(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々信号用ライン（２ａ，３ａ）を有する第１の電子部品（２）と第２の電子部品（３）の少なくとも一方の前記信号用ラインの両側にＧＮＤ部（２ｂ，３ｂ）を備え、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の各々の信号用ライン間が導電体（４）によって配線接続された電子部品の接続構造において、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の少なくとも一方における信号用ラインの両側のＧＮＤ部間は、当該信号用ライン上を跨って通過する別の導電体（５）によって接続されており、
前記別の導電体（５）は、前記導電体（４）の前記配線接続によるインピーダンスの増加が抑制されるよう、前記第１の電子部品においては当該第１の電気部品の信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体（４）が形成されている側の当該第１の電子部品の端から１００μｍ以内の位置で接続され、前記第２の電子部品においては当該第２の電気部品の信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体（４）が形成されている側の当該第２の電子部品の端から１００μｍ以内の位置で接続されていることを特徴とする電子部品の接続構造。
【請求項２】
信号用ライン（２ａ）の両側にＧＮＤ部（２ｂ）を備えた伝送路基板（２）と、信号用ライン（３ａ）の両側にＧＮＤ部（３ｂ）を備えた半導体デバイス（３）の各々の信号用ライン間が導電体（４）によって配線接続された電子部品の接続構造において、
前記伝送路基板と前記半導体デバイスの少なくとも一方における信号用ラインの両側のＧＮＤ部間は、当該信号用ライン上を跨って通過する別の導電体（５）によって接続されており、
前記別の導電体（５）は、前記導電体（４）の前記配線接続によるインピーダンスの増加が抑制されるよう、前記伝送路基板においては当該伝送路基板の信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体（４）が形成されている側の当該伝送路基板の端から１００μｍ以内の位置で接続され、前記半導体デバイスにおいては当該半導体デバイスの信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体（４）が形成されている側の当該半導体デバイスの端から１００μｍ以内の位置で接続されていることを特徴とする電子部品の接続構造。
【請求項３】
信号用ライン（２ａ）を備えた伝送路基板（２）と、信号用ライン（３ａ）の両側にＧＮＤ部（３ｂ）を備えた半導体デバイス（３）の各々の信号用ライン間が導電体（４）によって配線接続された電子部品の接続構造において、
前記半導体デバイスにおける前記信号用ラインの両側のＧＮＤ部間は、当該信号用ライン上を跨って通過する別の導電体（５）によって接続されており、
前記別の導電体（５）は、前記導電体（４）の前記配線接続によるインピーダンスの増加が抑制されるよう、前記半導体デバイスにおける信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体（４）が形成されている側の当該半導体デバイスの端から１００μｍ以内の位置で接続されていることを特徴とする電子部品の接続構造。
【請求項４】
前記導電体（４）と前記別の導電体（５）とが、共通の金属線材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子部品の接続構造。
【請求項５】
前記信号用ラインの両側に前記ＧＮＤ部を備えた構成が、グランド付きコプレーナラインであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子部品の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトランジスタ、ＩＣ、ダイオード等の能動素子、終端器等の受動素子、マイクロストリップライン、コプレーナライン、グランド付きコプレーナライン等の伝送線路、コネクタ等の配線部品からなる各種電子部品の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高周波信号を伝達するための２つの基板間の接続方法として、下記特許文献１に開示されるものが知られている。この特許文献１に開示される接続方法では、プリント基板とチップ間の準平面型導波路のマイクロ波の信号伝送をボンディングで行う場合に、インピーダンス不整合によるリターンロスが生じる課題を解決するため、プリント基板とチップの準平面型導波路の両側のグランドを互いに信号線の上を接触しないようにわずかな空間を空けてクロス状にボンディングしていた。具体的には、図６に示すように、金属線２１の上を金属線２２および金属線２３をクロス状にボンディングしていた。これにより、キャパシタンスを稼ぎ、インピーダンスの上昇を防ぎ、マイクロ波のリターンロスを減少させている。
