JPH03249803A - Package for micro wave ic - Google Patents
Package for micro wave icInfo
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- JPH03249803A JPH03249803A JP2047636A JP4763690A JPH03249803A JP H03249803 A JPH03249803 A JP H03249803A JP 2047636 A JP2047636 A JP 2047636A JP 4763690 A JP4763690 A JP 4763690A JP H03249803 A JPH03249803 A JP H03249803A
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/48091—Arched
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- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
皮呈上皇剋里允団
本発明はマイクロ波集積回路用のパッケージに関し、特
にはマイクロ波通信や衛星放送受信機等の小型軽量化,
高倍転化に有効なパッケージ構造に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a package for microwave integrated circuits, and in particular to miniaturization and weight reduction of microwave communications, satellite broadcasting receivers, etc.
The present invention relates to a package structure that is effective for high conversion.
l米p鼓歪
近年、マイクロ波集積回路は、衛星放送受信機のフロン
トエンド部分の回路等を始めとして、急速に通信.情報
処理等の分野での利用の検討が活発に進められている。In recent years, microwave integrated circuits have been rapidly used in communication applications, including front-end circuits of satellite broadcasting receivers. Consideration of its use in fields such as information processing is being actively pursued.
中でも、HEMT等の低雑音特性を有する半導体デバイ
スが実用化されつつあることから、GaAsを基板とし
たモノリッシクマイクロ波集積回路(MMIC)が、高
僧転性。Among them, monolithic microwave integrated circuits (MMICs) using GaAs as substrates are becoming highly invertible, as semiconductor devices with low noise characteristics such as HEMTs are being put into practical use.
低コスト化の点で今後のデバイスとして注目されている
。It is attracting attention as a future device due to its low cost.
第2図は衛星放送受信機におけるフロントエンド部分の
回路システムを示す図である.図において、21はアン
テナから導波管に入力された信号を変換するための導波
管一同軸変換回路、22はGaAsFETを用いて構成
された低雑音増幅回路、23はλ/4オープンスタプ構
造からなるイメージ周波除去フィルタ、24はミキサ回
路、25は局部発振回路、26は中間周波増幅回路であ
る。Figure 2 is a diagram showing the circuit system of the front end part of a satellite broadcasting receiver. In the figure, 21 is a waveguide coaxial conversion circuit for converting the signal input from the antenna to the waveguide, 22 is a low-noise amplifier circuit configured using GaAsFET, and 23 is a λ/4 open star. 24 is a mixer circuit, 25 is a local oscillation circuit, and 26 is an intermediate frequency amplification circuit.
゛ しようとする
ところで、衛星放送受信システムは一般家庭にも受信機
が広まるに伴い、特に初段に位置する上記構成か・らな
る回路システムの悟顔性、生産性の向上、コストの低減
が求められており、そのための一つの対策として、フロ
ントエンド部の各構成エレメントを1チツプ上にモノリ
ッシク化する試みがなされている。However, as receivers in satellite broadcasting receiving systems become more widespread in ordinary homes, there is a need to improve efficiency, productivity, and reduce costs, especially for the circuit system located at the first stage, which consists of the above-mentioned configuration. As a countermeasure for this, attempts have been made to monolithically form each component of the front end section onto one chip.
しかし上記フロントエンドの構成エレメントすべてを1
チツプ化することは、各エレメントに要求される特性等
の点から現状では問題も多く、従って集積化するとすれ
ば、構成エレメントのうち低雑音増幅回路22.イメー
ジ周波除去フィルタ23゜ミキサ回路24及び中間周波
層1i回路26の1チツプ化であり、この範囲の集積化
は比較的実現性が高いと考えられ、積極的にMMIC化
の努力が進められている。However, all the constituent elements of the above front end are
Currently, there are many problems with chipping in terms of the characteristics required of each element, and therefore, if integration is to be implemented, the low-noise amplifier circuit 22. The image frequency removal filter 23° mixer circuit 24 and the intermediate frequency layer 1i circuit 26 are integrated into one chip, and integration in this range is considered to be relatively feasible, and efforts are being actively made to integrate the MMIC. There is.
