(57)【要約】【課題】ストリップラインを用いた信号伝送回路を半導体装置の検査用治具として用いる場合、半導体装置の機種や検査条件に適合した治具を用意する必要があり、機種切り換え毎の治具交換作業が煩雑であった。【解決手段】誘電体基板１３の一主面に、ストリップライン１５と、このストリップライン１５の延在方向中間部より側方に突出するスタブとを形成し、他の主面全面に接地導電パターンを形成した高周波信号伝送回路において、上記スタブを、ストリップライン１５に接続された第１の導電舌片２７と、接地導電パターンに電気的に接続された第２の導電舌片２８とを、互いの間隔を調整可能に対向配置して構成したことを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板の一主面に、ストリップラインと、このストリップラインの延在方向中間部より側方に突出するスタブとを形成し、他の主面全面に接地導電パターンを形成した高周波信号伝送回路において、
上記スタブを、ストリップラインに接続された第１の導電舌片と、接地導電パターンに電気的に接続された第２の導電舌片とを、互いの間隔を調整可能に対向配置して構成したことを特徴とする高周波信号伝送回路。
【請求項２】
第２の導電舌片を第１の導電舌片に対して近接離隔可能に可動としたことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号伝送回路。
【請求項３】
第２の導電舌片を誘電体基板上でスライド可能としたことを特徴とする請求項２に記載の高周波信号伝送回路。
【請求項４】
第２の導電舌片と接地導電パターンとを誘電体基板を貫通するスルーホールを通して電気的に接続したことを特徴する請求項１に記載の高周波信号伝送回路。
【請求項５】
第２の導電舌片と接地導電パターンとを誘電体基板の側壁を通る導体により電気的に接続したことを特徴する請求項１に記載の高周波信号伝送回路。
【請求項６】
第２の導電舌片をバーニア機構によりスライド可能としたことを特徴とする高周波信号伝送回路。
【請求項７】
第２の導電舌片を圧電アクチュエータによりスライド可能としたことを特徴とする高周波信号伝送回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＵＨＦ帯からマイクロ波領域に及ぶ高周波信号用の整合回路やフィルタ回路などの高周波信号を伝送する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号やデジタル信号などの広帯域信号を高速で伝送する場合、ＵＨＦ帯からマイクロ波領域の高周波信号が利用される。このような高周波領域では配線長さが信号の波長に対して無視できず、配線の巾、長さによって特性や性能が大きく変わるが、抵抗やコンデンサ、インダクタなどの回路部品のパッケージを小型化することより２ＧＨｚ程度までは集中定数回路として設計できるようになったがそれ以上の周波数では分布定数回路として扱われる。
【０００３】
この種信号伝送回路の一例を図６に示す。図において、１は誘電体基板で、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ樹脂、テフロン樹脂（「テフロン」は米デュポン社の登録商標）などの樹脂材やセラミック材が用いられる。２は誘電体基板１の一主面（表面）に形成されたストリップライン（第１の導体）で、動作周波数に応じて巾、長さ、厚さがそれぞれ所定の寸法に設定される。３はストリップライン２の伝送経路中間で電気的に接続され側方に突出させ、先端が開放されたスタブ、４は誘電体基板１の他の主面（裏面）のほぼ全面に形成された接地導電パターン（第２の導体）を示す。
【０００４】
動作信号の波長をλとしたとき、この伝送回路のストリップライン２は長さＬ１、幅ｗ１、厚さｔにより決定されるインダクタンスとして機能し、スタブ長さＬ２が波長λ／４より小さい場合にはスタブ３はキャパシタとして機能し、波長λ／４〜波長λ／２の範囲ではインダクタとしてそれぞれ作用し、誘電体基板１の材料によって決定される比誘電率、誘電体基板１の厚さＴなどによって伝送回路の特性インピーダンスが決定される。スタブ３は動作周波数が決定されると長さＬ２を調節することによりキャパシタ又はインダクタとして機能させることができるため、図６回路はインピーダンス整合回路やフィルタとして利用される。
