(57)【要約】【課題】  マイクロ波帯やミリ波帯之高周波帯に用いられる高周波素子を接続する接続部の構成を同軸構造とすることにより、接近した接続部の間の結合量を小さくして良好な電気的特性を実現しえる高周波素子の接続構造を提供する。【解決手段】  この発明に係る高周波素子の接続構造は、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２との間を電気的に接続する接続部３を、大口径の外導体部分１５とその中心軸を合わせ、外導体部分１５の内部に小口径の内導体部分１６を配置し、外導体部分１５と内導体部分１６とにより同軸構造を構成して、接近した接続部の間の結合量を小さくするようにしたものである。【選択図】          図１
2008244085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の高周波素子と第２の高周波素子との間を電気的に接続する接続部を、外導体部分とその内部に設けた内導体部分とを有し、前記内導体部分の軸方向を前記外導体部分の軸方向に合わせた同軸構造とした高周波素子の接続構造。
【請求項２】
前記外導体部分及び前記内導体部分はいずれも螺旋形状とした請求項１に記載の高周波素子の接続構造。
【請求項３】
第１の高周波素子と第２の高周波素子との間を電気的に接続する接続部を、螺旋形状の内導体部分とその周囲に配置した複数個の螺旋形状の外導体部分とを有する同軸構造とした高周波素子の接続構造。
【請求項４】
前記外導体部分及び前記内導体部分は、伸縮可能なスプリング性を有する請求項１〜３のいずれかに記載の高周波素子の接続構造。
【請求項５】
前記内導体部分を信号線とし、前記外導体部分を接地した請求項１〜４のいずれかに記載の高周波素子の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波帯やミリ波帯の高周波帯に用いられる半導体パッケージ、デバイス、配線基板等の高周波素子同士の接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における高周波素子の接続方法として、ワイヤ接続、リボン接続、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、フリップチップ等のような種々の方法があるが、これらの接続構造（方法）は、実装方法が困難であったり、接続部におけるインダクタンス成分やキャパシタ成分によりインピーダンスの不連続が生じたり、高周波信号の損失が増大しＶＳＷＲが劣化するといった課題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８３１０６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の高周波素子の接続構造として、特許文献１（図１）には、電気特性を向上させるためにフリップチップ実装を用いた高周波部品の接続構造が記載されている。しかし、このようなフリップチップ実装の接続構造においては、電気特性の向上は可能であるとしても、金属バンプ同士の端子が近接するような場合には、一方の金属バンプの端子から高周波信号が漏れ出し、その漏れ出した高周波信号が他方の金属バンプと電気的に結合し、電気特性の劣化をもたらすという課題があった。また、高周波デバイスを実装するために専用装置を用意する必要があり、フリップチップ実装においては高周波デバイスの取り外しができないという課題もあった。
【０００５】
また、ワイヤボンドやリボンボンドを使用した高周波素子の接続構造においては、高周波部品の実装方法は容易であるが、高周波になるほどワイヤやリボンのもつインダクタンス成分やキャパシタンス成分が無視することができず、良好な電気特性を実現することは困難であった。
【０００６】
さらに、セラミック材料と樹脂基板材料のような線膨張係数の著しく異なる材料により構成された高周波デバイス同士の接続構造においては、ＢＧＡの部分に熱ストレスによるクラックが発生する場合にはその信頼性を損なうという課題もあった。
【０００７】
そこで、この発明は、高周波素子を接続する接続部の構成を同軸構造とすることにより、接近した接続部の間の結合量を小さくして良好な電気的特性を実現しえる新規な高周波素子の接続構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る高周波素子の接続構造は、第１の高周波素子と第２の高周波素子との間を電気的に接続する接続部を、外導体部分とその内部に設け、前記内外導体部分の軸方向を前記外導体部分の軸方向に合わせた同軸構造としたものである。
【０００９】
請求項２に係る高周波素子の接続構造は、前記外導体部分及び前記内導体部分をいずれも螺旋形状とした請求項１に記載のものである。
【００１０】
請求項３に係る高周波素子の接続構造は、第１の高周波素子と第２の高周波素子との間を電気的に接続する接続部を、螺旋形状の内導体部分とその周囲に配置した複数個の螺旋形状の外導体部分とを有する同軸構造としたものである。
【００１１】
請求項４に係る高周波素子の接続構造は、前記外導体部分及び前記内導体部分を、伸縮可能なスプリング性をもたせた請求項１〜３のいずれかに記載のものである。
