(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の多層樹脂基板と、
前記第一の多層樹脂基板の上面側に設けられたマイクロ波回路と、
前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた信号線路と、
前記マイクロ波回路及び前記信号線路を覆う電磁シールドカバーと、
前記第一の多層樹脂基板の底面に設けられた第二の多層樹脂基板と、
前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記信号線路と接続する第一の内部スルーホールと、
前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記電磁シールドカバーと接続し、前記第一の内部スルーホールを囲む第二の内部スルーホールと、
前記第二の多層樹脂基板の底面の側に設けられており、前記第二の内部スルーホールと接続する筐体とを備え、
前記第二の多層樹脂基板は、前記筐体の上面に取り付けられている
ことを特徴とするマイクロ波デバイス。
【請求項２】
前記第一の多層樹脂基板の上面において、前記マイクロ波回路及び前記信号線路が設けられている位置よりも外側の位置である第一の周縁部に設けられているグランドパターンを更に備え、
前記信号線路は、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた入力ＲＦ線路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられており、前記マイクロ波回路にゲートバイアスを供給するゲートバイアス供給線路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた出力ＲＦ線路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられており、前記マイクロ波回路にドレインバイアスを供給するドレインバイアス供給線路とを有し、
前記電磁シールドカバーは、前記グランドパターンに取り付けられており、
前記第一の内部スルーホールは、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記入力ＲＦ線路と接続する第一の入力ＲＦ信号スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記ゲートバイアス供給線路と接続する第一のゲート制御信号スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記出力ＲＦ線路と接続する第一の出力ＲＦ信号スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記ドレインバイアス供給線路と接続する第一のドレイン信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一の入力ＲＦ信号スルーホールと接続する第二の入力ＲＦ信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一のゲート制御信号スルーホールと接続する第二のゲート制御信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一の出力ＲＦ信号スルーホールと接続する第二の出力ＲＦ信号スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられていて、前記第一のドレイン信号スルーホールと接続する第二のドレイン信号スルーホールとを有し、
前記第二の内部スルーホールは、前記第一の多層樹脂基板の内部において前記第一の入力ＲＦ信号スルーホール、前記第一のゲート制御信号スルーホール、前記第一の出力ＲＦ信号スルーホール及び前記第一のドレイン信号スルーホールが設けられている位置よりも外側の位置に設けられていて、前記グランドパターンと接続している第一のグランドスルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の内部において前記第二の入力ＲＦ信号スルーホール、前記第二のゲート制御信号スルーホール、前記第二の出力ＲＦ信号スルーホール及び前記第二のドレイン信号スルーホールが設けられている各位置よりも外側の位置に設けられており、前記第一のグランドスルーホールと接続している第二のグランドスルーホールとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波デバイス。
【請求項３】
