WO2022220176A1 - 電子素子収容用パッケージ及び電子装置 - Google Patents

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/085—Coaxial-line/strip-line transitions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/06—Coaxial lines

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic element housing package and an electronic device.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2007-123950 discloses a high-frequency signal converter including a coaxial line positioned on a wall and a flat substrate connected to the coaxial line on the side of the wall.
  • the electronic device housing package includes: a base body having a wall and an accommodating portion surrounded by the wall; a coaxial line positioned on the wall; a signal line connected to the coaxial line on the side of the wall, the coaxial line has a pin terminal projecting from the wall,
  • the signal line includes an insulating plate having a first surface and a second surface located opposite to the first surface, a signal conductor located on the first surface and connected to the pin terminal, and the signal including a first ground conductor located on the first surface with the conductor sandwiched therebetween, and a second ground conductor located on the second surface;
  • the signal line has a first section, a second section and a third section from the coaxial line side, the width of the signal conductor in the second section is constant, is equal to or less than the width of the signal conductor in the first section, and is wider than the width of the signal conductor in the central portion of the third section; In the second section, the spacing between the signal conductor and the first ground conductor is constant, narrower than
  • the second section is located on the opposite side of the coaxial line from the position where the tip portions of the pin terminals overlap when viewed from the direction perpendicular to the first surface, and is located at the distance H between the signal conductor and the second ground conductor. It is a section having a length of 1/3 to 3/2 times.
  • An electronic device includes: the electronic element housing package; an electronic element housed in the electronic element housing package; Prepare.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electronic element housing package and an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a plan view showing an electronic device housing package and an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. It is a cross-sectional perspective view which shows the part of the transmission line of the package for electronic element accommodation of embodiment.
  • It is a top view which shows the transmission line of embodiment.
  • 5 is a graph showing reflection characteristics of transmission lines of the embodiment and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 5 is a graph showing transmission characteristics of transmission lines of the embodiment and Comparative Examples 1 to 3
  • 3 is a plan view showing a transmission line of Comparative Example 1;
  • FIG. 8 is a plan view showing a transmission line of Comparative Example 2;
  • FIG. 11 is a plan view showing a transmission line of Comparative Example 3;
  • FIG. 4 is a plan view showing a first example of a transmission line of an embodiment in which the length of the second section is changed;
  • FIG. 10 is a plan view showing a second example of the transmission line of the embodiment in which the length of the second section is changed;
  • 9 is a graph showing reflection characteristics of a transmission line with a shortened second section;
  • 9 is a graph showing transmission characteristics of a transmission line with a shortened second section;
  • 7 is a graph showing reflection characteristics of a transmission line with a longer second section;
  • 7 is a graph showing transmission characteristics of a transmission line with a longer second section;
  • It is a figure which shows the top view which shows the modification 1 of the transmission line of embodiment.
  • 9 is a graph showing reflection characteristics of Modification 1 of the transmission line of the embodiment; 9 is a graph showing transmission characteristics of Modification 1 of the transmission line of the embodiment; It is a cross-sectional perspective view which shows the modification 2 of the transmission line of embodiment. 9 is a graph showing reflection characteristics of Modification 2 of the transmission line of the embodiment; 9 is a graph showing transmission characteristics of Modification 2 of the transmission line of the embodiment;
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing an electronic device housing package and an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electronic device housing package and the electronic device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1A shows a cross section along the arrow AA line of FIG. 1B.
  • FIG. 1B shows a configuration in which the lid 5 is omitted.
  • An electronic device 100 includes an electronic element housing package 1 and an electronic element 6 housed in a housing portion 3 of the electronic element housing package 1 .
  • the electronic device 6 is a device that inputs and/or outputs a high-frequency signal, and is, for example, a semiconductor laser device that converts a high-frequency electrical signal into an optical signal.
  • the electronic element 6 may be an LN (LiNbO 3 ) element that modulates the laser light passing through the optical waveguide with a high-frequency electrical signal.
  • the electronic element 6 is not particularly limited as long as it is an element that inputs and/or outputs a high frequency signal.
  • the electronic device housing package 1 includes a base body 4 having a wall 2 and a housing portion 3 surrounded by the wall 2, a coaxial line 10 positioned on the wall 2, and a signal line positioned on the side of the wall 2. 20 and a lid body 5 that closes the opening of the housing portion 3 .
  • the substrate 4 may be made of metal.
  • the signal line 20 is positioned inside the wall 2 (on the housing portion 3 side), but may be positioned outside the wall 2 .
  • a configuration in which the coaxial line 10 and the signal line 20 are combined will be referred to as a "transmission line".
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing the transmission path portion of the electronic element housing package of the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing the transmission line of the embodiment.
  • the coaxial line 10 includes an inner conductor 11 as a core wire, a dielectric 12 positioned around the inner conductor 11, and a cylindrical outer conductor 13 covering the inner conductor 11 radially outward. , and a pin terminal 11 a continuous with the inner conductor 11 and projecting from the dielectric 12 .
  • Pin terminal 11 a extends along the central axis of inner conductor 11 .
  • Dielectric 12 seals between inner conductor 11 and outer conductor 13 .
  • the coaxial line 10 is located in the wall 2 (specifically, the through hole 2h of the wall 2) and transmits high frequency signals between the inside and the outside of the housing portion 3.
  • the pin terminal 11a protrudes from the wall 2 to the outside of the wall 2 (toward the accommodating portion 3).