【００１２】
請求項５に係る高周波素子の接続構造は、前記内導体部分を信号線とし、前記外導体部分をグランド線とした請求項１〜４のいずれかに記載のものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る高周波素子の接続構造によれば、高周波素子を接続する接続部の構成を同軸構造とすることにより、接近した接続部の間の結合量を小さくして良好な電気的特性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
実施の形態１に係る高周波素子の接続構造について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る高周波素子の接続構造の断面構成図である。図１において、１は第１の高周波素子（高周波部品）であり、２は第２の高周波素子（高周波部品）である。３は接続部で、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２とを電気的に接続したものであり、一方の接続部３ａ及び他方の接続部３ｂを有している。
【００１５】
第１の高周波素子１については、図１に示すように、第１の多層基板４上には高周波の電子部品５を配置し、第１の配線パターン６を形成している。電子部品５と第１の配線パターン６とはワイヤ７により接続している。また、第１の多層基板４上には側壁部８を介して電子部品５等を包囲するカバー９を設けている。第１の多層基板４は、図示しない内部配線パターンやスルーホールを形成している。第１の配線パターン６は、第１の多層基板４を介して第１の多層基板４の下部に設けた下層パターン１０に電気的に接続している。
【００１６】
第２の高周波素子２については、図１に示すように、ベース１１上に第２の多層基板１２を載置している。第２の多層基板１２には、図１に示すように、開口部１２ａを形成している。その開口部１２ａには、ベース１１上のキャリア１３を配置している。また、キャリア１３上には、第１の高周波素子１を載置している。第２の多層基板１２上には第２の配線パターン１４を形成している。
【００１７】
接続部３の構成については、図２（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）（ｂ）は、それぞれ実施の形態１に係る高周波素子の接続構造において、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２との接続部３の構成を拡大した拡大平面図及び拡大側面図である。なお、接続部３は、一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂとを備え、いずれも同一の構成である。これらの接続部３ａ及び３ｂは、導電性の外導体部分１５と内導体部分１６とから同軸構造を構成している。外導体部分１５及び内導体部分１６は、いずれも螺旋形状に構成し一定のピッチ幅を設けて伸縮可能に構成している。すなわち、外導体部分１５及び内導体部分１６は、スプリング性を備えている。内導体部分１６は、外導体部分１５の内部に設け、内導体部分１６の軸方向は、外導体部分１５のそれと一致するように構成している。
【００１８】
接続部３（接続部３ａ及び３ｂ）は、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２とを電気的に接続するものであるが、第１の高周波素子１の下層パターン１０と第２の高周波素子２における第２の配線パターン１４との間にそれぞれ介在させて、その伸縮性により下層パターン１０と第２の配線パターン１４とに圧接させている。この場合には、第１の高周波素子１は第２の高周波素子に対してネジ等の機構的手段により固定する構成としている。このように構成することにより、第１の高周波素子１を第２の高周波素子２から取り外す場合には、ネジ等を取り外すことにより容易に第１の高周波素子１を第２の高周波素子２から取り外すことが可能となり、簡便な実装手段を実現することができる。
【００１９】
また、接続部３（一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂ）の他の構成としては、外導体部分１５及び内導体部分１６をそれぞれ被覆部材１７、１８により被覆する構成としてもよい。図３は、外導体部分１５及び内導体部分１６をそれぞれ被覆部材１７、１８により被覆した状態の平面図である。なお、その側面図は省略する。この場合にも、接続部３のスプリング性を備えているので、第１の高周波素子１の下層パターン１０と第２の高周波素子２における第２の配線パターン１４との間において、下層パターン１０と第２の配線パターン１４とに圧接させることができ、また、第１の高周波素子１を第２の高周波素子２から取り外すことも容易である。
【００２０】
