KR100895476B1

KR100895476B1 - Package for high frequency waves containing high frequency electronic circuit

Info

Publication number: KR100895476B1
Application number: KR20060079845A
Authority: KR
Inventors: 카주타카 타카기
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2009-05-06
Also published as: KR20070031219A

Abstract

본 발명의 일 실시예인 고주파 전자 회로 탑재의 고주파용 패키지에 따르면, 고주파 전자 회로가 내부에 탑재되고, 기밀성을 유지하여 도체로 실드된 상자형의 고주파 패키지와, 이 고주파 패키지의 외부에 일부가 도출된 입력 단자 및 출력 단자와, 상기 입력 단자에 일단이 접속되고 타단이 상기 고주파 전자 회로에 접속되어, 소정의 특성 임피던스를 갖는 입력측 피드스루(feedthrough)부와, 상기 출력 단자에 일단이 접속되고 타단이 상기 고주파 전자 회로에 접속되어 상기 출력 단자측에서 본 특성 임피던스가 상기 입력측 피드스루부의 특성 임피던스보다도 낮은 특성 임피던스를 갖는 출력측 피드스루부를 갖는다.According to the high frequency package mounted with the high frequency electronic circuit which is an embodiment of the present invention, a box-shaped high frequency package in which a high frequency electronic circuit is mounted inside and shielded with a conductor while maintaining airtightness, and a part of the high frequency package is drawn outside of the high frequency package. Input terminal and output terminal, one end of which is connected to the input terminal and the other end of which is connected to the high frequency electronic circuit, an input side feedthrough part having a predetermined characteristic impedance, and one end of the other end connected to the output terminal The output side feed-through portion which is connected to the high frequency electronic circuit and has a characteristic impedance whose characteristic impedance seen from the output terminal side is lower than that of the input side feed-through portion.

고주파용 패키지 High Frequency Package

Description

Package for high frequency mounted with high frequency electronic circuit {PACKAGE FOR HIGH FREQUENCY WAVES CONTAINING HIGH FREQUENCY ELECTRONIC CIRCUIT}

도 1은 본 발명의 일 실시예의 고주파용 패키지를 경사 상에서 본 도면. 1 is a view of the high frequency package of an embodiment of the present invention viewed from an oblique angle.

도 2a는 이 실시예의 출력측 피드스루부의 단면 구조를 도시한 도면.Fig. 2A shows a cross-sectional structure of the output side feed-through portion of this embodiment.

도 2b는 출력측 피드스루부의 구조를 도시하는 사시도. Fig. 2B is a perspective view showing the structure of the output side feedthrough portion.

도 3a는 이 실시예의 입력측 피드스루부의 평면도. 3A is a plan view of the input side feed-through portion of this embodiment.

도 3b는 이 실시예의 고주파용 패키지의 구조를 도시하는 평면도. Fig. 3B is a plan view showing the structure of the high frequency package of this embodiment.

도 3c는 이 실시예의 출력측 피드스루부의 평면도. 3C is a plan view of the output side feed-through portion of this embodiment.

도 3d는 도 3c의 X-X'부분에서 절단하여 이 실시예의 고주파 패키지측을 본 도면. FIG. 3D is a view of the high frequency package side of this embodiment, taken at the line X-X 'of FIG. 3C; FIG.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

10 : 입력 단자 11 : 커버10: input terminal 11: cover

12 : 금속 프레임 13 : 접지 금속 플레이트12: metal frame 13: ground metal plate

본 출원은 2005년 9월 14일에 출원된 일본 특허 출원 제2005-266938호의 우 선권의 이익을 기초로 한다. 상기 일본 출원의 내용은 여기서 인용되어 본 출원에 일체화된다. This application is based on the benefit of priority of Japanese Patent Application No. 2005-266938 for which it applied on September 14, 2005. The contents of this Japanese application are incorporated herein by reference.

본 발명은 고주파용 패키지에 관한 것으로, 특히 대전류 출력을 가능하게 하는 고성능의 고주파용 패키지에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency package, and more particularly, to a high frequency package for high performance that enables a large current output.

마이크로파 분야에 있어서는 디바이스에서부터 측정기, 시스템까지 50Ω 계로 설계되어 있는 것이 일반적이다. In the field of microwaves, it is common to design a 50Ω system from devices to meters to systems.

