JPS6130762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子を含んで高周波回路が形成
されている高周波回路装置に関する。

斯種高周波回路装置に於ては、その高周波回路
を形成せる半導体素子が気密封子されているのが
望ましいものである。

この為斯種高周波回路装置として従来その高周
波回路を形成せる半導体素子としてそれが気密封
止用ケースに収容されてなる半導体素子が用いら
れている構成のものが提案されている。

然し乍ら斯る構成による場合、ケースの存在に
基く寄生容量、寄生インダクタンス等が半導体素
子に結合されてなる態様を以つて高周波回路が形
成されている為、高周波回路が所期の特性を以つ
て安定に動作しない懼れを有するものである。こ
のことは特に高周波回路が扱う高周波信号の周波
数が高くなればなる程然りである。

又叙上に鑑み、従来高周波回路を形成せる半導
体素子としてそれが気密封止用ケースに収容され
ていない半導体素子が用いられ、而してその半導
体素子を含んで形成せる高周波回路全体を気密封
止用パツケージを用いて気密封止せる構成のもの
が提案されている。

然し乍ら斯の構成による場合、高周波回路を外
部に連結する為の外部連結用手段を気密封止用パ
ツケージ内よりその厚さと絶縁せる態様を以つて
横切つて外部に延長せしめる為の構成を要すると
共に外部連結用手段の特性インピーダンスによつ
て高周波回路の動作が悪影響をうける懽れを有す
るものである。

依つて本発明は、高周波回路を形成せる半導体
素子としてそれが気密封子用ケースに収容されて
いない半導体素子を用いるも、上述せる懼れのな
い新規な斯種高周波回路装置を提案せんとするも
ので、以下図面を判つて本発明の実施例を詳述す
る所より明らかとなるであろう。

第１図及び第２図は本発明による高周波回路装
置の第１の実施例を示し、相対向する主面１ａ及
び１ｂと相対向する上下側面２ａ及び２ｂと他の
相対向する対の左右側面３ａ及び３ｂとを有する
例えば長方形の誘導体基板４を有し、而して今、
誘電体基板４上にその上下側面２ａ及び２ｂと平
行に延長せる直線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ
５，Ｘ６及びＸ７（但し直線Ｘ１及びＸ７は側面
２ａ及び２ｂに沿つて延長せる直線とする）の順
次の配列方向は側面２ａ側より側面２ｂ側）と左
右側面３ａ及び３ｂと平行に延長せる直線Ｙ１，
Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５，Ｙ６及びＹ７（但し直
線Ｙ１及びＹ７は側面３ａ及び３ｂに沿つて延長
せる直線とする）の順次の配列（その順次の配列
方向は側面３ａ側より側面３ｂ側）とを考えると
き、主面１ａ上の直線Ｘ１，Ｘ７，Ｙ１及びＹ３
にて取囲まれている領域内に於て、線Ｙ３側より
線Ｙ１側に向つて線Ｘ４上に側面２ａ及び２ｂ間
の幅より狭い幅を以つて延長せる層状の導体５
と、その上側面及びそれと連接せる下先面と所定
の幅を有する状のスロツト６を挾んで相対向す
る内側面を有して直線Ｘ１，Ｘ７，Ｙ１及びＹ３
上迄延長せる層状の導体７とが形成され、而して
之等導体５及び７とスロツト６とを以つて状に
延長せるスロツト線路Ｌ１が形成されている。

又主面１ａ上の線Ｘ１，Ｘ７，Ｙ３及びＹ４に
て取囲まれている領域に於て、線Ｙ３及びＹ４間
に線Ｘ４上に導体５の幅に比し小なる幅を以つて
且左端が導体５と連接して直線状に延長せる層状
の導体８と、その上側面と所定の幅を有する直線
状のスロツト９を挟んで相対向する内面を有して
導体７の右上側部と連接して直接Ｘ１上迄延長せ
る導体１０と、導体８の下側面と所定の幅を有す
る直線状のスロツト１１を挟んで相対向する内側
面を有して導体７の右下側部と連接して直線Ｘ７
上迄延長せる導体１２とが形成され、而して之等
導体８，１０及び１２とスロツト９及び１１とを
以つて結合スロツト線路Ｌ２が形成されている。

