高周波用信号線路形成部材
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、パッケージ、基板等の電子部品用基体（以下、単に基体という。）外部に露出した信号線路を、高周波信号を伝える信号線路に形成する高周波用信号線路形成部材（以下、単に形成部材という。）に関する。
［従来の技術］
従来の高周波素子を収納、搭載するセラミックのパッケージ、基板等の基体に備えた高周波信号を伝える信号線路として、以下に説明するものがある。
即ち、基体を構成するセラミック等の絶縁体内部やその表面に、タングステンメタライズ層等の高周波信号を伝える信号線路を備えるとともに、該信号線路周囲の絶縁体の内部やその表面に、グランドに電気的に導通するタングステンメタライズ等の導体を充填したヴィアホールやタングステンメタライズ層等の導体層を備えたものである。
この信号線路においては、上記高周波信号を伝える信号線路周囲のグランドに電気的に導通する導体を充填したヴィアホールや導体層が、メタルウォールや疑似メタルウォールを形成して、上記信号線路を伝わる高周波信号がその外部に漏洩するのを防止する。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上述従来の基体内部に備えた高周波信号を伝える信号線路は、その表面に信号線路の表面抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施せずに、タングステンメタライズ等の導体抵抗値の高い部材のみで構成されていて、該信号線路を用いて高周波信号を伝えた場合に、その導体損失が大きく、高周波信号を効率良く伝えることができなかった。
なお、従来より、一部の基体においては、該基体を構成する絶縁体に低温焼成可能なセラミックを用いるとともに、該セラミックの絶縁体内部やその表面に備えた信号線路に、導体抵抗値の低い貴金属を用いた、基体内部に備えた信号線路が、高周波信号を、その導体損失を少なく抑えて、効率良く伝えるものがある。
しかしながら、この基体においては、その基体外部に露出した貴金属を用いて形成した信号線路に、リードや半導体素子等の電子部品を十分な機械的強度や電気的信頼性を持たせて接続することは現在の技術を以ては不可能であり、かかる基体を用いては、高信頼性の半導体装置等を形成できなかった。
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、基体を構成する絶縁体内部に備える信号線路を基体外部に露出させた状態で形成して、該露出させた線路表面に信号線路表面の導体抵抗値を下げるための金めっき等を施した後、該線路を、メタルウォールや疑似メタルウォール形成用のグランドに電気的に導通させた導体層または導体を充填したヴィアホール等を備えた絶縁体で覆って、基体の絶縁体内部に信号線路を形成すれば、基体内部に導体損失を少なく抑えた信号線路を容易に形成でき、しかも基体の信号線路を、通常通り、リードや電子部品を十分な機械的強度と電気的信頼性を持たせて接続可能なタングステンメタライズ層等で形成できることに想到した。
即ち、本発明の目的は、絶縁体内部に備える高周波信号を伝える信号線路の導体損失を少なく抑えることができ、しかも信号線路にリードや電子部品を十分な機械的強度と電気的信頼性を持たせて接続できるタングステンメタライズ層等を用いることが可能な、基体内部に信号線路を形成するための形成部材を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の第１の形成部材は、電子部品用基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して該基体の表面部分に露出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して、該基体の表面部分に露出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴としている。
本発明の第２の形成部材は、電子部品用基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して該基体から突出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して、該基体から突出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体から突出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴としている。
［作用］
本発明の第１の形成部材においては、基体の高周波信号を伝える信号線路が露出した表面部分に絶縁体を搭載して、該絶縁体で基体の表面部分に露出した信号線路を覆うことができる。そして、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて囲むように配設できる。それと共に、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体に備えられたグランドに電気的に接続して、接地できる。
そして、基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲に、信号線路と所定間隔あけて、絶縁体に設けられた導体層からなるメタルウォール、又は絶縁体に設けられた導体を充填したヴィアホールからなる疑似メタルウォールを形成できる。そして、そのメタルウォール又は疑似メタルウォールを用いて、基体の表面部分に露出した信号線路を伝わる高周波信号が基体に備えられた他の信号線路に混入するのを防止できる。
また、基体の信号線路が露出した表面部分に絶縁体を搭載する前に、基体の表面部分に露出した信号線路表面に、導体抵抗率の低い金めっき等のめっきを施すことができる。そして、その信号線路表面の導体抵抗値を下げて、基体の表面部分に露出した信号線路を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えることができる。
