JP2005123894A - High frequency multichip module board - Google Patents
High frequency multichip module board Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005123894A JP2005123894A JP2003356692A JP2003356692A JP2005123894A JP 2005123894 A JP2005123894 A JP 2005123894A JP 2003356692 A JP2003356692 A JP 2003356692A JP 2003356692 A JP2003356692 A JP 2003356692A JP 2005123894 A JP2005123894 A JP 2005123894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- conductor layer
- signal line
- ground conductor
- ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49113—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting different bonding areas on the semiconductor or solid-state body to a common bonding area outside the body, e.g. converging wires
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3011—Impedance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
Description
本発明は、高周波用マルチチップモジュール基板に関する。 The present invention relates to a high-frequency multichip module substrate.
従来、マイクロ波やミリ波といった高周波信号を伝送する伝送線路構造を有する高周波用配線基板(高周波用マルチチップモジュール基板)に、光学素子やスイッチング素子などの複数のチップ状の高周波対応素子を実装して集積化する高周波用マルチチップモジュールが知られている。高周波用マルチチップモジュールの正常動作(信号品質確保)には、高周波用マルチチップモジュール基板における伝送線路の特性インピーダンスを適正化することが重要である。伝送線路の特性インピーダンスは回路要素の幾何学的構造に依存する。そこで、伝送線路として信号ラインと接地導体層とによるマイクロストリップライン構造の組み込みが図られている。マイクロストリップラインを構成できる部分においては、接地導体層に対する信号ラインの特性インピーダンスを、例えば50Ωや75Ωに設計することができる。 Conventionally, a plurality of chip-shaped high-frequency compatible elements such as optical elements and switching elements are mounted on a high-frequency wiring board (high-frequency multichip module board) having a transmission line structure for transmitting high-frequency signals such as microwaves and millimeter waves. A multi-chip module for high frequency that is integrated with each other is known. For normal operation of the high-frequency multichip module (to ensure signal quality), it is important to optimize the characteristic impedance of the transmission line in the high-frequency multichip module substrate. The characteristic impedance of the transmission line depends on the geometric structure of the circuit elements. Therefore, the incorporation of a microstrip line structure using a signal line and a ground conductor layer as a transmission line has been attempted. In the portion where the microstrip line can be formed, the characteristic impedance of the signal line with respect to the ground conductor layer can be designed to be, for example, 50Ω or 75Ω.
上述のマイクロストリップラインを構成できない部分においては他の構造によるインピーダンス適正化が図られている。例えば、多層基板における層間接続導体(層間ビア)による層間信号ライン接続部分において、接地電位とされる第1及び第2導体部材を接続導体の左右対称位置に配置してインピーダンス適正化を図るものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a portion where the above-described microstrip line cannot be formed, impedance optimization by another structure is achieved. For example, in an interlayer signal line connection portion by an interlayer connection conductor (interlayer via) in a multilayer board, the first and second conductor members that are set to the ground potential are arranged at symmetrical positions of the connection conductor to optimize the impedance. It is known (see, for example, Patent Document 1).
また、上述の層間接続導体(層間ビア)が信号周波数の波長との関係から長すぎる場合の対応として、層間接続体を2分割して接地導体層を挿入するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上述した特許文献に示されるような高周波用マルチチップモジュール基板においては、特性インピーダンスの適正化について述べられているが、高周波用マルチチップモジュールという観点から言及されていない。すなわち、高周波用マルチチップモジュールを親基板に実装する場合の端子構造や、高周波用マルチチップモジュール基板に集積効率良く複数のチップを実装する回路構造の観点から、回路要素の幾何学的構造を考慮して特性インピーダンスの適正化を図る必要がある。 However, in the high-frequency multichip module substrate as shown in the above-mentioned patent document, optimization of characteristic impedance is described, but it is not mentioned from the viewpoint of a high-frequency multichip module. In other words, the geometric structure of the circuit elements is taken into consideration from the viewpoint of the terminal structure when the multichip module for high frequency is mounted on the parent substrate and the circuit structure for mounting a plurality of chips efficiently on the multichip module substrate for high frequency. Therefore, it is necessary to optimize the characteristic impedance.
本発明は、上記課題を解消するものであって、高周波信号伝送特性に優れ、チップを集積効率良く実装でき、また親基板への実装が容易な高周波用マルチチップモジュールを実現できる高周波用マルチチップモジュール基板を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and is a high-frequency multichip capable of realizing a high-frequency multichip module that is excellent in high-frequency signal transmission characteristics, can be mounted on a chip efficiently, and can be easily mounted on a parent substrate. An object is to provide a module substrate.
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、誘電体材料からなる誘電体基板と、この誘電体基板の一方の面に設けられたチップ接続用の高周波用信号ラインと、前記信号ラインの設けられた面とは異なる誘電体基板の面に設けられた接地導体層と、親基板への実装用の信号端子及び接地端子とを有し、前記信号ラインと信号端子とは信号接続部材によって電気的に接続され、前記接地導体層と接地端子とは電気的に接続して接地電位とされ、前記信号ラインと接地導体層とは対をなして高周波信号伝送用のマイクロストリップラインを構成して成る高周波用マルチチップモジュール基板において、前記接地導体層に電気的に接続された接地柱を有し、前記接地柱は、前記信号接続部材と略平行に配置され、前記信号端子と接地端子とは、前記誘電体基板の略同一面に配置されていることを特徴とする高周波用マルチチップモジュール基板である。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a dielectric substrate made of a dielectric material, a high-frequency signal line for chip connection provided on one surface of the dielectric substrate, and the signal line. A grounding conductor layer provided on a surface of a dielectric substrate different from the surface provided with a signal terminal and a grounding terminal for mounting on a parent substrate, the signal line and the signal terminal being a signal connection member The ground conductor layer and the ground terminal are electrically connected to a ground potential, and the signal line and the ground conductor layer are paired to constitute a microstrip line for high-frequency signal transmission. A multi-chip module substrate for high frequency comprising: a grounding column electrically connected to the grounding conductor layer, wherein the grounding column is disposed substantially parallel to the signal connection member, and the signal terminal and the grounding terminal Is Serial is a high-frequency multi-chip module substrate, characterized in that it is arranged in substantially the same plane of the dielectric substrate.
請求項2の発明は、請求項1に記載の高周波用マルチチップモジュール基板において、前記接地柱に接続された調整板をさらに備え、前記調整板は前記信号ラインの配置された前記誘電体基板の面と略同一面に配置されていることを特徴とする。
ものである。
The invention of
Is.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の高周波用マルチチップモジュール基板において、前記信号接続部材を接続している部分の信号ラインの線幅が、マイクロストリップラインを構成している部分の信号ラインの線幅よりも広いものである。 According to a third aspect of the present invention, in the high frequency multichip module substrate according to the first or second aspect, the line width of the signal line connecting the signal connection members constitutes a microstrip line. It is wider than the line width of the signal line in the part.
