(57)【要約】【課題】高周波帯域で電磁波吸収特性の優れた電磁波吸収体を提供する。【解決手段】絶縁層と導電層を有するセラミック焼結体からなり、前記絶縁層と前記導電層が同じ酸化物磁性材料を含有し、かつ一体的に焼結された電磁波吸収体とする。【選択図】図１
2005072151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と導電層を有するセラミック焼結体からなり、前記絶縁層と前記導電層が同じ酸化物磁性材料を含有し、かつ一体的に焼結されていることを特徴とする電磁波吸収体。
【請求項２】
２５℃〜１００℃における体積固有抵抗が１０−２〜１０３Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の電磁波吸収体。
【請求項３】
前記絶縁層の２５℃〜１００℃における表面抵抗率が１０５〜１０１４Ωであることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波吸収体。
【請求項４】
前記酸化物磁性材料がＭｎＦｅ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４から選ばれる少なくとも１種の結晶相、もしくはこれらのうち少なくとも２種の固溶体を含有す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体。
【請求項５】
前記導電層がＦｅ３Ｏ４を含有す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体。
【請求項６】
金属元素としてのＦｅの含有量がＦｅ２Ｏ３換算で７０〜９５ｍｏｌ％であ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体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波吸収体を内部に配設したことを特徴とする高周波回路用パッケージ。
【請求項８】
前記電磁波吸収体を蓋体として用いたことを特徴とする高周波回路用パッケージ。
【請求項９】
高周波半導体素子と、前記高周波半導体素子を配設するための回路基板と、前記回路基板を配設するためのパッケージベースと、前記高周波半導体素子と電気的に接続されかつ前記高周波半導体素子からの高周波信号を伝送するための高周波伝送線路と、前記パッケージベースと繋がりかつ前記高周波半導体素子、前記回路基板および前記高周波伝送線路を収納するための蓋体とを具備し、前記パッケージベースと前記蓋体で囲まれた空洞の内面に前記電磁波吸収体を配設し、前記高周波半導体素子と対向する前記基板の主面を導電層、前記主面の裏面または前記基板の側面のいずれかを絶縁層としたことを特徴とする請求項７に記載の高周波回路用パッケージ。
【請求項１０】
高周波半導体素子と、前記高周波半導体素子を配設するための回路基板と、前記回路基板を配設するためのパッケージベースと、前記高周波半導体素子と電気的に接続されかつ前記高周波半導体素子からの高周波信号を伝送するための高周波伝送線路と、前記パッケージベースと繋がりかつ前記高周波半導体素子、前記回路基板および前記高周波伝送線路を収納するための蓋体とを具備し、該蓋体が前記電磁波吸収体からなり、前記パッケージベースと前記蓋体とで囲まれた空洞内面の前記高周波半導体素子と対向する前記蓋体の主面を導電層、前記蓋体の端面または外周面のいずれかを絶縁層としたことを特徴とする請求項８に記載の高周波回路用パッケージ。
【請求項１１】
前記高周波伝送線路の伝送特性が、前記パッケージベース単体で測定したときの伝送特性と実質的に等しいことを特徴とする請求項９または１０に記載の高周波回路用パッケージ。
【請求項１２】
前記電磁波吸収体と前記高周波伝送線路との距離を０．１ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の高周波回路用パッケージ。
【請求項１３】
周波数１０ＧＨｚ以上における電磁波の減衰量が２ｄＢ以上である電磁波吸収体を用いたことを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の高周波回路用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波、ミリ波等の高周波帯域で使用される電磁波吸収体、およびこの電磁波吸収体を配設した高周波回路用パッケージに関する。特に、携帯電話やアンテナスイッチモジュール等に用いられる高周波回路用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波回路用パッケージ内の気密封止は、通常、金属またはセラミック等からなる直方体状の蓋体をパッケージベースに取り付けて封止することにより行われている。このような高周波回路用パッケージ内部には直方体状の空洞が形成されるため、直方形空洞共振器と同様に高周波回路用パッケージの内部には空洞共振が発生する。前記空洞共振は高周波回路内部の寸法によって定まる遮断周波数より高い周波数帯域で生じるので、この周波数帯域で動作する高周波半導体素子あるいはその他の回路素子を高周波回路用パッケージに実装する場合には、前記空洞の寸法を小さくすることによって、遮断周波数を前記素子が動作する周波数帯域よりも十分に高くしている。ところが、この方法では素子の動作周波数が高周波化するに伴い、素子が動作する周波数帯域より空洞共振が生じる周波数の方が低くなるという問題があった。近年、この問題を解決するために、電磁波吸収体を高周波回路用パッケージの一部または内部に装着して、空洞共振時の電界エネルギーまたは磁界エネルギーを吸収することにより、空洞共振を抑制する方法が採られるようになってきている。
【０００３】
また、導電性材料を主成分とする電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ内に装着したり、高周波回路用パッケージの蓋体として使用したりすると、高周波回路用パッケージ内に実装された増幅器のアイソレーション特性が劣化していた。すなわち、高周波回路用パッケージ及び高周波半導体素子に形成された高周波伝送線路を伝搬するマイクロ波、ミリ波により、パッケージ蓋体を介する電流が流れるため、高周波信号の帰還に起因する不要な発振が生じる。このような問題を解決するため、電気的絶縁性を有する電磁波吸収体を高周波回路用パッケージの蓋体の内側に配設して、高周波回路用パッケージの蓋体に流れる高周波電流を抑制する方法が採られている。
【０００４】
このような高周波回路用パッケージに配設される電磁波吸収材料は、磁性材料、導電性材料、誘電性材料に大きく分類される。このような電磁波吸収体が電磁波エネルギーを吸収する原理について説明する。電波吸収体に外部から入射した電磁波エネルギーが熱に変換され、その結果電磁波が吸収されることを式に表すと、例えば式（１）のようになる。
【０００５】
Ｐ＝（１／２）ωμ０μｒ”｜Ｈ｜２ ＋（１／２）ωε０εｒ”｜Ｅ｜２   ・・・（１）
ここで、Ｐ：吸収される電磁波エネルギー
Ｅ：電界
Ｈ：磁界
ω：電磁波の角周波数
μ０ ：真空の透磁率
ε０ ：真空の誘電率
μｒ”：電磁波吸収体の複素比透磁率の虚数部
