(57)【要約】  高周波パッケージ（２００）を収納する金属筐体（３００）の窪み（３０２）は、第１空間（３０３）と第２空間（３０４）とを有して断面凸形状に構成される。熱伝導性材料（４００）は、排熱フィン（３０１）付きの金属筐体（３００）と高周波パッケージ（２００）とに挟まれる。
2017109878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、
前記高周波回路を収納する窪みを有し、前記接地導体と導通して前記誘電体基板に固定される金属筐体と、
電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、
前記金属筐体には、排熱機構が設けられ、
前記窪みは、前記高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、前記高周波回路に対向して前記第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、前記第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、
前記高周波回路が前記金属筐体と間隔を空けて前記第２空間に収納され、前記熱伝導性材料が前記第１又は第２底面と前記高周波回路とに挟まれることを特徴とする高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項２】
前記熱伝導性材料は、前記第１底面と前記高周波回路とに挟まれることを特徴とする請求項１記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項３】
前記熱伝導性材料は、前記第１側面に接触して配置されることを特徴とする請求項２記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項４】
前記熱伝導性材料は、前記第１側面及び前記第２底面に接触して配置されることを特徴とする請求項２記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項５】
前記熱伝導性材料は、前記第１側面と間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項２記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項６】
前記熱伝導性材料は、前記第１底面又は前記高周波回路に対向する面に形成された窪み、又は、前記第１底面に対向する面と前記高周波回路に対向する面とを貫く貫通孔を、有することを特徴とする請求項２記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項７】
前記窪みは、前記第１底面の一部が窪んだ空間であって、第３底面と当該第３底面から立ち上がる第３側面とで区画される第３空間を有し、
前記熱伝導性材料は、前記第３底面と間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項２記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項８】
前記熱伝導性材料は、前記第１底面と間隔を空けた状態で、前記第２底面と前記高周波回路とに挟まれることを特徴とする請求項１記載の高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項９】
請求項１記載の高周波回路の電磁シールド構造と高周波回路とを備えることを特徴とする高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信機器、レーダ装置等の高周波モジュール内における電磁波の空間結合の抑圧、すなわち、高周波モジュール内に搭載された高周波回路間の不要な結合の抑圧、高アイソレーション化、及び、高周波回路の排熱性向上を兼ね備えた高周波回路の電磁シールド構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高周波回路のアイソレーションが動作周波数の範囲で十分な値となるように、高周波モジュール及びパッケージの各寸法は、導波管とした場合の遮断周波数が十分高く、また、キャビティとした場合の共振周波数が十分高くなるように設計されている。
例えば、特許文献１に示された高周波モジュールでは、半導体チップが実装された高周波モジュールの空間、即ち、キャビティを、凸型あるいは２段の凸型とすることで、そのキャビティ共振周波数、あるいは、導波管遮断周波数を高くしている。
また、高周波パッケージは一般的に発熱の大きい部品であり、その排熱構造も必要である。
例えば、特許文献２に示された高周波モジュールでは、高周波パッケージを実装する金属ケースに排熱フィンを一体に備えるとともに、高周波パッケージと金属ケースとの間に熱伝導性シートを配置することで、高周波パッケージの排熱性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００―２３６０４５号公報