마찬가지로, 고주파용 소자 및 정합 회로를 내장하는 고주파용 패키지에 있어서도, 입력 단자나 출력 단자에서 본 특성 임피던스는 50Ω로 설계되어 있는 것이 일반적이다. 더구나, 통상 흐르는 전류의 대소에 상관없이 입력 단자와 출력 단자의 형상, 크기를 동일하게 하고 있었다. 그러나, 고주파 패키지에 내장되는 고주파용 소자 회로에 의해 신호가 증폭되는 경우가 많기 때문에, 입력 단자에 비교해서 출력 단자에는 큰 전류가 흐른다. Similarly, even in a high frequency package incorporating a high frequency element and a matching circuit, the characteristic impedance seen from the input terminal and the output terminal is generally designed to be 50?. Moreover, the shape and size of the input terminal and the output terminal were made the same regardless of the magnitude of the current flowing normally. However, since the signal is often amplified by the high frequency device circuit incorporated in the high frequency package, a large current flows in the output terminal as compared with the input terminal.

예컨대 0.6 mm 두께의 세라믹으로 둘러싸인 피드스루부에서는 그 특성 임피던스를 50Ω 이라고 하면, 라인 폭은 0.6 mm 이 되고, 또한 세라믹으로 둘러싸여서 기밀성을 얻기 때문에 그 메탈 두께는 O.1 ㎛ 정도가 한계이며, 이 비교적 저항이 높은 라인에 전류를 흘리면 큰 오옴 손실이 생긴다. 이 때문에, 전압이 유효하게 반도체칩에 전해지지 않는 출력 단자측에서 그 저항 성분에 전류가 흐름으로써 생기는 주울열(Joule heat)에 의해 라인이 용단(溶斷)되는 문제가 생겨 충분한 전류 용량을 얻을 수 없었다. For example, in a feed-through portion surrounded by a 0.6 mm thick ceramic, if its characteristic impedance is 50 Ω, the line width is 0.6 mm, and the metal thickness is limited to about 0.1 μm because it is surrounded by ceramic to obtain airtightness. Flowing current through this relatively high resistance line results in large ohmic losses. As a result, a problem arises in that the line is melted by Joule heat generated by current flow through the resistance component on the output terminal side where the voltage is not effectively transmitted to the semiconductor chip, thereby obtaining sufficient current capacity. Could not.

또한, 일본 특개평7-94649호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 입력측의 게 이트 단자의 폭을 좁게 하고 임피던스를 높게 하여 잡음 지수 정합 회로의 일부로 하는 GaAsFET 패키지가 알려져 있다. 그러나, 이러한 패키지에서도 출력측의 저항 성분이 높아 충분한 전류 용량를 얻을 수 없어 상기한 문제가 생길 우려가 있었다. 또한, 입력 단자나 출력 단자의 선로 폭을 급격하게 바꾸면 고주파 특성을 손상시키게 되는 결점도 있었다. Further, as disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-94649, a GaAsFET package is known which is made a part of the noise figure matching circuit by narrowing the width of the gate terminal on the input side and increasing the impedance. However, even in such a package, since the resistance component on the output side is high, sufficient current capacity cannot be obtained, which may cause the above-mentioned problem. In addition, there is a drawback that if the line width of the input terminal or the output terminal is drastically changed, the high frequency characteristics are damaged.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 필요 충분한 출력부에서의 전류 용량을 확보할 수 있고, 또한 주파수 특성이 좋은 고성능의 고주파 전자 회로 탑재의 고주파용 패키지를 제공한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a high frequency package for mounting a high performance high frequency electronic circuit capable of ensuring a sufficient current capacity at an output portion necessary and having good frequency characteristics.

