(57)【要約】高周波回路基板は、誘電体基板１と、線路導体３とを具備する。線路導体３は、誘電体基板１の表面に形成され、一端に線幅を広くした幅広部３ａと、複数の幅広部３ａの間に配置された幅狭部３ｂとを有した接続端を有する。接続端における容量成分の増加を抑制しつつ、接続する線路導体同士のアライメント精度の許容範囲が広い高周波回路基板となる。
2015029942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に、他の接続導体の一端が接続される接続端を有し、該接続端に、線幅が広い複数の幅広部と、複数の該幅広部の間に配置された該幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有した線路導体を具備する高周波回路基板。
【請求項２】
第１線路導体を有する第１誘電体基板と第２線路導体を有する第２誘電体基板とが、前記第１線路導体の一端と前記第２線路導体の一端とを重ねて積層されて、前記第１線路導体と前記第２線路導体とが接続された接続部を有する線路導体を具備する高周波回路基板であって、前記接続部が、線幅が広い複数の幅広部と、該幅広部の間に配置された該幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有していることを特徴とする高周波回路基板。
【請求項３】
前記幅広部は、前記線路導体から幅方向に離れるに従って前記線路導体の線路方向の幅が狭くなる形状を有することを特徴とする請求項１または２記載の高周波回路基板。
【請求項４】
前記幅狭部の線幅は、前記接続端または前記接続部を除く部分の前記線路導体の線幅よりも狭いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高周波回路基板。
【請求項５】
前記線路導体は、前記接続端または前記接続部に隣接した位置に、線幅を狭くした第２幅狭部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の高周波回路基板。
【請求項６】
高周波半導体素子が収納される容器の入出力部に、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の高周波回路基板が用いられていることを特徴とする高周波半導体パッケージ。
【請求項７】
請求項６記載の高周波半導体パッケージと、前記容器内に収納され、前記高周波回路基板の前記線路導体に接続された高周波半導体素子とを有することを特徴とする高周波半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号が伝送される信号線路が形成された高周波回路基板に関し、特に信号線路同士の接続部に特徴を有する高周波回路基板、これを用いた高周波半導体パッケージおよび高周波半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波帯やミリ波帯等の高周波信号線路同士を接続する際は、２本の信号線路同士を一直線に配置して接続するのが好ましい。しかしながら、実際は、信号線路同士を一直線上に精確に並べて接続するのは容易なことではない。【０００３】
従来、線路導体の接続端に線路導体よりも幅の広い接続パッドを設ける方法がよく用いられる（例えば、特許文献１参照）。接続パッドは、信号線路同士の位置が食い違い、精確に一直線に並んでいない信号線路同士を導通させる。【０００４】
図８に示すように、第１の信号線路１００の端部に第１の接続パッド１０１が設けられ、第２の信号線路１０２の端部には第２の接続パッド１０３が設けられている。そして、第１の線路導体１００と第２の線路導体１０２とは、ボンディングワイヤ等の接続線路１０４を介して接続される。【０００５】
図８に於いては、第１の信号線路１００と接続線路１０４と第２の信号線路１０２とが一直線上に並ぶように配置されている。しかし、これらが一直線上に配置されなかった場合には、例えば、接続線路１０４が第１の信号線路１０１および第２の信号線路１０２の中心線から外れた位置に配置された場合、第１の信号線路１００と第２の信号線路１０２とは接続線路１０４を介して導通が取れなくなってしまう場合がある。【０００６】