【特許文献２】特開２００８―３０６０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の高周波モジュールにおいては、半導体チップで発生した熱の排熱経路は、当該半導体チップが実装された基板方向だけであり、排熱性に課題がある。
また、上記特許文献２に記載の高周波モジュールにおいては、高周波パッケージが配置された空間に熱伝導性シートが配置されており、その熱伝導性シートが持つ比誘電率により波長は短縮され、キャビティ共振周波数あるいは導波管遮断周波数が低くなるという課題がある。【０００５】
しかしながら、上記のような２つの課題を同時に解決するための構成は、従来提案されていなかった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、キャビティ共振周波数あるいは導波管遮断周波数を高めることができ、さらに、高周波回路の排熱性に優れた高周波回路の電磁シールド構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る高周波回路の電磁シールド構造は、接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、高周波回路を収納する窪みを有し、接地導体と導通して誘電体基板に固定される金属筐体と、電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、金属筐体には、排熱機構が設けられ、窪みは、高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、高周波回路に対向して第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、高周波回路が金属筐体と間隔を空けて第２空間に収納され、熱伝導性材料が第１又は第２底面と高周波回路とに挟まれることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、高周波回路を収納する金属筐体の窪みが、第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、熱伝導性材料が、排熱機構を設けた金属筐体の第１又は第２底面と高周波回路とに挟まれるので、キャビティ共振周波数あるいは導波管遮断周波数を高めることができ、さらに、高周波回路の排熱性に優れた高周波回路の電磁シールド構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す高周波回路の電磁シールド構造の理解を助けるための参考例を示す断面図である。
【図３】図３Ａは、図１に示す高周波回路の電磁シールド構造についての電磁解析の構造図であり、図３Ｂは、図２に示す高周波回路の電磁シールド構造についての電磁解析の構造図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造の第１変形例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造の第２変形例を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造を示す断面図である。
【図７】図６に示す高周波回路の電磁シールド構造についての電磁解析の構造図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造の第１変形例を示す断面図である。
【図９】図８に示す高周波回路の電磁シールド構造についての電磁解析の構造図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造の第２変形例を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造の第３変形例を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す高周波回路の電磁シールド構造についての電磁解析の構造図である。
【図１４】この発明の実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造の第１変形例を示す断面図である。
【図１５】図１４に示す高周波回路の電磁シールド構造についての電磁解析の構造図である。
【図１６】この発明の実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造の第２変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１． 
図１は、この発明の実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造を示すための、高周波モジュールの断面図である。高周波回路の電磁シールド構造は、高周波モジュールに備えられる。そして、当該高周波モジュールは、無線通信機器、レーダ装置等で用いられる。
誘電体基板１００には、高周波回路を備えた略直方体の高周波パッケージ２００が、はんだバンプ２０１によりＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）実装されている。