本発明の第２の形成部材においては、基体から突出した高周波信号を伝える信号線路の周囲に絶縁体を嵌挿して、該絶縁体で基体から突出した信号線路を覆うことができる。そして、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体から突出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて囲むように配設できる。それと共に、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体に備えられたグランドに電気的に接続して、接地できる。
そして、基体から突出した信号線路の側部周囲に、信号線路と所定間隔あけて、絶縁体に設けられた導体層からなるメタルウォール、又は絶縁体に設けられた導体を充填したヴィアホールからなる疑似メタルウォールを形成できる。そして、そのメタルウォール又は疑似メタルウォールを用いて、基体から突出した信号線路を伝わる高周波信号が基体に備えられた他の信号線路に混入するのを防止できる。
また、基体から突出した信号線路の周囲に絶縁体を嵌挿する前に、基体から突出した信号線路表面に、導体抵抗率の低い金めっき等のめっきを施すことができる。そして、その信号線路表面の導体抵抗値を下げて、基体から突出した信号線路を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えることができる。
［実施例］
次に、本発明の実施例を図面に従い説明する。第１図ないし第４図は本発明のセラミックのパッケージ用の第１の形成部材の好適な実施例を示し、第１図は該パッケージに形成部材を装着した状態の一部平面図、第２図は第１図のパッケージのＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のパッケージのＢ−Ｂ断面図、第４図は該パッケージに用いた形成部材の一部拡大斜視図である。以下、上記図中の実施例を説明する。
第１図等には、キャビティ12形成用のセラミックの枠体13上面に、キャップ14を被着するシール層15形成用のセラミックの幅狭の枠体16を一体に積層した、高周波用の半導体素子17を収容するパッケージが示されている。
このパッケージのシール層形成用の枠体16内側に幅広く露出したキャビティ形成用の枠体13上面を該上面周囲に放射状に備えた複数の信号線路３とともに一体に覆う、方形枠体状をしたセラミックの絶縁体４を設ける。
そして、上記方形枠体状をした絶縁体４の周囲内部に、放射状に所定間隔ずつあけて、絶縁体４の内外およびその上下を横断して、導体層６である薄い平面状のタングステンメタライズ層6aを備える。また、絶縁体４の上面に、上記絶縁体４内部のタングステンメタライズ層6aに一連に連続する導体層６であるタングステンメタライズ層6bを備える。ここで、上記絶縁体４内部に放射状に備えるタングステンメタライズ層6aは、上記方形枠体状をした絶縁体４を、第１図等に示したように、シール層形成用の枠体16内側のキャビティ形成用の枠体13上面に搭載して、シール層形成用の枠体16内側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３上面を覆った場合に、上記絶縁体４内部のタングステンメタライズ層6aが、キャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３に接触せずにその隣合う信号線路３間に位置するように、絶縁体４内部に備える。
第１図ないし第４図に示した第１の形成部材は以上の構成からなる。
次に、その使用例を説明する。形成部材１で覆う前のシール層形成用の枠体16内側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３表面に、該線路表面の導体抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施す。そして、第１図等に示したように、パッケージ2aのシール層形成用の枠体16内側のキャビティ形成用の枠体13上面に、方形枠体状をした形成部材１を搭載する。そして、上記シール層形成用の枠体16内側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面周囲の複数の信号線路３表面を、上記形成部材１で一体に覆う。また、上記形成部材１の絶縁体４内部に備えたタングステンメタライズ層6a直下の隣合う信号線路間に位置するキャビティ形成用の枠体13部分に、該枠体内部を貫通させて、導体10を充填したヴィアホール11を設けて、該ヴィアホール11下端を、枠体13底面にメタライズ層18を介して一体に被着したグランド５を構成する底板９に電気的に導通しておく。そして、上記絶縁体４内部のタングステンメタライズ層6a下端を、その直下の隣合う信号線路３間のキャビティ形成用の枠体13部分に備えた上記底板９に電気的に導通する導体10を充填したヴィアホール11上端に、導電性のある接着剤または低温ろう材等を用いて、接続する。またそれとともに、場合によっては、上記形成部材１が該部材を搭載したキャビティ形成用の枠体13上面等から離脱しないように、上記形成部材１下面等を、接着剤等を用いて、上記枠体13上面等に固着する。
すると、第１図等に示したパッケージのキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３周囲を、隣合う信号線路３間のキャビティ形成用の枠体13部分に備えたグランド５を構成する底板９に電気的に導通する導体10を充填したヴィアホール11、および該ヴィアホールに電気的に導通する形成部材の絶縁体４内部にタングステンメタライズ層6aと該タングステンメタライズ層に一連に連続する絶縁体４上面のタングステンメタライズ層6bが囲むこととなって、上記ヴィアホール11やタングステンメタライズ層6a,6bからなる疑似メタルウォールやメタルウォールが、信号線路３を伝わる高周波信号が他の信号線路３に混入してクロストークを起こすのを防止する。