ところが、第１の接続パッド１０１および第２の接続パッド１０３が第１の信号線路１００および第２の信号線路１０２よりも広い幅で設けられているため、接続線路１０４の偏心が、これら第１の接続パッド１０１および第２の接続パッド１０３の幅以内であれば、第１の信号線路１００と第２の信号線路１０２とは接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１８６７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、周波数が高い高周波信号を伝送する信号線路において、接続パッド１０１，１０３が配置される部分におけるインピーダンスは、高周波線路の特性インピーダンスとは異なる。それ故に、信号線路１００，１０２の伝送特性を劣化させる原因となってしまう。【０００９】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、高周波線路を接続する際に、著しいインピーダンス不整合を招来せずに、線路導体の接続を容易に行なえる線路導体を有する高周波回路基板、ならびにこれを用いた高周波半導体パッケージおよび高周波半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る高周波回路基板は、一端に、他の接続導体の一端が接続される接続端を有している。そして、この接続端に、線幅が広い複数の幅広部と、複数の幅広部の間に配置された幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有した線路導体を具備している。【００１１】
また、本発明の一実施形態に係る高周波回路基板は、第１線路導体を有する第１誘電体基板と、第２線路導体を有する第２誘電体基板とが前記第１線路導体の一端と前記第２線路導体の一端とを重ねて積層された高周波回路基板である。高周波回路基板は、前記第１線路導体と前記第２線路導体とが重ねて接続された接続部を有する。そして、前記接続部は、線幅が広い複数の幅広部と、この幅広部の間に配置されたこの幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有している。【００１２】
上記高周波回路基板において、前記幅広部は、前記線路導体から幅方向に離れるに従って前記線路導体の線路方向の幅が狭くなる形状を有してもよい。【００１３】
また上記高周波回路基板において、前記幅狭部の線幅は、前記接続端または前記接続部を除く部分の前記線路導体の線幅よりも狭いものとしてもよい。【００１４】
また上記高周波回路基板において、前記線路導体は、前記接続端または前記接続部に隣接した位置に、線幅を狭くした第２幅狭部を有してもよい。【００１５】
本発明の一実施形態に係る高周波半導体パッケージは、高周波半導体素子が収納される容器の入出力部に、上記いずれか１つの高周波回路基板が用いられていることを特徴とする。【００１６】
本発明の一実施形態に係る高周波半導体装置は、上記高周波半導体パッケージと、前記容器内に収納され、前記高周波回路基板の前記線路導体に接続された高周波半導体素子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る高周波回路基板は、接続端に、線幅が広い複数の幅広部と、複数の幅広部の間に配置された幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有した線路導体を具備していることから、接続する線路導体同士の位置精度の許容範囲を保ちながら、接続端の容量成分を少なくすることができ、線路導体に著しいインピーダンス不整合を生じないものとすることができる。【００１８】
また、本発明の一実施形態に係る高周波回路基板は、第１線路導体と第２線路導体とが接続された接続部は、線幅が広い複数の幅広部と、この幅広部の間に配置された幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有していることから、接続部に生じる容量成分が少なく、線路導体に著しいインピーダンス不整合が生じないようにすることができる。【００１９】
上記高周波回路基板において、幅広部が、線路導体から幅方向に離れるに従って線路導体の線路方向の幅が狭くなる形状を有する場合、幅広部によって生じるインピーダンス不整合を少なくすることができる。【００２０】
また上記高周波回路基板において、幅狭部の線幅を、線路導体の接続端または接続部を除く線路導体の線幅よりも狭い場合には、幅広部の容量成分によって生じるインピーダンス不整合を少なくすることができる。【００２１】
また上記高周波回路基板において、線路導体は、接続端または接続部の外側の幅広部に隣接した位置に、線幅を狭くした第２幅狭部を有する場合には、第２幅狭部のインピーダンスを高くし、幅広部における低いインピーダンスを補償して、線路方向のインピーダンス不整合を少なくすることができる。【００２２】
本発明の一実施形態に係る高周波半導体パッケージは、高周波半導体素子が収納される容器の入出力部に、上記いずれか１つの高周波回路基板が用いられていることから、高周波信号の入出力特性に優れた高周波半導体パッケージとすることができる。【００２３】
本発明の一実施形態に係る高周波半導体装置は、上記高周波半導体パッケージと、容器内に収納され、高周波回路基板の線路導体に接続された高周波半導体素子とを有することから、高周波特性に優れた高周波装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す高周波回路基板およびこれに接続される電気回路基板を示す分解斜視図である。