前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた金属プレートと、
前記第一の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記金属プレートと接続する第一の放熱用埋め込み部材と、
前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記第一の放熱用埋め込み部材及び前記筐体と接続する第二の放熱用埋め込み部材とを更に備え、
前記マイクロ波回路は、前記金属プレートの上面に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ波デバイス。
【請求項４】
前記ゲートバイアス供給線路に設けられ、ＲＦ駆動周波数でショートとなる第一のチップキャパシタ及び発振抑圧用のチップ抵抗を含むゲートバイアス回路と、
前記ドレインバイアス供給線路に設けられ、ＲＦ駆動周波数でショートとなる第二のチップキャパシタを含むドレインバイアス回路と
を更に備えることを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波デバイス。
【請求項５】
前記第一の多層樹脂基板の上面又は内部に設けられたＲＦ信号抑圧フィルタを更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のマイクロ波デバイス。
【請求項６】
前記第一の多層樹脂基板と前記第二の多層樹脂基板とは、同種の樹脂基板であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロ波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を伝搬するマイクロ波デバイスに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積回路をパッケージする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。加えて、マイクロ波ＩＣ（Integrated Circuit）を金属材料でパッケージする技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８０２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マイクロ波ＩＣを金属材料でパッケージする従来の技術では、デバイスの外部スルー端子からＲＦ（Radio Frequency）電磁波が放射され、放射されたＲＦ電磁波が当該デバイスを含むモジュールの他のデバイスの入出力信号と結合して発振が生じたり、マイクロ波の伝搬特性が劣化したりするという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、デバイス外部への電磁波の放射を抑制するマイクロ波デバイスを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るマイクロ波デバイスは、第一の多層樹脂基板と、前記第一の多層樹脂基板の上面側に設けられたマイクロ波回路と、前記第一の多層樹脂基板の上面に設けられた信号線路と、前記マイクロ波回路及び前記信号線路を覆う電磁シールドカバーと、前記第一の多層樹脂基板の底面に設けられた第二の多層樹脂基板と、前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記信号線路と接続する第一の内部スルーホールと、前記第一の多層樹脂基板及び前記第二の多層樹脂基板の内部に設けられており、前記電磁シールドカバーと接続し、前記第一の内部スルーホールを囲む第二の内部スルーホールと、前記第二の多層樹脂基板の底面の側に設けられており、前記第二の内部スルーホールと接続する筐体とを有する。前記第二の多層樹脂基板は、前記筐体の上面に取り付けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、デバイス外部への電磁波の放射を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係るマイクロ波デバイスの断面を示す図
【図２】図１のマイクロ波デバイスにおける出力増幅デバイスの上面を示す図
【図３】図１のマイクロ波デバイスの出力増幅デバイスにおける第一の多層樹脂基板の断面を示す図
【図４】図１のマイクロ波デバイスの出力増幅デバイスにおける第一の多層樹脂基板の底面を示す図
【図５】図１のマイクロ波デバイスにおける第二の多層樹脂基板の上面を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係るマイクロ波デバイスを図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態．
