【事件の表示】
　特許第３３４６７５２号「高周波パッケージ」の請求項１ないし７に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３４６７５２号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３３４６７５２号の請求項１−７に係る発明についての出願は、平成１１年１１月１５日に出願され、平成１４年９月６日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、京セラ株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１５年１２月２６日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
２−１　訂正の内容
・訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の記載について、「金属電極を有することを特徴とする高周波パッケージ」を、「金属電極を有し、前記金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状であり、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続することを特徴とする高周波パッケージ」と訂正する。
・訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項２−５を削除する。
・訂正事項c
　特許請求の範囲の請求項６、７を請求項２、３とし引用する請求項をそれぞれ「請求項１」、「請求項１又は２」と訂正する。
・訂正事項ｄ
　【数１】、および、【数２】、【数４】について「ｌ＜ｃ／２ｆ√εr 」を「０＜ｌ＜ｃ／２ｆ√εr 」と訂正する。
・訂正事項ｅ
　明細書の段落【０００９】の記載を「本発明の高周波パッケージは、半導体素子が実装されるキャビティを有する多層誘電体基板から成るパッケージにおいて、第１及び第２の誘電体層基板を有し、キャビティの内外を接続するために、第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上に第２の誘電体層が積層された内層線路とからなるフィードスルーが形成され、第２の誘電体層の表面にグランド導体を有し、コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における線路の信号導体の両側に形成された金属電極を有し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における信号導体の両側の金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状であり、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続することを特徴とする。」と訂正する。
・訂正事項ｆ
　明細書の段落【００１０】−【００１２】を削除する。
・訂正事項ｇ
　明細書の段落【００１３】の記載を「また、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面と、該接続界面と最短距離の前記ビアホールの中心との距離ｌは、」と訂正する。
　
２−２　訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
・訂正事項ａ
　訂正事項ａは、発明を特定する事項である「金属電極を有することを特徴とする高周波パッケージ」をこれに含まれる事項である「金属電極を有し、前記金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状であり、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続することを特徴とする高周波パッケージ」に変更し、しかも、「金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい」、「金属電極は、・・・半円柱状」、「金属電極は、・・・前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続する」は、それぞれ、願書に添付された明細書の段落【００２７】、【００１１】、【００１２】に記載されているから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
・訂正事項ｂ
　訂正事項ｂは、請求項の削除であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
・訂正事項ｃ
　訂正事項ｃは、上記訂正事項ｂと整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
・訂正事項ｄ
　訂正事項ｄは、請求項１の「コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、・・・複数のビアホールによって接続」と整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
・訂正事項ｅ−ｇ
