(57)【要約】【課題】高周波回路パッケージの内部に装着された電磁波吸収体において、蓋体に電磁波吸収体を固着させて、耐熱性に優れ、強固に固着した電磁波吸収部材を提供する。【解決手段】金属および／またはセラミックスからなる基体の表面の少なくとも一部にＡｕ層を形成し、前記電磁波吸収体中にＮｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材が含まれる電磁波吸収体を固着した電磁波吸収部材。【選択図】図３
2004146505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属および／またはセラミックスからなる基体の表面の少なくとも一部にＡｕ層を形成し、該Ａｕ層上に電磁波吸収体が固着された電磁波吸収部材において、前記電磁波吸収体中にＮｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材が含まれていることを特徴とする電磁波吸収部材。
【請求項２】
前記電磁波吸収体に、前記導電材が５０〜８５重量％、前記無機充填材が１５〜５０重量％含まれることを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収部材。
【請求項３】
前記基体の表面の少なくとも一部にＮｉ層を形成し、該Ｎｉ層上に前記Ａｕ層を形成したことを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の電磁波吸収部材。
【請求項４】
前記Ａｕ層表面の酸素濃度が５〜２０原子％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波吸収部材。
【請求項５】
前記無機充填材に、Ｎａ、Ｋの少なくとも一種が含まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波吸収部材。
【請求項６】
前記Ａｕ層を形成した基体上に、前記無機充填材の前駆体および導電材の混合物を塗布した後、酸化性雰囲気中２００℃〜４００℃で加熱することにより、前記電磁波吸収体を得ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁波吸収部材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波吸収部材を用いたことを特徴とする高周波回路パッケージ用蓋体。
【請求項８】
請求項７の高周波回路パッケージ用蓋体を用いたことを特徴とする高周波回路パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波回路用パッケージの内部に装着される電磁波吸収体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機、無線通信機器などに用いられる高周波回路は電磁波を輻射、干渉し、ノイズを発生させるため、電子機器などの誤動作の原因となりやすい。そのために、従来から種々の対策が取られており、高周波回路の周囲を金属板で覆ういわゆるシールドを行う方法が広く行われている。
【０００３】
また、必要に応じて、シールドの一部に電磁波吸収材を設けることも提案されている。例えば、図５は特許文献１に開示されているこの種の高周波回路パッケージの断面図であり、金属製の有底箱型ケース５１の内部に電子部品５２を実装し、この電子部品５２と、ケース５１の側壁に取り付けられたセラミック端子５３の配線パターン５４との間をボンディングワイヤ５５で接続した後、金属製の蓋体５６をろう付け（以下「ろう付けＡ」と記載）した構造となっている。
【０００４】
ここで、電子部品５２の動作周波数が高い場合、電子部品５２やボンディングワイヤ５５からの輻射電磁波によって、パッケージの内部空間で電磁波が共振するため、動作上、支障をきたすことがある。そこで、特許文献２に記載されているように金属製の蓋体５６の裏面（パッケージの内部空間を臨む側の面）にフェライト系などの電磁波吸収材５７をろう付け（以下「ろう付けＢ」と記載）することにより、不要な輻射電磁波を吸収、抑制して高周波対応のメタルパッケージを提供していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３３８６９６号公報（第４頁、図６）
【特許文献２】