更に主面１ａ上の線Ｘ１，Ｘ７，Ｙ４及びＹ５
にて取囲まれている領域に於て、線Ｙ４及びＹ５
間に線Ｘ４上に導体８の幅に比し大なる幅を以つ
て且左端が導体８と連接して延長せる層状の導体
１３と、その上側面と所定の幅を有するスロツト
１４を挾んで相対向する内側面を有して導体１０
の右側部と連接して直線Ｘ１上迄延長せる導体１
５と、導体１３の下側面と所定の幅を有するスロ
ツト１６を挾んで相対向する内側面を有して導体
１２の右側面部と連接して直線Ｘ７上迄延長せる
導体１７とが形成され、而して導体１３及び２５
とスロツト１４とを以つて結合スロツト線路Ｌ２
にそのスロツト９側で結合せるスロツト線路Ｌ３
が、又導体１３及び１７とスロツト１６とを以つ
て結合スロツト線路Ｌ２にそのスロツト１１側で
結合せるスロツト線路Ｌ４が形成されている。

又主面１ａ上の線Ｘ１，Ｘ７，Ｙ５及びＹ７に
て取囲まれている領域に於て、線Ｘ３上に比較的
小なる幅を以つて島状に延長せる層状の導体３８
と、その全側面と所定の幅を有するスロツト１８
を挾んで相対向する内側面を有して、導体１５の
右側部と連接して線Ｘ１及びＸ７上迄延長せる導
体１９と、線Ｘ５上に導体３８と同様に延長せる
層状の導体２０と、その全側面と所定の幅を有す
るスロツト２１を挾んで相対向する内側面を有し
て、導体１３の右下側部及び導体１９下側部と連
接して線Ｙ７上迄延長し且導体１７の右側部と連
接して線Ｘ７上迄延長せる導体２２とが形成さ
れ、而して導体３８及び１９とスロツト１８とを
以つてスロツト線路Ｌ３に結合せるコプレナ線路
Ｌ５が、又導体２０及び２２とスロツト２１とを
以つてスロツト線路Ｌ４に結合せるコプレナ線路
Ｌ４が形成されている。

更に動電体基板４の主面１ａ上に於て、上述せ
るコプレナ線路Ｌ５の導体３８及び１９間にそれ
等のスロツト線路Ｌ３側に於て連結せる半導体ダ
イオード素子２３が、又上述せるコプレナ線路Ｌ
６の導体２０及び２２間にそれぞれ等のスロツト
線路Ｌ４側に於て連結せる半導体ダイオード素子
２４が配されている。

一方誘導電体基板４の主面１ａに於て、線Ｘ４
上に比較的小なる幅を以つて線Ｙ１側より上述せ
るスロツト線路Ｌ１の導体５下に対応する領域迄
延長せる導体３１が形成され、而してその導体３
１を中心導体、主面１ａ上のスロツト線路Ｌ１の
導体７及び５を接地導体とし、そしてスロツト線
路Ｌ１に結合せる外部連結用マイクロストリツプ
線路Ｌ１０が形成されている。

又主面１ｂ上の線Ｙ３及びＹ４間の領域に於
て、線Ｘ７側より結合スロツト線路Ｌ２の導体１
０下に対応する領域迄上に直線的に小なる幅を以
つて延長せる導体３２が形成され、而してその導
体３２を中心導体、主面１ａ上の結合スロツト線
路Ｌ２の導体８，１０及び１２を接地導体とし、
そして結合スロツト線路Ｌ２に結合せる外部連結
用マイクロストリツプ線路Ｌ１１が形成されてい
る。