【特許文献１】特開２００７−３１２２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に開示される従来の接続方法（図６の接続構成）において、十分な容量性を持たせるためには、信号配線に極めて近接させる必要があり、例えば振動、衝撃、温度サイクルなどによるショートの危険性があった。
【０００４】
また、同一基板同士の配線であれば、基板厚さなどもほぼ同一なので、配線面の高さがほぼ同じになるが、半導体デバイスと伝送路基板の接続の場合は、それぞれの厚さ公差により配線面の高さに差が生じる場合も多い。その場合には、上述した従来の図６に示すような接続方法では、金属線２１の上を金属線２２および金属線２３を近接させて配線することはさらに難しくなる。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成により電子部品間の接続部分の前後で特性改善を図ることができる電子部品の接続構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された電子部品の接続構造は、各々信号用ライン２ａ，３ａを有する第１の電子部品２と第２の電子部品３の少なくとも一方の前記信号用ラインの両側にＧＮＤ部２ｂ，３ｂを備え、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の各々の信号用ライン間が導電体４によって配線接続された電子部品の接続構造において、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の少なくとも一方における信号用ラインの両側のＧＮＤ部間は、当該信号用ライン上を跨って通過する別の導電体５によって接続されており、
前記別の導電体５は、前記導電体４の前記配線接続によるインピーダンスの増加が抑制されるよう、前記第１の電子部品においては当該第１の電気部品の信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体４が形成されている側の当該第１の電子部品の端から１００μｍ以内の位置で接続され、前記第２の電子部品においては当該第２の電気部品の信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体４が形成されている側の当該第２の電子部品の端から１００μｍ以内の位置で接続されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載された電子部品の接続構造は、信号用ライン２ａの両側にＧＮＤ部２ｂを備えた伝送路基板２と、信号用ライン３ａの両側にＧＮＤ部３ｂを備えた半導体デバイス３の各々の信号用ライン間が導電体４によって配線接続された電子部品の接続構造において、
前記伝送路基板と前記半導体デバイスの少なくとも一方における信号用ラインの両側のＧＮＤ部間は、当該信号用ライン上を跨って通過する別の導電体５によって接続されており、
前記別の導電体５は、前記導電体４の前記配線接続によるインピーダンスの増加が抑制されるよう、前記伝送路基板においては当該伝送路基板の信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体４が形成されている側の当該伝送路基板の端から１００μｍ以内の位置で接続され、前記半導体デバイスにおいては当該半導体デバイスの信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体４が形成されている側の当該半導体デバイスの端から１００μｍ以内の位置で接続されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載された電子部品の接続構造は、信号用ライン２ａを備えた伝送路基板２と、信号用ライン３ａの両側にＧＮＤ部３ｂを備えた半導体デバイス３の各々の信号用ライン間が導電体４によって配線接続された電子部品の接続構造において、
前記半導体デバイスにおける前記信号用ラインの両側のＧＮＤ部間は、当該信号用ライン上を跨って通過する別の導電体５によって接続されており、
前記別の導電体５は、前記導電体４の前記配線接続によるインピーダンスの増加が抑制されるよう、前記半導体デバイスにおける信号用ライン上のみを跨って通過して前記導電体４が形成されている側の当該半導体デバイスの端から１００μｍ以内の位置で接続されていることを特徴とする。
請求項４に記載された電子部品の接続構造は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子部品の接続構造において、
前記導電体４と前記別の導電体５とが、共通の金属線材で構成されていることを特徴とする。
請求項５に記載された電子部品の接続構造は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子部品の接続構造において、