特開２０００−１６５０８４号公報（第４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す従来の高周波回路パッケージにあっては、金属製の蓋体５６の裏面に電磁波吸収材５７をろう付け（ろう付けＢ）する構成となっているため、このろう付けＢの作業温度をろう付けＡの作業温度よりも高くしておかなければ、ろう付けＡを行う際に電磁波吸収材５７が脱落する可能性があった。
【０００７】
したがって、一般にろう付けＡには濡れ性のよい「金すず（Ａｕ−Ｓｎ）」は２８０℃（共晶）〜３５０℃程度で使用することが多いことから、ろう付けＢには、この金すずよりも作業温度は高いが、濡れ性に劣る例えば「金ゲル（Ａｕ−Ｇｅ）」を使用せざるを得ないという問題があった。そのために、高周波パッケージの蓋体に電磁波吸収体を濡れ性の悪い金ゲルなどによりろう付け（ろう付けＢ）を行うため強固に固着することができないという課題があった。
【０００８】
これに対して、特許文献１では、電磁波吸収体の平面形状のサイズをパッケージの開口面のサイズよりも大きくし、開口面の縁に電磁波吸収体を乗せることによって、電磁波吸収体の脱落を防止する技術が開示されている。
【０００９】
また、特許文献２では、電磁波吸収体を、弾性を持つスペーサーと凸部を設けたヘッダー部との挟み込みによってキャップ部の内部に固定する方法により、構造的に電磁波吸収体を固定する方法が開示されている。
【００１０】
しかしながら、これらの方法では製造時にずれたり、衝撃により外れたりするという問題があり、電磁波吸収体の固定方法としては不十分なものであった。
【００１１】
本発明は上記の点を考慮してなされたもので、高周波回路パッケージの内部に装着された電磁波吸収体において、蓋体に電磁波吸収体を強固に固着させて、耐熱性に優れた電磁波吸収部材を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁波吸収部材は、金属および／またはセラミックスからなる基体の表面の少なくとも一部にＡｕ層を形成し、該Ａｕ層上に電磁波吸収体が固着された電磁波吸収部材において、前記電磁波吸収体中にＮｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材が含まれていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電磁波吸収部材は、前記電磁波吸収体に、前記導電材が５０〜８５重量％、前記無機充填材が１５〜５０重量％含まれることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電磁波吸収部材は、前記基体の表面の少なくとも一部にＮｉ層を形成し、該Ｎｉ層上に前記Ａｕ層を形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電磁波吸収部材は、前記Ａｕ層表面の酸素濃度が５〜２０原子％であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電磁波吸収部材は、前記無機充填材に、Ｎａ、Ｋの少なくとも一種が含まれることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電磁波吸収部材の製造方法は、前記Ａｕ層を形成した基体上に、前記無機充填材の前駆体および導電材の混合物を塗布した後、酸化性雰囲気中２００℃〜４００℃で加熱することにより、前記電磁波吸収体を生成させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の高周波回路パッケージ用蓋体は、本発明の電磁波吸収部材を用いたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の高周波回路パッケージは、本発明の高周波回路パッケージ用蓋体を用いたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態による電磁波吸収部材１の断面図である。図２は本発明の実施形態による電磁波吸収部材１をキャビティ側からみた図である。
【００２２】
電磁波吸収部材１は、蓋体５、電磁波吸収体６から構成される。蓋体５は、金属および／またはセラミックスからなる基体２の表面にＮｉ層３を形成し、さらにＮｉ層３の少なくとも一部にＡｕ層４を形成して得られる。また、電磁波吸収体６は、Ｎｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材が含まれている。そして、電磁波吸収体６は、前記蓋体５上の前記Ａｕ層４の上に固着されている。