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の高周波用マルチチップモジュール基板において、前記信号接続部材の断面の外周長が、前記接地導体層に近づくにつれて短くなるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the multi-chip module substrate for high frequency according to any one of the first to third aspects, an outer peripheral length of a cross section of the signal connection member becomes shorter as approaching the ground conductor layer. is there.
請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の高周波用マルチチップモジュール基板において、前記接地柱が、信号接続部材の周囲に複数本配置されているものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the high frequency multichip module substrate according to any one of the first to fourth aspects, a plurality of the grounding pillars are arranged around the signal connection member.
請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の高周波用マルチチップモジュール基板において、前記誘電体基板は、2層以上の誘電体材料層からなり、前記接地導体層が、前記信号ラインを配置した面と前記接地端子及び信号端子を配置した面との間に配置され、前記信号接続部材は、前記接地導体層によって囲まれているものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the high-frequency multichip module substrate according to any one of the first to fifth aspects, the dielectric substrate comprises two or more dielectric material layers, and the ground conductor layer is The signal line is disposed between the surface on which the signal line is disposed and the surface on which the ground terminal and the signal terminal are disposed, and the signal connection member is surrounded by the ground conductor layer.
請求項7の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の高周波用マルチチップモジュール基板において、前記接地柱が、前記誘電体基板の外周面に配置されているものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the high-frequency multichip module substrate according to any one of the first to fifth aspects, the grounding pillar is disposed on an outer peripheral surface of the dielectric substrate.
請求項8の発明は、誘電体材料からなる誘電体ベースと、この誘電体ベースの表面に設けられたチップ接続用の高周波用信号ラインと、接地導体層と、親基板への実装用の信号端子及び接地端子とを有し、前記信号ラインと接地導体層が、誘電体ベースを挟んで対をなして対向配置されて成る高周波用マルチチップモジュール基板において、前記信号ラインは、互いに略垂直に位置する信号ライン端部と信号ライン中央部とを有し、前記接地導体層は、互いに略垂直に位置する接地導体層端部と接地導体層中央部とを有し、前記信号ライン中央部と接地導体層中央部の対、及び前記信号ライン端部と接地導体層端部の対は、それぞれマイクロストリップラインを形成し、前記信号端子は、前記信号ライン端部に接続され、前記接地端子は、前記接地導体層端部に接続され、前記信号端子と接地端子とは、前記誘電体ベース表面の略同一面に配置されていることを特徴とする高周波用マルチチップモジュール基板である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a dielectric base made of a dielectric material, a high frequency signal line for chip connection provided on the surface of the dielectric base, a ground conductor layer, and a signal for mounting on a parent substrate. A high-frequency multichip module substrate having a terminal and a ground terminal, wherein the signal line and the ground conductor layer are arranged to face each other across a dielectric base, and the signal lines are substantially perpendicular to each other. A signal line end portion and a signal line center portion, and the ground conductor layer has a ground conductor layer end portion and a ground conductor layer center portion positioned substantially perpendicular to each other, and the signal line center portion; The pair of the ground conductor layer center portion and the pair of the signal line end portion and the ground conductor layer end portion respectively form a microstrip line, the signal terminal is connected to the signal line end portion, and the ground terminal is ,Previous Is connected to the ground conductor layer end, the signal terminals and the ground terminal, a high-frequency multi-chip module substrate, characterized in that it is arranged in substantially the same plane of the dielectric base surface.
請求項9の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の高周波用マルチチップモジュール基板上に、入力信号に応じて光信号を発光する発光素子と、前記発光素子の光信号を受光して光起電力を発生する受光素子と、前記受光素子の光起電力がゲート・ソース間に印加されてドレイン・ソース間のインピーダンスが変化する出力用半導体素子と、前記発光素子を実装する発光素子用回路パターンと、前記受光素子を実装する受光素子用回路パターンとを備え、前記基板上に設けられた信号ラインが第1の信号ラインと第2の信号ラインとから成り、前記出力用半導体素子が前記信号ライン間に実装され、該出力用半導体素子のドレイン・ソース間のインピーダンス変化により前記信号ライン間の線路が開閉されることを特徴とする半導体リレーである。 According to a ninth aspect of the present invention, a light emitting element that emits an optical signal according to an input signal on the high frequency multichip module substrate according to any one of the first to eighth aspects, and an optical signal of the light emitting element. A light receiving element that receives a photoelectromotive force by receiving light, an output semiconductor element in which an impedance between the drain and the source changes when a photoelectromotive force of the light receiving element is applied between a gate and a source, and the light emitting element are mounted A circuit pattern for a light emitting element and a circuit pattern for a light receiving element for mounting the light receiving element, wherein a signal line provided on the substrate includes a first signal line and a second signal line, A semiconductor element is mounted between the signal lines, and the line between the signal lines is opened and closed by a change in impedance between the drain and source of the output semiconductor element. A relay.
請求項1の発明によれば、信号端子と接地端子が略同一面に集約して配置されているので、信号端子及び接地端子を用いて高周波用マルチチップモジュール基板を親基板に容易に実装することできる。また、高周波信号伝送用の信号ラインと信号端子を電気的に接続する信号接続部材に略平行に接地柱を配置して信号接続部材部分の特性インピーダンスが調整されているので、信号伝送線路の特性インピーダンスの不整合が軽減され、高周波信号の波形品質の劣化を軽減することができる。また、信号伝送ラインの特性インピーダンスが、接地柱、及び信号ラインの設けられた面とは異なる面に設けられた接地導体層によって適正化されるので、信号ラインの設けられた面には接地導体層がなく集積効率良くチップを実装することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the signal terminals and the ground terminals are concentrated on the same surface, the high frequency multichip module substrate is easily mounted on the parent substrate using the signal terminals and the ground terminals. I can. In addition, the characteristic impedance of the signal connection member portion is adjusted by arranging a grounding pillar substantially parallel to the signal connection member that electrically connects the signal line and signal terminal for high-frequency signal transmission. Impedance mismatch is reduced, and deterioration of the waveform quality of the high-frequency signal can be reduced. In addition, since the characteristic impedance of the signal transmission line is optimized by the grounding pillar and the grounding conductor layer provided on a surface different from the surface provided with the signal line, the grounding conductor is provided on the surface provided with the signal line. There is no layer, and the chip can be mounted with high integration efficiency.
請求項2の発明によれば、信号ラインと略同一面に配置され接地柱に接続された調整板が、マイクロストリップライン構造の信号ラインから信号接続部材へと線路構造が変化するときの線路の特性インピーダンス増を抑制し、また高周波信号の伝達モードの変化による反射を低減するので、信号ラインを通過する高周波信号の波形劣化を低減できる。 According to the second aspect of the present invention, the adjustment plate arranged substantially on the same plane as the signal line and connected to the grounding pillar is used for the line when the line structure changes from the signal line of the microstrip line structure to the signal connection member. Since the increase in characteristic impedance is suppressed and the reflection due to the change in the transmission mode of the high frequency signal is reduced, the waveform deterioration of the high frequency signal passing through the signal line can be reduced.