【図２Ａ】表面に線路導体が形成された誘電体基板の配線パターンを示す平面図である。
【図２Ｂ】裏面に線路導体が形成された誘電体基板の配線パターンを示す透視平面図である。
【図２Ｃ】図２Ａの誘電体基板と図２Ｂの誘電体基板とを積層したものを示す透視平面図である。
【図３Ａ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｂ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｃ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｄ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｅ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｆ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｇ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｈ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｉ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図３Ｊ】線路導体の実施の形態の他の例を示す要部平面図である。
【図４Ａ】線路導体の実施の形態のさらに他の例を示す要部平面図である。
【図４Ｂ】線路導体の実施の形態のさらに他の例を示す要部平面図である。
【図５】本発明の高周波半導体パッケージの実施の形態の一例を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の高周波半導体装置の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る高周波回路基板の反射損失をシミュレーションで求めた線図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に係る高周波回路基板の挿入損失をシミュレーションで求めた線図である。
【図８】従来の高周波回路基板の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に係る高周波回路基板について、以下に詳細に説明する。図１は高周波回路基板とこれに接続される電気回路基板との実施の形態の一例を示す分解斜視図である。
【００２６】
高周波回路基板には、誘電体基板１の表面に線路導体３が形成されている。一方、電気回路基板には、誘電体基板２の裏面に線路導体４が形成されている。電気回路基板の線路導体４は誘電体基板２の裏面（図中、誘電体基板２の下面）に形成されている。図１において、線路導体４は誘電体基板２を透視した形で示されている。誘電体基板２は二点鎖線で示されている。線路導体４は線路導体３に接続される他の接続導体となる。
【００２７】
なお、誘電体基板１または誘電体基板２の表面に線路導体３または線路導体４が形成されることは必須なことではない。例えば、線路導体３または線路導体４が金属板様のもので形成され、誘電体基板１または誘電体基板２によって支持されていなくてもよい。
【００２８】
そして、線路導体３は、線路導体４が接続される接続端に線路導体３の線幅よりも広い幅広部３ａが形成されている。接続端とは、線路導体３の一端であって、線路導体４の一端と重ねられて線路導体４と接続される部分である。接続端において、複数の幅広部３ａの間には幅広部３ａよりも幅の狭い幅狭部３ｂが形成されている。
【００２９】
図１において、幅広部３ａは、線路導体３の線路方向に沿って２つが隣接するように形成されている。幅広部３ａは、２以上の複数を隣接させるように形成され、それら幅広部３ａの間に幅狭部３ｂが形成される。このような接続端が接続パッドとして用いられる。接続端の容量成分を少なくする観点および接合力を確保する観点からは、幅広部３ａおよび幅狭部３ｂの数を多くし過ぎると不利になる傾向がある。
【００３０】
線路導体４と線路導体３とは、線路導体４を線路導体３の接続端に重ねて、線路導体４と線路導体３とを銀（Ａｇ）ろう、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田やＡｇエポキシ（Ａｇの金属粉末を含有するエポキシ樹脂）等の導電性接合材等で接合すればよい。接合位置に関しては、線路導体４の端が線路導体３の上記の一端と反対側に位置する他端側の一番奥に形成されている幅広部３ａと重なり合うように接合するのが好ましい。線路導体４の端が一番奥の幅広部３ａを超えて線路導体３に接合されてもよいが、好ましくは、一番奥の幅広部３ａの形成範囲内に線路導体４の端を配置するのがよい。
【００３１】
