(57)【要約】      （修正有）【課題】熱膨張率の差があっても機械的なストレスによる半田クラックや破断が生ぜず電気的な信頼性の高い高周波回路装置を提供する。【解決手段】一形態の高周波回路装置によれば、金属製のケースと、このケース上に設置され、電子回路を内蔵する高周波パッケージ部品と、この高周波パッケージ部品と離して前記ケース上に設置される高周波回路基板と、この高周波回路基板の接続端子と前記高周波パッケージ部品の接続端子に接続され、前記高周波回路基板の接続端子に接続された接続部分におけるよりも中央部１６ｃにおいて細くされた構造を有するリード線１６と、を有する。【選択図】図１
2010153452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のケースと、
このケース上に設置され、電子回路を内蔵する高周波パッケージ部品と、
この高周波パッケージ部品と離して前記ケース上に設置される高周波回路基板と、
この高周波回路基板の接続端子と前記高周波パッケージ部品の接続端子に接続され、前記高周波回路基板の接続端子に接続された接続部分におけるよりも中央部において細くされた構造を有するリード線と、
を有することを特徴とする高周波回路装置。
【請求項２】
前記リード線は、前記中間の部分においてリード線の幅を細くした形状を有することを特徴とする請求項１記載の高周波回路装置。
【請求項３】
前記リード線は、前記中央部において他の部分よりリード線の厚さが薄くなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高周波回路装置。
【請求項４】
前記リード線は前記高周波回路基板に半田により接続され、この半田による接続部分は他の部分より幅広になっていることを特徴とする請求項１記載の高周波回路装置。
【請求項５】
前記リード線は、少なくとも鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）の合金により構成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号が伝送する、高周波回路装置に係わり、特に高周波パッケージ部品と高周波回路基板の接続構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高周波回路装置では、高周波回路基板をケースにネジ留めし、発熱量の大きい高周波パッケージ部品は高周波回路基板に穴を開け、ケースに、直接ネジ留めしている。この構造では高周波パッケージにおいて発生した熱を効率的にケースに放熱できる。そして、高周波回路基板上の回路パターンに高周波パッケージ部品のリードを半田付けすることにより接続し電気信号を伝えるようにしている。
【０００３】
ところが、基板とケースでは線膨張係数が異なるので、温度変化が生ずると、基板とケースが膨張・収縮し、基板とケースの膨張・収縮の度合いが異なることによって高周波回路基板上の半田付け部やパッケージとリード線との接続部に応力が生ずる。この応力が大きくなって接続部が耐えられなくなると、半田クラックやパッケージの破断が発生し、電気的な接続が取れなくなり、動作不良を引き起こすおそれがある。
【０００４】
ところで、通常、ケースには軽量で加工がし易くしかも放熱及び電気伝導性に優れたアルミニウムを用いる。また、高周波回路基板としては樹脂素材の、例えばガラスエポキシ基板を使用する。アルミニウムとガラスエポキシ基板の線膨張係数は各々２４×１０−６、１４×１０−６である。膨張の差は、線膨張係数の差に長さと温度差を掛けることにより得られる。いま例えば長さ３００ｍｍのこれらの材料に１００℃の温度変化が生ずるとすると、その膨張の差はつぎのように計算される。
【０００５】
（２４×１０−６−１４×１０−６）×３００×１００＝０．３ｍｍ
高周波回路基板とケースが一端の端面で固定されているとすると、他端のリードとパターンの接続部分で０．３ｍｍの変位が発生し、無視できない大きさである。しかも温度変化が繰り返され、数百サイクルにもなると、接続部分に半田クラックや破断が生じて電気的接続が失われ、動作不良を起こす。
【０００６】
ところで、高周波回路を内蔵するパッケージにおいて、誘電体基板とパッケージなどとの熱膨張に相違により、温度変化によって接続部分に生ずる機械的なストレスを緩和するために、接続する金属リードに半円状の撓みを形成することが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、このようにしてもリード線が変形しにくい場合には熱膨張の相違による機械的ストレスは十分緩和できず、半田クラックや破断を生ずるおそれがあった。