請求項3の発明によれば、信号ラインの線幅拡大部分が上述の調整板と同様に、特性インピーダンス増加抑制に寄与するので、上記同様の効果が得られる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、信号接続部材とこれに略平行に配置した接地柱との間隔が、接地導体層に近づくほど広くなり、従って信号接続部材と接地柱との高周波的結合が弱まるので、信号接続部材が接地導体層に近付くほど信号接続部材と接地導体層との高周波的結合が強まる傾向を打ち消すことができ、信号接続部材の特性インピーダンスの変化を抑えて略一定にすることができ、特性インピーダンスが変化することによる信号波形品質の劣化を抑制できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the distance between the signal connection member and the grounding pillar disposed substantially parallel thereto increases as it approaches the grounding conductor layer, and therefore the high-frequency coupling between the signal connection member and the grounding pillar is weakened. Therefore, the tendency that the high frequency coupling between the signal connection member and the ground conductor layer becomes stronger as the signal connection member approaches the ground conductor layer can be canceled, and the change in the characteristic impedance of the signal connection member can be suppressed to be substantially constant. It is possible to suppress deterioration of signal waveform quality due to change in characteristic impedance.
請求項5の発明によれば、信号接続部材と平行に配置した接地柱によって、上記の効果をより効果的に実現できる。すなわち、信号接続部材と接地柱の間の電界が分散され、より安定して高周波信号を通過させることができ、また、接地柱によるシールド効果が増して信号接続部材が外乱から受ける影響を小さくできる。
According to invention of
請求項6の発明によれば、複数の接地柱を信号接続部材の周囲に配置する場合よりも全体を小さくした導体構造で高周波用マルチチップモジュール基板を構成して、上記同様の効果を奏することができる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、MID(Molded Interconnected Device)工法等により誘電体基板の外周面に面的な配線パターンとして接地柱を高密度に形成でき、内部に3次元的な導体構造を構成するよりも小型化した高周波用マルチチップモジュール基板を実現できる。
According to the invention of
請求項8の発明によれば、信号端子と接地端子の直近までマイクロストリップライン構造の高周波線路を構成して信号ラインに高周波信号を通過させたときの波形品質の劣化を抑えることができ、かつ、親基板に実装しやすい端子構造を有する高周波用マルチチップモジュール基板を実現できる。MID等の工法を用いて高周波用マルチチップモジュール基板を安価、かつ容易に形成することができる。
According to the invention of
請求項9の発明によれば、マイクロストリップラインを構成している信号ラインの部分だけでなく、信号端子付近まで特性インピーダンスの整合が可能であり、高周波信号の波形品質の劣化の少ない半導体リレーを実現できる。 According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor relay capable of matching the characteristic impedance not only to the signal line portion constituting the microstrip line but also to the vicinity of the signal terminal and causing little deterioration of the waveform quality of the high frequency signal. realizable.
以下、本発明の一実施形態に係る高周波用マルチチップモジュール基板について、図面を参照して説明する。図1(a)(b)は親基板に実装した状態の高周波用マルチチップモジュール基板1を示し、図1(b)(c)は同モジュール基板下面の端子構造を示す。高周波用マルチチップモジュール基板1は、誘電体材料からなる誘電体基板2と、この誘電体基板2の一方の面(上面)に設けられたチップ接続用の高周波用信号ライン3と、信号ライン3の設けられた面とは異なる誘電体基板の面(下面)に設けられた接地導体層4と、親基板5への実装用の信号端子31及び接地端子41とを有し、信号ライン3と信号端子31とは信号接続部材6によって電気的に接続され、接地導体層4と接地端子41とは電気的に接続して接地電位とされ、信号ライン3と接地導体層4とは対をなして高周波信号伝送用のマイクロストリップラインを構成している。
Hereinafter, a high-frequency multichip module substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B show the high-frequency
このように構成された高周波用マルチチップモジュール基板1は、さらに、接地導体層4に電気的に接続された接地柱7を有し、接地柱7は、信号接続部材6と略平行に配置され、接地柱7には調整板8が接続され、調整板8は信号ライン3の配置された誘電体基板2の面と略同一面に配置されており、また、信号端子31と接地端子41とは、誘電体基板2の略同一面(下面)に配置されている。
The high-frequency
上述の高周波用マルチチップモジュール基板1において、信号接続部材6及び接地柱7は、スルーホール形状になっており、それぞれ誘電体基板2を貫通して設けられている。また、高周波用マルチチップモジュール基板1は、信号端子31と接地端子41を親基板5に設けられた配線パターン51,52にそれぞれ、はんだ53等により接続されて、実装される。また、高周波用マルチチップモジュール基板1の上面には、抵抗、コイル、コンデンサ、半導体素子等のチップ素子が実装され(不図示)、高周波用マルチチップモジュールが形成される。
In the above-described high-frequency
高周波用マルチチップモジュール基板1の各構成要素の機能及び作用について説明する。信号ライン3と接地導体層4はマイクロストリップラインを構成しているので、信号ライン3の接地導体層4に対する特性インピーダンスを任意の値、例えば50Ωや75Ωに設計することができる。また、信号接続部材6と接地柱7は、互いに略平行に配設されているので、信号接続部材6と接地柱7の間の距離、又は信号接続部材6や接地柱7の太さを変更することで、信号接続部材6の接地柱7に対する特性インピーダンスを所望の値に設計することができる。
The function and operation of each component of the high-frequency
ところで、信号ライン3の信号接続部材6の付近と対向する部分には、信号端子31と接地導体層4との絶縁を保つため、接地導体層4が配置されていないため、信号ライン3の信号接続部材6の付近にはマイクロストリップラインを形成することができない。従って、この信号ライン3の信号接続部材6の付近について何らかの処置を施さない限り、対向する接地された導体がないので、特性インピーダンスがマイクロストリップラインの特性インピーダンスより高くなる。そこで、高周波用マルチチップモジュール基板1では、信号ライン3と信号端子31を電気的に接続する信号接続部材6に略平行に接地柱7を配置することによって、信号接続部材6部分の特性インピーダンスが調整されている。
By the way, since the
また、信号ライン3と略平行になるように調整板8を配置することで信号ライン3の信号接続部材6付近の特性インピーダンスを、調整板8を加えない状態よりも低くして、マイクロストリップライン部分の特性インピーダンスの値に近づけるように調整されている。また、この調整板8によって、高周波信号の伝達モードの変化による反射を低減することができ、線路構造の変化部分における高周波信号の反射による波形劣化を低減することができる。
Further, by arranging the adjusting
上述の各作用を総合すると以下の効果が得られる。高周波用マルチチップモジュール基板1に流入出する高周波信号(例えば、略500MHz以上)は、例えば、親基板5の配線パターン51から流入し、信号端子31、信号接続部材6(設置柱7による特性インピーダンス調整)、信号接続部材6付近の信号ライン(調整板8による特性インピーダンス調整)、信号ライン(マイクロストリップ構造による特性インピーダンス調整)からなる一連の信号伝送線路を流れ、同様の構成の信号伝送線路を逆に辿って他の信号端子から流出する。このように、伝送線路の各部の特性インピーダンスが調整されて、インピーダンス不整合が軽減されているので、高周波信号の波形品質の劣化を軽減することができ、高周波信号伝送特性に優れ高周波用マルチチップモジュール基板1が実現される。