前記信号用ラインの両側に前記ＧＮＤ部を備えた構成が、グランド付きコプレーナラインであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各電子部品の信号用ラインを跨がって通過するようにＧＮＤ部間を導電体で接続する簡単な構成により、電子部品間の接続部分の前後で特性改善を図ることができる。また、電子部品間に段差がある場合でも、各電子部品面での接続であるためその段差による影響を受けることなく特性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明に係る電子部品の接続構造の一例を示す概略斜視図、図２は図１における電子部品間の部分拡大平面図、図３は本発明に係る電子部品の接続構造の各形態における反射特性Ｓ11のシミュレーション結果を示す図、図４は本発明に係る電子部品の接続構造の各形態におけるインピーダンス特性のシミュレーション結果を示す図、図５は信号用ライン両側のＧＮＤ部間の接続構造のシミュレーション条件を示す図である。
【００１１】
本発明に係る電子部品の接続構造は、２つの電子部品の信号ライン間が導電体により配線接続される構造に採用され、少なくとも一方の電子部品の信号用ラインの両側にＧＮＤ部を備え、少なくとも一方の電子部品における信号用ラインの両側のＧＮＤ部間が、信号用ライン上を跨がって通過するように別の導電体で接続された構成である。
【００１２】
以下、本発明に係る電子部品の接続構造の一例について図１及び図２を参照しながら説明する。図１に示す電子部品の接続構造では、伝送路基板（第１の電子部品）２と半導体デバイス（第２の電子部品）３が、配線面が同じ高さになる様に半導体デバイス３の搭載面が堀り込まれた金属ベース１の上に搭載され、この伝送路基板２と、半導体デバイス３との間が部品間接続用導電体４により配線接続されている。
【００１３】
伝送路基板２は、グランド付きコプレーナラインを形成している。さらに説明すると、伝送路基板２には、図１に示すように、信号を伝送するための基板側信号用ライン２ａが表面中央の長手方向に形成されている。また、基板側信号用ライン２ａの両側には、所定間隔をおいて基板側ＧＮＤ部２ｂが形成されている。なお、基板側面部を金属メッキすることにより金属ベース１と基板側ＧＮＤ部２ｂは導通されている。
【００１４】
半導体デバイス３は、例えばトランジスタ、ＩＣ、ダイオードなどからなる。半導体デバイス３には、信号を伝送するためのデバイス側信号用ライン３ａが伝送路基板２の基板側信号用ライン２ａと対向するように形成されている。また、デバイス側信号用ライン３ａの両側には、所定間隔をおいてデバイス側ＧＮＤ部３ｂが形成されている。
【００１５】
そして、図１及び図２に示すように、伝送路基板２と半導体デバイス３の各々の信号用ライン２ａ，３ａ間および各々のＧＮＤ部２ｂ，３ｂ間は、例えば金ワイヤ、アルミワイヤ、金リボンなどの金属線材からなる部品間接続用導電体４によって接続されている。そして、伝送路基板２の基板側ＧＮＤ部２ｂ，２ｂ間は、ＧＮＤ部間接続用導電体５によって接続されている。また、半導体デバイス３のデバイス側ＧＮＤ部３ｂ，３ｂ間も、同様のＧＮＤ部間接続用導電体５で接続されている。これらＧＮＤ部間接続用導電体５は、伝送路基板２と半導体デバイス３との接続部分の近傍において、信号用ライン２ａ，３ａと接触せず、信号用ライン２ａ，３ａを跨がって通過するようにＧＮＤ部２ｂ，３ｂ間を配線接続している。なお、ＧＮＤ部間接続用導電体５は、部品間接続用導電体４と同様の金属線材が用いられている。
【００１６】
ここで、本例における電子部品（第１の電子部品２、第２の電子部品３）は、能動素子、受動素子、配線部品からなる。具体的に、能動素子としては、例えばトランジスタ、ＩＣ、ダイオード等が挙げられる。また、受動素子としては、終端抵抗（終端器）等が挙げられる。さらに、配線部品としては、例えば伝送線路やコネクタ等が挙げられる。
【００１７】
また、上記配線部品に含まれる伝送線路の種類としては、例えばマイクロストリップライン、コプレーナライン、グランド付きコプレーナライン等が挙げられる。
【００１８】
従って、本発明に係る電子部品の接続構造は、図１に示すように、グランド付きコプレーナラインの伝送路基板２と半導体デバイス３との組合せによる構造に限定されるものではない。
【００１９】
例えば図１における半導体デバイス３を伝送路基板とし、伝送路基板同士の組合せでも良い。また、半導体デバイス３（集積回路）のＧＮＤ部３ｂがスルーホールで接地されている場合には、伝送路基板２と半導体デバイス３（集積回路）間のＧＮＤ配線がない組合せでも良い。さらに、半導体デバイス３（集積回路）側の補正構造のみで実施する場合には、伝送路基板２がマイクロストリップラインなどでＧＮＤ部２ｂがないものと半導体デバイス３の組合せでも良い。
【００２０】
このように、本例の電子部品の接続構造は、第１の電子部品２と第２の電子部品３との間が部品間接続用導電体４により配線接続される構造（ＧＮＤ部の配線が無いものを含む）において、少なくとも一方の電子部品（２および／または３）の信号用ライン（２ａおよび／または３）の両側にＧＮＤ部２ｂ、３ｂを備え、信号用ライン２ａ（および／または３ａ）上を跨がって通過するように信号用ライン２ａ（および／または３ａ）の両側のＧＮＤ部２ｂ（および／または３ｂ）間がＧＮＤ部間接続用導電体５で接続された構成である。これにより、電子部品間の接続部分の前後で特性改善を図っている。
