JPH09181454A - 高周波パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波伝達特性に影響の少ない高周波パッケ
−ジを提供すること。 【解決手段】 高周波部品が配置される多層基板１１
と、高周波部品に入力され、あるいは高周波部品から出
力される高周波信号を伝送する伝送用配線パタ−ンと、
高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御用
配線パタ−ン２１とを具備した高周波パッケ−ジにおい
て、制御用配線パタ−ン２１が、伝送用配線パタ−ンを
伝送する高周波信号の周波数を遮断周波数域とするロ−
パスフィルタを構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波半導体
などの高周波部品を装架する高周波パッケ−ジに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の高周波パッケ−ジについて図５を
参照して説明する。５１は、複数の基板５１ａ〜５１ｄ
を積層した構造のセラミック製多層基板で、多層基板５
１はその一部を切り欠いて示されている。多層基板５１
の表面には、その内側を気密封止するシールリング（図
示せず）が設けられ、シールリングの内側に高周波部品
などが配置される。また、セラミック多層基板５１の例
えば層間の１つの面に地導体５２が形成される。

【０００３】符号５３ａ、５３ｂは、高周波部品に対し
バイアスや制御信号を供給するパッドで、シールリング
の内側に設けられている。また、５４ａ、５４ｂは端子
で、シールリングの外側に設けられている。そして、パ
ッド５３ａ、５３ｂと端子５４ａ、５４ｂ間は配線パタ
−ン５５ａ、５５ｂで接続されている。

【０００４】この図の場合、各配線パタ−ン５５ａ、５
５ｂは交差する構造になっている。その交差部分は、一
方の配線パタ−ン５５ａを、他方の配線パタ−ン５５ｂ
が形成された面とは異なる層間の面に形成し、パッド５
３ａと配線パタ−ン５５ａとの間、そして、端子５４ａ
と配線パタ−ン５５ａとの間はそれぞれ層間を貫通する
導電体、例えばビアホ−ル５６で接続し、配線パタ−ン
５５ａ、５５ｂ同士が接触しないようにしている。

【０００５】ところで、バイアスや制御信号を供給する
配線パタ−ンは、多層基板の裏面や層間に形成された地
導体との間で高周波伝送線路を構成する。また、これら
配線パタ−ンは、通常、バイアス電源や制御回路などの
外部回路に接続される。このような場合、外部回路は、
高周波パッケ−ジで使用される周波数に対して、全反射
特性を示すことが多い。したがって、バイアスまたは制
御信号を供給する配線パタ−ンと外部回路との間で共振
回路が構成される。

【０００６】このとき、高周波パッケ−ジが例えば増幅
器を構成し、そして、高周波パッケ−ジの内部などで高
周波信号を伝送する配線パタ−ンと、バイアスまたは制
御信号を供給する配線パタ−ンがカップリングすると、
バイアスまたは制御信号用の配線パタ−ンと外部回路と
の間で構成される共振回路の共振周波数で、利得が低下
するなど高周波伝達特性に影響が現れる。

【０００７】従来の高周波パッケ−ジは、このような影
響を避けるために、高周波信号を供給する配線パタ−ン
と、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ−ンと
の間隔を大きく取ってカップリングが起きないように
し、また、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ
−ンなどが構成する共振回路の共振周波数が、高周波パ
ッケ−ジで使用される周波数から外れるように外部回路
の特性を調整している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】近年、マイクロ波半導
体など高周波部品の集積度が向上している。このため、
高周波信号を供給する配線パタ−ンや、バイアスまたは
制御信号を供給する配線パタ−ンが１つの高周波パッケ
−ジ内に数多く形成されるようになっている。したがっ
て、配線パタ−ン間の間隔を大きく取ることが難しくな
り、配線パタ−ン間のカップリングが避けられなくなっ
ている。また、配線パタ−ンが増加することによって外
部回路の数も多くなっている。このため、配線パタ−ン
や外部回路が構成する共振回路の共振周波数が高周波パ
ッケ−ジで使用される周波数から外れるように、外部回
路の特性を１つ１つ調整することは、調整作業が繁雑で
実用的でない。

【０００９】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、高周波伝達特性に影響の少ない高周波パッケ−ジを
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、高周波部品
が配置される基板と、前記高周波部品に入力され、ある
いは前記高周波部品から出力される高周波信号を伝送す
る伝送用配線パタ−ンと、前記高周波部品にバイアスま
たは制御信号を供給する制御用配線パタ−ンとを具備し
た高周波パッケ−ジにおいて、前記制御用配線パタ−ン
が、前記伝送用配線パタ−ンを伝送する高周波信号の周
波数を遮断周波数域とするロ−パスフィルタを構成して
いる。

