(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を積層して構成され、高周波部品が配置される多層基板と、前記高周波部品に入力され、あるいは前記高周波部品から出力される高周波信号を伝送する伝送用配線パターンと、前記高周波部品を気密封止し、その内側にパッドが位置し、その外側に端子が位置するシールリングと、前記パッドと前記端子を接続し、かつ前記パッドおよび前記端子を設けた面とは異なる層間の面に形成され、前記高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御用配線パターンとを具備した高周波パッケ−ジにおいて、前記制御用配線パターンの幅を一部で広くしたことを特徴とする高周波パッケ−ジ。
【請求項２】
複数の基板を積層して構成され、高周波部品が配置される多層基板と、前記高周波部品に入力され、あるいは前記高周波部品から出力される高周波信号を伝送する伝送用配線パターンと、前記高周波部品を気密封止し、その内側にパッドが位置し、その外側に端子が位置するシールリングと、前記パッドと前記端子を接続し、かつ前記パッドおよび前記端子を設けた面とは異なる層間の面に形成され、前記高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御用配線パターンと、前記伝送用配線パターンと共に伝送線路を構成する地導体とを具備した高周波パッケ−ジにおいて、前記パッドと前記制御用配線パターンとの間および前記端子と前記制御用配線パターンとの間をビアホールで接続し、多層基板を形成する基板面に前記ビアホールに接続されて制御用配線パターンの一部として機能する導体パターンを設けたことを特徴とする高周波パッケ−ジ。
【請求項３】
ビアホールと導体パターンが交互に接続することを特徴とする請求項２記載の高周波パッケ−ジ。
【請求項４】
制御用配線パターンの少なくとも１つは、地導体を挟んで伝送用配線パターンと反対側に位置することを特徴とする請求項２または請求項３記載の高周波パッケ−ジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波半導体などの高周波部品を装架する高周波パッケ−ジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波パッケ−ジについて図５を参照して説明する。５１は、複数の基板５１ａ〜５１ｄを積層した構造のセラミック製多層基板で、多層基板５１はその一部を切り欠いて示されている。多層基板５１の表面には、その内側を気密封止するシールリング（図示せず）が設けられ、シールリングの内側に高周波部品などが配置される。また、セラミック多層基板５１の例えば層間の１つの面に地導体５２が形成される。
【０００３】
符号５３ａ、５３ｂは、高周波部品に対しバイアスや制御信号を供給するパッドで、シールリングの内側に設けられている。また、５４ａ、５４ｂは端子で、シールリングの外側に設けられている。そして、パッド５３ａ、５３ｂと端子５４ａ、５４ｂ間は配線パタ−ン５５ａ、５５ｂで接続されている。
【０００４】
この図の場合、各配線パタ−ン５５ａ、５５ｂは交差する構造になっている。その交差部分は、一方の配線パタ−ン５５ａを、他方の配線パタ−ン５５ｂが形成された面とは異なる層間の面に形成し、パッド５３ａと配線パタ−ン５５ａとの間、そして、端子５４ａと配線パタ−ン５５ａとの間はそれぞれ層間を貫通する導電体、例えばビアホ−ル５６で接続し、配線パタ−ン５５ａ、５５ｂ同士が接触しないようにしている。
【０００５】
ところで、バイアスや制御信号を供給する配線パタ−ンは、多層基板の裏面や層間に形成された地導体との間で高周波伝送線路を構成する。また、これら配線パタ−ンは、通常、バイアス電源や制御回路などの外部回路に接続される。このような場合、外部回路は、高周波パッケ−ジで使用される周波数に対して、全反射特性を示すことが多い。したがって、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ−ンと外部回路との間で共振回路が構成される。
【０００６】
このとき、高周波パッケ−ジが例えば増幅器を構成し、そして、高周波パッケ−ジの内部などで高周波信号を伝送する配線パタ−ンと、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ−ンがカップリングすると、バイアスまたは制御信号用の配線パタ−ンと外部回路との間で構成される共振回路の共振周波数で、利得が低下するなど高周波伝達特性に影響が現れる。