まず、本発明の実施の形態に係るマイクロ波デバイス５００の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るマイクロ波デバイス５００の断面を示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係るマイクロ波デバイス５００は、第一の多層樹脂基板１を有する出力増幅デバイス１００と、第一の多層樹脂基板１の底面１０２に設けられた第二の多層樹脂基板２と、第二の多層樹脂基板２の底面２０２の側に設けられた筐体３とを有する。
【００１１】
出力増幅デバイス１００は、例えばリフローによって第二の多層樹脂基板２の上面２０１に取り付けられた第一の多層樹脂基板１と、第一の多層樹脂基板１の上面１０１に設けられた金属プレート１１と、金属プレート１１の上面に設けられたマイクロ波回路４とを有する。つまり、マイクロ波回路４は、第一の多層樹脂基板１の上面１０１の側に設けられている。加えて、出力増幅デバイス１００は、第一の多層樹脂基板１の上面１０１に設けられた信号線路３００と、金属プレート１１及び信号線路３００を覆う電磁シールドカバー８とを有する。信号線路３００については、図２を用いて後述する。
【００１２】
図２は、図１のマイクロ波デバイス５００における出力増幅デバイス１００の上面５０１を示す図である。なお、図２では、電磁シールドカバー８は示されていない。本実施の形態では、金属プレート１１は、銅又はモリブデン等によって形成された熱膨張係数整合用のプレートであって、接着又は半田付けによって第一の多層樹脂基板１の上面１０１に取り付けられている。
【００１３】
マイクロ波回路４は、本実施の形態では、高出力増幅器（ＨＰＡ：High Power Amplifier）であって、金属プレート１１の上面に配置されたトランジスタチップ５と、入力整合回路６と、出力整合回路７とを有する。トランジスタチップ５は、入力整合回路６と出力整合回路７とによって挟まれた状態で金属プレート１１の上面に配置されており、トランジスタチップ５、入力整合回路６及び出力整合回路７は、接着又は半田付けによって金属プレート１１の上面に取り付けられている。トランジスタチップ５は、第一のボンディングワイヤ４５によって入力整合回路６と接続していると共に、第二のボンディングワイヤ４６によって出力整合回路７と接続している。
【００１４】
本実施の形態では、マイクロ波回路４は、トランジスタチップ５に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を用いたＨＰＡを例示するが、マイクロ波回路４の種類は限定されない。マイクロ波回路４は、ＨＰＡ以外の増幅器、スイッチ又は移相器といった回路であってもよい。また本実施の形態では、マイクロ波回路４は、ハイブリッドマイクロ波集積回路（ＨＭＩＣ：Hybrid Microwave Integrated Circuit）のＨＰＡであるが、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ：Monolithic Microwave Integrated Circuit）であってもよい。
【００１５】
第一の多層樹脂基板１の上面１０１には、信号線路３００が設けられている。信号線路３００は、入力ＲＦ線路２０と、マイクロ波回路４にゲートバイアスを供給するゲートバイアス供給線路２２と、出力ＲＦ線路３０と、マイクロ波回路４にドレインバイアスを供給するドレインバイアス供給線路３２とを有する。加えて、第一の多層樹脂基板１の上面１０１には、マイクロ波回路４が設けられた金属プレート１１、入力ＲＦ線路２０、ゲートバイアス供給線路２２、出力ＲＦ線路３０及びドレインバイアス供給線路３２が設けられている位置よりも外側の位置に、第一のグランドパターン１０が設けられている。
【００１６】
つまり、第一のグランドパターン１０は、マイクロ波回路４、入力ＲＦ線路２０、ゲートバイアス供給線路２２、出力ＲＦ線路３０及びドレインバイアス供給線路３２を囲むように、第一の多層樹脂基板１の上面１０１に設けられている。電磁シールドカバー８は、第一のグランドパターン１０に取り付けられていて、マイクロ波回路４が設けられた金属プレート１１、入力ＲＦ線路２０、ゲートバイアス供給線路２２、出力ＲＦ線路３０及びドレインバイアス供給線路３２を覆っている。入力整合回路６は第三のボンディングワイヤ４７によって入力ＲＦ線路２０と接続しており、出力整合回路７は第四のボンディングワイヤ４８によって出力ＲＦ線路３０と接続している。
【００１７】
