JP3735569B2

JP3735569B2 - High frequency circuit package lid and high frequency circuit package using the same

Info

Publication number: JP3735569B2
Application number: JP2001395383A
Authority: JP
Inventors: 才恵樹中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003197798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波回路用パッケージ蓋体及びこれを用いた高周波回路用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高周波回路用パッケージでは、金属、合成樹脂、又はセラミックス等からなる高周波回路用パッケージ蓋体をパッケージベースに取り付けることにより気密封止を行う。従って、前記高周波回路用パッケージ内には直方体状の空洞が形成されることから、高周波回路用パッケージは方形空洞共振器と同様の性質を有する。そのため前記空洞の寸法によって定まる遮断周波数より高い周波数帯域で、空洞共振を生じるので、前記周波数帯域で動作する高周波半導体素子あるいはその他の回路素子を高周波回路用パッケージに実装する場合には、前記空洞の寸法を小さくすることによって、遮断周波数を前記素子が動作する周波数帯域よりも十分に高くしている。しかしながら前記方法では、素子の動作周波数が高周波化するに伴い、前記素子が動作する周波数帯域より空洞共振が生じる周波数の方が低くなるという問題がある。この問題点を解決するために、電磁波吸収体を高周波回路用パッケージ内部に配設して、空洞共振時の電界又は磁界エネルギーを吸収することにより、空洞共振を抑制する方法が採られている。
【０００３】
例えば、高周波回路用パッケージ内部に使用される電磁波吸収体としては、図７の高周波回路用パッケージ７０のように、高周波回路用パッケージ蓋体７１、パッケージベース７３に直方体の形状を有するフェライトシートからなる電磁波吸収体７２を装着したもの、あるいは液状のフェライト塗料を塗布したもの（特開平６−２３６９３５号公報）が知られている。
【０００４】
また、例えば、図８の半導体装置８０は、セラミック積層筐体８１、チップダイボンド樹脂８２、半導体集積回路素子８３、ワイヤー８４、内部リード８５、メタルキャップ８６、リード８７からなり、電磁波吸収物質（例えばフェライト）を混入した樹脂膜（電磁波吸収膜８８という）を半導体集積回路素子８３の表面、及びメタルキャップ８６の内面、パッケージ外面のリード８７の側面にコートしたもの（特開昭６０−５５６４４）が知られている。
【０００５】
また、例えば、図９の半導体パッケージ９０は、Ａｌ製ヒートスプレッダ９１を囲むように着設した軟磁性材料からなる支持枠９２には所定のスルーホールが設けてあり、スルーホールを通してリードフレーム９３が支持枠９２の表裏面に所要パターンで露出するように配置してあり、フェライト製支持枠９２の底面側のインナーリード部とヒートスプレッダ９１上に搭載したＬＳＩチップ９４とインナーリードを被覆するように、Ｎｉ−Ｚｎ系焼結フェライトからなるキャップ９５を絶縁材９６にて封着したもの（特開平５−２４３４１２）が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７の高周波回路用パッケージ７０のように、高周波回路用パッケージ蓋体７１、パッケージベース７３によって構成された空洞のコーナー部に電磁波吸収体７２を装着する方法は、空洞共振時の電界又は磁界エネルギーを効率よく吸収し、空洞共振を抑制することができるが、高周波回路用パッケージ７０の厚さが薄くなると、パッケージベース７３上の伝送線路の信号が減衰するという問題がある。
【０００７】
また、図８の半導体装置８０のように、電磁波吸収膜８８を半導体集積回路素子８３の表面、パッケージ外面のリード８７の側面にコートする方法は、半導体装置あるいは装置内部の集積回路素子からの電磁波を抑制し、空洞共振を抑制することができるが、信号が減衰するという問題がある。
【０００８】
また、図９の半導体パッケージ９０のように、軟磁性材料からなる支持枠９２内にリードフレーム９３を配置する方法は、空洞共振を抑制することができるが、信号が減衰するという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題に対して検討を重ねた結果、金属板からなる高周波回路用パッケージの蓋体であって、パッケージを構成したときに高周波回路形成面と対向する天井面上に絶縁層を介して導電層を配設し、該導電層が金属からなり、その表面の少なくとも一部に金属酸化物が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、少なくとも表面の一部に金属層を有する絶縁体基板からなる高周波回路用パッケージの蓋体であって、パッケージを構成したときに高周波回路形成面と対向する天井面に絶縁層を介して導電層を配設し、該導電層が金属からなり、その表面の少なくとも一部に金属酸化物が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、前記金属板または前記絶縁体基板が有底形状からなり、その端面から前記天井面までの高さをＨとするとき、前記端面から前記導電層までの高さが０．５Ｈ〜０．９５Ｈであることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、前記導電層の厚さが０．１μｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、前記高周波回路用パッケージ蓋体の天井面を、パッケージベース上に形成された高周波回路形成面に対向するように配設してなることを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、前記高周波回路形成面から前記高周波回路用パッケージ蓋体の天井面までの高さをＴとするとき、前記高周波回路形成面から前記導電層までの高さが０．５Ｔ〜０．９５Ｔであることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態として、高周波回路用パッケージ蓋体とこれを用いた高周波回路用パッケージについて説明する。