The following effects can be obtained by combining the above actions. A high-frequency signal (for example, approximately 500 MHz or more) flowing into and out of the high-frequency
また、上記の構成によると信号端子と接地端子を略同一面に集約して配置できる。その結果、高周波用マルチチップモジュール基板1を容易に親基板5に実装することができる。高周波用マルチチップモジュール基板1の親基板5への実装には、例えば、通常の表面実装型のはんだリフロー工程を用いることができる。
Further, according to the above configuration, the signal terminal and the ground terminal can be concentrated and arranged on substantially the same plane. As a result, the high-frequency
さらに、上述の一連の信号伝送線路の特性インピーダンスを適正化する手段が、接地柱7、及び信号ライン3の設けられた面とは異なる面に設けられた接地導体層4等であるので、信号ラインの設けられた誘電体基板の上面を有効に用いることができ、集積効率良くチップを実装することができる。
Furthermore, since the means for optimizing the characteristic impedance of the series of signal transmission lines is the
次に、高周波用マルチチップモジュール基板の他の例を説明する。図2(a)(b)は信号ラインの構成が前述のものと異なる高周波用マルチチップモジュール基板を示す。この高周波用マルチチップモジュール基板1の信号ライン3は、信号接続部材6を接続している部分において、マイクロストリップラインを構成している部分の線幅よりも広い線幅を有している。また、調整板8は、前出の図1に示した物より小型になっている。このように、信号ライン3の信号接続部材6付近の線幅を広くすることによって、調整板と同等の効果が得られ、信号ライン3の信号接続部材6付近の特性インピーダンスを低くしてマイクロストリップラインの特性インピーダンスとほぼ同程度にすることができる。つまり、各部分での特性インピーダンスの不整合を軽減することができる。
Next, another example of the high-frequency multichip module substrate will be described. FIGS. 2A and 2B show a high-frequency multichip module substrate having a signal line configuration different from that described above. The
次に、高周波用マルチチップモジュール基板のさらに他の例を説明する。図3(a)(b)は信号接続部材の構成が前述までのものと異なる高周波用マルチチップモジュール基板を示す。この高周波用マルチチップモジュール基板1の信号接続部材6は、信号接続部材の断面の外周長が、接地導体層4に近づくほど短い形状(図の例では逆円錐形状)になっている。また、設置導体層4に電気的に接続された2つの接地端子41が信号端子31を挟んで配置されると共に、各接地端子41に接地柱7が電気的に接続されている。各接地柱7の上端には、調整板8が設けられている。
Next, still another example of the high-frequency multichip module substrate will be described. FIGS. 3A and 3B show a multi-chip module substrate for high frequency in which the configuration of the signal connection member is different from that described above. The
上述のように、信号接続部材6と接地柱7を略平行に配置することで、信号接続部材6の特性インピーダンスを下げて、マイクロストリップ線路における特性インピーダンスに合わせるように設計できるようになるが、信号接続部材6が接地導体層4に近づくほど、信号接続部材6と接地導体層4との高周波的結合が強くなり、特性インピーダンスが下がり過ぎてしまう。そこで、接地導体層4に近いほど信号接続部材6を細く、信号接続部材6の断面の外周長を短くする(すなわち、信号接続部材6と接地柱7との距離を大きくする)ことによって、接地導体層4近傍における信号接続部材6の特性インピーダンス低下が抑制され、略一定の特性インピーダンス特性が実現される。このように、信号接続部材6の特性インピーダンスを略一定に保てるので、特性インピーダンスが変化することによる波形品質の劣化を軽減できる。
As described above, by arranging the
また、信号接続部材6と接地柱7とが互いに1本ずつであって、いわゆるスロットラインに近い形状となる線路を、2つの接地柱7により信号接続部材6を挟んで配置することで信号接続部材6の部分をいわゆるコプレーナ型の伝送線路に近い形状にでき、より安定な状態で信号接続部材に高周波信号を通過させることができる。接地柱7を3本以上として信号接続部材6の周囲に配置した場合、その部分の高周波伝送線路形状が同軸線路の形状に近くなり、特性インピーダンス設定が容易となる。さらに、信号接続部材6の両側に接地柱7を配置することは、信号接続部材6が外乱の影響を受けにくくする効果がある。
Further, a
次に、高周波用マルチチップモジュール基板のさらに他の例を説明する。図4(a)(b)は接地導体層を信号ラインに近づけて接地導体層で信号接続部材を囲んだ構造の高周波用マルチチップモジュール基板を示す。この高周波用マルチチップモジュール基板1の誘電体基板2は、2層の誘電体材料層21、22から構成され、接地導体層4が、信号ライン3を配置した面と信号端子31及び接地端子41を配置した面との間にある誘電体材料21、22の接合面に配置され、信号接続部材6が、接地導体層4に設けられた開口4aを貫通して設けられている。従って、信号接続部材6は接地導体層4によって囲まれた状態になっている。
Next, still another example of the high-frequency multichip module substrate will be described. 4A and 4B show a high-frequency multichip module substrate having a structure in which the ground conductor layer is brought close to the signal line and the signal connection member is surrounded by the ground conductor layer. The
さらに、接地導体層4と接地端子41は、誘電体材料層22を貫通する接地接続部材42によって接続され、接地導体層4の上部には接続部材42に連続する位置に誘電体材料層21を貫通する接地柱7が接続され、接地柱7の上端には調整板8が設けられている。接地接続部材42と接地柱7は、信号接続部材6に略平行な略一直線上に配置されている。なお、接地導体層4の形状は、前出のいずれかの図に示した接地導体層に限られず、例えば、所定の特性インピーダンスが得られる場合には、図4(b)に示すように、信号ラインの直下付近の狭い範囲に設ける形状であってもよい。
Further, the
上記構成によれば、信号接続部材6を接地導体(すなわち接地導体層)で取り囲むことができ、接地端子41の数を増やすことがないので、複数の接地柱7を信号接続部材6の周囲に配置する(図3参照)場合よりも、全体を小さくした導体構造で高周波用マルチチップモジュール基板1を構成して同様の効果を得ることができる。また、信号端子31及び接地端子41を配置する面と接地導体層4の配置面とを分離することで、高周波用マルチチップモジュール基板の厚みによる設計上の制約を受けることなく接地導体層4を配置できるのでマイクロストリップラインの設計自由度が増す。つまり、より広範囲の形状及び種類の多層基板に対して、上述の特性インピーダンス適正化の構造を適用することができる。
According to the above configuration, the
次に、高周波用マルチチップモジュール基板のさらに他の例を、図5(a)(b)に示す。この高周波用マルチチップモジュール基板は、前出の図4に示したものと信号接続部材6の形状が異なったものである。すなわち、接地導体層4で囲まれている信号接続部材6の断面の外周長が一定ではなく、接地導体層4に近づくほど短くなっている。信号接続部材6は、接地導体層4の開口4a部分において細く、くびれた構造になっているので、この部分で信号接続部材6と接地導体層4(及び接地柱7)との距離が大きくなり、信号接続部材6が接地導体層4に近づくことによる特性インピーダンスの低下を抑制でき、より効果的に特性インピーダンスの適正化を図ることができる。
Next, still another example of the high-frequency multichip module substrate is shown in FIGS. This high-frequency multichip module substrate is different from that shown in FIG. 4 in the shape of the
次に、高周波用マルチチップモジュール基板のさらに他の例を説明する。図6(a)(b)は信号接続部材を誘電体基板の外周面に設けた構造の高周波用マルチチップモジュール基板を示す。この高周波用マルチチップモジュール基板1において、信号ライン3,調整板8,接地導体層4、信号端子31、及び接地端子41は前出の図1に示したものと同様に誘電体基板2の表面に設けられているが、信号接続部材6と接地柱7は、誘電体基板2の内部ではなく誘電体基板2の外周面に導体パターンとして形成されている。
