JP2012227468A - 高周波パッケージ - Google Patents

Abstract

【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迂回させて連通する通気穴５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波パッケージに関する。

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）。

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。

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。

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。

特開２０１０−２７８１５２号公報

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。

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。

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迂回させて連通する通気穴と、を備えることを特徴とする。

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は、通気穴部分の導体パターンの上面図である。

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。

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。

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）の中心周波数での波長を表している。

さらに、導体の無い部分はクランク状になっており、導体パターン２を最短距離で横切る従来構造と比較して長くなっているため、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、高周波信号は外部へ漏れ出るまでに減衰し、キャビティの外へ漏れにくくなっている。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。

このように、本実施の形態によれば、通気穴５を介して高周波パッケージから漏れ出る高周波信号を低減することができる。

なお、上記の例では、通気穴５がクランク状になっている構成を例としたが、通気穴５が導体パターン２を最短距離で横切らず迂回する形状であればクランク状とは異なる形状であっても良い。例えば、導体パターン２を上面視で斜めに横切るように通気穴５を設けても良いし、シヌソイド状に通気穴５を設けることも可能である。

１ 多層基板
２ 導体パターン
３ 金属蓋
４ はんだ
５ 通気穴

Claims (2)

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迂回させて連通する通気穴と、
   を備えることを特徴とする高周波パッケージ。
2. 前記通気穴は、クランク状であることを特徴とする請求項１記載の高周波パッケージ。

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