【００２３】
なお、蓋体５は、平板、キャップ、ハット型キャップなどの形状からなるが、特にこの形状に限定されるものではない。
【００２４】
前記基体２は、金属、セラミックスの少なくとも一種からなり、金属ではコバール、ステンレスなど、またはセラミックスではアルミナ、ガラスセラミックス、ジルコニアなどが用いられる。この中でもパッケージベースと熱膨張係数が近いという理由から、コバールやアルミナを用いるのが好ましい。
【００２５】
前記電磁波吸収体６は、主として導電材と無機充填材とから構成される。前記導電材として、本発明では、Ｎｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボン材料を用いる。
【００２６】
導電材として、Ｎｉ、Ｆｅを単体で用いるほか、前記合金として、例えば、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、カルボニル鉄、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金などが用いられる。また、前記酸化物としては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｃｏ系フェライトなどの磁性材料が用いられる。
【００２７】
さらに、前記導電性カーボンとしては、例えば、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンナノチューブ、フラーレン、ガラス状カーボンなどを使用することができる。電磁波吸収体６の減衰量を大きくするためには、これらの導電材のうちパーマロイまたはカルボニル鉄が好ましく、パーマロイが特に好ましい。
【００２８】
また、これらの導電材の形状は、球状、塊状、扁平状、繊維状、鱗片状、コイル状、四面体、六面体など、何でも良い。
【００２９】
これらの導電材は、電磁波吸収体６中に単独で存在していても良いが、複数が組み合わさっていても良い。例えば、パーマロイとカルボニル鉄の組合せやセンダストとフェロシリコンの組合せが利用される。この中でも特にパーマロイとカルボニル鉄の組合せは、減衰量が大きいという点から好適に利用される。
【００３０】
ここで、前記減衰量とは、高周波伝送線路の伝送特性、すなわち、４端子回路をインピーダンスが較正された高周波電源に接続したときの電力反射係数（Ｓ１１）と透過係数（Ｓ２１）より、以下の数式を用いて算出される。
【００３１】
減衰量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ２１／（１−Ｓ１１）　｜
前記電磁波吸収体６の減衰量は、高周波回路パッケージの共振を抑制するために２ｄＢ以上であることが好ましく、前記導電材を用いることにより、電磁波吸収体６の減衰量を５ｄＢ以上にすることができる。
【００３２】
また、電磁波吸収体６中に、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材が含まれている。
【００３３】
これらの無機充填材としては、シリカ（ＳｉＯ２）、ジルコン（ＺｒＳｉＯ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）などがあげられる。この中でも電磁波吸収体６の減衰量を大きくできるという理由から、無機充填材として少なくともシリカ、アルミナ、窒化ホウ素を用いるのが好ましい。
【００３４】
前記電磁波吸収体６中の前記導電材と前記無機充填材が、電磁波を吸収する作用は次のような原理に基づいて行われる。前記導電材は、基本的に電磁波を吸収もしくは反射する作用を有する。Ｎｉ、Ｆｅの単体や合金については、基本的に電磁波を反射する作用が強く、また、これらの酸化物、特にＦｅの酸化物であるフェライトなどの磁性材料については、磁気損失により電磁波を吸収する作用を有する。また、導電性カーボン材料については、抵抗や誘電損失により電磁波を吸収する。
【００３５】
また、前記無機充填材は、前記導電材と比べると吸収能は低いものの、同様に電磁波を吸収する効果を有しているため、前記導電材で完全に吸収しきれなかった電磁波や反射した電磁波を吸収するための補助の役割を果たし、結果として、前記導電材と前記無機充填材とが組み合わされた前記電磁波吸収体６は、電磁波に対して高いシールドの効果を得ることができるようになる。