Next, still another example of the high-frequency multichip module substrate will be described. 6A and 6B show a high-frequency multichip module substrate having a structure in which signal connection members are provided on the outer peripheral surface of a dielectric substrate. In this
この構成において、接地柱7は、信号接続部材6と略平行に配置されており、接地柱7と信号接続部材6との間の距離を変更することで、信号接続部材6の(接地柱7に対する)特性インピーダンスを設定することができる。また、信号ライン3の信号接続部材6に接続されている付近と対向する誘電体基板2の反対側表面には接地導体層4がなく、代わりに信号端子31と接地端子41があり、従ってマイクロストリップラインが形成されていない。そこで、上述した同様の理由で(調整板8を加えない状態では信号ライン3の信号接続部材6付近の特性インピーダンスが高くなるのを抑制して、マイクロストリップライン部分の特性インピーダンスの大きさと合わせる)、信号ライン3と略平行になるように調整板8を配置して、特性インピーダンスを下げる調整が行われる。その結果、前述と同様に、(1)信号接続部材6と、(2)信号ライン3の信号接続部材6が接続される付近と、(3)信号ライン3のマイクロストリップラインを構成する部分との、それぞれの特性インピーダンスをほぼ同程度に揃えることができ、高周波信号がマルチチップモジュールを通過するときの波形品質の劣化を軽減することができる。
In this configuration, the
また、図6に示した高周波用マルチチップモジュール基板1は、MID(MoldedInterconnected Device)等の工法を用いて、誘電体材料の外周に、信号接続部材6や接地柱7等の導体を面的な配線パターンとして高密度に形成できる。従って、誘電体基板内部に3次元的な導体構造を構成するよりも小型化した高周波用マルチチップモジュール基板を実現できる。
In addition, the high-frequency
次に、高周波用マルチチップモジュール基板のさらに他の例を図7に示す。図7に示す高周波用マルチチップモジュール基板1は、前出の図6(a)〜(e)に示した高周波用マルチチップモジュール基板1における接地導体層4を誘電体基板2の内部に設けたものである。2つの誘電体層21,22及び接地接続部材42と接地柱7の配置、機能、及び作用は、前出の図4や図6に示した高周波用マルチチップモジュール基板1について説明したものと同様である。ただ、接地接続部材42、接地柱7、及び信号接続部材6等の層間接続導体の構造が、スルーホールを略半分に割った状態で誘電体基板2の端面に設けられている端面スルーホールである点が前述のものと異なっている。
Next, still another example of the multichip module substrate for high frequency is shown in FIG. The high-frequency
この端面スルーホールを有する高周波用マルチチップモジュール基板1の製造には、通常のスルーホールを挟んで両側に一体形成された複数の高周波用マルチチップモジュール基板1を、スルーホール部分で切断して個片化する工法が用いられる。従って、このような高周波用マルチチップモジュール基板1は、通常の多層基板材料と同じ基板材料を用いて作ることが可能であり、材料による制限が少なく、マイクロストリップライン等の高周波線路の設計の自由度が大きいという利点がある。
In manufacturing the high-frequency
次に、本発明の一実施形態に係るさらに他の高周波用マルチチップモジュール基板、及び半導体リレーについて、図8乃至図10を参照して説明する。まずモジュール基板についてを説明し、その後、半導体リレーについて説明する。この高周波用マルチチップモジュール基板11は、誘電体材料からなる誘電体ベース20と、この誘電体ベース20の表面に設けられたチップ接続用の高周波用信号ライン3A,3Bと、接地導体層4と、親基板(不図示)への実装用の信号端子31及び接地端子41とを有し、信号ライン3A,3Bと接地導体層4が、誘電体ベース20を挟んで対をなして対向配置され、信号端子31が、信号ライン端部(後述)3cに接続され、接地端子41が、接地導体層端部(後述)4cに接続され、信号端子31と接地端子41とは、誘電体ベース20表面の略同一面に配置されている。
Next, still another high-frequency multichip module substrate and semiconductor relay according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the module substrate will be described, and then the semiconductor relay will be described. The high-frequency
さらに、信号ライン3A,3Bと接地導体層4の細部について述べる。信号ライン3A,3Bと接地導体層4は誘電体ベース20を挟んで対向しており、信号ライン3A、3Bと接地導体層4は対をなしてマイクロストリップラインを構成している。信号ライン3A,3Bは、それぞれ信号ライン中央部3aと信号ライン屈曲部3bと信号ライン端部3c4cとから構成されている。信号ライン屈曲部3bは、信号ライン中央部3aと信号ライン端部3cとの間に位置している。また、接地導体層4は、接地導体層中央部4aと接地導体層屈曲部4bと接地導体層端部4cとから構成されている。接地導体層屈曲部4bは、接地導体層中央部4aと接地導体層端部4cとの間に位置している。
Further, details of the
そして、信号ライン屈曲部3bと接地導体層屈曲部4bは、略同心円状に屈曲している。信号ライン端部3cは、信号ライン中央部3aと略垂直に位置している。接地導体層端部4cは、接地導体層中央部4aと略垂直に位置している。信号ライン端部3cと接地導体層端部4cとの間の距離は、信号ライン中央部3aと接地導体層中央部3aとの間の距離と略同一である。信号ライン屈曲部3bと接地導体層屈曲部4bとの間の距離は、信号ライン中央部3aと接地導体層中央部4aとの間の距離と略同一である。
The signal line
従って、信号ライン3A、3Bと接地導体層4(及び誘電体基板20)とで構成されているマイクロストリップラインは、略同一断面構造となっており、その特性インピーダンスは全長にわたって略一定の値となっている。また、このような構成によると、信号ライン3A,3Bと接地導体層4で構成する高周波伝送路の特性インピーダンスを所望の値、例えば75Ωや50Ωに設計することができる。高周波伝送路の全長にわたって(信号ライン中央部3a、信号ライン屈曲部3b、信号ライン端部3c)、略一様なマイクロストリップラインが形成されているので、高周波信号の波形品質が劣化し難い構造になっている。
Therefore, the microstrip line composed of the
このような、高周波用マルチチップモジュール基板11は、MID等の工法を用いることにより製造可能である。すなわち、MID工法によると、平板基板を積層する通常の基板工法と異なり、信号ライン屈曲部3bや接地導体層屈曲部4bの構造を容易に形成することが可能である。そこで、前出の図1に示した高周波用マルチチップモジュール基板1における信号接続部材6及び接地柱7と調整板8に代わるものとして、信号ライン端部3cと接地導体層端部4cを設けることが可能であり、さらに、これらの信号ライン端部3cと接地導体層端部4cはマイクロストリップラインを構成するように形成することができる。このように、信号ライン端部3cに信号端子31を直接接続でき、また、接地導体層端部4cに接地端子41を信号接地部材や接地柱を用いることなく直接接続することができるので、親基板に接続するための端子部に至るまでマイクロストリップラインを延長して、高周波用マルチチップモジュール基板11における高周波信号の波形品質の劣化を抑えることができる。さらに加えて、親基板に実装しやすい端子構造を保持した高周波用マルチチップモジュール基板11を実現できる。
Such a high-frequency
次に、上述の高周波用マルチチップモジュール基板11を半導体リレーに適用した例を説明する。上記の高周波用マルチチップモジュール基板11(図8)上には、入力信号に応じて光信号を発光する発光素子P1と、発光素子P1の光信号を受光して光起電力を発生する受光素子P2と、受光素子P2の光起電力がゲート・ソース間に印加されてドレイン・ソース間のインピーダンスが変化する出力用半導体素子(例えば、MOSFET)M1,M2と、発光素子P1を実装する発光素子用回路パターン13、14と、受光素子P2を実装する受光素子用回路パターン15,16が備えられている。また、発光素子用回路パターン13、14には、それぞれ親基板に電気接続するための入力端子17,18が接続されている。図10(a)に示すように、発光素子P1と受光素子P2は、ともに透明樹脂により封止され、その表面は、光を遮断する外部薄膜24によって覆われている。さらに、図10(b)に示すように、外部封止部材25が、透明樹脂を覆った外部薄膜24と、出力用半導体素子M1、M2と、信号ライン3A、3Bと、を一体に封止(パッケージング)して、高周波用半導体リレー12が形成される。以下に、上述の各素子の実装形態、及び半導体リレー12の動作について説明する。
Next, an example in which the above-described high-frequency
まず、上述の各素子の実装形態について説明する(図8参照)。発光素子P1は、発光ダイオードとして表裏に電極を有している。その裏面電極は、導電性ボンディング材によって発光素子用回路パターン13に電気接続され、表面電極はワイヤW1によって発光素子用回路パターン14に電気接続されている。