ゲートバイアス供給線路２２には、ＲＦ駆動周波数でショートとなる第一のチップキャパシタ４２及び発振抑圧用のチップ抵抗４３を含むゲートバイアス回路２４が設けられている。ドレインバイアス供給線路３２には、ＲＦ駆動周波数でショートとなる第二のチップキャパシタ４４を含むドレインバイアス回路３４が設けられている。第一の多層樹脂基板１の上面１０１には、入力ＲＦ線路２０及び出力ＲＦ線路３０から出力増幅デバイス１００の外部へ直流電流が漏れ出すのを遮断するＤＣ（Direct Current）カットキャパシタ４１も設けられている。
【００１８】
ゲートバイアス回路２４、ドレインバイアス回路３４、ＤＣカットキャパシタ４１及びマイクロ波回路４を電磁的に遮蔽するために、電磁シールドカバー８が接着又は半田付けによって第一のグランドパターン１０に取り付けられている。
【００１９】
図３は、図１のマイクロ波デバイス５００の出力増幅デバイス１００における第一の多層樹脂基板１の断面を示す図である。図３の第一の多層樹脂基板１の断面は図２の出力増幅デバイス１００の上面５０１と平行な面である。図３に示すように、第一の多層樹脂基板１の内部には、入力ＲＦ線路２０と接続する第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１と、ゲートバイアス供給線路２２と接続する第一のゲート制御信号スルーホール２３とが設けられている。加えて、第一の多層樹脂基板１の内部には、出力ＲＦ線路３０と接続する第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１と、ドレインバイアス供給線路３２と接続する第一のドレイン信号スルーホール３３とが設けられている。
【００２０】
さらに、第一の多層樹脂基板１の内部には、第一のグランドパターン１０と接続する複数の第一のグランドスルーホール１７が設けられている。複数の第一のグランドスルーホール１７は、第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１、第一のゲート制御信号スルーホール２３、第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１及び第一のドレイン信号スルーホール３３が設けられている位置よりも外側の位置に設けられている。つまり、複数の第一のグランドスルーホール１７は、第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１、第一のゲート制御信号スルーホール２３、第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１及び第一のドレイン信号スルーホール３３を囲むように、第一の多層樹脂基板１の内部に設けられている。複数の第一のグランドスルーホール１７のうちの隣り合う二つは、λの４分の１以下の間隔で設けられている。λはＲＦ駆動信号の波長である。
【００２１】
第一の多層樹脂基板１の内部には、金属プレート１１と接続する第一の放熱用埋め込み部材１５も設けられている。第一の放熱用埋め込み部材１５は、第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１、第一のゲート制御信号スルーホール２３、第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１及び第一のドレイン信号スルーホール３３によって囲まれるように、平面視で第一の多層樹脂基板１の内部の中央部に設けられている。第一の放熱用埋め込み部材１５は銅、アルミニウム又はアルミニウム合金といった金属によって形成されており、本実施の形態では、第一の放熱用埋め込み部材１５の形状は円柱又は四角柱である。第一の放熱用埋め込み部材１５は、発熱量によっては複数の放熱用のスルーホールに置き換えられてもよい。
【００２２】
第一の多層樹脂基板１の内部には、第一のゲート制御信号スルーホール２３と接続する第一のＲＦ信号抑圧フィルタ２５と、第一のドレイン信号スルーホール３３に接続する第二のＲＦ信号抑圧フィルタ３５とが設けられている。
【００２３】
図４は、図１のマイクロ波デバイス５００の出力増幅デバイス１００における第一の多層樹脂基板１の底面１０２を示す図である。図４に示すように、第一の多層樹脂基板１の底面１０２には、第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１の底面終端端子である第一の入力ＲＦ信号端子２６と、第一のゲート制御信号スルーホール２３の底面終端端子である第一のゲート制御端子２７とが設けられている。加えて、第一の多層樹脂基板１の底面１０２には、第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１の底面終端端子である第一の出力ＲＦ信号端子３６と、第一のドレイン信号スルーホール３３の底面終端端子である第一のドレイン電源端子３７とが設けられている。さらに、第一の多層樹脂基板１の底面１０２には、複数の第一のグランドスルーホール１７の底面終端端子である複数の第一のグランド端子１８と、第一の放熱用埋め込み部材１５の底面終端端子である第一のグランドパッド１９とが設けられている。