【特許文献１】特開平８−５１１７４号公報、図７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような従来の高周波回路装置の問題点に鑑みてなされたもので、熱膨張率の差があっても機械的なストレスによる半田クラックや破断が生ぜず電気的な信頼性の高い高周波回路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１によれば、金属製のケースと、このケース上に設置され、電子回路を内蔵する高周波パッケージ部品と、この高周波パッケージ部品と離して前記ケース上に設置される高周波回路基板と、この高周波回路基板の接続端子と前記高周波パッケージ部品の接続端子に接続され、前記高周波回路基板の接続端子に接続された接続部分におけるよりも中央部において細くされた構造を有するリード線と、を有することを特徴とする高周波回路装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱膨張率の差があっても機械的なストレスによる半田クラックや破断が生ぜず電気的な信頼性の高い高周波回路装置が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明一実施形態の高周波回路装置の平面図であり、図２はこの高周波回路装置の図１Ａ−Ｂの断面図である。
【００１３】
図２に示すように、この高周波回路装置は、段差のある例えばアルミニウム製の金属ケース１１の上に高周波回路基板１２と高周波パッケージ部品１３を有し、高周波パッケージ部品１３の電極１４と高周波回路基板１２の電極１５がリード線１６により接続される構造となっている。高周波パッケージ部品１３の電極１４は、ロウ付けにより予めリード線１６に接続されており、高周波回路基板１２の電極１５には回路接続の時に半田１７により接続される。図示しているように、リード線１６は一定の厚さを有し、少し上方に湾曲しており、両端から押圧力が加わると更に上方に湾曲して、押圧力による機械的ストレスを緩和する。
【００１４】
なお、電極１５上のリード線１６の幅を明示するために、図１においては半田１７を示していない。リード線１６は、例えば鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）とコバルト（Ｃｏ）等から成る合金（Ｋｏｖａｒ）である。Ｋｏｖａｒの成分は例えば重量％で、Ｎｉが２９％、Ｃｏが１７％、Ｓｉが０．２％、Ｍｎが０．３％、Ｆｅが５３．５％である。
【００１５】
高周波回路基板１２は、誘電体基板２１と、この誘電体基板２１の裏面に一様に設けられた下部電極２２と、誘電体基板２１の上面に選択的に設けられたマイクロストリップ線路２３とを有し、このマイクロストリップ線路２３の上に上記電極１５が設けられている。誘電体基板２１としては、例えばガラスエポキシ樹脂基板を用いる。
【００１６】
高周波パッケージ部品１３は、電子回路を内蔵し、メタルベース２４と、この上に設けられた誘電体層２５と、この上に選択的に設けられたマイクロストリップ線路２６と、このマイクロストリップ線路２６及び誘電体層２５の上に設けられた誘電体層２７と、この高周波パッケージ部品１３の蓋２８とを有する。上記電極１４は、マイクロストリップ線路２６の上に設けられている。
【００１７】
図１に示すように、上記リード線１６は、中央部１６ｃにおいて細くした形状を有する。すなわち、リード線１６の中央部１６ｃの幅Ｗ１に対して、高周波回路基板１２のマイクロストリップ線路２３上の電極１５との接続部分１６ｄにおける幅Ｗ２及び高周波パッケージ部品１３のマイクロストリップ線路２６上の電極１４との接続部分１６ｅにおける幅W3は広くなっている。例えば、リード線１６の中央部１６ｃの幅W1が０．５ｍｍに対して、上記幅Ｗ２及びＷ３を１ｍｍとする。すると、電極と接続部分の幅が１ｍｍに対して中央部分で０．５ｍｍでありその比は５０％である。このリード線幅比は、一般に４０％〜６０％程度であることが望ましい。
【００１８】
したがって、温度上昇により、高周波回路基板１２や高周波パッケージ部品１３や金属ケース１１が膨張し矢印１８，１９の方向に延びたとしても、幅広いリード線で半田付けされた部分は強固に固定されているので、リード線１６は上方に湾曲して押圧力による機械的ストレスを吸収することができる。なお、上記実施形態では、リード線は上方に湾曲するように構成していたが、下方に湾曲するようにしてもよい。
【００１９】
以下に本発明におけるリード線の変形例について説明する。
【００２０】