【００１０】
金属筐体３００は、外観略直方体の容器型の部材であり、実装された高周波パッケージ２００を覆うように、例えばねじ締め等により誘電体基板１００に固定されている。金属筐体３００は、誘電体基板１００に対向する面とは反対側の面に、当該面から立ち上がる排熱フィン３０１を一体的に有している。また、金属筐体３００は、誘電体基板１００に対向する面の一部が窪んで断面が凸形状を成す窪み３０２を有している。
【００１１】
断面凸形状の窪み３０２は、第１空間３０３と、第１空間３０３よりも外周側に張り出した第２空間３０４とを有する。
第１空間３０３は、熱伝導性材料４００を挟んで高周波パッケージ２００に対向する第１底面３０５と、第１底面３０５から誘電体基板１００に向けて立ち上がる第１側面３０６とで区画される略直方体の空間である。第１側面３０６は、第１底面３０５と後述の第２底面３０７とをつなぐ一連の面を意味する。
第２空間３０４は、高周波パッケージ２００に対向して第１底面３０５よりも窪みが浅い位置にある第２底面３０７と、第２底面３０７から誘電体基板１００に向けて立ち上がる第２側面３０８とで区画される略直方体の空間である。
【００１２】
窪み３０２のうちの第１空間３０３は、熱伝導性材料４００が充填された状態となっている。また、窪み３０２のうちの第２空間３０４には、高周波パッケージ２００が金属筐体３００と間隔を空けた状態で収納されている。
【００１３】
誘電体基板１００では、高周波パッケージ２００が実装された面において、高周波パッケージ２００の外周に、接地導体パターンとして形成された接地導体１０２が設けられている。また、誘電体基板１００では、当該面に対する裏面において、接地導体パターンとして形成された接地導体１０１が設けられている。接地導体１０１と接地導体１０２は、誘電体基板１００を貫くようにして設けられた柱状導体１０３により、電気的に導通している。金属筐体３００は、誘電体基板１００に例えばねじ締め等により固定されると、接地導体１０２と接触して、接地導体１０１，１０２及び柱状導体１０３と電気的に導通する。
【００１４】
熱伝導性材料４００は、優れた熱伝導性と電気的絶縁性とを有し、第１底面３０５、第１側面３０６、第２底面３０７、第２側面３０８等から成り窪み３０２が形成された金属筐体３００の面と、高周波パッケージ２００とに挟まれる略直方体の部材である。より具体的には、熱伝導性材料４００は、第１底面３０５と高周波パッケージ２００の双方に接触した状態で、第１底面３０５と高周波パッケージ２００とに挟まれている。そして、高周波パッケージ２００で発生した熱を金属筐体３００へと伝える。熱伝導性材料４００は、例えばシリコンで構成される。あるいは、金属またはカーボンを含む樹脂材で構成されてもよい。
【００１５】
次に、上記のように構成された高周波回路の電磁シールド構造の効果について、有限要素法による電磁界解析の実施結果を用いて説明する。
ここで、図１に示した高周波回路の電磁シールド構造の理解を助けるための参考例を、図２に示す。図２に示す高周波回路の電磁シールド構造は、金属筐体５００が、断面が矩形の窪み５０１を有している点で、図１の高周波回路の電磁シールド構造と異なる。
【００１６】
図３Ａ及び図３Ｂは、電磁界解析の構造図であり、導波管断面図である。図３Ａは、図１に示した高周波回路の電磁シールド構造に対応し、図３Ｂは、図２に参考例として示した高周波回路の電磁シールド構造に対応する。図３Ａ及び図３Ｂの紙面における左方又は右方から見た際の導波管断面図も、図３Ａ及び図３Ｂと同様のものである。
電磁界解析では、高周波パッケージ２００を比誘電率１０のシリコンＭ１、熱伝導性材料４００を比誘電率４の熱伝導性材料Ｍ２、第２空間３０４及び窪み５０１が成す空間を比誘電率１の空気Ｍ３に対応させ、図３Ａ及び図３Ｂにおける各寸法をａ：６．０［ｍｍ］、ｂ：１．５［ｍｍ］、ｃ：０．５［ｍｍ］、ｄ：５．０［ｍｍ］、ｅ：０．３［ｍｍ］、ｆ：４．０［ｍｍ］としてモデル化した。なお、図３Ａ及び図３Ｂ中、同一記号は同一寸法又は同一材料である。
【００１７】
電磁界解析の結果、図３Ａ及び図３Ｂそれぞれの導波管における遮断周波数は、図３Ａの場合が１４．３［ＧＨｚ］、図３Ｂの場合が１１．８［ＧＨｚ］であった。このように、高周波パッケージ２００を収納する窪み３０２が、第１空間３０３と第２空間３０４を有して断面凸形状に構成された実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造は、そうでない参考例としての高周波回路の電磁シールド構造に比べ、遮断周波数が高くなる。これに伴い、実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造のキャビティ共振周波数もまた、高くなる。
また、排熱性は、高周波パッケージ２００が熱伝導性材料４００を介して排熱フィン３０１付きの金属筐体３００に接触しているために高く、またその際、熱伝導性材料４００が高周波パッケージ２００に接する面積、および、熱伝導性材料４００が金属筐体３００に接する面積が大きいと、排熱性はさらに高くなる。図１のように、第１側面３０６に接触して熱伝導性材料４００が配置されることで、その分、実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造は、さらに排熱性が高いものとなっている。