【００３６】
さらに、前記無機充填材が含まれていることにより、電磁波吸収体６と蓋体５との高い固着性を得ることができる。その理由は後述するが、電磁波吸収体６の無機充填材と蓋体５のＡｕ層中の酸素との間に化学的に結合が生ずるからである。
【００３７】
上記電磁波吸収体６は前記導電材を５０〜８５重量％、前記無機充填材を１５〜５０重量％含有することが望ましい。前記導電材が５０重量％未満であると、空洞共振を抑制する効果の向上が著しくなく、８５重量％を越えると固着性の向上が著しくないからである。前記無機充填材が１５重量％未満であると、蓋体５と電磁波吸収体６の固着性の向上が著しくなく、５０重量％を越えると、空洞共振を抑制する効果の向上が著しくない。特に好ましくは、前記導電材の上限は８０重量％、下限は６０重量％であり、前記無機充填材の上限は４０重量％、下限は２０重量％である。
【００３８】
前記導電材や無機充填材の定性分析及び定量分析は、蛍光Ｘ線分析法、ＩＣＰ発光分光分析法、原子吸光分析法、Ｘ線回折法、微小Ｘ線回折法などの分析手法により行う。例えば、前記導電材と前記無機充填材の含有量を微小Ｘ線回折法により測定する場合は次のように行う。
【００３９】
本発明の電磁波吸収体６表面の２０箇所以上を無作為に選び、選んだ箇所を例えば２θ＝１０〜９０°の範囲でＸ線回折により測定する。そして各々の箇所のＸ線回折結果について結晶相を同定するか、または無機充填材であるかを判定する。そして無機充填材からなる箇所と特定の結晶相からなる箇所の存在割合を求め、この割合を導電材と無機充填材の含有量に換算する。
【００４０】
なお、２θはＸ線（ＣｕＫα線）を入射した際に、電磁波吸収体から放出されるブラッグ条件による反射Ｘ線の視射角（入射角の余角）である。また、上記の微小Ｘ線回折法により測定においては、照射するＸ線のビームをできるだけ絞った方が望ましい。さらに、照射するＸ線ビームが試料の深さ方向と幅方向に広がるため、この広がりの影響を前記判定に当たって考慮することが好ましい。
【００４１】
また、図１で説明したように、本発明の電磁波吸収部材１は、前記基体２の表面の少なくとも一部にＮｉ層３を形成した後に、該Ｎｉ層３上に前記Ａｕ層４を形成することが望ましい。Ｎｉ層３を設けず、基体２上に前記Ａｕ層４を形成することも可能であるが、前記Ｎｉ層３を存在させることにより、基体２とＡｕとの密着強度をより高くすることができる。下地のＮｉ層３とＡｕ層４の界面において、ＮｉがＡｕ層４内に拡散し付着力が向上するからである。
【００４２】
さらに、無機充填材に酸素が含まれている場合は、酸素を介した化学結合が、Ａｕ層と無機充填材の間でもなされるため、蓋体５と電磁波吸収体６との固着強度を一層高めることができる。
【００４３】
なお、Ｎｉ層３、Ａｕ層４とも、電気メッキや無電解メッキ、イオンプレーティング法などの方法により、形成することができる。
【００４４】
Ａｕ層４の厚みは下限が０．１μｍで望ましく、上限は５．０μｍが望ましい。０．１μｍより小さいと下地のＮｉが腐食される問題があり、５．０μｍを超えるとコストが高くなるからである。また、Ｎｉ層３のメッキ厚みは、下限は０．１μｍが望ましく、上限は５．０μｍが望ましい。０．１μｍより小さいと基体２との密着強度が低くなり、５．０μｍを超えても問題はないがＡｕとの密着強度に変化がないからである。
【００４５】
本発明の電磁波吸収部材１においては、前記Ａｕ層４表面の酸素濃度を５〜２０原子％とすることが、蓋体５との固着性を強くするために望ましい。前記酸素原子濃度が５原子％未満、あるいは２０原子％より高いときは、蓋体５と電磁波吸収体６の接着強さを著しく向上させることができない。
【００４６】
その理由は以下の通りである。まず、下地のＮｉ層３よりＮｉがＡｕ層４表面に拡散し、酸素と結合することにより固着力が発現することから、Ａｕ層４表面の酸素濃度が５原子％未満のときは、Ｎｉと酸素の結合による固着力上昇の効果が少ない。逆に、前記酸素原子濃度が２０原子％より高いと基体２とＮｉ層３の界面に酸素原子が侵入し、基体２とＮｉ層３の間の密着性が悪くなる。
【００４７】
前記Ａｕ層４表面の酸素濃度測定方法は、一般に２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）などの、いわゆる表面分析法を用い、表面から深さ方向の酸素濃度を測定する。例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて、Ａｕ層表面の酸素原子濃度を測定する。そのときの測定条件の例を下記に示す。