【０００７】
従来の高周波パッケ−ジは、このような影響を避けるために、高周波信号を供給する配線パタ−ンと、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ−ンとの間隔を大きく取ってカップリングが起きないようにし、また、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ−ンなどが構成する共振回路の共振周波数が、高周波パッケ−ジで使用される周波数から外れるように外部回路の特性を調整している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、マイクロ波半導体など高周波部品の集積度が向上している。このため、高周波信号を供給する配線パタ−ンや、バイアスまたは制御信号を供給する配線パタ−ンが１つの高周波パッケ−ジ内に数多く形成されるようになっている。したがって、配線パタ−ン間の間隔を大きく取ることが難しくなり、配線パタ−ン間のカップリングが避けられなくなっている。また、配線パタ−ンが増加することによって外部回路の数も多くなっている。このため、配線パタ−ンや外部回路が構成する共振回路の共振周波数が高周波パッケ−ジで使用される周波数から外れるように、外部回路の特性を１つ１つ調整することは、調整作業が繁雑で実用的でない。
【０００９】
本発明は、上記した欠点を解決するもので、高周波伝達特性に影響の少ない高周波パッケ−ジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の基板を積層して構成され、高周波部品が配置される多層基板と、前記高周波部品に入力され、あるいは前記高周波部品から出力される高周波信号を伝送する伝送用配線パターンと、前記高周波部品を気密封止し、その内側にパッドが位置し、その外側に端子が位置するシールリングと、前記パッドと前記端子を接続し、かつ前記パッドおよび前記端子を設けた面とは異なる層間の面に形成され、前記高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御用配線パターンとを具備した高周波パッケ−ジにおいて、前記制御用配線パターンの幅を一部で広くしたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明は、複数の基板を積層して構成され、高周波部品が配置される多層基板と、前記高周波部品に入力され、あるいは前記高周波部品から出力される高周波信号を伝送する伝送用配線パターンと、前記高周波部品を気密封止し、その内側にパッドが位置し、その外側に端子が位置するシールリングと、前記パッドと前記端子を接続し、かつ前記パッドおよび前記端子を設けた面とは異なる層間の面に形成され、前記高周波部品にバイアスまたは制御信号を供給する制御用配線パターンと、前記伝送用配線パターンと共に伝送線路を構成する地導体とを具備した高周波パッケ−ジにおいて、前記パッドと前記制御用配線パターンとの間および前記端子と前記制御用配線パターンとの間をビアホールで接続し、多層基板を形成する基板面に前記ビアホールに接続されて制御用配線パターンの一部として機能する導体パターンを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、ビアホールと導体パターンが交互に接続する構成となっている。
【００１３】
また、制御用配線パタ−ンの少なくとも１つは、地導体を挟んで伝送用配線パタ−ンと反対側に位置している。
【００１４】
上記した構成によれば、制御用配線パタ−ンが、伝送用配線パタ−ンを伝送する高周波信号の周波数を遮断周波数域とするロ−パスフィルタを構成する。したがって、制御用配線パタ−ンと伝送用配線パタ−ン間でカップリングがあっても、制御用配線パタ−ンや外部回路は、伝送用配線パタ−ンを伝送する高周波信号の周波数に対し共振特性を持たず、高周波伝達特性に影響が現れない。
【００１５】
また、ロ−パスフィルタを、制御用配線パタ−ンと地導体との間で形成されるキャパシタンス成分と、多層基板の層部分を貫通する導電体で形成されるインダクタンス成分とで構成している。この場合、インダクタンス成分を構成する導電体は、多層基板の面に垂直に形成されており、大きなスペースを必要としない。また、導電体は形状が細いため大きなインダクタンス成分が容易に得られる。したがって、小形で良好な特性のロ−パスフィルタを構成できる。
【００１６】