εｒ”：電磁波吸収体の複素比誘電率の虚数部  
式（１）から、複素比透磁率、複素比誘電率の虚数部が大きいと、電磁波吸収体によって電磁波吸収エネルギーが吸収されやすいことがわかる。また、この虚数部が大きな材料を用いると、電磁波吸収層の厚みを薄くすることができる。
【０００６】
磁性材料が高周波領域において電磁波を吸収するのは、磁性材料の複素比透磁率の虚数部によって起こる磁気損失によって、高周波の電磁波エネルギーが熱エネルギーに変換されるためと考えられる。磁性材料に入射した電磁波のうち熱エネルギーに変換されなかった電磁波の一部は磁性材料を透過する。また、導電性材料は、電圧を加えると電流が流れ、電気エネルギーが消費される抵抗体である。抵抗体が高周波の電磁波を吸収するのは、抵抗体中に電界が発生すると、抵抗体中で電磁波エネルギーが熱エネルギーに変換されるためと考えられる。導電性材料が効率良く電磁波を吸収するためには、一般に複素比誘電率の虚数部が大きいことが必要である。また、誘電性材料が高周波領域において電磁波を吸収するのは、誘電性材料の持つ誘電損失が熱エネルギーに変換されるためと考えられる。ただし、一般に誘電性材料はＧＨｚ帯のような高い周波数の電磁波は吸収しにくい性質を有する。ＧＨｚ帯の高周波の電磁波を吸収するためには、磁性材料と誘電性材料または／および導電性材料とを組合せるか、好ましくは磁性材料と導電性材料とを組み合わせることが行われている。
【０００７】
また、ＭＨｚ帯で優れた電磁波吸収特性有する電磁波吸収体として、磁性材料である軟磁性フェライト板に導電性材料である金属板を張り付けた２層構造の電磁波吸収体が知られている。この２層構造は、電磁波吸収体の面が空気等の気体と面している場合、電磁波吸収体表面での電磁波の反射をできるだけ低減させるために考案されたものである。従来、電磁波吸収体と気体との間の反射がゼロの場合の電磁波吸収体の特性インピーダンスＺｃは、理想的には次式で表されるとされている。
【０００８】
Ｚｃ ＝η（μｒ ／εｒ ）１／２        （２）
ここで、  η：空気等の気体の特性インピーダンス
μｒ ：複素比透磁率
εｒ ：複素比誘電率
しかしながら、ＧＨｚ帯のような高周波領域では、導電性板と磁性板とを２層構造にしてＺｃを整合させただけでは、電磁波吸収特性に優れた電磁波吸収体を提供することができない。この理由は、ＧＨｚ帯のような高周波領域では波長が短いため、導電性板と磁性板との境界面で電磁波の反射が起こりやすいためと考えられる。
【０００９】
したがって、高周波回路用パッケージ内に配設される電磁波吸収体としては、第１に電磁波を効率良く吸収させるため使用周波数帯における複素比誘電率と複素比透磁率が大きく、第２に導電性材料と磁性材料とを組合せ、両者を一体的に形成させて電磁波の反射を抑制した電磁波吸収体が望まれている。特に、近年の高周波回路用パッケージの高周波化に伴ってＧＨｚ帯の高周波を吸収する電波吸収体の出現が強く望まれてきた。
【００１０】
例えば、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としては、高周波回路用パッケージのパッケージ蓋体の裏面に装着した、直方体の形状を有するフェライトシートあるいはフェライト塗料からなる電磁波吸収体７２（不図示）が知られている（特許文献１）。
【００１１】
また、電磁波吸収特性を向上させるため、フェライト粒子と導電性セラミック粒子とを混合分散後、成形して作製した電磁波吸収体（特許文献２）、結晶系がスピネル形あるいはマグネトプランバイト形の組成を有するフェライト磁性粉末と、セラミック粉末とを重量比９９．５：０．５〜９０：１０で混合した混合粉末からなる電磁波吸収体用複合粉末材料（特許文献３）等が知られている。
【００１２】
また、図１２に示すように、特許文献４には、高周波回路基板が実装されたパッケージベースと、パッケージベース上の高周波回路基板を封止するようにパッケージベース上に配設された誘電性材料からなる封止基板と、封止基板の外側に配設された電磁波吸収体と、電磁波吸収体を包囲して配設された導電性の金属製キャップにより構成された高周波回路用パッケージが開示されている。
【００１３】
また、特許文献５には、高周波半導体素子が実装されたパッケージベースと、高周波半導体素子に形成された高周波伝送線路と、パッケージベース上に配設された金属製キャップと、金属製キャップの内側に配設された電磁波吸収体とから高周波回路用パッケージにおいて、さらに高周波伝送線路側の電磁波吸収体の一部に導電性の金属膜を貼り付けた高周波回路用パッケージが開示されている。
【特許文献１】特開平６−２３６９３５号公報
【特許文献２】特開平６−１３７８０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９４１３号公報
【特許文献４】特開２０００−１３８４９５号公報
【特許文献５】特開２００３−６０１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に開示されている高周波回路用パッケージ内部に装着されるフェライトシートやフェライト塗料は、少なくともおよそ２０重量％の合成樹脂を含有するため耐難燃性が劣るといった問題があった。この問題を解決するために、合成樹脂にデカブロモジフェニルオキサイド、ＴＢＡエポキシオリゴマー・ポリマー、ＴＢＡカーボネートオリゴマー等の難燃剤を添加することが行われている。このような難燃剤はＢｒやＣｌを含むため、加熱するとＢｒ、Ｃｌ元素を含む脱離ガスが発生する。このような難燃剤を含む電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ内部に装着すると、パッケージ蓋体とパッケージベースとの接合時や高周波回路用パッケージとマザーボードとの接合時の加熱によって、Ｂｒ、Ｃｌ元素を含む脱離ガスが高周波回路用パッケージ４０内部に充満する。このような脱離ガスは腐食性があることから、高周波回路用パッケージ内部に実装される半導体素子（不図示）や、パッケージベースに形成される伝送線路（不図示）等を腐食させるといった問題があった。また、合成樹脂を含有するフェライトシートやフェライト塗料は一般に気孔率が大きく、水分や腐食性ガスを透過させやすいため、高信頼性が必要な高周波回路用パッケージの蓋体として用いることができなかった。
【００１５】
また、フェライト粒子と導電性セラミック粒子を混合分散後、成形して作製した特許文献２に開示されている電磁波吸収体は、Ｓｎｏｅｋの限界によってフェライトによる電磁波吸収がｋＨｚ〜ＭＨｚ帯の周波数でしか実質的に起こらないと共に、フェライト焼結体中に含まれる導電性粒子の複素比誘電率の虚数部による電磁波エネルギーの損失が周波数の増加と共に小さくなるため、ＧＨｚ帯以上の周波数の電磁波の吸収が困難であるという問題があった。また、特許文献２に開示されている電磁波吸収体はフェライト粒子と導電性セラミック粒子とを混合分散後、成形して製造しているので粒子同士の結合が弱く、導電性粒子やセラミック粒子が剥離して高周波回路用パッケージ内に放出され、高周波回路用パッケージ内の高周波半導体素子や高周波回路にこの剥離した粒子が接触し、高周波回路用パッケージの誤作動を招くという問題があった。
【００１６】