　訂正事項ｅ−ｇは、上記訂正事項ａ−ｃと整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
２−３　むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについての判断
３−１　本件発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１−３に係る発明（以下、「本件発明１」−「本件発明３」という。）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲１−３に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。
　
「【請求項１】半導体素子が実装されるキャビティを有する多層誘電体基板から成るパッケージにおいて、第１及び第２の誘電体層基板を有し、キャビティの内外を接続するために、第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上に第２の誘電体層が積層された内層線路とからなるフィードスルーが形成され、第２の誘電体層の表面にグランド導体を有し、コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における線路の信号導体の両側に形成された金属電極を有し、前記金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状であり、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続することを特徴とする高周波パッケージ。
【請求項２】前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面と、該接続界面と最短距離の前記ビアホールの中心との距離ｌは、【数１】０＜ｌ＜ｃ／２ｆ√εr（但し、ｃ、ｆ、εr はそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の比誘電率）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の高周波パッケージ。
【請求項３】多層誘電体基板から成るパッケージは、一体同時焼成多層セラミックによって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波パッケージ。」
　
３−２　引用刊行物に記載された発明
　刊行物１（特開平１１−３１２７５１号公報、平成１１年１１月９日出願公開）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
（ａ）「【請求項１】下面に下部接地導体層が形成され、上面に高周波回路部品が搭載される搭載部を有する絶縁基板と、該絶縁基板の前記搭載部近傍から外周近傍にかけて配設された線路導体および該線路導体の両側に併設された同一面接地導体層と、前記絶縁基板上に前記搭載部を囲むとともに前記線路導体および前記同一面接地導体層の一部を挟んで接合され、上面に上部接地導体層が形成された絶縁枠体とを具備し、前記絶縁枠体の内外側面に前記同一面接地導体層と前記上部接地導体層とを接続するキャスタレーション導体を形成するとともに、該キャスタレーション導体直下の前記絶縁基板にそれぞれ前記同一面接地導体層と前記下部接地導体層とを接続する貫通導体を形成したことを特徴とする高周波回路用パッケージ。」（請求項１）、
　
（ｂ）「【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、高周波帯で用いられる高周波用半導体素子や高周波回路等の高周波回路部品を収容するための高周波回路用パッケージに関するものである。」（段落【０００１】）、
　
（ｃ）「【０００５】このような従来の高周波回路用パッケージにおいては、高周波信号の入出力部の構成は、高周波信号が伝送される線路導体４と、これを挟んで絶縁基板１の同一面上で両側に併設された同一面接地導体層５・５と、絶縁基板１下面の下部接地導体層６と、絶縁枠体２上面の上部接地導体層７とから成り、線路導体４および同一面接地導体層５・５が絶縁枠体２と絶縁基板１とに挟持された部分（気密封止部）では上下グランド付きコプレーナ線路構造となり、絶縁枠体２の両側の部分では下グランド付きコプレーナ線路構造となっている。」（段落【０００５】）、
　
（ｄ）「【００２６】キャスタレーション導体32は、同一面接地導体層25の直上の絶縁枠体22の内外側面のそれぞれに形成された凹部等に上部接地導体層27と同一面接地導体層25とを電気的に接続するように形成され・・・他の導電部材、例えば金属板や金属ブロックを取着することにより形成してもよい。」（段落【００２６】）、
　
（ｅ）「【００３０】また、図１および図２に示した高周波回路用パッケージのように、キャスタレーション導体32を絶縁枠体22側面の凹部に形成する場合は、凹部を絶縁枠体22の中央部に向かって深く形成するほど、より長い距離にわたって疑似導波管構造となるため接地状態がより安定するようになり、高周波信号の伝送特性をより優れたものとすることができる。従って、キャスタレーション導体32が形成される絶縁枠体22側面の凹部は、収容部29内の気密封止を維持できる範囲でできる限り深く形成することが望ましい。」（段落【００３０】）。