更に主面１ｂ上に於て、コプレナ線路Ｌ５の導
体３８の右端部下に対応する領域より右下方に線
Ｘ４上の位置迄比較的小なる幅を以つて延長せる
導体３３と、コプレナナ線路Ｌ６の導体２０の右
端部下に対応する領域より右上方に線Ｘ４上の位
置迄比較的小なる幅の導体３４と、導体３３及び
３４の遊端と連接して線Ｘ４上に比較的小なる幅
を以つて右方に線Ｙ７上に位置迄延長せる導体３
５とが形成され、而して導体３３を中心導体、主
面１ａ上のコプレナ線路Ｌ５の導体１９を接地導
体とし、そしてコプレナ線路Ｌ５に結合せるマイ
クロストリツプ線路Ｌ１２が、又導体３４を中心
導体、主面１ａ上のコプレナ線路Ｌ６の導体２２
を接地導体とし、そしてコプレナ線路Ｌ６に結合
せるマイクロストリツプ線路Ｌ１３が、更に導体
３５を中心導体、主面１ａ上の導体１９乃至２２
を接地導体とし、そしてストリツプ線路Ｌ１２及
びＬ１３に結合せるマイクロストリツプ線路Ｌ１
４が形成され、之等ストリツプ線路Ｌ１２，Ｌ１
３及びＬ１４を以つて外部連結用マイクロストリ
ツプ線路Ｌ１５が形成されている。

更に主面１ａ上のコプレナ線路Ｌ５の導体３８
の右端部と、それに対向せる主面１ｂ上のストリ
ツプ線路Ｌ１２の導体３３の遊端部とが基板４の
厚さを横切つて延長せる短絡導体３６を以つて連
結され、又主面１ａ上のコプレナ線路Ｌ６の導体
２０の右端部と、それに対向せる主面１ｂ上のス
トリツプ線路Ｌ１３の導体３４の遊端部とが基板
４の厚さを横切つて延長せる短絡導体３７を以つ
て連結されている。この場合、短絡導体３６につ
いて、例えば、その一方の遊端部を、コプレナ線
路Ｌ５の導体３８の厚味を横切つて導体３８上に
僅かに突出させ、しかして、その突出端を覆つ
て、導体３８上に、半田を付し、また、短絡導体
３６の他方の遊端部を、ストリツプ線路Ｌ１２の
導体３３の厚味を横切つて導体３３上に僅かに突
出させしかして、その突出端を覆つて、導体３３
上に、半田を付すことによつて、短絡導体３６
を、誘電体基板４の主面１ａ側と主面１ｂ側との
間で、気密を保つように、誘電体基板４の厚さを
横切つて延長させる。また、短絡導体３７につい
ても、短絡導体３６について上述したと同様に、
その短絡導体３７を、誘電体基板４の主面１ｂ側
との間で、気密を保つように、誘電体基板４の厚
さを横切つて延長させる。

更に主面１ａに、その線Ｘ２，Ｘ６，Ｙ２及び
Ｙ６にて取囲まれている領域を覆うう気密封止用
パツケージ４０が配されている。

以上が本発明による高周波回路装置の第１の実
施例の構成であるが、斯る構成によれば、マイク
ロストリツプ線路Ｌ１０に高周波入力信号を供給
すれば、それがストリツプ線路Ｌ１に結合し、そ
して結合スロツト線路Ｌ２を介し、次いでスロツ
ト線路Ｌ３及びＬ４を介して夫々半導体ダイオー
ド素子２３及び２４に供給され、又マイクロスト
リツプ線路Ｌ１１に局部発振出力を供給すれば、
それが結合スロツト線路Ｌ２に結合し、そしてス
ロツト線路Ｌ３及びＬ４を介して夫々ダイオード
素子２３及び２４に供給されること明らかであ
り、従つて斯く高周波入力信号及び局部発振出力
を夫々ストリツプ線路Ｌ１０及びＬ１１に供給す
ればコプレナ線路Ｌ５及びＬ６にて中間周波出力
が得られ、又斯く中間周波出力が得られれば、そ
れがそれ等が夫々短絡導体３６及び３７を介して
ストリツプ線路Ｌ１２，Ｌ１３及びＬ１４による
ストリツプ線路Ｌ１５に得られ、而してこれをそ
のストリツプ線路Ｌ１５を介して外部に導出し得
ることから明らかである。

