(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−表面装着のための個別パッケージ（１１４、１２２、２２２、２５２、２７８）内にカプセル化されたＭＭＩＣマイクロ波チップ（１８、６０、１００）、すなわち電子素子を含む動作面（６４、１０２）および前記動作面の導体（３０、７０、７２）並びに前記動作面の反対側に背面（６６、１０４）を有する前記チップと、
−電磁結合により、動作周波数Ｆ０で結合信号の送信を保証する電磁波を透過させる開口部（３６、８２、１３６、２３６、２４３）を含む前記パッケージの内部と外部との間で電気信号を伝達させるための少なくとも１つの非接触型マイクロ波ポート（１２、６２、１２４）とを含むマイクロ波小型部品であって、
金属化層（１４６、１５０）および誘電材料の層（１４０、１４２、１４４）を有する受動型多層集積回路（１２０、２２０、２５０、２８０）、上面（１２８、２２４）、金属化底面（１３０、２２５）を含み、前記金属化底面が、前記非接触型マイクロ波ポート（１２４）の側に、前記非接触型マイクロ波ポートによる結合電磁波を通過させる金属化部分において開口部（１３６、２３６、２４３）、および２層の誘電材料の間に、前記チップ（１００）の電子素子に接続された少なくとも１つの電磁結合導体（１４８）を有する金属化層（１４６）を含み、前記結合導体（１４８）が、前記動作周波数Ｆ０での電磁結合によりマイクロ波信号の送信を保証すべく前記非接触型マイクロ波ポート（１２４）に対向して設置され、前記受動型多層集積回路（２５０）が、誘電材料の第１層（１４０）と第２層（１４２）の間に、前記結合導体（１４８）に加えて、前記チップ（１００）を前記受動型多層集積回路（２５０）に装着する導体（２５４）を含み、前記受動型多層集積回路（２５０）の中心部にある空洞（２５６）が、前記チップ（１００）を装着する前記導体（２５４）を露出し、前記ＭＭＩＣマイクロ波チップ（１８、６０、１００）は、該チップ回路に装着された導体と前記動作面（６４、１０２）と前記背面（６６、１０４）とによって前記受動型多層集積回路（１２０、２２０、２５０、２８０）と相互接続されていることを特徴とするマイクロ波小型部品。
【請求項２】
前記動作周波数Ｆ０より低い周波数（Ｆｃ）を有する接触型マイクロ波ポート（４４、２００）を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項３】
前記接触型マイクロ波ポート（４４、２００）の前記動作周波数より低い周波数（Ｆｃ）が前記動作周波数Ｆ０の分数調波周波数Ｆ０／ｎであって、ｎが２以上の数であることを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項４】
内面（１３５）および外面（１３７）を有する金属ベース（１３４）、および前記ベース内に前記非接触型マイクロ波ポート（１２４）を形成する開口部（１３８）を含み、前記マイクロ波チップ（１００）および前記受動型多層集積回路（１２０）が前記金属ベース（１３４）の前記内面（１３５）に装着されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項５】
前記多層集積回路（２２６）の前記底面（２２５）の前記金属化部分（２２６）が前記パッケージの接地面を形成することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項６】
前記多層集積回路（２２０）が、前記底面（２２５）の前記金属化部分（２２６）を露出している空洞（２２８）を中心部に含み、前記受動型多層集積回路（２２０）の前記空洞（２２８）に収納された前記チップ（１００）の前記背面（１０４）側が前記多層集積回路（２２０）の前記底面（２２５）の前記金属化部分（２２６）に装着されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項７】
前記受動型多層集積回路（２８０）が、誘電材料の第１層（１４０）と第２層（１４２）の間に、前記結合導体（１４８）に加えて、前記チップ（１００）を装着する導体（２５４）を含み、誘電材料の前記第２層（１４２）および第３層（１４４）が、前記多層集積回路の前記底面の前記金属化部分（１３６）の前記開口部側で、誘電材料の前記第１層（１４０）に前記チップを装着する前記導体（２５４）を露出している誘電材料の前記第１層（１４０）を部分的に覆うことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項８】
前記多層集積回路が、前記底面と前記上面の間に、誘電材料の第１層（１４０）、第２層（１４２）および第３層（１４４）と、誘電材料の前記第１層（１４０）と前記第２層（１４２）の間に、少なくとも前記電磁結合導体（１４８）を含む第１の金属層（１４６）と、前記多層集積回路の前記底面の前記金属化部分の前記開口部のレベルにおける誘電材料の前記第２層（１４２）と前記第３層（１４４）の間に、前記非接触型マイクロ波ポート（１２４）の電磁波の反射面を形成する別の金属層（１５０）とを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項９】