본 발명의 일 관점에 의하면 고주파 전자 회로가 내부에 탑재되고 기밀성을 가지고 도체로 실드된 상자형의 고주파 패키지와, 이 고주파 패키지의 외부에 일부가 도출된 입력 단자 및 출력 단자와, 상기 입력 단자에 일단이 접속되고 타단이 상기 고주파 전자 회로에 접속되어 소정의 특성 임피던스를 갖는 입력측 피드스루부와, 상기 출력 단자에 일단이 접속되고 타단이 상기 고주파 전자 회로에 접속되어 상기 출력 단자측에서 본 특성 임피던스가 상기 입력측 피드스루부의 특성 임피던스보다도 낮은 특성 임피던스를 갖는 출력측 피드스루부를 갖는 것을 특징으로 하는 고주파 전자 회로 탑재의 고주파용 패키지를 제공한다. According to an aspect of the present invention, a box-shaped high frequency package in which a high frequency electronic circuit is mounted inside and shielded with a conductor, an input terminal and an output terminal partially derived from the outside of the high frequency package, and the input terminal An input side feedthrough portion having one end connected to the other end and connected to the high frequency electronic circuit and having a predetermined characteristic impedance, and one end connected to the output terminal and the other end connected to the high frequency electronic circuit and viewed from the output terminal side A high frequency electronic circuit-mounted high frequency package having an output side feedthrough portion having a characteristic impedance lower than that of the input side feedthrough portion is provided.

본 발명에 따르면 입력측에 비교해서 출력측에서의 피드스루부의 특성 임피던스를 내장 고주파 회로와 정합할 수 있는 범위로 내림으로써, 고주파용 패키지의 출력측에서의 전류 용량을 크게 할 수 있다. According to the present invention, the current capacitance at the output side of the high frequency package can be increased by lowering the characteristic impedance of the feed-through portion at the output side to the range that can be matched with the built-in high frequency circuit as compared with the input side.

이하 본 발명의 실시예에 관해서 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에서의 고주파용 패키지를 경사 상에서 본 도면을 도시하고 있다. 고주파용 패키지 하부의 접지 금속 플레이트(13)는 고주파의 접지로서의 특성과 동시에 열전도가 양호한 금속을 선택해야 한다. 예컨대 Cu, CuW(동 텅스텐), CuMo(동 몰리브덴) 등을 선택할 수 있다. 단자 형성 기판으로서는 0.6 mm 정도 두께의 세라믹을 이용하고, 이것이 후술하는 하부 유전체(17b)가 된다. 1 is a view showing a high frequency package in an oblique view in one embodiment of the present invention. The ground metal plate 13 under the high frequency package should select a metal having good thermal conductivity at the same time as the high frequency grounding. For example, Cu, CuW (copper tungsten), CuMo (copper molybdenum), or the like can be selected. As the terminal forming substrate, a ceramic having a thickness of about 0.6 mm is used, and this becomes the lower dielectric 17b to be described later.

접지 금속 플레이트(13)의 상부에, 예컨대 폭 약 0.7 mm, 높이 5∼8 mm 정도의 Cu 또는 Fe 와 Ni 와 Co의 합금 등으로 작성된 금속 프레임(12)이 접합된다. On top of the ground metal plate 13, for example, a metal frame 12 made of Cu or Fe, an alloy of Ni and Co, or the like having a width of about 0.7 mm and a height of about 5 to 8 mm is joined.

금속 프레임(12)에는 노치가 있어 피드스루부(14)를 통해 입력 단자(10), 출력 단자(15)가 형성되어 있다. 또한 프레임 상부에는 금속성의 커버(11)가 접합되어 있다. 이것의 접지 금속 플레이트(13)와 금속 프레임(12)과 커버(11)는 열 팽창율이 거의 같은 금속을 이용함과 동시에, 그 가공의 손쉬움을 고려하여 선택한다. The metal frame 12 has a notch, and the input terminal 10 and the output terminal 15 are formed through the feed-through portion 14. In addition, a metallic cover 11 is joined to the upper portion of the frame. The ground metal plate 13, the metal frame 12, and the cover 11 thereof are selected using a metal having almost the same thermal expansion coefficient and taking into consideration the ease of processing thereof.

본 발명의 일 실시예의 고주파용 패키지의 출력 단자(15) 부근에서의 출력측 피드스루부(14b)의 단면을 도 2a 에 도시하고, 이 부분의 구조의 사시도를 도 2b 에 도시한다. 출력측 피드스루부(14)는 상부 유전체(17a), 하부 유전체(17b)에 의해, 관통 도체로서의 신호 라인(18)을 사이에 둔 구조가 된다. 이들의 상부 유전체(17a), 하부 유전체(17b)는 세라믹 등에 의해 형성된다. The cross section of the output side feed-through part 14b in the vicinity of the output terminal 15 of the high frequency package of one embodiment of the present invention is shown in Fig. 2A, and a perspective view of the structure of this part is shown in Fig. 2B. The output side feed-through portion 14 has a structure in which the upper dielectric 17a and the lower dielectric 17b sandwich the signal line 18 as a through conductor. These upper dielectrics 17a and lower dielectrics 17b are formed of ceramics or the like.