また、制御用配線パタ−ンの少なくとも１つが、地導体を挟んで伝送用配線パタ−ンと反対側に位置している。この場合、制御用配線パタ−ンと伝送用配線パタ−ンが地導体でシールドされ、制御用配線パタ−ンと伝送用配線パタ−ンのカップリングが小さくなる。この構造は、ロ−パスフィルタを構成するために制御用配線パタ−ンの一部の幅を大きくし、制御用配線パタ−ンと伝送用配線パタ−ンがカップリングしやすくなっている場合に有効である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施形態について図１を参照して説明する。１１はセラミック製多層基板で、多層基板１１は、複数の基板１１ａ〜１１ｄを積層して構成されている。セラミック多層基板１１の中央には凹部が設けられ、半導体素子など高周波部品の装架部１２を構成している。また、装架部１２を磁気シールドするために、装架部１２の周囲にシールリング１３が設けられている。
【００１８】
シールリング１３の内側には、高周波部品に対してバイアスやオン・オフなどの制御信号を供給するパッド１４が装架部１２の周辺に形成されている。また、シールリング１３の外側には端子１５が形成されている。なお、シールリング１３内側のパッド１４とシールリング１３外側の端子１５は、多層基板１１の表面や多層基板１１の層間に形成された制御用配線パタ−ン（図示せず）で接続される。
【００１９】
また、多層基板１１表面の装架部１２周辺には、高周波部品に対し高周波信号を入力し、あるいは高周波部品から出力される高周波信号を伝送する伝送用配線パタ−ン１６が形成され、また、多層基板１１の周辺には伝送用配線パタ−ン１６に接続される高周波端子１７が形成されている。また、多層基板１１の基板間などに地導体が形成されている。
【００２０】
ここで、上記した構成の高周波パッケ−ジにおいて、バイアスや制御信号を供給する制御用配線パタ−ン部分を拡大した構造について図２を参照して説明する。図２は、多層基板１１の一部を切り欠いて示した図で、シールリング１３は省略されている。また、図１に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００２１】
図の符号２１は、パッド１４と端子１５を接続する制御用配線パタ−ンで、制御用配線パタ−ン２１は、パッド１４や端子１５が形成された面とは異なる層間の面に形成されている。そして、制御用配線パタ−ン２１はその幅が２か所２１ａ、２１ｂで広くなっている。また、パッド１４と配線パタ−ン２１間、あるいは端子１５と配線パタ−ン２１間は、多層基板１１の層を貫通する透孔に導電体を設けたビアホ−ル２２で接続されている。なお２３は、基板１１ａ、１１ｂ間に形成された地導体である。
【００２２】
上記した構成の場合、制御用配線パタ−ン２１の幅を一部で広くし、ロ−パスフィルタを構成している。なお、ロ−パスフィルタは、高周波パッケ−ジで使用される周波数、即ち、伝送用配線パタ−ンを伝送する信号の周波数が遮断周波数域となるように設定される。
【００２３】
このとき、伝送用配線パタ−ン（図示せず）と制御用配線パタ−ン２１がカップリングしても、制御用配線パタ−ン２１部分に構成されるロ−パスフィルタによって高周波信号が遮断される。このため、高周波パッケ−ジで使用される周波数に対して共振特性を持たず、高周波伝達特性に影響は現れない。
【００２４】
次に、この発明の他の実施態様について図３を参照して説明する。図３は、バイアスまたは制御信号を供給する制御用配線パタ−ン部分を抜き出し、多層基板の一部を切り欠いて示している。また、図１や図２に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００２５】
図３では、１１が多層基板で、多層基板１１を構成する基板１１ａと基板１１ｂ間の面に地導体２３が形成され、基板１１ｂと基板１１ｃ間の面に制御用配線パタ−ン２１が形成されている。そして、多層基板１１を構成する各基板間の面に、制御用配線パタ−ンの一部を構成する円形導体パターン３１ａ〜３１ｃ、および３２ａ〜３２ｃが形成されている。また、円形導体パターン３１ａ〜３１ｃ、および３２ａ〜３２ｃ間はそれぞれビアホ−ル２２で接続されている。そして、多層基板１１の表面に形成された円形導体パターン３１ｃがパッド１４に接続され、円形導体パターン３２ｃが端子１５に接続されている。また、円形導体パターン３１ａと円形導体パターン３２ａ間を接続する制御用配線パタ−ン２１は、パッド１４や端子１５が形成された面とは異なる基板１１ｂと基板１１ｃ間の面に形成されている。
