(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレート上に、回路素子を収納するスペースを有するセラミックフレームを配置する第１工程と、このセラミックフレーム上に、隣接部分よりも厚さが厚くなる凸部をそれぞれが有し、かつ連結部材で一体化されて直線上に位置する２つの線路部分を、この２つの線路部分の前記凸部側面と前記セラミックフレームの縁の端面とを、互いの接合面に平行な動きを規制する規制面にして配置する第２工程と、前記ベースプレートと前記セラミックフレーム、および、前記セラミックフレームと前記２つの線路部分を接合する第３工程と、前記２つの線路部分を一体化している前記連結部材を切り離す第４工程とを有する高周波パッケージ装置の製造方法。
【請求項２】
規制面は、ベースプレートの面と交差する向きに形成されている請求項１記載の高周波パッケージ装置の製造方法。
【請求項３】
規制面は、ベースプレートの面に対し垂直方向に形成されている請求項１記載の高周波パッケージ装置の製造方法。
【請求項４】
線路部分の規制面を形成する凸部側面は互いに並行な２つの平面を有し、セラミックフレームの規制面を形成するその縁の端面は前記２つの平面の内側に挟まれる２つの平面を有している請求項１記載の高周波パッケージ装置の製造方法。
【請求項５】
直線上に位置する２つの線路部分が複数組設けられ、かつ、線路部分の規制面を形成する凸部側面およびセラミックフレームの規制面を形成するその縁の端面は、それぞれが直交する向きの２つの平面を有する請求項１記載の高周波パッケージ装置の製造方法。
【請求項６】
第３工程の接合がＤＢＣ法である請求項１記載の高周波パッケージ装置の製造方法。
【請求項７】
ベースプレート上に、回路素子を収納するスペースを有するセラミックフレームを配置する第１工程と、連結部材で一体化されて直線上に位置する線路部分に所定間隔の複数の凸部を形成し、前記複数の凸部の側面間に前記セラミックフレームを位置させる第２工程と、前記ベースプレートと前記セラミックフレーム、および、前記セラミックフレームと前記線路部分を接合する第３工程と、前記２つの線路部分を一体化している前記連結部材を切り離す第４工程とを有する高周波パッケージ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロ波回路などを構成する回路素子を収納するための高周波パッケージ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ波など高周波信号を増幅するマイクロ波回路は、たとえば、電界効果トランジスタなどの能動回路素子、および、コンデンサや抵抗などの受動回路素子で構成され、これら能動回路素子や受動回路素子は、通常、高周波パッケージ装置に気密に収納されている。
【０００３】
このような高周波パッケージ装置は、能動回路素子や受動回路素子などを収納するスペースが設けたセラミックフレーム、および、セラミックフレームが接合されるベースプレート、セラミックフレームのスペース部分の開口を封止する蓋などから構成され、セラミックフレーム上には信号を伝送する回路パターンが形成されている。
【０００４】
上記した構造の高周波パッケージ装置を製造する場合、まず、アルミナなどのセラミック材料で形成されたセラミックフレーム上の回路パターンを形成する部分にタングステンなどのペーストを塗布し、セラミックフレームとペーストを同時に焼成し回路パターンが形成される。その後、セラミックフレームとベースプレートを銀ろうでろう付けする。さらに、セラミックフレーム上の回路パターン部分にリードを銀ろうでろう付けする。その後、セラミックフレームのスペース部分に回路素子を収納し、ワイヤリングなどを行い、最後にスペース部分の開口が蓋で封止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波パッケージは、回路パターンはたとえば焼成で形成され、セラミックフレームとベースプレートとの接合、および、回路パターンとリードとの接合、セラミックフレームと蓋との接合はろう付けで行われている。