【００４８】
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また、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により、前記酸素原子濃度を測定できる理由は次の通りである。Ｘ線を物質に照射すると、光電子が放出される。照射されたＸ線のエネルギーから放出された光電子のエネルギーを差し引くとその光電子の結合エネルギーが求まる。結合エネルギーは元素により固有の値を取るためその値から元素を同定する事ができる。また、元素の結合状態の変化（価数や結合原子の違い）により結合エネルギーが変化する。よって、ピークのシフトや波形の変化で状態分析が可能となる。また、表面をアルゴンイオンで除去しながら分析することにより、深さ方向も同様に分析することができる。
【００４９】
なお、前記酸素濃度は、後述する処理温度により制御することが可能である。処理温度を高くすると酸素濃度は大きくなり、処理温度が低いときは酸素濃度が小さくなる。
【００５０】
また、一般に表面分析法では、完全な最表面だけではなく、最表面からある程度の深さまでの情報が得られる。この深さは分析方法によって変わるため、本発明においては、表面とは、最表面から３０ｎｍまでの領域と定義する。この領域に存在する酸素原子が、上述した電磁波吸収体６と蓋体５との固着性に大きく寄与するためである。
【００５１】
また、蓋体５と電磁波吸収体６との固着性をさらに強くするためには、前記無機充填材中にＮａ、Ｋの少なくとも一種が含有されることが好ましく、望ましくは前記Ｎａ、Ｋの無機充填材中の含有量は０．１〜１５重量％である。ＮａやＫが含有されていると導電材と無機充填材の界面にＮａやＫの珪酸化合物やホウ酸化合物が生じる。これらの化合物は導電材、無機充填材の双方とのなじみが良く、相互に強固に固着させる作用を有する。これによって、電磁波吸収体６の強度が向上するため、蓋体５との固着性が向上すると考えられる。
【００５２】
Ｎａ、Ｋの無機充填材中の含有量が、０．１重量％未満のとき、固着性の向上の効果が小さく、１５重量％を超えても著しく固着性が向上しない。特に好ましくは１重量％〜１０重量％にあるときに、最も固着性の向上の効果が大きいため、この範囲で用いることが望ましい。
【００５３】
前記Ｎａ、Ｋの含有量は、一般に原子吸光分析法、微小Ｘ線回折法、蛍光Ｘ線分析法や原子吸光分析法、ＩＣＰ発光分光分析法などの方法により測定することができる。
【００５４】
また、前記無機充填材中に、珪酸塩、燐酸塩、ホウ酸塩、コロイダルシリカのいずれかのうち少なくとも１種が含まれていると、これらは無機充填材とのなじみがよいため、前記電磁波吸収体６と蓋体５との間に強いアンカー効果が生じ、この効果によって前記電磁波吸収体６と蓋体５との固着性が高くなるため望ましい。
【００５５】
前記珪酸塩としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウムなどが望ましい。また、前記燐酸塩としては、燐酸アルミニウム、燐酸リチウム、燐酸マグネシウム、燐酸カルシウムなどがある。さらに、前記ホウ酸塩としては、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸ナトリウムなどがある。前記コロイダルシリカを用いる場合には、直径１０〜１００μｍのＳｉＯ２粒子がＮａ２Ｏなどの安定化剤中に分散したものが望ましく、出発原料としては前記ＳｉＯ２粒子及び前記安定化剤が水に分散したものを用いる。
【００５６】
前記電磁波吸収体６に含まれる前記珪酸塩、燐酸塩、ホウ酸塩、コロイダルシリカについては、前記無機充填材に後から所要量を添加しても良いが、あらかじめ前記無機充填材を作製する際に出発原料（前駆体）として用いるのが望ましい。
【００５７】
さらに、該出発原料（前駆体）については、あらかじめ溶液の状態となっているものを用いることが望ましく、導電材を添加混合し、蓋体５上に塗布することにより、電磁波吸収体６と蓋体５の間に隙間なく流れ込み、広い面積で強いアンカー効果を生じさせることができ、これによって電磁波吸収体６と蓋体５とを強固に固着させることができる。
【００５８】