【００１８】
なお、上記では、排熱機構として排熱フィン３０１を備えた場合について説明した。しかしながら、排熱フィン３０１に替えて、排熱機構として金属筐体３００にヒートパイプを備えるようにしてもよい。後述する実施の形態２，３でも同様である。要は、金属筐体３００に、金属筐体３００外部への熱移動を促進させる排熱機構が設けられていればよい。
【００１９】
また、上記では、高周波回路が、高周波パッケージ２００として他の部品又は他の高周波回路等とパッケージ化されているものとした。しかしながら、高周波回路がそのようにはパッケージ化されていない状態で、誘電体基板１００に実装されていてもよい。後述する実施の形態２，３でも同様である。
【００２０】
また、図４には、熱伝導性材料４００が、第１側面３０６に加えて第２底面３０７にも接触して配置された場合を示す。このようにすれば、図１で示した構成からさらに放熱性能を高めることができる。なお、図４に示す構成は、図１で示した構成よりも遮断周波数が若干下がるが、図２で示した参考例と比較すれば、遮断周波数は十分高いレベルに維持される。
【００２１】
また、図５には、熱伝導性材料４００が、第１側面３０６と間隔を空けて配置された場合を示す。このようにすれば、図１で示した構成からさらに遮断周波数を高くすることができる。なお、図５に示す構成は、図１で示した構成よりも排熱性が若干下がるが、それでもなお十分高いレベルの排熱性が維持される。
このように、熱伝導性材料４００と金属筐体３００との接触量を変えることで、遮断周波数と排熱性のバランスを調整することが可能である。
【００２２】
以上のように、この実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造によれば、高周波パッケージ２００を収納する窪み３０２は、第１空間３０３と第２空間３０４を有して断面凸形状に構成され、熱伝導性材料４００は、排熱フィン３０１付きの金属筐体３００と高周波パッケージ２００とに挟まれることとした。これにより、キャビティ共振周波数あるいは導波管遮断周波数を高めることができ、さらに、優れた排熱性を得ることができる。
【００２３】
また、熱伝導性材料４００は、第１側面３０６に接触して配置されることとした。従って、遮断周波数を十分高いレベルに維持しつつ、放熱性能をさらに高めることができる。
【００２４】
また、熱伝導性材料４００は、第１側面３０６及び第２底面３０７に接触して配置されることとした。従って、遮断周波数を十分高いレベルに維持しつつ、放熱性能をさらに高めることができる。
【００２５】
また、熱伝導性材料４００は、第１側面３０６と間隔を空けて配置されることとした。従って、排熱性を十分高いレベルに維持しつつ、遮断周波数をさらに高くすることができる。
【００２６】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造を示すための、高周波モジュールの断面図である。
実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造は、熱伝導性材料４００が略直方体の空隙を形成する窪み４０１を有している点で、実施の形態１に係る高周波回路の電磁シールド構造と異なる。具体的には、金属筐体３００の第１底面３０５に対向する面４０２の中央部、つまり、キャビティ構造によって生じる共振器の中心付近であって電界分布の集中する箇所に、窪み４０１が形成されている。
【００２７】
次に、熱伝導性材料４００に窪み４０１を有する高周波回路の電磁シールド構造の効果について、有限要素法による電磁界解析の実施結果を用いて説明する。
図７は、電磁界解析の構造図であり、導波管断面図である。
電磁界解析では、高周波パッケージ２００を比誘電率１０のシリコンＭ１、熱伝導性材料４００を比誘電率４の熱伝導性材料Ｍ２、第２空間３０４及び窪み４０１により形成される空隙を比誘電率１の空気Ｍ３に対応させ、図７における各寸法をａ：６．０［ｍｍ］、ｂ：１．５［ｍｍ］、ｃ：０．５［ｍｍ］、ｄ：５．０［ｍｍ］、ｅ：０．３［ｍｍ］、ｆ：４．０［ｍｍ］、ｇ：１．０［ｍｍ］、ｈ：０．６［ｍｍ］としてモデル化した。
【００２８】
電磁界解析の結果、図７の導波管における遮断周波数は、１５．６［ＧＨｚ］であった。このように、熱伝導性材料４００が窪み４０１を有することで、電界分布の集中する箇所に空隙が形成されて、遮断周波数がさらに高くなる。
また、熱伝導性材料４００と金属筐体３００との間に、窪み４０１による空隙が形成されるため、組立時に熱伝導性材料４００と金属筐体３００の界面における気泡が発生しにくい。従って、製造性が向上し、製造コストが低減される効果を奏する。
【００２９】
また、図８には、熱伝導性材料４００が、窪み４０１に替えて貫通孔４０３を有する場合について示している。貫通孔４０３は、金属筐体３００の第１底面３０５に対向する面４０２と、高周波パッケージ２００に対向する面４０４とを貫く孔である。