【０００６】
上記したように、従来の高周波パッケージは、回路パターンを形成する焼成工程やいくつかの接合工程があり製造工程が複雑になっている。また、接合にろう付けを用いるため、接合する部材を正しい位置に支持する治工具が必要となり、製造装置も複雑になっている。
【０００７】
本発明は、上記した欠点を解決し、製造が容易な高周波パッケージ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の高周波パッケージ装置の製造方法は、ベースプレート上に、回路素子を収納するスペースを有するセラミックフレームを配置する第１工程と、このセラミックフレーム上に、隣接部分よりも厚さが厚くなる凸部をそれぞれが有し、かつ連結部材で一体化されて直線上に位置する２つの線路部分を、この２つの線路部分の前記凸部側面と前記セラミックフレームの縁の端面とを、互いの接合面に平行な動きを規制する規制面にして配置する第２工程と、前記ベースプレートと前記セラミックフレーム、および、前記セラミックフレームと前記２つの線路部分を接合する第３工程と、前記２つの線路部分を一体化している前記連結部材を切り離す第４工程とを有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、ミリ波用の高周波パッケージ装置を例にとり図１を参照して説明する。
【００１０】
図（ａ）は、全体がほぼ矩形状に形成された銅（Ｃｕ）製あるいはセラミックの表面をＣｕでメタライズしたベースプレート１１で、ベースプレート１１面のたとえば４隅に上方に突出する矩形状の凸部１１１〜１１４が形成されている。各凸部１１１〜１１４には取り付け用の穴Ｈが形成されている。なお、ベースプレート１１はプレス加工やエッチング加工などで形成される。
【００１１】
図（ｂ）はベースプレート１１上に直接あるいは緩衝部材を介して接合されるセラミックフレーム１２で、その外形寸法、たとえば長さＬ１と幅Ｗ１はベースプレート１１とほぼ同じで、全体は、ベースプレート１１からその凸部１１１〜１１４の部分を除いた形状をしている。たとえば、ベースプレート１１の一端に位置する２つの凸部１１１、１１２で挟まれた領域に対応した形状の第１突出部１２ａ、および、一端に位置する２つの凸部１１１、１１２と他端に位置する２つの凸部１１３、１１４で挟まれた領域に対応した形状の幅広部１２ｂ、２つの凸部１１３、１１４で挟まれた領域に対応した形状の第２突出部１２ｃから構成されている。幅広部１２ｂの中央には回路素子を収納するための矩形状の貫通孔、たとえばスペース１２ｄが形成されている。
【００１２】
図（ｃ）はセラミックフレーム１２上に形成される銅製の回路パターン用導体１３で、回路パターン用導体１３は、セラミックフレーム１２上に、回路パターンとして最終的に残るたとえば６個の帯状線路部分ｐ１〜ｐ６、および、これら６個の線路部分ｐ１〜ｐ６を一体化する点線で示した連結部材１４から構成されている。線路部分ｐ１とｐ６、線路部分ｐ２とｐ３、線路部分ｐ４とｐ５は、たとえば互いに１つの直線上に位置している。なお、線路部分ｐ１〜ｐ６の下面および上面のたとえば外側端部に、その内側の隣接部分よりも厚さが厚くなる凸部１５、１６が形成されている。
【００１３】
この場合、線路部分ｐ１下面の凸部１５の内側側面１５ａと線路部分ｐ６下面の凸部１５の内側側面１５ａとの間隔は、セラミックフレーム１２の長さＬ１、すなわち第１突出部１２ａの外側端面と第２突出部１２ａの外側端面との間の長さとほぼ等しくなっている。また、線路部分ｐ２下面の凸部１５の内側側面１５ａと線路部分ｐ３下面の凸部１５の内側側面１５ａとの間隔は、セラミックフレーム１２の幅Ｗ１、すなわち幅広部１２ｂの外側端面間の長さとほぼ等しくなっている。この関係は、線路部分ｐ４と線路部分ｐ５についても同様である。なお、上記の回路パターン用導体１３は、プレス加工またはエッチング加工などで形成される。
【００１４】