前記珪酸塩、燐酸塩、ホウ酸塩、コロイダルシリカの定性分析及び定量分析は、蛍光Ｘ線分析法、ＩＣＰ発光分光分析法、原子吸光分析法、Ｘ線回折法、微小Ｘ線回折法などの分析手法により行う。元素濃度換算で、０．１〜１５重量％含むことが好ましい。０．１重量％未満では無機充填材や導電材を固着させる力に乏しく、１５重量％を超えても、無機充填材や導電材を固着させる力に変化がないといった問題があるからである。
【００５９】
次に、本発明の電磁波吸収部材１の製造方法は次の通りである。
【００６０】
原料としては、例えば、パーマロイとアルミナ、珪酸ナトリウムを水などの溶媒を用いて、回転ポットなどの公知の方法により調合し、スラリーを排出し、無機充填材の前駆体および導電材の混合物（以下前駆体混合物と称する）を作製する。粘度は、１，０００〜８０，０００ｃｐｓに調整する。その前駆体混合物を対象物上にディスペンサーなどの公知の技術により塗布し、１時間自然乾燥した後、酸化性雰囲気中で熱処理を行うことによって、電磁波吸収部材を得ることができる。
【００６１】
前記前駆体混合物は、無機充填材を形成するＳｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂの少なくとも一種以上を含有するとともに導電材を形成するＮｉ、Ｆｅ、Ｃの少なくとも一種を含有する。
【００６２】
本発明においては、前記前駆体混合物を表面の少なくとも一部にＡｕ層４を形成した基体２に塗布した後、酸化性雰囲気中２００℃〜４００℃で加熱することによって、蓋体５に電磁波吸収体６が強固に固着された電磁波吸収部材１を得ることができる。
【００６３】
なお、熱処理により、電磁波吸収体６が蓋体５に固着される原理は以下の通りである。加熱により、下地Ｎｉ層３からＮｉがＡｕ層４内において拡散が起こり、Ａｕ層４の表面における酸素と結合しやすくなる。その結果、蓋体５と電磁波吸収体６は固着力が発現する。
【００６４】
上記熱処理温度は２００℃〜４００℃が望ましい。２００℃未満であると、蓋体５と電磁波吸収体６の固着性の向上が著しくなく、４００℃を超えても固着性の向上の効果がほとんどない。特に好ましくは、前記熱処理温度の上限か３５０℃、下限が２５０℃である。
【００６５】
特に、本発明の電磁波吸収部材１は、蓋体５が基体２にコバール、Ｎｉ層３、Ａｕ層４を順次形成したものが望ましく、電磁波吸収体６はアルミナ、ジルコニア、窒化ホウ素からなる無機充填材と、カルボニル鉄からなる導電材とから構成されることが望ましい。
【００６６】
本発明の高周波回路パッケージ用蓋体５は前記電磁波吸収部材１を用いたものであり、さらに図３のように本発明の高周波回路パッケージ用蓋体を用いて高周波パッケージを構成することができる。
【００６７】
次に、本発明の電磁波吸収部材１を高周波回路パッケージ蓋体とした高周波回路パッケージを説明する。図３に断面図で示すように、高周波回路パッケージ７は、電磁波吸収部材１を高周波回路パッケージ用蓋体とし、電磁波吸収部材１とパッケージベース９を金すずからなるはんだ層８で封止する。電磁波吸収体６と高周波半導体素子１２またはパッケージベース９上に形成された伝送線路１０の形成面とが対向するように配設する。また、伝送線路１０と高周波半導体素子１２をボンディングワイヤ１１で接続する。
【００６８】
これによって、はんだ層８で封止したときにも、電磁波吸収体６と蓋体５との固着力は全く変化がないため、高性能な電磁波吸収部材１が得られる。この電磁波吸収部材１を蓋体として用いた高周波回路パッケージ７は、電磁波伝送線路１１の信号減衰が全くなく、空洞共振を抑制することができるため、高周波回路パッケージ８は安定かつ良好な伝送特性を示す。
【００６９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更は何等差し支えない。
【００７０】
例えば、電磁波吸収部材において、多孔質の導電材に無機充填材の前駆体となるスラリーを含浸させて固化させてもよい。
【００７１】
【実施例】
以下、本発明の実施例は図１〜３を参照しながら説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７２】
電磁波吸収部材１として図１に示したものを用いた。蓋体５には、基体２の材質がコバールまたはアルミナで厚みが０．２５ｍｍ、Ｎｉ層３が２μｍ、Ａｕ層４が２μｍで、外形寸法１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍ、キャビティ寸法が８ｍｍ×８ｍｍ×０．８ｍｍのハット型のキャップを用いた。
【００７３】