First, the mounting form of each element described above will be described (see FIG. 8). The light emitting element P1 has electrodes on both sides as a light emitting diode. The back electrode is electrically connected to the light emitting
受光用素子P2は、裏面にソース用電極、表面にゲート用電極を有している。裏面のソース用電極は、導電性ボンディング材によって受光素子用回路パターン(ソース用パターン)15に電気接続され、受光素子P2の表面のゲート用電極は、ワイヤW2によって受光素子用回路パターン(ゲート用パターン)16に電気接続されている。 The light receiving element P2 has a source electrode on the back surface and a gate electrode on the front surface. The source electrode on the back surface is electrically connected to the light receiving element circuit pattern (source pattern) 15 by a conductive bonding material, and the gate electrode on the surface of the light receiving element P2 is connected to the light receiving element circuit pattern (for gate) by the wire W2. Pattern) 16 is electrically connected.
MOSFETからなる出力用半導体素子M1,M2は、裏面にドレイン電極、表面にゲート電極及びソース電極を有している。裏面の各ドレイン電極は、導電性ボンディング材によって信号ライン3A,3Bに電気接続され、表面の各ゲート電極は、ゲートワイヤW5,W6によって受光素子用回路パターン16に電気接続されている。また、出力用半導体素子M1表面のソース電極は、ソースワイヤW3によって受光素子用回路パターン15に電気接続されるとともに、ソースワイヤW4によって出力用半導体素子M2の表面のソース電極に電気接続されている。
The output semiconductor elements M1 and M2 made of MOSFET have a drain electrode on the back surface and a gate electrode and a source electrode on the surface. The drain electrodes on the back surface are electrically connected to the
発光素子P1と受光素子P2は光信号を効率良く授受できるように対向して配置されている。これらは透明樹脂で封止され、その透明樹脂の表面は光を遮断する外部薄膜24によって覆われている(図10)。透明樹脂を覆った外部薄膜24を含む誘電体基板20上の出力用半導体素子M1,M2及び各回路パターンの一部は、耐湿性及び遮光性を有する封止樹脂25で封止され、一体化したパッケージとして半導体リレー12が形成される。
The light emitting element P1 and the light receiving element P2 are arranged to face each other so that an optical signal can be exchanged efficiently. These are sealed with a transparent resin, and the surface of the transparent resin is covered with an external
次に、半導体リレー12の電気回路的な構成を、図11に示す回路図を参照して説明する。半導体リレー12の電気回路において、発光素子P1の発光部D1は、例えば、発光ダイオードである。受光用素子P2は、複数のフォトダイオード(受光部)D2を直列接続したフォトダイオードアレイと充放電制御回路9とを一体化して構成されている。充放電制御回路9はフォトダイオードアレイが光起電力を発生しているときに、その起電力によって出力用半導体(MOSFET)M1,M2の各ゲート・ソース電極間に効率よく電荷を充電できるよう制御する。また、充放電制御回路9は、フォトダイオードアレイが光起電力を発生していないときは、各ゲート・ソース電極間に充電された電荷の放電経路になる。
Next, the electrical circuit configuration of the
次に、上記構成された半導体リレー12の動作を説明する。引き続いて、図11の回路図を参照する。入力端子a(17:図8における入力端子17に対応、以下同様),b(18)間に入力信号が入力されると、発光素子P1の発光部D1が光信号を発光する。この発光信号は、受光素子P2の受光部D2によって受光される。受光部D2は、発光素子P1の発光した光信号を受光することにより、光起電力を発生する。光起電力は充放電制御回路9を介して、ゲート用端子c、ソース用端子dへと出力される。出力用半導体素子M1,M2のゲートf,eとソースs、s間に光起電力が印加されると、ゲート・ソース間が充電され、出力用半導体素子M1のドレインi・ソースs間、及び出力用半導体素子5のドレインh・ソースs間が導通する。従って、信号ラインi(3A),h(3B)間が導通する(リレー閉)。
Next, the operation of the
入力端子a(17),b(18)間に信号の入力がなくなると、発光素子P1が光信号を発光しなくなり、受光素子P2が光起電力を発生しなくなる。出力用半導体素子M1,M2のゲート・ソース間に充電されていた電荷が、充放電制御回路9を介して放電され、出力用半導体素子M1,M2のドレイン・ソース間が遮断され、信号ラインi(3A),h(3B)間が遮断される(リレー開)。このような半導体リレー12によれば、一方の信号端子から他方の信号端子までの全長にわたって特性インピーダンスの整合が可能であり、波形品質の劣化の少ない高周波信号の開閉を実現できる。
When there is no signal input between the input terminals a (17) and b (18), the light emitting element P1 does not emit an optical signal, and the light receiving element P2 does not generate photovoltaic power. The charge charged between the gate and source of the output semiconductor elements M1 and M2 is discharged through the charge / discharge control circuit 9, and the drain and source of the output semiconductor elements M1 and M2 are interrupted, and the signal line i (3A) and h (3B) are disconnected (relay open). According to such a
次に、本発明の一実施形態に係るさらに他の半導体リレーについて説明する。図12(a)(b)(c)は接地柱7と調整板8を備えた構造の伝送線路を有する半導体リレー13を示す(ただし、封止樹脂及び誘電体部分は不図示)。この半導体リレー13に用いられている高周波用マルチチップモジュール基板は、前出の図4に示したように、2つの誘電体材料層21,22間に接地導体層4を備え、また、接地接続部材42と接地柱7を略直線状に配置して備え、さらに接地柱7の先端には調整板8を備えており、マイクロストリップラインを構成している信号ライン3A、3Bの部分だけでなく、信号端子31付近まで特性インピーダンス整合が行われている。このモジュール基板に、上述の半導体リレー12と同様に、各素子を実装、封止して半導体リレーが形成される。半導体リレー13の回路構成及び回路動作は、上述の半導体リレー12と同様であり、高周波信号の波形品質の劣化の少ない半導体リレーが実現される。
Next, still another semiconductor relay according to an embodiment of the present invention will be described. 12A, 12B, and 12C show a