　
　上記（ａ）、（ｂ）の記載および当該技術分野の技術常識からみて、高周波回路用パッケージは高周波パッケージである。また、搭載部は絶縁枠体で囲まれ高周波用半導体素子を収容するから、半導体素子が実装されるキャビティである。
　また、上記（ａ）、（ｃ）の記載および図１、５の記載ならびに当該技術分野の技術常識からみて、絶縁基板と絶縁枠体は多層誘電体基板を構成しているから、それぞれ第１の誘電体基板と第２の誘電体基板である。また、上部接地導体層はグランド導体であり、下グランド付きコプレーナ線路構造はコプレーナ線路であり、上下グランド付きコプレーナ線路構造は内層線路である。よって、高周波パッケージの高周波信号の入出力部にはフィールドスルーが形成されている。
　
　してみれば、刊行物１には、
「半導体素子が実装されるキャビティを有する多層誘電体基板から成るパッケージにおいて、第１及び第２の誘電体層基板を有し、キャビティの内外を接続するために、第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上に第２の誘電体層が積層された内層線路とからなるフィードスルーが形成され、第２の誘電体層の表面にグランド導体を有し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における線路の信号導体の両側に形成されたキャスタレーション導体を有し、前記キャスタレーション導体は、前記第２の誘電体層に中央部に向かって深く形成された凹部に取着され、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続する高周波パッケージ。」の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されているものと認められる。
　
　また、刊行物１には図面とともに以下の事項も記載されている。
　
（ｆ）「【００１９】・・・上部接地導体層27とキャスタレーション導体32・32と同一面接地導体層25・25と貫通導体33・33と下部接地導体層26とにより、高周波信号を伝送する線路導体24を取り囲むようにして接地状態の連続した導体が形成されていることから、この部分の線路構成が疑似導波管線路・・・」（段落【００１９】）、
　
（ｇ）「【００２８】本発明の高周波回路用パッケージの作製にあたっては、例えば絶縁基板21および絶縁枠体22がガラスセラミックスから成る場合であれば、まず絶縁基板21となるガラスセラミツクスのグリーンシートを準備し、これに所定の打ち抜き加工を施して貫通導体となる貫通孔を形成した後、スクリーン印刷法により銅や銀などの低電気抵抗の導体ペーストを貫通孔に充填するとともに所定の線路導体パターンおよび導体層パターンの形状に印刷塗布する。次いで、別途準備したガラスセラミックスのグリーンシートをその側面にキャスタレーション導体32を形成する凹部が形成されるようにして枠状に打ち抜くとともに、絶縁基板21となるグリーンシートの上面に高周波用半導体素子28の収容部29が形成されるようにして積層して密着し、最後にこれらを約1000℃で一体焼成することにより製作される。」（段落【００２８】）、
　
（ｈ）「【００２９】また、キャスタレーション導体32間のギャップｇは、下記式の範囲で表わされるギャップｇ0 よりも小さな値としておくと、共振による高周波信号の減衰を避けることができるため、線路導体24を伝送させる高周波信号の周波数において、その伝送特性を優れたものとすることができる。ｇ0 ＝Ｃ0 ／２ｆ・√εreff　ただし、ｇ0 は共振の発生するキャスタレーション導体32間ギャップ、Ｃ0 は光速、ｆは高周波信号の周波数、εreffは絶縁枠体22および絶縁基板21の比誘電率を合成した比誘電率である。」（段落【００２９】）。
　
　また、刊行物２（特開平５−１７５３５６号公報）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
（ｉ）「【０００７】【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るメタルウォールパッケージに用いるセラミック端子部の斜視図、図２は平面図、図３は正面図である。１２はセラミック端子部の基体を構成するセラミック体で、前述した従来のメタルウォールパッケージで用いると同様にセラミック体１２の上面中央部に突縁を設けている。１４はセラミック体１２に設けた信号線メタライズである。信号線メタライズ１４は突縁部分の下面を通過してセラミック体１２の両側に露出する。・・・」（段落【０００７】）、
　
（ｊ）「【０００８】・・・ビアポール２０は図１、２のように信号線メタライズ１４に沿ってその両側に所定間隔をあけて配置する。セラミック体１２の突縁部についても図３に示すように上下に貫通させてビアポール２０を設ける。このようにビアポール２０を所定間隔をおいて配列することによって、信号線メタライズ１４の両側に小柱状の導体が植立するかたちとなる。突縁の上面およびセラミック体１２の下面、セラミック体の側面２２には従来例と同様にメタライズを施す。・・・」（段落【０００８】）、
　
（ｋ）「【００１０】・・・図２に示すように信号線メタライズ１４を形成した面と同一面については信号線メタライズ１４と平行に帯状に連続してメタライズを施すようにしてもよい。このように帯状メタライズ部２４で信号線メタライズ１４を挟むように配置すれば、コプレーナライン構造とすることができ・・・」（段落【００１０】）。