前記電磁波吸収体６の出発原料として、表１に示すものを用い、回転ポットで２時間混合した後、排出した前駆体混合物をディスペンサーにより図２に示すように、蓋体５の裏面に外寸３ｍｍ×７ｍｍ×０．５ｍｍになるように塗布した。
【００７４】
前記前駆体混合物の粘度は１，０００〜８０，０００ｃｐｓとした。
【００７５】
【表１】
2004146505.tif 000004
【００７６】
その後、表２に示す熱処理温度で酸化性雰囲気中加熱処理を施し、蓋体５に固着した電磁波吸収体６が形成した電磁波吸収部材１を得た。
【００７７】
前記電磁吸収部材１の電磁波吸収体６について、蛍光Ｘ線分析法及び炭素分析により定量分析を行い、主な成分を表２に示した。
【００７８】
【表２】
2004146505.tif 000005
【００７９】
【表３】
2004146505.tif 000006
【００８０】
また試料の電磁波吸収体６を接合させるＡｕ層４表面は、加熱処理前にあらかじめＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）により、酸素濃度を測定しておき、結果を表２に示す。さらに、電磁波吸収体６は蛍光Ｘ線分析法により定性分析し、表２に示す元素が存在するものには○印で示した。空欄は存在しなかったことを示す。またＮａ、Ｋは原子吸光分析法により酸化物換算で定量分析した。また、Ｘ線回折法、微小Ｘ線回折法を用いて、構造分析を行った。結果を表２及び３に示した。
【００８１】
さらに、得られた電磁波吸収部材１を用いて下記のように実装評価を行った。
【００８２】
上記電磁波吸収部材１を高周波回路パッケージ７の蓋体５に用いた。蓋体５とパッケージベース９の封止には、Ａｕ−Ｓｎから形成されるはんだ層８にて行い、高周波回路パッケージ７を得た。
【００８３】
その後、高周波回路パッケージに電磁波吸収部材１を装着し共振抑制効果について評価を行い、結果を表３に示した。
【００８４】
共振抑制効果を示す伝送特性の評価は、図４に示したように伝送線路４５が形成されたパッケージベース４２とパッケージベース４２上に取り付けられ、８ｍｍ×８ｍｍ×０．８ｍｍの空洞を有する蓋体４１とからなる高周波回路用パッケージ４０を用いて次のように行った。
ネットワークアナライザー（不図示）から同軸ケーブル（不図示）を介して伝送線路４５にプローブ４７を押し当て、蓋体５を付けない場合、蓋体５のみを付けた場合、蓋体５と電磁波吸収体６を付けた場合の各々について高周波回路用パッケージ４０の電力透過係数（Ｓ２１）を周波数０．１ＧＨｚ〜１３．１ＧＨｚの範囲において６５ＭＨｚ間隔で測定した。この測定により周波数７ＧＨｚ付近に発生するＳ２１のディップ（低下）の最小値を求めた。すなわち、蓋体５のみを付けた場合７ＧＨｚ付近に発生するＳ２１のディップの最小値をＢ、蓋体５と電磁波吸収体６を付けた場合７ＧＨｚ付近に発生するＳ２１のディップの最小値をＣとするとき、Ｂの値を示す周波数における蓋体５を付けない場合のＳ２１の値を求めこの値をＡとした。そして、１００×｜（Ａ−Ｃ）／（Ａ−Ｂ）｜の値をＳ２１のディップ（低下）の比率（％）とした。ディップの比率が小さいということは、用いた電磁波吸収体の電磁波吸収特性が優れているということを意味する。
【００８５】
この比率が５％以下であった試料を◎、５％を越え２５％以下であった試料を○、２５％を越え５０％以下であった試料を△、５０％を越えた試料を×とした。この伝送特性が◎、○、△の場合は電磁波吸収体として充分実用に耐えることができるが、×の場合は電磁波吸収体として実用に耐えることができないことを示す。
【００８６】
さらに、蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれないか、衝撃試験を行い、結果を表３に示した。
【００８７】
衝撃試験の評価はＥＩＡＪ規格Ａ−１２２により行い、次のように評価した。加速度１５００Ｇで蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれなかった試料を◎とした。また、加速度１５００Ｇでは蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれたが、加速度１０００Ｇでは蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれなかった試料を○とした。また、加速度１０００Ｇでは蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれたが、加速度５００Ｇでは蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれなかった試料を△とした。また、加速度５００Ｇで蓋体５から電磁波吸収体６が剥がれた試料を×とした。この衝撃試験の結果において、◎、○、△の場合は電磁波吸収体として十分実用に耐えることができるが、×の場合は電磁波吸収体として実用に耐えることができないことを示す。
