JPH081918B2 - 超高周波帯実装構造 - Google Patents

超高周波帯実装構造

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JPH081918B2
JPH081918B2 JP1111521A JP11152189A JPH081918B2 JP H081918 B2 JPH081918 B2 JP H081918B2 JP 1111521 A JP1111521 A JP 1111521A JP 11152189 A JP11152189 A JP 11152189A JP H081918 B2 JPH081918 B2 JP H081918B2
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    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロ波帯あるいは高速度ディジタル回路
に用いられる実装方式に関し、特に半導体素子及び半導
体集積回路を含む超高周波帯の実装構造に関する。
〔従来の技術〕
超高周波帯を扱う回路の実装構造は、伝送線路構造へ
の細心の注意が必要であり、低周波域の如く無造作に部
品を印刷配線板に取付け接続すれば済むものではない。
特に重要な点は、第1に伝送線路の不整合の小さい接
続、第2に不要モード励振による信号の劣化,歪を避け
るため、また不要な不出力間結合による異常発振等を防
止するため回路の遮蔽を必要とすることである。かかる
点に鑑みて、従来は以下に述べるような超高周波帯回路
実装構造が用いられていた。その形式は大まかにわける
と2方式になる。
第1の方式は、従来の低周波技術の延長にあるもの
で、能動素子であるトランジスタ等を小さなパッケージ
に収容し、そのリードを薄板で極力短かくすることで不
要なインダクタンスを小さくして、何とか超高周波まで
使おうとするものである。
第2の方式は、回路を集積化し、小さな金属ケース内
にハイブリッドICないしモノリシックICとして封じ込め
るものである。この形式では小さな金属ケース内に回路
の主要部分を収容するので、不要なモードの励振といっ
た問題は殆んど発生しない。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の超高周波帯回路の実装構造において、
第1の方式は従来技術の延長にあって、その点取り付き
易いが、欠点もいくつかある。まず、回路のサイズが大
きく小形化向きでないこと、次に回路サイズが大きいこ
とから不要なモードの励振をし易く、それを抑制するた
めに電波吸収体をケースの内側の要所に取付けたりする
ことが非常に多い。
また、第2の方式にもいくつかの欠点がある。まず、
金属ケース内にハイブリッドICあるいはモノリシックIC
をマウントし、ワイヤ・ボンディングし、ふたをして封
じ込めるというプロセスが手間のかかるものであり、ケ
ースが高価につくことも相俟って、コスト高につくとい
う点である。次に、この金属ケース入りの回路をその上
位の回路に実装接続するときに、端子部の特性インピー
ダンスが正しい値になるようにしたり、また入出力端子
間に不要な結合が生じないように注意したりなど、結局
実装構造が複雑になり勝ちで、やはりコストがかさむと
いう問題があった。
近年、マイクロ波帯が公共通信から企業通信や移動通
信へと次第に解放される動きがある。またディジタル通
信の適用拡大が進展し、画像データその他の多量なデー
タを高速で伝送する必要が高まっている。かかる要求と
共に、超高周波帯の低コストで高信頼性のある実装方式
の開発が必要になっている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の超高周波帯実装構造は、能動素子が形成され
たチップと、このチッップのボンディング・パッドに接
合された薄板のリードと、少なくともその内層部に中心
導体となるパタンを形成し且つその表面に前記チップの
前記リードにあい対する部分にランドを設けてなり前記
リードを前記表面に向けて接合するようにした上位の回
路基板と、前記チップと前記回路基板との接続により中
心導体となる前記リード及びこのリードに極く近接して