【００１７】
例えば図１に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ蓋体１０は、金属板１１のパッケージを構成したときに高周波回路形成面と対向する天井面１１ａ上に絶縁層１２が配設され、絶縁層１２上に導電層１３が配設され、金属板１１の天井面１１ａの面積Ｓに対する導電層１３の面積を０．５Ｓ以上としてある。
【００１８】
本発明の高周波回路用パッケージ蓋体１０を高周波回路用パッケージの上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来る。
【００１９】
しかし、高周波回路用パッケージ蓋体１０に絶縁層１２がない場合は、金属板１１と導電層１３が接触するため、高周波回路用パッケージ蓋体１０を高周波回路用パッケージの高周波回路用パッケージ上蓋として使用しても空洞共振を抑制することが出来ない。また、絶縁層１２と導電層１３いずれもない場合、及び導電層１３がない場合は同様に空洞共振を抑制することが出来ない。
【００２０】
また、導電層１３の面積が０．５Ｓ未満の高周波回路用パッケージ蓋体１０を高周波回路用パッケージの高周波回路用パッケージ上蓋として使用すると空洞共振を抑制することが出来ない。
【００２１】
但し、前記天井面１１ａとは、金属板１１を高周波回路用パッケージの高周波回路用パッケージ上蓋として使用した場合に高周波回路用パッケージの空洞面と、高周波回路形成面に対向する面であり、金属板１１の天井面１１ａの面積Ｓとは、高周波回路用パッケージ蓋体１０と高周波回路用パッケージとを接合する面を除いた面積である。
【００２２】
ここで、金属板１1は、例えば、コバール、ステンレス、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｕＷ、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金、Ｃｕ、Ｍｏ基合金等の金属、あるいは金属にＮｉメッキ、Ａｕメッキを施したもの等が使用でき、高周波回路用パッケージを構成するパッケージベースの材質、デバイス形態、用途に応じて適宜選定できる。この中でも、化学的安定性が高く、前記パッケージベースと線膨張係数が近いコバール、ステンレス、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金、Ａｕメッキ付きコバールが好ましく、特にＡｕメッキ付きコバールが好ましい。
【００２３】
また、絶縁層１２は、例えば、アルミナ、コーディエライト、ステアタイト、ムライト、ジルコニア等のセラミックス、ホウ珪酸ガラス、あるいはエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド、ポリアミド、塩素化ポリエチレン、ウレタン、クロロプレンゴム、ナイロン、ポリエチレン、シリコーン樹脂等の合成樹脂があり、これらのうち１種類、または２種類以上を混合、積層して使用することができる。特に、ホウ珪酸ガラスが好ましい。
【００２４】
また、導電層１３は、例えば、コバール、ステンレス、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｕＷ、パーマロイ、パーメンジュール、フェロシリコン、センダスト、アモルファス合金、電磁ステンレス鋼、窒化鉄、その他のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ基合金、Ｃｕ、Ｍｏ基合金等の金属、あるいは金属にＮｉメッキ、Ａｕメッキを施したもの等が使用できる。
【００２５】
また、図２に他の実施形態を示すように、本発明の高周波回路用パッケージ蓋体２０は、少なくとも表面の一部に金属鍍金処理により金属層を形成した絶縁体基板２１と、絶縁体基板２１の天井面２１ａ上に配設した絶縁層２２と、絶縁層２２上に配設した導電層２３とからなり、絶縁体基板２１の天井面２１ａの面積Ｓに対する導電層２３の面積を０．５Ｓ以上としてある。
【００２６】
本発明の高周波回路用パッケージ蓋体２０を高周波回路用パッケージの上蓋として使用すると空洞共振を十分に抑制することが出来る。
【００２７】
しかし、高周波回路用パッケージ蓋体２０に絶縁層２２がない場合は、金属板２１と導電層２３が接触するため、高周波回路用パッケージ蓋体２０を高周波回路用パッケージの高周波回路用パッケージ上蓋として使用しても空洞共振を抑制することが出来ない。また、絶縁層２２と導電層２３いずれもない場合、及び導電層２３がない場合は同様に空洞共振を抑制することが出来ない。
【００２８】
また、導電層２３の面積が０．５Ｓ未満の高周波回路用パッケージ蓋体２０を高周波回路用パッケージの高周波回路用パッケージ上蓋として使用すると空洞共振を抑制することが出来ない。
【００２９】