【００２４】
次に、出力増幅デバイス１００が取り付けられた第二の多層樹脂基板２を説明する。図１に示す通り、第二の多層樹脂基板２は、第一の多層樹脂基板１の底面１０２に設けられている。図５は、図１のマイクロ波デバイス５００における第二の多層樹脂基板２の上面２０１を示す図である。図１及び図５から理解できる通り、第二の多層樹脂基板２の内部には、第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１と接続する第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１と、第一のゲート制御信号スルーホール２３と接続する第二のゲート制御信号スルーホール６３とが設けられている。加えて、第二の多層樹脂基板２の内部には、第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１と接続する第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１と、第一のドレイン信号スルーホール３３と接続する第二のドレイン電源スルーホール７３とが設けられている。
【００２５】
第一の多層樹脂基板１の内部に設けられた第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１、第一のゲート制御信号スルーホール２３、第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１及び第一のドレイン信号スルーホール３３と、第二の多層樹脂基板２の内部に設けられた第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１、第二のゲート制御信号スルーホール６３、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１及び第二のドレイン電源スルーホール７３とによって、第一の内部スルーホール８１が構成されている。第一の内部スルーホール８１は、第一の多層樹脂基板１及び第二の多層樹脂基板２の内部に設けられており、信号線路３００と接続している。
【００２６】
さらに、第二の多層樹脂基板２の内部には、第一の多層樹脂基板１の内部に設けられた複数の第一のグランドスルーホール１７と接続する複数の第二のグランドスルーホール５７が設けられている。複数の第二のグランドスルーホール５７は、第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１、第二のゲート制御信号スルーホール６３、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１及び第二のドレイン電源スルーホール７３が設けられている位置よりも外側の位置に設けられている。つまり、複数の第二のグランドスルーホール５７は、第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１、第二のゲート制御信号スルーホール６３、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１及び第二のドレイン電源スルーホール７３を囲み、かつ第二の多層樹脂基板２の内部に設けられている。
【００２７】
第一の多層樹脂基板１の内部に設けられた複数の第一のグランドスルーホール１７と、第二の多層樹脂基板２の内部に設けられた複数の第二のグランドスルーホール５７とによって、第二の内部スルーホール８２が構成されている。第二の内部スルーホール８２は、第一の多層樹脂基板１及び第二の多層樹脂基板２の内部に設けられており、電磁シールドカバー８と接続し、第一の内部スルーホール８１を囲んでいる。
【００２８】
