(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング底（１）とハウジング蓋（３）とを備えた導波管構造の高周波モジュールにおいて、ハウジング蓋（３）に、ハウジング底（１）上に位置決めするための調整機構（４）が設けられ、
調整機構（４）がホトラック突出部から成っていることを特徴とする、高周波モジュール。
【請求項２】
調整機構（４）がハウジング蓋（３）から円錐状に先細を呈していることを特徴とする、請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
ハウジング蓋（３）とハウジング底（１）とがはんだ（２）によって互いに不動に結合されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
はんだ（２）がはんだ溜まり内に導電式（ガルヴァニック式）に導入されていることを特徴とする、請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項５】
ハウジング蓋（３）がセラミック製であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項６】
調整機構（４）が導波管（５）内に嵌まっていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項７】
調整機構（４）の層厚がほぼ１００μｍ〜２００μｍの値であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項８】
はんだ溜まり（２１）を有するハウジング蓋（３）とハウジング底（１）とを備えた高周波モジュールの製造方法において、
ハウジング底（１）に接触するハウジング蓋（３）の接触面に、導電式（ガルヴァニック式）金属分離用の第１のホトラックマスクを形成し、
はんだ溜まり（２１）の金・すず成層を分離し、
第１のホトラックマスクを除去し、
第２のホトラックマスクを調整機構（４）として形成し、
すず表面から酸化物を取り除き、
ハウジング蓋（３）を導波管（５）上にセンタリングして固定し、
ハウジング蓋（３）をハウジング底（１）にはんだ付けし、
調整機構（４）のラックを、湿化学的に除去することを特徴とする、高周波モジュールの製造方法。
【請求項９】
調整機構（４）のラックを、加熱された水酸化カリウム溶液によって湿化学的に除去することを特徴とする、請求項８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に係る高周波モジュール、及び請求項９の上位概念に係る製造方法に関する。
【０００２】
本発明によるミリ波の通信モジュールは、例えばＧＨｚ（ギガヘルツ）の範囲で働き、交通技術におけるデータ伝送に用いられる。
【０００３】
ミリ波の通信モジュールにおける導波管出力部用の金属・セラミック複合構造部材を製造するために、アンテナ基板が導波管貫通口にてマイクロ波ハウジング内で気密封鎖状態にはんだ付けされる。現在供用されている製造工程では、気密封鎖のためにいわゆるプレフォームが用いられ、このプレフォームはセラミック蓋とハウジングとの間の中間層として挿入される。この種の結合の品質に関する重要な基準は、連続使用時の温度変動安定性及び確実性である。加えて、ハウジング内部の湿気の遮断が電気機能にとって重要となる。
【０００４】
ＷＯ−９１／２０９６９９号公報によれば、集積回路用のセラミック・金属ハウジングが気密封鎖例として知られている。この公知例の場合、セラミック製のハウジング蓋が金・すずのプレフォームに組み付けられてはんだ付けされる。はんだ付け工程は４００℃以下の温度でハウジングに接触する熱電極を介して行われ、蓋とハウジングとがはんだ付け過程中に押し合わされる。
【０００５】
従来の製造方法の著しい難点は、オートメーション製造が困難であるか又は不可能でさえあるような個々の構造部品を接合する際の位置決め公差が小さいという点にある。プレフォームと、ハウジング蓋の正確な位置決めに通常用いられる嵌め合いピンとを有する導波管出力部の構造は時間費用の増大につながり、従って生産個数が少ない場合にしか適さない。
【０００６】
本発明の課題は、オートメーション製造の際の位置決め公差の向上を伴う気密な高周波モジュール及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
この課題の本発明による解決手段は、高周波モジュール自体に関しては請求項１中の特徴事項によって、またその製造方法に関しては請求項９中の特徴事項によってそれぞれ示されている。他の請求項はいずれも本発明の有利な実施の態様を示している。
【０００８】
本発明によれば、好ましくはセラミック製のハウジング底とハウジング蓋とを備えた導波管構造の新規な高周波モジュールが得られる。ハウジング底及びハウジング蓋はその膨張特性の点で互いに適合されている。例えば、ハウジング蓋は酸化アルミニウム製であって、ハウジング底はＭｏ３０Ｃｕ製である。ハウジング蓋には、ハウジング底上に位置決めするための調整機構が設けられている。また、腐食を予防するために金属製ハウジングはニッケル及び金で被覆処理されている。