通常高周波パッケージ部品１３の接続端子１６ｅは予め強固に接続されるので、本発明では、幅Ｗ３は小さくともよく、少なくともリード線１６の幅Ｗ１が、高周波回路基板１２の接続部分１６ｄの幅Ｗ２より狭ければよい。
【００２１】
図３にリード線の変形例の平面図を示す。同図において３６ｃ，３６ｄ，３６ｅは、図１に示す符号、１６ｃ，１６ｄ，１６ｅに対応する。図示するように、リード線３６の高周波回路基板１２の電極１５に半田付けにより接続される部分３６ｄを特に幅広にすることも可能である。このようにすれば、半田による接続をより強固にすることができ、機械的ストレスに対する耐性を更に向上させることができる利点がある。
【００２２】
図１に示されるように、上記実施形態ではリード線１６の形状は、中央部１６ｃにおいて一定の幅Ｗ１となっており、途中から大きくなり、電極１５，１４に接続される部分１６ｄ，１６ｅにおいて幅がＷ２，Ｗ３となっていた。しかし本発明に用いるリード線は幅をなだらかに変化させることも可能である。
【００２３】
このような変形例の平面図を図４に示す。同図において４６ｃ，４６ｄ，４６ｅは、図１に示す符号、１６ｃ，１６ｄ，１６ｅに対応する。リード線４６は中央部４６ｃから電極１５，１４に接続される部分４６ｄ，４６ｅにかけてなだらかに大きくなっている。このように、リード線の形状を湾曲させる、すなわち中央部から漸次幅広となる形状とすると、このリード線に高周波信号が伝達される場合には、反射が生じにくく良好な特性が得られる利点がある。なお、上記実施形態やこの変形例において、リード線に高周波信号が流れる場合、中央部において幅を狭くする場合のその割合については、機械的なストレス緩和の点だけでなく、高周波信号の信号伝達特性も考慮することが好ましい。
【００２４】
また、上記実施形態ではリード線は幅を変え、一定の厚さの形状のものを用いていた。しかし、本発明ではリード線の幅を変える代わりに厚さを変えるようにしてもよい。
【００２５】
図５にこのような変形例のリード線の断面図を示す。同図において５６ｃ，５６ｄ，５６ｅは、図１に示す符号、１６ｃ，１６ｄ，１６ｅに対応する。この変形例では、中央部５６ｃにおいて厚さが最も薄く両端に行くにしたがって漸次、厚さが増す形状５６ｄ，５６ｅのリード線５６を用いている。
【００２６】
さらに、図６にリード線の変形例の中央部断面から見た形状を示す。同図において６６ｃ，６６ｅは、図１に示す符号、１６ｃ，１６ｅに対応する。本発明に用いるリード線６６は、例えば中央部６６ｃにおいてほぼ円形断面形状とし、両端に行くほど太くなり矩形形状６６ｅとなるようにしてもよい。
【００２７】
なお、たとえば、中央部において幅を狭くしかも肉薄とし、電極に接続される部分に近づくほど、幅を広くしかも厚さを厚くするなど、図１から図６に示すリード線の形状を組み合わせるようにしてもよい。
【００２８】
本発明は、上記実施形態及び変形例に限られず種々変形して実施可能であり、その技術思想の範囲に含まれる限り、本発明に含まれる。また、上記実施形態ではマイクロストリップ線路の電極について説明したが、線路は制御信号を伝達する線路の電極であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明一実施形態の高周波回路装置の一部の平面図。
【図２】図１の高周波回路装置の断面図。
【図３】本発明一実施形態の高周波回路装置におけるリード線の一変形例の平面図。
【図４】本発明一実施形態の高周波回路装置におけるリード線の他の変形例の平面図。
【図５】本発明一実施形態の高周波回路装置におけるリード線の他の変形例の断面図。
【図６】本発明一実施形態の高周波回路装置におけるリード線の更に他の変形例の断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１１・・・金属ケース、
１２・・・高周波回路基板、
１３・・・高周波パッケージ部品、
１４、１５・・・電極、
１６，３６，４６，５６，６６・・・リード線、
１６ｃ、３６ｃ、４６ｃ、５６ｃ、６６ｃ・・・中央部、
１７・・・半田、
２１・・・誘電体基板、
２２・・・下部電極、
２３、２６・・・マイクロストリップ線路、
２４・・・メタルベース、
２５、２７・・・誘電体層、
２８・・・蓋。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010153452.tif 000006
【図５】
2010153452.tif 000007
【図６】
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