設けられた少なくとも1個の接地導体(外導体)リード
とからなる信号ラインと、前記リードを含む前記チップ
全体を覆い且つ前記回路基板に接合されるシールドカバ
ーとを備えている。
また本発明の超高周波帯実装構造は、弾性を有してな
り前記チップの接地面と前記シールドカバー内面の間に
設けられ前記チップの接地面を接地せしめるばね部材を
備えている。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の縦断面図、第2図はその
平面図、第3図は本実施例に用いる接触ばねの平面図、
第4図は接触ばねを除いた本発明の別の実施例の縦断面
図である。
本実施例は通常、半導体集積回路,トランジスタ等の
能動素子が形成されたチップ1,信号の入出力やバイアス
電圧供給などのためにチップ1の周辺部に設けてあるボ
ンディング・パッド1a,金属薄板(特に銅薄板が好まし
い)でできていて、テープ状の金属板に成形され、チッ
プ1に熱圧着工法等でボンディングして接合したリード
2とを有している。リード2は適当に切断され、曲げ成
形加工を施して回路基板3に半田ろう付けもしくはボン
ディング等の手段で取付け接合される。リード2a,2b,2c
の区分はあとで説明する。
回路基板3は硬基板,即ちセラミック基板が代表的な
もの,でもよいが、軟基板,即ちガラス強化テフロン,
エポキシ,ポリイミド基板などでも良い。回路基板3の
チップ搭載部分の表面には、リードを接続するためのラ
ンドが設けられている。第1図は信号線路を含む断面を
示しており、信号ライン用の中心導体ランド3c,信号ラ
インの中心導体で内部層に形成されている中心導体パタ
ン3b,ランド3cと中心導体パタン3bをつなぐ接続導体3d
がある。
シールドカバー4はチップ1とリード全体を覆って、
回路基板3の表面の接地導体3aに半田ろう付け等の手段
で取付けてある。フランジ部4aは接合を行うためにシー
ルドカバー4に設けたフランジである。シールドカバー
4はチップ1の接地面との接続を行う役割も果たしてい
る。シールドカバー4とチップ1の接地面を接続するた
めに接触ばね5がある。チップ1の接地面をあえてシー
ルドカバー4と接触させなくてよい場合は、接触ばね5
は不要である。
第3図は接触ばね5の平面図である。接触子5aがチッ
プ1の接地面とシールドカバー4とを接触によって接続
する。5bは接触ばね5の端部をシールドカバー4に固定
するためのスポット溶接個所を表わしているが、このス
ポット溶接個所5bはもっと多くても良い。接触ばね5は
洋白,リン青銅,ベリウム銅等の可撓性に富んだ金属薄
板で製作するのがよい。なお、接触ばね5はシールドカ
バー4の凹部内面に固定するように例示したが、これに
限らず、接触ばね5はチップ1の接地面の方に固定して
もよい。但しその場合、接触ばね5の形状もそれに適合
するよう変えるべきである。
第2図は本実施例の平面図であって、シールドカバー
4の底を除いた図である。ここでリードについて説明し
ておく。入出力の信号ラインについては超高周波あるい
は高速パルス信号を伝達するので、インピーダンス不整
合を小さくしなければならない。そのためにどのような
方法を用いているかを述べれば、信号ラインの中心導体
となるリード2aと信号ラインの外導体(又は接地導体)
となるリード2bにおいて、本実施例では中心導体リード
2aをはさむように近接して外導体リード2bが各々1対づ
つ設けてある。この構造によれば、電磁界は主として中
心導体リード2aとその両側の外導体リード2bとのギャッ
プ付近に集中し、このギャップの間隔で特性インピーダ
ンスが決まる。例えば50Ωという特性インピーダンスは
よく用いられるが、その場合、リードの厚さによって変
わるが、ギャップは非常に小さくなる。但しリードと回
路基板が接合される部分については、リード間隔を多少
広げた方が接合のろう材のブリッジを防ぐために好都合
である。接地リード2bは回路基板3の接地面3aに接合す
る。接地面3aは第2図には示していないが、リードのラ
ンド部を除いた残りの大面積を占有している。リード2c
はバイアス電圧,低周波の信号,コントロール信号など
のためにあり、これらは信号ラインの如く高周波を扱う
わけではないので、特に注意を必要とするわけではな
い。
なお、本実施例は種々の変形,実施形様が考えられ