なお、上述した図1乃至図7において、基板全体を図示せずに端子部及び信号ラインに注目してこれらの主要部を含む部分のみを示して説明しているが、本発明はこのような主要部を有する高周波用マルチチップモジュール基板全体を含むものである。誘電体材料層や誘電体基板を貫通する信号接続部材、接地柱、接地接続部材等は、内面をめっきにより導体化したスルーホールであってもよく、また、貫通孔に導電性材料を充填して構成したものでものよい。また、接地接続部材と接地柱は必ずしも同一直線上に配置される必要はなく、また、同一断面形状である必要はない。また、本発明は、上記説明で示した構成の端子数や信号ライン数、実装できる素子数、モジュール基板形状等に限られることなく種々の変形が可能である。 In FIGS. 1 to 7 described above, the entire substrate is not shown, but only the portions including these main portions are shown by focusing on the terminal portions and signal lines. However, the present invention is not limited to this. The whole multi-chip module substrate for high frequency having a main part is included. The signal connection member, the grounding pillar, and the ground connection member that penetrate the dielectric material layer and the dielectric substrate may be through holes whose inner surfaces are made conductive by plating, and the through holes are filled with a conductive material. It may be configured. Further, the ground connection member and the ground pillar need not be arranged on the same straight line, and need not have the same cross-sectional shape. The present invention is not limited to the number of terminals, the number of signal lines, the number of elements that can be mounted, the shape of the module substrate, and the like, and can be variously modified.
1,11 高周波用マルチチップモジュール基板
2 誘電体基板
3,3A,3B 信号ライン
4 接地導体層
5 親基板
6 信号接続部材
7 接地柱
8 調整板
12,13 半導体リレー
20 誘電体ベース
21,22 誘電体材料層
31 信号端子
41 接地端子
3a 信号ライン中央部
3c 信号ライン端部
4a 接地導体層中央部
4c 接地導体層端部
P1 発光素子
P2 受光素子
M1,M2 出力用半導体素子
13,14 発光素子用回路パターン
15,16 受光素子用回路パターン
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記信号ラインと信号端子とは信号接続部材によって電気的に接続され、
前記接地導体層と接地端子とは電気的に接続して接地電位とされ、
前記信号ラインと接地導体層とは対をなして高周波信号伝送用のマイクロストリップラインを構成して成る高周波用マルチチップモジュール基板において、
前記接地導体層に電気的に接続された接地柱を有し、
前記接地柱は、前記信号接続部材と略平行に配置され、
前記信号端子と接地端子とは、前記誘電体基板の略同一面に配置されていることを特徴とする高周波用マルチチップモジュール基板。 A dielectric substrate made of a dielectric material, a high-frequency signal line for chip connection provided on one surface of the dielectric substrate, and a surface of the dielectric substrate different from the surface on which the signal line is provided A grounding conductor layer, a signal terminal and a grounding terminal for mounting on the parent substrate,
The signal line and the signal terminal are electrically connected by a signal connection member,
The ground conductor layer and the ground terminal are electrically connected to a ground potential,
In the multi-chip module substrate for high frequency formed by forming a microstrip line for high-frequency signal transmission by pairing the signal line and the ground conductor layer,
A grounding column electrically connected to the grounding conductor layer;
The grounding pillar is disposed substantially parallel to the signal connection member,
The multi-chip module substrate for high frequency, wherein the signal terminal and the ground terminal are disposed on substantially the same surface of the dielectric substrate.
前記接地導体層が、前記信号ラインを配置した面と前記接地端子及び信号端子を配置した面との間に配置され、
前記信号接続部材は、前記接地導体層によって囲まれていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の高周波用マルチチップモジュール基板。 The dielectric substrate comprises two or more dielectric material layers,
The ground conductor layer is disposed between the surface on which the signal line is disposed and the surface on which the ground terminal and the signal terminal are disposed;
The high-frequency multichip module substrate according to claim 1, wherein the signal connection member is surrounded by the ground conductor layer.
前記信号ラインと接地導体層が、誘電体ベースを挟んで対をなして対向配置されて成る高周波用マルチチップモジュール基板において、
前記信号ラインは、互いに略垂直に位置する信号ライン端部と信号ライン中央部とを有し、
前記接地導体層は、互いに略垂直に位置する接地導体層端部と接地導体層中央部とを有し、
前記信号ライン中央部と接地導体層中央部の対、及び前記信号ライン端部と接地導体層端部の対は、それぞれマイクロストリップラインを形成し、
前記信号端子は、前記信号ライン端部に接続され、
前記接地端子は、前記接地導体層端部に接続され、
前記信号端子と接地端子とは、前記誘電体ベース表面の略同一面に配置されていることを特徴とする高周波用マルチチップモジュール基板。 A dielectric base made of a dielectric material, a high-frequency signal line for chip connection provided on the surface of the dielectric base, a ground conductor layer, and a signal terminal and a ground terminal for mounting on the parent substrate are provided. And
In the high-frequency multichip module substrate in which the signal line and the ground conductor layer are arranged to face each other with a dielectric base interposed therebetween,
The signal line has a signal line end portion and a signal line center portion which are positioned substantially perpendicular to each other,
The ground conductor layer has a ground conductor layer end portion and a ground conductor layer center portion positioned substantially perpendicular to each other,
The signal line center and ground conductor layer center pair, and the signal line end and ground conductor layer end pair each form a microstrip line,
The signal terminal is connected to the signal line end,
The ground terminal is connected to the end of the ground conductor layer,
The multi-chip module substrate for high frequency, wherein the signal terminal and the ground terminal are disposed on substantially the same surface of the dielectric base surface.