【００１１】また、この発明は、複数の基板を積層して
構成され、高周波部品が配置される多層基板と、前記高
周波部品に入力され、あるいは前記高周波部品から出力
される高周波信号を伝送する伝送用配線パタ−ンと、前
記高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御
用配線パタ−ンと、前記伝送用配線パタ−ンと共に伝送
線路を構成する地導体とを具備した高周波パッケ−ジに
おいて、前記制御用配線パタ−ンが前記高周波信号の周
波数を遮断周波数域とするロ−パスフィルタを構成し、
前記多層基板の表裏および層間の３つ以上の面に、前記
伝送用配線パタ−ン、前記制御用配線パタ−ン、および
前記地導体の少なくとも１つを形成している。

【００１２】また、ロ−パスフィルタは、異なる面に形
成された制御用配線パタ−ンと地導体との間で形成され
るキャパシタンス成分と、異なる面に形成された制御用
配線パタ−ン間を接続する多層基板の層部分を貫通する
ように形成された導電体のインダクタンス成分とが交互
に従属接続された構成となっている。

【００１３】また、制御用配線パタ−ンの少なくとも１
つは、地導体を挟んで伝送用配線パタ−ンと反対側に位
置している。

【００１４】上記した構成によれば、制御用配線パタ−
ンが、伝送用配線パタ−ンを伝送する高周波信号の周波
数を遮断周波数域とするロ−パスフィルタを構成する。
したがって、制御用配線パタ−ンと伝送用配線パタ−ン
間でカップリングがあっても、制御用配線パタ−ンや外
部回路は、伝送用配線パタ−ンを伝送する高周波信号の
周波数に対し共振特性を持たず、高周波伝達特性に影響
が現れない。

【００１５】また、ロ−パスフィルタを、制御用配線パ
タ−ンと地導体との間で形成されるキャパシタンス成分
と、多層基板の層部分を貫通する導電体で形成されるイ
ンダクタンス成分とで構成している。この場合、インダ
クタンス成分を構成する導電体は、多層基板の面に垂直
に形成されており、大きなスペースを必要としない。ま
た、導電体は形状が細いため大きなインダクタンス成分
が容易に得られる。したがって、小形で良好な特性のロ
−パスフィルタを構成できる。

【００１６】また、制御用配線パタ−ンの少なくとも１
つが、地導体を挟んで伝送用配線パタ−ンと反対側に位
置している。この場合、制御用配線パタ−ンと伝送用配
線パタ−ンが地導体でシールドされ、制御用配線パタ−
ンと伝送用配線パタ−ンのカップリングが小さくなる。
この構造は、ロ−パスフィルタを構成するために制御用
配線パタ−ンの一部の幅を大きくし、制御用配線パタ−
ンと伝送用配線パタ−ンがカップリングしやすくなって
いる場合に有効である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の１つの実施形態について
図１を参照して説明する。１１はセラミック製多層基板
で、多層基板１１は、複数の基板１１ａ〜１１ｄを積層
して構成されている。セラミック多層基板１１の中央に
は凹部が設けられ、半導体素子など高周波部品の装架部
１２を構成している。また、装架部１２を磁気シールド
するために、装架部１２の周囲にシールリング１３が設
けられている。

【００１８】シールリング１３の内側には、高周波部品
に対してバイアスやオン・オフなどの制御信号を供給す
るパッド１４が装架部１２の周辺に形成されている。ま
た、シールリング１３の外側には端子１５が形成されて
いる。なお、シールリング１３内側のパッド１４とシー
ルリング１３外側の端子１５は、多層基板１１の表面や
多層基板１１の層間に形成された制御用配線パタ−ン
（図示せず）で接続される。

【００１９】また、多層基板１１表面の装架部１２周辺
には、高周波部品に対し高周波信号を入力し、あるいは
高周波部品から出力される高周波信号を伝送する伝送用
配線パタ−ン１６が形成され、また、多層基板１１の周
辺には伝送用配線パタ−ン１６に接続される高周波端子
１７が形成されている。また、多層基板１１の基板間な
どに地導体が形成されている。

【００２０】ここで、上記した構成の高周波パッケ−ジ
において、バイアスや制御信号を供給する制御用配線パ
タ−ン部分を拡大した構造について図２を参照して説明
する。図２は、多層基板１１の一部を切り欠いて示した
図で、シールリング１３は省略されている。また、図１
に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は
一部省略する。