また、前記脱離ガスの発生を抑制するために、機能性セラミック、例えば、ＮｉーＺｎフェライトを電磁波吸収体に用いることも考えられるが、ＮｉーＺｎフェライトを構成するFｅ２Ｏ３は通常５０ｍｏｌ％未満であり、数ＭＨｚ程度の周波数帯域を対象とした電磁波吸収体にしか用いることができなかった。これに対し、近年、１０ＧＨｚ以上の高周波帯域に使用する電磁波吸収体が求められているが、このようなＮｉーＺｎフェライトを１０ＧＨｚ以上の高周波数帯域を対象とした電磁波吸収体に用いても所望の電磁波吸収特性が得られないという問題があった。
【００１７】
また、１０ＧＨｚ以上の高周波帯域で使用される近年の高周波回路用パッケージの出現に伴って高周波回路用パッケージの小型化が顕著になってきていると共に、１０ＧＨｚ以上の高周波帯域で使用される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が求められている。磁性粉末とセラミック粉末との混合物からなる特許文献３に開示されている電磁波吸収体は、軽量化のため磁性粉末に電磁波を吸収しにくいセラミック粒子を分散させているため電磁波吸収特性が低下するという問題があった。また、特許文献３に記載の電磁波吸収体は、およそ１ＧＨｚ以上の高周波では複素透磁率の虚数部が小さくなるため、１ＧＨｚ以上の周波数の電磁波の吸収が困難であるという問題があった。
【００１８】
また、特許文献２、３に開示された電磁波吸収体は、電磁波の多くを透過させる。このため、特許文献２、３に開示された電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ内に配設する場合は、高周波回路から不要な高周波が発振されないように金属製キャップを高周波回路用パッケージの蓋体として装着する必要があった。
【００１９】
また、特許文献４の高周波回路用パッケージにおいては、電磁波吸収体と金属製キャップの両方を装着する必要があるため、高周波回路用パッケージの小型化が困難であると共に、多大な製造コストがかかるという問題があった。
【００２０】
また、特許文献５の高周波回路用パッケージは、電磁波吸収体の主面の一部に導電性の金属膜を接着した後、金属膜を高周波伝送路と対向させて電磁波吸収体を蓋体の内側に設けなければならなかったため、製造コストが高くなるという問題があった。
【００２１】
また、特許文献２〜５の電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ蓋体内部に半田を用いて固定する場合、蓋体と電磁波吸収体との接合強度を上げるため電磁波吸収体３０の当接面に、例えばＣｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層を順次メタライジングしてから電磁波吸収体を接合する必要があった。このため、電磁波吸収体の蓋体への接合コストが多大になるという問題点があった。
【００２２】
そこで本発明は、電磁波吸収特性の良好な電磁波吸収体を提供することを目的とする。特に高周波帯域において良好な電磁波吸収特性を示す電磁波吸収体を提供することを目的とする。また、高周波回路用パッケージに高周波回路用パッケージから発生する不要な電磁波を効率良く吸収し、かつ高周波回路用パッケージ内へ微粒子が脱落しない高信頼性の本発明の電磁波吸収体を配設することにより、空洞共振が抑制され、アイソレーション特性の良好な高周波回路用パッケージを提供することを目的とする。また、高周波回路用パッケージ蓋体に本発明の電磁波吸収体を半田で固定する場合、半田と電磁波吸収体とを低コストで強固に固定できる高周波回路用パッケージを提供することを目的とする。また、特に１０ＧＨｚ以上の高周波帯域を対象としたアイソレーション特性の良好な高周波回路用パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の電磁波吸収体は、絶縁層と導電層を有するセラミック焼結体からなり、前記絶縁層と前記導電層が同じ酸化物磁性材料を含有し、かつ一体的に焼結されていることを特徴とする。
【００２４】
また、２５℃〜１００℃における体積固有抵抗が１０−２〜１０３Ω・ｃｍであることを特徴とする。
【００２５】
また、絶縁層の２５℃〜１００℃における表面抵抗率が１０５〜１０１４Ωであることを特徴とする。
【００２６】
また、酸化物磁性材料がＭｎＦｅ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４から選ばれる少なくとも１種の結晶相、もしくはこれらのうち少なくとも２種の固溶体を含有することを特徴とする。
【００２７】
また、導電層がＦｅ３Ｏ４を含有することを特徴とする。
【００２８】
また、金属元素としてのＦｅの含有量がＦｅ２Ｏ３換算で７０〜９５ｍｏｌ％であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の高周波回路用パッケージは、上記電磁波吸収体を内部に配設したことを特徴とする。
【００３０】
また、上記電磁波吸収体を蓋体として用いたことを特徴とする。
【００３１】
また、高周波半導体素子と、高周波半導体素子を配設するための回路基板と、回路基板を配設するためのパッケージベースと、高周波半導体素子と電気的に接続されかつ高周波半導体素子からの高周波信号を伝送するための高周波伝送線路と、パッケージベースと繋がりかつ高周波半導体素子、回路基板および高周波伝送線路を収納するための蓋体とを具備し、パッケージベースと蓋体で囲まれた空洞の内面に電磁波吸収体を配設し、高周波半導体素子と対向する基板の主面を導電層、主面の裏面または基板の側面のいずれかを絶縁層としたことを特徴とする。
【００３２】
また、高周波半導体素子と、高周波半導体素子を配設するための回路基板と、回路基板を配設するためのパッケージベースと、高周波半導体素子と電気的に接続されかつ高周波半導体素子からの高周波信号を伝送するための高周波伝送線路と、パッケージベースと繋がりかつ高周波半導体素子、回路基板および高周波伝送線路を収納するための蓋体とを具備し、蓋体が電磁波吸収体からなり、パッケージベースと蓋体とで囲まれた空洞内面の高周波半導体素子と対向する蓋体の主面を導電層、蓋体の端面または外周面のいずれかを絶縁層としたことを特徴とする。
【００３３】
また、高周波伝送線路の伝送特性が、パッケージベース単体で測定したときの伝送特性と実質的に等しいことを特徴とする。
【００３４】
また、電磁波吸収体と高周波伝送線路との距離を０．１ｍｍ以上としたことを特徴とする。
【００３５】
また、周波数１０ＧＨｚ以上における電磁波の減衰量が２ｄＢ以上である電磁波吸収体を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
高周波における電磁波吸収特性に優れた電磁波吸収体を提供することが可能となる。また、高周波における空洞共振が抑制され、アイソレーション特性に優れた高周波回路用パッケージを提供することができる。これによって、本発明の高周波回路用パッケージを搭載した通信用機器、コンピュータ、家電製品等の品質を向上させることが可能となる。例えば、本発明の高周波回路用パッケージを、無線通信において使用される携帯電話に搭載することによって、高品質のデータ送受信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図に基づき本発明について詳述する。