また、他の実施形態を図３に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ蓋体３０は、有底形状からなる金属板３１と、金属板３１の天井面３１ａ上に配設した絶縁層３２と、絶縁層３２上に配設された導電層３３とから構成することも出来る。また、例えば図４に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ蓋体４０は、有底形状からなる絶縁体基板４１の天井面４１ａ上に配設した絶縁層４２と、絶縁層４２上に配設した導電層４３とからなり、高周波回路用パッケージ蓋体３０、４０の端面３１ｂ、４１ｂから天井面３１ａ、４１ａまでの高さをＨとするとき、端面３１ｂ、４１ｂから導電層３３、４３までの高さが０．５Ｈ〜０．９５Ｈであることが好ましい。
【００３０】
端面３１ｂ、４１ｂから導電層３３、４３までの高さが０．５Ｈ〜０．９５Ｈの高周波回路用パッケージ蓋体３０、４０を高周波回路用パッケージの上蓋として使用すると高周波回路用パッケージの空洞共振を十分に抑制することが出来きる。
【００３１】
また、端面３１ｂ、４１ｂから導電層３３、４３までの高さが０．５Ｈ未満または０．９５Ｈより大きいと高周波回路用パッケージの共振抑制効果が小さい。
【００３２】
ここで、前記有底形状とは、図３、図４に示す金属板３１、絶縁体基板４１の様に、段付きケースのことである。
【００３３】
また、図１〜図４に示す実施形態において、導電層１３、２３、３３、４３の厚さは、０．１μｍ以上であることが好ましい。これは、厚さが０．１μｍ未満であると共振抑制効果が小さいためである。特に導電層１３、２３、３３、４３の厚さの下限は１μｍが好ましく、上限は２００μｍが好ましい。
【００３４】
また、前記導電層１３，２３、３３、４３は金属からなり、金属の表面の少なくとも一部に金属酸化物が形成されていることが好ましい。特に、金属板１０、３０、絶縁体基板２０、４０の線膨張係数と同程度の線膨張係数を有する金属であることが好ましい。
【００３５】
尚、前記導電層１３、２３、３３、４３、前記絶縁層１２、２２、３２は、接着剤等を介して金属板１０、３０又は絶縁体基板２０、４０に固定されても良く、また絶縁層が接着剤であっても良い。
【００３６】
次に本発明の高周波回路用パッケージ蓋体を用いた高周波回路用パッケージを説明する。図５に示すように、本発明の高周波回路用パッケージ５０は、高周波回路用パッケージ蓋体５５の天井面５５ａと半導体素子５１またはパッケージベース５２上に形成された高周波伝送線路５４の形成面とが対向するように配設する。これによって、高周波伝送線路５４の信号減衰が全く無く、空洞共振を抑制することができるため、高周波回路用パッケージ５０は良好な伝送特性を示す。
【００３７】
また、本発明の高周波回路用パッケージ５０は、高周波伝送線路５４の形成面から高周波回路用パッケージ蓋体５５の天井面５５ａまでの高さをＴとするとき、高周波伝送線路５４の形成面から導電層５６までの高さが０．５Ｔ〜０．９５Ｔであることが好ましい。
【００３８】
この高さが０．５Ｔ未満または０．９５Ｔより大きいと高周波回路用パッケージ５０の共振抑制効果が小さい。
【００３９】
【実施例】
実施例１
図６に示すように、マイクロストリップラインの高周波伝送線路６４が形成されたパッケージベース６２と、高周波回路用パッケージ蓋体６５と、高周波回路用パッケージ蓋体６５の天井面６５ａ上に配設した絶縁層６７と、絶縁層６７上に配設した導電層６６とからなる高周波回路用パッケージ６０を用いて伝送特性を評価した。
【００４０】
尚、高周波回路用パッケージ６０は、外径８ｍｍ高さ０．７ｍｍの空洞を有し、導電層６６の厚さ、絶縁層６７の厚さを各種設定した。導電層６６には、アルミ箔（Ａｌ）、７８パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、表面を酸化処理した７８パーマロイ、銅箔（Ｃｕ）を使用し、比較材として電磁波吸収体（カーボニル鉄９５ｗｔ％エポキシ樹脂５％）を使用した。
【００４１】
また、絶縁層６７には、エポキシ樹脂、アルミナ基板、ガラス基板、低融点ガラスを使用した。尚、エポキシ樹脂、低融点ガラスは高周波回路用パッケージ蓋体６５と導電層６６を接着するために熱圧着した。
【００４２】
尚、高周波回路用パッケージ蓋体６５にはＡｕメッキ付きコバール（ＫＯＶ）を使用した。
【００４３】
但し、高周波回路用パッケージ６０の伝送特性は、電力透過係数（Ｓ₂₁）を、ネットワークアナライザーを用いて１００ＭＨｚ〜４０ＧＨｚまで測定し、共振抑制効果が良好なものを○、少し効果があったものを△、効果がないものを×とした。また、伝送特性は、パッケージベース６２単体でのＳ₂₁を基準にして、金属板６５を配設したときの差が０．１ｄＢ未満であれば○、０．１dＢ程度であれば△、それ以外を×とした。
【００４４】
表１の結果から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５は、共振抑制効果があり、且つ高周波回路用パッケージ６０の伝送特性も良好であることから好適に使用することができた。
【００４５】
一方、試料Ｎｏ．１６、試料Ｎｏ．１７はアルミ箔の面積がそれぞれ０．２Ｓ、０．４Ｓと小さいため、空洞共振が発生し使用することができなかった。また、試料Ｎｏ．１８は導電層６６、絶縁層６７が無いため、空洞共振が発生し使用することができなかった。また、試料Ｎｏ．１９は絶縁層６７が無いため、高周波回路用パッケージ蓋体６５と導電層６６が接触し、その結果、空洞共振を抑制することが出来なかった。また、試料Ｎｏ．２０は導電層６６に吸収特性がある材料を配設しているため、伝送特性が劣化し使用することができなかった。
【００４６】
【表１】