線路導体３に幅広部３ａが設けられているので、その分、線路導体４が線路導体３の中心からずれて配置されても線路導体４と線路導体３との導通を確保することができる。線路導体４の線路方向と線路導体３の線路方向とが平行ではなく、少し角度をもって配置されたとしても、線路導体３の両側に突出する幅広部３ａが接続端に少なくとも２つ設けられているので、導通を確保することができる。また、線路導体３と線路導体４との接続抵抗が大きくなり過ぎないように接続することができる。
【００３２】
この場合、線路導体３または線路導体４は、接地導体５，６等との間で容量成分を生ずる。ところが、線路導体３の接続端が複数の幅広部３ａに分けて形成されているとともに、複数の幅広部３ａの間には幅広部３ａよりも幅の狭い幅狭部３ｂが形成されているので、線路導体３の接続端における容量成分の増加を抑えることができる。
【００３３】
次に、本発明の一実施形態に係る線路導体３，４を高周波用多層回路基板に用いた例について説明する。
【００３４】
図２Ａは、表面に線路導体４が形成された誘電体基板２を示す平面図である。図２Ｂは、裏面に線路導体３が形成された誘電体基板１を示す透視平面図である。線路導体３は誘電体基板１の裏面に形成されており、誘電体基板１を透視した状態の形状が示されている。誘電体基板１は二点鎖線で示されている。図２Ｃは、これら誘電体基板２に誘電体基板１を積層した状態を示す透視平面図である。誘電体基板１は二点鎖線で示されている。
【００３５】
誘電体基板１は第１誘電体基板１、線路導体３は第１線路導体３、誘電体基板２は第２誘電体基板２、線路導体４は第２線路導体４とも呼称するが、以下説明では、符合によって区別可能なので、単に誘電体基板１、線路導体３、誘電体基板２、線路導体４と記す。
【００３６】
かかる高周波回路基板は、図２Ｃに示すように、線路導体３を有する誘電体基板１と線路導体４を有する誘電体基板２とが、線路導体３の一端と線路導体４の一端とを重ね合わせて積層されたものである。すなわち高周波回路基板は、線路導体３，４が、積層された誘電体基板１および誘電体基板２の層間に形成されている。一本に繋ぎ合わされた線路導体３，４は、線路導体３と線路導体４とが接続された接続部を有する。接続部は、線路導体３の一端と線路導体４の一端とが重ねられて、互いに接続されている部分である。接続部には線幅が広い複数の幅広部３ａと、幅広部３ａの間に配置された幅広部３ａよりも線幅の狭い幅狭部３ｂとが形成されている。
【００３７】
線路導体３は、接続部に幅広部３ａを有しているので、誘電体基板１と誘電体基板２とを積層する際に多少の積層ずれが生じたとしても、線路導体３と線路導体４とを導通させることができる。
【００３８】
しかも、接続端に一体の大きな接続パッドを形成するのに対し、複数の幅広部３ａを設けて導通を確保している。複数の幅広部３ａの間には幅狭部３ｂが配置されているので、接続部の容量成分を小さくすることができ、線路導体３および線路導体４で形成される高周波線路上の大きなインピーダンス不整合を来さないようにすることができる。
【００３９】
図７Ａは、図２に示す高周波回路基板の反射損失をシミュレーションした結果をプロットした線図である。破線は、図８に示されるような従来の四角形の接続パッドを介して線路導体を接続した場合の反射損失を示す。また、実線は、本発明の一実施形態に係る高周波回路基板の反射損失を示す。接続部に幅広部３ａと幅狭部３ｂとを配置した実線で示されるシミュレーション結果の方が、反射損失が少ないことが判る。
【００４０】
図７Ｂは、同様にして求めた挿入損失のシミュレーション結果を示す線図である。破線で示される従来のものに比べ、実線で示される本発明の一実施形態に係る高周波回路基板の方が、挿入損失が少ないことが判る。
【００４１】
図１および図２に示す線路導体３は、図３Ａ，図３Ｂ，図３Ｃ，図３Ｄ，図３Ｅ，図３Ｆ，図３Ｇ，図３Ｈ，図３Ｉ，図３Ｊに示すように、様々な形状のものとすることができる。図３Ａは、幅広部３ａを２つ設けた場合を示す。図３Ｂは、複数の幅広部３ａを、２つより多く（４つ）設けた場合を示す。
【００４２】
図３Ｃ，図３Ｄは、それぞれの幅広部３ａの幅を異ならせた場合を示す。図３Ｃは、先端側（図中左側）の幅広部３ａを後端側（図中右側）の幅広部３ａよりも広い幅とした場合を示す。図３Ｄは、逆に先端側の幅広部３ａよりも後端側の幅広部３ａの幅を広くした場合を示す。
【００４３】
また、図３Ｅ，図３Ｆ，図３Ｇ，図３Ｈ，図３Ｉ，図３Ｊは、幅広部３ａの形状を線路導体３から線路導体３の幅方向に離れるに従って、線路導体３の線路方向の幅が狭くなるように形成する各例を示すものである。幅広部３ａの形状は、線路導体３のエッジから離れるに従って、直線状，曲線状またはその組合せ等、いずれでもよい。長方形の幅広部３ａとした場合に比べて、線路導体３の線路方向に対して幅広部３ａのエッジが直角に交わらず鈍角で交わることになる。鈍角で交わることによって、幅広部３ａが設けられた部位におけるインピーダンスの変化を緩やかなものにすることができる。