【０００９】
調整機構はハウジング蓋の表面から円錐状に先細を呈しているホトラック（感光性レジスト）突出部から成っている。この調整機構は組み付け時に導波管に嵌まり込む。調整機構の層厚はほぼ１００μｍ〜２００μｍの値である。ハウジング蓋及びハウジング底ははんだによって互いに不動に結合されている。はんだは特にはんだ溜まりに導電式（ガルヴァニック式）に導入されたはんだが用いられる。このため、はんだはハウジング底に接触するハウジング蓋面上に局部的にか又はハウジング蓋内に形成されたビア内に用意される。
【００１０】
本発明の高周波モジュールの製造法は次のようなステップで実施される。
ハウジング蓋の接触面を、導電式（ガルヴァニック式）金属分離用の第１のホトラックマスクを有するハウジング底と共に形成し、
はんだ溜まりの金・すず成層を分離し、
第１のホトラックマスクを除去し、
第２のホトラックマスクを調整機構として形成し、
すず表面から酸化物を取り除き、
ハウジング蓋を導波管上にセンタリングして固定し、
ハウジング蓋をハウジング底にはんだ付けし、
調整機構のラックを湿化学的に除去する。
【００１１】
調整機構のラックを、加熱された水酸化カリウム溶液で湿化学的に除去すると有利である。
【００１２】
本発明の特別の利点は、導波管移行部の手作業での組み立てが簡単になる点にあり、その結果、大量生産用としてモジュールをオートメーションで組み立てることも可能にする。
【００１３】
本発明の別の利点はその製造ステップを低コストで薄膜基板の製造に編入する点にある。
【００１４】
次に、図面に示す有利な実施の形態に従って本発明を詳述する。
【００１５】
図１に示す実施の形態の場合、セラミック製のハウジング底１及びハウジング蓋３から成る導波管構造の高周波モジュールが示されており、ハウジング蓋３には、ハウジング底１上での位置決めのための調整機構４が設けられている。
【００１６】
調整機構４は導波管貫通口への位置決め及び固定のためにハウジング蓋３から円錐状に先細を呈する（図２参照）ホトラック（感光性レジスト）突出部から成っている。この調整機構４は組み立ての際に上側の円錐面４３が導波管５に嵌まり、側面４２に沿って基底面４１まで案内され、わずかな接触力で導波管５内で位置決めされる。基底面４１の寸法は、導波管の寸法に正確に嵌まるように適合されている。調整機構４の層厚はほぼ１００μｍ〜２００μｍの値である。この層厚を得るために通常約７０μｍの厚さの２枚又は３枚のラックフィルムが重ねられる。ホトリソグラフィー処理時の露光パラメータにより側面４２のフランク傾斜が設定される。ハウジング蓋３及びハウジング底１は、導電式（ガルヴァニック式）に局部的にはんだ溜まり２１に導入されたはんだ２によって互いに不動に結合される。
【００１７】
高周波モジュールを製造するための本発明の方法は、プレフォームの使用を省略したステップから成っている。
【００１８】
ハウジング蓋３の接触面には、ハウジング底１と共に、導電式金属分離用の第１のホトラックマスクが形成される。利用されるはんだ溜まりの金・すず成層は、層厚が共融合金の数量比にほぼ適合されるように分離される。特にＡｕ：Ｓｎ層の層厚比はほぼ１．５：１にされ、そのようにはんだ溜まり２１も充填される（図３参照）。それぞれの層厚は１２μｍＡｕ・８μｍＳｎ〜９μｍＡｕ・６μｍＳｎの範囲である。はんだ溜まり２１の充填後に第１のホトラックマスクが再び除去される。次いで、調整機構４としての第２のホトラックマスクが形成される。このマスクは通例ホトリソグラフィー手法で形成されたラックフィルムから成っている。すずの酸化表面は水素真空リフロー炉内で約３００℃の温度、数分の処理時間で除去される。続く方法ステップにおいて、ハウジング蓋３が導波管５上でセンタリングされて固定される。
【００１９】
ハウジング蓋３はハウジング底１にフラックスなしのはんだ付け、例えばＡｕＳｎはんだにより水素雰囲気で不動に結合される。はんだ工程はやはり水素真空リフロー炉内で特にほぼ８０Ｖｏｌ．％のＡｕ及び２０Ｖｏｌ．％のＳｎの組成の共融はんだ材を用いて行う。共融結合の融点は２８０℃である。還元水素雰囲気で保護ガスとしての窒素と結び付いて稼働する炉のはんだ工程は３２０℃の温度で数分間行う。利用される金及びすずの層、即ち、基板のはんだ付け側ではんだ溜まり内で分離されて調質工程中に金・すず層の完全な混合、ひいては同質の接合部を生ずる金及びすずの層は、以前使用されたプレフォームに代わって使用される。
【００２０】
調整機構４のラックは特に加熱された水酸化カリウム溶液で湿化学的に除去される。このため、モジュールはほぼ１０分間７０℃の温度の水酸化溶液に浸漬される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  導波管構造の高周波モジュールの側面図。
【図２】  調整機構の平面図。
【図３】  調整機構及びはんだ溜まりを有するハウジング蓋の平面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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