前記受動型多層集積回路の電磁結合導体（１４８）および接地面が、前記非接触型マイクロ波ポート（１２４）を通る前記動作周波数の送信に適したスロットアンテナを形成することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波小型部品。
【請求項１０】
前記結合導体（１４８）が、前記結合導体（１４８）および前期多層集積回路の前記金属化底面を含む前記金属層の導体により形成されたマイクロストリップ線（１５０）により前記チップ（１００）に電気的に結合されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の部品。
【請求項１１】
前記チップ（ＭＭＩＣ）１００および前記多層集積回路が、前記部品のパッケージを密封するコーティング樹脂により保護されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の部品。
【請求項１２】
前記チップ（ＭＭＩＣ）１００が、導体導線により前記多層集積回路と相互接続されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の部品。
【請求項１３】
前記チップ（ＭＭＩＣ）１００が、金属パッドにより前記多層集積回路と相互接続されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリメートル周波数で動作し、非接触型電磁気ポートを有する電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリメートル周波数で動作する少なくとも１つのチップ（または集積回路）を含むこの種の電子部品は、特に自動車用レーダー分野における用途がある。この種の用途において、ミリメートル周波数で電磁波が発信され、障害物により反射された波がアンテナにより受信されて、一方では波との距離情報が、他方では当該障害物と波の発信源との間の相対速度情報が抽出される。このために、車両には物体を検出可能にすべく車両全体の周辺に配置されたレーダーを含むシステムが備えられている。例えば７７ＧＨｚで動作する長距離レーダーが車両の正面に配置されていると共に、２４ＧＨｚおよび７９ＧＨｚで動作する短距離レーダーが車両の後部および側面に配置されている。
【０００３】
相対速度および距離情報は、例えば、車両が、物体に相対的な、または同じ道路上を移動する他の自動車に相対的な所定の距離に留まることを保証するシステムの中央装置に送信される。
【０００４】
自動車用のレーダーを使用するこれらのシステムの目的は、第１に、車両の速度を前方にある他の車両に関連してサーボ制御する機能を運転上の利便性にもたらすだけでなく、潜在的な危険を知らせることである。
【０００５】
一般的に、自動車用レーダーを使用するこれらのシステムは、基本周波数生成およびマイクロ波の発信および受信機能を含む。
【０００６】
ミリメートル周波数で動作する部品はまた、超高速ビットレートでの短距離通信用途に用いることもできる。
【０００７】
用途が何であろうと、ミリメートル周波数信号の電子処理は、印刷回路に装着されたシリコン集積回路により実装可能な低周波処理部分を含む。当該部分は、広範に利用されていて安価な技術により製造可能であって、同一の集積回路チップ上の回路素子間、または異なる集積回路チップ間の単純な接続が行われる。当該処理はまた、マイクロ波周波数（特にヒ化ガリウムＧａＡｓおよびその誘導体、またはＳｉＧｅでも可）に適した半導材料で作られた部品および集積回路のみで実装可能な超高周波部分（４５ＧＨｚ超）を含む。これらの集積回路は「マイクロ波モノリシック集積回路」を表すＭＭＩＣと呼ばれる。この超高周波数部分には生産上の問題が伴い、一般に高価であることがわかる。
【０００８】
比較的複雑な機能の場合、部品は、多数のＭＭＩＣチップを収納する金属パッケージ内にカプセル化されて製造され、同一のチップに配置可能な回路素子の量は、ＭＭＩＣ回路の方がシリコン低周波回路の場合よりはるかに限定される。これらのチップは、製造が困難なため超高周波数で動作することを考えると高価な相互接続を含む基板に、装着される。
【０００９】
ハイブリッド基板へのチップの装着（通常、チップをハイブリッド基板に接続する配線を用いた装着）は、多数のチップが存在する場合、本来極めて高価である。
【００１０】
これらの部品は、特に自動車への応用の場合、波の発信および受信用の電磁結合による非接触型ポートを含む。
【００１１】
これらの超高周波数での電磁結合による送信は、パッケージ内部、とりわけ内側と外側の間での電磁信号の誘導された伝播特性を用いて処理される。本パッケージは特に、チップを出入りする信号の伝播線を密封する導電カバー（金属製または金属化されたカバー）を含む。当該導電カバーは、非接触型外部ポートの上方の、当該ポートを介した自由伝播による信号送信に好都合な電磁短絡を構成するような距離（当該部品が設計された主要動作周波数で）に配置されている。