  • the signal line 20 is plate-shaped and includes an insulating plate 21 having a first surface S1 and a second surface S2, and a pin terminal 11a located on the first surface S1 and connected to the pin terminal 11a. It has a signal conductor 22, a first ground conductor 23 located on the first surface S1 with the signal conductor 22 interposed therebetween, and a second ground conductor 24 located on the second surface S2.
  • the first surface S1 is located on the opposite side of the second surface S2.
  • the insulating plate 21 is dielectric and may be ceramic.
  • the signal line 20 may be called a coplanar line with backside conductors.
  • the signal conductor 22, the first ground conductor 23 and the second ground conductor 24 are film conductors.
  • the second ground conductor 24 faces the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 and extends over the second surface S2.
  • the signal line 20 further has a plurality of via conductors 25 connecting the first ground conductor 23 and the second ground conductor 24 .
  • Each via conductor 25 extends from first surface S ⁇ b>1 to second surface S ⁇ b>2 of insulating plate 21 .
  • the upper ends of via conductors 25 are indicated by dashed lines, and via conductors 25 extend from first surface S1 to second surface S2 in a direction perpendicular to first surface S1.
  • the width and thickness of the signal conductor 22, the distance between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23, the distance between the signal conductor 22 and the second ground conductor 24, and the distance between the plurality of via conductors 25 depend on the frequency of the transmission signal, Also, it is set to match a predetermined impedance according to the dielectric constant of the insulating plate 21 .
  • the signal frequency is assumed to be in the 80 GHz band or higher.
  • the distance H between the signal conductor 22 and the second ground conductor 24 is 1/4 or less of the effective wavelength of the high frequency signal, and the distance between the plurality of via conductors 25 is 1/2 or less of the effective wavelength of the high frequency signal.
  • the periphery of the connection portion of the coaxial line 10 in the signal line 20 is a portion where the transmission form of the high-frequency signal changes.
  • the dimensions and shape of the spaced portion are different from those of other portions of the signal line 20 .
  • the signal line 20 has a first section U1, a second section U2 and a third section U3 from the coaxial line 10 side in the direction along the signal conductor 22 .
  • the first section U1 is a section from the end of the signal line 20 on the wall 2 side to the position where the tip of the pin terminal 11a overlaps when viewed from the direction perpendicular to the first surface S1.
  • the second section U2 is a section having a length of H/3 to 3H/2 on the opposite side of the coaxial line 10 from the position where the tip of the pin terminal 11a overlaps when viewed from the direction perpendicular to the first surface S1.
  • the third section U3 is a section from the end of the second section U2 opposite to the coaxial line 10 to the end of the signal line 20 opposite to the coaxial line 10 .
  • the length H is the distance between the signal conductor 22 and the second ground conductor 24 .
  • the tip portion of the pin terminal 11a means not only the exact tip of the pin terminal 11a but also a portion having a slight width from the tip to the root side.
  • the slight width may be of a length such that the influence exerted on the transmission characteristics of the high-frequency signal can be ignored, and corresponds to, for example, 1/16 or less of the effective wavelength ⁇ of the high-frequency signal.
  • the width wa3 of the signal conductor 22 is constant, and the spacing wb3 between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 is constant.
  • the portion adjacent to the second section U2 may be inclined or rounded so as to be continuous with the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 of the second section U2. That is, although the width wa3 of the signal conductor 22 is constant at the central portion U3c of the third section U3, the width wa3 of the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 is constant.
  • the interval wb3 is constant.
  • the width wa1 of the signal conductor 22 is greater than the width wa3 in the central portion U3c of the third section U3, and the spacing wb1 between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 is the spacing wb3 in the third section U3. greater than
  • the left and right sides ha1 and hb1 of the signal conductor 22 may include portions parallel to the longitudinal direction of the signal conductor 22.
  • the longitudinal direction of the signal conductor 22 means the direction along the centerline passing through the center of the width of the signal conductor 22 .
  • the two inner sides hc1 and hd1 of the first ground conductor 23 may include a portion parallel to the longitudinal direction of the signal conductor 22.
  • the width wa2 of the signal conductor 22 is constant, equal to or less than the width wa1 in the first section U1, and greater than the width wa3 in the third section U3. Further, in the second section U2, the spacing wb2 between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 is constant, smaller than the spacing wb1 in the first section U1, and larger than the interval wb3.
  • the left and right sides ha2 and hb2 of the signal conductor 22 are parallel to the longitudinal direction of the signal conductor 22 in the second section U2.
  • the longitudinal direction of the signal conductor 22 means the direction along the centerline passing through the center of the width of the signal conductor 22 .
  • two sides hc2 and hd2 inside the first ground conductor 23 are parallel to the longitudinal direction of the signal conductor 22. As shown in FIG.
  • the width wa2 of the signal conductor 22 in the second section U2 is smaller than the diameter w0 of the pin terminal 11a.
  • the width wa1 of the signal conductor 22 in the first section U1 may be smaller than the diameter w0 of the pin terminal 11a and may match the width wa2 in the second section U2.
  • the pin terminal 11a is joined mainly to the signal conductor 22 in the first section U1 via a conductive joining material e.
  • FIG. 4A is a graph showing reflection characteristics of transmission lines of the embodiment and Comparative Examples 1-3.
  • FIG. 4B is a graph showing transmission characteristics of transmission lines of the embodiment and Comparative Examples 1 to 3;
  • 5A to 5C are plan views showing transmission lines 81 to 83 of Comparative Examples 1 to 3, respectively.
