(57)【要約】【課題】マイクロ波集積回路装置に使用するマイクロ波素子が、加工時の半田付けの際の加熱温度による熱ストレスによる影響を回避させて、マイクロ波集積回路装置として性能の維持や再利用性を向上すること。【解決手段】シール半田１０６を用いてマイクロ波素子１０４ａを取り付けた外囲器１０２と、この外囲器１０２の開口の形状に対応した形状を有する封止部材１０３と、前記外囲器１０２の開口した前記封止部材１０３により覆った状態で、前記外囲器１０２の開口周縁１０２ａと封止部材１０３の各周縁部相互に接着する低融点シール半田１０６とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール半田を用いてマイクロ波素子を取付けた外囲器と、
この外囲器の開口の形状に対応した形状を有する封止部材と、
前記外囲器の開口した前記封止部材により覆った状態で、前記外囲器の開口周縁と封止部材の各周縁部相互に接着する低融点シール半田とを具備したことを特徴とするマイクロ波集積回路装置。
【請求項２】
前記低融点シール半田は、錫または鉛半田であることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波集積回路装置。
【請求項３】
外囲器の内部にシール半田を用いて、マイクロ波素子を固定するステップと、
前記外囲器の開口を覆う封止部材に予め低融点シール半田を接着するステップと、
前記外囲器の開口を覆うように封止部材の周縁に接着した低融点シール半田を位置合わせするステップと、
前記外囲器と封止部材を低融点シール半田が融解する低融点温度にて加熱し、前記外囲器の開口の周縁と封止部材の周縁を低融点シール半田により接着するステップとを具備することを特徴とするマイクロ波集積回路装置の製造方法。
【請求項４】
封止部材の周縁部に予め低融点シール半田を接着するステップは、低融点シール半田を予め低融点にて加熱溶融して接着するステップであることを特徴とする請求項３記載のマイクロ波集積回路装置の製造方法。
【請求項５】
封止部材の周縁部に予め低融点シール半田を接着するステップは、低融点シール半田を予め常温接着し得る接着剤にて接着するステップであることを特徴とする請求項３記載のマイクロ波集積回路装置の製造方法。
【請求項６】
前記低融点シール半田は、錫又は鉛半田であることを特徴とする請求項３乃至５記載のマイクロ波集積回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波集積回路装置およびその製造方法に係り、特にマイクロ波集積回路を内部に含む外囲器の封止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ波集積回路を外囲器内に実装し、封止したマイクロ波集積回路装置は、マイクロ波帯を利用するアンプやフィルタ等の通信機器用の集積回路装置として広く普及している。
【０００３】
外囲器は、例えば金属製で上側が開口した箱形の形状をしており、その底面にはマイクロ波用の能動素子、受動素子、集積回路、伝送線路等が実装され、マイクロ波集積回路モジュールが構成されている。
【０００４】
そして、外囲器の開口に蓋をするように封止部材を固着し、外囲器を封止することにより、マイクロ波集積回路装置を形成している。
【０００５】
従来のマイクロ波集積回路装置の構造の一例を図３に示す。
【０００６】
図３（ａ）は、マイクロ波集積回路装置１１の封止部材を外した状態を示す分解斜視図であり、図３（ｂ）は（ａ）に示すマイクロ波集積回路装置１１のＡ−Ａに沿った断面図である。
【０００７】
図３において、外囲器１２は例えば銅製で、縦３ｃｍ、横２ｃｍ、高さ２ｃｍ程度の、上面が開口した箱形形状をしており、その側壁面には他の装置との信号授受のための端子１５ａおよび１５ｂが設置されている。
【０００８】
外囲器１２の底面にはマイクロ波素子１４ａ，１４ａが取り付けられている。
【０００９】
このマイクロ波集積回路モジュール１４は、配線１７ａおよび１７ｂを介して端子１５ａおよび１５ｂに接続されている。
【００１０】
封止部材１３は、外囲器１２と同じ材質で、外囲器１２の開口面を覆うように、半田１６により固着されている。
【００１１】
このマイクロ波集積回路装置１１は、マイクロ波集積回路モジュール１４の製作段階で、マイクロ波素子１４ａ，１４ａが外囲器１２の底面に取り付けられるにあたって、金等の物性の安定した材料に対応させる関係から、例えば３２０℃程度の高融点シール半田付けがなされている。
【００１２】
このマイクロ波集積回路装置１１を製造するには、従来以下に記述する方法によっていた。
【００１３】