【００３８】
図１に示すように、本発明の電磁波吸収体３０は絶縁層４８と導電層４４とを有するセラミック焼結体であって、絶縁層４８と導電層４４が同じ酸化物磁性材料を含有し、かつ一体的に焼結されていることが重要である。これによって、電磁波吸収特性に優れた電磁波吸収体３０を提供することができる。本発明の電磁波吸収体３０の主面５６を導電層４４とするとは、主面５６の大部分を導電層とするということを示し、好ましくは主面５６の面積の９０％以上を導電層４４とする。図１（ａ）の電磁波吸収体３０は、主面５６および主面５６の裏面が導電層４４、主面５６の端面が絶縁層４８からなる。図１（ｂ）の電磁波吸収体３０は、主面５６が導電層４４、主面５６の裏面と側面が絶縁層４８である。図１（ｃ）の電磁波吸収体３０は、蓋体状の形状をしており、外側が絶縁層４８、内側が導電層４４からなる。
【００３９】
また、電磁波吸収体３０は、図２、３に示したように高周波回路用パッケージ４０の内部に配設したり、図４〜６に示したように高周波回路用パッケージ４０の蓋体５２として配設したりすることができる。これによって、空洞共振が抑制され、アイソレーション特性に優れた高周波回路用パッケージを提供することができる。
【００４０】
また、電磁波吸収体３０の２５〜１００℃における体積固有抵抗は、１０−２〜１０３Ω・ｃｍであることが好ましい。これによって、高周波回路用パッケージ４０の１０ＧＨｚ以上における空洞共振をさらに抑制することができる。この理由は、体積固有抵抗が１０−２Ω・ｃｍよりも小さいと電磁波吸収体３０によって電磁波が反射されやすくなることによって、導電性材料による電磁波吸収が著しくなくなるためである。また、体積固有抵抗が１０３Ω・ｃｍよりも大きいと、電磁波吸収体３０の導電性が低下するため、導電性材料による電磁波吸収が著しくなくなるためである。
【００４１】
また、電磁波吸収体３０の絶縁層４８の２５℃〜１００℃における表面抵抗率を１０５〜１０１４Ωとすることが好ましい。これによって、高周波回路用パッケージ４０のアイソレーション特性をさらに向上させることができる。この理由は、高周波回路用パッケージ４０内にアンプが配設されている場合、アンプ周辺上部に表面抵抗率が１０５Ωよりも小さい電磁波吸収体が配設されていると、アンプにより高周波信号を著しく増幅させることができないため好ましくないからであり、表面抵抗率が１０１４Ωよりも大きい電磁波吸収体３０を製造することが困難なため好ましくないからである。
【００４２】
また、電磁波吸収体３０の導電層４４の表面抵抗率は１０−４〜１０３Ω・ｃｍであることが好ましい。これによって、高周波回路用パッケージ４０の１０ＧＨｚ以上における空洞共振をさらに抑制することができる。
【００４３】
また、電磁波吸収体３０の主面５６の厚みに対する導電層４４の厚みの割合の下限は３０％、上限は１００％であることが好ましい。下限を３０％としたのは、３０％以上では高周波回路用パッケージ４０の空洞共振抑制効果を十分発揮することができるからである。
【００４４】
また、絶縁層４８は、電磁波吸収体の表面から内部への深さ方向の少なくとも０．５ｍｍまでの範囲に形成されていることが好ましい。この理由は、絶縁層４８がこの範囲に形成された電磁波吸収体３０を周波数１０ＧＨｚ以上で作動する高周波回路用パッケージ４０内部に配設したり、高周波回路用パッケージ４０の蓋体５２として用いたりする場合、高周波回路用パッケージ４０内の空洞共振を特に抑制し、かつアイソレーション特性を向上できるからである。
【００４５】
また、導電層４４と絶縁層４８の境界においては、導電率が傾斜していることが好ましい。すなわち、電磁波吸収体３０の表面の絶縁層４８を少しずつ研磨していくと次第に研磨面の導電率が低下し、研磨代が一定値以上では研磨面の表面は表面抵抗率が低下し導電性を有する面となる。
【００４６】
本発明の電磁波吸収体３０の材料の組成、結晶相について説明する。高周波回路用パッケージ４０内の高周波の空洞共振を抑制するためには、電磁波吸収体３０に含有される酸化物磁性体材料が、金属元素としてＣａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｒｕ、Ｒｈ、希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含有することが好ましい。さらに好ましくは、ＭｎＭｎ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＭｎＣｒ２Ｏ４、ＭｎＶ２Ｏ４、Ｍｎ２ＴｉＯ４、ＭｎＲｈ２Ｏ４、ＭｎＧｅＯ３、ＦｅＦｅ２Ｏ４、ＦｅＣｒ２Ｏ４、ＦｅＶ２Ｏ４、Ｆｅ２ＴｉＯ４、Ｆｅ２ＧｅＯ４、ＦｅＣｏ２Ｏ４、ＦｅＴｉＯ３、ＣｏＣｏ２Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＣｏＣｒ２Ｏ４、Ｃｏ２ＧｅＯ４、Ｃｏ２ＴｉＯ４、ＣｏＲｈ２Ｏ４、ＣｏＭｎＯ３、ＣｏＴｉＯ３、ＮｉＭｎ２Ｏ４、ＮｉＭｎＯ３、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｉＣｒ２Ｏ４、ＮｉＣｏ２Ｏ４、ＮｉＧｅ２Ｏ４、ＮｉＲｈ２Ｏ４、ＮｉＴｉＯ３、ＣｕＭｎ２Ｏ４、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＣｕＣｒ２Ｏ４、ＣｕＲｈ２Ｏ４、ＣｕＲｈ２Ｏ４、ＺｎＭｎ２Ｏ４、ＺｎＣｒ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４、Ｚｎ２ＴｉＯ４、ＺｎＭｎＯ３、ＭｇＭｎ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｇＣｒ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｇＶ２Ｏ４、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＭｇＭｎＯ３、ＬｉＶ２Ｏ４、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＢａＦｅ１８Ｏ２７、ＢａＺｎＦｅ１７Ｏ２７、ＢａＺｎ１．５Ｆｅ１７．５Ｏ２７、ＢａＭｎＦｅ１６Ｏ２７、ＢａＮｉ２Ｆｅ１６Ｏ２７、ＢａＮｉ０．５ＺｎＦｅ１６．５Ｏ２７、ＢａＣｏ０．７５Ｚｎ０．７５Ｆｅ１６．５Ｏ２７、Ｂａ２Ｍｇ２Ｆｅ１２Ｏ２２、Ｂａ２Ｎｉ２Ｆｅ１２Ｏ２２、Ｂａ２Ｚｎ２Ｆｅ１２Ｏ２２、Ｂａ２Ｚｎ１．５Ｆｅ１２．５Ｏ２２、Ｂａ２Ｃｏ２Ｆｅ１２Ｏ２２、Ｂａ３Ｃｏ２Ｆｅ２４Ｏ４１、Ｒ３Ｆｅ５Ｏ１２（Ｒは希土類元素）、ＲＦｅＯ３（Ｒは希土類元素）から選ばれる少なくとも１種の結晶相を主成分として含有する。特に好ましくは、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４から選ばれる少なくとも１種の結晶相、もしくはこれらのうち少なくとも２種の固溶体を含有する。最も好ましくは、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４のうち少なくとも１種、もしくはこれらの固溶体を含有する。
【００４７】