【００２１】図の符号２１は、パッド１４と端子１５を
接続する制御用配線パタ−ンで、制御用配線パタ−ン２
１は、パッド１４や端子１５が形成された面とは異なる
層間の面に形成されている。そして、制御用配線パタ−
ン２１はその幅が２か所２１ａ、２１ｂで広くなってい
る。また、パッド１４と配線パタ−ン２１間、あるいは
端子１５と配線パタ−ン２１間は、多層基板１１の層を
貫通する透孔に導電体を設けたビアホ−ル２２で接続さ
れている。なお２３は、基板１１ａ、１１ｂ間に形成さ
れた地導体である。

【００２２】上記した構成の場合、制御用配線パタ−ン
２１の幅を一部で広くし、ロ−パスフィルタを構成して
いる。なお、ロ−パスフィルタは、高周波パッケ−ジで
使用される周波数、即ち、伝送用配線パタ−ンを伝送す
る信号の周波数が遮断周波数域となるように設定され
る。

【００２３】このとき、伝送用配線パタ−ン（図示せ
ず）と制御用配線パタ−ン２１がカップリングしても、
制御用配線パタ−ン２１部分に構成されるロ−パスフィ
ルタによって高周波信号が遮断される。このため、高周
波パッケ−ジで使用される周波数に対して共振特性を持
たず、高周波伝達特性に影響は現れない。

【００２４】次に、この発明の他の実施態様について図
３を参照して説明する。図３は、バイアスまたは制御信
号を供給する制御用配線パタ−ン部分を抜き出し、多層
基板の一部を切り欠いて示している。また、図１や図２
に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は
一部省略する。

【００２５】図３では、１１が多層基板で、多層基板１
１を構成する基板１１ａと基板１１ｂ間の面に地導体２
３が形成され、基板１１ｂと基板１１ｃ間の面に制御用
配線パタ−ン２１が形成されている。そして、多層基板
１１を構成する各基板間の面に、制御用配線パタ−ンの
一部を構成する円形導体パターン３１ａ〜３１ｃ、およ
び３２ａ〜３２ｃが形成されている。また、円形導体パ
ターン３１ａ〜３１ｃ、および３２ａ〜３２ｃ間はそれ
ぞれビアホ−ル２２で接続されている。そして、多層基
板１１の表面に形成された円形導体パターン３１ｃがパ
ッド１４に接続され、円形導体パターン３２ｃが端子１
５に接続されている。また、円形導体パターン３１ａと
円形導体パターン３２ａ間を接続する制御用配線パタ−
ン２１は、パッド１４や端子１５が形成された面とは異
なる基板１１ｂと基板１１ｃ間の面に形成されている。

【００２６】上記した構造の場合、制御用配線パタ−ン
の一部として機能する円形導体パターン３１ａ〜３１
ｃ、３２ａ〜３２ｃや制御用配線パタ−ン２１はビアホ
−ル２２で接続されている。そして、これら各パターン
は、通常、ある面積を持っており、これら各パターンは
地導体２３との間にキャパシタンス成分が形成される。
また、ビアホ−ル２２は多層基板１１の各層を貫通する
細い透孔部分に導電体が埋め込まれた形になっており、
インダクタンス成分を形成する。

【００２７】したがって、円形導体パターン３１ａ〜３
１ｃ、３２ａ〜３２ｃや、パッド１４と端子１５間を接
続する制御用配線パタ−ン、そしてビアホ−ル２２は、
キャパシタンス成分とインダクタンス成分が交互に従属
接続された形になりロ−パスフィルタが構成される。な
お、ビアホ−ル２２の導電体は各層に垂直方向に形成さ
れるため大きなスペ−スを必要とせず、また、細い形状
であるため大きなインダクタンスを得ることができる。
したがって、小形で良好な特性のロ−パスフィルタを構
成できる。

【００２８】次に、この発明のもう１つの他の実施態様
について図４を参照して説明する。図４の場合も、バイ
アスまたは制御信号を供給する制御用配線パタ−ン部分
を抜き出し、多層基板の一部を切り欠いて示している。
また、図１や図２、図３に対応する部分には同一の符号
を付し、重複する説明は一部省略する。

【００２９】１１は多層基板で、多層基板１１の表面に
はパッド１４や端子１５、そして、高周波信号を伝送す
る伝送用配線パタ−ン４１が形成されている。また、多
層基板１１を構成する基板１１ｃと基板１１ｄ間の面に
地導体４２が形成されている。また、パッド１４と端子
１５を接続する制御用配線パタ−ン２１はパッド１４や
端子１５が形成された面とは異なる基板１１ｂと基板１
１ｃ間の面に形成され、伝送用配線パタ−ン４１とは地
導体４２を挟んで反対側に位置している。