また、形成部材１で覆うキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３表面に施した金めっき等のめっきが、該線路表面を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えて、上記信号線路３が高周波信号を効率良く伝える。
また、第５図および第６図は本発明のセラミックの基板に用いる第１の形成部材の好適な実施例を示し、第５図R>図は該形成部材を基板に装着した状態の平面図、第６図は第５図の基板のＸ−Ｘ断面図である。以下、上記図中の実施例を説明する。
第５図等には、その上面に高周波信号を伝えるタングステンメタライズ層6aからなる信号線路３を備えたセラミックの基板2bが示されている。
この基板2bの上記高周波信号を伝える信号線路３上面を覆う、方形ブロック状をしたセラミックの絶縁体４を設ける。
そして、この絶縁体４の上面に導体層６であるタングステンメタライズ層6bを一体に備えるとともに、該絶縁体４の前後に、その厚さ方向に、小間隔ずつあけて上記絶縁体４上面のタングステンメタライズ層6bに一連に連続するタングステンメタライズの導体７を充填した複数のヴィアホール８を上記絶縁体４内部を貫通させて一体に備える。ここで、上記形成部材の絶縁体４の前後に備える導体７を充填した複数のヴィアホール８は、第５図に示したように、基板2b上面の高周波信号を伝える信号線路３表面にかぶせて該線路表面を覆った場合に、上記形成部材の絶縁体４の前後に備えた導体７を充填した複数のヴィアホール８下端が、上記基板2b上面の高周波信号を伝える信号線路３に接触せずに、信号線路３両脇に位置するように、上記形成部材の絶縁体４の前後に所定間隔ずつあけて備える。
第５図および第６図に示した第１の形成部材は以上の構成からなる。
次に、その使用例を説明する。形成部材１で一体に覆う前の基板2b上面の信号線路３表面に、該信号線路３の表面抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施す。そして、基板2b上面の高周波信号を伝える信号線路３を備えた部分上面に形成部材１をかぶせるとともに、形成部材の絶縁体４の前後に備えた導体７を充填した複数のヴィアホール８を上記基板2b上面の信号線路３の両脇に位置させて、基板2b上面の信号線路３を上記形成部材１で一体に覆う。また、上記基板2b上面の信号線路３表面を覆う形成部材の絶縁体４の前後に備えた導体７を充填した複数のヴィアホール８直下に位置する基板2b部分に、その厚さ方向に、基板2b内部を貫通させて、導体10を充填した複数のヴィアホール11を備えて、該ヴィアホール11下端を、基板2b下面にメタライズ層18を介して一体に備えたグランド５を構成する底板９に電気的に導通しておく。そして、この導体10を充填した複数のヴィアホール11上端に、上記形成部材の絶縁体４の前後の導体７を充填した複数のヴィアホール８下端を、導電性のある接着剤または低温ろう材等を用いて、一体に接続する。またそれとともに、場合によっては、基板2b上面から該上面に搭載した形成部材１が離脱しないように、形成部材の絶縁体４下面を基板2b上面に接着剤等を用いて固着する。
すると、基板2b上面に備えた高周波信号を伝える信号線路３の上面周囲を、該線路上面を一体に覆う形成部材の絶縁体４の前後や基板2bに備えた基板2b下面のグランド５を構成する底板９に電気的に導通する導体7,10を充填した複数のヴィアホール8,11、および該ヴィアホール8,11に電気的に導通する絶縁体４上面のタングステンメタライズ層6bが囲むこととなって、上記ヴィアホール8,11とタングステンメタライズ層6bからなるメタルウォールや疑似メタルウォールが、上記信号線路３を伝わる高周波信号が他の信号線路３に混入してクロストークを起こすのを防止する。
また、高周波信号を伝える信号線路３表面に施した金めっき等のめっきが、該線路表面を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えて、信号線路３が高周波信号を効率良く伝える。
また、第７図（ａ），（ｂ）および第８図は、本発明のメタルパッケージ用の第２の形成部材の好適な実施例を示し、第７図（ａ）と（ｂ）は該形成部材の正面図と側面図、第８図は第７図の形成部材をメタルパッケージに装着した状態の一部構造説明図である。以下、上記図中の実施例を説明する。
第８図には、金属部材からなるパッケージ本体20の側壁内部を貫通させて、パッケージ本体20の内外に亙って、パッケージ本体20との間にガラス21を介在させて、信号線路３を構成する棒状のリード3bを備えたメタルパッケージ2cが示されている。
このメタルパッケージ2cのパッケージ本体内空間22に突出したリード3b周囲を覆う、形成部材１を構成する方形ブロック状をしたその横方向にリード3bを挿通する貫通孔23を備えたセラミックの絶縁体４を設ける。そして、上記絶縁体４の内部やその周囲側面に、上記貫通孔23の周囲を囲むグランド５を構成するパッケージ本体20に電気的に導通させるタングステンメタライズ層等の導体層６を備える。
第７図（ａ），（ｂ）および第８図のメタルパッケージ用の第２の形成部材は以上の構成からなる。
次に、その使用例を説明する。形成部材１で覆う前のパッケージ本体内空間22に突出したリード3b表面に、該リードの表面抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施す。そして、形成部材１の絶縁体４の貫通孔23内部に上記本体内空間22に突出したリード3bを貫通させて挿通して、該リード3b周囲を形成部材１で一体に覆う。またそれとともに、形成部材１の絶縁体側面の一部導体層６を、グランド５を構成するパッケージ本体20の一部に、導電性のある接着剤等を用いて、接続して、形成部材１の絶縁体に備えた導体層６をグランド５に電気的に導通する。
すると、上記形成部材１の絶縁体４に貫通孔23周囲を囲むように備えたグランド５に電気的に導通する導体層６が、絶縁体４のリード3bを挿通した貫通孔23周囲にメタルウォールを形成して、リード3bを伝わる高周波信号が他のリード3bに混入してクロストークを起こすのを防止する。