また、高周波回路用パッケージ４０内の高周波の空洞共振を抑制するためには、絶縁層４８がＦｅＦｅ２Ｏ４、ＦｅＣｒ２Ｏ４、ＦｅＣｏ２Ｏ４、ＣｏＣｏ２Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＣｏＣｒ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｉＣｒ２Ｏ４、ＮｉＣｏ２Ｏ４、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＣｕＣｒ２Ｏ４、ＺｎＣｒ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｇＣｒ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、Ｏ、ＣｏＯから選ばれる少なくとも１種の結晶相を含有し、導電層４４がＣｒ２Ｏ３、ＭｎＯ、Ｍｎ３Ｏ４、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、ＺｎＯ、ＬａＣｒＯ３、ＬａＦｅＯ３、ＬａＣｒＯ３、ＬａＣｏＯ３、ＬａＮｉＯ３、ＬａＳｒＺｒＯ３、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＳｒＣｒＯ３、ＳｒＲｕＯ３、ＣａＲｕＯ３、ＳｒＦｅＯ３から選ばれる少なくとも１種の結晶相を含有する。特に好ましくは、絶縁層４８がＦｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｏＯから選ばれる少なくとも１種の結晶相を含有し、導電層４４がＭｎＯ、Ｍｎ３Ｏ４、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４から選ばれる少なくとも１種の結晶相を含有する。
【００４８】
最も好ましくは、導電層４４および絶縁層４８が共に結晶相としてＮｉＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４のうち少なくとも１種もしくはこれらの固溶体、並びにＦｅ２Ｏ３を主成分として含有し、導電層４４が結晶相としてＦｅ３Ｏ４を含有する。これによって、誘電損失と磁気損失の両方を効率よく電磁波吸収体により発生させることができるため、特に空洞共振が抑制され、アイソレーション特性の良好な高周波回路用パッケージを得ることができる。
【００４９】
また、電磁波吸収体３０に含まれる導電層４４と絶縁層４８の結晶相は、Ｘ線回折法、Ｘ線回折法と透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を併用した方法等により同定する。
【００５０】
また、電磁波吸収体３０は、金属元素としてＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で７０〜９５ｍｏｌ％含有することが好ましい。これによって、特に１０ＧＨｚ以上の高周波帯域における電磁波の吸収特性を向上させることができる。また、スピネル構造を有するＮｉＦｅ2Ｏ4相はコランダム構造を有するＦｅ２Ｏ３相よりも緻密化し易いため、本発明の高周波回路用パッケージ４０に配設される電磁波吸収体に含まれる酸化物磁性材料をＮｉＦｅ２Ｏ４とすることによって、高周波回路用パッケージ４０の外部から内部へ浸透する水分や有害ガスによって高周波半導体素子１８や高周波伝送線路２２等が腐食されることがなくなる。
【００５１】
また、本発明では、高周波回路用パッケージ４０の蓋体の材質として金属を用いる場合、電磁波吸収体３０の表層にＮｉＦｅ２Ｏ４相からなる酸化物磁性材料を析出させることにより、電磁波吸収体３０の表面にＮｉ層、Ａｕ層のみを順次メタライジング後に、電磁波吸収体３０と高周波回路用パッケージ４０の蓋体とを半田により密着することができる。すなわち、これによって電磁波吸収体３０の表面にＣｒ層を設ける必要がなくなるため、製造コストを低減させることができる。
【００５２】
また、電磁波吸収体３０は、ＦｅをＦｅ２Ｏ３を換算で７０〜９５ｍｏｌ％含有させることが好ましい。この理由はＦｅ含有量がＦｅ２Ｏ３換算で７０ｍｏｌ％未満であると、電磁波吸収体３０の磁気損失による電磁波吸収特性を著しく向上させることができないと共に、電磁波吸収体を低温で焼結させることが困難となるからである。また、Ｆｅ含有量がＦｅ２Ｏ３換算で９５ｍｏｌ％よりも多いと、１０ＧＨｚ以上の高周波帯域での電磁波吸収特性を著しく向上させることができないからである。
【００５３】
本発明の電磁波吸収体３０は例えば以下の方法によって作製される。
【００５４】
電磁波吸収体３０に含有される酸化物磁性材料がＮｉＦｅ２Ｏ４である場合について説明する。出発原料として、比表面積が２ｍ２／ｇ以上のＦｅ２Ｏ３とＮｉＯの粉末を秤量し、水とともにボールミルまたはビーズビルに投入調合した後、平均粒径が０．６〜２μｍとなるまで湿式混合・粉砕したスラリーを得る。また、空洞共振を更に抑制した高周波回路用パッケージ４０を得るためには、ＺｎＯ、ＣｕＯの少なくとも一種の原料粉末をＦｅ２Ｏ３とＮｉＯの合計１００ｍｏｌ部に対して２〜１０ｍｏｌ部添加することが好ましい。得られたスラリーに有機結合剤を添加混合後、噴霧乾燥機により乾燥・造粒し、得られた造粒粉を公知の成形手段、例えば、粉末加圧成形法により、所定形状の成形体を得る。好ましくは、前記スラリーを乾燥して、得られた乾燥粉を７００〜９００℃程度で仮焼し、得られた仮焼粉に水を加えて仮焼粉の平均粒径が２μｍ以下となるまで、ボールミルやビーズミルで粉砕した後、有機結合材を添加混合後、噴霧乾燥機にて再度乾燥、造粒、成形し成形体を得る。そして、酸素分圧が０．１５気圧以下の雰囲気中で、上記成形体を１０００〜１４００℃で０〜１０時間焼成後、さらに３００〜５００℃／時間で降温し、電磁波吸収体３０を作成する。ここで、粉末加圧成形法を用いる場合、その成形圧を例えば４６０〜１９００ＭＰａとして成形することが、成形体を焼成して得られる緻密な電磁波吸収体３０を作製するために好ましい。
【００５５】
また、前記焼成中に、絶縁層４８を形成させようとする表面のみをＮｉＯ粉末に埋設することが重要である。これにより、ＮｉＯ粉末に埋設されて焼成された電磁波吸収体３０の表面に絶縁層４８を形成させ、ＮｉＯ粉末に埋設されずに焼成された電磁波吸収体の表面に導電層４４を形成させることができる。
【００５６】
特に、前記焼成において酸素分圧が０．１気圧以下の雰囲気中で焼成することにより、電磁波吸収体３０の２５℃〜１００℃における体積固有抵抗を１０−２〜１０３Ωに制御した電磁波吸収体３０を作製することができる。また、焼成温度を１２５０℃〜１３５０℃で焼成することにより、絶縁層４８の２５℃〜１００℃における表面抵抗率を１０５〜１０１４Ωに制御した電磁波吸収体３０を得ることができる。
【００５７】
また、電磁波吸収体３０に含まれる酸化物磁性材料がＮｉＦｅ２Ｏ４以外の場合の電磁波吸収体３０は例えば次のように製造する。前記酸化物磁性材料がＮｉＣｒ２Ｏ４、ＮｉＣｏ２Ｏ４の場合は、出発原料のＦｅ２Ｏ３をＣｒ２Ｏ３またはＣｏＯに置き換えて製造できる。また、前記酸化物磁性材料がＣｏＦｅ２Ｏ４、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４の場合は、出発原料のＮｉＯ粉末および成形体を埋設するための粉末をそれぞれＣｏＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯに置き換えて製造できる。