しかしこのような低雑音増幅回路、イメージ除去フィル
タ、ミキサ回路、中間周波増幅回路の部分的なMMIC
化においても、現状では上記イメージ除去フィルタ23
がGaAs基板上にλ/4オープンスタブ等の組み合わ
せによって構成されるため、十分なイメージ抑圧効果を
得るためには占有面積が広くなり、GaAs基板上に構
成していたのではコスト的に不利であるという問題があ
る。However, partial MMIC of such low noise amplification circuits, image rejection filters, mixer circuits, and intermediate frequency amplification circuits
In the current situation, the above image removal filter 23
Since it is constructed by a combination of λ/4 open stubs etc. on a GaAs substrate, it requires a large area to obtain a sufficient image suppression effect, and if it was constructed on a GaAs substrate, it would be disadvantageous in terms of cost. There is a problem.
またMMIC化した場合、信幀性及び生産性の向上は図
り得るが、逆にトリミングによる段間整合回路の微調整
が十分に行えないため最高性能を引き出せないという欠
点もある。Further, when MMIC is used, reliability and productivity can be improved, but conversely, there is a drawback that the best performance cannot be brought out because fine adjustment of the interstage matching circuit cannot be performed sufficiently by trimming.
本発明は上記の点に鑑みこれらの問題点を改善するもの
で、マイクロ波ICを実装するための自由度の高いパッ
ケージを提供する。The present invention is intended to improve these problems in view of the above points, and provides a package with a high degree of freedom for mounting microwave ICs.
−”′ るための
本発明によるマイクロ波IC用パッケージは、セラミッ
ク等の誘電体物質よりなるパンケージング基材の一部に
受動回路を設けて構成する。受動回路を形成した上記パ
ッケージング基材はパッケージングステムの所望の位置
に組み込んでなり、上記受動回路はマイクロストリップ
ライフカ1プラ。The microwave IC package according to the present invention is constructed by providing a passive circuit on a part of a pancasing base material made of a dielectric material such as ceramic. is incorporated in a desired position of the packaging stem, and the passive circuit is a microstrip life coupler.
扇形λ/4オープンスタブ等よりなるイメージ周波除去
フィルタとトリミング用の導体領域等より構成する。更
に上記パッケージングステムに低雑音増幅IC,ミキサ
IC,中間周波増幅IC等を装着し、゛受動回路として
のイメージ周波除去フィルタ部をパッケージング基材に
一体的に形成してマイクロ波ICモジュールを構成する
。It consists of an image frequency removal filter made of a sector-shaped λ/4 open stub, etc., and a conductor region for trimming. Furthermore, a low-noise amplification IC, mixer IC, intermediate frequency amplification IC, etc. are attached to the packaging stem, and an image frequency removal filter section as a passive circuit is integrally formed on the packaging base material to form a microwave IC module. Configure.
作−朋
本発明のマイクロ波ICパッケージによれば、比較的大
きい占有面積を必要とするイメージ周波除去フィルタを
、パッケージングステム材料の一部を用いて構成するた
め、イメージ抑圧比を十分に確保できるようにフィルタ
の占有面積を大きくするという要求にも簡単に対応する
ことができ、完全1チツプ化によってMM I C化す
る場合に比べてチップコストの高騰を招く慮れかない。According to the microwave IC package of the present invention, since the image frequency rejection filter, which requires a relatively large occupied area, is constructed using a part of the packaging stem material, a sufficient image suppression ratio can be ensured. It is possible to easily meet the demand for increasing the area occupied by the filter so that the area occupied by the filter can be increased, and by completely converting it into a single chip, it is inevitable that the chip cost will rise more than when converting it to an MMIC.
その上、ICモジュールの容積全体より見れば、フィル
タを付加することによるステム容積の増加は僅かでMM
I Cチップとして装着した場合と同程度の容積を保
持しながら、性能、コスト面で大幅な向上が可能になる
。またフィルタ等の受動回路形成時にトリミング用の小
さな導体層を設けておくことによって、イメージ周波除
去フィルタを介して低雑音増幅ICとミキサICとを接
続して整合を取る場合に、トリミングによって段間整合
の微調整を行い得る。Furthermore, when looking at the overall volume of the IC module, the increase in stem volume due to the addition of the filter is only MM.