また、リード3b表面に施した金めっき等のめっきが、リード3bの導体損失を少なく抑えて、リード3bが高周波信号を効率良く伝える。
なお、上述各実施例において、形成部材１を構成する絶縁体４に、樹脂等を用いても良い。
また、形成部材１内部やその表面に備えるグランド５と電気的に導通させるヴィアホール８内部に充填する導体７や導体層６に、棒状や薄板状の金属部材等を用いても良い。
さらに、形成部材１下面かまたは該部材を搭載する一方の基体２上面のいずれか一方に突起（図示せず。）を備えるとともに、他方の基体２上面または形成部材１下面に上記突起を嵌入する嵌入孔（図示せず。）を設けて、該突起を上記嵌入孔に嵌入することにより、形成部材１を基体２上面の所定位置に動かぬように位置決め固定しても良い。
また、形成部材の絶縁体４内部の導体７を充填したヴィアホール８や導体層６とグランド５を構成する底板９等を、基体２上面に備えた回路パターン（図示せず。）等の導体層を用いて、接続しても良い。
さらに、第１図等に示したパッケージ2aに用いる既述実施例に類似する形成部材１として、シール層形成用の枠体16外側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面を該上面周囲の複数の信号線路３とともに一体に覆って、該枠体上面の信号線路３を高周波信号を伝える信号線路２に形成する、パッケージ2aに用いる既述実施例の形成部材１と同様な構造をした、既述実施例の形成部材１より一回り大きな方形枠体状をした形成部材が考えられる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の第１または第２の形成部材をパッケージ、基板等の基体の外部に露出したり突出したりした高周波信号を伝える信号線路にかぶせ、該形成部材の絶縁体の内部やその表面に備えた信号線路周囲を囲む導体層や導体を充填したヴィアホールを基体のグランドに電気的に導通して、上記基体の信号線路を形成部材で覆えば、本発明の第１または第２の形成部材を用いて、基体外部に露出したり突出したりした信号線路を、該線路を伝わる高周波信号が他の信号線路に混入してクロストークを起こすことのない信号線路に形成できる。
また、本発明の第１または第２の形成部材で覆う前のパッケージ、基板等の基体外部に露出したり突出したりした信号線路表面に、導体抵抗値の少ない金めっき等のめっきを施して、上記信号線路表面を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えることにより、基体内部に高周波信号を効率良く伝える信号線路を容易に形成できる。
さらに、本発明の第１または第２の形成部材を用いる基体には、その絶縁体や信号線路に通常の高温焼成するセラミックやタングステンメタライズ層等を用いることができる。そのため、本発明によれば、基体の信号線路に、通常のろう材等を用いて外部リード等を機械的強度と電気的信頼性を持たせて的確に接続できるタングステンメタライズ層等を用いた、高信頼性の半導体装置用のパッケージ、基板等の基体を形成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の高周波用信号線路形成部材をパッケージに装着した状態の一部平面図、第２図は第１図のパッケージのＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のパッケージのＢ−Ｂ断面図、第４図は第１の高周波用信号線路形成部材の一部拡大斜視図、第５図は本発明の第１の高周波用信号線路形成部材を基板に装着した状態の一部平面図、第６図は第５図の基板のＸ−Ｘ断面図、第７図（ａ）と（ｂ）はメタルパッケージ用の第２の高周波用信号線路形成部材の正面図と側面図、第８図は第７図の第２の高周波用信号線路形成部材をメタルパッケージに装着した状態の一部構造説明図である。
１……高周波用信号線路形成部材、
２……電子部品用基体、2a……パッケージ、
2b……基板、2c……メタルパッケージ、
３……信号線路、４……絶縁体、
５……グランド、６……導体層、
6a,6b,6c……タングステンメタライズ層、
7,10……導体、8,11……ヴィアホール、
９……底板。
［産業上の利用分野］
本発明は、パッケージ、基板等の電子部品用基体（以下、単に基体という。）外部に露出した信号線路を、高周波信号を伝える信号線路に形成する高周波用信号線路形成部材（以下、単に形成部材という。）に関する。
［従来の技術］
従来の高周波素子を収納、搭載するセラミックのパッケージ、基板等の基体に備えた高周波信号を伝える信号線路として、以下に説明するものがある。
即ち、基体を構成するセラミック等の絶縁体内部やその表面に、タングステンメタライズ層等の高周波信号を伝える信号線路を備えるとともに、該信号線路周囲の絶縁体の内部やその表面に、グランドに電気的に導通するタングステンメタライズ等の導体を充填したヴィアホールやタングステンメタライズ層等の導体層を備えたものである。
この信号線路においては、上記高周波信号を伝える信号線路周囲のグランドに電気的に導通する導体を充填したヴィアホールや導体層が、メタルウォールや疑似メタルウォールを形成して、上記信号線路を伝わる高周波信号がその外部に漏洩するのを防止する。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上述従来の基体内部に備えた高周波信号を伝える信号線路は、その表面に信号線路の表面抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施せずに、タングステンメタライズ等の導体抵抗値の高い部材のみで構成されていて、該信号線路を用いて高周波信号を伝えた場合に、その導体損失が大きく、高周波信号を効率良く伝えることができなかった。