【００５８】
また、電磁波吸収体３０は、直方体形状の基板に限らず、円柱、円錐、三角柱、三角錐、それらの組み合わせからなる形状でも良い。
【００５９】
本発明の高周波回路用パッケージ４０は、上述したように電磁波吸収体３０を高周波回路用パッケージ４０の内部に配設したものである。好ましくは、本発明の高周波回路用パッケージ４０は、断面図を図２に示すように、高周波半導体素子２６と、高周波半導体素子２６を配設するための回路基板１８と、回路基板１８を配設するためのパッケージベース１４と、高周波半導体素子２６と電気的に接続されかつ高周波半導体素子２６からの高周波信号を伝送するための高周波伝送線路２２と、パッケージベース１４と繋がりかつ高周波半導体素子２６、回路基板１８および高周波伝送線路２２を収納するための蓋体とを具備し、パッケージベース１４と蓋体２６で囲まれた空洞の内面に電磁波吸収体３０を配設し、高周波半導体素子２６と対向する電磁波吸収体３０の主面５６を導電層４４、主面５６の裏面または側面のいずれかを絶縁層４８とする。これによって、ＧＨｚ帯以上の周波数帯域で空洞共振を特に抑制した高周波回路用パッケージ４０を提供することができる。好ましくは図３に示すように、パッケージベース１４にグラウンド電極を設ける。
【００６０】
本発明の高周波回路用パッケージ４０に配設されるセラミック基板からなる電磁波吸収体３０は導電層４４と絶縁層４８が一体的に焼結されているため、磁性材料による電磁波吸収と導電性材料による電磁波吸収とが同時に可能となる。このため、従来の高周波回路用パッケージのように磁性材料からなる電磁波吸収体と導電性材料からなる電磁波吸収体の両方を高周波回路用パッケージに配設したり、導電性材料と絶縁性材料とを混合分散させて電磁波吸収体を作成後に高周波回路用パッケージに配設したりする必要がない。また、蓋体２６が金属等の導電性材料からなる場合、主面５６の裏面または側面のいずれかを絶縁層４８とすることによって、電磁波吸収体３０と蓋体２６との電気的絶縁が可能となるため、電磁波吸収体３０と高周波伝送線路２２との電磁界結合を抑制し、アイソレーション特性に優れた高周波回路用パッケージ４０を得ることができる。
【００６１】
また、本発明の高周波回路用パッケージ４０は、上述したように蓋体５２として電磁波吸収体３０を用いたものである。好ましくは、図４に示したように、高周波半導体素子２６と、高周波半導体素子２６を配設するための回路基板１８と、回路基板１８を配設するためのパッケージベース１４と、高周波半導体素子２６と電気的に接続されかつ高周波半導体素子２６からの高周波信号を伝送するための高周波伝送線路２２と、パッケージベース１４と繋がりかつ高周波半導体素子２６、回路基板１８および高周波伝送線路２２を収納するための蓋体５２とを具備すし、蓋体５２が電磁波吸収体３０からなり、パッケージベース１４と蓋体５２とで囲まれた空洞内面の高周波半導体素子２６と対向する蓋体５２の主面を導電層４４、蓋体５２の端面または外周面のいずれかを絶縁層４８とする。これによって、ＧＨｚ帯以上の周波数帯域で特に空洞共振を抑制した高周波回路用パッケージ４０を提供することができる。さらに好ましくは図５に示すように、パッケージベース１４にグラウンド電極を設ける。ここで言う端面とは、図４、５においてパッケージベース１４と蓋体５２が接触している面である。
【００６２】
また、図４、５の高周波回路用パッケージ４０に配設される電磁波吸収体３０は導電層４４と絶縁層４８が一体的に焼結されているため、磁性材料による電磁波吸収と導電性材料による電磁波吸収とが同時に可能となる。蓋体５２は電磁波吸収体３０を兼ねているため、従来の高周波回路用パッケージのように高周波回路用パッケージ内に電磁波吸収体を配設する必要がなく、したがって部品点数を削減できると共に高周波回路用パッケージを小型化でき、また製造コストを低減することもできる。また、図６のようにパッケージベース１４を容器状とし蓋体を基板状の電磁波吸収体３０とした高周波回路用パッケージ４０とすることもできる。
【００６３】
本発明の高周波回路用パッケージを構成する各部材の好ましい形態について説明する。高周波半導体素子２６は、例えばＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＩｎＳｂ、ＣｄＳ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯのいずれかに、必要に応じて例えば不純物を拡散技術によりドープしてＰＮ接合しソース、ドレイン、ゲートを形成してなり、電圧を印加することにより例えば１００ＭＨｚ〜４０ＧＨｚの高周波信号を発信する。パッケージベース１４はセラミック、樹脂等からなる。高周波伝送線路２２は例えばマッチング回路、分布常数回路、パッシブ回路、コントロール回路、アンプ、ミキサ、検波回路のいずれかの回路を回路基板１８上に形成してなり、具体的には例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等のマイクロストリップライン、ワイヤボンド、抵抗体、コンデンサ等を含む。回路基板１８は、セラミック、樹脂等からなる。蓋体２６はセラミック、金属、樹脂等から構成され、蓋体５２は電磁波吸収体３０を兼ねている。本発明の高周波回路用パッケージは、パッケージベース１４上に、高周波伝送線路２２と高周波半導体素子２６を形成した回路基板１８を配設後、蓋体とパッケージベース１４を公知の方法例えばガラス接合により接着して封止する。また、図２、３のように蓋体２６の内側に電磁波吸収体３０を配設した配設後、パッケージベース１４と蓋体２６とを接着する。また上述の通り、好ましくは図３に示すようにパッケージベース１４の下面と内部にグランド層を設ける。
【００６４】
また、回路基板１８に配設された高周波半導体素子２６と高周波伝送線路２２の例を図７に示す。入力端子側の電極１３ｄから入力した高周波信号は、高周波半導体素子２６、抵抗体６４、コンデンサ６８、負極１３ｂ、正極１３ｃ、ワイヤボンディングにより形成された金属ワイヤ１５、ＭＭＩＣ（モノリシックマイクロウェーブＩＣ）により構成された回路を経て出力端子側の電極１３ｅより高周波の出力信号として出力される。
【００６５】
また、本発明の高周波回路用パッケージ４０を無線通信のキャリア周波数ｆで無線通信する装置として用いる場合を例として説明する。例えば、送受信機能を有するＧａＡｓからなる高周波半導体素子１８にベースバンド信号を入力するための入力端子（不図示）と、高周波半導体素子１８からベースバンド信号を出力するための出力端子（不図示）と、高周波半導体素子１８を電気的に制御するための制御用端子（不図示）とを具備し、前記入力端子、前記出力端子、前記制御用端子を高周波回路用パッケージ４０の外側端部に設け、回路基板上１８に設けた高周波半導体素子２６、高周波伝送線路２２およびこれらの端子とを電気的に接続する。前記入力端子、前記出力端子、前記制御用端子には、前記無線通信のキャリア周波数ｆよりも低周波の中間波信号、ベースバンド信号、電源信号、制御用信号から選ばれる信号が通過する。高周波伝送線路２２は、パッケージベース１４に形成されたマイクロストリップライン、高周波半導体素子１８と前記マイクロストリップラインとを接合するための金属ワイヤ等から構成される。