While maintaining the same volume as when installed as an IC chip, it is possible to significantly improve performance and cost. In addition, by providing a small conductor layer for trimming when forming passive circuits such as filters, trimming can be used to connect the low-noise amplifier IC and mixer IC through an image frequency removal filter to achieve matching. Fine tuning of the alignment can be made.
亥JLfi
以下、図面を参照して本発明による一実施例のマイクロ
波IC用パッケージについて説明する。亥JLfi Hereinafter, a microwave IC package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図aは衛星放送受信システムのフロントエンド部の
実装形態の平面図、第1図すは断面図であり、ICパッ
ケージ中にGaAsFET或はHEMT等の素子を含ん
でなる低雑音増幅IC(LNAIC)、ミキサIC,中
間周波増幅IC(IFAMP I C)の各チップを実
装した場合を示す。FIG. 1a is a plan view of the implementation form of the front end part of a satellite broadcast receiving system, and FIG. A case is shown in which chips such as LNAIC), mixer IC, and intermediate frequency amplification IC (IFAMP IC) are mounted.
図において、ICパッケージングステム1は、金属導体
板2を支持基板としてこの金属導体板2上に、裏面がメ
タライズされたセラミック等の誘電体基板3を接着して
構成されている。尚、上記金属板2はパッケージの接地
面となる。In the figure, an IC packaging stem 1 is constructed by using a metal conductor plate 2 as a support substrate, and a dielectric substrate 3 made of ceramic or the like whose back surface is metallized is adhered onto the metal conductor plate 2. Note that the metal plate 2 serves as a ground plane for the package.
上記誘電体基板3には基板を貫通する穴4a、 4b。The dielectric substrate 3 has holes 4a and 4b that pass through the substrate.
4cが加工され、衛星放送受信システムのフロントエン
ド部を構成するための回路エレメント、即ち低雑音増幅
IC5,ミキサIC6,中間周波増幅IC7が上記各人
に嵌め込まれ、各ICは金属導体板2上に搭載されて接
地が図られる。上記誘電体基板3の表面には、金属導体
板2上に搭載された上記各ICとによって低雑音ダウン
コンバータを構成するためのイメージ周波除去フィルタ
8及びトリミング用導体9を含む受動回路、ストリップ
線路10a及び上記各IC間に信号を伝送するための信
号伝達線路10bが、Au蒸着、Auメツキ等により金
属導体膜をバターニングして一体的に形成されている。4c is processed, and circuit elements for configuring the front end part of the satellite broadcast receiving system, namely, a low-noise amplifier IC 5, a mixer IC 6, and an intermediate frequency amplifier IC 7 are fitted into each of the above-mentioned members, and each IC is mounted on the metal conductor plate 2. It is mounted on the ground and grounded. On the surface of the dielectric substrate 3, a passive circuit including an image frequency removal filter 8 and a trimming conductor 9 for constructing a low-noise down converter with each of the ICs mounted on the metal conductor plate 2, and a strip line. A signal transmission line 10b for transmitting signals between the IC 10a and each of the above-mentioned ICs is integrally formed by patterning a metal conductor film by Au vapor deposition, Au plating, or the like.
上記イメージ周波除去フィルタ8及びトリミング用導体
9を含む受動回路を構成するための金属導体膜、特にイ
メージ周波除去フィルタ8は、マイクロトリップライン
カブラ或は扇形λ/4オープンスタブよりなるバンドリ
ジェクションフィルタとして設計される。The metal conductor film for configuring the passive circuit including the image frequency removal filter 8 and the trimming conductor 9, especially the image frequency removal filter 8, is a band rejection filter made of a microtrip line coupler or a fan-shaped λ/4 open stub. Designed as.
上記イメージ周波除去フィルタ8及びトリミング用導体
9を含む受動回路はまた信号伝達線路10の近傍に位置
させて設けられ、必要に応してストリップラインと接続
することにより、受動回路を作用させ得るシステムの通
用範囲の拡大に利用される。A passive circuit including the image frequency removal filter 8 and the trimming conductor 9 is also provided near the signal transmission line 10, and is connected to a strip line as necessary to enable the passive circuit to function. It is used to expand the scope of use.