【０００５】
このスタブ３の長さ調整として、予め長く形成したスタブ３を先端側をレーザ光などを用いて切断する方法、予め短く形成したスタブ３に導電箔を継ぎ足す方法（例えば特開２００１−１４４５１０号公報参照）、図７に示すように予め短く形成したスタブ３の先端に微細な島状の導電ランド３ａを多数整列して形成し、ワイヤボンディング又は溶融半田でスタブ３と導電ランド３ａとを電気的に接続する方法（例えは特開２０００−１５１２２１号公報参照）などが知られている。またこのストリップライン２とスタブ３からなる信号伝送回路は図８に示すように半導体装置５の入出力に直接接続される（例えば特開昭５８−１８４８０１号公報、特開平７−３０７６０４号公報参照）。図中、２ａは入力側ストリップライン、２ｂは出力側ストリップライン、３ａ、３ｂはそれぞれ出力側ストリップライン２ｂに接続されたスタブ、５は半導体装置（トランジスタ又はＦＥＴ）で、入力端子（ベース又はゲート）５ａがストリップライン２ａに、出力端子（コレクタ又はドレイン）５ｂがストリップライン２ｂに接続され、エミッタ電極又はソース電極５ｃ、５ｄは接地パターン６、６に接続されている。７は出力側ストリップライン２ｂに形成された出力電極を示す。この信号伝送回路はスタブ３ａ、３ａにより半導体装置５の出力が最大となるようにインピーダンス整合され、スタブ３ｂによって不要輻射が最少になるように、設置位置や寸法、形状が調整されている。このような信号伝送回路は、個別の半導体装置に付加されるだけでなく、図示省略するが半導体ペレットの近傍で半導体素子と外部引出用の導電パッドとの間に集積することにより半導体装置内部に設置されることもある。（例えば２０００−１５１２２１号公報参照）
【０００６】
図９は図６に示すスタブ３を具えた信号伝送回路の応用例として高周波用半導体装置の電気的特性を検査する際に用いられる検査用治具を示す。図において、８は略矩形箱状のシールドケースで、対向する側壁に入出力端子９、１０を貫通固定している。１１は放熱板１１ａ上に半導体ペレット（図示せず）を固定し、この半導体ペレットを樹脂パッケージ１１ｂにより外装した半導体装置で、図示例では内部に２つの半導体ペレットが収容され、樹脂パッケージ１１ｂの両側から２組の入出力端子１１ｃ、１１ｄを突出させている。１２は半導体装置１１を固定する放熱器で、シールドケース８の中間部に横断配置されている。１３、１４はそれぞれシールドケース８の放熱器１２によって区分された領域に配置された誘電体基板（配線基板）で、図示省略するが裏面には接地導電パターンが形成されている。１５は入力側配線基板１３上で、一端が入力端子９に接続され、他端が放熱器１２に向かって伸びる入力側ストリップライン、１６は微細な導電ランドで、入力側ストリップライン１５の一側方に多数整列配置されている。１７は詳細は省略するが一つのストリップライン１５と２つの半導体装置１１の入力端子１１ｃ、１１ｃとを整合して接続する入力変換回路を示す。１８は出力側配線基板１４上で、一端が半導体装置１１の２つの出力端子１１ｄ，１１ｄに接続され一つの出力端子に整合して接続する出力変換回路、１９は一端が出力変換回路１８に接続され、他端が出力端子１０に接続された出力側ストリップライン、２０は微細な導電ランドで、出力側ストリップライン１９の一側方に多数整列配置されている。
【０００７】
各配線基板１３、１４には半導体装置１１の入出力端子にバイアス電圧や電源電圧を供給する付属回路が形成されているが詳細は省略する。この検査用治具２１には電源が接続され、入力端子９には信号源（図示せず）が、出力端子１０には負荷抵抗や特性測定器（図示せず）がそれぞれ接続されて、放熱板１１ａが取付ねじ２２によって放熱器１２に熱的に接続され固定された半導体装置１１の電気的特性が発熱をともなう状態で検査される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで電気的検査をするための測定装置や負荷装置は特性インピーダンスが一般的に５０Ωに設定されているため検査用治具２１の入出力端子９、１０も特性インピーダンスが５０Ωに設定されている。しかしながら半導体装置１１の入出力インピーダンスは出力電力、供給電圧などにより一定せず、入出力端子９、１０の特性インピーダンス５０Ωより低く、機種毎に異なる。