하부 유전체(17b)를 상부 유전체(17a)보다 길게 하여 피드스루부(14)의 양측에서 각각 출력 단자 및 와이어 등의 본딩과 접속할 수 있는 구성으로 한다. 피드스루부(14)의 외측에서는 신호 라인(18)이 출력 단자(15)와 땜납 접착된다. 이 때 신호 라인(18)과 출력 단자(15)는 땜납의 표면 장력에 의해서 형성되는 감쇠 곡선의 메니스커스 형상(16)이 형성되었기 때문에 신뢰성 좋게 접합된다. The lower dielectric material 17b is made longer than the upper dielectric material 17a, and it can be set as the structure which can connect with the bonding of an output terminal, a wire, etc. at both sides of the feed-through part 14, respectively. The signal line 18 is solder-bonded with the output terminal 15 outside the feed-through portion 14. At this time, since the meniscus shape 16 of the attenuation curve formed by the surface tension of the solder is formed, the signal line 18 and the output terminal 15 are reliably joined.

피드스루부는 입출력측에 각각 설치되어 있고, 도 3에 도시한 바와 같이 입력측 피드스루부를 14a에 의해 또한 출력측 피드스루부를 14b에 의해 도시한다. 이들 피드스루부(14a, 14b)는 치수를 제외하고 거의 같은 구조를 갖고 있다. The feedthrough portions are respectively provided on the input / output side, and as shown in Fig. 3, the input side feedthrough portion is shown by 14a and the output side feedthrough portion is shown by 14b. These feedthrough portions 14a and 14b have almost the same structure except for the dimensions.

이 고주파용 패키지는 접지 금속 플레이트(13), 금속 프레임(12), 커버(11), 입력측 피드스루부(14a), 출력측 피드스루부(14b)로 구성되고, 그 내부는 질소 밀봉 등에 의해서 기밀성이 유지된다. This high frequency package is composed of a ground metal plate 13, a metal frame 12, a cover 11, an input side feed-through portion 14a and an output side feed-through portion 14b, the inside of which is airtight by nitrogen sealing or the like. Is maintained.

도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 는 본 발명의 일 실시예의 고주파용 패키지의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 3A, 3B, 3C, and 3D are views for explaining the structure of a high frequency package according to an embodiment of the present invention.

도 3a 는 이 고주파용 패키지의 입력측 피드스루부(14a)의 확대도이며, 도 3b 는 이 패키지 내부의 구성을 도시하고, 도 3c 는 출력측 피드스루부(14b)의 확대도이며, 도 3d 는 도 3c 에서 X-X'로 도시한 단면에서 고주파용 패키지 쪽을 본 도면이다. Fig. 3A is an enlarged view of the input side feed-through portion 14a of this high frequency package, Fig. 3B shows the configuration inside this package, Fig. 3C is an enlarged view of the output side feed-through portion 14b, and Fig. 3D is It is the figure which looked at the package for high frequency from the cross section shown by X-X 'in FIG. 3C.

도 3b 에서 입력 단자(10)는 입력측의 피드스루부(14a)를 통해 입력 정합 회로(33)와 본딩(35)으로 접속된다. 여기서 본딩은 와이어 본딩, 리본 본딩, 플립칩 본딩 등에 의해 전기적으로 접속하는 것을 의미한다. In FIG. 3B, the input terminal 10 is connected to the input matching circuit 33 and the bonding 35 through the feed-through portion 14a on the input side. Bonding here means electrically connecting by wire bonding, ribbon bonding, flip chip bonding, or the like.

입력 정합 회로(33)는 전자 회로(34)를 구성하는, 전계 효과 트랜지스터(FET)나 모노리식 마이크로파 집적 회로(MMIC)와 본딩(35)으로 접속되고, 그 내부에 탑재된 전자 회로(34)는 출력 정합 회로(36)와 본딩(35)으로 접속되고, 이 출력 정합 회로(36)는 본딩(35)과 출력측 피드스루부(14b)를 통해 출력 단자(15)와 접속되어 있다. The input matching circuit 33 is connected to the field effect transistor (FET) or the monolithic microwave integrated circuit (MMIC) constituting the electronic circuit 34 by bonding 35 and mounted therein. Is connected to the output matching circuit 36 and the bonding 35, and this output matching circuit 36 is connected to the output terminal 15 through the bonding 35 and the output side feedthrough portion 14b.