【００４４】
図３Ｅは、２つの幅広部３ａの内、線路導体３の先端側から２つ目（右側）の幅広部３ａの辺を傾斜させた例を示す。幅広部３ａは、線路導体３の先端と反対側の辺が幅方向に離れるに従って線路導体３の先端側に傾斜している。
【００４５】
図３Ｆは、２つの幅広部３ａの両方の辺を傾斜させた例を示す。両方の幅広部３ａは、線路導体３の先端と反対側の辺が幅方向に離れるに従って線路導体３の先端側に傾斜している。
【００４６】
図３Ｇは、２つの幅広部３ａの内、線路導体３の先端側から２つ目（右側）の幅広部３ａにおいて、両方の辺を傾斜させた例を示す。幅広部３ａの線路導体３の先端側および後端側の両方の辺が、傾斜させて設けられている。
【００４７】
図３Ｈは、２つの幅広部３ａの内、線路導体３の先端側の幅広部３ａにおいて、両方の辺を傾斜させた例を示す。幅広部３ａの線路導体３の先端側および後端側の両方の辺が、傾斜させて設けられている。
【００４８】
図３Ｉは、２つの幅広部３ａの両方とも辺を傾斜させた例を示す。両方の幅広部３ａは、線路導体３の先端側および後端側の両方の辺が、傾斜させて設けられている。
【００４９】
図３Ｊは、２つの幅広部３ａの両方とも辺を半円状または円弧状に傾斜させた例を示す。両方の幅広部３ａは、線路導体３の先端側および後端側の両方の辺が、半円状または円弧状に傾斜させて設けられている。
【００５０】
また、図４Ａに示すように、複数の幅広部３ａに挟まれる幅狭部３ｂの線路導体３の線幅は、線路導体３の接続部を除く部分の線幅よりも狭く形成してもよい。幅広部３ａに挟まれる幅狭部３ｂは、線路導体４と重ねて接合されるので、導体量が多くなり、その分、容量成分が大きくなる傾向がある。線路導体３の線幅を狭くすることによって、この容量成分の増加を少なくすることができる。
【００５１】
なお、幅狭部３ｂの線幅とは、幅狭部３ｂにおける線路導体３の線路方向に対して直角な方向の長さ、すなわち線路導体３の幅を意味する。また、幅狭部３ｂにおいて、最小の幅の値を幅狭部３ｂの線幅という。一方、幅広部３ａの線幅とは、幅広部３ａにおいて最大の幅の値を幅広部３ａの線幅という。
【００５２】
また、図４Ｂに示すように、線路導体３の、幅広部３ａが形成される接続端または接続部に隣接する位置に、線路導体３の線幅を狭くした領域３ｃを設けてもよい。接続端または接続部では幅広部３ａが形成されて、容量成分が大きくなり、インピーダンスが低くなる。そこで、接続端または接続部の隣接する位置にインピーダンスの高い領域３ｃを配置すると、接続端または接続部におけるインピーダンスの低下を補償させることができる。そして線路導体３および線路導体４によって形成される高周波線路上のインピーダンス不整合を緩和することができる。領域３ｃ部分の線幅は、例えば接続端または接続部から離れた線路導体３の線幅の７０〜８０％の幅とすればよい。
【００５３】
同様に、線路導体４においても、接続端または接続部に隣接する位置に線路導体４の線幅を狭くした導体領域４ｃを設けておくのがよい。領域３ｃまたは領域４ｃを、幅広部３ａの間の幅狭部３ｂに対して第２幅狭部とも呼称する。
【００５４】
なお、図１，図２Ａ，図２Ｂ，図２Ｃにおいて、線路導体３および線路導体４の両側には、所定距離を隔てて線路導体３および線路導体４と平行に接地導体５，６が近接配置されている。線路導体３および線路導体４は、いわゆるコプレーナ線路として動作する。
【００５５】
また、図には示していないが、誘電体基板１および誘電体基板２の線路導体３および線路導体４が形成されている面と反対側の面、または誘電体基板１および誘電体基板２の内層にも、接地導体を設ける場合がある。これによって、線路導体３および線路導体４は、いわゆるグランデッドコプレーナ線路として動作する。また、線路導体３および線路導体４は、マイクロストリップ線路としてもよい。
【００５６】
誘電体基板１または誘電体基板２は、アルミナ質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックス、または、エポキシ樹脂、ポリイミドフィルム等の樹脂から選択された材料から成る。誘電体基板１または誘電体基板２から成る高周波回路基板は、このようなセラミック基板、ガラスエポキシ基板、またはフレキシブル基板（ＦＰＣ）として作製される。
【００５７】
誘電体基板１または誘電体基板２がセラミックスから成る場合には、線路導体３，４および接地導体５，６は、例えばメタライズ法による金属導体層により形成される。
【００５８】
例えば、まず、図１，図２Ｂに示されるように、線路導体３と接地導体５とが誘電体基板１に形成される場合であれば、誘電体基板１となるセラミックグリーンシートの裏面に線路導体３および接地導体５となるタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ）等から成る金属ペーストをスクリーン印刷法によって印刷塗布する。誘電体基板２も同様に、その表面に線路導体４および接地導体６となるＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等から成る金属ペーストをスクリーン印刷法によって印刷塗布する。