  • the simulation results show that the transmission line of the electronic device housing package 1 according to the present embodiment has small reflection loss and insertion loss in a high frequency range such as 80 GHz. Good frequency characteristics with a small reflection coefficient and a large transmission coefficient can be obtained.
  • the width of the signal conductor 22 and the distance between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23, except for the section close to the starting end or the terminal end, are required for frequency characteristics. Spacing is restricted. Further, in the first section U1 to which the pin terminal 11a is connected, the shape and dimensions of the signal conductor 22 and the spacing between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 are adjusted in order to satisfy requirements such as frequency characteristics and strength. Constraints arise on the shape and size of the part.
  • the width of the signal conductor 22 in the first section U1 is greater than the width in the central portion U3c of the third section U3, and the distance between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 in the first section U1 is equal to that of the third section U3. It is designed to be larger than the spacing in the central portion U3c of U3.
  • the signal conductor 22 in the first section U1 and the third section U3, and the space between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 are the It has the same shape and dimensions as the embodiment.
  • the shape and dimensions of the signal conductor 22 and the space between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 are changed from those in the embodiment of FIG.
  • the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 of the second section U2 are tapered, so that the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 of the first section U1 and the third section U3 are tapered.
  • the transmission line 82 in FIG. 5B is an example in which the width of the signal conductor 22 is wide only at the portion connected to the pin terminal 11a, and the distance between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 is narrowed stepwise.
  • Comparative Example 2 the shape and dimensions of the side of the first ground conductor 23 facing the signal conductor 22 are the same as in the embodiment of FIG.
  • the width of the signal conductor 22 is widened from the first section U1 to the second section U2 similarly to the portion connected to the pin terminal 11a, and the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 are separated from each other.
  • the shape and dimensions of the signal conductor 22 are the same as in the embodiment of FIG.
  • the transmission lines of the electronic element housing package 1 of the embodiment have the shape and dimensions of the signal conductor 22 in the second section U2, and the signal conductor 22 and There is a difference in the shape and size of the spaced portion from the first ground conductor 23 .
  • the transmission line of the electronic element housing package 1 of the embodiment has a higher frequency of 80 GHz or the like than the transmission lines 81 to 83 of Comparative Examples 1 to 3. It has remarkably good frequency characteristics in the frequency domain.
  • FIG. 6A is a plan view showing a first example in which the length of the second section U2 is changed.
  • FIG. 6B is a plan view showing a second example of the transmission line of the embodiment in which the length of the second section is changed.
  • FIG. 7A is a graph showing reflection characteristics when the second section is shortened.
  • FIG. 7B is a graph showing transmission characteristics of a transmission line with a shortened second section.
  • FIG. 8A is a graph showing reflection characteristics when the second section is lengthened.
  • FIG. 8B is a graph showing transmission characteristics of a transmission line with a longer second section.
  • the length of the second section U2 is different, the frequency characteristics of the transmission line are also different.
  • the length of the second section U2 is (1/3) ⁇ H, (3/8) ⁇ H, (1/2) ⁇ H, (3/4)
  • the frequency characteristics of the transmission line when xH, 1 x H, (5/4) x H, and (3/2) x H are shown.
  • Length H is the distance between signal conductor 22 and second ground conductor 24 .
  • Modification 1 9A is a plan view showing Modification 1 of the transmission line of the embodiment.
  • FIG. 9B is a graph showing the reflection characteristics of Modification 1 of the transmission line of the embodiment;
  • FIG. 9C is a graph showing transmission characteristics of Modification 1 of the transmission line of the embodiment;
  • the signal line 20A of Modification 1 has stepped portions 221a and 221b where the width of the signal conductor 22 is narrowed stepwise at one end of the third section U3 (the side closer to the second section U2). have.
  • the signal line 20A of Modification 1 has a step portion 231a that narrows the distance between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 in a stepwise manner inside the first ground conductor 23 (on the side close to the signal conductor 22). 231b.
  • the second section U2 has a length of (1/3) ⁇ H to (3/2) ⁇ H without including the stepped portions 221a, 221b, 231a, and 231b.
  • the second section U2 is (1/3) ⁇ H ⁇ ( By having a length of 3/2) ⁇ H, it has good frequency characteristics as in the above-described embodiment.
  • FIG. 10A is a cross-sectional perspective view showing Modification 2 of the transmission line of the embodiment.
  • FIG. 10B is a graph showing reflection characteristics of Modification 2 of the transmission line of the embodiment;
  • FIG. 10C is a graph showing transmission characteristics of Modification 2 of the transmission line of the embodiment;
  • FIG. Modification 2 is an example in which the diameters of the inner conductor 11B and the pin terminal 11Ba of the coaxial line 10 are changed.
  • the example of FIG. 10A is an example in which the pin terminal 11Ba has the same diameter as the pin terminal 11a of the embodiment of FIG. 3, and the internal conductor 11B is thinner than the internal conductor 11 of the embodiment of FIG. That is, the diameter of the pin terminal 11Ba is larger than the diameter of the inner conductor 11.
  • modification 2a A configuration in which both the pin terminal 11Ba and the internal conductor 11B are thinner than the pin terminal 11a and the internal conductor 11 of the embodiment of FIG. 3 is referred to as Modified Example 2b.
  • the diameter or dielectric constant of the dielectric 12 is adjusted so that the impedance does not become mismatched in the coaxial line 10 when the diameter of the inner conductor 11B is changed.