図（ｄ）はセラミックフレーム１２のスペース１２ｄの開口を封止する蓋１７で、蓋１７は全体がほぼ矩形状で、その裏側には図に示されていないものの凹部が形成されている。蓋１７の長さＬ２は、線路部分ｐ１上面の凸部１６の内側側面１６ａと線路部分ｐ６上面の凸部１６の内側側面１６ａとの間隔にほぼ等しくなっている。また、蓋の幅Ｗ２は、線路部分ｐ２上面の凸部１６の内側側面１６ａと線路部分ｐ３上面の凸部１６の内側側面１６ａとの間隔にほぼ等しくなっている。この関係は、線路部分ｐ４と線路部分ｐ５についても同様である。
【００１５】
上記の構成において、まず、ベースプレート１１上にセラミックフレーム１２を配置する。このとき、セラミックフレーム１２の幅方向では、セラミックフレーム１２の第１突出部１２ａの端面がベースプレート１１の２つの凸部１１１、１１２の互いに対向する内側側面の間に挟まれるようにして位置決めする。あるいは、セラミックフレーム１２の第２突出部１２ｃの端面がベースプレート１１の２つの凸部１１３、１１４の互いに対向する内側側面の間に挟まれるようにして位置決めする。また、セラミックフレーム１２の長さ方向では、セラミックフレーム１２の幅広部１２ｂの端面、すなわち第１突出部１２ａあるいは第２突出部１２ｃに隣接する部分の端面が、２つの凸部１１１、１１３の互いに対向する内側側面の間および２つの凸部１１２、１１４の互いに対向する内側側面の間に挟まれるようにして位置決めする。
【００１６】
次に、セラミックフレーム１２上に回路パターン用導体１３を配置する。このとき、セラミックフレーム１２の長さ方向では、線路部分ｐ１下面の凸部１５の内側側面１５ａと線路部分ｐ６下面の凸部１５の内側側面１５ａとの間に、セラミックフレーム１２の長さＬ１方向の２つの端面を挟むようにして位置決めする。また、セラミックフレーム１２の幅方向では、線路部分ｐ２下面の凸部１５の内側側面１５ａと線路部分ｐ３下面の凸部１５の内側側面との間、および、線路部分ｐ４下面の凸部１５の内側側面１５ａと線路部分ｐ５下面の凸部１５の内側側面１５ａとの間の両方あるいは一方に、セラミックフレーム１２の幅Ｗ１方向の２つの端面を挟むようにして位置決めする。
【００１７】
そして、ベースプレート１１とセラミックフレーム１２、および、セラミックフレーム１２と回路パターン用導体１３を、それぞれ同時にＤＢＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｏｎｄ  Ｃｏｐｐｅｒ）接合してパッケージ化する。その後、たとえば、セラミックフレーム１２と回路パターン用導体１３との接合が終了した時点で、回路パターン用導体１３の線路部分ｐ１〜ｐ６を一体に連結する連結部材１４が切り離される。
【００１８】
なお、ＤＢＣ接合は、たとえばＮ2 雰囲気の炉内に入れ、高温に加熱し、ベースプレート１１とセラミックフレーム１２、および、セラミックフレーム１２と回路パターン用導体１３の接触する面どうしをそれぞれ直接接合する方法で行われる。
【００１９】
その後、セラミックフレーム１２のスペース１２ｄに半導体などの能動回路素子（図示せず）や受動回路素子（図示せず）を収納して接合する。さらに、これら能動回路素子や受動回路素子などと線路部分ｐ１〜Ｐ６をワイヤリングし、スペース１２ｄの開口を蓋１７で封止する。
【００２０】
このとき、蓋１７の長さ方向では、線路部分ｐ１上面の凸部１６の内側側面１６ａと線路部分ｐ６上面の凸部１６の内側側面１６ａとの間に、蓋１７の長さ方向の端面を挟むようにして位置決めする。蓋１７の幅方向では、線路部分ｐ２上面の凸部１６の内側側面１６ａと線路部分ｐ３上面の凸部１６の内側側面１６ａとの間、および、線路部分ｐ４上面の凸部１６の内側側面１６ａと線路部分ｐ５上面の凸部１６の内側側面１６ａとの間の両方あるいはその一方の間に、蓋１７の幅方向の端面を挟むようにして位置決めする。そして、位置決めした後、線路部分ｐ１〜Ｐ６あるいはセラミックフレーム１２と蓋１７とをＤＢＣ法で接合する。
【００２１】
上記の方法で、ベースプレート１１およびセラミックフレーム１２、回路パターン用導体１３、蓋１７の各構成部品が互いに接合され、高周波パッケージ装置が完成する。高周波パッケージ装置が完成した状態を図２に示す。図２では、図１に対応する部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