第二の多層樹脂基板２の内部には、第一の放熱用埋め込み部材１５と接続する第二の放熱用埋め込み部材５５も設けられている。第二の放熱用埋め込み部材５５は、第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１、第二のゲート制御信号スルーホール６３、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１及び第二のドレイン電源スルーホール７３によって囲まれるように、平面視で第二の多層樹脂基板２の内部の中央部に設けられている。第二の放熱用埋め込み部材５５は銅、アルミニウム又はアルミニウム合金といった金属によって形成されており、本実施の形態では、第二の放熱用埋め込み部材５５の形状は円柱又は四角柱である。
【００２９】
第二の多層樹脂基板２の内部には、第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１に接続する入力ＲＦ信号線路６０と、第二のゲート制御信号スルーホール６３に接続するゲート制御信号線６２と、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１に接続する出力ＲＦ信号線路７０と、第二のドレイン電源スルーホール７３に接続するドレイン電源線７２とが設けられている。図１に示す通り、第二の多層樹脂基板２の上面２０１の周縁部２０３には第二のグランドパターン５０が設けられている。入力ＲＦ信号線路６０は第二のグランドパターン５０をグランドとするストリップ線路で構成されている。第二の多層樹脂基板２の底面２０２には第三のグランドパターン５３が設けられている。出力ＲＦ信号線路７０は第三のグランドパターン５３をグランドとするストリップ線路で構成されている。
【００３０】
電磁波の放射が抑制される形態であれば、入力ＲＦ信号線路６０及び出力ＲＦ信号線路７０の形態はどのようなものであってもよい。本実施の形態において、入力ＲＦ信号線路６０及び出力ＲＦ信号線路７０は、ストリップ線路であるが、これに限定されない。ゲート制御信号線６２及びドレイン電源線７２は、本形態では内層に構成されているが、第一の多層樹脂基板１のゲートバイアス回路２４、ドレインバイアス回路３４、第一のＲＦ信号抑圧フィルタ２５及び第二のＲＦ信号抑圧フィルタ３５によりＲＦ重畳信号が十分に減衰されていれば、第二の多層樹脂基板２の上面２０１に露出してもよい。
【００３１】
第二の多層樹脂基板２の上面２０１には、第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１の終端端子である第二の入力ＲＦ信号端子６６と、第二のゲート制御信号スルーホール６３の終端端子である第二のゲート制御端子６７と、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１の終端端子である第二の出力ＲＦ信号端子７６と、第二のドレイン電源スルーホール７３の終端端子である第二のドレイン電源端子７７とが設けられている。加えて、第二の多層樹脂基板２の上面２０１には、複数の第二のグランドスルーホール５７の終端端子である複数の第二のグランド端子５８と、第二の放熱用埋め込み部材５５と接続する第二のグランドパッド５９とが形成されている。
【００３２】
第二の入力ＲＦ信号端子６６は第一の多層樹脂基板１の底面１０２の第一の入力ＲＦ信号端子２６に対向する位置に設けられている。第二のゲート制御端子６７は第一の多層樹脂基板１の底面１０２の第一のゲート制御端子２７に対向する位置に設けられている。第二の出力ＲＦ信号端子７６は第一の多層樹脂基板１の底面１０２の第一の出力ＲＦ信号端子３６に対向する位置に設けられている。第二のドレイン電源端子７７は第一の多層樹脂基板１の底面１０２の第一のドレイン電源端子３７に対向する位置に設けられている。複数の第二のグランド端子５８は第一の多層樹脂基板１の底面１０２の複数の第一のグランド端子１８に対向する位置に設けられている。第二のグランドパッド５９は第一の多層樹脂基板１の底面１０２の第一のグランドパッド１９に対向する位置に設けられている。
【００３３】
第一の多層樹脂基板１の底面１０２の第一の入力ＲＦ信号端子２６、第一のゲート制御端子２７、第一の出力ＲＦ信号端子３６、第一のドレイン電源端子３７、複数の第一のグランド端子１８及び第一のグランドパッド１９と、第二の多層樹脂基板２の上面２０１の第二の入力ＲＦ信号端子６６、第二のゲート制御端子６７、第二の出力ＲＦ信号端子７６、第二のドレイン電源端子７７、複数の第二のグランド端子５８及び第二のグランドパッド５９とが、半田によって接続されている。半田による接続により、出力増幅デバイス１００は第二の多層樹脂基板２の上面２０１に取り付けられている。なお、第一の多層樹脂基板１の底面１０２の各端子と第二の多層樹脂基板２の上面２０１の各端子とは、半田ボールを挟んだＢＧＡ（Ball Grid Array）方式の接合方式によって接合されてもよい。
【００３４】
上述のように第一の多層樹脂基板１が第二の多層樹脂基板２の上面２０１に取り付けられた状態において、出力増幅デバイス１００と第二の多層樹脂基板２との間では、接続されている各端子を介して各ＲＦ信号及び制御信号が伝搬する。