  • the signal line 20 has the first section U1, the second section U2, and the third section U3 from the coaxial line 10 side.
  • the width wa2 of the signal conductor 22 in the second section U2 is constant, is equal to or less than the width wa1 of the signal conductor 22 in the first section U1, and is wider than the width wa3 of the signal conductor 22 in the third section U3.
  • the interval wb2 between the signal conductor 22 and the first ground conductor 23 in the second section U2 is constant, is narrower than the interval wb1 in the first section U1, and is narrower than the interval wb3 in the central portion U3c of the third section U3.
  • the second section U2 extends (1/3 ) ⁇ H to (3/2) ⁇ H. According to such a configuration, it is possible to realize good frequency characteristics with a small reflection coefficient and a large transmission coefficient in a high frequency range such as 80 GHz.
  • the width of the signal conductor 22 in the second section U2 is narrower than the width (diameter w0) of the pin terminal 11a.
  • the sides ha2 and hb2 on both sides of the signal conductor 22 in the second section U2 are parallel to the longitudinal direction of the signal conductor 22 .
  • the sides hc2 and hd2 of the first ground conductor 23 closer to the signal conductor 22 are parallel to the longitudinal direction of the signal conductor 22 .
  • the signal conductor 22 may be curved. In this case, both sides of the signal conductor 22 in the second section U2 and the side of the first ground conductor 23 closer to the signal conductor 22 may be curved in the same manner as the signal conductor 22 .
  • the diameter of the pin terminal 11Ba of the coaxial line 10 is larger than the diameter of the internal conductor 11B.
  • the electronic element housing package 1 by applying the electronic element housing package 1, it is possible to achieve good frequency characteristics in a high frequency range such as 80 GHz.
  • the present disclosure can be used for electronic element housing packages and electronic devices.

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Abstract

信号線路は同軸線路側から第１区間、第２区間及び第３区間を有しており、第２区間における信号導体の幅は、一定で、第１区間における信号導体の幅以下であり、かつ、第３区間の中央部における信号導体の幅よりも広く、第２区間において、信号導体と第１接地導体との間隔は、一定であり、第１区間における前記間隔よりも狭く、かつ、第３区間の中央部における前記間隔よりも広く、第２区間は、第１面に垂直な方向から見てピン端子の先端部が重なる位置から、同軸線路とは反対側に信号導体と第２接地導体との距離Ｈの１／３倍～３／２倍の長さを有する区間である。

Description

電子素子収容用パッケージ及び電子装置
　本開示は、電子素子収容用パッケージ及び電子装置に関する。
　特開２００７－１２３９５０号公報には、壁体に位置する同軸線路と、壁体の側方で同軸線路と接続された平面基板とを備えた高周波用信号変換器が示されている。
　本開示に係る電子素子収容用パッケージは、
　壁体と前記壁体に囲まれた収容部とを有する基体と、
　前記壁体に位置する同軸線路と、
　前記壁体の側方で前記同軸線路に接続される信号線路とを備え、
　前記同軸線路は前記壁体から突出したピン端子を有し、
　前記信号線路は、第１面と前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する絶縁板と、前記第１面に位置しかつ前記ピン端子と接続される信号導体と、前記信号導体を挟んで前記第１面に位置する第１接地導体と、前記第２面に位置する第２接地導体と、を含み、
