(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁部と、この底壁部上方の空間を囲み前記底壁部上に設けた側壁部と、この側壁部の開口を封止し前記側壁部とともに前記底壁部上に空洞を形成する蓋部と、前記空洞内の前記底壁部上に配置した誘電体基板と、この誘電体基板上に形成された高周波回路と、前記側壁部の対向する側壁部分を貫通し、前記高周波回路と電気的に接続する入力線路および出力線路と、前記蓋部の空洞側に設けられ、前記空洞の前記誘電体基板が配置された全ての部分における前記蓋部と前記底壁部の間の距離を前記全ての部分以外よりも短くする突出部とを設けた高周波パッケージ装置。
【請求項２】
突出部は、入力線路と出力線路との間に位置する請求項１記載の高周波パッケージ装置。
【請求項３】
突出部は、蓋部の空洞側裏面の一部に金属板を接合して形成した請求項１記載の高周波パッケージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波やミリ波などの高周波帯で用いる高周波回路を空洞内に収納する高周波パッケージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波帯で使用する高周波回路は、たとえば半導体素子やコンデンサ、抵抗、コイル、ストリップ線路などの回路素子から構成され、高周波パッケージ装置に設けた気密の空洞内に収納して使用される。
【０００３】
高周波パッケージ装置の空洞は空洞幅に依存した共振周波数を有し、空洞内に設ける高周波回路は、通常、空洞幅に依存した共振周波数と相違する周波数帯で用いられる。たとえば、空洞幅に依存した共振周波数を高周波回路の使用周波帯よりも高くしている。
【０００４】
ところで、近年、高周波パッケージ装置は高出力化している。高出力化に伴い空洞に収納する回路素子の数が増加し、空洞幅が大きくなる傾向がある。空洞幅が大きくなると共振周波数が低くなる。その結果、空洞幅に依存した共振周波数と高周波回路の使用周波数が接近し、高周波回路の電気的特性が劣化する。
【０００５】
従来の高周波パッケージ装置は、空洞幅の大きな空洞を使用する場合、上記した問題を解決するために、たとえば空洞内を仕切り壁などで２分割し、共振周波数を高くしている（特許文献１参照）。また、空洞を構成する蓋部の高さを高くして、共振周波数が高くなるようにしている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−８３０１０号公報
【特許文献２】特開２０００−２３６０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の高周波パッケージ装置は、大きな空洞幅をもつ空洞を使用する場合、たとえば空洞内を仕切り壁で２分割し、あるいは、空洞の高さを高くして、空洞の共振周波数を高くし、空洞幅に依存する空洞の共振周波数と、空洞内に設ける高周波回路の使用周波数帯とをずらしている。
【０００７】
しかし、空洞内を仕切り壁で分割する方法は、空洞を形成する側壁部や仕切り壁を加工する場合に、両者の高さが相違して、側壁部の開口を封止する蓋と仕切り壁との接合部分に隙間が生じる場合がある。このため、導波管モードが発生し、電気的特性が低下する。また、空洞の高さを高くする方法は、装置全体の高さが高くなり大形化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記した欠点を解決し、大形化することなく、良好な電気的特性を有する高周波パッケージ装置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】
【０００９】
本発明は、底壁部と、この底壁部上方の空間を囲み前記底壁部上に設けた側壁部と、この側壁部の開口を封止し前記側壁部とともに前記底壁部上に空洞を形成する蓋部と、前記空洞内の前記底壁部上に配置した誘電体基板と、この誘電体基板上に形成された高周波回路と、前記側壁部の対向する側壁部分を貫通し、前記高周波回路と電気的に接続する入力線路および出力線路と、前記蓋部の空洞側に設けられ、前記空洞の前記誘電体基板が配置された全ての部分における前記蓋部と前記底壁部の間の距離を前記全ての部分以外よりも短くする突出部とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高周波パッケージを構成する蓋部の空洞側裏面の一部を突出させ、蓋部裏面と底壁部との距離を短くしている。この構成によれば、比誘電率の低い空気の層に対する比誘電率の高い誘電体基板の層の比率が大きくなり、空洞幅に依存する共振周波数が低下する。したがって、空洞幅に依存する共振周波数を高周波回路の使用周波数帯域からずらすことができ、良好な電気的特性が得られる。また、蓋部の空洞側裏面の一部を突出させる構造であるため、装置が大形化することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図１の断面図を参照して説明する。
【００１２】
高周波パッケージ部分は底壁部１１などから構成されている。底壁部１１はたとえば金属製基板１２の一部を利用している。底壁部１１上には、底壁部１１上方の一部空間を囲むように、たとえば全体が４角形状の枠体で形成された側壁部１３が設けられている。側壁部１３はある高さと厚さに形成されている。側壁部１３はほとんどの部分が金属で形成され、その一部、たとえば４角形状に設けられた４つの側壁部分のうちの、たとえば対向する２つの側壁部分１３ａ、１３ｂの一部が誘電体１４ａ、１４ｂで形成されている。
【００１３】