【００１２】
動作周波数Ｆ０におけるポートは、大気中（または気体中あるいは真空、更にまたは任意の低損失誘電材料中）の電磁結合による遷移であり、特に、これらの素子に対向して配置された導波管へ向けて放射可能な、またはそれらの前に配置された導波管からの電磁放射出力を受信可能な導電素子である。ＭＭＩＣチップが密封されたパッケージは、電磁気のエネルギーが導波管と導電素子の間を通過できるようにこれらの導電素子に対向する非導電性部分を含む。
【発明の概要】
【００１３】
図１に、仏国特許出願公開第０２１４６８４号明細書に記載されている自動車用途の従来技術マイクロ波部品を示す。
【００１４】
図１の部品は、非接触型電磁気ポート１２を有するパッケージ１０内にカプセル化されていて、背面１６にＭＭＩＣマイクロ波チップ１８が直接装着された基板として機能する金属ベース１４、パッケージ内部およびパッケージの外側へ向かう相互接続に用いる両面セラミック基板２０、およびベースとカバーの間、チップとセラミック基板２０の間を密封すべくベースを覆う金属製または金属化されたカバー１９を含む。ＭＭＩＣチップ１８はベース１４に直接ハンダ付けまたは接着されている。
【００１５】
セラミック基板２０は好ましくは、送信線を構成すべく前面２４に金属化部分３０、および接地面を構成すべく背面２６に金属化部分３２を含む両方の面２４、２６で金属化された基板である。
【００１６】
異なる誘電体且つ導体である部品の寸法は、当該部品がＦ０（７７ＧＨｚ）で示す動作周波数で正確に動作するように決められる。金属化部分３０、３２は、一方ではチップ間の相互接続を確立させ、他方ではパッケージの外部ポートを確立させるべく機能する。
【００１７】
図１の構成要素の非接触型電磁気ポート１２は、非接触型信号が周波数７７ＧＨｚで導波管からＭＭＩＣチップ１８へ、またはその逆方向への通過を可能にする電磁結合による遷移を含む。
【００１８】
電磁結合による当該遷移は好ましくは、パッケージ１０内の開口部３６、より具体的には金属ベース１４を介して生じる。
【００１９】
基板２０は、例えば、開口部３６の前方に配置された導波管と通信する放射素子３８を含み、当該放射素子はパッケージを出入りする電磁波を受信および発信する素子として機能する。
【００２０】
基板２０とチップ１８の電気的結合が配線により実現される。
【００２１】
当該部品は、マイクロ波ポートよりも低い周波数で動作する他のポート４４を含む。ＭＭＩＣチップはまた、配線４６によりこれら他のポート４４に結合されている。
【００２２】
当該部品は、他のポート４４により、別の類似部品または従来型印刷回路に装着された異なる部品に接続されている。
【００２３】
図２ａ、２ｂは各々、仏国特許出願公開第０４１３５８３号明細書に記載されている表面装着用の小型化されたマイクロ波部品の別の実施形態の断面図および平面図を示している。
【００２４】
図２ａ、２ｂの部品は、非接触型電磁結合によりポート６２を有するパッケージ６１内にカプセル化されたＭＭＩＣチップ６０を含む。
【００２５】
ＭＭＩＣチップ６０は、動作面６４および当該動作面の反対側に背面６６を含み、二つの表面６４、６６は金属化されている。動作面６４は、電子部品６８および動作面の導体７０、７２を含む。背面６６は、背面の導体および、背面のこれらの導体のうち接地面７４を形成する導体を含む。
【００２６】
パッケージ６１は、背面６６によりＭＭＩＣチップ６０が直接装着された基板として機能する金属ベース８０を含み、当該ベースは、集積回路により受信または発信された電磁波を通路させて当該金属ベースに装着された金属カバー８４と共に非接触型電磁結合によりポート６２を形成する開口部８２を有する。
【００２７】
ＭＭＩＣチップ６０は、その両端の一方の側にパッケージの金属ベース８０への装着領域９０を含み、第１端の反対側のもう一方の側に、例えば導波管との電磁結合によりポート６２のレベルで電磁遷移領域９２を含む。チップの背面６６は、遷移領域９２のレベルにおいて、非接触型ポート６２を介して電磁波を通過させる金属化部分は一切含んでいない。
【００２８】
チップの遷移領域９２は、好ましくは動作面６４に、動作面の導体および背面の接地面７４により形成されたチップのマイクロストリップ線９８に結合された結合導体９６を含む。
【００２９】
パッケージの電磁気ポート６２は、部品と当該部品に結合された導波管との間でマイクロ波信号の非接触遷移を保証する。
【００３０】
非接触型ポート６２は、図２ａ、２ｂのこの例において、集積回路６０の発信／受信の動作周波数Ｆ０で導波管を形成する金属ベースの金属カバー８４および開口部８２により形成される。
【００３１】
本パッケージの異なる誘電および導電部分の寸法は、関係する動作周波数Ｆ０（７７ＧＨｚ）で部品が正常に動作するように決められる。
【００３２】
本パッケージは、金属ベース８０側で、接地導体８２に加えて、相互接続基板を介して集積回路を他の電子部品と相互に接続する電気パッド１１０を含む。