도 2에 도시한 바와 같이 출력측 피드스루부(14b)는 신호 라인(18)인 관통 도체와 세라믹 등으로 만들어지는 상부 유전체(17a), 하부 유전체(17b)로 형성된다. 출력측의 마이크로스트립 선로(37, 39)는 이 세라믹 등의 하부 유전체(17b) 상에 형성되어, 접지 금속 플레이트(13)와의 정전 용량과 자기 자신이 갖는 인덕턴스 성분에 의해서 입력측 또는 출력측에서 본 특성 임피던스가 결정된다. As shown in Fig. 2, the output side feed-through portion 14b is formed of an upper dielectric 17a and a lower dielectric 17b made of a through conductor, a signal line 18, and a ceramic. The microstrip lines 37 and 39 on the output side are formed on the lower dielectric 17b such as ceramics, and have characteristic impedance seen from the input side or the output side by the capacitance with the ground metal plate 13 and the inductance component of its own. Is determined.

입력측 피드스루부(14a)도 상기한 출력측 피드스루부(14b)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 즉 금속 프레임(12)으로 둘러싸이는 부분에서는 신호 라인(18)은 세라믹 등의 상측 유전체(17a), 하측 유전체(17b)로 둘러싸일 수 있고, 금속 프레임(12)과 접지 금속 플레이트(13)로 이루어지는 도체로 주위를 둘러싼다. 그 앞뒤의 부분과 거의 동일한 임피던스가 되도록 하기 위해서, 금속 프레임(12)으로 둘러싸인 부분에서는 입력측의 피드스루 선로(31)의 폭(Wif)은 마이크로스트립 선로(30, 31)의 선로 폭(Wim)보다 좁게 하고 있다(도 2b 참조). The input side feedthrough portion 14a also has the same configuration as the output side feedthrough portion 14b described above. That is, in the portion surrounded by the metal frame 12, the signal line 18 may be surrounded by the upper dielectric 17a and the lower dielectric 17b such as ceramic, and the metal frame 12 and the ground metal plate 13. Surround with a conductor made of In order to have almost the same impedance as the front and rear portions thereof, in the portion surrounded by the metal frame 12, the width Wif of the feed-through line 31 on the input side is the line width Wim of the microstrip lines 30 and 31. It narrows more (refer FIG. 2B).

도 3a 는 특성 임피던스 50Ω일 때의 입력측 피드스루부(14a)를 도시하고 있고, 하부 유전체(17b)의 두께를 고려하면 입력측의 피드스루 선로(31)의 선로 폭 (Wif)은 0.4 mm 정도, 마이크로스트립 선로(30, 32)의 선로 폭(Wim)은 0.6 mm 정도 가 된다. 입력 단자(10)는 마이크로스트립 선로(30)상에 땜납 접합된다. FIG. 3A shows the input side feedthrough portion 14a when the characteristic impedance is 50Ω, and considering the thickness of the lower dielectric 17b, the line width Wif of the feedthrough line 31 on the input side is about 0.4 mm, The track width Wim of the microstrip tracks 30 and 32 is about 0.6 mm. The input terminal 10 is solder bonded on the microstrip line 30.

입력 단자와 신호 라인과 양호한 접합을 하기 위해서는, 도 2a 에서 설명한 바와 같은 메니스커스 구조를 형성하는 편이 바람직하고, 메니스커스 영역은 최저로 0.1 mm 은 필요하다. 따라서, 메니스커스 영역을 형성하기 위해서, 입력 단자(10)의 폭은 마이크로스트립 선로(30)의 폭보다도 0.2 mm 정도 좁게 해야 하고, 입력 단자(10)의 폭을 0.4 mm 정도로 가늘게 함으로써 입력 단자(10)와 마이크로스트립 선로(30)의 접합을 양호하게 할 수 있다. In order to make good junction with an input terminal and a signal line, it is preferable to form the meniscus structure as demonstrated in FIG. 2A, and a meniscus area | region at least 0.1 mm is needed. Therefore, in order to form the meniscus region, the width of the input terminal 10 should be about 0.2 mm narrower than the width of the microstrip line 30, and the width of the input terminal 10 should be about 0.4 mm to narrow the input terminal. Joining of the 10 and the microstrip line 30 can be made favorable.