図８に示す高周波回路の電磁シールド構造の効果について、有限要素法による電磁界解析の実施結果を用いて説明する。図９は、電磁界解析の構造図であり、導波管断面図である。
【００３０】
電磁界解析では、高周波パッケージ２００を比誘電率１０のシリコンＭ１、熱伝導性材料４００を比誘電率４の熱伝導性材料Ｍ２、第２空間３０４及び貫通孔４０３により形成される空隙を比誘電率１の空気Ｍ３に対応させ、図９における各寸法をａ：６．０［ｍｍ］、ｂ：１．５［ｍｍ］、ｃ：０．５［ｍｍ］、ｄ：５．０［ｍｍ］、ｅ：０．３［ｍｍ］、ｆ：４．０［ｍｍ］、ｇ：１．０［ｍｍ］としてモデル化した。
電磁界解析の結果、図９の導波管における遮断周波数は、１６．５［ＧＨｚ］であった。このように、貫通孔４０３を設けることでも、遮断周波数がさらに高くなる。
【００３１】
また、図１０には、熱伝導性材料４００が、面４０２に形成された窪み４０１に替えて、面４０４に形成された略直方体の窪み４０５を有する場合について示している。また、図１１には、熱伝導性材料４００が、貫通孔４０３を複数有する場合について示している。これらのように構成することでも、実施の形態１の場合よりも遮断周波数がさらに高くなる。
【００３２】
以上のように、この実施の形態２に係る高周波回路の電磁シールド構造によれば、熱伝導性材料４００に、空隙を形成するための窪み４０１、窪み４０５、又は、貫通孔４０３を設けることとした。これにより、実施の形態１の場合よりもさらに導波管遮断周波数を高くすることができる。
【００３３】
実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造を示すための、高周波モジュールの断面図である。
実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造では、金属筐体３００が有する窪み３０２の断面が、２段の凸形状となっている。この断面が２段の凸形状の窪み３０２は、第１空間３０３と第２空間３０４に加え、第１底面３０５の一部が窪んだ空間である第３空間３０９を有する。第３空間３０９は、熱伝導性材料４００を挟んで高周波パッケージ２００に対向する第３底面３１０と、第３底面３１０から誘電体基板１００に向けて立ち上がる第３側面３１１とで区画される略直方体の空間である。第３側面３１１は、第１底面３０５と第３底面３１０とをつなぐ一連の面を意味する。
【００３４】
図１２に示す高周波回路の電磁シールド構造では、熱伝導性材料４００の断面が凸形状を成している。そして、熱伝導性材料４００は、第３底面３１０と間隔を空けた状態で、その一部が第３空間３０９に配置されている。このように、金属筐体３００の第３底面３１０と熱伝導性材料４００との間、つまり、キャビティ構造によって生じる共振器の中心付近であって電界分布の集中する箇所に、空隙が形成されている。
【００３５】
次に、実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造の効果について、有限要素法による電磁界解析の実施結果を用いて説明する。
図１３は、電磁界解析の構造図であり、導波管断面図である。
電磁界解析では、高周波パッケージ２００を比誘電率１０のシリコンＭ１、熱伝導性材料４００を比誘電率４の熱伝導性材料Ｍ２、第２空間３０４及び第３底面３１０と熱伝導性材料４００との間に形成される空隙を比誘電率１の空気Ｍ３に対応させ、図１３における各寸法をａ：６．０［ｍｍ］、ｂ：１．５［ｍｍ］、ｃ：０．５［ｍｍ］、ｄ：５．０［ｍｍ］、ｅ：０．３［ｍｍ］、ｆ：４．０［ｍｍ］、ｉ：２．０［ｍｍ］、ｊ：２．０［ｍｍ］、ｋ：１．０［ｍｍ］としてモデル化した。
【００３６】
電磁界解析の結果、図１３の導波管における遮断周波数は、１５．４［ＧＨｚ］であった。このように、第３空間３０９を設けて、第３底面３１０と間隔を空けた状態で熱伝導性材料４００を配置することで、電界分布の集中する箇所に空隙が形成されて、実施の形態１の場合と比べて遮断周波数がさらに高くなる。
また、実施の形態２と同様に、組立時に熱伝導性材料４００と金属筐体３００の界面における気泡が発生しにくく、実施の形態１の場合と比べて製造性が向上し、製造コストが低減される効果を奏する。
【００３７】
また、図１４には、熱伝導性材料４００が第３側面３１１に接触しない、つまり、熱伝導性材料４００が第３空間３０９には配置されないようにして、第３底面３１０と熱伝導性材料４００との間の空隙を大きくした場合について示している。
図１４に示す高周波回路の電磁シールド構造の効果について、有限要素法による電磁界解析の実施結果を用いて説明する。図１５は、電磁界解析の構造図であり、導波管断面図である。
【００３８】
電磁界解析では、高周波パッケージ２００を比誘電率１０のシリコンＭ１、熱伝導性材料４００を比誘電率４の熱伝導性材料Ｍ２、第２空間３０４及び第３底面３１０と熱伝導性材料４００との間に形成される空隙を比誘電率１の空気Ｍ３に対応させ、図１５における各寸法をａ：６．０［ｍｍ］、ｂ：１．５［ｍｍ］、ｃ：０．５［ｍｍ］、ｄ：５．０［ｍｍ］、ｅ：０．３［ｍｍ］、ｆ：４．０［ｍｍ］、ｉ：２．０［ｍｍ］、ｊ：２．０［ｍｍ］としてモデル化した。