　
　上記（ｉ）−（ｋ）の記載および当該技術分野の技術常識からみて、ビアポールはビアホールのことであり、信号線メタライズ１４の突縁部分の下面を通過する部分は内層線路であるから、刊行物２には、「コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続すること」が記載されている。
　
　また、刊行物３（特開平６−２２４６０４号公報）には、図面とともに以下の事項が記載されている。
　
（ｌ）「【０００７】・・・高周波用信号線路においては、信号線路１０両側にそれぞれ複数本並べて備えたビア５０からなる擬似グランド壁５２間の間隔が広く空いているために、それらの擬似グランド壁５２で囲まれた信号線路１０の寄生共振周波数が、信号線路１０を伝わる高周波信号帯域内にあって、信号線路１０を伝わる高周波信号により、信号線路１０に寄生共振が生じてしまい、信号線路１０を高周波信号を伝送損失少なく伝えることができなくなる・・・」（段落【０００７】）。
　
３−３　対比・判断
３−３−１　本件発明１
　本件発明１と引用発明を対比すると、本件発明１の「金属電極」と引用発明の「キャスタレーション導体」は、第２の誘電体層表面のグランド導体とコプレーナ線路のグランド導体とを接続するから、ともに「グランド接続導体」である。
　
　してみれば、本件発明１と引用発明は、
「半導体素子が実装されるキャビティを有する多層誘電体基板から成るパッケージにおいて、第１及び第２の誘電体層基板を有し、キャビティの内外を接続するために、第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上に第２の誘電体層が積層された内層線路とからなるフィードスルーが形成され、第２の誘電体層の表面にグランド導体を有し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における線路の信号導体の両側に形成されたグランド接続導体を有し、前記グランド接続導体は、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続する高周波パッケージ。」で一致し、以下の点で相違している。
　
（相違点１）本件発明１が「コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続」するのに対し、引用発明がそのような構成をもつのか明らかでない点。
　
（相違点２）グランド接続導体に関し、本件発明１が「金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状」であるのに対し、引用発明では「キャスタレーション導体は、前記第２の誘電体層に中央部に向かって深く形成された凹部に取着」される点。
　
　上記相違点１について検討すると、刊行物２には「コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続すること」が記載されており、刊行物２はメタルウォールパッケージ（高周波パッケージ）の高周波信号の入出力部に関するものであるから、上記刊行物２記載のものを引用発明の高周波信号の入出力部に適用することは当業者が容易に想到し得たことである。
　
　次に、上記相違点２について検討する。例えば特開平７−３８２１７号公報（段落【００２９】、図６参照）に記載されるように、セラミック基板（誘電体層基板）の側面に半円柱状の電極を形成することが本願出願前周知であることを考慮すれば、引用発明において「中央部に向かって深く形成された凹部」の形状として半円柱状を選択することは当業者が適宜なし得た事項である。そして、上記（ｅ）のように「凹部は、・・・できる限り深く形成することが望ましい」から、できる限り深く形成するために引用発明において凹部およびキャスタレーション導体を大きくし、ビアホールのサイズより大きい半円柱状とすることに格別の発明力を要したとは認められない。
　
　したがって、本件発明１は、当業者が刊行物１、２の記載および周知技術に基いて容易に発明をすることができたものである。
　
３−３−２　本件発明２
　本件発明２と引用発明を比較すると、上記相違点１、２に加え以下の点で相違している。
　
（相違点３）本件発明２は、「コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面と、該接続界面と最短距離の前記ビアホールの中心との距離ｌは、０＜ｌ＜ｃ／２ｆ√εr（但し、ｃ、ｆ、εr はそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の比誘電率）を満たす」のに対し、引用発明ではそのような限定がない点。
　