る。例えば第4図のように、接触ばね5を省くことも可
能である。この場合には、リード2が若干撓むことによ
る付勢力によって、チップ1の接地面とシールドカバー
4とが接触させれらることになる。また回路基板3は3
層の場合を例示したが、特に3層でなくても良い。但
し、シールドのためには高周波を扱う信号ラインは内部
の層にあった方がよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の超高周波帯実装構造は、
チップの信号ラインとして薄板リードをチップのボンデ
ィング・パッドに接合し、かつ中心導体と接地導体を近
接させ、所定の特性インピーダンスの接続をすることに
より、信号の不連続は極めて小さく、マイクロ波帯をイ
ンピーダンス・ミスマッチを小さく抑えつつ伝播させる
ことが出来る効果がある。また反射による波形歪が小さ
いので、高速パルスを扱う実装構造としても適してい
る。
本発明は、またシールドカバーでリードを含むチップ
を覆ってしまっており、超高周波帯信号はこの小さなケ
ース内にとじ込められており、逆に他から不要波が結合
することもない。従って超高周波帯までモード・フリー
(即ち不要モードに邪魔されない)で使えるという利点
も有している。またチップが回路基板とシールドカバー
に囲まれた閉じた空間に封じ込められるので、外気と遮
断することもできる。チップの長期間信頼性を高くする
ためには、外気との流通を断つことは非常に有効である
から、回路全体の高信頼性化も実現できる。但しこの場
合、シールドカバーを回路基板に半田ろう付け等の手段
で接合するときに、カバーにガス抜き穴を必要とするこ
とがある。その割合は、接合したあとでガス抜き穴を接
着剤又はろう剤等でふさぐことになる。
本発明の実装構造は、回路基板として軟基板を使いと
きに特に効果的な方式となる。なぜなら軟基板の場合、
剛性が低いために取扱い時や実装時に歪を生じ易く、ま
た温度による寸法変動も大きい。それらの歪は、リード
2が吸収してくれるので軟基板でも特に問題ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の縦断面図、第2図はその平
面図、第3図は本実施例に用いる接触ばねの平面図、第
4図は接触ばねを除いた本発明の別の実施例の縦断面図
である。 1……チップ、1a……ボンディング・パッド、2……リ
ード全般、2a……信号ライン中心導体リード、2b……信
号ライン外導体リード、2c……バイアス電圧,低周波信
号,コントロール信号用リード、3……回路基板、3a…
…接地導体,ランド、3b……信号ライン中心導体パタ
ン、3c……信号ライン中心導体ランド、3d……接続導
体、4……シールドカバー、4a……シールドカバーのフ
ランジ部、5……接触ばね、5a……接触子。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】能動素子が形成されたチップと、このチッ
    プのボンディング・パッドに接合された薄板のリード
    と、少なくともその内層部に中心導体となるパタンを形
    成し且つその表面に前記チップの前記リードにあい対す
    る部分にランドを設けてなり前記リードを前記表面に向
    けて接合するようにした上位の回路基板と、前記チップ
    と前記回路基板との接続により中心導体となる前記リー
    ド及びこのリードに極く近接して設けられた少なくとも
    1個の接地導体(外導体)リードとからなる信号ライン
    と、前記リードを含む前記チップ全体を覆い且つ前記回
    路基板に接合されるシールドカバーとを備えることを特
    徴とする超高周波帯実装構造。
  2. 【請求項2】弾性を有してなり前記チップの接地面と前
    記シールドカバー内面の間に設けられ前記チップの接地
    面を接地せしめるばね部材を備えることを特徴とする請
    求項1記載の超高周波帯実装構造。
JP1111521A 1989-04-28 1989-04-28 超高周波帯実装構造 Expired - Lifetime JPH081918B2 (ja)

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