なお、従来より、一部の基体においては、該基体を構成する絶縁体に低温焼成可能なセラミックを用いるとともに、該セラミックの絶縁体内部やその表面に備えた信号線路に、導体抵抗値の低い貴金属を用いた、基体内部に備えた信号線路が、高周波信号を、その導体損失を少なく抑えて、効率良く伝えるものがある。
しかしながら、この基体においては、その基体外部に露出した貴金属を用いて形成した信号線路に、リードや半導体素子等の電子部品を十分な機械的強度や電気的信頼性を持たせて接続することは現在の技術を以ては不可能であり、かかる基体を用いては、高信頼性の半導体装置等を形成できなかった。
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、基体を構成する絶縁体内部に備える信号線路を基体外部に露出させた状態で形成して、該露出させた線路表面に信号線路表面の導体抵抗値を下げるための金めっき等を施した後、該線路を、メタルウォールや疑似メタルウォール形成用のグランドに電気的に導通させた導体層または導体を充填したヴィアホール等を備えた絶縁体で覆って、基体の絶縁体内部に信号線路を形成すれば、基体内部に導体損失を少なく抑えた信号線路を容易に形成でき、しかも基体の信号線路を、通常通り、リードや電子部品を十分な機械的強度と電気的信頼性を持たせて接続可能なタングステンメタライズ層等で形成できることに想到した。
即ち、本発明の目的は、絶縁体内部に備える高周波信号を伝える信号線路の導体損失を少なく抑えることができ、しかも信号線路にリードや電子部品を十分な機械的強度と電気的信頼性を持たせて接続できるタングステンメタライズ層等を用いることが可能な、基体内部に信号線路を形成するための形成部材を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の第１の形成部材は、電子部品用基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して該基体の表面部分に露出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して、該基体の表面部分に露出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴としている。
本発明の第２の形成部材は、電子部品用基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して該基体から突出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して、該基体から突出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体から突出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴としている。
［作用］
本発明の第１の形成部材においては、基体の高周波信号を伝える信号線路が露出した表面部分に絶縁体を搭載して、該絶縁体で基体の表面部分に露出した信号線路を覆うことができる。そして、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて囲むように配設できる。それと共に、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体に備えられたグランドに電気的に接続して、接地できる。
そして、基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲に、信号線路と所定間隔あけて、絶縁体に設けられた導体層からなるメタルウォール、又は絶縁体に設けられた導体を充填したヴィアホールからなる疑似メタルウォールを形成できる。そして、そのメタルウォール又は疑似メタルウォールを用いて、基体の表面部分に露出した信号線路を伝わる高周波信号が基体に備えられた他の信号線路に混入するのを防止できる。
また、基体の信号線路が露出した表面部分に絶縁体を搭載する前に、基体の表面部分に露出した信号線路表面に、導体抵抗率の低い金めっき等のめっきを施すことができる。そして、その信号線路表面の導体抵抗値を下げて、基体の表面部分に露出した信号線路を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えることができる。
本発明の第２の形成部材においては、基体から突出した高周波信号を伝える信号線路の周囲に絶縁体を嵌挿して、該絶縁体で基体から突出した信号線路を覆うことができる。そして、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体から突出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて囲むように配設できる。それと共に、絶縁体に設けられたメタルウォール形成用の導体層、又は絶縁体に設けられた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールを、基体に備えられたグランドに電気的に接続して、接地できる。
そして、基体から突出した信号線路の側部周囲に、信号線路と所定間隔あけて、絶縁体に設けられた導体層からなるメタルウォール、又は絶縁体に設けられた導体を充填したヴィアホールからなる疑似メタルウォールを形成できる。そして、そのメタルウォール又は疑似メタルウォールを用いて、基体から突出した信号線路を伝わる高周波信号が基体に備えられた他の信号線路に混入するのを防止できる。
また、基体から突出した信号線路の周囲に絶縁体を嵌挿する前に、基体から突出した信号線路表面に、導体抵抗率の低い金めっき等のめっきを施すことができる。そして、その信号線路表面の導体抵抗値を下げて、基体から突出した信号線路を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えることができる。
［実施例］
