JP7230141B2 - 電子部品用のヘッダ - Google Patents

Description

本発明は、概して、電子部品のパッケージングに関する。詳細には、本発明は、ヘッダ、好ましくは、電子デバイスを取り付けるためのトランジスタアウトラインヘッダ（ＴＯ－ヘッダ）の設計に関する。本発明は、電子デバイスとしてのレーザダイオードに特に適している。

一部の光電子用途では、レーザチップによって放射されるビームの波長が正確に制御されなければならない。レーザの波長は温度に依存する。したがって、レーザの温度は狭い温度範囲内で安定させられるべきである。これを達成するために、熱電クーラ（ＴＥＣ）を使用することが知られている。ＴＥＣは、トランジスタアウトライン（ＴＯ）パッケージなどの、レーザダイオード用のハウジング内に含まれてよい。ＴＥＣは、中距離の場合、直接変調レーザ（ＤＭＬ）と連携して使用されてよい。ＤＭＬは、外部変調レーザ（ＥＭＬ）よりも廉価である。しかしながら、多くのレーザドライバＩＣは、差動信号を用いてＤＭＬを駆動している。この場合、ヘッダは、２つのＲＦ信号ラインを必要とする。これらの２つの信号ラインは、ＤＭＬ以外からの反射による信号劣化を回避するために、好ましくは、特性インピーダンスＺ_０＝２５オームまたは５０オームを有するべきである。

さらに、ＴＥＣは、高温側および低温側を有する。高温側は、放熱のためにヘッダに接続されている。ＤＭＬは、低温側に取り付けられている。低温側は、熱フィードバックおよび自己発熱効果を防止するために、高温側から断熱されるべきである。他方、２つのＲＦラインがＤＭＬに接続されなければならない。よく知られている概念の１つは、２つの別個のＲＦラインを使用することである。各ＲＦラインは、信号をヘッダ内のＤＭＬに送るための小さなプリント配線板（ペデスタルサブマウント）を含む。各ペデスタルサブマウントは、別個のペデスタルに取り付けられてよい。通常、ペデスタルとヘッダのアイレットまたはベースとは、１回のスタンピングプロセスで１つの部品として形成される。

現在の設計では、ＲＦラインは、ペデスタルサブマウントの上側における信号ラインおよび下側における接地を備える接地基準のマイクロストリップラインであってよい。ＴＥＣの低温側でキャリアに取り付けられたＤＭＬを接続するために、ボンドワイヤが使用される。なぜならば、ボンドワイヤの熱伝導率が極めて低いからである。ボンドワイヤ相互接続のための接地にアクセスするために、各ペデスタルサブマウントに２つのスルーホールビアが使用されてよい。これらのビアは、ペデスタルサブマウントの下側から上側への相互接続を提供する。２つのビアを使用することにより、単純な接地－信号構成よりもはるかに優れたＲＦ性能を有する接地－信号－接地（ＧＳＧ）のボンドワイヤ構成が可能になる。

２つのＲＦラインが反対方向からＤＭＬに到達するため、２つのペデスタルサブマウントは、互いに異なる金属パターンを有し、これによって、組立てが複雑になってしまう。したがって、本発明の目的は、組立てを容易にし、それにもかかわらず、良好なＲＦ性能を提供するヘッダの設計を提供することである。この目的は、特許請求の範囲の主題によって達成される。したがって、電子部品用のヘッダであって、少なくとも２つの電気フィードスルーを有するベースを備え、各々の電気フィードスルーは、ベースを貫通して延びかつ電気フィードスルー内でベースに対して電気的に絶縁されているフィードスルーピンを備える、ヘッダが提供される。ヘッダは、ベースに接続された少なくとも１つのペデスタルと、２つのサブマウントと、をさらに備える。各々のサブマウントは、構造化された導体めっきを有するキャリアまたは基板を備え、導体めっきは、少なくとも２つの導体トレースを備える。各々のサブマウントの導体トレースの１つは、フィードスルーピンの１つに電気的に接続されている。サブマウントは等しく形成されている。ただし、サブマウントは、電子デバイスに反対方向から接触できるように、互いに異なる向きに取り付けられている。

２つのペデスタルが設けられていると有利である。そして、各ペデスタルはサブマウントの一方を支持し、両方のペデスタルは、それらの間にギャップを有してベースに接続される。このギャップ内に、電子デバイスを有するマウントが位置決めされかつベースに固定される。

この実施形態の好ましい改良では、サブマウントは、フィードスルーピンに接続されている導体トレースのそれぞれの端部が互いに向かい合うように、少なくとも１つのペデスタル上に取り付けられている。フィードスルーピンに接続されている導体トレースは、典型的には、信号伝送導体である。したがって、フィードスルーピンに対して遠位の端部が互いに向かい合う構成を用いることによって、電子デバイスへの接続のための距離を減少させることができる。

好ましい実施形態では、サブマウントの構造化された導体めっきのパターンは、鏡面対称性を有する。これにより、ベースを向く異なる端部でもって取り付けられたサブマウントを使用でき、導体トレースの端部が互いに向き合うようになる。したがって、好ましい実施形態によれば、サブマウントは、互いに反対側の２つの端部を有し、ベースに面する一方の端部でもって取り付けられており、鏡面対称性の導体めっきの対称面は、端部間に配置されている。特に、サブマウントは、互いに反対側の２つの端部を有してよく、特にこれらの端部は、互いに区別可能であり、サブマウントの一方は、ベースに面する一方の端部でもってペデスタルに取り付けられており、他方のサブマウントは、ベースに面する反対側の端部でもってペデスタルに取り付けられている。このように、左右のサブマウントは同じタイプであるが、サブマウントの一方が単純に１８０°回転させられて取り付けられている。