そのため、ストリップライン１５、１９の近傍に微細な導電ランド１６、２０を多数形成し、選択された導電ランド１６、２０とストリップライン１５、１９とを電気的に接続することにより、被験半導体装置１１に適合した治具２１を構成している。微細導電ランド１６、２０とストリップライン１５，１９の接続方法としてワイヤボンディングや半田付けなどの他、特開２００１−１４４５１０号公報に開示されたように導電ランドの一部を隣接する導電ランドと重合するように形成し、この重合部を選択的に圧着してスタブ長さを調整する方法が知られているが、いずれも一旦接続した導電パターンの接続を変更することが煩雑で、接続状態を繰返し変更すると、微細導電パターンが配線基板から剥離し、調整が不能になることがあった。さらには同一機種の半導体装置でも動作周波数が異なると単一の治具を用いることができず、半導体装置の機種毎に、検査条件毎に治具を用意する必要があり、機種切り換え毎の治具交換作業が煩雑であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決を目的として提案されたもので、誘電体基板の一主面に、ストリップラインと、このストリップラインの延在方向中間部より側方に突出するスタブとを形成し、他の主面全面に接地導電パターンを形成した高周波信号伝送回路において、上記スタブを、ストリップラインに接続された第１の導電舌片と、接地導電パターンに電気的に接続された第２の導電舌片とを、互いの間隔を調整可能に対向配置して構成したことを特徴とする高周波信号伝送回路を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による高周波信号伝送回路は、ストリップラインの所定位置に交差配置されたスタブを、第１の導電舌片と、接地導電パターンに電気的に接続された第２の導電舌片とを、互いの間隔を調整可能に対向配置して構成したことを特徴とするが、第２の導電舌片を第１の導電舌片に対して近接離隔可能に可動とすることができ、さらには第２の導電舌片を誘電体基板上でスライド可能とすることができる。
【００１１】
また第２の導電舌片と接地導電パターンとを、誘電体基板を貫通するスルーホール又は誘電体基板の側壁を通る導体により電気的に接続することができる。さらには第２の導電舌片可動とする場合、第２の導電舌片をバーニア機構又は圧電アクチュエータによりスライド可能とすることかできる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図９に示す検査用治具２１に適用し図１から説明する。図において、図９と同一部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。本発明による高周波信号伝送回路は、ストリップライン１５、１９の近傍に微細導電ランド１６、２０を多数整列状態で形成し、選択された微細導電ランド１６、２０をストリップライン１５、１９に接続することにより、インピーダンス整合することは図９回路と同様である。図示例では多数の導電ランド１６、２０のうち線尽くされた一つがストリップライン１５に電気的に接続されてスタブ２３、２４を構成している。本発明による信号伝送回路ではストリップライン１５、１９の他の側方に微細導電ランド１６、２０の形成領域とほぼ同じ寸法の接地導電パターン２５、２６を形成し、この接地導電パターン２５、２６を裏面の導電パターンと電気的に接続している。そして図示例では図２に示すように入力側ストリップライン１５と接地導電パターン２５の要部に、ストリップライン１５と接地導電パターン２５にそれぞれ電気的に接続された導電舌片（対向電極）２７、２８を、互いの対向間隔を調整可能に配置している。図中、２９は配線基板１３裏面に形成した接地導電パターンで、配線基板１３を貫通する貫通導体３０により表裏の接地導電パターン２５、２９は電気的に接続されている。
【００１３】