　上記相違点３について検討する。刊行物１には上記（ｆ）のように「上部接地導体層27とキャスタレーション導体32・32と同一面接地導体層25・25と貫通導体33・33と下部接地導体層26とにより、高周波信号を伝送する線路導体24を取り囲むようにして接地状態の連続した導体が形成されていることから、この部分の線路構成が疑似導波管線路」と記載され、また、刊行物３には上記（ｌ）のように「高周波用信号線路においては、信号線路１０両側にそれぞれ複数本並べて備えたビア５０からなる擬似グランド壁５２間の間隔が広く空いているために、それらの擬似グランド壁５２で囲まれた信号線路１０の寄生共振周波数が、信号線路１０を伝わる高周波信号帯域内にあって、信号線路１０を伝わる高周波信号により、信号線路１０に寄生共振が生じてしまい、信号線路１０を高周波信号を伝送損失少なく伝えることができなくなる」と記載されている。そして、高周波信号の伝送損失（減衰）を少なくするための条件として刊行物１に上記（ｈ）のように「キャスタレーション導体32間のギャップｇは、下記式の範囲で表わされるギャップｇ0 よりも小さな値としておくと、共振による高周波信号の減衰を避けることができるため、線路導体24を伝送させる高周波信号の周波数において、その伝送特性を優れたものとすることができる。ｇ0 ＝Ｃ0 ／２ｆ・√εreff　ただし、ｇ0 は共振の発生するキャスタレーション導体32間ギャップ、Ｃ0 は光速、ｆは高周波信号の周波数、εreffは絶縁枠体22および絶縁基板21の比誘電率を合成した比誘電率」と記載されている。
　
　上記（ｆ）の「疑似導波管線路」のうち、上部接地導体層、キャスタレーション導体、同一面接地導体層、貫通導体および下部接地導体層は、接地状態の連続した導体であるから、当業者の技術常識からみて、「疑似グランド壁」である。上記（ｌ）のように「疑似グランド壁」の構成要素間の間隔が広く空いていると高周波信号の伝送損失が生じるから、ビアホールと接続界面との距離を上記（ｈ）のようにｇ0 より小さな値に限定することは当業者が容易に想到し得たことであり、その際に、ビアホール（円）との距離を、円周上の点との距離とするか、中心との距離とするかは当業者が適宜決定し得た事項にすぎない。
　
　したがって、本件発明２は、当業者が刊行物１−３の記載および周知技術に基いて容易に発明をすることができたものである。
　
３−３−３　本件発明３
　本件発明３と引用発明を比較すると、上記相違点１−３に加え、以下の点で相違している。
　
（相違点４）本件発明３は「多層誘電体基板から成るパッケージは、一体同時焼成多層セラミックによって形成されている」のに対し、引用発明が一体同時焼成多層セラミックによって形成されているのか明らかでない点。
　
　上記相違点４について検討すると、刊行物１には上記（ｇ）のように「絶縁基板21および絶縁枠体22がガラスセラミックスから成る場合であれば、まず絶縁基板21となるガラスセラミツクスのグリーンシートを準備し、・・・次いで、別途準備したガラスセラミックスのグリーンシートを・・・高周波用半導体素子28の収容部29が形成されるようにして積層して密着し、最後にこれらを約1000℃で一体焼成することにより製作される。」と記載されており、引用発明を一体同時焼成多層セラミックによって形成することは当業者が容易になし得たことである。
　
　したがって、本件発明３は、当業者が刊行物１−３の記載および周知技術に基いて容易に発明をすることができたものである。
　
３−４　むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１−３についての特許は、特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１月２３日（２００４．１．２３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
高周波パッケージ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　半導体素子が実装されるキャビティを有する多層誘電体基板から成るパッケージにおいて、第１及び第２の誘電体層基板を有し、キャビティの内外を接続するために、第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上に第２の誘電体層が積層された内層線路とからなるフィードスルーが形成され、第２の誘電体層の表面にグランド導体を有し、コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における線路の信号導体の両側に形成された金属電極を有し、
　
前記金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状であり、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続することを特徴とする
　
【請求項２】
　【数１】
（但し、ｃ、ｆ、εｒはそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の比誘電率）を満たすことを特徴とする
請求項１に
　
【請求項３】
請求項１又は２に
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、高周波パッケージに関し、特に、フィードスルーを有する高周波パッケージに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　コプレーナ線路が用いられるパッケージは、ＭＭＩＣをフリップチップ実装するのに適している。低コストが期待できるパッケージに関する文献として、多層基板から成るセラミックパッケージには、例えば、Ｄ．Ｒ．Ｄｅｃｋｅｒ等の文献「ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｐａｒｔ　Ｂ、Ｖｏｌ．２０、ｐｐ．２７−３３、１９９７」がある。
