(57)【要約】【課題】通気穴からの高周波信号の漏れを低減した高周波パッケージを得ること。【解決手段】誘電体基板を複数積層した多層基板１と、多層基板１に実装された半導体デバイスと、半導体デバイスの実装領域を略環状に囲うように多層基板１に接合されて、多層基板１との間にキャビティを形成する金属蓋３と、多層基板１と金属蓋３とを接合するはんだ４と、はんだ４が途切れていることによって多層基板１と金属蓋３との間に形成されて、キャビティの内外を連通する通気穴５と、半導体デバイスが出力する信号波の基板内実効波長の略１／２の自然数倍の長さを有して多層基板１内に形成され、開口部が金属蓋３との接合部において通気穴５をまたいで露出し、先端が短絡された抑圧用導波管と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板を複数積層した多層基板と、
前記多層基板に実装された半導体デバイスと、
前記半導体デバイスの実装領域を略環状に囲うように前記多層基板に接合されて、該多層基板との間にキャビティを形成する金属蓋と、
前記多層基板と前記金属蓋とを接合するはんだ層と、
前記はんだ層が途切れていることによって前記多層基板と前記金属蓋との間に形成されて、前記キャビティの内外を連通する通気穴と、
前記半導体デバイスが出力する信号波の基板内実効波長の略１／２の自然数倍の長さを有して前記多層基板内に形成され、開口部が前記金属蓋との接合部において前記通気穴をまたいで露出し、先端が短絡された抑圧用導波管と、
を備えることを特徴とする高周波パッケージ。
【請求項２】
前記抑圧用導波管は、内層接地導体と、複数のグランドヴィアと、前記内層接地導体及び前記複数のグランドビアの内部に充填された誘電体とを有することを特徴とする請求項１記載の高周波パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電波を送出する高周波発振部が搭載された基板に、高周波発振部を取り囲むように環状パターンを形成して、環状パターン上に盛られた半田にて蓋体を基板に接合することにより、高周波発振部を蓋体にて封止する構造の高周波パッケージが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような構造の高周波パッケージにおいて、高周波発振部が収納された内部空間を気密とせず非気密の空間とする場合がある。高周波パッケージを非気密とする場合、結露防止の目的で電波の漏れない微少な通気穴を設ける必要がある。従来、この通気穴を基板と蓋体を接合する半田に形成する方法が提案されている。この方法によれば、例えば、環状パターンの１箇所を分断して、局所的にパターンのない空隙部を形成する。これにより、この空隙部には半田が載らないので、基板と蓋体を接合して封止する半田の一部に微少な通気穴を容易に形成することができる。
【０００４】
車載ミリ波レーダなどは、ミリ波帯の電磁波を使用し、前方の車両との距離、相対速度の検知によって、クルーズコントロールや衝突不可避時のドライバーへの被害軽減などの安全性対策に適用されている。このような車載ミリ波レーダでは、送信信号を得るために、低い周波数から逓倍する方式が多いが、この場合、多くの周波数成分がモジュール内に存在するため、海外のＥＭＩ規格（ＦＣＣ等）を満足するのが非常に困難となっている。
【０００５】
車載ミリ波レーダにおいて、レーダモジュールは、通常、レーダ装置用の高周波デバイスが搭載された高周波パッケージ、この高周波パッケージにバイアス信号および制御信号を供給する制御／インタフェース基板、および導波管プレートなどを備えて構成されるが、上記のＥＭＩ規格を満足させるために、従来は、レーダモジュール全体を金属カバーで覆うよう構成することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記基板と蓋体を接合する半田に通気穴を形成する方法においては、半田塗布量のばらつきにより半田フィレットが適切な形状に成形できず、通気穴の大きさが大きくなってしまうことがあった。そのため、従来は半田量の塗布量を厳しく管理して、通気穴が大きくならないようにしているが、製造ばらつきにより、どうしても通気穴の幅が大きくなってしまうものもできてしまう。そして、通気穴の大きさが所定以上に大きいと、高周波パッケージ内部の高周波信号が外部に漏れてしまい、ＥＭＩ特性の劣化やシステム上のノイズが増えてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通気穴からの高周波信号の漏れを低減した高周波パッケージを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、誘電体基板を複数積層した多層基板と、多層基板に実装された半導体デバイスと、半導体デバイスの実装領域を略環状に囲うように多層基板に接合されて、多層基板との間にキャビティを形成する金属蓋と、多層基板と前記金属蓋とを接合するはんだ層と、はんだ層が途切れていることによって多層基板と金属蓋との間に形成されて、キャビティの内外を連通する通気穴と、半導体デバイスが出力する信号波の基板内実効波長の略１／２の自然数倍の長さを有して多層基板内に形成され、開口部が金属蓋との接合部において通気穴をまたいで露出し、先端が短絡された抑圧用導波管と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通気穴の幅が広くなった場合でも、通気穴からの高周波信号の漏れを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明にかかる高周波パッケージの実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、通気穴部分の導体パターンの上面図である。