【００４７】
実施例２
実施例１と同様の方法で伝送特性を評価した。
【００４８】
尚、高周波回路用パッケージ蓋体６５にはＡｕメッキ付きアルミナを使用した。
【００４９】
表１の結果から明らかなように、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２５は、共振抑制効果があり、且つ高周波回路用パッケージ６０の伝送特性も良好であることから好適に使用することができた。
【００５０】
一方、試料Ｎｏ．２６、試料Ｎｏ．２７はアルミ箔の面積がそれぞれ０．２Ｓ、０．４Ｓと小さいため、空洞共振が発生し使用することができなかった。また、試料Ｎｏ．２８は導電層６６、絶縁層６７が無いため、空洞共振が発生し使用することができなかった。また、試料Ｎｏ．２９は絶縁層６７が無いため、高周波回路用パッケージ蓋体６５と導電層６６が接触し、その結果、空洞共振を抑制することが出来なかった。また、試料Ｎｏ．３０は導電層６６に吸収特性がある材料を配設しているため、伝送特性が劣化し使用することができなかった。
【００５１】
【表２】

【００５２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、金属板と、該金属板の天井面上に配設した絶縁層と、該絶縁層上に配設した導電層とからなり、前記金属板の天井面の面積Ｓに対する前記導電層の面積が０．５Ｓ以上であることにより、共振抑制機能を備えた高周波回路用パッケージ蓋体を得ることができる。
【００５３】
また、前記高周波回路用パッケージ蓋体を使用することにより、高周波伝送線路の信号が減衰することなく、空洞共振を抑制できる高周波回路用パッケージを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波回路用パッケージを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の高周波回路用パッケージを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】本発明の高周波回路用パッケージを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の高周波回路用パッケージを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】本発明の高周波回路用パッケージの断面図である。
【図６】伝送特性を評価するための高周波回路用パッケージの断面図である。
【図７】従来の電磁波吸収体を用いた高周波回路用パッケージの断面図である。
【図８】従来の電磁波吸収体を用いた高周波回路用パッケージの断面図である。
【図９】従来の電磁波吸収体を用いた高周波回路用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１０・・・高周波回路用パッケージ蓋体
１１・・・金属板
１２・・・絶縁層
１３・・・導電層
２０・・・高周波回路用パッケージ蓋体
２１・・・絶縁体
２２・・・金属層
２３・・・導電層
３０・・・高周波回路用パッケージ蓋体
３１・・・金属板
３２・・・絶縁層
３３・・・導電層
４０・・・高周波回路用パッケージ蓋体
４１・・・絶縁体
４２・・・絶縁層
４３・・・導電層
５０・・・高周波回路用パッケージ
５１・・・高周波半導体素子
５２・・・パッケージベース
５４・・・高周波伝送線路
５５・・・高周波回路用パッケージ蓋体
５６・・・導電層
５７・・・絶縁層
６０・・・高周波回路用パッケージ
６２・・・パッケージベース
６４・・・高周波伝送線路
６５・・・高周波回路用パッケージ蓋体
６６・・・導電層
６７・・・絶縁層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high frequency circuit package lid and a high frequency circuit package using the same.
[0002]
[Prior art]
In the high frequency circuit package, hermetic sealing is performed by attaching a high frequency circuit package lid made of metal, synthetic resin, ceramics, or the like to the package base. Therefore, since a rectangular parallelepiped cavity is formed in the high frequency circuit package, the high frequency circuit package has the same properties as a rectangular cavity resonator. Therefore, since cavity resonance occurs in a frequency band higher than the cutoff frequency determined by the dimension of the cavity, when mounting a high-frequency semiconductor element or other circuit element operating in the frequency band in a high-frequency circuit package, By reducing the size, the cut-off frequency is made sufficiently higher than the frequency band in which the element operates. However, the above-described method has a problem that, as the operating frequency of the element increases, the frequency at which the cavity resonance occurs is lower than the frequency band in which the element operates. In order to solve this problem, a method has been adopted in which an electromagnetic wave absorber is disposed inside a high frequency circuit package and the electric field or magnetic field energy at the time of cavity resonance is absorbed to suppress cavity resonance.
[0003]
For example, the electromagnetic wave absorber used in the high frequency circuit package is made of a ferrite sheet having a rectangular parallelepiped shape on the high frequency circuit package lid 71 and the package base 73 as in the high frequency circuit package 70 of FIG. Known are those equipped with an electromagnetic wave absorber 72 or coated with a liquid ferrite paint (Japanese Patent Laid-Open No. 6-236935).
[0004]
Further, for example, the semiconductor device 80 of FIG. 8 includes a ceramic laminated casing 81, a chip die bond resin 82, a semiconductor integrated circuit element 83, wires 84, internal leads 85, metal caps 86, and leads 87. A resin film (referred to as an electromagnetic wave absorbing film 88) mixed with ferrite is coated on the surface of the semiconductor integrated circuit element 83, the inner surface of the metal cap 86, and the side surface of the lead 87 on the outer surface of the package (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60-55644). Are known.
[0005]
Further, for example, in the semiconductor package 90 of FIG. 9, a predetermined through hole is provided in a support frame 92 made of a soft magnetic material attached so as to surround an Al heat spreader 91, and the lead frame 93 is supported through the through hole. Ni is arranged so as to be exposed on the front and back surfaces of the frame 92 in a required pattern, and covers the inner lead on the inner lead portion on the bottom side of the ferrite support frame 92 and the LSI chip 94 mounted on the heat spreader 91. -A cap 95 made of Zn-based sintered ferrite is sealed with an insulating material 96 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-243412).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, as in the high-frequency circuit package 70 of FIG. 7, the method of attaching the electromagnetic wave absorber 72 to the corner portion of the cavity formed by the high-frequency circuit package lid 71 and the package base 73 is the electric field at the time of cavity resonance or Although the magnetic field energy can be efficiently absorbed and cavity resonance can be suppressed, there is a problem in that the signal of the transmission line on the package base 73 is attenuated when the thickness of the high-frequency circuit package 70 is reduced.