入力信号に応じて光信号を発光する発光素子と、
前記発光素子の光信号を受光して光起電力を発生する受光素子と、
前記受光素子の光起電力がゲート・ソース間に印加されてドレイン・ソース間のインピーダンスが変化する出力用半導体素子と、
前記発光素子を実装する発光素子用回路パターンと、
前記受光素子を実装する受光素子用回路パターンとを備え、
前記基板上に設けられた信号ラインが第1の信号ラインと第2の信号ラインとから成り、前記出力用半導体素子が前記信号ライン間に実装され、該出力用半導体素子のドレイン・ソース間のインピーダンス変化により前記信号ライン間の線路が開閉されることを特徴とする半導体リレー。
On the high-frequency multichip module substrate according to any one of claims 1 to 8,
A light emitting element that emits an optical signal in response to an input signal;
A light receiving element that receives a light signal of the light emitting element and generates a photovoltaic force;
An output semiconductor element in which the photoelectromotive force of the light receiving element is applied between the gate and the source to change the impedance between the drain and the source; and
A light emitting element circuit pattern for mounting the light emitting element;
A light receiving element circuit pattern for mounting the light receiving element,
The signal line provided on the substrate is composed of a first signal line and a second signal line, the output semiconductor element is mounted between the signal lines, and between the drain and source of the output semiconductor element A semiconductor relay, wherein a line between the signal lines is opened and closed by an impedance change.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003356692A JP2005123894A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | High frequency multichip module board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003356692A JP2005123894A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | High frequency multichip module board |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005123894A true JP2005123894A (en) | 2005-05-12 |
Family
ID=34613855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003356692A Pending JP2005123894A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | High frequency multichip module board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005123894A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010109692A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Rfid tag |
KR101157825B1 (en) * | 2009-11-06 | 2012-06-22 | 이엠와이즈 통신(주) | Ultra-wideband transition structure for surface mountable components and application module thereof |
JP2017183684A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 京セラ株式会社 | Semiconductor element mounting substrate and semiconductor device |
CN115398739A (en) * | 2020-05-14 | 2022-11-25 | 住友电气工业株式会社 | High-frequency circuit module |
WO2023068540A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | 경북대학교 산학협력단 | Transition structure for ultrahigh speed digital signal transmission, and digital transmission line including same |
KR102573101B1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-08-31 | 경북대학교 산학협력단 | Digital signal integrity improving structures through common-signal rejection and phase recovery for super-high speed digital signal transmission |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4543544A (en) * | 1984-01-04 | 1985-09-24 | Motorola, Inc. | LCC co-planar lead frame semiconductor IC package |
JPH04336702A (en) * | 1991-05-14 | 1992-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Package |
JPH07221512A (en) * | 1994-02-04 | 1995-08-18 | Sony Corp | High frequency connection line |
JPH08139503A (en) * | 1994-11-15 | 1996-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Substrate for high frequency semiconductor device |
JPH11195731A (en) * | 1997-10-30 | 1999-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
JPH11274549A (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Semiconductor relay |
JP2001036309A (en) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Nec Eng Ltd | Multichip module connection structure |
JP2001189609A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | Microstrip line connector |
JP2003152124A (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-23 | Kyocera Corp | High frequency package |
-
2003
- 2003-10-16 JP JP2003356692A patent/JP2005123894A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4543544A (en) * | 1984-01-04 | 1985-09-24 | Motorola, Inc. | LCC co-planar lead frame semiconductor IC package |
JPH04336702A (en) * | 1991-05-14 | 1992-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Package |
JPH07221512A (en) * | 1994-02-04 | 1995-08-18 | Sony Corp | High frequency connection line |
JPH08139503A (en) * | 1994-11-15 | 1996-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Substrate for high frequency semiconductor device |
JPH11195731A (en) * | 1997-10-30 | 1999-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
JPH11274549A (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Semiconductor relay |
JP2001036309A (en) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Nec Eng Ltd | Multichip module connection structure |
JP2001189609A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | Microstrip line connector |
JP2003152124A (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-23 | Kyocera Corp | High frequency package |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010109692A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Rfid tag |
JP4742322B2 (en) * | 2008-10-30 | 2011-08-10 | 三菱電機株式会社 | RFID tag |
KR101157825B1 (en) * | 2009-11-06 | 2012-06-22 | 이엠와이즈 통신(주) | Ultra-wideband transition structure for surface mountable components and application module thereof |
JP2017183684A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 京セラ株式会社 | Semiconductor element mounting substrate and semiconductor device |
CN115398739A (en) * | 2020-05-14 | 2022-11-25 | 住友电气工业株式会社 | High-frequency circuit module |
WO2023068540A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | 경북대학교 산학협력단 | Transition structure for ultrahigh speed digital signal transmission, and digital transmission line including same |
KR102573101B1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-08-31 | 경북대학교 산학협력단 | Digital signal integrity improving structures through common-signal rejection and phase recovery for super-high speed digital signal transmission |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7649499B2 (en) | High-frequency module | |
JP3877132B2 (en) | Multilayer wiring board and semiconductor device | |
US7436056B2 (en) | Electronic component package | |
US20070187629A1 (en) | Optical coupling device | |
US20120068316A1 (en) | Transition from a chip to a waveguide port | |
JP3612031B2 (en) | High frequency module | |
US6483406B1 (en) | High-frequency module using slot coupling | |
CN101083256A (en) | Semiconductor device | |
JPH04137655A (en) | Ic package | |
CN107636515A (en) | Optical modulator | |
US10930742B2 (en) | Wafer structure with mode suppression | |
JPH11214556A (en) | High frequency input and output terminal, and package for high frequency semiconductor element | |
WO2018216219A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2005123894A (en) | High frequency multichip module board | |
JP5444915B2 (en) | High frequency module and method for manufacturing high frequency module | |
JP2006157011A (en) | Connection structure for micro lead frame plastic package | |
US20110084406A1 (en) | Device and interconnect in flip chip architecture | |
WO2022158416A1 (en) | Wiring board, package for containing electronic component, electronic device, and electronic module | |
WO2023189918A1 (en) | Semiconductor relay and semiconductor relay module provided with same | |
WO2016098340A1 (en) | Semiconductor chip and waveguide conversion system | |
CN113056092B (en) | Wiring substrate | |
JP2014175566A (en) | Semiconductor device and switch | |
JP2006114623A (en) | Substrate module, printed circuit board and electronic device employing it | |
JP2012033543A (en) | Package for housing element and semiconductor device equipped with the same | |
TWI816784B (en) | Package substrates having an electromagnetic bandgap structure and semiconductor packages employing the package substrates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051205 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061228 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070413 |