なお、各構成部品どうしが接合され、高周波パッケージ装置が完成した状態では、ベースプレート１１とセラミックフレーム１２は、たとえばベースプレート１１の凸部を除いた部分の上面とセラミックフレーム１２の下面全体が主要な接合面として接合されている。セラミックフレーム１２と回路パターン用導体１３は、セラミックフレーム１２の上面と回路パターン用導体１３下面の凸部１５を除いた面が主要な接合面として接合されている。回路パターン用導体１３と蓋１７は、回路パターン用導体１３上面の凸部１６を除いた面と蓋１７の裏面が主要な接合面として接合されている。なお、各構成部品の主要な接合面は、いずれも、たとえばベースプレート１１の面と並行になっている。
【００２３】
上記した構成の場合、ベースプレート１１およびセラミックフレーム１２、回路パターン用導体１３、蓋１７の各構成部品には、接合される２つの構成部品の少なくとも一部が上下方向で重なる位置関係、すなわち少なくとも一部が重畳する位置関係において、いずれか一方を他方に対して、ベースプレート１１面あるいはベースプレート１１とセラミックフレーム１２の主要な接合面と並行方向に移動させた場合に、互いが接触してそれ以上の動きを規制する規制面が設けられている。そして、その規制面を利用して各構成部品が位置決めされる。したがって、各構成部品どうしの位置決め用の治具が不要となり、その結果、製造工程が簡単になり、低価格化する。
【００２４】
たとえば、図１および図２の実施形態では、ベースプレート１１とセラミックフレーム１２を接合する場合は、ベースプレート１１面に対して垂直な凸部の側面とセラミックフレーム１２の切り欠き部分の垂直な端面が規制面となっている。セラミックフレーム１２と回路パターン用導体１３を接合する場合は、セラミックフレーム１２の外縁の垂直な端面と回路パターン用導体１３の下面凸部の垂直な内側側面が規制面となっている。回路パターン用導体１３と蓋１７を接合する場合は、回路パターン用導体１３の上面凸部の垂直な内側側面と蓋１７の外縁の垂直な端面が規制面となっている。
【００２５】
なお、接合する２つの構成部品を規制面を利用して位置決めする場合、それぞれ直交する方向に位置する２つの規制面に設けておけば、正しい位置決めが行える。また、規制面が、隣り合うどうしが互いに直交する向きの４つの平面を有する場合は、その４つの平面で囲まれた領域に他の構成部品を配置することによって位置決めするこいとができ、位置決めがより容易になる。
【００２６】
なお、上記の実施形態では、規制面がベースプレートの面やベースプレートとセラミックフレームの主要接合面などに対し垂直方向に形成されている。しかし、垂直方向に限らず、上記のベースプレートの面などと交差する方向に形成されていれば構成部品の位置決めが行える。
【００２７】
また、上記の実施形態では、回路パターン用導体を一体化する連結部材として、対向する線路部分どうしを直線状で結ぶ構造を用いている。しかし、複数の線路部分が一体化できれば任意の構造のものを用いることができる。
【００２８】
また、上記の実施形態では、ベースプレートとセラミックフレームとを直接接合しているが、ベースプレートとセラミックフレームとの間にＣｕの薄い緩衝板を挟んで接合する構造にすることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば製造が容易で低価格の高周波パッケージ装置の製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１１…ベースプレート
１１１〜１１４…ベースプレートの凸部
１２…セラミックフレーム
１２ａ…セラミックフレームの第１突出部
１２ｂ…セラミックフレームの幅広部
１２ｃ…セラミックフレームの第２突出部
１２ｄ…セラミックフレームのスペース
１３…回路パターン用導体
１４…連結部材
１５、１６…回路パターン用導体の凸部
１７…蓋
ｐ１〜ｐ６…回路パターン用導体の線路部分
【図１】
0003696072.tif 000002
【図２】
0003696072.tif 000003