[0007]
Further, as in the semiconductor device 80 of FIG. 8, the method of coating the electromagnetic wave absorbing film 88 on the surface of the semiconductor integrated circuit element 83 and the side surface of the lead 87 on the outer surface of the package is based on the electromagnetic wave from the semiconductor device or the integrated circuit element inside the device. However, there is a problem that the signal is attenuated.
[0008]
Further, the method of arranging the lead frame 93 in the support frame 92 made of a soft magnetic material as in the semiconductor package 90 of FIG. 9 can suppress the cavity resonance, but has a problem that the signal is attenuated.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, as a result of repeated investigations on the above-described problems, a lid for a high-frequency circuit package made of a metal plate, and an insulating layer is provided on the ceiling surface facing the high-frequency circuit forming surface when the package is configured. A conductive layer is provided, the conductive layer is made of metal, and a metal oxide is formed on at least a part of the surface thereof .
[0010]
Furthermore, it is a lid for a high-frequency circuit package comprising an insulating substrate having a metal layer on at least a part of its surface, and is electrically conductive through an insulating layer on the ceiling surface facing the high-frequency circuit forming surface when the package is constructed. A layer is provided, the conductive layer is made of a metal, and a metal oxide is formed on at least a part of the surface thereof .
[0011]
Furthermore, when the metal plate or the insulating substrate has a bottomed shape and the height from the end surface to the ceiling surface is H, the height from the end surface to the conductive layer is 0.5H to. It is characterized by being 95H.
[0012]
Furthermore, the conductive layer has a thickness of 0.1 μm or more.
[0014]
Furthermore, the ceiling surface of the high-frequency circuit package lid is disposed so as to face the high-frequency circuit forming surface formed on the package base.
[0015]
Furthermore, when the height from the high-frequency circuit formation surface to the ceiling surface of the high-frequency circuit package lid is T, the height from the high-frequency circuit formation surface to the conductive layer is 0.5T to 0.95T. It is characterized by being.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a high frequency circuit package lid and a high frequency circuit package using the same will be described as embodiments of the present invention.
[0017]
For example, as shown in FIG. 1, the high frequency circuit package lid 10 of the present invention has an insulating layer 12 disposed on a ceiling surface 11 a that faces a high frequency circuit forming surface when a metal plate 11 package is configured, The conductive layer 13 is disposed on the insulating layer 12, and the area of the conductive layer 13 with respect to the area S of the ceiling surface 11 a of the metal plate 11 is 0.5 S or more.
[0018]
When the high frequency circuit package lid 10 of the present invention is used as an upper lid of a high frequency circuit package, cavity resonance can be sufficiently suppressed.
[0019]
However, when the high-frequency circuit package lid 10 does not have the insulating layer 12, the metal plate 11 and the conductive layer 13 are in contact with each other, so the high-frequency circuit package lid 10 is used as a high-frequency circuit package upper lid of the high-frequency circuit package. Even so, cavity resonance cannot be suppressed. Further, when neither the insulating layer 12 nor the conductive layer 13 is present, or when there is no conductive layer 13, the cavity resonance cannot be suppressed similarly.
[0020]
Further, when the high frequency circuit package lid 10 having an area of the conductive layer 13 of less than 0.5S is used as the high frequency circuit package upper lid of the high frequency circuit package, the cavity resonance cannot be suppressed.
[0021]
However, the ceiling surface 11a is a surface facing the cavity surface of the high frequency circuit package and the high frequency circuit forming surface when the metal plate 11 is used as a high frequency circuit package upper lid of the high frequency circuit package. 11 is an area excluding a surface where the high-frequency circuit package lid 10 and the high-frequency circuit package are joined.
[0022]