電磁界解析の結果、図１５の導波管における遮断周波数は、１６．２［ＧＨｚ］であった。このように、第３底面３１０と熱伝導性材料４００との間の空隙を大きくすることで、遮断周波数がさらに高くなる。
【００３９】
また、図１６には、断面凸形状の窪み３０２が有する第２空間３０４に、高周波パッケージ２００に加え熱伝導性材料４００を配置した場合について示している。このとき、熱伝導性材料４００は、第１底面３０５と間隔を空けた状態で、第２底面３０７と高周波パッケージ２００とに挟まれている。
図１６のようにして第１底面３０５と熱伝導性材料４００との間に空隙を設けることでも、図１２及び図１４に示した構成と同様の効果を奏する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態３に係る高周波回路の電磁シールド構造によれば、第３底面３１０と熱伝導性材料４００との間に空隙が形成される、または、熱伝導性材料４００が、第１底面３０５と間隔を空けた状態で第２空間３０４に配置されることとした。これにより、実施の形態１の場合よりもさらに導波管遮断周波数を高くすることができる。
【００４１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態においての任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、この発明に係る高周波回路の電磁シールド構造は、キャビティ共振周波数あるいは導波管遮断周波数を高めることができ、さらに、高周波回路の排熱性を高めることもできるので、無線通信機器、レーダ装置等の高周波モジュール内に搭載される高周波回路に対して用いるのに適している。
【符号の説明】
【００４３】
１００  誘電体基板、１０１，１０２  接地導体、１０３  柱状導体、２００  高周波パッケージ、２０１  はんだバンプ、３００  金属筐体、３０１  排熱フィン、３０２  窪み、３０３  第１空間、３０４  第２空間、３０５  第１底面、３０６  第１側面、３０７  第２底面、３０８  第２側面、３０９  第３空間、３１０  第３底面、３１１  第３側面、４００  熱伝導性材料、４０１  窪み、４０２  面、４０３  貫通孔、４０４  面、４０５  窪み、５００  金属筐体、５０１  窪み。
【図１】
2017109878.tif 000003
【図２】
2017109878.tif 000004
【図３】
2017109878.tif 000005
【図４】
2017109878.tif 000006
【図５】
2017109878.tif 000007
【図６】
2017109878.tif 000008
【図７】
2017109878.tif 000009
【図８】
2017109878.tif 000010
【図９】
2017109878.tif 000011
【図１０】
2017109878.tif 000012
【図１１】
2017109878.tif 000013
【図１２】
2017109878.tif 000014
【図１３】
2017109878.tif 000015
【図１４】
2017109878.tif 000016
【図１５】
2017109878.tif 000017
【図１６】
2017109878.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月1日(2016.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係る高周波回路の電磁シールド構造は、接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、高周波回路を収納する窪みを有し、接地導体と導通して誘電体基板に固定される金属筐体と、電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、金属筐体には、排熱機構が設けられ、窪みは、高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、高周波回路に対向して第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、高周波回路が金属筐体と間隔を空けて第２空間に収納され、熱伝導性材料が第１底面と高周波回路とに挟まれ、かつ、第１側面と間隔を空けて配置されることを特徴とするものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明によれば、高周波回路を収納する金属筐体の窪みが、第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、熱伝導性材料が、排熱機構を設けた金属筐体の第１底面と高周波回路とに挟まれ、かつ、第１側面と間隔を空けて配置されるので、キャビティ共振周波数あるいは導波管遮断周波数を高めることができ、さらに、高周波回路の排熱性に優れた高周波回路の電磁シールド構造とすることができる。
【手続補正３】