誘電体１４ａ、１４ｂはそれぞれ、たとえば幅の小さい上段部ａ１、ｂ１と幅の大きい下段部ａ２、ｂ２とで構成され、両方の下段部ａ２、ｂ２は、たとえばその内側端部が空洞１７内に突出し、その外側端部は外側に突出している。そして、下段部ａ２上のたとえば全長部分にわたって帯状の入力線路１５ａが形成され、入力線路１５ａは上段部ａ１と下段部ａ２の間を貫通している。また、下段部ｂ２上のたとえば全長部分にわたって帯状の出力線路１５ｂが形成され、出力線路１５ｂは上段部ｂ１と下段部ｂ２の間を貫通している。
【００１４】
側壁部１３上部の開口は蓋部１６で封止され、側壁部１３および蓋部１６は底壁部１１上に気密の空洞１７を形成している。
【００１５】
また、２つの誘電体１４ａ、１４ｂの間に位置する底壁部１１上に誘電体基板１８が配置されている。誘電体基板１８上にはたとえば高周波回路（図示せず）が形成される。入力線路１５ａと高周波回路との間、および高周波回路と出力線路１５ｂとの間はワイヤーＷｒなどで電気的に接続される。
【００１６】
そして、蓋部１６の空洞１７側裏面の一部、たとえば入力線路１５ａと出力線路１５ｂとの間に挟まれた位置に、底壁部１１に向かって図示下方に突出する突出部１９を形成し、蓋部１６の裏面と底壁部１１との距離を短くした領域を設けている。突出部１９は、たとえば蓋部１６と同じ材質の金属板を蓋部１６に接合して形成する。
【００１７】
ここで、蓋部の空洞側裏面に突出部を設けた場合の空洞の共振周波数特性について図２を参照して説明する。図２の横軸は空洞の高さＨ（ｍｍ）、縦軸は共振周波数（ＧＨｚ）を示す。図２の共振周波数特性Ｐは、図３に示すように、空洞３１の幅Ｗが１６ｍｍ、アルミナからなる誘電体基板３２の厚さｔが０．２５ｍｍの場合である。
【００１８】
共振周波数特性Ｐ（図２）から分かるように、空洞の高さＨたとえば空洞の蓋部と底壁部の距離が小さくなると、比誘電率の低い空気の層に対する比誘電率の高い誘電体基板の層の比率が大きくなり、空洞の共振周波数が低下する。したがって、蓋部の裏面に突出部を設ければ、空洞の共振周波数が低下し、高周波回路の使用帯域と空洞の共振周波数がずれ、電気的特性の悪化が防止される。
【００１９】
この場合、蓋部の空洞側裏面を突出させる構造であるため、装置が大形化することもない。また、蓋の形状を変更するだけでよいため、空洞の共振周波数による影響を容易に除去できる。突出部は接合などで形成できるため、突出部の製造が容易である。
【００２０】
また、図２の共振周波数特性Ｐから分かるように、空洞の高さＨを小さくする場合、空洞の高さＨに対する共振周波数の変化量が大きくなっている。したがって、共振周波数を大きく変化させる場合でも突出部の突出量は小さくてよく、突出部と高周波回路との接触などが回避される。また、蓋部の裏面の一部、たとえば入力線路と出力線路との間に突出部を設ける構造であるため、入力線路や出力線路と高周波回路とを接続するワイヤーとの接触も防止できる。
【００２１】
ここで、図３に示すような空洞において、誘電体基板の厚さｔ（ｔ＝０．２５ｍｍ）が一定で、空洞幅Ｗおよび空洞の高さＨを変えた場合の共振特性について図４を参照して説明する。図４の横軸は周波数（ＧＨｚ）で、透過係数Ｓ12を△印で示す。
【００２２】
図４（ａ）は、空洞幅Ｗが８ｍｍ、高さＨが２ｍｍの場合で、空洞幅Ｗが狭いため使用周波数の帯域（１４ＧＨｚ帯）では空洞共振は発生していない。
【００２３】
図４（ｂ）は、空洞幅Ｗが１６ｍｍ、高さＨが２ｍｍの場合で、使用周波数の帯域（１４ＧＨｚ帯）で空洞共振Ｒ２が発生している。
【００２４】
図４（ｃ）は、空洞幅Ｗが１６ｍｍ、高さＨが図４（ｂ）の場合よりも低く、０．５ｍｍの場合で、空洞共振Ｒ４が低い周波数（１２．５ＧＨｚ帯）にずれている。
【００２５】
図４（ａ）〜図４（ｃ）の関係から分かるように、たとえば空洞幅が８ｍｍから１６ｍｍと大きくなって空洞の共振周波数が低下し、使用周波数帯と共振周波数が接近しても、たとえば蓋部に突出部を設けて空洞の高さＨを低くすれば、使用周波数帯と共振周波数がずれ、電気的特性の悪化を防止できる。
【００２６】
次に、本発明の他の実施形態について図５の断面図を参照して説明する。図５は、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。
【００２７】
この実施形態は、蓋部１６の空洞側裏面の突出部１９を絞り加工で形成している。この場合も、空洞１７の高さＨ、つまり蓋部１６の裏面と底壁部１１との距離が小さくなり、図１の場合と同様の効果が得られる。
【００２８】
図１および図５の実施形態は、空洞１７内の底壁部１１上に１個の誘電体基板１８を配置している。しかし、底壁部１１上には、２個以上の誘電体基板１８を配置してもよく、また、誘電体基板１８とともに、その他の回路素子を配置しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を説明する概略の断面図である。
【図２】本発明に係る共振周波数特性を説明する特性図である。
【図３】本発明の特性を説明するための空洞構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の特性を説明する特性図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明する概略の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１…底壁部
１２…金属製基板
１３…側壁部
１４ａ、１４ｂ…誘電体
１５ａ…入力線路
１５ｂ…出力線路
１６…蓋部
１７…空洞
１８…誘電体
１９…突出部
【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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