【００３３】
他のチップポートの場合、チップの動作面の導体７２は、接続導線１１２により本パッケージの電気パッドに結合されている。これらの他の接触型ポートは、動作周波数Ｆ０（７７ＧＨｚ）の分数調波周波数における信号、および制御信号のチップへの送信、および電力供給を意図している。
【００３４】
本パッケージは、集積回路の動作面を覆う誘電材料の成型部１１４により密封されていて、装着電気パッドを含む本パッケージの装着面を露出している。
【００３５】
好ましくは、誘電材料は本パッケージの非接触型電磁気ポート６２を充填するが、他の実施態様ではカバーと金属ベースとの空間には部品を取り巻く気体、例えば空気を含んでいてもよい。
【００３６】
マイクロ波システムにおいて、特に自動車レーダー用途の場合、そのようなシステムの機能の数が増加すると、車両の周囲でますます多数の検出レーダーを使用することになるため、システムの個々の機能のコストを減らすべくより一層の努力が必要とされる。
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
これらの自動車用途における主要な問題の一つは、発信／受信ミリメートルモジュールのコストである。このコストは、使用する部品から生じるだけでなく、これらのモジュールの製造に用いる組立て技術、および本システムにおける部品の組立て方法からも生じる。
【００３８】
既存の解決策では市場関連コスト目的を達成することができない。これらの解決策は、二つの本質的理由、すなわち実施コスト（装備、学習、再現性）、および部品製造コストにより制約される。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本発明は、
−  表面装着のための個別パッケージ内にカプセル化されたＭＭＩＣマイクロ波チップであって、電子素子を含む動作面および動作面の導体並びに動作面の反対側に背面を有するチップと、
−  電磁結合により、動作周波数Ｆ０で結合信号の送信を保証する電磁波を透過させる開口部を含むパッケージの内部と外部との間で電気信号を伝達させるための少なくとも１つの非接触型マイクロ波ポートとを含み、
金属化層および誘電材料の層を有する受動型多層集積回路、上面、金属化底面を含み、金属化底面が、非接触型マイクロ波ポートの側に、非接触型マイクロ波ポートによる結合電磁波を通過させる金属化部分において開口部、および２層の誘電材料の間に、チップの電子素子に接続された少なくとも１つの電磁結合導体を有する金属化層を含み、前記結合導体が、動作周波数Ｆ０での電磁結合によりマイクロ波信号の送信を保証すべく非接触型マイクロ波ポートに対向して設置されていることを特徴とするマイクロ波小型部品を提案することにより電磁結合により非接触型ポートを有するマイクロ波部品の生産コストを削減可能にする。
【００４０】
有利には、当該部品は動作周波数Ｆ０より低い周波数を有する接触型マイクロ波ポートを含む。
【００４１】
一実施形態において、接触型マイクロ波ポートの動作周波数より低い周波数は動作周波数Ｆ０の分数調波周波数Ｆ０／ｎであって、ｎは２以上の数である。
【００４２】
別の実施形態において、当該部品は、内面および外面を有する金属ベース、およびベース内に非接触型マイクロ波ポートを形成する開口部を含み、マイクロ波チップおよび受動型多層集積回路は前記金属ベースの内面に装着されている（図３、４、７、８）。
【００４３】
別の実施形態において、多層集積回路の底面の金属化部分がパッケージの接地面を形成する（図５、６）。
【００４４】
別の実施形態において、多層集積回路は、底面の金属化部分を露出している空洞を中心部に含み、受動型多層集積回路の空洞に収納されたチップの背面側がその背面により前記多層集積回路の底面の金属化部分に装着されている（図５）。
【００４５】
別の実施形態において、受動型多層集積回路は、誘電材料の第１層と第２層の間に、結合導体に加えて、チップを多層受動型集積回路に装着する導体を含み、受動型多層集積回路の中心部にある空洞が、チップを装着する前記導体を露出している（図６）。
【００４６】
別の実施形態において、受動型多層集積回路は、誘電材料の第１層と第２層の間に、結合導体に加えて、チップを装着する導体を含み、誘電材料の第２層および第３層が、多層集積回路の底面の金属化部分の開口部側で、誘電材料の前記第１層にチップを装着する導体を露出している誘電材料の第１層を部分的に覆う（図７、８）。
【００４７】
別の実施形態において、多層集積回路は、底面と上面の間に、誘電材料の第１層、第２層および第３層と、誘電材料の第１層と第２層の間に、少なくとも電磁結合導体を含む第１の金属層と、多層集積回路の底面の金属化部分の開口部のレベルにおける誘電材料の第２層と第３層の間に、非接触型マイクロ波ポートの電磁波の反射面を形成する別の金属層とを含む（図３、４、５、６、７、８）。
【００４８】
別の実施形態において、受動型多層集積回路の電磁結合導体および接地面は、非接触型マイクロ波ポートを通る動作周波数の送信に適したスロットアンテナを形成する。