【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】
接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、
前記高周波回路を収納する窪みを有し、前記接地導体と導通して前記誘電体基板に固定される金属筐体と、
電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、
前記金属筐体には、排熱機構が設けられ、
前記窪みは、前記高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、前記高周波回路に対向して前記第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、前記第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、
前記高周波回路が前記金属筐体と間隔を空けて前記第２空間に収納され、前記熱伝導性材料が前記第１底面と前記高周波回路とに挟まれ、かつ、前記第１側面と間隔を空けて配置されることを特徴とする高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項２】
接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、
前記高周波回路を収納する窪みを有し、前記接地導体と導通して前記誘電体基板に固定される金属筐体と、
電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、
前記金属筐体には、排熱機構が設けられ、
前記窪みは、前記高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、前記高周波回路に対向して前記第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、前記第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、
前記高周波回路が前記金属筐体と間隔を空けて前記第２空間に収納され、前記熱伝導性材料が前記第１底面と前記高周波回路とに挟まれ、かつ、前記第１底面又は前記高周波回路に対向する面に形成された窪み、又は、前記第１底面に対向する面と前記高周波回路に対向する面とを貫く貫通孔を、有することを特徴とする高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項３】
接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、
前記高周波回路を収納する窪みを有し、前記接地導体と導通して前記誘電体基板に固定される金属筐体と、
電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、
前記金属筐体には、排熱機構が設けられ、
前記窪みは、前記高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、前記高周波回路に対向して前記第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、前記第１空間よりも外周側に張り出した第２空間、及び、前記第１底面の一部が窪んだ空間であって、第３底面と当該第３底面から立ち上がる第３側面とで区画される第３空間を有し、
前記高周波回路が前記金属筐体と間隔を空けて前記第２空間に収納され、前記熱伝導性材料が前記第１底面と前記高周波回路とに挟まれ、かつ、前記第３底面と間隔を空けて配置されることを特徴とする高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項４】
接地導体が設けられ、高周波回路が実装される誘電体基板と、
前記高周波回路を収納する窪みを有し、前記接地導体と導通して前記誘電体基板に固定される金属筐体と、
電気的絶縁性を有する熱伝導性材料とを備え、
前記金属筐体には、排熱機構が設けられ、
前記窪みは、前記高周波回路に対向する第１底面と当該第１底面から立ち上がる第１側面とで区画される第１空間、及び、前記高周波回路に対向して前記第１底面よりも窪みが浅い位置にある第２底面と当該第２底面から立ち上がる第２側面とで区画され、前記第１空間よりも外周側に張り出した第２空間を有し、
前記高周波回路が前記金属筐体と間隔を空けて前記第２空間に収納され、前記熱伝導性材料が前記第１底面と前記高周波回路とに挟まれ、かつ、前記第１底面と間隔を空けた状態で、前記第２底面と前記高周波回路とに挟まれることを特徴とする高周波回路の電磁シールド構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の高周波回路の電磁シールド構造と高周波回路とを備えることを特徴とする高周波モジュール。
【国際調査報告】
2017109878.tif 000019
2017109878.tif 000020
2017109878.tif 000021
2017109878.tif 000022