次に、本発明の実施例を図面に従い説明する。第１図ないし第４図は本発明のセラミックのパッケージ用の第１の形成部材の好適な実施例を示し、第１図は該パッケージに形成部材を装着した状態の一部平面図、第２図は第１図のパッケージのＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のパッケージのＢ−Ｂ断面図、第４図は該パッケージに用いた形成部材の一部拡大斜視図である。以下、上記図中の実施例を説明する。
第１図等には、キャビティ12形成用のセラミックの枠体13上面に、キャップ14を被着するシール層15形成用のセラミックの幅狭の枠体16を一体に積層した、高周波用の半導体素子17を収容するパッケージが示されている。
このパッケージのシール層形成用の枠体16内側に幅広く露出したキャビティ形成用の枠体13上面を該上面周囲に放射状に備えた複数の信号線路３とともに一体に覆う、方形枠体状をしたセラミックの絶縁体４を設ける。
そして、上記方形枠体状をした絶縁体４の周囲内部に、放射状に所定間隔ずつあけて、絶縁体４の内外およびその上下を横断して、導体層６である薄い平面状のタングステンメタライズ層6aを備える。また、絶縁体４の上面に、上記絶縁体４内部のタングステンメタライズ層6aに一連に連続する導体層６であるタングステンメタライズ層6bを備える。ここで、上記絶縁体４内部に放射状に備えるタングステンメタライズ層6aは、上記方形枠体状をした絶縁体４を、第１図等に示したように、シール層形成用の枠体16内側のキャビティ形成用の枠体13上面に搭載して、シール層形成用の枠体16内側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３上面を覆った場合に、上記絶縁体４内部のタングステンメタライズ層6aが、キャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３に接触せずにその隣合う信号線路３間に位置するように、絶縁体４内部に備える。
第１図ないし第４図に示した第１の形成部材は以上の構成からなる。
次に、その使用例を説明する。形成部材１で覆う前のシール層形成用の枠体16内側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３表面に、該線路表面の導体抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施す。そして、第１図等に示したように、パッケージ2aのシール層形成用の枠体16内側のキャビティ形成用の枠体13上面に、方形枠体状をした形成部材１を搭載する。そして、上記シール層形成用の枠体16内側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面周囲の複数の信号線路３表面を、上記形成部材１で一体に覆う。また、上記形成部材１の絶縁体４内部に備えたタングステンメタライズ層6a直下の隣合う信号線路間に位置するキャビティ形成用の枠体13部分に、該枠体内部を貫通させて、導体10を充填したヴィアホール11を設けて、該ヴィアホール11下端を、枠体13底面にメタライズ層18を介して一体に被着したグランド５を構成する底板９に電気的に導通しておく。そして、上記絶縁体４内部のタングステンメタライズ層6a下端を、その直下の隣合う信号線路３間のキャビティ形成用の枠体13部分に備えた上記底板９に電気的に導通する導体10を充填したヴィアホール11上端に、導電性のある接着剤または低温ろう材等を用いて、接続する。またそれとともに、場合によっては、上記形成部材１が該部材を搭載したキャビティ形成用の枠体13上面等から離脱しないように、上記形成部材１下面等を、接着剤等を用いて、上記枠体13上面等に固着する。
すると、第１図等に示したパッケージのキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３周囲を、隣合う信号線路３間のキャビティ形成用の枠体13部分に備えたグランド５を構成する底板９に電気的に導通する導体10を充填したヴィアホール11、および該ヴィアホールに電気的に導通する形成部材の絶縁体４内部にタングステンメタライズ層6aと該タングステンメタライズ層に一連に連続する絶縁体４上面のタングステンメタライズ層6bが囲むこととなって、上記ヴィアホール11やタングステンメタライズ層6a,6bからなる疑似メタルウォールやメタルウォールが、信号線路３を伝わる高周波信号が他の信号線路３に混入してクロストークを起こすのを防止する。
また、形成部材１で覆うキャビティ形成用の枠体13上面の信号線路３表面に施した金めっき等のめっきが、該線路表面を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えて、上記信号線路３が高周波信号を効率良く伝える。
また、第５図および第６図は本発明のセラミックの基板に用いる第１の形成部材の好適な実施例を示し、第５図R>図は該形成部材を基板に装着した状態の平面図、第６図は第５図の基板のＸ−Ｘ断面図である。以下、上記図中の実施例を説明する。
第５図等には、その上面に高周波信号を伝えるタングステンメタライズ層6aからなる信号線路３を備えたセラミックの基板2bが示されている。
この基板2bの上記高周波信号を伝える信号線路３上面を覆う、方形ブロック状をしたセラミックの絶縁体４を設ける。
そして、この絶縁体４の上面に導体層６であるタングステンメタライズ層6bを一体に備えるとともに、該絶縁体４の前後に、その厚さ方向に、小間隔ずつあけて上記絶縁体４上面のタングステンメタライズ層6bに一連に連続するタングステンメタライズの導体７を充填した複数のヴィアホール８を上記絶縁体４内部を貫通させて一体に備える。ここで、上記形成部材の絶縁体４の前後に備える導体７を充填した複数のヴィアホール８は、第５図に示したように、基板2b上面の高周波信号を伝える信号線路３表面にかぶせて該線路表面を覆った場合に、上記形成部材の絶縁体４の前後に備えた導体７を充填した複数のヴィアホール８下端が、上記基板2b上面の高周波信号を伝える信号線路３に接触せずに、信号線路３両脇に位置するように、上記形成部材の絶縁体４の前後に所定間隔ずつあけて備える。
第５図および第６図に示した第１の形成部材は以上の構成からなる。