【００８８】
表２及び表３の結果から明らかなように、コバール基体でもアルミナ基体でも、電磁波吸収体６にＮｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材を含有する試料（Ｎｏ．１〜２２）は、基体材料の違いにかかわらず、衝撃試験にも耐え、共振抑制の効果があるものが得られた。
【００８９】
また、熱処理温度を１５０℃から４５０℃まで変化させ後の条件を固定した試料（Ｎｏ．１〜５）については、特に２５０℃から３５０℃の範囲の試料（Ｎｏ．２〜４）は、Ａｕ表面の酸素濃度が５〜２０原子％の領域にあり、固着力が高く、衝撃試験で好成績が得られた。
【００９０】
さらに、導電材の含有量を５０〜８５重量％の領域で変化させ、後の条件を固定した試料（Ｎｏ．３、６〜９）については、特に導電材含有量が６０〜８０重量％のときに、衝撃試験、共振抑制の双方で良好な結果が得られた。
【００９１】
そして、無機充填材中のＮａ、Ｋの濃度がいずれも１重量％よりも低い試料（Ｎｏ．１０〜１１、１７〜１８）については、許容範囲内ではあるが、固着力がやや弱く、いずれも衝撃試験で△の結果であった。
【００９２】
また、Ｎｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材を含有しない試料（Ｎｏ．２３〜２４）は衝撃試験、共振抑制の双方の試験で実用に耐えるものが得られなかった。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、高周波回路パッケージの電磁波吸収部材として、金属および／またはセラミックスからなる基体の表面の少なくとも一部にＡｕ層を形成し、前記電磁波吸収体中にＮｉおよび／またはＦｅの単体もしくは合金もしくは酸化物、あるいは導電性カーボンの少なくとも一種を含有する導電材と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂのうち少なくとも一種より選ばれる元素の酸化物および／または窒化物を含有する無機充填材が含まれる電磁波吸収体を固着したことによって、電磁波吸収体に入射した電磁波は反射しにくくなるため、高周波回路パッケージにおいて、空洞共振を抑制し、電磁波吸収特性が向上するとともに、パッケージの蓋体とパッケージベースの接合にＡｕ−Ｓｎのはんだを用いることができるため、蓋体と電磁波吸収体を強固に固着することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波吸収部材の断面図である。
【図２】本発明の電磁波吸収部材の平面図である。
【図３】本発明の電磁波吸収部材を用いた高周波回路パッケージの断面図である。
【図４】本発明の電磁波吸収部材を用いた高周波回路パッケージの共振抑制を評価する方法を示す断面図である。
【図５】従来の電磁波吸収体を用いた高周波回路パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：電磁波吸収部材
２：基体
３：Ｎｉ層
４：Ａｕ層
５：蓋体
６：電磁波吸収体
７：高周波回路パッケージ
８：はんだ層
９：パッケージベース
１０：伝送線路
１１：ボンディングワイヤ
１２：高周波半導体素子
４０：高周波回路パッケージ
４１：蓋体
４２：パッケージベース
４３：グラウンド
４４：高周波回路基板
４５：伝送線路
４６：電磁波吸収体
４７：プローブ
【図１】
2004146505.tif 000007
【図２】
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【図３】
2004146505.tif 000009
【図４】
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【図５】
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