また、同軸線路の外導体の径と同等の形状をもつスプリング性の外導体部分１５と、同軸線路の内導体の径と同等の形状をもつスプリング性の内導体部分１６とから構成し、大口径の外導体部分１５の中心位置に小口径の内導体部分１６を配置した同軸構造としていることから、一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂとが接近していても、それらの間における電気的な結合量は小さくなり、良好な電気特性を実現することができ、しかも第１の高周波素子１を第２の高周波素子２から取り外すことも容易になる。
【００２１】
なお、接続部３の構成については、前記のように、外導体部分１５及び内導体部分１６を螺旋形状のスプリング性を備えた構成について説明したが、これに限らず、スプリング性を備えない構造である同軸線路の外導体と内導体とにより構成することもできる。この場合には、接続部３の外導体及び内導体は、下層パターン１０及び第２の配線パターン１４に導電性の接着材等により固定されると、第１の高周波素子１を第２の高周波素子２から容易に取り外すことはできないが、一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂとが接近していても、それらの間における電気的な結合量は小さくなり、良好な電気特性を実現することができるという効果を奏することは可能である。
【００２２】
また、実施の形態１に係る高周波素子の接続構造においては、外導体部分１５は接地状態とし、内導体部分１６は信号線路として用いるものである。外導体部分１５は下層パターン１０及び第２の配線パターン１４のグランド層に接続し、内導体部分１６は下層パターン１０及び第２の配線パターン１４の信号パターンに接続する。
【００２３】
以上のように、実施の形態１に係る高周波素子の接続構造については、大口径の外導体部分１５の中心位置に小口径の内導体部分１６を配置した同軸構造としているので、一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂとが接近していても、それらの間における電気的な結合量は小さくなり、良好な電気特性を実現することができる。
【００２４】
実施の形態２．
実施の形態２に係る高周波素子の接続構造について、図４を用いて説明する。図４は、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２との接続部３の構成を示した平面図である。この場合、一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂとは、いずれも同様の構成としている。図４において、１９は内導体部分で、例えば、実施の形態１における内導体部分１６と同様に、螺旋形状としスプリング性を備えているものである。内導体部分１９の周囲には８個の導体部分２０を配置している。各導体部分２０の構成は、内導体部分１９と同様の構成である。そして、８個の導体部分２０により外導体部分２１を構成している。
【００２５】
このように、内導体部分１９の周囲に複数個の導体部分を配置することにより、外導体部分２１を構成したものであるため、同径の導体部分を複数個だけ用意することにより、内導体部分１９及び外導体部分２１を構成することができる。なお、外導体部分２１は接地状態とし、内導体部分１９は信号線としている。また、外導体部分２１は、必要に応じ相当数を配置するが、必ずしも等間隔に配置する必要はなく、偏在させてもよい。なお、接続部３の固定方法としては、実施の形態１の場合と同様である。
【００２６】
以上のように、実施の形態２に係る高周波素子の接続構造を構成することにより、実施の形態１の場合と同様に、一方の接続部３ａと他方の接続部３ｂとが接近していても、それらの間における電気的な結合量は小さくなり、良好な電気特性を実現することができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態１に係る高周波素子の接続構造の断面構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、それぞれ実施の形態１に係る高周波素子の接続構造において、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２との接続部３の構成を拡大した拡大平面図及び拡大側面図である。
【図３】外導体部分１５及び内導体部分１６をそれぞれ被覆部材１７、１８により被覆した状態の平面図である。
【図４】実施の形態２に係る高周波素子の接続構造において、第１の高周波素子１と第２の高周波素子２との接続部３の構成を示した平面図である
【符号の説明】
【００２８】
１・・第１の高周波素子、２・・第２の高周波素子、３・・接続部、３ａ・・一方の接続部、３ｂ・・他方の接続部、４・・第１の多層基板、５・・電子部品、６・・第１の配線パターン、７・・ワイヤ、８・・側壁部、９・・カバー、１０・・下層パターン、１１・・ベース、１２・・第２の多層基板、１２ａ・・開口部、１３・・キャリア、１４・・第２の配線パターン、１５・・外導体部分、１６・・内導体部分、１７及び１８・・被覆部材、１９・・内導体部分、２０・・導体部分、２１・・外導体部分
【図１】
2008244085.tif 000003
【図２】
2008244085.tif 000004
【図３】
2008244085.tif 000005
【図４】
2008244085.tif 000006