また本実施例のようにイメージ周波除去フィルタ8の形
状を扇形に形成することにより、矩形状に形成する場合
に比べて到来するマイクロ波に対する吸収帯域を広く取
ることができ、単純な形状で高いフィルタ効果を得るこ
とができる。Furthermore, by forming the image frequency removal filter 8 in a fan shape as in this embodiment, the absorption band for incoming microwaves can be wider than when forming it in a rectangular shape. You can get a filter effect.
上記本実施例のフィルタ構造は、誘電体基板3の表面領
域を利用するため、占有面積に対する制約がGaAs基
板上に形成する場合に比べて著しく緩和され、性能の優
れたフィルタが得られる。Since the filter structure of this embodiment uses the surface area of the dielectric substrate 3, the restrictions on the occupied area are significantly relaxed compared to the case where it is formed on a GaAs substrate, and a filter with excellent performance can be obtained.
特に扇形λ/4オープンスタブ構造では、フィルタの占
有面積が2X5+u+”程度であり、ステム全体の面積
12X5mm”の20%程度の増加に過ぎず小型で効率
の優れたフィルタが得られる。In particular, in the sector-shaped λ/4 open stub structure, the area occupied by the filter is approximately 2×5+u+'', which is only an approximately 20% increase in the area of the entire stem, which is 12×5 mm, and a small and highly efficient filter can be obtained.
トリミング用導体9は、上記誘電体基板3の表面でかつ
扇形形状をなす上記イメージ周波除去フィルタ8の近傍
位置に形成され、イメージ周波除去フィルタ8を介して
低雑音増幅IC5とミキサIC6とを接続して整合を取
る際のトリミングに利用され段間整合の微調整が図られ
る。The trimming conductor 9 is formed on the surface of the dielectric substrate 3 and in the vicinity of the fan-shaped image frequency removal filter 8, and connects the low noise amplification IC 5 and mixer IC 6 via the image frequency removal filter 8. This is used for trimming when matching is performed, and fine adjustment of inter-stage matching is achieved.
上記誘電体基板3には、また電源供給のための端子及び
外部回路との間で信号を入出力するための端子、即ちR
F信号入力端子11.IF信号出力端子12. ローカ
ル信号入力端子13.及び直流バイアス端子14が取り
付けられている。これら各端子11〜14、各IC5〜
7及び信号伝送線路10a 〜10C間は衛星放送受信
回路として機能するようにワイヤ等によって接続されて
いる。The dielectric substrate 3 also has terminals for supplying power and terminals for inputting and outputting signals with an external circuit, that is, R
F signal input terminal 11. IF signal output terminal 12. Local signal input terminal 13. and a DC bias terminal 14 are attached. Each of these terminals 11 to 14, each IC5 to
7 and signal transmission lines 10a to 10C are connected by wires or the like so as to function as a satellite broadcast receiving circuit.
上記金属導体板2上に搭載された受信回路は上面をキャ
ップシール15で覆って保護するために、誘電体基板3
の周囲を巡ってサポート材16が介挿され、このサポー
ト材の上部がキャップシール15で覆われる。サポート
材16は誘電体からなり、上記誘電体基板3上に形成さ
れた各端子11〜14を挟み込んで保持するとともに、
誘電体の外周にメタライズが施されてその一部が金属導
体板2と接続され、接地される。The receiving circuit mounted on the metal conductor plate 2 is protected by covering the upper surface with a cap seal 15 on a dielectric substrate 3.
A support material 16 is inserted around the periphery, and the upper part of this support material is covered with a cap seal 15. The support material 16 is made of a dielectric material, and holds the terminals 11 to 14 formed on the dielectric substrate 3 by sandwiching them therein.
Metallization is applied to the outer periphery of the dielectric, and a portion thereof is connected to a metal conductor plate 2 and grounded.
