(57)【要約】【課題】廉価な部材を用いて広い温度範囲に亘ってキャリアプレートと金属製ケースとを安定して接触した高周波半導体装置を提供する。【解決手段】高周波半導体装置は、高周波伝送線路が形成された高周波基板と、中央部のおもて面に上記高周波基板を接着した弾性および導電性を有するキャリアプレートと、上記キャリアプレートを搭載する金属製ケースと、上記キャリアプレートの両端と上記金属製ケースとの間にそれぞれ介在して上記キャリアプレートを上記金属製ケースから浮かせるように両端を支持する介在部材と、上上記キャリアプレートの中央部が上記金属製ケースに押し付けられるように、記キャリアプレートの中央部の両側と上記両端との間のそれぞれで上記キャリアプレートを上記金属製ケース側に押し付ける押し付け手段と、を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波伝送線路が形成された高周波基板と、
中央部のおもて面に上記高周波基板を接着した弾性および導電性を有するキャリアプレートと、
上記キャリアプレートを搭載する金属製ケースと、
上記キャリアプレートの両端と上記金属製ケースとの間にそれぞれ介在して上記キャリアプレートを上記金属製ケースから浮かせるように上記両端を支持する介在部材と、
上記キャリアプレートの中央部が上記金属製ケースに押し付けられるように、上記キャリアプレートの中央部の両側と上記両端との間のそれぞれで上記キャリアプレートを上記金属製ケース側に押し付ける押し付け手段と、
を備えたことを特徴とする高周波半導体装置。
【請求項２】
上記介在部材は、上記金属製ケ−スまたは上記キャリアプレートに一体に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項３】
上記押し付け部材が、上記金属製ケースに対して上記キャリアプレートを所望の強さで押し付けるねじからなることを特徴とする請求項１または２に記載の高周波半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波回路が表面に形成された絶縁体基板を、キャリアプレートに固定する構造を有する高周波半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波半導体装置は、キャリアプレ−トと取付体との間の隙間の発生を防ぐために、電気回路が表面に形成された絶縁体基板と、この絶縁体基板が表面に固定されるキャリアプレートとを具備し、このキャリアプレートの裏面に、一つの端面から他の端面に亘る溝を形成し、その溝内に導電性弾性体が取り付けられている。そして、取付体上に導電性弾性体を介して、キャリアプレ−トを取り付けている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２１３８０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような高周波半導体装置は、キャリアプレ−トの裏面に溝を切削加工するため工数が余分に掛かり、さらに高価な導電性弾性体を使用するのでコストの上昇となる。
また、線膨張係数の違う各材料の温度変化に伴う熱変形によるキャリアプレートと金属製ケースとの間における隙間の発生は防止されていない。
【０００５】
この発明の目的は、廉価な部材を用いて広い温度範囲に亘ってキャリアプレートと金属製ケースとを安定して接触した高周波半導体装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体装置は、高周波伝送線路が形成された高周波基板と、中央部のおもて面に上記高周波基板を接着した弾性および導電性を有するキャリアプレートと、上記キャリアプレートを搭載する金属製ケースと、上記キャリアプレートの両端と上記金属製ケースとの間にそれぞれ介在して上記キャリアプレートを上記金属製ケースから浮かせるように上記両端を支持する介在部材と、上記キャリアプレートの中央部が上記金属製ケースに押し付けられるように、上記キャリアプレートの中央部の両側と上記両端との間のそれぞれで上記キャリアプレートを上記金属製ケース側に押し付ける押し付け手段と、を備えた。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる高周波半導体装置の平面図である。図２は、図１の正面図である。
高周波半導体装置は、高周波伝送線路１を有したアルミナセラミックスなどの絶縁性材料からなる高周波基板２と、中央部３ａの表面３ｂに高周波基板２を接着し、高周波伝送線路１の伝送方向Ｌに直角な方向にあって裏面３ｃ方向に中央部３ａが撓んだキャリアプレート３と、伝送方向Ｌに平行なキャリアプレート３の両端３ｄに対向する平坦な表面５ａに介在部材４を有する金属製ケース５と、キャリアプレート３の中央部３ａの両側と両端３ｄとの間でキャリアプレート３と金属製ケース５とをねじ止めする押し付け手段としてのねじ６とを有する。
さらに、キャリアプレート３は、高周波基板２を取り付ける中央部３ａの両側と両端３ｄとの間の中間に４個のねじ穴３ｅを有する。キャリアプレート３は、金属材料からできている。
介在部材４は、直方体の金属である。
さらに、金属製ケース５は、キャリアプレート３のねじ穴３ｅに対応する位置にねじ穴５ｂを有している。また、キャリアプレート３の伝送方向Ｌに平行な両端３ｄに対応する金属製ケース５の箇所に介在部材４をロウ付けまたは接着剤で接着してある。
高周波伝送線路１は、入力側１ａから出力側１ｂに高周波を伝送する。（伝送方向は矢印Ｌで示す。
【０００８】
次に、図１の高周波半導体装置の組立方法について説明する。
高周波基板２に高周波伝送線路１を形成し、その高周波基板２をキャリアプレート３の中央部３ａに半田付けまたは接着剤で接着する。
次に、キャリアプレート３と金属製ケース５とをねじ６でねじ締めする。ねじ締めの前では、図３に示すようにキャリアプレート３と金属製ケース５との対向する面は介在部材４の高さだけ離間している。ねじ６をねじ締めすると、キャリアプレート３の中央部３ａは金属製ケース５方向に撓んで、金属製ケース５と接触して止まる。このとき、キャリアプレート３は、図２に示すように戻ろうとするばね力が介在部材４とねじ６とに加わっている。