【００３０】なお、パッド１４や端子１５と制御用配線
パタ−ン２１との間はビアホ−ル２２で接続されてい
る。このとき、多層基板１１の各層間の面にはビアホ−
ル２２に接続される円形導体パターン４３、４４が制御
用配線パタ−ンの一部として形成される。また、地導体
４２が形成された面では、円形導体パターン４３、４４
と地導体４２が接触しないように両者間に隙間が形成さ
れる。

【００３１】上記した構成の場合も、円形導体パターン
４３、４４など制御用導体パターンと地導体４２との間
にキャパシタンス成分が形成され、また、ビアホ−ル２
２によってインダクタンス成分が形成され、パッド１４
と端子１５間に、キャパシタンス成分とインダクタンス
成分とが交互に従属接続されたロ−パスフィルタが構成
される。この場合も、小形で良好な特性のロ−パスフィ
ルタを構成できる。また、地導体のシ−ルド効果によっ
て、伝送用配線パタ−ンと制御用配線パタ−ンとのカッ
プリングが小さくなり、高周波伝達特性への影響がより
効果的に抑えられる。

【００３２】また、制御用配線パタ−ンがロ−パスフィ
ルタを構成するために幅の広い部分を持つ場合、伝送用
配線パタ−ンとの間でカップリングしやすい。したがっ
て、制御用配線パタ−ンの一部の幅を広くした場合に
は、制御用配線パタ−ンを地導体を挟んで反対側に配置
する構成は有効である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、高周波伝達特性に影響
の小さい高周波パッケ−ジを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を示す概略構造図である。

【図２】本発明の実施態様を説明する図で、一部を切り
欠いて示した図である。

【図３】本発明の他の実施態様を説明する図で、一部を
切り欠いて示した図である。

【図４】本発明の他の実施態様を説明する図で、一部を
切り欠いて示した図である。

【図５】従来例を説明する図で、一部を切り欠いて示し
た図である。

【符号の説明】

１１…セラミック多層基板 １１ａ〜１１ｄ…基板 １２…装架部 １３…シ−ルリング １４…バイアスまたは制御信号パッド １５…バイアスまたは制御信号端子 １６…伝送用配線パタ−ン １７…高周波端子 ２１…制御用配線パタ−ン ２２…ビアホ−ル ２３…地導体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波部品が配置される基板と、前記高
   周波部品に入力され、あるいは前記高周波部品から出力
   される高周波信号を伝送する伝送用配線パタ−ンと、前
   記高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御
   用配線パタ−ンとを具備した高周波パッケ−ジにおい
   て、前記制御用配線パタ−ンが、前記伝送用配線パタ−
   ンを伝送する高周波信号の周波数を遮断周波数域とする
   ロ−パスフィルタを構成することを特徴とする高周波パ
   ッケ−ジ。
2. 【請求項２】 複数の基板を積層して構成され、高周波
   部品が配置される多層基板と、前記高周波部品に入力さ
   れ、あるいは前記高周波部品から出力される高周波信号
   を伝送する伝送用配線パタ−ンと、前記高周波部品にバ
   イアスまたは制御信号を供給する制御用配線パタ−ン
   と、前記伝送用配線パタ−ンと共に伝送線路を構成する
   地導体とを具備した高周波パッケ−ジにおいて、前記制
   御用配線パタ−ンが前記高周波信号の周波数を遮断周波
   数域とするロ−パスフィルタを構成し、前記多層基板の
   表裏および層間の３つ以上の面に、前記伝送用配線パタ
   −ン、前記制御用配線パタ−ン、および前記地導体の少
   なくとも１つを形成したことを特徴とする高周波パッケ
   −ジ。
3. 【請求項３】 ロ−パスフィルタは、異なる面に形成さ
   れた制御用配線パタ−ンと地導体との間で形成されるキ
   ャパシタンス成分と、異なる面に形成された制御用配線
   パタ−ン間を接続する多層基板の層部分を貫通するよう
   に形成された導電体のインダクタンス成分とが交互に従
   属接続された構成であることを特徴とする請求項２記載
   の高周波パッケ−ジ。
4. 【請求項４】 制御用配線パタ−ンの少なくとも１つ
   は、地導体を挟んで伝送用配線パタ−ンと反対側に位置
   することを特徴とする請求項２または請求項３記載の高
   周波パッケ−ジ。