次に、その使用例を説明する。形成部材１で一体に覆う前の基板2b上面の信号線路３表面に、該信号線路３の表面抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施す。そして、基板2b上面の高周波信号を伝える信号線路３を備えた部分上面に形成部材１をかぶせるとともに、形成部材の絶縁体４の前後に備えた導体７を充填した複数のヴィアホール８を上記基板2b上面の信号線路３の両脇に位置させて、基板2b上面の信号線路３を上記形成部材１で一体に覆う。また、上記基板2b上面の信号線路３表面を覆う形成部材の絶縁体４の前後に備えた導体７を充填した複数のヴィアホール８直下に位置する基板2b部分に、その厚さ方向に、基板2b内部を貫通させて、導体10を充填した複数のヴィアホール11を備えて、該ヴィアホール11下端を、基板2b下面にメタライズ層18を介して一体に備えたグランド５を構成する底板９に電気的に導通しておく。そして、この導体10を充填した複数のヴィアホール11上端に、上記形成部材の絶縁体４の前後の導体７を充填した複数のヴィアホール８下端を、導電性のある接着剤または低温ろう材等を用いて、一体に接続する。またそれとともに、場合によっては、基板2b上面から該上面に搭載した形成部材１が離脱しないように、形成部材の絶縁体４下面を基板2b上面に接着剤等を用いて固着する。
すると、基板2b上面に備えた高周波信号を伝える信号線路３の上面周囲を、該線路上面を一体に覆う形成部材の絶縁体４の前後や基板2bに備えた基板2b下面のグランド５を構成する底板９に電気的に導通する導体7,10を充填した複数のヴィアホール8,11、および該ヴィアホール8,11に電気的に導通する絶縁体４上面のタングステンメタライズ層6bが囲むこととなって、上記ヴィアホール8,11とタングステンメタライズ層6bからなるメタルウォールや疑似メタルウォールが、上記信号線路３を伝わる高周波信号が他の信号線路３に混入してクロストークを起こすのを防止する。
また、高周波信号を伝える信号線路３表面に施した金めっき等のめっきが、該線路表面を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えて、信号線路３が高周波信号を効率良く伝える。
また、第７図（ａ），（ｂ）および第８図は、本発明のメタルパッケージ用の第２の形成部材の好適な実施例を示し、第７図（ａ）と（ｂ）は該形成部材の正面図と側面図、第８図は第７図の形成部材をメタルパッケージに装着した状態の一部構造説明図である。以下、上記図中の実施例を説明する。
第８図には、金属部材からなるパッケージ本体20の側壁内部を貫通させて、パッケージ本体20の内外に亙って、パッケージ本体20との間にガラス21を介在させて、信号線路３を構成する棒状のリード3bを備えたメタルパッケージ2cが示されている。
このメタルパッケージ2cのパッケージ本体内空間22に突出したリード3b周囲を覆う、形成部材１を構成する方形ブロック状をしたその横方向にリード3bを挿通する貫通孔23を備えたセラミックの絶縁体４を設ける。そして、上記絶縁体４の内部やその周囲側面に、上記貫通孔23の周囲を囲むグランド５を構成するパッケージ本体20に電気的に導通させるタングステンメタライズ層等の導体層６を備える。
第７図（ａ），（ｂ）および第８図のメタルパッケージ用の第２の形成部材は以上の構成からなる。
次に、その使用例を説明する。形成部材１で覆う前のパッケージ本体内空間22に突出したリード3b表面に、該リードの表面抵抗値を下げるための金めっき等のめっきを施す。そして、形成部材１の絶縁体４の貫通孔23内部に上記本体内空間22に突出したリード3bを貫通させて挿通して、該リード3b周囲を形成部材１で一体に覆う。またそれとともに、形成部材１の絶縁体側面の一部導体層６を、グランド５を構成するパッケージ本体20の一部に、導電性のある接着剤等を用いて、接続して、形成部材１の絶縁体に備えた導体層６をグランド５に電気的に導通する。
すると、上記形成部材１の絶縁体４に貫通孔23周囲を囲むように備えたグランド５に電気的に導通する導体層６が、絶縁体４のリード3bを挿通した貫通孔23周囲にメタルウォールを形成して、リード3bを伝わる高周波信号が他のリード3bに混入してクロストークを起こすのを防止する。
また、リード3b表面に施した金めっき等のめっきが、リード3bの導体損失を少なく抑えて、リード3bが高周波信号を効率良く伝える。
なお、上述各実施例において、形成部材１を構成する絶縁体４に、樹脂等を用いても良い。
また、形成部材１内部やその表面に備えるグランド５と電気的に導通させるヴィアホール８内部に充填する導体７や導体層６に、棒状や薄板状の金属部材等を用いても良い。
さらに、形成部材１下面かまたは該部材を搭載する一方の基体２上面のいずれか一方に突起（図示せず。）を備えるとともに、他方の基体２上面または形成部材１下面に上記突起を嵌入する嵌入孔（図示せず。）を設けて、該突起を上記嵌入孔に嵌入することにより、形成部材１を基体２上面の所定位置に動かぬように位置決め固定しても良い。
また、形成部材の絶縁体４内部の導体７を充填したヴィアホール８や導体層６とグランド５を構成する底板９等を、基体２上面に備えた回路パターン（図示せず。）等の導体層を用いて、接続しても良い。
さらに、第１図等に示したパッケージ2aに用いる既述実施例に類似する形成部材１として、シール層形成用の枠体16外側に露出したキャビティ形成用の枠体13上面を該上面周囲の複数の信号線路３とともに一体に覆って、該枠体上面の信号線路３を高周波信号を伝える信号線路２に形成する、パッケージ2aに用いる既述実施例の形成部材１と同様な構造をした、既述実施例の形成部材１より一回り大きな方形枠体状をした形成部材が考えられる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の第１または第２の形成部材をパッケージ、基板等の基体の外部に露出したり突出したりした高周波信号を伝える信号線路にかぶせ、該形成部材の絶縁体の内部やその表面に備えた信号線路周囲を囲む導体層や導体を充填したヴィアホールを基体のグランドに電気的に導通して、上記基体の信号線路を形成部材で覆えば、本発明の第１または第２の形成部材を用いて、基体外部に露出したり突出したりした信号線路を、該線路を伝わる高周波信号が他の信号線路に混入してクロストークを起こすことのない信号線路に形成できる。