　【０００３】
　図８〜１１は、従来のセラミックパッケージの構造を示す図であり、図８はセラミックパッケージの概観図、図９はフィードスルーの斜視図、図１０はフィードスルーの上面図、図１１は図１０中の一点鎖線Ｃ−Ｃ’で見た断面図である。
　【０００４】
　セラミックパッケージ１は、半導体素子２を実装するキャビティ３とキャビティ３の内外を接続するフィードスルー４とから構成される。フィードスルー４はコプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとに分けられ、信号導体５、第１層１ａの裏面グランド導体６ａ、コプレーナ線路４ａのグランド導体６ｂ、第２層１ｂの表面グランド導体６ｃから構成される。
　【０００５】
　キャビティ３は上蓋７によって密閉され、気密保持される。グランドの共通化のために、グランド導体６ａとグランド導体６ｂとを接続するビアホール８ａ、グランド導体６ａとグランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを接続するビアホール８ｂが、信号の伝搬方向に沿って複数個形成される。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　従来のセラミックパッケージの構造では、コプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとの接続界面ｃ−ｃ’から、第１層１ａと第２層１ｂを貫通して形成される一番端のビアホール８ｂの中心までの距離ｌが信号の波長に対して大きくなると、界面ｃ−ｃ’と一番端のビアホール８ｂとの間から、コプレーナ線路４ａのグランド導体６ｂと第２層１ｂの表面グランド導体６ｃとから構成される平行平板内に、外方向へ伝搬するモードで信号が放射される。従来のセラミックパッケージは、このような信号の放射によりフィードスルー４における伝送特性が劣化することが本発明者の検討で明らかになった。
　【０００７】
　例えば、従来例では、比誘電率７．１の誘電体基板で形成されたフィードスルーに６０ＧＨｚまでの信号を伝送する場合、距離ｌは０．３ｍｍ以下である必要がある。しかし、このような距離でビアホールを形成することは、製造上、クラックが入ることなどにより歩留まりが悪くなる。そのため、距離ｌをあまり小さく（〜０．４ｍｍ程度に）することは困難であり、製造上の歩留まりや高周波での伝送特性の劣化等で問題があった。
　【０００８】
　（発明の目的）
　本発明の目的は、高周波において伝送特性が劣化することなく、製造上も容易に形成できるフィードスルー構造をもつ高周波パッケージを提供することにある。
　【０００９】
　
本発明の高周波パッケージは、半導体素子が実装されるキャビティを有する多層誘電体基板から成るパッケージにおいて、第１及び第２の誘電体層基板を有し、キャビティの内外を接続するために、第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上に第２の誘電体層が積層された内層線路とからなるフィードスルーが形成され、第２の誘電体層の表面にグランド導体を有し、コプレーナ線路と内層線路との接続界面から離れたところで、表面のグランド導体と内層線路のグランド導体とを信号導体に沿って複数のビアホールによって接続し、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における線路の信号導体の両側に形成された金属電極を有し、
　
前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面における信号導体の両側の金属電極は、前記ビアホールのサイズより大きい半円柱状であり、
　
前記両側の金属電極は、前記グランド導体と前記コプレーナ線路のグランド導体とを接続することを特徴とする。
　【００１０】
　【００１１】
　【００１２】
　【００１３】
　
また、前記コプレーナ線路と前記内層線路との接続界面と、該接続界面と最短距離の前記ビアホールの中心との距離ｌは、
　【００１４】
　【数２】
（但し、ｃ、ｆ、εｒはそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の誘電率）を満たすことを特徴とする。
　【００１５】
　また、前記高周波パッケージは、一体同時焼成多層セラミックによって形成されていることを特徴とする。
　【００１６】
　（作用）
　第１の誘電体層上のコプレーナ線路と、前記コプレーナ線路上の第２の誘電体層の積層による内層線路とにより形成したフィードスルーから、外方向へ伝搬する信号放射を、コプレーナ線路と内層線路との接続界面における信号導体の両側に形成された金属電極により抑制する。
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　本発明の高周波パッケージの第１の実施の形態について、図１〜図４を使用して詳細に説明する。
　【００１８】
　図１〜図４は、本実施の形態の構成を示す図であり、図１はセラミックパッケージの概観図、図２はフィードスルーの斜視図、図３はフィードスルーの上面図、図４は図３中の一点鎖線Ａ−Ａ’で見た断面図である。
　【００１９】