　前記信号線路は、前記同軸線路側から第１区間、第２区間及び第３区間を有しており、
　前記第２区間における前記信号導体の幅は、一定であり、前記第１区間における前記信号導体の幅以下であり、かつ、前記第３区間の中央部における前記信号導体の幅よりも広く、
　前記第２区間において、前記信号導体と前記第１接地導体との間隔は、一定であり、前記第１区間における前記間隔よりも狭く、かつ、前記第３区間の中央部における前記間隔よりも広く、
　前記第２区間は、前記第１面に垂直な方向から見て前記ピン端子の先端部が重なる位置から、前記同軸線路とは反対側に前記信号導体と前記第２接地導体との距離Ｈの１／３倍～３／２倍の長さを有する区間である。
　本開示に係る電子装置は、
　上記の電子素子収容用パッケージと、
　前記電子素子収容用パッケージに収容された電子素子と、
　を備える。
本開示の実施形態に係る電子素子収容用パッケージ及び電子装置を示す断面図である。 本開示の実施形態に係る電子素子収容用パッケージ及び電子装置を示す平面図である。 実施形態の電子素子収容用パッケージの伝送路の部分を示す断面斜視図である。 実施形態の伝送路を示す平面図である。 実施形態及び比較例１～比較例３の伝送路の反射特性を示すグラフである。 実施形態及び比較例１～比較例３の伝送路の透過特性を示すグラフである。 比較例１の伝送路を示す平面図である。 比較例２の伝送路を示す平面図である。 比較例３の伝送路を示す平面図である。 第２区間の長さを変えた実施形態の伝送路の第１例を示す平面図である。 第２区間の長さを変えた実施形態の伝送路の第２例を示す平面図である。 第２区間を短くした伝送路の反射特性を示すグラフである。 第２区間を短くした伝送路の透過特性を示すグラフである。 第２区間を長くした伝送路の反射特性を示すグラフである。 第２区間を長くした伝送路の透過特性を示すグラフである。 実施形態の伝送路の変形例１を示す平面図を示す図である。 実施形態の伝送路の変形例１の反射特性を示すグラフである。 実施形態の伝送路の変形例１の透過特性を示すグラフである。 実施形態の伝送路の変形例２を示す断面斜視図である。 実施形態の伝送路の変形例２の反射特性を示すグラフである。 実施形態の伝送路の変形例２の透過特性を示すグラフである。
　以下、本開示の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１Ａは、本開示の実施形態に係る電子素子収容用パッケージ及び電子装置を示す断面図である。図１Ｂは、本開示の実施形態に係る電子素子収容用パッケージ及び電子装置を示す平面図である。図１Ａは図１Ｂの矢印Ａ－Ａ線における断面を示す。図１Ｂは蓋体５を省いた構成を示す。
　本開示の実施形態に係る電子装置１００は、電子素子収容用パッケージ１と、電子素子収容用パッケージ１の収容部３に収容された電子素子６とを備える。電子素子６は、高周波信号の入力及び出力の両方又は一方がなされる素子であり、例えば高周波の電気信号を光信号に変換する半導体レーザ素子である。また、電子素子６は、光導波路を通るレーザ光を高周波の電気信号によって変調するＬＮ（LiNbO3）素子であってもよい。その他、電子素子６は、高周波信号の入力及び出力の両方又は一方がなされる素子であれば、特に限定されない。
　電子素子収容用パッケージ１は、壁体２並びに壁体２に囲まれた収容部３を有する基体４と、壁体２に位置する同軸線路１０と、壁体２の側方に位置する信号線路２０と、収容部３の開口を塞ぐ蓋体５とを備える。基体４は金属製であってもよい。信号線路２０は、壁体２の内側（収容部３側）に位置するが、壁体２の外側に位置してもよい。以下、同軸線路１０と信号線路２０とを合わせた構成を「伝送路」と呼ぶ。
　図２は、実施形態の電子素子収容用パッケージの伝送路の部分を示す断面斜視図である。図３は、実施形態の伝送路を示す平面図である。
　同軸線路１０は、図２に示すように、芯線である内部導体１１と、内部導体１１の周囲に位置する誘電体１２と、内部導体１１の径方向外方を覆う筒状の外部導体１３と、内部導体１１に連続しかつ誘電体１２から突出するピン端子１１ａとを有する。ピン端子１１ａは内部導体１１の中心軸に沿って延在する。誘電体１２は、内部導体１１と外部導体１３との間を封止する。
　同軸線路１０は、壁体２（具体的には壁体２の貫通孔２ｈ）に位置し、収容部３の内側と外側との間で高周波信号を伝送する。ピン端子１１ａは、壁体２から壁体２の外方（収容部３側）へ突出する。
　信号線路２０は、図２及び図３に示すように、板状であり、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２を有する絶縁板２１と、第１面Ｓ１に位置しピン端子１１ａに接続される信号導体２２と、信号導体２２を挟んで第１面Ｓ１に位置する第１接地導体２３と、第２面Ｓ２に位置する第２接地導体２４とを有する。第１面Ｓ１は第２面Ｓ２の反対側に位置する。絶縁板２１は、誘電体であり、セラミックであってもよい。信号線路２０は、裏面導体付きのコプレーナ線路と呼んでもよい。
　信号導体２２、第１接地導体２３及び第２接地導体２４は、膜状導体である。第２接地導体２４は、信号導体２２及び第１接地導体２３と対向して第２面Ｓ２に広がる。
　信号線路２０は、さらに、第１接地導体２３と第２接地導体２４とを接続する複数のビア導体２５を有する。各ビア導体２５は、絶縁板２１の第１面Ｓ１から第２面Ｓ２に渡って延在する。図２では、ビア導体２５の上端部を破線で示しているが、ビア導体２５は第１面Ｓ１に垂直な方向に、第１面Ｓ１から第２面Ｓ２に渡って延在している。
　信号導体２２の幅と厚み、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔、信号導体２２と第２接地導体２４との距離、並びに、複数のビア導体２５の間隔は、伝送信号の周波数、並びに、絶縁板２１の比誘電率に応じて、所定のインピーダンスに整合するように設定される。信号の周波数としては、８０ＧＨｚ帯、あるいは当該周波数以上が想定される。信号導体２２と第２接地導体２４との距離Ｈは、高周波信号の実効波長の１／４以下であり、複数のビア導体２５の間隔は、高周波信号の実効波長の１／２以下である。