한편, 도 3c 는 특성 임피던스(코멘트: 피드스루부나 마이크로스트립 선로의 특성 임피던스를 30 Ω로 내리고 있는데, 외부로부터 출력 단자를 통해서 소자를 보았을 때의 출력 임피던스는 어디까지나 50 Ω이다)를 약 30 Ω로 가정한 경우의 출력측 피드스루부(14b)의 치수를 도시하고 있다. 특성 임피던스를 내림으로써, 하부 유전체(17b)의 두께를 고려하여, 마이크로스트립 선로(37)의 선로 폭(Wom)은 0.9 mm 까지 넓게 할 수 있다. 또한 피드스루 선로(38)의 선로 폭(Wof)은 0.7 mm 까지 넓게 할 수 있다. On the other hand, Fig. 3c shows the characteristic impedance (comment: the characteristic impedance of the feed-through portion or the microstrip line is reduced to 30 Ω, and the output impedance when viewing the device from the outside through the output terminal is only 50 Ω to about 30 Ω). The dimensions of the output side feed-through portion 14b in the case of assuming FIG. By lowering the characteristic impedance, the line width Wom of the microstrip line 37 can be widened to 0.9 mm in consideration of the thickness of the lower dielectric 17b. In addition, the line width Wof of the feed-through line 38 can be widened to 0.7 mm.

그리고 출력 단자(15)는 도 2a, 도 2b 에서 설명한 메니스커스 구조를 형성하기 위한 영역을 0.1 mn 씩 취해도 땜납 접합 영역의 선로 폭(Wc)은 0.7 mm 정도로 할 수 있어 특성 임피던스가 50 Ω인 경우의 입력 단자(10) 폭의 0.4 mm 에 비교해서 선로 폭을 넓게 할 수 있다. 또한, 마이크로스트립 선로(39)의 선로 폭은 외부 회로와의 정합을 잘하기 위해서, 본 발명품이 실장되는 외부 기판(도시 생략)의 마이크로스트립 선로의 선로 폭과 동일한 정도(l∼2 mm)로 하고 있고, 마이크로스트립 선로(37)의 선로 폭(Wom)보다 더욱 넓게 하고 있다. In addition, even if the output terminal 15 takes the area for forming the meniscus structure described in Figs. 2A and 2B by 0.1 mn, the line width Wc of the solder joint region can be about 0.7 mm so that the characteristic impedance is 50 Ω. The line width can be made wider than 0.4 mm of the width of the input terminal 10 in the case. In addition, the line width of the microstrip line 39 is about the same as the line width (l to 2 mm) of the microstrip line of the external substrate (not shown) to which the present invention is mounted, in order to match the external circuit well. It is made wider than the track width Wom of the microstrip track 37.

출력 단자(15)의 폭(Wos)은 도 3c 에 도시한 바와 같이 1∼2 mm 정도이지만, 마이크로스트립 선로(39)와의 접합부에서의 폭(Wc)으로 좁게 하여, 땜납 접속시에 충분한 메니스커스를 얻을 수 있는 구조로 하여 양호한 접합 특성을 얻고 있다. The width Wos of the output terminal 15 is about 1 to 2 mm as shown in Fig. 3C, but is narrowed to the width Wc at the junction portion with the microstrip line 39, and is sufficient for solder connection. As a structure from which curse can be obtained, favorable joining characteristics are obtained.

게다가, 출력 단자(15)의 폭(Wos)에서 마이크로스트립 선로(39)의 땜납에 의한 접속 영역에 이르는 부분에서는 서서히 좁아지는 테이퍼형으로 하고 있다. 바꾸어 말하면, 출력 단자(15)는 마이크로스트립부 선로(39)의 단에서 멀어짐과 동시에 테이퍼형으로 확대되는 형상으로 되어 있다. In addition, the tapered shape is gradually narrowed at the portion from the width Wos of the output terminal 15 to the connection region by the solder of the microstrip line 39. In other words, the output terminal 15 has a shape in which the output terminal 15 is extended away from the end of the microstrip portion line 39 and tapered.