【００６６】
また、本発明の高周波回路用パッケージ４０は、高周波伝送線路２２の伝送特性が、パッケージベース１４単体で測定したときの伝送特性と実質的に等しいことが好ましい。パッケージベース１４単体とは、パッケージベース１４上に回路基板を配設し、パッケージベース１４にグラウンド電極を設け、かつ蓋体２６、５２、電磁波吸収体３０を配設していない状態である。この状態では、上方に電磁波を反射する物体が無く、空洞共振や信号の減衰がないため高周波伝送線路２２は理想的な伝送特性を示す。このパッケージベース１４単体のときの高周波伝送線路２２の伝送特性は、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透過係数（Ｓ２１）のことであり、蓋体２６と電磁波吸収体基板３０を備えた高周波回路用パッケージ４０、または蓋体５２を備えた高周波回路用パッケージとしたときの高周波伝送線路２２の電力透過係数（Ｓ２１）を同様に測定し、両者のＳ２１の差が０．２ｄＢ以下であれば実質的に等しいものとする。好ましくは両者のＳ２１の差が０．１ｄＢ以下である。
【００６７】
また、本発明の高周波回路用パッケージ４０は、基板形状の電磁波吸収体３０、または蓋体５２からなる電磁波吸収体と高周波伝送線路２２との距離ｄ１を０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。電磁波吸収体と高周波伝送線路２２との距離ｄ１が０．１ｍｍより近くなると高周波伝送線路を流れる信号が減衰しやすいため好ましくない。また、高周波伝送線路にアンプを具備する場合、アンプ周辺でのアイソレーション特性の劣化を抑制するためには、距離ｄ１の上限を３ｍｍとすることが好ましい。距離ｄ１とは、高周波伝送線路２２と電磁波吸収体基板３０との最短距離、高周波伝送線路２２と蓋体５２との最短距離のことを言い、最短距離が測定できる位置で高周波回路用パッケージ４０を切断しｄ１を測定する。
【００６８】
また、本発明の高周波回路用パッケージ４０は、周波数１０ＧＨｚ以上における電磁波の減衰量が２ｄＢ以上である電磁波吸収体３０を用いることが、高周波回路用パッケージ４０内の空洞共振を抑制し、かつアイソレーション特性を向上させるために好ましい。周波数１０ＧＨｚ以上における電磁波の減衰量が２ｄＢ以上である電磁波吸収体３０は、上述した電磁波吸収体３０の材料により構成することが好ましい。
【００６９】
なお、高周波回路用パッケージ４０の蓋体５２を本発明の電磁波吸収体３０により形成した場合、気孔率が２％以下である緻密な焼結体とすることが高周波回路用パッケージ４０の気密性を向上させるために好ましい。
【実施例１】
【００７０】
まず図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す電磁波吸収体３０を次のように作製した。
【００７１】
出発原料として、比表面積が２〜３ｍ２／ｇの各粉末を表１のモル比の組成となるよう秤量し、水とともにボールミルまたはビーズビルに投入調合した後、平均粒径が０．８〜１．２μｍとなるまで湿式混合・粉砕しスラリーを得た。得られたスラリーを乾燥して、得られた乾燥粉を７００〜９００℃程度で仮焼し、得られた仮焼粉に水を加えて仮焼粉の平均粒径が２μｍ以下となるまで、ボールミルやビーズミルで粉砕した後、有機結合材を添加混合し、噴霧乾燥機にて乾燥、造粒した。得られた造粒体を、成形圧４６０〜１９００ＭＰａで成形し所定形状の成形体を得た。そして、酸素分圧が表１に示した雰囲気中（酸素の残部は窒素）で、得られた成形体を表１に示した焼成温度で４時間保持して焼成後、さらに３００〜５００℃／時間で降温し、焼結体からなる電磁波吸収体３０を作成した。なお、電磁波吸収体３０に絶縁層４８を形成させようとする成形体の表面のみを表１に示す埋設用粉末に埋設して焼成した。
【００７２】
得られた電磁波吸収体３０の２５℃における体積固有抵抗と表面抵抗率を三菱油化株式会社のロレスタＨＰまたはロレスタＦＰを用いて測定した。また、各面の結晶相をＸ線回折法または微小部Ｘ線回折法により同定した。
【００７３】
次に、図７のように高周波伝送線路２２とＧａＡｓからなる高周波半導体素子２６をアルミナからなる回路基板１８上に構成した。また、Ａｕメッキ付きコバール（ＫＯＶ）製からなる蓋体２６をパッケージベース１４に固定する前に、この空洞内に、導電層４４にＮｉ、Ａｕ層を順次メッキした厚さ０．２〜２ｍｍの電磁波吸収体３０（図１（ａ）、（ｂ））を金属製の蓋体２６の内側に半田付けして固定した。高周波回路用パッケージ４０内の空洞は、外径８ｍｍ×８ｍｍ、高さ０．２〜６ｍｍの大きさを有するものとした。電磁波吸収体３０を配設した蓋体２６とパッケージベース１４とをガラスにより接合し、出力端子側の電極１３ｅから１０ＧＨｚおよび１２ＧＨｚの高周波信号を出力させた。また、電磁波吸収体３０を配設した蓋体２６の代わりに図１（ｃ）の蓋体５２を用いて同様に出力端子側の電極１３ｅから１０ＧＨｚおよび１２ＧＨｚの高周波信号を出力させた。その結果、いずれの高周波回路用パッケージ４０内にも空洞共振が発生しなかった。
【００７４】
また、図１（ａ）、（ｂ）の形状の電磁波吸収体３０（外径６×６×１ｍｍ）を設けたＡｕメッキ付きコバール（ＫＯＶ）製からなる蓋体２６と、高周波伝送線路２２としてマイクロストリップラインを設けた回路基板１８をアルミナセラミックからなるパッケージベース１４に配設したパッケージベース１４とを図３のように重ねて、パッケージベース単体での高周波回路用パッケージ４０の伝送特性を評価した。高周波回路用パッケージ４０内の空洞は、外径８ｍｍ×８ｍｍ、高さ０．２〜６ｍｍの大きさを有するものとした。電磁波吸収体３０は、蓋体２６をパッケージベース１４に固定する前に、この空洞内に、導電層４４にＮｉ、Ａｕ層を順次メッキした厚さ０．２〜２ｍｍの電磁波吸収体３０を金属製の蓋体２６の内側に半田付けして固定した。得られた高周波回路用パッケージの伝送特性は、ネットワークアナライザーを用いて１００ＭＨｚ〜４０ＧＨｚの周波数帯で、パッケージベース１４単体での電力透過係数Ｓ２１と、高周波伝送線路２２と電磁波吸収体３０の主面５６との距離を０〜６ｍｍとしたときのＳ２１とを測定し、両者の差ΔＳ２１（Ａ）が０．１ｄＢ以下であれば良好と判断し○、それ以外を伝送特性が悪いと判断し×とした。
【００７５】
また、電磁波吸収体３０の１０〜４０ＧＨｚにおける電磁波の減衰量を次のように測定した。先ず、図８に示すように、伝送線路２２が形成されたパッケージベース１４上に、伝送線路２２を覆うように電磁波吸収体３０を載置した。ここで、パッケージベース１４の外形寸法は１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５mmとした。次に、伝送線路２２にプローブ１７を押し当て、プローブ１７から同軸ケーブル（不図示）を介して接続されるネットワークアナライザー（不図示）により、周波数帯域１０〜４０ＧＨｚで電力反射係数Ｓ１１、電力透過係数Ｓ２１を測定した。電磁波吸収体３０の装着によって得られる電磁波の減衰量は、電力反射係数をＳ１１、電力透過係数をＳ２１をとする時、｜Ｓ２１／（１−Ｓ１１）｜により計算した。なお、図８に示すパッケージベース１４単体の電力透過係数Ｓ２１は−１．５ｄＢ以上であった。