　一方、信号線路２０における同軸線路１０の接続部の周辺は、高周波信号の伝送形態が変わる部位であるため、当該部位における信号導体２２の寸法及び形状、並びに、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔部分の寸法及び形状は、信号線路２０の他の部位と異なる。
　図３に示すように、信号線路２０は、信号導体２２に沿った方向において同軸線路１０側から第１区間Ｕ１、第２区間Ｕ２及び第３区間Ｕ３を有する。
　第１区間Ｕ１は、信号線路２０の壁体２側の端から、第１面Ｓ１に垂直な方向から見てピン端子１１ａの先端部が重なる位置までの区間である。第２区間Ｕ２は、第１面Ｓ１に垂直な方向から見てピン端子１１ａの先端部が重なる位置から同軸線路１０とは反対側にＨ／３～３Ｈ／２の長さを有する区間である。第３区間Ｕ３は、第２区間Ｕ２の同軸線路１０とは反対側の端から信号線路２０の同軸線路１０とは反対側の端までの区間である。上記の長さＨは、信号導体２２と第２接地導体２４との距離である。ピン端子１１ａの先端部とは、ピン端子１１ａの厳密な先端だけでなく、先端から根元側に僅かな幅を有する部位を意味する。当該僅かな幅は、高周波信号の伝送特性に及ぼされる影響が無視できる程度の長さであってよく、例えば高周波信号の実効波長λの１／１６以下の長さに相当する。
　第３区間Ｕ３の主な範囲においては、信号導体２２の幅ｗａ３が一定で、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔ｗｂ３が一定である。ただし、信号線路２０の端に近い部分では、他の伝送路と接続されるために、信号導体２２及び第１接地導体２３の形状及び寸法が、第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃと異なってもよい。また、第３区間Ｕ３において、第２区間Ｕ２と隣接する部分は、第２区間Ｕ２の信号導体２２及び第１接地導体２３と連続するために、傾斜や丸みが付加されていてもよい。すなわち、第３区間Ｕ３の始端部及び終端部では一定とならないが、第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃにおいては、信号導体２２の幅ｗａ３が一定で、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔ｗｂ３が一定である。
　第１区間Ｕ１においては、信号導体２２の幅ｗａ１が第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃにおける幅ｗａ３よりも大きく、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔ｗｂ１が第３区間Ｕ３における間隔ｗｂ３よりも大きい。
　第１区間Ｕ１において、信号導体２２の左右の辺ｈａ１、ｈｂ１は、信号導体２２の長手方向と平行である部分を含んでもよい。信号導体２２の長手方向とは、信号導体２２の幅の中心を通る中心線に沿った方向を意味する。また、第１区間Ｕ１において、第１接地導体２３の内側（信号導体２２に近い側）の２つの辺ｈｃ１、ｈｄ１は、信号導体２２の長手方向と平行である部分を含んでもよい。
　第２区間Ｕ２においては、信号導体２２の幅ｗａ２が、一定であり、第１区間Ｕ１における幅ｗａ１以下であり、かつ、第３区間Ｕ３における幅ｗａ３よりも大きい。また、第２区間Ｕ２においては、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔ｗｂ２が、一定であり、第１区間Ｕ１における上記間隔ｗｂ１よりも小さく、第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃにおける上記間隔ｗｂ３よりも大きい。
　第２区間Ｕ２において、信号導体２２の左右の辺ｈａ２、ｈｂ２は、信号導体２２の長手方向に平行である。信号導体２２の長手方向とは、信号導体２２の幅の中心を通る中心線に沿った方向を意味する。また、第２区間Ｕ２において、第１接地導体２３の内側（信号導体２２に近い側）の２つの辺ｈｃ２、ｈｄ２は、信号導体２２の長手方向と平行である。
　第２区間Ｕ２の信号導体２２の幅ｗａ２は、ピン端子１１ａの径ｗ０よりも小さい。第１区間Ｕ１の信号導体２２の幅ｗａ１は、ピン端子１１ａの径ｗ０より小さくてもよく、第２区間Ｕ２における幅ｗａ２と一致していてもよい。
　ピン端子１１ａは主に第１区間Ｕ１における信号導体２２に導電性の接合材ｅを介して接合される。
　＜高周波特性＞
　図４Ａは、実施形態及び比較例１～３の伝送路の反射特性を示すグラフである。図４Ｂは、実施形態及び比較例１～比較例３の伝送路の透過特性を示すグラフである。図５Ａ～図５Ｃは、比較例１～比較例３の伝送路８１～８３をそれぞれ示す平面図である。
　図４の実施形態の特性線に示すように、シミュレーションの結果、本実施形態に係る電子素子収容用パッケージ１の伝送路は、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において、反射損失及び挿入損失が小さい、すなわち反射係数が小さく、透過係数が大きい良好な周波数特性が得られる。
　板状の信号線路２０（裏面導体付きのコプレーナ線路）においては、周波数特性の要求から、始端又は終端に近い区間を除いて、信号導体２２の幅及び信号導体２２と第１接地導体２３との間隔が制約される。また、ピン端子１１ａが接続される第１区間Ｕ１においては、周波数特性及び強度等の要求を満たすために、信号導体２２の形状及び寸法、並びに、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔部分の形状及び寸法には制約が生じる。すなわち、第１区間Ｕ１の信号導体２２の幅は、第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃにおける幅よりも大きく、第１区間Ｕ１における信号導体２２と第１接地導体２３との間隔は、第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃにおける間隔よりも大きく設計される。