Here, the metal plate 11 is, for example, Kovar, stainless steel, Al, Au, Ag, Cu, Fe, Ni, CuW, permalloy, permendur, ferrosilicon, sendust, amorphous alloy, electromagnetic stainless steel, iron nitride, and others. Metals such as Fe, Co, Ni-base alloy, Cu, Mo-base alloy, etc., or metal plated with Ni plating, Au plating, etc. can be used. It can be selected appropriately according to the application. Among these, Kovar, stainless steel, Fe, Co, Ni-based alloy, and Au plated Kovar are preferable because they have high chemical stability and a linear expansion coefficient close to that of the package base, and Au plated Kovar is particularly preferable.
[0023]
The insulating layer 12 is made of, for example, ceramics such as alumina, cordierite, steatite, mullite, zirconia, borosilicate glass, epoxy resin, phenol resin, polyimide, polyamide, chlorinated polyethylene, urethane, chloroprene rubber. There are synthetic resins such as nylon, polyethylene, and silicone resin, and one or two or more of these can be mixed and laminated for use. In particular, borosilicate glass is preferable.
[0024]
The conductive layer 13 is made of, for example, Kovar, stainless steel, Al, Au, Ag, Cu, Fe, Ni, CuW, permalloy, permendur, ferrosilicon, sendust, amorphous alloy, electromagnetic stainless steel, iron nitride, and the like. Metals such as Fe, Co, Ni-based alloys, Cu, and Mo-based alloys, or those obtained by applying Ni plating or Au plating to metals can be used.
[0025]
Further, as shown in FIG. 2, the high frequency circuit package lid 20 of the present invention includes an insulator substrate 21 having a metal layer formed on at least a part of its surface by metal plating, and an insulator substrate. 21, the insulating layer 22 disposed on the ceiling surface 21 a and the conductive layer 23 disposed on the insulating layer 22, and the area of the conductive layer 23 relative to the area S of the ceiling surface 21 a of the insulator substrate 21 is 0. 5S or more.
[0026]
When the high frequency circuit package lid 20 of the present invention is used as an upper lid of a high frequency circuit package, cavity resonance can be sufficiently suppressed.
[0027]
However, when the high-frequency circuit package lid 20 does not have the insulating layer 22, the metal plate 21 and the conductive layer 23 are in contact with each other, so the high-frequency circuit package lid 20 is used as a high-frequency circuit package upper lid of the high-frequency circuit package. Even so, cavity resonance cannot be suppressed. Further, when neither the insulating layer 22 nor the conductive layer 23 is present, or when there is no conductive layer 23, the cavity resonance cannot be similarly suppressed.
[0028]
Further, when the high frequency circuit package lid 20 having an area of the conductive layer 23 of less than 0.5S is used as the high frequency circuit package upper lid of the high frequency circuit package, cavity resonance cannot be suppressed.
[0029]
As shown in FIG. 3, another embodiment of the package lid 30 for a high frequency circuit according to the present invention includes a metal plate 31 having a bottomed shape and an insulating layer disposed on a ceiling surface 31 a of the metal plate 31. 32 and a conductive layer 33 disposed on the insulating layer 32. Further, for example, as shown in FIG. 4, the high frequency circuit package lid 40 of the present invention includes an insulating layer 42 disposed on a ceiling surface 41 a of an insulating substrate 41 having a bottomed shape, and an insulating layer 42 on the insulating layer 42. When the height from the end surfaces 31b, 41b of the high-frequency circuit package lids 30, 40 to the ceiling surfaces 31a, 41a is H, the conductive layers 33, 43 are formed from the end surfaces 31b, 41b. The height is preferably 0.5H to 0.95H.
[0030]
When the high frequency circuit package lid bodies 30 and 40 having a height from the end faces 31b and 41b to the conductive layers 33 and 43 of 0.5H to 0.95H are used as the upper lid of the high frequency circuit package, the cavity resonance of the high frequency circuit package is caused. It can be suppressed sufficiently.
[0031]
If the height from the end faces 31b and 41b to the conductive layers 33 and 43 is less than 0.5H or greater than 0.95H, the resonance suppressing effect of the high-frequency circuit package is small.
[0032]
Here, the bottomed shape is a stepped case such as the metal plate 31 and the insulator substrate 41 shown in FIGS.
[0033]
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the thickness of the conductive layers 13, 23, 33, and 43 is preferably 0.1 μm or more. This is because the resonance suppression effect is small when the thickness is less than 0.1 μm. In particular, the lower limit of the thickness of the conductive layers 13, 23, 33, and 43 is preferably 1 μm, and the upper limit is preferably 200 μm.
[0034]
The conductive layers 13, 23, 33, and 43 are preferably made of metal, and a metal oxide is preferably formed on at least a part of the metal surface. In particular, a metal having a linear expansion coefficient comparable to that of the metal plates 10 and 30 and the