이것은 외부 단자의 폭을 급격하게 바꾸면 이 부분에서 반사파가 생겨 특성이 악화되기 때문에, 테이퍼형으로 함으로써 출력 신호의 반사가 생기는 것을 억제하고 있다. This is because when the width of the external terminal is changed suddenly, the reflected wave is generated in this part and the characteristics are deteriorated. Therefore, the tapered shape suppresses the reflection of the output signal.

상술한 바와 같이, 출력 단자측의 피드스루부에서의 마이크로스트립 선로 및 피드스루부의 선로 폭을 넓혀서, 특성 임피던스를 50 Ω 보다도 내리고 있지만, 그 임피던스를 30 Ω 정도, 그 전기 길이를 파장의 1/4 이하로 머무르게 하고, 단자의 임피던스를 포함시켜서 패키지 내부의 정합 회로를 설계함으로써, 출력측의 외부 회로와의 정합을 확보하는 것은 가능하다. As described above, the width of the microstrip line at the feed-through portion on the output terminal side and the line of the feed-through portion are widened to reduce the characteristic impedance to less than 50 Ω, but the impedance is about 30 Ω and the electrical length is 1 / wave length. It is possible to ensure matching with an external circuit on the output side by designing a matching circuit inside the package by staying at 4 or less and including the impedance of the terminal.

이와 같이 함으로써, 대전류의 출력이 필요한 회로를 실장했을 때에 출력 단자측의 신호 선로가 주울열로 용융되는 일은 없어진다. By doing in this way, when the circuit which needs a large electric current output is mounted, the signal line of an output terminal side does not melt with Joule heat.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 패키지에 따르면, 전류 용량이 필요 없는 입력 단자는 선의 폭을 가늘게, 특성 임피던스를 50 Ω로 유지함 으로써 입력측은 용이하게 정합을 얻을 수 있다. According to the high-frequency package according to the embodiment of the present invention configured as described above, the input terminal can be easily matched by keeping the characteristic impedance at 50 Ω of the input terminal that does not need the current capacity.

고주파용 패키지의 전류 용량이 필요한 출력 단자만, 그 피드스루부의 선로 폭을 그 내부 회로와 정합할 수 있는 범위로 특성 임피던스를 내림으로써, 피드스루부의 선로 폭을 넓게 설계할 수 있고, 외부 출력 단자의 형상을 연속적으로 넓게 함으로써 외부 회로 기판의 마이크로스트립 라인 폭과의 정합이 향상되어 고주파 특성이 좋아진다. 이에 따라 고출력으로 주파수 특성이 좋은 고성능의 반도체 패키지를 제공할 수 있다. Only output terminals that require the current capacity of the high-frequency package can reduce the characteristic impedance to a range that can match the line width of the feed-through portion with the internal circuit, so that the line width of the feed-through portion can be broadly designed. By continuously widening the shape of, the matching with the microstrip line width of the external circuit board is improved and the high frequency characteristic is improved. Accordingly, it is possible to provide a high performance semiconductor package having good frequency characteristics with high output.

특히, 상기 실시예에서와 같이 마이크로스트립 선로(37)의 선로 폭을 넓게 하는 것은, 접속하는 본딩와이어 개수를 늘릴 수 있어 대전류에 의한 본딩와이어의 용단을 방지한다. 또한, 출력측 피드스루부의 피드스루 선로(38)의 폭을 넓게 하는 것은 대전류에 의한 용단을 방지하는 관점에서 바람직하다. 이와 같이, 고주파 전자 회로와의 정합상 허용되는 범위에서 필요한 전류 용량을 얻을 수 있도록, 출력 단자측의 피드스루 선로(38)의 선로 폭 및 마이크로스트립 선로(37, 38)의 선로 폭을 확대함으로써, 출력측의 대전류에 의한 용단을 방지하는 것이 가능해진다. In particular, widening the line width of the microstrip line 37 as in the above embodiment can increase the number of bonding wires to be connected, thereby preventing melting of the bonding wire due to a large current. In addition, it is preferable to widen the width of the feed-through line 38 of the output-side feed-through portion from the viewpoint of preventing melting due to a large current. Thus, by increasing the line width of the feed-through line 38 on the output terminal side and the line width of the microstrip lines 37 and 38 so as to obtain a necessary current capacity in a range acceptable for matching with the high frequency electronic circuit. Therefore, it becomes possible to prevent the melting by the large current on the output side.