すなわち、まず外囲器１２の内部にマイクロ波素子１４ａ等の金・錫（Ａｕ・Ｓｎ）半田を用いて実装し、それら素子間を相互接続してマイクロ波集積回路モジュール１４を形成した上で、端子１５ａおよび１５ｂとの間に配線１７ａおよび１７ｂを施す。
【００１４】
次に、外囲器１２の開口した面の周縁部全周に金・錫のシール半田１６を接着する。
【００１５】
更に、外囲器１２の開口した面の上方から、この面を覆うように封止部材１３を載せ、この封止部材１３をシール半田１６と接触させる。
【００１６】
このような状態で、外囲器１２を加熱してシール半田１６を溶融し、冷却することにより、外囲器１２と封止部材１３とを固着させて封止し、マイクロ波集積回路装置１１を製造していた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
この、マイクロ波集積回路装置１１によれば、外囲器１２の底面にマイクロ波素子１４ａをシール半田１６により接着すると共に、外囲器１２の開口した面の周縁部全周にシール半田１６により封止部材１３を接着している。
【００１８】
この構成により、マイクロ波素子１４ａ，１４ａは、このマイクロ波素子１４ａ，１４ａの外囲器１２への半田付け、および封止部材１３の外囲器１２への半田付けの加熱を２度に亘って受けることになる。
【００１９】
従って、マイクロ波素子１４ａ，１４ａは、安定した特性を有する金・錫が通常用いられる。
【００２０】
この金・錫の半田付けには、比較的高融点温度である例えば３２０℃程度まで加熱する必要があることから、マイクロ波素子１４ａ，１４ａに対する高融点温度の熱的悪影響があった。
【００２１】
すなわち、外囲器１２と封止部材１３の半田付けにより、外囲器１２内部のマイクロ波集積回路モジュール１４にも加熱によるストレスがかかり、マイクロ波素子自体の特性に悪影響を与えたり、あるいは封止後の機密性が低下して性能劣化等品質および信頼性を低下させる要因となっていた。
【００２２】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、マイクロ波素子が、半田付けの際に受ける加熱温度の影響を少なくし、熱ストレスを抑えるようにすることにより、また、封止部材の封止後の機密性を十分に保持して性能劣化等品質および信頼性を維持するマイクロ波集積回路装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明によれば、シール半田を用いて予めマイクロ波素子を取り付けた外囲器と、この外囲器の開口の形状に対応した形状を有する封止部材と、前記外囲器の開口した前記封止部材により覆った状態で、これらの外囲器と封止部材とをシール半田の所定の低融点温度にて加熱溶融して、前記外囲器の開口周縁と封止部材の各周縁部相互に接着する低融点シール半田とを備える。
【００２４】
上記の目的を達成するために、請求項３の発明によれば、外囲器の内部にシール半田を用いて、マイクロ波素子を固定するステップと、前記外囲器の開口を覆う封止部材に予め低融点シール半田を接着するステップと、前記外囲器の開口を覆うように封止部材の周縁に接着した低融点シール半田を位置合わせするステップと、前記外囲器と封止部材を低融点シール半田が融解する低融点温度にて加熱し、前記外囲器の開口の周縁と封止部材の周縁を低融点シール半田により接着するステップとを備える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明のマイクロ波集積回路装置およびその製造方法に係る実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係るマイクロ波集積回路装置１０１の実施形態を示す。
【００２７】
このマイクロ波集積回路装置１０１は、マイクロ波路集積回路モジュール１０４を固定する側の外囲器１０２と、この外囲器１０２の開口を塞ぐ封止部材１０３とにより構成される。
【００２８】
外囲器１０２は、例えば銅製で、縦３cm、横２cm、高さ２cm程度の、上面に開口周縁１０２ａを有する箱形形状のもので、その側壁面には他の装置との信号授受ための端子１０５ａおよび１０５ｂを設置さしている。
【００２９】
マイクロ波集積回路モジュール１０４は、外囲器１０２の底面に半田付けされるマイクロ波素子１０４ａ，１０４ａを相互接続して構成される。
【００３０】
このマイクロ波集積回路モジュール１０４は、配線１０８ａおよび１０８ｂを介して端子１０５ａおよび１０５ｂに接続されている。
【００３１】
外囲器１２の開口周縁１０２ａには、この開口を塞ぐように外囲器１２と同じ材質の封止部材１０３が設けられる。
【００３２】
この封止部材１０３は、外囲器１０２の開口周縁１０２ａを塞ぐに先だって、予め開口周縁１０３ａに、例えば融点が１８５℃程度の錫、鉛半田（以下、「低融点シール半田」という。）１０６を仮接着している。