insulator substrates

20 and 40 is preferable.
[0035]
The conductive layers 13, 23, 33, and 43 and the insulating layers 12, 22, and 32 may be fixed to the metal plates 10 and 30 or the insulating

substrates

20 and 40 through an adhesive or the like. The layer may be an adhesive.
[0036]
Next, a high frequency circuit package using the high frequency circuit package lid of the present invention will be described. As shown in FIG. 5, the high-frequency circuit package 50 of the present invention has a ceiling surface 55a of the high-frequency circuit package lid 55 and a surface on which the high-frequency transmission line 54 formed on the semiconductor element 51 or the package base 52 is formed. It arrange | positions so that it may oppose. As a result, there is no signal attenuation of the high-frequency transmission line 54, and cavity resonance can be suppressed. Therefore, the high-frequency circuit package 50 exhibits good transmission characteristics.
[0037]
The high frequency circuit package 50 of the present invention is conductive from the formation surface of the high frequency transmission line 54 when the height from the formation surface of the high frequency transmission line 54 to the ceiling surface 55a of the high frequency circuit package lid 55 is T. The height to the layer 56 is preferably 0.5T to 0.95T.
[0038]
If this height is less than 0.5T or greater than 0.95T, the resonance suppressing effect of the high-frequency circuit package 50 is small.
[0039]
【Example】
Example 1
As shown in FIG. 6, a package base 62 in which a high frequency transmission line 64 of a microstrip line is formed, a high frequency circuit package lid 65, and an insulation disposed on a ceiling surface 65 a of the high frequency circuit package lid 65. Transmission characteristics were evaluated using a high-frequency circuit package 60 including a layer 67 and a conductive layer 66 disposed on the insulating layer 67.
[0040]
The high-frequency circuit package 60 had a cavity with an outer diameter of 8 mm and a height of 0.7 mm, and various thicknesses of the conductive layer 66 and the insulating layer 67 were set. For the conductive layer 66, aluminum foil (Al), 78 permalloy (Fe—Ni), 78 permalloy whose surface is oxidized, and copper foil (Cu) are used, and an electromagnetic wave absorber (carbonyl iron 95 wt% epoxy resin) as a comparative material. 5%) was used.
[0041]
For the insulating layer 67, an epoxy resin, an alumina substrate, a glass substrate, or low melting point glass was used. The epoxy resin and the low melting point glass were thermocompression bonded to bond the high frequency circuit package lid 65 and the conductive layer 66.
[0042]
The high frequency circuit package lid 65 was made of Kovar (KOV) with Au plating.
[0043]
However, the transmission characteristic of the high-frequency circuit package 60 is that the power transmission coefficient (S ₂₁ ) is measured from 100 MHz to 40 GHz using a network analyzer, the resonance suppression effect is good, and the transmission effect is a little effective. Δ, no effect was marked with ×. In addition, the transmission characteristic is ◯ if the difference when the metal plate 65 is disposed is less than 0.1 dB with respect to S ₂₁ of the package base 62 alone, Δ if it is about 0.1 dB, and otherwise. Was marked with x.
[0044]
As is apparent from the results in Table 1, sample Nos. Within the scope of the present invention. 1-No. No. 15 has a resonance suppressing effect and has good transmission characteristics of the high-frequency circuit package 60, so that it could be used preferably.
[0045]
On the other hand, sample No. 16, Sample No. No. 17 could not be used because the area of the aluminum foil was as small as 0.2S and 0.4S, respectively, and cavity resonance occurred. Sample No. 18 has no conductive layer 66 and insulating layer 67, and therefore could not be used because of cavity resonance. Sample No. 19 has no insulating layer 67, the high frequency circuit package lid 65 and the conductive layer 66 are in contact with each other. As a result, the cavity resonance cannot be suppressed. Sample No. In No. 20, since the conductive layer 66 is provided with a material having an absorption characteristic, the transmission characteristic deteriorates and cannot be used.
[0046]
[Table 1]