【０００９】
ねじ締めの完了した高周波半導体装置では、キャリアプレート３の両端３ｄは、金属製ケース５と接触していない。キャリアプレート３の中央部３ａは、金属製ケ−ス５と押し合いながら隙間なく接触されている。その結果、高周波基板２はキャリアプレート３を介して隙間無く金属製ケース５と固定されている。すなわち、高周波伝送線路１の接地が金属製ケース５によって確実に取られ、安定した高周波伝送特性が得られる。
【００１０】
また、このキャリアプレート３が下に凸になろうとする初期押し付け力により、温度が変化した場合の高周波基板２を搭載したキャリアプレート３が上に凸になろうとする熱変形を吸収し、広い温度範囲に亘って安定な接触状態を保てる。
【００１１】
図４は、図１の高周波半導体装置のキャリアプレート３と金属製ケース５との間に発生する隙間を接触解析により予測したものである。同時に介在部材の無い構造についても予測し比較している。介在部材の高さは５０μｍに設定してある。介在部材を設けた高周波半導体装置では、ねじ締めのトルクが小さいと中央部で接触しないが、適度なトルクで締め付けると中央部が接触する。このようにねじ締めすれば、周囲温度をプラス側、マイナス側に変化させても隙間が発生せず良好な接触状態となっている。さらに、トルクを強くすると、隙間は再度発生し不安定となる。一方、介在部材の無い構造では、隙間の発生しない適度なトルクは見いだせない。このように、キャリアプレートの弾性を生かした範囲にねじでねじ締めすることにより、キャリアプレートと金属製ケースとの間に弾性力が残る。周囲温度が変化し、熱膨張によりキャリアプレートと金属製ケースとの厚みが減少しても弾性力により、キャリアプレートが金属製ケースに接触し続けることができる。
【００１２】
このような高周波半導体装置は、キャリアプレートの縁部と介在部材とがお互いに押し付け合い、キャリアプレートと金属製ケースとの間の安定した接触状態が得られ、高周波伝送線路の誤動作を防止できる。
【００１３】
また、押し付け手段としてのねじの締めトルクを適切な値に合わせてあるので、周囲温度または高周波半導体装置の温度が大きく変化しても隙間の発生は防止できる。
【００１４】
なお、直方体の介在部材を用いているが、円柱、複数の半球などを用いても同様な効果が得られる。
【００１５】
また、押し付け手段としてねじを例に挙げて説明したが、はとめ、リベットなどを用いても同様な効果が得られる。
【００１６】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係わる高周波半導体装置の金属製ケースの斜視図である。図５の金属製ケース５は、金属製ケースを冷間鋳造などで必要な形状に加工するとき、同時に介在部材４として凸部を加工した。
【００１７】
このような高周波半導体装置は、介在部材を金属製ケースと一体加工することにより部品点数を減らせる。
【００１８】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３に係わる高周波半導体装置のキャリアプレートの斜視図である。図６のキャリアプレート３は、金属板をプレス加工して製作しているが、同時に金属板を打ちだして介在部材４としての凸部を加工した。
【００１９】
このような高周波半導体装置は、介在部材をキャリアプレートに一体加工することにより部品点数を減らせる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の高周波半導体装置に係わる効果は、高周波伝送線路が形成された高周波基板と、中央部のおもて面に上記高周波基板を接着した弾性および導電性を有するキャリアプレートと、上記キャリアプレートを搭載する金属製ケースと、上記キャリアプレートの両端と上記金属製ケースとの間にそれぞれ介在して上記キャリアプレートを上記金属製ケースから浮かせるように上記両端を支持する介在部材と、上記キャリアプレートの中央部が上記金属製ケースに押し付けられるように、上記キャリアプレートの中央部の両側と上記両端との間のそれぞれで上記キャリアプレートを上記金属製ケース側に押し付ける押し付け手段と、を備えたので、キャリアプレートの両端と介在部材とがお互いに押し付け合い、キャリアプレートと金属製ケースとの間の安定した接触状態が得られ、高周波伝送線路の誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる高周波半導体装置の平面図である。
【図２】図１の高周波半導体装置の正面図である。
【図３】図１の高周波半導体装置を組み立てる前の正面図である。
【図４】図１の高周波半導体装置のねじ締め付けトルクと隙間発生の関係図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係わる高周波半導体装置の金属製ケースの斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係わる高周波半導体装置のキャリアプレートの斜視図である。
【符号の説明】
１  高周波伝送線路、１ａ  （高周波伝送線路の）入力側、１ｂ  （高周波伝送線路の）出力側、２  高周波基板、３  キャリアプレート、３ａ  （キャリアプレートの）中央部、３ｂ  （キャリアプレートの）表面、３ｃ  （キャリアプレートの）裏面、３ｄ  （キャリアプレートの）両端、３ｅ  （キャリアプレートの）ねじ穴、４  介在部材、５  金属製ケース、５ａ  （金属製ケースの）表面、５ｂ  （金属製ケースの）ねじ穴、６  （押し付け手段としての）ねじ。
【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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