【００３５】
上述の通り、第二の多層樹脂基板２の底面２０２には第三のグランドパターン５３が設けられている。第三のグランドパターン５３は第二の放熱用埋め込み部材５５及び複数の第二のグランドスルーホール５７と接続している。本実施の形態では、第二の多層樹脂基板２は、第三のグランドパターン５３が筐体３の上面３０１に接触した状態で、筐体３の上面３０１にねじ止めによって取り付けられている。つまり、複数の第二のグランドスルーホール５７は、筐体３と接続している。更に言うと、筐体３は第二の内部スルーホール８２と接続している。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態に係るマイクロ波デバイス５００の動作を説明する。ゲートバイアスが、第二の多層樹脂基板２のゲート制御信号線６２から第二のゲート制御信号スルーホール６３、第二のゲート制御端子６７、第一の多層樹脂基板１の第一のゲート制御端子２７、第一のゲート制御信号スルーホール２３、第一のＲＦ信号抑圧フィルタ２５、ゲートバイアス供給線路２２及びゲートバイアス回路２４を通って入力ＲＦ線路２０によりマイクロ波回路４に印加される。同様に、ドレインバイアスが、ドレイン電源線７２から第二のドレイン電源スルーホール７３、第二のドレイン電源端子７７、第一の多層樹脂基板１の第一のドレイン電源端子３７、第一のドレイン信号スルーホール３３、第二のＲＦ信号抑圧フィルタ３５及びドレインバイアス回路３４を通って出力ＲＦ線路３０によりマイクロ波回路４に印加される。
【００３７】
上述の状態で第二の多層樹脂基板２の入力ＲＦ信号線路６０を伝搬したＲＦ信号は、第二の入力ＲＦ信号スルーホール６１、第二の入力ＲＦ信号端子６６を介して出力増幅デバイス１００の内部に伝搬する。出力増幅デバイス１００の内部に伝搬したＲＦ信号は、第一の多層樹脂基板１の第一の入力ＲＦ信号端子２６、第一の入力ＲＦ信号スルーホール２１、ＤＣカットキャパシタ４１及び入力ＲＦ線路２０を通って、第三のボンディングワイヤ４７を介してマイクロ波回路４に伝搬し、マイクロ波回路４によって増幅される。同様に、第四のボンディングワイヤ４８を介して出力ＲＦ線路３０に伝搬したＲＦ信号は、ＤＣカットキャパシタ４１及び第一の出力ＲＦ信号スルーホール３１を通って第一の出力ＲＦ信号端子３６から出力増幅デバイス１００の外に出力される。出力増幅デバイス１００の外に出力されたＲＦ信号は、第二の多層樹脂基板２の第二の出力ＲＦ信号端子７６、第二の出力ＲＦ信号スルーホール７１及び出力ＲＦ信号線路７０を介してマイクロ波デバイス５００の外部に出力される。
【００３８】
マイクロ波回路４のトランジスタチップ５で発生する熱は、金属プレート１１と、第一の多層樹脂基板１の内部の第一の放熱用埋め込み部材１５と、第二の多層樹脂基板２の内部の第二の放熱用埋め込み部材５５とを経由して筐体３に排出される。なお、第一の放熱用埋め込み部材１５とトランジスタチップ５との間には熱膨張の差異があるため、トランジスタチップ５の大きさによって金属プレート１１の採用の要否が決定される。
【００３９】
筐体３、第二の多層樹脂基板２の内部の複数の第二のグランドスルーホール５７、複数の第二のグランド端子５８、第一の多層樹脂基板１の内部の複数の第一のグランド端子１８、複数の第一のグランドスルーホール１７、第一のグランドパターン１０、及び第一のグランドパターン１０に設けられた電磁シールドカバー８は接合され、電位は同一のグランド電位である。
【００４０】
次に、本実施の形態の効果を説明する。入力ＲＦ信号線路６０及び出力ＲＦ信号線路７０を除き、ＲＦ信号スルーホールと、ＲＦ信号端子と、ＲＦ線路と、ボンディングワイヤで接続されたマイクロ波回路４とはすべて、筐体３、第二の多層樹脂基板２の内部の複数の第二のグランドスルーホール５７、複数の第二のグランド端子５８、第一の多層樹脂基板１の内部の複数の第一のグランド端子１８、複数の第一のグランドスルーホール１７、第一のグランドパターン１０、及び第一のグランドパターン１０の上に設けられた電磁シールドカバー８によって構成された疑似グランド筐体の内部に納められている。
【００４１】
疑似グランド筐体により、マイクロ波デバイス５００からの電磁波の外部への放射、及び外部からマイクロ波デバイス５００への電磁波の結合を抑制することが可能となる。これにより、マイクロ波デバイス５００からの出力信号とマイクロ波デバイス５００を含むモジュールを構成する他のマイクロ波デバイスの出力信号とが結合することによる発振及びマイクロ波の伝搬特性の劣化を回避することができる。
【００４２】