　セラミックパッケージ１は、半導体素子２を実装するキャビティ３とキャビティ３の内外を接続するフィードスルー４とから構成される。フィードスルー４はコプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとに分けられ、信号導体５、第１層１ａの裏面グランド導体６ａ、コプレーナ線路４ａのグランド導体６ｂ、第２層１ｂの表面グランド導体６ｃから構成される。キャビティ３は上蓋７によって密閉され、気密保持される。グランドの共通化のために、グランド導体６ａとグランド導体６ｂとを接続するビアホール８ａ、グランド導体６ａとグランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを接続するビアホール８ｂが、信号の伝搬方向に沿って複数個形成される。本実施の形態では、この際、コプレーナ線路４ａ、内層線路４ｂ部分での平行平板モードへの漏洩を抑制するために、ビアホール８ａ、８ｂの信号の伝搬方向の中心間隔ｌｐ１、ｌｐ２は、それぞれ下式（１）、（２）を満たすことが望ましい。
　【００２０】
　【数３】
　（但し、ｃ、ｆ、εｒはそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の比誘電率）また、本実施の形態では、コプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとの接続界面ａ−ａ’に、グランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを接続する半円柱の金属電極（端面電極）９を信号導体５の両側に形成する。この際、端面電極９の信号導体５側の端はビアホール８ａ、８ｂの端と揃えることが望ましい。グランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを端面電極９によって接続しない場合にも、端面電極９による効果はあるが、接続する方がより効果的である。更に、信号導体５の両側に形成される端面電極９を接続界面ａ−ａ’に沿ってそれぞれ複数個形成すると、信号導体５に対して、端面電極９の外側から回り込む電磁界を抑制する上で、より効果的である。
　【００２１】
　図１２は、端面電極９が無い場合（ｌ＝０．３ｍｍ）と、端面電極９が有る場合（ｌ＝０．６ｍｍ）のフィードスルー４の放射損失を示す図である。図１２に示す放射損失は、端面電極半径０．２ｍｍ、ビアホール半径０．１ｍｍ、比誘電率７．１とした場合の例を示す図である。ここで距離ｌは接続界面ａ−ａ’から一番端のビアホール８ｂの中心までの距離である。
　【００２２】
　図１２に見られるように、端面電極が無い場合に比べて端面電極９を設けることにより放射損失が大幅に低減されることが分かる。また、放射損失は特定の周波数で極値をとっているが、この周波数は、端面電極が有る場合、無い場合とで、距離ｌがそれぞれ１／２波長、１／４波長程度に相当する周波数である。
　【００２３】
　端面電極９が有る場合には、距離ｌが下式（３）を満たすようにすることにより、極値をとる周波数を信号周波数の帯域外にすることができ、フィードスルー４の放射損失を低減することが可能となる。端面電極９を設けることにより、従来例で示された端面電極が無い場合に比べて距離ｌを２倍大きく取ることができる。従って、性能を落とすことなく、製造上の余裕をもってビアホール８ｂを形成することが可能となる。
　【００２４】
　【数４】
（但し、ｃ、ｆ、εｒはそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の比誘電率）また、周波数が高くなると、ビアホール８ｂとグランド６ａ、６ｂ、６ｃとから形成される導波管構造を伝搬する高次モードが存在する。このため、コプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとの接続界面ａ−ａ’における不連続によって、信号モードが高次モードに変換され、伝送特性が劣化する。この高次モードを遮断するためには、ビアホール８ａ、８ｂの信号の伝搬方向と直交する方向の中心間隔ｗは式（４）を満たすことが望ましい。
　【００２５】
　【数５】
　（但し、ｃ、ｆ、εｒはそれぞれ、光速、信号周波数、誘電体基板の比誘電率）ここでは、端面電極９の形状として半円柱状の例を示したが、端面電極９の形状については特にこれに限定されるものではない。但し、円柱の場合には、ストレスによるクラックが入りにくいという利点がある。
　【００２６】
　本実施の形態の構造は、ビアホール８ａ、８ｂの穴開けと同時に端面電極９の穴を形成し、次に、金属ペーストをその穴に充填し、最後にキャビティ３を形成するためのくり抜き工程によって形成される。また、端面電極９の端とビアホール８ａ、８ｂの端とを揃えた場合にも、ビアホール８ａ、８ｂの中心間隔ｗを０．５ｍｍ程度にまでできる。図１３は、高次モードの遮断周波数と中心間隔ｗとの関係を示す図である。例えば、比誘電率７．１の誘電体基板を使用した場合、１１０ＧＨｚ程度まで、挿入損失を劣化することなく伝送することが可能である。
　【００２７】
　端面電極９のサイズ（例えば円柱の場合の直径）はビアホール８ａ、８ｂに比べて大きくても良い。大きくすることで、端面に形成する際の歩留まり向上と安定したグランド間の接続が可能となる。また、条件式（３）は十分条件であるので、端面電極９を大きくすることで、距離ｌの区間に占める導体の割合が大きくなるために、距離ｌを大きくとることができる。更に、一体形成の場合には、端面電極９による確実なグランド間の接続が可能となる。