【００４９】
別の実施形態において、結合導体は、当該結合導体および多層集積回路の金属化底面を含む金属層の導体により形成されたマイクロストリップ線によりチップに電気的に結合されている。
【００５０】
別の実施形態において、チップＭＭＩＣおよび多層集積回路は、部品のパッケージを密封するコーティング樹脂により保護されている。
【００５１】
別の実施形態において、チップ（ＭＭＩＣ）１００は、導体導線により多層集積回路と相互接続されている。
【００５２】
別の実施形態において、チップ（ＭＭＩＣ）１００は、金属パッドにより多層集積回路と相互接続されている。
【００５３】
本発明によるマイクロ波部品の主要な目的の一つは、マイクロ波システムの製造コストを削減すること、およびそれらの製造を簡素化することである。
【００５４】
第２の目的は、現在大量生産に実施されている技術、例えば、プラスチックパッケージ化された部品に用いる技術に極めて類似したマイクロ波部品の製造技術を利用可能にすることである。このため、集合的な組立て方法、特にチップの装着および配線並びにパッケージ密封ステップを用いる。
【００５５】
当該部品の他の目的は、そのようなミリメートル周波数における用途において主な効果を発揮する表面装着技術との互換性である。
【００５６】
本発明による部品において、非接触型ポートのレベルでの結合導体は、パッケージ外部の導波管に結合された電磁センサとして機能する。
【００５７】
本発明によるマイクロ波部品の特定の用途のために、パッケージは好ましくは、４５ＧＨｚ超で（少なくとも１２０ＧＨｚまで）有効な電磁結合が可能な非接触型ポートに加え、４５ＧＨｚを超える周波数Ｆｃでは有効に機能しないが、少なくとも動作周波数より低い当該周波数Ｆｃで機能すべく設計された接触型ポートを含む。この周波数Ｆｃは、特定の用途の場合、動作周波数Ｆ０の分数調波周波数Ｆ０／ｎであり得る。後者の場合、マイクロ波部品は好ましくは、分数調波周波数Ｆｃ＝Ｆ０／ｎを動作周波数Ｆ０に変換するために必要な周波数逓倍手段を含む。
【００５８】
７７ＧＨｚでは動作できないが、４０ＧＨｚまでまたはその少し上までは動作可能なポートが、マイクロストリップまたは共平面伝播線を介して導体導線または金属パッドによりチップに結合されている。
【００５９】
より低い周波数信号（Ｆ０／ｎ）の場合、搬送される周波数がはるかに低いため、同一基板に配置された他の部品とマイクロ波小型部品の接続は容易である。異なる部品の接触パッドを結合する送信線を装着基板に作成することが可能になる。
【００６０】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の詳細説明を読むことで明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】上述の従来技術のマイクロ波部品を示す。
【図２】上述の従来技術の他のマイクロ波部品を示す。
【図３ａ−３ｂ】各々本発明によるマイクロ波部品の第１の実施形態の平面図および断面図を示す。
【図４ａ−４ｂ】図３ａ、３ｂの部品の変型例を示す。
【図４ｃ−４ｄ】印刷回路に装着された図４ａの部品を示す。
【図５ａ−５ｂ】図４ａ、４ｂの部品の代替例を示す。
【図５ｃ−５ｄ】印刷回路に装着された図５ａの部品を示す。
【図６ａ−６ｂ】図５ａ、５ｂの部品の変型例を示す。
【図６ｃ−６ｄ】表面装着技術により印刷回路カード上で組立てられた図６ａ、６ｂのマイクロ波部品を示す。
【図７ａ−７ｂ】図４ａ、４ｂに示す受動型多層集積回路の下に金属ベースを含む、図６ａ、６ｂに示す部品の発展を示す。
【図７ｃ−７ｄ】印刷回路カード上で組立てられた図７ａ、７ｂのマイクロ波部品を示す。
【図８ａ−８ｂ】図７ａ、７ｂに示す部品の発展を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００６２】
図３ａ、３ｂに示す本発明による部品は、図１の従来技術パッケージ実施形態に用いられるような、チップの能動素子を含む動作面１０２および背面１０４を有するマイクロ波チップ（ＭＭＩＣ）１００と、本発明による部品の主な特徴によれば、部品を外部環境に結合すべく電磁結合素子を形成する受動型多層集積回路１２０とを含む。
【００６３】
受動型多層集積回路１２０およびチップ１００は、動作周波数Ｆ０での動作を意図された電磁結合により、非接触型マイクロ波ポート１２４を含むプラスチックパッケージ１２２内にカプセル化されている。
【００６４】
図３ａの部品は、当該部品を印刷回路に装着するための内面１３５および外面１３７を有する金属ベース１３４を含む。金属ベース１３４は、マイクロ波部品の非接触型マイクロ波ポート１２４を形成する開口部１３８を含む。
【００６５】
受動型多層集積回路１２０は、上面１２８および底面１３０、並びに底面１３０と上面１２８の間に誘電材料の第１層１４０、第２層１４２、および第３層１４４を有している。
【００６６】