従つて第１図にて上述せる本発明の実施例の構
成によれば、誘電体基板４の主面１ａ上にスロツ
ト線路Ｌ１，Ｌ３及びＬ４、結合スロツト線路Ｌ
２、及びコプレナ線路Ｌ５及びＬ６が形成され、
且誘電体基板４の主面１ａ上にコプレナ線路Ｌ５
及びＬ６に連結せる半導体ダイオード素子２３及
び２４が配されて高周波混合回路が形成され、又
誘電体基板４の主面１ｂ上に高周波混合回路と結
合してそれを外部に連結して高周波混合回路に高
周波入力信号を供給する為のストリツプ線路Ｌ１
０の中心導体３１と、高周波混合回路と結合して
それを外部に連結して高周波混合回路に局部発振
出力を供給する為のストリツプ線路Ｌ１１の中心
導体３２と、高周波混混合回路と結合してそれを
外部に連結して外部に中間周波出力を供給する為
のストリツプ線路Ｌ１５（ストリツプ線路Ｌ１
２，Ｌ１３及びＬ１４よりなる）とが形成され、
而して誘電体基板４の主面１ａ上に、上述せる高
周波混合回路を形成せるスロツト線路Ｌ１，Ｌ３
及びＬ４、結合スロツト線路Ｌ２、及びコプレナ
線路Ｌ５及びＬ６と、半導体ダイオード素子２３
及び２４とを気密封止すべくパツケージ４０が配
され、一方、上述したストリツプ線路Ｌ１５が誘
電体基板４の厚さを横切つて延長している短絡導
体３６，３７を介して高周波混合回路に結合して
いるが、短絡導体３６，３７が、誘電体基板４の
主面１ａ側と主面１ｂ側との間で気密を保つよう
に、誘電体基板４の厚さを横切つて延長している
ので、半導体ダイオード素子２３及び２４はもと
より上述せる線路Ｌ１〜Ｌ６を気密保護してなる
構成を有するものである。

所でこの場合気密封止用パツケージとしての上
述せる気密封止をなす為のパツケージ４０が誘電
体基板４の一方の主面１ａ側に配され、一方高周
波回路としての上述せる高周波混合回路を外部に
連結する為の外部連結手段としてのストリツプ線
路Ｌ１０，Ｌ１１及びＬ１５の中心導体３１，３
２及び３３〜３５が基板４の他方の主面１ｂ側に
形成されているので、高周回路としての機能が、
冒頭にて前述せる従来の場合の如く高周波回路を
外部に連結する為の外部連結手段を気密封止用パ
ツケージ内によりその厚さをそれと絶縁せる態様
を以つて横切つて外部に延長せしめる為の構成を
要することなしに且外部連結用手段の特性インピ
ーダンスによつて高周波回路の動作に悪影響が与
えられるという懼れを実質的に有さずして、良好
に得られるという大なる特徴を有するものであ
る。

又上述せる本発明の実施例の構成によれば、そ
のパツケージ４０を導電性化することによつて、
及びパツケージ４０の内面に点線図示の如く電波
吸収材４１を配することにより、高周波回路より
発生する懼れのある不要輻射の外部への放射を有
効に阻止し得るものである。