【００２６】
上記した構造の場合、制御用配線パタ−ンの一部として機能する円形導体パターン３１ａ〜３１ｃ、３２ａ〜３２ｃや制御用配線パタ−ン２１はビアホ−ル２２で接続されている。そして、これら各パターンは、通常、ある面積を持っており、これら各パターンは地導体２３との間にキャパシタンス成分が形成される。また、ビアホ−ル２２は多層基板１１の各層を貫通する細い透孔部分に導電体が埋め込まれた形になっており、インダクタンス成分を形成する。
【００２７】
したがって、円形導体パターン３１ａ〜３１ｃ、３２ａ〜３２ｃや、パッド１４と端子１５間を接続する制御用配線パタ−ン、そしてビアホ−ル２２は、キャパシタンス成分とインダクタンス成分が交互に従属接続された形になりロ−パスフィルタが構成される。なお、ビアホ−ル２２の導電体は各層に垂直方向に形成されるため大きなスペ−スを必要とせず、また、細い形状であるため大きなインダクタンスを得ることができる。したがって、小形で良好な特性のロ−パスフィルタを構成できる。
【００２８】
次に、この発明のもう１つの他の実施態様について図４を参照して説明する。図４の場合も、バイアスまたは制御信号を供給する制御用配線パタ−ン部分を抜き出し、多層基板の一部を切り欠いて示している。また、図１や図２、図３に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００２９】
１１は多層基板で、多層基板１１の表面にはパッド１４や端子１５、そして、高周波信号を伝送する伝送用配線パタ−ン４１が形成されている。また、多層基板１１を構成する基板１１ｃと基板１１ｄ間の面に地導体４２が形成されている。また、パッド１４と端子１５を接続する制御用配線パタ−ン２１はパッド１４や端子１５が形成された面とは異なる基板１１ｂと基板１１ｃ間の面に形成され、伝送用配線パタ−ン４１とは地導体４２を挟んで反対側に位置している。
【００３０】
なお、パッド１４や端子１５と制御用配線パタ−ン２１との間はビアホ−ル２２で接続されている。このとき、多層基板１１の各層間の面にはビアホ−ル２２に接続される円形導体パターン４３、４４が制御用配線パタ−ンの一部として形成される。また、地導体４２が形成された面では、円形導体パターン４３、４４と地導体４２が接触しないように両者間に隙間が形成される。
【００３１】
上記した構成の場合も、円形導体パターン４３、４４など制御用導体パターンと地導体４２との間にキャパシタンス成分が形成され、また、ビアホ−ル２２によってインダクタンス成分が形成され、パッド１４と端子１５間に、キャパシタンス成分とインダクタンス成分とが交互に従属接続されたロ−パスフィルタが構成される。この場合も、小形で良好な特性のロ−パスフィルタを構成できる。また、地導体のシ−ルド効果によって、伝送用配線パタ−ンと制御用配線パタ−ンとのカップリングが小さくなり、高周波伝達特性への影響がより効果的に抑えられる。
【００３２】
また、制御用配線パタ−ンがロ−パスフィルタを構成するために幅の広い部分を持つ場合、伝送用配線パタ−ンとの間でカップリングしやすい。したがって、制御用配線パタ−ンの一部の幅を広くした場合には、制御用配線パタ−ンを地導体を挟んで反対側に配置する構成は有効である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、高周波伝達特性に影響の小さい高周波パッケ−ジを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様を示す概略構造図である。
【図２】本発明の実施態様を説明する図で、一部を切り欠いて示した図である。
【図３】本発明の他の実施態様を説明する図で、一部を切り欠いて示した図である。
【図４】本発明の他の実施態様を説明する図で、一部を切り欠いて示した図である。
【図５】従来例を説明する図で、一部を切り欠いて示した図である。
【符号の説明】
１１…セラミック多層基板
１１ａ〜１１ｄ…基板
１２…装架部
１３…シ−ルリング
１４…バイアスまたは制御信号パッド
１５…バイアスまたは制御信号端子
１６…伝送用配線パタ−ン
１７…高周波端子
２１…制御用配線パタ−ン
２２…ビアホ−ル
２３…地導体
【図１】
0003752290.tif 000002
【図２】
0003752290.tif 000003
【図３】
0003752290.tif 000004
【図４】
0003752290.tif 000005
【図５】
0003752290.tif 000006