マイクロ波チップ１００および受動型多層集積回路１２０は、チップの背面１０４側が、および多層集積回路の底面１３０側が、マイクロ波部品の金属ベース１３４の内面１３５に装着されている。
【００６７】
受動型多層集積回路１２０はまた、金属層、すなわち誘電材料の第１層１４０と第２層１４２の間に、動作周波数Ｆ０における電磁結合によりマイクロ波信号の送信を保証すべく少なくとも１つの電磁結合導体１４８を含む第１の金属層１４６と、誘電材料の第２層１４２と第３層１４４の間に、非接触型マイクロ波ポート１２４の電磁波用に反射面を形成する別の金属層１５０とを含む。
【００６８】
電磁結合導体１４８は、受動型多層回路１２０の底面１３０の接地面および第１の金属層１４６のストリップ状接続導体により形成されたマイクロストリップ線１５４を介してチップ１００の電子素子に接続されている。
【００６９】
受動型多層集積回路１２０の結合導体１４８は、当該部品の金属ベース１３４の開口部１３６において導波管を励起させる。
【００７０】
マイクロ波チップ（ＭＭＩＣ）１００は、一方では当該部品の装着金属パッド１６０の形式でパッケージ１２２の低周波ポートに結合され、他方ではチップ１００の金属パッド１８２にハンダ付けされた導体導線１８０を介して結合導体１４８に接続された多層集積回路１２０のマイクロストリップ線１５４に結合されている。
【００７１】
受動型多層集積回路１２０およびチップ１００は、接着層１９０により金属ベース１３４の内面１３５に装着されている。
【００７２】
マイクロ波部品は、当該部品の最終的な機械的保護およびパッケージ１２２の形式でのカプセル化を保証するコーティング樹脂１９２で覆われている。
【００７３】
本実施形態におけるチップ１００は、受信および送信、中間周波数ＩＦを供給すべく局所且つ混合発振器の生成等の自動車レーダーの異なる機能を処理することができる。この場合、金属パッド１６０は低周波を搬送する。
【００７４】
図４ａ、４ｂは、図３ａ、３ｂの部品の変型例を示す。
【００７５】
図４ａ、４ｂの変型例において、パッケージ１２２は大量生産技術を用いて部品を装着するための印刷回路との接触により別のマイクロ波ポート２００を含む。接触部２００を有するマイクロ波ポートはパッケージの金属パッド１６０の形式であって、動作周波数Ｆ０では動作できないが、動作周波数Ｆ０の分数調波周波数Ｆ０／ｎでは動作可能である。
【００７６】
図３ａ、３ｂの実施形態と同様に、チップ１００のマイクロ波ポートは導体導線１８０により、Ｆ０／ｎで動作可能なパッケージのポート２００に結合されている。
【００７７】
図３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの部品は従って、表面装着技術により印刷回路カード２０４上で組立てることができる。
【００７８】
図４ｃ、４ｄは、表面装着技術により印刷回路に装着された図４ａの部品を示す。
【００７９】
印刷回路カード２０４には、電気信号をパッケージ１２２に転送する各種の導体２０８、２１２が組み込まれている。導体２０８および大地帰還路２１２は、金属化された穴２１４により相互接続されている。
【００８０】
周波数Ｆ０における電磁信号は、図４ａのマイクロ波部品に組み込まれた結合導体１４８から、印刷回路カード２０４を介して開口部２１６により導波管に結合されている。
【００８１】
印刷回路２０４に装着された部品のパッケージ１２２のフットプリントを図４ｄに示す。
【００８２】
図５ａ、５ｂは、図４ａ、４ｂの部品の代替例を示す。
【００８３】
図５ａ、５ｂの部品の場合、受動型多層集積回路２２０は、動作周波数Ｆ０での動作を意図された電磁結合により非接触型マイクロ波ポート１２４を含むマイクロ波パッケージ２２２内にカプセル化されている。
【００８４】
受動型多層集積回路２２２は、３層の誘電材料、すなわち第１層１４０、第２層１４２、および第３層１４４と、接地面を形成するのに充分な厚さの金属化部分２２６を含む多層集積回路の上面２２４および底面２２５とを含む。
【００８５】
図５ａ、５ｂの部品の受動型多層集積回路２２０はまた、背面２２５の金属化部分２２６を露出している空洞２２８をその中心部に含む。
【００８６】
受動型多層集積回路２２０の空洞２２８に収納されたチップ１００の背面１０４側が前記多層集積回路２２０の底面２２５の金属化部分２２６に装着されている。
【００８７】
受動型多層集積回路２２０の底面２２５の金属化部分２２６は、本実施形態において、印刷回路上の自身を表面装着するマイクロ波部品用の金属ベースとして機能する。
【００８８】
図３ａ、３ｂの実施形態と同様に、多層集積回路２２０は、非接触型マイクロ波ポート１２４の側において、誘電材料の第１層１４０と第２層１４２の間に結合導体１４８を含み、第２層１４２と第３層１４４の間に非接触型マイクロ波ポート１２４内の電磁波用の反射面を形成する他の金属層１５０を含む。
【００８９】
チップ１００は、接着層２３０により受動型多層集積回路の金属化部分２２６に装着されている。
【００９０】
チップ１００の動作面１０２の導体は、電線１８０により受動型多層集積回路２２０の導体およびチップの電気パッド１８２に結合されている。