微細導電ランド１６によって形成されるスタブは動作周波数によりキャパシタ又はインダクタとして作用し、このスタブから離れた位置に配置された対向電極２７、２８はキャパシタンスとして作用する。例えば巾２．５ｍｍ、長さ２５ｍｍのストリップライン１５の一側方に巾２ｍｍ、長さ３ｍｍの微細導電ランド１６をストリップライン１５との間隔及び微細導電ランド１６相互の間隔を１ｍｍに設定して６列、３行に配列し、巾１４ｍｍ、長さ２５ｍｍの接地導電パターン２５をストリップライン１５から１ｍｍ離して配置した信号伝送回路に、厚さ０．５ｍｍの銅板を用い、対向部の寸法を３×３ｍｍと設定し対向電極２７、２８を配置したとき対向電極２７、２８は最大約０．５ｐＦの静電容量を持ち、動作周波数３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの範囲で整合可能な信号伝送回路を構成することができる。
【００１４】
図３は図１回路の対向電極２７、２８の静電容量を変化させた場合の信号伝送特性を示す。図において曲線Ａは対向電極２７、２８を基部から４５°屈曲させ相互の間隔を離隔させた場合、即ち静電容量が０．５ｐＦに比して十分小さい場合で、伝送領域内では高い領域にピークがあり、全体的に伝送レベルは低い。曲線Ｂは対向電極２７、２８を平行にして静電容量をおよそ０．５ｐＦに設定した場合で、伝送領域内では低い領域にピークがあり、全体的に伝送レベルは高い。曲線Ｃは対向電極２７、２８を基部から９０°〜４５°の範囲で調整し最適状態としたもので、伝送特性を曲線Ａのピーク値とほぼ同等のレベルで平坦化できる。
【００１５】
このように本発明によれば、伝送特性の調整が煩雑なストリップラインを用いた信号伝送回路でも容易に伝送特性の変更が可能で、半導体装置の特性試験に用いられる治具に適用することができる。
【００１６】
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく例えば、対向電極２７、２８は銅板を用いるだけでなく、図４に示すように、一方の対向電極２７として導電体よりなるブロック３１を用いることができる。また他の対向電極２８も図５に示すように可撓性を有する絶縁フィルム３２ａに導電箔３２ｂを積層したフレキシブル配線基板を用いることができる。図示例では側断面Ｌ字状に屈曲させたフレキシブル配線基板３２の一端側起立部３２ｃの導電箔３２ｂをブロック３１と対向させている。このフレキシブル配線基板３２を絶縁体よりなる可動ブロック３３に固定し、絶縁フィルム３２ａの可動ブロック３３下面に位置する部分を切欠いて、導電箔３２ｂを絶縁フィルム３２ａから浮かせ、この部分を接地導電パターン２５と電気的に接続することにより、導電箔３２ｂと接地導電パターン２５を電気的に接続した状態で、対向電極２７、２８の間隔を変更することができる。この可動ブロック３３は調整が完了した後は配線基板１３に仮固定または接着固定できる。また回転動を直進動に変換する機構や直進距離を直視することのできる機構を可動ブロック３３に接続することにより、容量変化を換算表示することもできる。さらには電圧アクチュエータを可動ブロック３３に接続することにより、可動ブロック３３の移動量即ち対向電極２７、２８間の静電容量を電気的に変更することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マイクロストリップラインを用いた信号伝送の特性を容易に変更することができるから、半導体装置の検査用治具のように半導体装置の機種、検査条件の変更に直ちに対応することがき、１台の治具で特性が異なる半導体装置に対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した半導体装置検査用治具の平面図
【図２】図１に示す治具の要部拡大側断面図
【図３】図１に示す治具の信号伝送特性図
【図４】対向電極の変形例を示す要部拡大側断面図
【図５】対向電極の他の変形例を示す要部拡大側断面図
【図６】マイクロストリップラインを用いた信号伝送回路を示す要部斜視図
【図７】図６回路のスタブ長さを調整可能とした信号伝送回路の平面図
【図８】図６に示す信号伝送回路を用いた半導体装置の平面図
【図９】図６に示す信号伝送回路を適用した半導体装置の検査用治具を示す平面図
【符号の説明】
１３　誘電体基板（配線基板）
１５　ストリップライン
１６　微細導電ランド
２５　接地導電パターン
２７、２８　導電舌片（対向電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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