　【００２８】
　次に、本発明の高周波パッケージの第２の実施の形態について、図５〜７を使用して詳細に説明する。
　【００２９】
　図５〜７は、本実施の形態の構造を示す図であり、図５はフィードスルーの斜視図、図６はフィードスルーの上面図、図７は図６中の一点鎖線Ｂ−Ｂ’で見た断面図である。
　【００３０】
　フィードスルー４はコプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとに分けられ、信号導体５、第１層１ａの裏面グランド導体６ａ、コプレーナ線路４ａのグランド導体６ｂ、第２層１ｂの表面グランド導体６ｃから構成される。グランドの共通化のために、グランド導体６ａとグランド導体６ｂとを接続するビアホール８ａ、グランド導体６ａとグランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを接続するビアホール８ｂが、信号の伝搬方向に沿って複数個形成される。この際、コプレーナ線路４ａ、内層線路４ｂ部分での平行平板モードへの漏洩を抑制するために、ビアホール８ａ、８ｂの信号の伝搬方向の中心間隔ｌｐ１、ｌｐ２は、それぞれ式（１）、（２）を満たすことが望ましい。
　【００３１】
　コプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとの接続界面ｂ−ｂ’において、グランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを接続するように信号導体５の両側の接続界面ｂ−ｂ’をメッキするなどして界面金属１０を形成する。グランド導体６ｂとグランド導体６ｃとを界面金属１０によって接続しない場合にも、界面金属１０による効果はあるが、接続する方がより効果的である。この界面金属１０によって、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。この際、接続界面から内層線路４ｂに形成される一番端のビアホールの中心までの距離ｌは式（３）を満たす必要がある。
　【００３２】
　また、周波数が高くなると、ビアホール８ｂとグランド導体６ａ、６ｂ、６ｃとから形成される導波管構造を伝搬する高次モードが存在し、コプレーナ線路４ａと内層線路４ｂとの接続界面ｂ−ｂ’における不連続によって、信号モードが高次モードに変換され、伝送特性が劣化する。この高次モードを遮断するために、ビアホール８ｂの信号の伝搬方向と直交する方向の中心間隔ｗは式（４）を満たすことが望ましい。本実施の形態の界面金属１０の構造は、第２層１ｂに関してビアホール８ｂを形成する以外に加工をする必要がなく、製造上容易に形成でき、歩留まりの向上が期待される。
　【００３３】
　以上、第１、２の実施の形態では、パッケージの材質としてセラミックを使用する例を示したが、多層誘電体基板からなるパッケージとしては、一体同時焼成多層セラミックによって形成するように構成することができる。また、パッケージの材質としてセラミックに代え多層構造が形成可能な他の無機または有機材料で構成することが可能である。
　【００３４】
　【発明の効果】
　本発明によれば、高周波パッケージのキャビティ内外を接続するためのフィードスルーにおける、コプレーナ線路と内層線路との接続界面の信号導体の両側に金属電極を設けた構成としているので、信号の放射を抑制することができフィードスルーの伝送特性を改善することが可能である。
　【００３５】
　特に、コプレーナ線路と内層線路との接続界面と内層線路に形成される端部のビアホールとの間隙を大きくしても信号の放射が抑制されるので、当該端部のビアホールは余裕を持って前記接続界面から離れた位置に設けることが可能であり、ビアホールの形成が容易であり、製造上の歩留まりの向上が期待でき高性能ミリ波モジュールの量産に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の第１の実施の形態の高周波パッケージの概観図である。
　【図２】第１の実施の形態のフィードスルーの斜視図である。
　【図３】第１の実施の形態のフィードスルーの上面図である。
　【図４】図３における一点鎖線Ａ−Ａ’の断面図である。
　【図５】本発明の第２の実施の形態のフィードスルーの斜視図である。
　【図６】第２の実施の形態のフィードスルーの上面図である。
　【図７】図６における一点鎖線Ｂ−Ｂ’の断面図である。
　【図８】従来例のセラミックパッケージの概観図である。
　【図９】従来例のフィードスルーの斜視図である。
　【図１０】従来例のフィードスルーの上面図である。
　【図１１】図１０に示す一点鎖線Ｃ−Ｃ’の断面図である。
　【図１２】端面電極によるフィードスルーの放射損失低減の効果を示す図である。
　【図１３】ビアの中心間隔Ｗと高次モードの遮断周波数との関係を示す図である。
　【符号の説明】
　１　セラミックパッケージ
　１ａ、１ｂ　誘電体層
　２　半導体素子
　３　キャビティ
　４　フィードスルー
　４ａ　コプレーナ線路
　４ｂ　内層線路
　５　信号導体
　６ａ、６ｂ、６ｃ　グランド導体
　７　上蓋（金属）
　８ａ、８ｂ　ビアホール（金属）
　９　端面電極
　１０　界面金属