【００５９】
次に、図２Ｃに示す積層された高周波回路基板とする場合は、誘電体基板１となるセラミックグリーンシートの線路導体３となる金属ペーストの接続端と誘電体基板２となるセラミックグリーンシートの線路導体４となる金属ペーストの一端とが重なるようにして誘電体基板１および誘電体基板２となるセラミックグリーンシート同士を上下に重ねあわせる。その他配線層があれば、それら配線層が形成されたセラミックグリーンシートをさらに重ねて、両面から圧力を加え、セラミックグリーンシート同士を圧着する。
【００６０】
最後に、この積層体を高温炉に投入することによって、セラミックグリーンシートが焼成され、セラミック基板となる。同時に、金属ペーストが焼成されて線路導体３，４を有する高周波回路基板となる。
【００６１】
なお、線路導体３、接地導体５、線路導体４および接地導体６は、薄膜形成法によって形成されてもよく、その場合、線路導体３，４および接地導体５，６は窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ），ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ合金），チタン（Ｔｉ），パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）等から形成され、誘電体基板１または誘電体基板２と成るセラミックグリーンシートを焼成した後にスパッタリング等の薄膜形成法により形成される。
【００６２】
また、誘電体基板１，２の表面に銅（Ｃｕ）等の箔をラミネートし、その後、Ｃｕ箔をエッチングして線路導体３，４等を形成してもよい。
【００６３】
以上により、誘電体基板１，２の間で高周波信号の伝送を行なうことが可能な高周波伝送用の回路基板を作製できる。
【００６４】
高周波回路基板の典型的な一例として、線路導体３の線幅は、０．１ｍｍ程度、幅広部３ａの幅は０．３ｍｍ程度、幅広部３ａの長さ（線路導体３の線路方向の）は０．０８〜０．１ｍｍ程度、幅広部３ａの間の幅狭部３ｂの長さは０．２５ｍｍ程度である。幅広部３ａの長さは線路導体３を流れる高周波信号の波長の１０％以下とすれば、インピーダンス変化の影響を小さくすることができる。
【００６５】
次に、上記高周波回路基板を用いた高周波半導体パッケージ（以下、単にパッケージともいう）および高周波装置の一例について図５，図６に基づいて説明する。これら図は、それぞれ高周波半導体パッケージおよび高周波装置の実施の形態の一例を示す斜視図であり、１１は基体、１２は枠体、１３は入出力端子である。
【００６６】
パッケージは、上面の中央部に半導体素子が載置される載置部１１ａを有する基体１１と、この基体１１の上面に載置部１１ａを囲繞するように取着され、側部に形成された貫通孔または切欠きからなる入出力端子１３の取付部１２ａが形成された枠体１２と、取付部１２ａに嵌着された入出力端子１３とを具備している。
【００６７】
入出力端子１３は複数のセラミックグリーンシートを積層して形成したものである。入出力端子１３のうち、第２層１３ａおよび第３層１３ｂがそれぞれ上述の誘電体基板２および誘電体基板１に相当し、第２層１３ａの上面に線路導体４および接地導体６が形成されている。第３層１３ｂの下面には、線路導体３および接地導体５が形成されている。他の層には、それぞれ接地導体層や他の線路導体パターンが形成されている。
【００６８】
そして、これらセラミックグリーンシートを積層した後、高温で焼成すると入出力端子１３が完成する。なお、焼成後において積層された入出力端子１３は一体のものとなる。図５において層間として示した破線は便宜上のものである。
【００６９】
また、線路導体３，線路導体４，接地導体５，接地導体６等の金属導体層の露出する表面には、ニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）等の耐食性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚さで被着させておくとよい。これら金属導体の酸化腐食を防止する。また、線路導体３と外部高周波線路（図示せず）との接続、および電子部品１６と線路導体４とのボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介しての接続を容易にする。従って、金属導体層の露出表面には、例えば、厚さ０．５μｍ〜１０μｍのＮｉメッキ層と厚さ０．１〜５μｍ程度のＡｕめっき層とが電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されているのが好ましい。
【００７０】