【００９１】
チップ１００が配置された多層集積回路２２０の空洞２２８は保護樹脂２３４により密封されている。
【００９２】
受動型多層集積回路２２０の接地面を形成する金属化部分２２６は、電磁波を、従って結果的に動作周波数Ｆ０における電磁結合を外部システムへ通過させる部品の非接触型ポート１２４のレベルにおいて開口部２３６を含む。
【００９３】
図５ａ、５ｂの部品を印刷回路に装着するための外面にはまた、当該部品が低周波で外部システムに接続可能にする金属パッド１６０が組み込まれている。
【００９４】
これらのパッド１６０と受動型多層集積回路２２０の導体との間の接続は、金属化された穴２３８により行われる。
【００９５】
図５ｃ、５ｄは、金属化された穴２４６により印刷回路２４０の接地部２４４に相互結合または結合可能な異なる導体２４２が組み込まれた印刷回路カード２４０上に表面組立て技術により装着された図５ａ、５ｂの部品を示す。
【００９６】
周波数Ｆ０における動作信号は、前記印刷回路内の開口部２４８を通して印刷回路に装着された部品の結合導体１４８を介して導波管に結合されている。
【００９７】
図５ｄに、印刷回路２４０上に現れる図５ａ、５ｂの部品のフットプリントを示す。
【００９８】
図６ａ、６ｂに、図５ａ、５ｂの部品の変型例を示す。
【００９９】
図６ａ、６ｂに、２つのマイクロ波ポート、非接触型ポート１２４、および接触部２００を備えたポートを有する部品を示す。
【０１００】
図６ａ、６ｂの実施形態の場合、図５ａ、５ｂの実施形態のようなパッケージ２５２内にカプセル化されたような受動型多層集積回路２５０は、３層の誘電材料、すなわち第１層１４０、第２層１４２および第３層１４４と、接地面を形成するのに充分な厚さの金属化部分２２６を含む多層集積回路２５０の上面２２４および底面２２５とを含む。
【０１０１】
受動型多層集積回路２５０は、誘電材料の第１層１４０と第２層１４２の間に、結合導体１４８に加えて、チップ１００の動作面１０２側を装着する導体２５４を含む。
【０１０２】
受動型多層集積回路２５０の中心部にある空洞２５６が、チップ１００を受動型多層集積回路２５０に装着する前記導体２５４を露出する。
【０１０３】
受動型多層集積回路２５０は、チップを受動型多層集積回路２５０に装着する導体２５４、２６２を、受動型多層集積回路の導体２６２を介してマイクロ波部品の装着導体１６０に結合する金属化された穴２６０、２２４を含む。
【０１０４】
受動型多層集積回路２５０の空洞２５６内に収納されたチップ１００の背面１０２側が、金属パッド２６４により、チップの装着導体２５４に装着される。これらの金属パッド２６４は、チップ１００の受動型多層集積回路２５０への電気的且つ機械的接続を保証する。
【０１０５】
図６ａ、６ｂの図示しない変型例の実施形態において、チップ１００の動作面１０４側がチップの装着導体２５４、２６２に装着可能である。この構成は一般に「フリップチップ」と呼ばれる。チップ１００の動作面１０４は従って、受動型多層集積回路２５２の空洞２５６内に製造されたチップ１００を装着する導体２５４と直接対向する。チップ１００の導体と、チップ１００の装着導体２５４、２６２との結合が金属パッド２６４により行われている。
【０１０６】
図５ａ、５ｂの実施形態のように、受動型集積回路２５０の底面２２４の接地面を形成する金属化部分２２６は、自身を印刷回路上に表面装着させる部品のベースとして機能する。
【０１０７】
結合導体１４８はこのように、導体導線による接続の場合よりもはるかに短い電気長を有する動作周波数Ｆ０の信号により動作するチップ１００のマイクロ波ポートに結合される。これは、部品が超高周波数Ｆ０での動作に好都合である。
【０１０８】
同様に、マイクロ波部品の装着金属パッド１６０側の接触型ポート２００は、導線接続無しでチップ１００に結合されているため、図５ｂに示す金属パッド１６０側の低周波ポートの場合よりもはるかに高い周波数で当該ポートが動作するのに好都合である。
【０１０９】
多層集積回路２５０の金属化部分２２６はまた、動作周波数Ｆ０で信号を外部システムに送信可能にする開口部１３６も含む。
【０１１０】
ＭＭＩＣチップ１００は、部品のパッケージを密封するコーティング樹脂２６６により保護されている。
【０１１１】
図６ｃ、６ｄに、表面装着技術により印刷回路カード２７０上で組立てられた図６ａ、６ｂのマイクロ波部品を示す。
【０１１２】
このカード２７０には、特に導波管開口部２７４が組み込まれている。図６ｄに、印刷回路２７０に現れる図６ａ、６ｂの部品のフットプリントを示す。
【０１１３】
図７ａ、７ｂは、図４ａ、４ｂに示す受動型多層集積回路の下に金属ベースを含む、図６ａ、６ｂに示す部品の発展を示す。
【０１１４】
図７ａ、７ｂの実施形態の場合、パッケージ２７８は、３層の誘電材料、すなわち第１層１４０、第２層１４２、および第３層１４４と、上面２８２および金属化底面２８４を含む受動型多層集積回路２８０を含む。多層集積回路２８０は、金属ベース２８６に装着されている。