또한, 마이크로스트립 선로(37)의 폭보다도 마이크로스트립 선로(39)의 폭을 넓게 하는 것은, 출력 단자(15)의 폭을 넓게 하고, 또한 출력 단자(15)와 마이크로스트립 선로(39)의 땜납에 의한 접속부에서 양호한 접합 특성을 얻기 위해서 충분한 메니스커스를 형성하는 관점에서 바람직하다. In addition, making the width of the microstrip line 39 wider than the width of the microstrip line 37 increases the width of the output terminal 15 and further solders the output terminal 15 and the microstrip line 39. It is preferable from the viewpoint of forming a sufficient meniscus in order to obtain good bonding characteristics at the connecting portion.

또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구체화할 수 있다. In addition, this invention is not limited to the said Example, It can be embodied in the range which does not deviate from the summary at the implementation stage.

상기 실시예에서의 출력측 피드스루부에서의 마이크로스트립 선로(37, 38) 및 피드스루 선로의 선로 폭은 상기 실시예의 치수에 한정되지 않고, 고주파 패키지에 내장되는 고주파 전자 회로와의 정합상 허용되는 범위에서 외부 단자에서 본 특성 임피던스가 낮아지도록 넓게 할 수 있다. 외부 단자의 폭에 대해서도 마찬가지이다. The line widths of the microstrip lines 37 and 38 and the feed-through lines at the output side feed-through portion in the embodiment are not limited to the dimensions of the embodiment, but are matched with the high-frequency electronic circuits embedded in the high-frequency package. It can be widened so that the characteristic impedance seen from the external terminal in the range becomes low. The same applies to the width of the external terminal.

또한, 고주파용 패키지의 전류 용량이 필요한 단자로서 출력 단자에 대해서만 설명했지만, 입력 단자측에서 전류 용량이 필요한 경우에는, 입력 단자측에서 동일한 구성을 적용하는 것도 가능하다. In addition, although only the output terminal was described as a terminal requiring a current capacity of the high frequency package, when the current capacity is required on the input terminal side, the same configuration can be applied on the input terminal side.

또한, 상기 설명에서는 고주파 패키지 내에 고주파 전자 회로로서 FET 나 MMIC 를 설치한 경우에 대해서 서술했지만, 바이폴라 트랜지스터에 있어서도 이 사고 방식은 유효하다. 또한 상기 실시예에서는 입력 정합 회로(33), 출력 정합 회로(36)를 설치한 경우에 대해서 설명했다. 그러나 이들의 정합 회로가 탑재하는 고주파 전자 회로 자체에 포함되는 경우에는, 이들의 정합 회로는 불필요하다. In the above description, the case where a FET or an MMIC is provided as a high frequency electronic circuit in a high frequency package is described. However, this method of thinking is also effective for a bipolar transistor. In addition, in the said Example, the case where the input matching circuit 33 and the output matching circuit 36 were provided was demonstrated. However, when these matching circuits are included in the high frequency electronic circuit itself mounted thereon, these matching circuits are unnecessary.

Claims

A box-shaped high frequency package in which a high frequency electronic circuit is mounted and shielded with a conductor,

An input terminal and an output terminal partially derived from the outside of the high frequency package;

Input side feedthrough and output side feedthrough provided to connect these input terminals and output terminals with airtightness to the high frequency electronic circuit mounted in the high frequency package.

And

Each of the input side feedthrough portion and the output side feedthrough portion includes a first microstrip line connected to the high frequency circuit, a second microstrip line connected to the output terminal and the input terminal, and first and second thereof. It consists of feed-through lines that connect the microstrip lines while keeping them confidential.

The characteristics of the feed-through portion at the output side are increased by expanding the line width of the feed-through portion line at the output terminal side and the line width of the first and second microstrip lines within the allowable phase for matching with the high frequency electronic circuit. A package for mounting a high frequency electronic circuit mounted on a high frequency electronic circuit, wherein an impedance is made smaller on the input side to increase the current capacity on the output side.

The high frequency electron according to claim 1, wherein a width of the output terminal is narrower than a line width of the second microstrip line, and is tapered in a shape away from the end of the second microstrip line. Circuit mounted high frequency package.

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