【００２１】
次に、本発明に係る電子部品の接続構造によるシミュレーション結果として、図３に損失特性、図４にインピーダンス特性を示す。なお、図５は図３及び図４のシミュレーション条件である信号用ライン両側のＧＮＤ部間の接続構造の説明図である。
【００２２】
図３及び図４におけるシミュレーション条件は、以下の通りである。
・伝送路基板：石英ガラス（ｔ＝０．１ｍｍ）、グランド付きコプレーナライン構造（表裏導通方法：側面メッキ）
・集積回路（半導体デバイス）：インジウム燐（ＩｎＰ）（ｔ＝０．６ｍｍ）、５０Ω終端条件
・配線（導電体）：φ２０μｍ金ワイヤ
・搭載面：伝送路基板と集積回路の厚み差が０．５ｍｍあるため集積回路搭載面を０．５ｍｍ掘り下げ
・入力端と伝送路基板間の距離：２５μｍ
・伝送路基板と集積回路間の距離：５０μｍ
【００２３】
そして、図５は信号用ライン２ａ，２ａ両側のＧＮＤ部２ｂ，２ｂ間の接続構造のシミュレーション条件を示す。図３及び図４における符号Ａ〜Ｈは以下に説明する電子部品の接続構造の各形態に対応した特性を示している。
Ａ：コネクタ接続部１０＋伝送路基板２（伝送路基板２を直接５０Ω終端）
Ｂ：コネクタ接続部１０＋伝送路基板２＋半導体デバイス３（本発明に係る電子部品の接続構造の要部であるＧＮＤ部間配線用導電体５が無い構成）
Ｃ：Ｂの接続構造において、伝送路基板２側に１本のＧＮＤ部間配線用導電体５（５ａ−１）のみを配線した構成（ＧＮＤ部間配線用導電体５の高さは０．０４５ｍｍ）
Ｄ：Ｃの接続構造において、伝送路基板２側にＧＮＤ部間配線用導電体５（５ａ−２）を追加して配線した構成（ＧＮＤ部間配線用導電体５ａ−２の高さは０．０３５ｍｍ）
Ｅ：Ｄの接続構造において、半導体デバイス３側に１本のＧＮＤ部間配線用導電体５（５ｂ−１）を追加して配線した構成（ＧＮＤ部間配線用導電体５ｂ−１の高さは０．０３５ｍｍ）
Ｆ：Ｅの接続構造において、伝送路基板２側にＧＮＤ部間配線用導電体５（５ａ−３）を追加して配線した構成（ＧＮＤ部間配線用導電体５ａ−３の高さは０．０３５ｍｍ）
Ｇ：Ｆの接続構造において、４本の各ＧＮＤ部間配線用導電体５（５ａ−１，５ａ−２，５ａ−３，５ｂ−１）の高さを０．００５ｍｍ下げた構成（図５）
Ｈ：Ｇの接続構造において、半導体デバイス３側の１本のＧＮＤ部間配線用導電体５（５ｂ−１）を内側に０．０３ｍｍ移動した構成
【００２４】
ＧＮＤ部間配線用導電体５を備えた電子部品の接続構造によれば、図３の反射特性Ｓ11のシミュレーション結果に示すように、ＧＮＤ部間配線用導電体５が無い構造に比べて、反射特性Ｓ11の改善を図ることができる。なお、図３からも判るように、接続構造の各形態Ｃ〜Ｈでは、各々改善効果が異なる。実際に設計する場合は、これらの改善効果と製造性や信頼性などを考慮して、仕様を満足できる構成を選択することとなる。
【００２５】
また、図４のインピーダンス特性のシミュレーション結果では、ＧＮＤ部間配線用導電体５を追加することにより、電子部品の信号用ライン間の導電体配線によるインピーダンスの増加が抑制されていることが判る。これにより、反射特性Ｓ11の改善がされていることが判る。
【００２６】
このように、本発明に係る電子部品の接続構造によれば、信号用ラインを跨がって通過するようにＧＮＤ部間をＧＮＤ部間接続用導電体５で接続する簡単な構成により、電子部品間の接続部分の前後で特性改善を図ることができる。つまり、同一部品面にてＧＮＤ部間接続用導電体５が配線されるため作業性が良く、特に電子部品間の配線面の高さが異なったとしてもその影響を受けることなく特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る電子部品の接続構造の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１における電子部品間の部分拡大平面図である。
【図３】本発明に係る電子部品の接続構造の各形態における反射特性Ｓ11のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】本発明に係る電子部品の接続構造の各形態におけるインピーダンス特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】信号用ライン両側のＧＮＤ部間の接続構造のシミュレーション条件を示す図である。
【図６】特許文献１に開示される配線接続方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  金属ベース
２  伝送路基板（第１の電子部品）
２ａ  基板側信号用ライン（信号用ライン）
２ｂ  基板側ＧＮＤ部（ＧＮＤ部）
３  半導体デバイス（第２の電子部品）
３ａ  デバイス側信号用ライン（信号用ライン）
３ｂ  デバイス側ＧＮＤ部（ＧＮＤ部）
４  部品間接続用導電体
５  ＧＮＤ部間接続用導電体
１０  コネクタ接続部
【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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