また、本発明の第１または第２の形成部材で覆う前のパッケージ、基板等の基体外部に露出したり突出したりした信号線路表面に、導体抵抗値の少ない金めっき等のめっきを施して、上記信号線路表面を伝わる高周波信号の導体損失を少なく抑えることにより、基体内部に高周波信号を効率良く伝える信号線路を容易に形成できる。
さらに、本発明の第１または第２の形成部材を用いる基体には、その絶縁体や信号線路に通常の高温焼成するセラミックやタングステンメタライズ層等を用いることができる。そのため、本発明によれば、基体の信号線路に、通常のろう材等を用いて外部リード等を機械的強度と電気的信頼性を持たせて的確に接続できるタングステンメタライズ層等を用いた、高信頼性の半導体装置用のパッケージ、基板等の基体を形成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の高周波用信号線路形成部材をパッケージに装着した状態の一部平面図、第２図は第１図のパッケージのＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のパッケージのＢ−Ｂ断面図、第４図は第１の高周波用信号線路形成部材の一部拡大斜視図、第５図は本発明の第１の高周波用信号線路形成部材を基板に装着した状態の一部平面図、第６図は第５図の基板のＸ−Ｘ断面図、第７図（ａ）と（ｂ）はメタルパッケージ用の第２の高周波用信号線路形成部材の正面図と側面図、第８図は第７図の第２の高周波用信号線路形成部材をメタルパッケージに装着した状態の一部構造説明図である。
１……高周波用信号線路形成部材、
２……電子部品用基体、2a……パッケージ、
2b……基板、2c……メタルパッケージ、
３……信号線路、４……絶縁体、
５……グランド、６……導体層、
6a,6b,6c……タングステンメタライズ層、
7,10……導体、8,11……ヴィアホール、
９……底板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】電子部品用基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して該基体の表面部分に露出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して、該基体の表面部分に露出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴とする高周波用信号線路形成部材。
【請求項２】電子部品用基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して該基体から突出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して、該基体から突出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体から突出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴とする高周波用信号線路形成部材。
【請求項１】電子部品用基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して該基体の表面部分に露出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体の信号線路が露出した表面部分に搭載して、該基体の表面部分に露出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体の表面部分に露出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴とする高周波用信号線路形成部材。
【請求項２】電子部品用基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して該基体から突出した信号線路を覆うための絶縁体と、該絶縁体に設けたメタルウォール形成用の導体層、又は前記絶縁体に設けた疑似メタルウォール形成用の導体を充填したヴィアホールとからなり、前記絶縁体を前記基体から突出した信号線路の周囲に嵌挿して、該基体から突出した信号線路を前記絶縁体で覆った状態において、前記基体から突出した信号線路の側部周囲を信号線路と所定間隔あけて前記導体層又はヴィアホールで囲むことが可能なように、かつ、前記導体層又はヴィアホールを前記基体に備えられたグランドに電気的に接続可能なように、前記導体層又はヴィアホールを前記絶縁体に配設してなることを特徴とする高周波用信号線路形成部材。
【第１図】
【第２図】
【第３図】
【第４図】
【第７図】
【第５図】
【第６図】
【第８図】
【第２図】
【第３図】
【第４図】
【第７図】
【第５図】
【第６図】
【第８図】
【特許番号】第２５８７０１１号
【登録日】平成８年（１９９６）１２月５日
【発行日】平成９年（１９９７）３月５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願昭６２−２５６８１８
【出願日】昭和６２年（１９８７）１０月１２日
【公開番号】特開平１−９８２４９
【公開日】平成１年（１９８９）４月１７日
【出願人】（９９９９９９９９９）新光電気工業株式会社
【登録日】平成８年（１９９６）１２月５日
【発行日】平成９年（１９９７）３月５日
【国際特許分類】
【出願日】昭和６２年（１９８７）１０月１２日
【公開番号】特開平１−９８２４９
【公開日】平成１年（１９８９）４月１７日
【出願人】（９９９９９９９９９）新光電気工業株式会社
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