【００７６】
また、電磁波吸収体３０を高周波回路用パッケージ４０内へ配設することによって得られる空洞共振抑制の効果については、図９に示すように、伝送線路２２が形成されたパッケージベース１４と、パッケージベース１４上に取り付けられた、８ｍｍ×８ｍｍ×０．８ｍｍの空洞を有するＡｕメッキ付きコバール（ＫＯＶ）製のパッケージ蓋体２６とからなる高周波回路用パッケージ４０を用いて評価した。高周波伝送線路２２にプローブ１７を押し当て、プローブ１７から同軸ケーブル（不図示）を介して接続されるネットワークアナライザー（不図示）により１０〜４０ＧＨｚにおいて電磁波吸収体３０を装着したときの電力透過係数Ｓ２１と、電磁波吸収体３０を装着しないときの電力透過係数Ｓ２１との差の絶対値△Ｓ２１（Ｂ）が０．１ｄＢ未満であったものを空洞共振抑制の効果があったものとして○、△Ｓ２１（Ｂ）が０．１ｄＢ以上であったものを空洞共振抑制の効果がないものとして×とした。
【００７７】
また、図１（ｃ）の形状の電磁波吸収体３０からなる蓋体５２（外径１０×１０ｍｍ）と、高周波伝送線路２２としてマイクロストリップラインを設けた回路基板１８をアルミナセラミックからなるパッケージベース１４に配設したパッケージベース１４とを図４のように重ねて、パッケージベース単体での高周波回路用パッケージ４０の伝送特性を評価した。パッケージベース１４単体での電力透過係数Ｓ２１と、蓋体５２を配設したときの高周波回路用パッケージ４０のＳ２１とを測定し、両者の差からΔＳ２１（Ａ）を評価し、同様にΔＳ２１（Ａ）が０．１ｄＢ以下であれば良好と判断し○、それ以外を伝送特性が悪いと判断し×とした。また、高周波回路用パッケージ４０内の空洞共振抑制の効果については、高周波伝送線路２２が形成されたパッケージベース１４と、パッケージベース１４上に取り付けられた、電磁波吸収体３０からなる蓋体５２を有する高周波回路用パッケージ４０を用いて評価した。高周波伝送線路２２にプローブ１７を押し当て、プローブ１７から同軸ケーブルを介して接続されるネットワークアナライザーにより１０〜４０ＧＨｚにおいて蓋体５２を装着したときの電力透過係数Ｓ２１と、蓋体５２を装着しないときの電力透過係数Ｓ２１との差の絶対値△Ｓ２１（Ｂ）が０．１ｄＢ未満であったものを空洞共振抑制の効果があったものとして○、△Ｓ２１（Ｂ）が０．１ｄＢ以上であったものを空洞共振抑制の効果がないものとして×とした。
【００７８】
これらの結果を表１、図１０に示した。表１から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１４は、１００ＭＨｚ〜４０ＧＨｚにおいてΔＳ２１（Ａ）が０．１ｄＢ以下となり高周波伝送線路２２の伝送特性が良好で、空洞共振も発生しなかった。
【００７９】
また、例えば、試料Ｎｏ．１の１００ＭＨｚ〜４０ＧＨｚのＳ２１を図１０（ｂ）に示したように、パッケージベース１４単体での伝送特性（図１０（ａ））と０．１ｄB以内のＳ２１が得られた。試料Ｎｏ．４は電磁波吸収体３０と高周波伝送線路２２との距離が０．１ｍｍ未満と非常に近接しているため、４０ＧＨｚにおけるＳ２１がー１．８ｄＢとなり、試料Ｎｏ．１〜３、５〜１４に比べて高周波伝送線路２２の伝送特性（アイソレーション）を著しく改善することができなかった。
【００８０】
また、試料Ｎｏ．１、２に用いた電磁波吸収体３０の絶縁層４８と導電層４４からはＪＣＰＤＳのＮｏ．１０−０３２５のＮｉＦｅ２Ｏ４相が含まれ、導電層４４にはさらにＦｅ３Ｏ４相が含まれていることがＸ線回折法により明らかとなった。
【００８１】
一方、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１５〜１８は、ΔＳ２１（Ａ）が０．１ｄＢよりも大きくなって高周波伝送線路の伝送特性が劣化したり、△Ｓ２１（Ｂ）が０．１ｄＢ以上となって空洞共振抑制の効果がなかったりした。また、図１１（ａ）に示したように、電磁波吸収体を配設しなかった試料Ｎｏ．１５では、２６ＧＨｚ付近に大きな空洞共振のピークが発生した。また、図１１（ｂ）、（ｃ）に示したように、試料Ｎｏ．１６、１８のＳ２１は、周波数が高くなるにつれてＳ２１が急激に小さくなり、伝送特性が悪くなった。
【００８２】
なお、表１に示した組成は、例えば試料Ｎｏ．１の場合はＦｅ２Ｏ３とＮｉＯのモル比が０．９：０．１であることを示す。また、各電磁波吸収体の組成は出発原料と焼成後とで同じであることをＩＣＰ発光分光分析により確認した。また、表１において試料Ｎｏ．１５のｄ１は蓋体と高周波伝送線路との距離を示す。
【００８３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の高周波回路用パッケージに配設される電磁波吸収体の断面図である。
【図２】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図３】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図４】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図５】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図６】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図７】本発明の高周波回路用パッケージに配設される回路基板および高周波伝送線路である。
【図８】本発明の高周波回路用パッケージに配設される電磁波吸収体を装着することによって得られる電磁波の減衰量を測定する装置の断面図である。
【図９】本発明の高周波回路用パッケージの空洞共振抑制を評価するための断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、実施例の高周波回路用パッケージのＳ２１を示すグラフである。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、比較例の高周波回路用パッケージのＳ２１を示すグラフである。
【図１２】従来の高周波回路用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１３：電極
１３ａ：グラウンド電極
１３ｂ：負極
１３ｃ：正極
１３ｄ：入力端子側の電極
１３ｅ：出力端子側の電極
１４、７３：パッケージベース
１５：ワイヤ
１７：プローブ
１８：高周波半導体素子
２０：電磁波の減衰量を測定する装置
２２：高周波伝送線路
２６、５２、７１：蓋体
３０、７２：電磁波吸収体
４０、７０：高周波回路用パッケージ
５６：主面
６０：ＭＭＩＣ
６４：抵抗体
６８：コンデンサ
７４：高周波回路基板
７５：誘電体基板
７６：金属壁
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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