【００３３】
マイクロ波集積回路装置１０１は、マイクロ波集積回路モジュール１０４の製作段階で、マイクロ波素子１０４ａ，１０４ａ半田付けにより外囲器１０２の底面に取り付けられるようにしている。
【００３４】
この半田付けは、通常外囲器１０２の底面には例えば物性の安定した金が用いられるため、この金の融点である３２０℃程度にまで加熱し、接着するようにしている。
【００３５】
次に、マイクロ波集積回路装置１０１の製造方法を製造工程のステップに沿って説明する。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、開口周縁１０２ａを有する外囲器１０２の側壁には、他の装置との信号授受用の端子１０５ａおよび１０５ｂが、貫通するように取り付けられる。
【００３７】
外囲器１０２の底部に、例えばマイクロ波モノリシックＩＣやチップ型のトランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ等のマイクロ波素子１０４ａを実装し、伝送線路や素子間相互に所望の接続をしてマイクロ波集積回路モジュール１０４を構成する。
【００３８】
更に、端子１０５ａおよび１０５ｂとマイクロ波集積回路モジュール１０４との間に、配線１０８ａおよび１０８ｂを施す。
【００３９】
この最初の製造工程により、所望する機能を備えたモジュールであるマイクロ波集積回路モジュール１０４を外囲器１０２内に収納して固定することができる＜ステップ１＞。
【００４０】
図２（ｂ）に示すように、外囲器１０２の開口周縁１０２ａに、錫・鉛シール半田１０６を低融点温度まで加熱して接着する＜ステップ２＞。
【００４１】
図２（ｃ）に示すように、外囲器１０２の開口周縁１０２ａに封止部材１０３の周縁部１０３ａと位置合わせを行なう＜ステップ３＞。
【００４２】
図２（ｄ）に示すように、外囲器１０２と封止部材１０３とが位置合わせされた状態で、低融点シール半田１０６を低融点温度まで加熱する。
【００４３】
この加熱により、外囲器１０２と封止部材１０３とが半田付けされ、固着する＜ステップ４＞。
【００４４】
このように、＜ステップ１＞〜＜ステップ４＞を実行することにより、外囲器１０２に封止部材１０３を半田付けする際における、マイクロ波集積回路モジュール１０４を構成するマイクロ波素子１０４ａにかかる加熱温度が、低融点温度程度であるので、マイクロ波素子１０４ａにおいて熱ストレスが生じることがなく、製造することができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態によれば、低融点シール半田は、封止部材の周縁部に予め、低融点シール半田を低融点で加熱して仮接着するようにしたが、常温により接着する接着剤をシール半田に代えて仮接着するようにしても差し支えない。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のマイクロ波集積回路装置によれば、マイクロ波集積回路モジュールを装着する外囲器の開口周縁を封止部材により封止するにあたり、低融点シール半田を用いたから、低融点温度よりも高い融点のシール半田により接着されたマイクロ波素子に対する熱ストレスの影響をなくすことができる。
【００４７】
また、このマイクロ波集積回路装置を組立て後に、マイクロ波素子の故障や性能劣化が生じたような場合において、封止部材を取り除く際に低融点温度で低融点シール半田を融解して行なうことができるので、マイクロ波集積回路装置としての性能の維持や部品交換等による再利用性を向上させることもできるマイクロ波集積回路装置およびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるマイクロ波集積回路装置の概要を示す斜視図。
【図２】図１におけるマイクロ波集積回路装置の製造ステップの概要を示す図で、（ａ）は、ステップ１，（ｂ）は、ステップ２，（ｃ）は、ステップ３，（ｄ）はステップ４を示す。
【図３】従来のマイクロ波集積回路装置の構造の一例を示す概要図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図。
【符号の説明】
１０１  マイクロ波集積回路装置
１０２  外囲器
１０２ａ  開口周縁
１０３  封止部材
１０３ａ  周縁部
１０４  マイクロ波集積回路モジュール
１０４ａ  マイクロ波素子
１０５ａ，１０５ｂ  端子
１０６  錫・鉛シール半田（低融点シール半田）
１０８ａ，１０８ｂ  配線
【図１】
2004214224.tif 000003
【図２】
2004214224.tif 000004
【図３】
2004214224.tif 000005