【０１１５】
多層集積回路２８０は、誘電材料の第１層１４０と第２層１４２の間に、結合導体１４８に加えて、図６ａ、６ｂの実施形態のようにチップ１００の動作面１０２側を装着する導体２５４を含む。
【０１１６】
誘電材料の第２層１４２および第３層１４４は、チップ１００を誘電材料の前記第１層１４０に装着する導体２５４を露出する誘電材料の第１層１４０を、部品の非接触型ポート１２４側で部分的に覆う。
【０１１７】
図７ａ、７ｂのこの実施形態により、受動型多層集積回路２８０の底面を縮小して画定を簡素化することが可能になる。
【０１１８】
低周波導体２８４および非接触型結合導体１４８を含む多層集積回路２８０に装着されたＭＭＩＣチップ１００の接続は、部品の最大周波数Ｆ０を高めるべく金属パッド２６４を介してなされる。
【０１１９】
周波数Ｆ０において部品を外部システムに結合する非接触型ポートは、マイクロ波部品の金属ベース２８６内の開口部２４３および、一体化された結合導体１４８により部品を外部と電磁結合可能にする、受動型多層集積回路２８０の底面の金属化部分の反対側の開口部１３６により作られる。
【０１２０】
他の実施形態に関して、低周波信号は、金属ベース２８６上に作られたポートパッド１６０により部品内へ送られる。これらのポートパッド１６０は、導体導線１８０により受動型多層集積回路の導体に結合されている。
【０１２１】
図７ａ、７ｂの部品は、保護樹脂２９２のコーティングによりカプセル化されている。
【０１２２】
図７ａ、７ｂの図示しない変型例の実施形態において、チップ１００の動作面１０４側を当該チップの装着導体２５４に装着することができる。この構成は一般に「フリップチップ」と呼ばれる。チップ１００の動作面１０４は従って、多層受動型集積回路２８０上に作られたチップの装着導体２５４、２８４と直接対向する。チップ１００の導体と、チップ装着導体２５４との結合が金属パッド２６４により行われている。
【０１２３】
図７ｃ、７ｄに、印刷回路カード上で組立てられた図７ａ、７ｂのマイクロ波部品を示す。
【０１２４】
図７ｃに、他の場合と同様に、動作周波数Ｆ０で、特に外部システムに結合するための開口部２９６が組み込まれた印刷回路カード２９４上での図７ａ、７ｂの部品の組立てを示す。
【０１２５】
図７ｃに、印刷回路２９４に現れる図７ａ、７ｂの部品のフットプリントを示す。
【０１２６】
図８ａ、８ｂは、図７ａ、７ｂに示す部品の発展を示す。
【０１２７】
図８ａ、８ｂの部品は、受動型多層集積回路２８０の金属ベース２８６への接続がパッケージの低周波接続１６０のレベルにおける接着または硬ハンダ付け２９８により行われることを除き、あらゆる点で図７ａ、７ｂのものと同一である。これにより、図７ａ、７ｂに示す配線導線１８０を除外することが可能になるため、部品装着パッド１６０を介して低周波ポートの最大周波数を高めることが可能になる。
【０１２８】
本発明によるマイクロ波部品の主な利点のうち、以下を列挙することができる。
−  マイクロ波部品は、４５ＧＨｚを超える用途を含む表面装着（ＳＭＣ）技術と互換性を有する。
−  ４５ＧＨｚよりはるかに高い周波数の管理にもかかわらず、マイクロ波部品が装着される印刷回路の製造に安価な材料が使用される。
−  ミリメートル動作周波数Ｆ０での導線接続がなくなる。
−  マイクロ波パッケージに集合的な製造技術を利用する。これにより、マイクロ波部品の生産コストが大幅に削減可能になる。
【０１２９】
本発明による小型部品のこれらの主な利点により、マイクロ波システムの製造コストが大幅に削減できると共に、性能レベルの再現性が向上する。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
0005707657.tif 000004
【図３ｂ】
0005707657.tif 000005
【図４ａ】
0005707657.tif 000006
【図４ｂ】
0005707657.tif 000007
【図４ｃ】
0005707657.tif 000008
【図４ｄ】
0005707657.tif 000009
【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
0005707657.tif 000012
【図５ｄ】
0005707657.tif 000013
【図６ａ】
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【図６ｂ】
0005707657.tif 000015
【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
0005707657.tif 000019
【図７ｃ】
0005707657.tif 000020
【図７ｄ】
0005707657.tif 000021
【図８ａ】
0005707657.tif 000022
【図８ｂ】
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