基体１１は、上面にＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体素子を載置するための載置部１１ａを有している。図６では載置部１１ａを基体１１および枠体１２で囲まれる凹部の底面とした例を示した。載置部１１ａには、基体１１の上面にペルチェ素子や回路基板等の載置台１５を介して半導体素子１６を載置してもよい。
【００７１】
基体１１は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属、またはＡｌ２Ｏ３質焼結体，ＡｌＮ質焼結体，３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２質焼結体等のセラミックスから成る。
【００７２】
基体１１が金属から成る場合は、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法を施すことによって所定形状に製作される。一方、基体１１がセラミックスから成る場合は、その原料粉末に適当な有機バインダや溶剤等を添加混合してペースト状とする。このペーストをドクターブレード法やカレンダーロール法等によってセラミックグリーンシートとし、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して、さらにこれらを複数枚積層し約1600℃の高温で焼成することによって作製される。
【００７３】
なお、基体１１が金属からなる場合は、その表面に耐蝕性に優れ、かつろう材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層と厚さ０．５〜５μｍの金（Ａｕ）層とを順次めっき法により被着させておくのがよい。一方、基体１１がセラミックスから成る場合、枠体１２が取着される部位や載置部１１ａに、Ｗ，Ｍｏ等のメタライズ層を下地層として形成し、この表面に、厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層と厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層とを順次めっき法により被着させておくのがよい。これにより、枠体１２が取着される部位や載置部１１ａにろう材や半田等の接合材を介して、枠体１２や半導体素子１６を基体１１の上面に強固に接着固定することができる。
【００７４】
枠体１２は、基体１１上に載置部１１ａを囲繞するようにＡｇろう、Ａｇ−Ｃｕろう材等の高融点金属ろう材により接合されており、基体１１と同様にセラミックスまたは金属から成る。また、枠体１２の側部には、貫通孔または切欠きから成る入出力端子１３の取付部１２ａが形成されている。なお、枠体１２に基体１１と同じ材料を用いるとき、基体１１と枠体１２とは一体形成としてもよい。
【００７５】
取付部１２ａは、枠体１２および基体１１がセラミックスからなる場合には、内面にメタライズ層等の金属層が形成されている。この金属層は、基体１１および枠体１２またはこれらのうち一方に被着形成された接地導体に接続されて接地される。
【００７６】
取付部１２ａには上述の入出力端子１３がＡｇろう、Ａｇ−Ｃｕろう材等の高融点金属ろう材により嵌着接合される。枠体１２および基体１１が金属からなる場合、入出力端子１３の下部接地導体、上部接地導体および側面接地導体は、金属製の枠体１２や基体１１に接続されて接地され、ケースグランドとなる。あるいは、枠体１２および基体１１がセラミックスからなる場合には、入出力端子１３の下部接地導体、上部接地導体および側面接地導体は、取付部１２ａの内面に形成された金属層に接合される。
【００７７】
なお、枠体１２がセラミックスから成る場合は、入出力端子１３は枠体１２の一部として一体的に積層されてもよい。
【００７８】
また、図５，図６は、入出力端子１３の反対側の枠体１２の側面に光ファイバ固定部材１４を設けた光半導体素子パッケージの例を示している。この例のように、枠体１２には、必要に応じて入出力端子１３の他に各種入出力端子が設けられる。
【００７９】
このような本発明のパッケージは、入出力端子１３を具備していることから、高周波信号が入出力される際に生じる損失を抑え、良好な伝送特性を有するものとできる。また、気密性に優れたものとすることができる。
【００８０】
そして、このようなパッケージの載置部１１ａに載置台１５および半導体素子１６を載置した後、半導体素子１６の電極と線路導体４や接地導体６とをボンディングワイヤ等の接続手段（図示せず）を介して接続し、パッケージの外側の線路導体３や接地導体５にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属からなるリード端子またはフレキシブル基板の線路導体等をＡｇろうまたは半田などの導電性接着材を介して接合する。そして、半導体素子１６と外部電気回路基板とを入出力端子１３を介して電気的に接続する。
【００８１】