　図５Ａ～図５Ｃの比較例の伝送路８１～８３は、第１区間Ｕ１と第３区間Ｕ３における信号導体２２、並びに、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔部分は、図３の実施形態と同様の形状及び寸法を有する。そして、第２区間Ｕ２において、信号導体２２並びに信号導体２２と第１接地導体２３との間隔部分の形状及び寸法を、図３の実施形態から変えている。
　図５Ａの伝送路８１は、第２区間Ｕ２の信号導体２２及び第１接地導体２３が、テーパーを有することで、第１区間Ｕ１の信号導体２２及び第１接地導体２３と第３区間Ｕ３の信号導体２２及び第１接地導体２３とを段無しに接続した例である。
　図５Ｂの伝送路８２は、信号導体２２の幅が、ほぼピン端子１１ａに接続される部分のみ広く、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔が階段状に狭くなる例である。比較例２では、第１接地導体２３における信号導体２２に対向する辺の形状及び寸法が、図３の実施形態と同様である。
　図５Ｃの伝送路８３は、第１区間Ｕ１から第２区間Ｕ２にかけて信号導体２２の幅を、ピン端子１１ａに接続される部分と同様に広くし、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔も、第２区間Ｕ２にかけて第１区間Ｕ１と同様に広くした例である。比較例３では、信号導体２２の形状及び寸法が、図３の実施形態と同様である。
　実施形態の電子素子収容用パッケージ１の伝送路は、比較例１～比較例３の伝送路８１～８３と比べて、第２区間Ｕ２における信号導体２２の形状及び寸法、並びに、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔部分の形状及び寸法に違いがある。
　図４Ａ及び図４Ｂのシミュレーション結果に示されるように、実施形態の電子素子収容用パッケージ１の伝送路は、比較例１～比較例３の伝送路８１～８３と比べても、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において顕著に良好な周波数特性を有する。
　＜第２区間Ｕ２の長さ＞
　図６Ａは、第２区間Ｕ２の長さを変えた第１例を示す平面図である。図６Ｂは、第２区間の長さを変えた実施形態の伝送路の第２例を示す平面図である。図７Ａは、第２区間を短くしたときの反射特性を示すグラフである。図７Ｂは、第２区間を短くした伝送路の透過特性を示すグラフである。図８Ａは、第２区間を長くしたときの反射特性を示すグラフである。図８Ｂは、第２区間を長くした伝送路の透過特性を示すグラフである。
　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第２区間Ｕ２の長さが異なると、伝送路の周波数特性にも違いが生じる。図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂは、第２区間Ｕ２の長さを（１／３）×Ｈ、（３／８）×Ｈ、（１／２）×Ｈ、（３／４）×Ｈ、１×Ｈ、（５／４）×Ｈ、（３／２）×Ｈとしたときの伝送路の周波数特性を示す。長さＨは、信号導体２２と第２接地導体２４との距離である。
　図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、第２区間Ｕ２の長さは（１／３）×Ｈ～（３／２）×Ｈのときに良好な周波数特性が得られ、また、第２区間Ｕ２の長さは（１／２）×Ｈ～１×Ｈのときにより良好な周波数特性が得られる。
　（変形例１）
　図９Ａは、実施形態の伝送路の変形例１を示す平面図である。図９Ｂは、実施形態の伝送路の変形例１の反射特性を示すグラフである。図９Ｃは、実施形態の伝送路の変形例１の透過特性を示すグラフである。変形例１の信号線路２０Ａは、図９Ａに示すように、第３区間Ｕ３の一端部（第２区間Ｕ２に近い側）において信号導体２２の幅が階段状に狭くなる段部２２１ａ、２２１ｂを有する。さらに、変形例１の信号線路２０Ａは、第１接地導体２３の内側（信号導体２２に近い側）に、信号導体２２と第１接地導体２３との間隔を階段状に狭くする段部２３１ａ、２３１ｂを有する。
　変形例１の信号線路２０Ａにおいて、第２区間Ｕ２は、段部２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂを含まずに、（１／３）×Ｈ～（３／２）×Ｈの長さを有する。
　図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、信号線路２０Ａは、第３区間Ｕ３に段部２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂを有していても、第２区間Ｕ２が（１／３）×Ｈ～（３／２）×Ｈの長さを有することで、上述した実施形態と同様に良好な周波数特性を有する。
　＜変形例２＞
　図１０Ａは、実施形態の伝送路の変形例２を示す断面斜視図である。図１０Ｂは、実施形態の伝送路の変形例２の反射特性を示すグラフである。図１０Ｃは、実施形態の伝送路の変形例２の透過特性を示すグラフである。変形例２は、同軸線路１０の内部導体１１Ｂ及びピン端子１１Ｂａの径を変更した例である。図１０Ａの例は、ピン端子１１Ｂａを図３の実施形態のピン端子１１ａと同一径とし、内部導体１１Ｂを図３の実施形態の内部導体１１よりも細くした例である。すなわち、ピン端子１１Ｂａの径が内部導体１１の径より大きい。この構成を変形例２ａと記す。また、ピン端子１１Ｂａ及び内部導体１１Ｂの両方を、図３の実施形態のピン端子１１ａ及び内部導体１１よりも細くした構成を変形例２ｂと記す。なお、変形例２ａ、２ｂでは、内部導体１１Ｂの径の変更に伴って、同軸線路１０においてインピーダンスが不整合とならないように、誘電体１２の径又は比誘電率を調整している。
　図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、ピン端子１１Ｂａ及び内部導体１１Ｂの径を小さくした変形例２ｂにおいても、８０ＧＨｚ等の高周波領域で良好な周波数特性が得られる。また、変形例２ａのように、ピン端子１１Ｂａの径を内部導体１１Ｂの径よりも大きくすることで、８０ＧＨｚ等の高周波領域で、図３の実施形態及び変形例２ｂと比較してより良好な周波数特性が得られる。