[0047]
Example 2
The transmission characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0048]
The high frequency circuit package lid 65 was made of alumina with Au plating.
[0049]
As is apparent from the results in Table 1, sample Nos. Within the scope of the present invention. 21-No. No. 25 has a resonance suppressing effect, and the transmission characteristics of the high frequency circuit package 60 are also good, so that it could be preferably used.
[0050]
On the other hand, sample No. 26, Sample No. In No. 27, since the area of the aluminum foil was as small as 0.2S and 0.4S, respectively, cavity resonance occurred and could not be used. Sample No. 28 has no conductive layer 66 and insulating layer 67, so that cavity resonance occurred and could not be used. Sample No. 29 has no insulating layer 67, the high frequency circuit package lid 65 and the conductive layer 66 are in contact with each other. As a result, the cavity resonance cannot be suppressed. Sample No. No. 30 is provided with a material having an absorption characteristic in the conductive layer 66, so that the transmission characteristic deteriorates and cannot be used.
[0051]
[Table 2]

[0052]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the metal plate, the insulating layer disposed on the ceiling surface of the metal plate, and the conductive layer disposed on the insulating layer, the ceiling of the metal plate is provided. When the area of the conductive layer with respect to the area S of the surface is 0.5 S or more, it is possible to obtain a package lid for a high frequency circuit having a resonance suppressing function.
[0053]
In addition, by using the high-frequency circuit package lid, it is possible to obtain a high-frequency circuit package that can suppress cavity resonance without attenuating the signal of the high-frequency transmission line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a package for a high-frequency circuit according to the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view and (b) is a plan view.
2A and 2B show a package for a high-frequency circuit according to the present invention, in which FIG. 2A is a sectional view and FIG. 2B is a plan view.
3A and 3B show a package for a high-frequency circuit according to the present invention, in which FIG. 3A is a cross-sectional view and FIG. 3B is a plan view.
4A and 4B show a package for a high-frequency circuit according to the present invention, in which FIG. 4A is a cross-sectional view and FIG. 4B is a plan view.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the high-frequency circuit package of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit package for evaluating transmission characteristics.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit package using a conventional electromagnetic wave absorber.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit package using a conventional electromagnetic wave absorber.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit package using a conventional electromagnetic wave absorber.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... High frequency circuit package lid 11 ... Metal plate 12 ... Insulating layer 13 ... Conductive layer 20 ... High frequency circuit package lid 21 ... Insulator 22 ... Metal layer 23 ... conductive layer 30 ... high frequency circuit package lid 31 ... metal plate 32 ... insulating layer 33 ... conductive layer 40 ... high frequency circuit package lid 41 ... insulator 42 ... Insulating layer 43 ... Conductive layer 50 ... High frequency circuit package 51 ... High frequency semiconductor element 52 ... Package base 54 ... High frequency transmission line 55 ... High frequency circuit package lid 56 ... conductive layer 57 ... insulating layer 60 ... high frequency circuit package 62 ... package base 64 ... high frequency transmission line 65 ... high frequency circuit package lid 66 ... conductive layer 67 ... Insulating layers

Claims

A lid for a package for a high-frequency circuit made of a metal plate, wherein a conductive layer is disposed on a ceiling surface facing the high-frequency circuit forming surface when the package is formed, with an insulating layer interposed, and the conductive layer is made of metal. A package lid for a high-frequency circuit, characterized in that a metal oxide is formed on at least a part of the surface thereof .

A lid for a high-frequency circuit package comprising an insulating substrate having a metal layer on at least a part of the surface, wherein the conductive layer is provided on the ceiling surface opposite to the high-frequency circuit forming surface when the package is formed via the insulating layer. A package lid for a high frequency circuit, wherein the conductive layer is made of a metal and a metal oxide is formed on at least a part of the surface thereof .

The metal plate or the insulator substrate has a bottomed shape, and when the height from the end surface to the ceiling surface is H, the height from the end surface to the conductive layer is 0.5H to 0.95H. The high frequency circuit package lid according to claim 1, wherein the high frequency circuit package lid is provided.

The package lid for a high-frequency circuit according to claim 1, wherein the conductive layer has a thickness of 0.1 μm or more.

A high-frequency circuit package comprising: a high-frequency circuit package lid according to any one of claims 1 to 4 ;

When the height from the high-frequency circuit formation surface to the ceiling surface of the high-frequency circuit package lid is T, the height from the high-frequency circuit formation surface to the conductive layer is 0.5T to 0.95T. The high frequency circuit package according to claim 5 .