上記イメージ周波除去フィルタが一体的に形成されたパ
ッケージングシステムを用いて各ICを第1図a、bに
示すように実装してマイクロ波ICモジュールを作成し
、12GHz帯の衛星放送受信用モジュールに適用した
結果、イメージ抑圧比の良好な低雑音ダウンコンバータ
が得られた。A microwave IC module was created by mounting each IC as shown in FIG. As a result, a low-noise down converter with a good image suppression ratio was obtained.
又貝■四来
以上のように本発明によるICパッケージングステムに
よれば、マイクロ波受信のためのGaAS半゛導体基板
に負担を掛けることなく、高い自由度でマイクロ波受信
回路を構成することができ、特に高い性能を有したイメ
ージ周波除去フィルタ等の受動回路を有する回路システ
ムを得ることがテキる。尚、受動回路をパッケージング
ステムに一体的に形成することによる面積の増加、工程
の繁雑さは殆どない。As described above, according to the IC packaging stem of the present invention, it is possible to configure a microwave receiving circuit with a high degree of freedom without placing any burden on the GaAS semiconductor substrate for microwave reception. Therefore, it is possible to obtain a circuit system having a passive circuit such as an image frequency removal filter having particularly high performance. Incidentally, by integrally forming the passive circuit with the packaging stem, there is almost no increase in area or complexity of the process.
第1図aは本発明による一実施例を示す平面図、第1図
すは同実施例の断面図、第2図は従来から用いられてい
る衛星放送受信機フロントエンドのブロック図である。
1−パッケージングステム、2−金属導体。
3−・・誘電体基板、 4a〜4c−穴、 5−L
NA I G。
6・・−ミ゛キサIC,7・・・I FAMP I C
。
8−・イメージ周波除去フィルタ。
9− )リミング用導体、 10a〜10cm・−金属
導体。
11〜14一端子、15−・−キャップシール材。FIG. 1a is a plan view showing one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view of the same embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of a conventional satellite broadcasting receiver front end. 1 - packaging stem, 2 - metal conductor. 3-...Dielectric substrate, 4a-4c-holes, 5-L
NA I G. 6...-mixer IC, 7...I FAMP IC
. 8--Image frequency removal filter. 9-) Rimming conductor, 10a to 10cm - metal conductor. 11-14 one terminal, 15-.-cap sealing material.
Claims (3)
いて、マイクロ波回路に含まれるマイクロストリップラ
イン,信号伝達線路等の導体が表面に形成された誘電体
基板の、上記導体位置の近傍に、一体的に上記マイクロ
波回路の一部を構成する受動回路を形成してなることを
特徴とするマイクロ波IC用パッケージ。(1) In a package for mounting a microwave circuit, a dielectric substrate on which conductors such as microstrip lines, signal transmission lines, etc. included in the microwave circuit are formed, is integrally placed in the vicinity of the conductor position. A package for a microwave IC, characterized in that a passive circuit constituting a part of the microwave circuit is formed therein.
なるバンドリジェクションフィルタであることを特徴と
する第1請求項に記載のマイクロ波IC用パッケージ。(2) The microwave IC package according to claim 1, wherein the passive circuit is a band rejection filter consisting of a sector-shaped λ/4 open stub.
ことを特徴とする第1請求項に記載のマイクロ波IC用
パッケージ。(3) The microwave IC package according to claim 1, wherein the passive circuit includes a trimming conductor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047636A JPH03249803A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Package for micro wave ic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047636A JPH03249803A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Package for micro wave ic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249803A true JPH03249803A (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=12780721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047636A Pending JPH03249803A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Package for micro wave ic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03249803A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7310031B2 (en) | 2002-09-17 | 2007-12-18 | M/A-Com, Inc. | Dielectric resonators and circuits made therefrom |
| US7456712B1 (en) | 2007-05-02 | 2008-11-25 | Cobham Defense Electronics Corporation | Cross coupling tuning apparatus for dielectric resonator circuit |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2047636A patent/JPH03249803A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7310031B2 (en) | 2002-09-17 | 2007-12-18 | M/A-Com, Inc. | Dielectric resonators and circuits made therefrom |
| US7456712B1 (en) | 2007-05-02 | 2008-11-25 | Cobham Defense Electronics Corporation | Cross coupling tuning apparatus for dielectric resonator circuit |
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