次に、必要に応じて枠体１２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等から成る蓋体１７を半田付けやシームウエルド法等によって取着することにより、半導体素子１６がパッケージ内部に収納された製品としての半導体装置となる。なお、枠体１２の上面にシールリングを介して蓋体１７を取着してもよい。
【００８２】
このような本発明の半導体装置は、上記本発明の入出力端子１３を具備しているパッケージを用いていることから、高周波信号の伝送特性がよく、気密性に優れた信頼性の高い高出力な半導体装置とすることができる。また多数本の高周波信号を入出力するための多数の線路導体３，４を備えた多機能なものとすることができる。
【００８３】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を行なうことは何等支障ない。例えば、線路導体３の両端に幅広部３ａを形成した高周波回路基板であってもよい。
【００８４】
また、線路導体４と接続される線路導体３の一端に幅広部３ａを形成する代わりに、線路導体４の接続端に幅広部を形成してもよい。さらに、線路導体３および線路導体４の両方に幅広部３ａを形成してもよい。
【００８５】
またさらに、線路導体３および線路導体４の両方の接続端にそれぞれ１つずつ幅広部３ａを形成しておき、これらを接続したときに両線路の接続端に複数の幅広部３ａが形成されるようにしたものでもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１，２：（第１，第２）誘電体基板
３，４：（第１，第２）線路導体
３ａ：幅広部
３ｂ：幅狭部
３ｃ，４ｃ：第２幅狭部
５，６：接地導体
１１：基板
１２：枠体
１３：入出力端子
１４：光ファイバ取付部
１５：載置台
１６：半導体素子
１７蓋体
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月7日(2016.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に、他の接続導体の一端が接続される接続端を有し、該接続端に、線幅が広い複数の幅広部と、複数の該幅広部の間に配置された該幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有した複数の線路導体を具備しており、前記線路導体の端が他の前記線路導体の一端と反対側に位置する他端側の一番奥に形成されている前記幅広部と重なり合うように接合されていることを特徴とする高周波回路基板。
【請求項２】
第１線路導体を有する第１誘電体基板と第２線路導体を有する第２誘電体基板とが、前記第１線路導体の一端と前記第２線路導体の一端とを重ねて積層されて、前記第１線路導体と前記第２線路導体とが接続された接続部を有する線路導体を具備する高周波回路基板であって、前記接続部が、線幅が広い複数の幅広部と、該幅広部の間に配置された該幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有していることを特徴とする高周波回路基板。
【請求項３】
前記幅広部は、前記線路導体から幅方向に離れるに従って前記線路導体の線路方向の幅が狭くなる形状を有することを特徴とする請求項１または２記載の高周波回路基板。
【請求項４】
前記幅狭部の線幅は、前記接続端または前記接続部を除く部分の前記線路導体の線幅よりも狭いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高周波回路基板。
【請求項５】
前記線路導体は、前記接続端または前記接続部に隣接した位置に、線幅を狭くした第２幅狭部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の高周波回路基板。
【請求項６】
高周波半導体素子が収納される容器の入出力部に、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の高周波回路基板が用いられていることを特徴とする高周波半導体パッケージ。
【請求項７】
請求項６記載の高周波半導体パッケージと、前記容器内に収納され、前記高周波回路基板の前記線路導体に接続された高周波半導体素子とを有することを特徴とする高周波半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る高周波回路基板は、一端に、他の接続導体の一端が接続される接続端を有している。そして、この接続端に、線幅が広い複数の幅広部と、複数の幅広部の間に配置された幅広部よりも線幅の狭い幅狭部とを有した複数の線路導体を具備している。線路導体の端が他の線路導体の一端と反対側に位置する他端側の一番奥に形成されている幅広部と重なり合うように接合されている。
【国際調査報告】
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