明するため
の回路図であり、図4中の要素と共通の要素には共通の
符号が付されている。図4と同様に、本実施例の高周波
集積回路パッケージの内部にマイクロストリップ伝送線
路を設け、両端を図1に示すようなスルーホール40を
介してプリント回路板10に接続する場合を想定する。
この等価回路図では、図4中の寄生インダクタンスXu
は、基板26の表面に接地面50を有するコプレーナ伝
送線路52に置き換えられている。コプレーナ伝送線路
52は、信号線路幅が0.36mm、信号線路と接地面間の間
隙が0.14mm、長さが0.55mmのコプレーナ伝送線路とし
た。更に本実施例の場合、寄生インダクタンスを補償す
る必要がないので、間隙GのキャパシタCGは削除し
た。マイクロストリップ伝送線路36は、信号線路幅が
0.36mm、長さが8mm とした。他は図4と同様の構成にな
っている。
【0011】図8は、図7に示す等価回路で表される高
周波集積回路パッケージの伝送特性S21と反射特性S
11の周波数特性の計算結果を示す特性図であり、左側
の縦軸には伝送特性S21の減衰量、右側の縦軸には反
射特性S11の減衰量、横軸には周波数がとられてい
る。この図では、図5に示す従来の高周波集積回路パッ
ケージの伝送特性S21に見られた6GHz以上におけるリ
ップルは殆ど見られず、良好な伝送特性に改善されてい
る。又、反射特性S11も図5中の反射特性S11より
も約20dB程度改善されている。以上のように、本実
施例では、図2中のマイクロストリップ伝送線路36の
裏面に接地面がないことによって生じる寄生インダクタ
ンスXuの近傍に接地面50を近付けてコプレーナ伝送
線路52を形成し、インピーダンス整合をとることによ
り、インピーダンス不整合を生じる寄生インダクタンス
XL,Xuを削除したので、伝送特性及び反射特性の劣
化が防止される。尚、本発明は上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。
【0012】(1) 図7では、コプレーナ伝送線路5
2にマイクロストリップ伝送線路36を接続した場合に
ついて説明したが、図1に示すように、IC42を接続
して50Ω終端し、プリント回路板上にも本実施例と同
様の高周波集積回路パッケージが存在する場合について
も、その間の定在波は従来に比較して低減される。 (2) IC42が、例えばフィルタのような受動素子
でも前記(1)と同様の効果が得られる。 (3) 実施例では、接地面50は接地面28と図示し
ないスルーホールを介して接続されているが、基板26
の外縁にパターンを形成し、そのパターンを介して接続
してもよい。
【0013】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、第2の信号線路のうちの裏面に接地面がない部分
の近傍に第2の接地面を近付けてコプレーナ伝送線路を
形成し、インピーダンス整合をとるようにしたので、イ
ンピーダンス不整合を生じる従来の寄生インダクタンス
が削除され、伝送特性及び反射特性の劣化を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す高周波集積回路パッケー
ジの斜視図である。
【図2】従来の高周波集積回路パッケージの斜視図であ
る。
【図3】図2中のスルーホール40の周辺の等価回路図
である。
【図4】図2に示す高周波集積回路パッケージの動作説
明図である。
【図5】図2の伝送特性S21及び反射特性S11の特
性図である。
【図6】図1中のスルーホール40の周辺の拡大平面図
である。
【図7】図1に示す高周波集積回路パッケージの動作説
明図である。
【図8】図1の伝送特性S21及び反射特性S11の特
性図である。
【符号の説明】
10 プリント回路板 25 蓋 26 基板 28 第1の接地面 30 コプレーナ伝送線路(第1の
信号線路) 34 第1の終端部 36 マイクロストリップ伝送線路
(第2の信号線路) 38 第2の終端部 40 スルーホール 50 第2の接地面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に伝送線路が形成されたプリント回
    路板と、 集積回路を備え、前記プリント回路板の表面に搭載され
    る基板と、 前記基板の裏面に形成され、前記伝送線路の端部と接触
    する第1の信号線路と、 前記基板の表面に形成され、前記集積回路に接続された
    第2の信号線路と、 前記基板の裏面に形成され、前記第1の信号線路に接続
    された第1の終端部と、 前記基板の表面の前記第1の終端部の反対側に形成さ
    れ、前記第2の信号線路に接続された第2の終端部と、 前記基板に設けられ、前記第1の終端部と前記第2の終
    端部とを接続するためのスルーホールと、 前記基板の裏面の前記第1の信号線路及び前記第1の終
    端部の近傍に形成された第1の接地面と、 前記基板を前記プリント回路板に封止する蓋とを、 備えた集積回路パッケージにおいて、 前記基板の表面の前記第2の信号線路及び前記第2の終
    端部の近傍に形成された第2の接地面を、 設けたことを特徴とする集積回路パッケージ。
JP6249883A 1994-10-17 1994-10-17 集積回路パッケージ Withdrawn JPH08116202A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009050843A1 (ja) * 2007-10-19 2009-04-23 Advantest Corporation 電子デバイス

Cited By (3)

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WO2009050843A1 (ja) * 2007-10-19 2009-04-23 Advantest Corporation 電子デバイス
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Effective date: 20020115