　以上のように、本実施形態の電子素子収容用パッケージ１によれば、信号線路２０は、同軸線路１０側から第１区間Ｕ１、第２区間Ｕ２及び第３区間Ｕ３を有しており、第２区間Ｕ２における信号導体２２の幅ｗａ２が、一定であり、第１区間Ｕ１における信号導体２２の幅ｗａ１以下であり、かつ、第３区間Ｕ３における信号導体２２の幅ｗａ３よりも広い。さらに、第２区間Ｕ２における信号導体２２と第１接地導体２３との間隔ｗｂ２は、一定であり、第１区間Ｕ１における間隔ｗｂ１よりも狭く、かつ、第３区間Ｕ３の中央部Ｕ３ｃにおける間隔ｗｂ３よりも広い。そして、第２区間Ｕ２は、絶縁板２１の第１面Ｓ１に垂直な方向から見て、同軸線路１０のピン端子１１ａの先端部が重なる位置から同軸線路１０とは反対側に（１／３）×Ｈ～（３／２）×Ｈの長さを有する。このような構成によれば、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において、反射係数が小さく、透過係数が大きい良好な周波数特性を実現することができる。
　さらに、本実施形態の電子素子収容用パッケージ１によれば、第２区間Ｕ２における信号導体２２の幅が、ピン端子１１ａの幅（径ｗ０）よりも狭い。このような構成によれば、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において、より良好な周波数特性を実現することができる。
　さらに、本実施形態の電子素子収容用パッケージ１によれば、第２区間Ｕ２における信号導体２２の両側の辺ｈａ２、ｈｂ２が、信号導体２２の長手方向に平行である。加えて、第１接地導体２３の信号導体２２に近い方の辺ｈｃ２、ｈｄ２が、信号導体２２の長手方向に平行である。このような構成によれば、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において、より良好な周波数特性を実現することができる。なお、信号導体２２は、カーブしている構成であってもよく、その場合、第２区間Ｕ２における信号導体２２の両側の辺、並びに、第１接地導体２３の信号導体２２に近い方の辺は、信号導体２２と同様にカーブした構成としてもよい。
　さらに、変形例２ａの電子素子収容用パッケージ１によれば、同軸線路１０のピン端子１１Ｂａの径が内部導体１１Ｂの径よりも大きい。このような構成により、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において、より良好な周波数特性を実現することができる。
　さらに、本実施形態の電子装置１００によれば、電子素子収容用パッケージ１が適用されることで、８０ＧＨｚ等の高い周波数領域において良好な周波数特性を実現することができる。
　以上、本開示の実施形態について説明した。しかし、本開示の電子素子収容用パッケージ及び電子装置は、上記実施形態に限られるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　本開示は、電子素子収容用パッケージ及び電子装置に利用できる。
　１　電子素子収容用パッケージ
　２　壁体
　３　収容部
　４　基体
　５　蓋体
　６　電子素子
　１０　同軸線路
　１１、１１Ｂ　内部導体
　１２　誘電体
　１３　外部導体
　１１ａ、１１Ｂａ　ピン端子
　ｗ０　ピン端子の径
　２０　信号線路
　２１　絶縁板
　Ｓ１　第１面
　Ｓ２　第２面
　２２　信号導体
　２３　第１接地導体
　２４　第２接地導体
　２５　ビア導体
　ｅ　接合材
　Ｕ１　第１区間
　Ｕ２　第２区間
　Ｕ３　第３区間
　ｗａ１、ｗａ２、ｗａ３　信号導体の幅
　ｗｂ１、ｗｂ２、ｗｂ３　信号導体と第１接地導体との間隔
　ｈａ１、ｈｂ１、ｈｃ１、ｈｄ１、ｈａ２、ｈｂ２、ｈｃ２、ｈｄ２　辺
　１００　電子装置

Claims (5)

  1. 　壁体と前記壁体に囲まれた収容部とを有する基体と、
    　前記壁体に位置する同軸線路と、
    　前記壁体の側方で前記同軸線路に接続される信号線路とを備え、
    　前記同軸線路は前記壁体から突出したピン端子を有し、
    　前記信号線路は、第１面と前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する絶縁板と、前記第１面に位置しかつ前記ピン端子と接続される信号導体と、前記信号導体を挟んで前記第１面に位置する第１接地導体と、前記第２面に位置する第２接地導体と、を含み、
    　前記信号線路は、前記同軸線路側から第１区間、第２区間及び第３区間を有しており、
    　前記第２区間における前記信号導体の幅は、一定であり、前記第１区間における前記信号導体の幅以下であり、かつ、前記第３区間の中央部における前記信号導体の幅よりも広く、
    　前記第２区間において、前記信号導体と前記第１接地導体との間隔は、一定であり、前記第１区間における前記間隔よりも狭く、かつ、前記第３区間の中央部における前記間隔よりも広く、
    　前記第２区間は、前記第１面に垂直な方向から見て前記ピン端子の先端部が重なる位置から、前記同軸線路とは反対側に前記信号導体と前記第２接地導体との距離Ｈの１／３倍～３／２倍の長さを有する区間である電子素子収容用パッケージ。
  2. 　前記第２区間における前記信号導体の幅は、前記ピン端子の幅よりも狭い、
    　請求項１記載の電子素子収容用パッケージ。
  3. 　前記第２区間における前記信号導体の両側の辺が、前記信号導体の長手方向に平行であり、
    　前記第２区間における前記第１接地導体の前記信号導体に近い方の辺が、前記信号導体の長手方向に平行である、
    　請求項１又は請求項２に記載の電子素子収容用パッケージ。
  4. 　前記同軸線路は、更に、前記ピン端子に連続する内部導体と、前記内部導体の周囲に位置する誘電体とを含み、
    　前記ピン端子の径が、前記内部導体の径よりも大きい、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子素子収容用パッケージ。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子素子収容用パッケージと、
    　前記収容部に収容された電子素子と、
    　を備える電子装置。
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