【図３】図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる高周波パッケージの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる高周波パッケージの実施の形態の構成を示す断面図であり、通気穴部分を示している。図２は、通気穴部分の導体パターンの上面図である。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、通気穴部分を横方向からの視点で示している。
【００１４】
誘電体基板を複数積層して構成され、半導体デバイスが実装された多層基板１には接地された導体パターン２が設けられており、導体パターン２と金属蓋３とは、はんだ４を介して接合されている。金属蓋３が導体パターン２を介してはんだ４で多層基板１に固定されることで、金属蓋３と多層基板１との間に半導体デバイスを収容するキャビティが形成されている。導体パターン２は、半導体デバイスの実装領域を略環状に囲っていて、導体が無い部分が１カ所あり、それによって通気穴５が形成されている。通気穴５の幅は、λ／２よりも十分狭くなっており、通気穴５を介しての高周波信号の漏洩は防止されている。なお、“λ”は、漏洩防止の対象とする高周波信号（多層基板１に実装された半導体デバイスから出力される信号など）の中心周波数ｆ０での波長を表している。
【００１５】
多層基板１は、グランドヴィア７ａ、７ｂ及び多層基板１内部の内層接地導体１ａと、その内部に充填された誘電体とで構成された抑圧用導波管を備えている。抑圧用導波管開口部６は、多層基板１と金属蓋３との接合領域である導体パターン２内に、通気穴５をまたぐように設けられている。すなわち、導体パターン２には、抑圧用導波管の導波管開口部６のために導体が存在しない部分が設けられている。抑圧用導波管開口部６の幅は、λ／２以上となっており、漏洩防止の対象とする高周波信号にとっては導波管になっている。
【００１６】
抑圧用導波管は、導波管開口部６から導波管の奥端のグランドヴィア７ｂまでの距離がλ／２となっており、抑圧用導波管開口部６を短絡して、通気穴５を通る高周波信号の漏れ量を低減している。すなわち、抑圧用導波管は通気穴５の内部で枝分かれすることによってショートスタブとなっており、抑圧用導波管の長さがλ／２であることにより導波管開口部６での抑圧用導波管の入力インピーダンスは“０”となっている。よって、通気穴５を通過して外部へ漏れ出ようとする高周波信号は、分岐点である導波管開口部６の部分で一部が反射されパッケージ内へ戻る。このように、抑圧用導波管は、ＢＥＦ（Band Elimination Filter）として機能し、周波数ｆ０を含む帯域の電磁波が通気穴５を通過することを阻止する。
【００１７】
以上のように、金属蓋３を搭載する導体パターン２に、外部へ漏れを抑圧する導波管開口部６を設け、この導波管開口部から回路基板１の内部にλ／２長の抑圧用導波管を構成する。この構成を設けることにより、通気穴５を通って漏れる高周波信号に関しては、導波管開口部６において短絡点となり、外部への漏れ量が低減する。したがって、製造ばらつきによりはんだ４の量が少なくなって通気穴５の幅が広がってしまった場合でも、高周波信号はキャビティの外へ漏れにくい。これにより、高周波パッケージの製品歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
多層基板１の製造プロセスにおいて、グランドヴィア７ａ、７ｂ、内層接地導体１ａを作り込めるため、二次的な組立作業は不要であり、製造工程の簡素化や装置の低コスト化が可能となる。
【００１９】
抑圧用導波管は、抑圧用導波管開口部６と、多層基板１内部の内層接地導体１ａと、グランドヴィア７ａ、７ｂとで構成され、途中で多層基板１の平面方向に曲がっているため、厚さがλ／２に満たない多層基板１でも形成可能である。すなわち、多層基板１の薄型化を実現できる。
【００２０】
なお、ここでは導波管開口部６からグランドヴィア７ｂまでの距離がλ／２である場合を例としたが、λ／２の整数倍であっても同様の効果が得られる。また、ここでは抑圧用導波管が途中で多層基板１の層方向に曲がっている構成を例として説明したが、多層基板１が厚い場合には、抑圧用導波管を曲げずに積層方向に延ばしても良い。この場合には、抑圧用導波管の端部は内層接地導体によって短絡端とすればよい。
【符号の説明】
【００２１】
１  多層基板
１ａ  内層接地導体
２  導体パターン
３  金属蓋
４  はんだ
５  通気穴
６  導波管開口部
７ａ、７ｂ  グランドヴィア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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