マイクロ波デバイス５００では、電磁シールドカバー８が設けられているので、マイクロ波回路４は中空キャディ内で動作する。つまりマイクロ波回路４は空気中で動作する。したがって、誘電損失を有するモールド樹脂を用いた場合に生じるマイクロ波の伝搬特性の劣化を回避することができる。
【００４３】
マイクロ波デバイス５００では、第一の放熱用埋め込み部材１５が第一の多層樹脂基板１の内部に設けられていると共に、第二の放熱用埋め込み部材５５が第二の多層樹脂基板２の内部に設けられている。したがって、マイクロ波デバイス５００は、マイクロ波回路４のトランジスタチップ５から発生した熱を、金属プレート１１と、第一の多層樹脂基板１の内部の第一の放熱用埋め込み部材１５と、第二の多層樹脂基板２の内部の第二の放熱用埋め込み部材５５とを介して筐体３に効果的に排出することができる。
【００４４】
従来の金属パッケージで構成されたＨＰＡのデバイスでは外部にバイアス回路を設ける必要があったのに対し、マイクロ波デバイス５００は内部にゲートバイアス回路２４及びドレインバイアス回路３４を有している。したがって、マイクロ波デバイス５００は従来のＨＰＡを含むデバイスよりも小型化されている。加えて、従来のデバイスでは外部のバイアス回路で生じる反射波成分によりＨＰＡ特性の変動が生じる場合があるが、マイクロ波デバイス５００は内部にゲートバイアス回路２４及びドレインバイアス回路３４を有しているので、ＨＰＡ特性の変動を抑制することができる。
【００４５】
マイクロ波デバイス５００は、入出力バイアス回路、ゲート制御信号線及びドレイン電源スルーホール、基板界面のゲート制御端子及びドレイン電源端子を、疑似グランド筐体内に収めている。したがって、マイクロ波デバイス５００は、各回路パターン、スルーホール及び端子に重畳する電磁波の放射又は結合を抑制することができる。
【００４６】
さらに、ゲートバイアス回路２４及びドレインバイアス回路３４から漏えいする電磁波は、第一のチップキャパシタ４２、発振抑圧用のチップ抵抗４３及び第二のチップキャパシタ４４で減衰されるだけでなく、第一のＲＦ信号抑圧フィルタ２５及び第二のＲＦ信号抑圧フィルタ３５でも抑制される。したがって、ゲート制御信号線６２及びドレイン電源線７２に重畳してマイクロ波デバイス５００の外部に対して放射又は接合する電磁波を抑制することができる。マイクロ波デバイス５００の外部に対して放射又は接合する電磁波が抑制されるので、マイクロ波デバイス５００を含むモジュールを構成する他のマイクロ波デバイスとの間において、ゲート制御信号及びドレイン電源線を介して電磁波が結合することによる発振と、マイクロ波の特性の劣化とを回避することができる。
【００４７】
マイクロ波デバイス５００では安価な第一の多層樹脂基板１を用いることができるため、従来の金属パッケージと比較してマイクロ波デバイス５００を低コストで製造することができる。また、第一の多層樹脂基板１はリフロー工程により第二の多層樹脂基板２に取り付けられている。リフロー工程が用いられているので、従来の金属パッケージで構成されたＨＰＡを筐体にねじ締めした後に入出力ＲＦ端子を外部線路とリボンボンド又は半田付けにより接続する場合と比較して、マイクロ波デバイス５００あるいはマイクロ波デバイス５００を含むモジュールを低コストで製造することができる。
【００４８】
マイクロ波デバイス５００では、第一の多層樹脂基板１と第二の多層樹脂基板２とは同種の樹脂基板であってもよい。第一の多層樹脂基板１と第二の多層樹脂基板２とが同種の樹脂基板である場合、従来の金属パッケージ又はセラミックパッケージで構成されたデバイスを多層樹脂基板に取り付ける場合と比較して、出力増幅デバイス１００と第二の多層樹脂基板２との熱膨張係数差を小さくすることができる。したがって、マイクロ波デバイス５００は、自己発熱による温度の変化又は環境に起因する温度の変化がある場合でも、出力増幅デバイス１００と第二の多層樹脂基板２との接合部の接合信頼性を高く保つことができる。
【００４９】
実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省いたり変更したりすることも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  第一の多層樹脂基板、２  第二の多層樹脂基板、３  筐体、４  マイクロ波回路、８  電磁シールドカバー、８１  第一の内部スルーホール、８２  第二の内部スルーホール、３００  信号線路、５００  マイクロ波デバイス。
【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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