尚上述に於ては高周波回路が高周波混合回路で
あるという高周波回路装置に本発明を適用した場
合の一例を述べたものであるが、詳細説明はこれ
を省略するもの、第３図及び第４図に示す如く誘
電体基板４の主面１ａ上に、導体５１とスロツト
５２を形成すべく配された導体５３とが形成され
て之等の導体５１及び５３とスロツト５２とを以
つて終端の短絡せるスロツト線路Ｌ３１が形成さ
れ、又主面１ａ上に、導体５４とスロツト５５を
形成すべく配された導体５６とが形成されてそれ
等導体５４及び５６とスロツト５５とを以つて終
端の短絡せるスロツト線路Ｌ３２が形成され、更
に主面１ａ上に線路Ｌ３１及びＬ３２を取囲む如
く導体５７が形成され、又主面１ａに、半導体ト
ランジスタ素子５８がそのソース電極をして線路
Ｌ３１及びＬ３２間の部に連結せしめた態様を以
つて配され、而してそのゲート電極が線路Ｌ３１
の導体５１及び５３に、ドレイン電極が線路Ｌ３
２の導体５４及び５６に連結され、更に主面１ａ
上に、直流阻止兼結合用容量素子５８′が、その
両電極を線路Ｌ３１及びＬ３２の導体５１，５
３，５４及び５６、及び導体５７に夫々連結せる
態様を以つて配され、又基板４の主面１ａ上に線
路Ｌ３１及びＬ３２、トランジスタ素子５８を気
密阻止すべくパツケージ５９が配され、一方基板
４の他の主面１ｂ上に、上側縁より線路Ｌ３１の
導体５１下の領域及び線路Ｌ３２の導体５６下の
領域迄夫々延長せる幅狭の導体６１及び６２と、
下側縁より線路Ｌ３２の導体５６下の領域及び線
路Ｌ３１の導体５１下の領域迄夫々延長せる幅狭
の動体６３及び６４とが形成され、而して導体５
１及び５７を接地導体、動体１を中心導体とする
ストリツプ線路Ｌ４１、導体５４，５６及び５７
を接地導体、動体６２を中心導体とするストリツ
プ線路Ｌ４２、導体５６及び５７を接地導体、導
体６２を中心導体とするストリツプ線路Ｌ４３、
及び導体５１，５３及び５７を接地導体、導体６
４を中心導体とするストリツプ線路Ｌ４４が形成
され、而して線路Ｌ４１及びＬ４３の遊端が夫々
短絡導体６５及び６６を以つて線路Ｌ３１の導体
５１及び線路Ｌ３２の導体５６に連結され、依つ
て線路Ｌ４１及びＬ４３、及び線路Ｌ３１及びＬ
３２を介してトランジスタ素子５８に所要のバイ
アス電源が供給された状態で、線路Ｌ４４及びＬ
３１を介してトランジスタ素子５８に高周波入力
信号を供給することにより、その増幅された出力
が線路Ｌ３２及びＬ４２を介して外部に導出され
るようになされているという、高周波回路が高周
波増幅回路であるという高周波回路に本発明を適
用した構成とすることも出来、而して斯くしても
第１図及び第２図にて上述せると同様の大なる特
徴が得られること明らかであろう。なお、本例の
場合も、上述した短絡動体６５及び６６が、第１
図及び第２図で上述した短絡導体３６及び３７と
同様に、誘電体基板４の主面１ａ側と主面１ｂ側
との間で気密を保つように、誘電体基板４の厚さ
を横切つて延長しているものである。

更に上述に於ては誘導体基板上に１つの高周波
回路が形成されている高周波回路装置に本発明を
適用した場合につき述べたが、第５図及び第６図
に概念的に示す如く誘電体基板４上に複数の高周
波回路が形成されている高周波回路装置にも本発
明を適用し得ること明らかであろう。

尚第５図及び第６図に於て、７１は高周波回路
を、７２はパツケージを、７３はストリツプ線路
Ｌ７３を構成せる中心導体を一般的に示すもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高周波回路装置の一例を
示す一部を切欠して示す略線的平面図、第２図は
その横断面図、第３図は本発明による高周波回路
の例を示す第１図の場合と同様の略線的平面図、
第４図はその横断面図、第５図本発明の更に他の
例を概念的に示す略線的平面図、第６図はその側
面図である。 図中４は誘電導体基版、５，７，８，１０，１
２，１３，１５，１７，１９，２０，２２，３
１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３
８，５１，５３，５４，５６，５７，６１，６
２，６３及び４３は導体、６，９，１１，１４，
１６，１８，２１，５２及び５５はスロツト、２
３及び２４はダイオード素子、４０，５９及び７
２はパツケージ、４１は電波吸収材、５８はトラ
ンジスタ素子、５８′は直流阻止兼結合容量素
子、７１は高周波回路、Ｌ１，Ｌ４，Ｌ３１及び
Ｌ３２はスロツト線路、Ｌ２及びＬ３は結合スロ
ツト線路、Ｌ５及びＬ６はコプレナ線路、Ｌ１
０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４及びＬ１５
はマイクロストリツプ線路、Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ
４４及びＬ７３はストリツプ線路を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体基板の第１の主面上に、スロツト線路
   結合スロツト線路及びコプレナ線路の何れか１つ
   又は複数でなる高周波回路形成用線路が形成さ
   れ、且上記誘電体基板の第１の主面上に、上記高
   周波回路に連結せる半導体素子が配されて、高周
   波回路が形成され、 上記誘電体基板の第２の主面上に、上記高周波
   回路と結合して、上記周波高周回路を外部に連結
   する為の、外部連結用マイクロストリツプ線路を
   構成する中心導体が形成され、 上記誘電体基板の第１の主面上に、上記周波回
   路及び上記半導体素子を気密封止すべく、パツケ
   ージが配されている事を特徴とする高周波回路装
   置。