以下に、添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。

２つのペデスタルを備えたヘッダの斜視図である。 ２つのサブマウントを示す上面図である。 電子部品用のマウントが設けられたヘッダを示す図である。 ヘッダを有する電子部品を示す図である。 サブマウント用のペデスタルを示す図である。 サブマウント用のペデスタルを示す図である。 サブマウントの更なる実施形態を示す図である。 図６のペデスタルと図７のサブマウントとのアセンブリを示す図である。 Ｌ字形およびＵ字形の両方のプロファイルを有するペデスタルを示す図である。 Ｌ字形のサブマウントを示す図である。 ヘッダの上面図である。 ヘッドを有するフィードスルーピンを有する図１の実施形態の変形例を示す図である。 ヘッダの一部の断面図である。

図１に示されるようなヘッダ１は、２つ以上の電気フィードスルー５を有するベース３を備える。フィードスルーは、ヘッダ１の内外に電気信号を伝送するように機能する。各フィードスルー５は、ベース３を貫通して延びるフィードスルーピン６を備え、ベース３に対して電気的に絶縁されている。この目的のために、ベース３は、内部にフィードスルーピン６が固定された、絶縁材料、好ましくはガラスで満たされたアイレット８を備える。好ましい実施形態では、ピン６は、０．１５ｍｍ～１．０ｍｍの範囲の直径を有する。ベース３の、ペデスタル７を支持する側を越えるピンの突出（「支柱高さ」）は、０ｍｍ～１ｍｍの範囲であってよい。一例によれば、フィードスルーピン６は、０．２５ｍｍの直径および０．４ｍｍの支柱高さを有する。

２つのペデスタル７がベース３に接続され、ベース３から突出している。示される特定の例に限定されることなく、好ましい実施形態では、これらのペデスタル７は、間にギャップ１２を有する距離で配置されている。ギャップ１２は、更なる要素、特に以下でさらに説明するような電子デバイスを支持するためのアセンブリを収容するのに役立つ。

各ペデスタル７には、サブマウント９が取り付けられている。概して、図示の特定の例示的な実施形態の特徴に限定されることなく、ペデスタル７およびベース３は、ろう付けまたははんだ付けによって、あるいはより概説的には導電性接合部によって互いに接続された別個の部品であると考えられる。これには、２つのペデスタルがないヘッダのスタンピングプロセスが簡単であるという技術的な利点がある。別個のペデスタルには、スタンピング、金属絞り加工または押出し加工など、さまざまな製造方法がある。さらに、ヘッダの製造とペデスタルの製造とを分離することで設計の複雑さが軽減されるため、ペデスタルに追加機能を実装することができる。１つの非常に有利な機能は、ペデスタルのプロファイルを設計する自由度が増すことである。具体的には、ペデスタルは、Ｌ字形またはＵ字形のプロファイルを有してよい。とりわけ、この形状のプロファイルは、サブマウントの位置決めを容易にする、このサブマウンド用のストッパを提供するので、有利であり得る。さらに、Ｌ字形またはＵ字形のペデスタルの突出部は、信号経路の追加のスクリーニングを提供してよい。また、ペデスタルのペデスタルサブマウントのマウント側に調和縁部または面取り縁部が設けられてもよい。

各サブマウント９は、キャリア１１を備える。示されている例の他の特徴に制限されることなく、キャリア１１は電気的に絶縁性である。

ペデスタルサブマウント９は、好ましくはセラミック材料で作られている。適切な材料は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）および窒化アルミニウム（ＡＬＮ）である。熱伝導率がそれほど重要でない場合、ペデスタルサブマウント９は、例えばガラスで作ることもできる。

好ましい実施形態によれば、ペデスタルサブマウント９の厚さは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。典型的な厚さは０.２ｍｍである。ヘッダに収容されるべき電子デバイスとして集束電気光学デバイスの場合、ペデスタルサブマウントの長さは、レンズの焦点距離に基づいて選択されてよい。例えば、レンズはＤＭＬからの光をガラスファイバに結合してよい。典型的なペデスタルサブマウントの長さは、１.０ｍｍ～３ｍｍであり、例えば２．１３ｍｍまたは２.５ｍｍである。さらに好ましい実施形態によるペデスタルサブマウント９の幅は、０．５ｍｍ～１ｍｍである。典型的な幅は０.７７ｍｍである。

製造の観点から、両方のペデスタル７に使用できる１種類だけのペデスタルサブマウント９を有することには多くの利点がある。これを達成するために、ペデスタルサブマウントはその長さの中央に対して対称である。したがって、上述のように、鏡面対称面はサブマウント９の両端部間に延びる。これは、上面の金属パターンがこのラインに対して対称であることを意味する。ただし、ペデスタルサブマウントの両端部の電気的相互接続は異なってよい。ベース側では、ＲＦピンは、はんだ接合部２３によってペデスタルサブマウント９に接続することができる。もう一方の端部では、接地－信号－接地構成を有するボンドワイヤ相互接続が接続される。ペデスタルサブマウントの両端部で同じ金属パターンを用いてこれを実現するために、ペデスタルサブマウントが左側または右側のペデスタルで使用されているかどうかに応じて、金属形状は異なるネットに接続される。

キャリア１１は、導体トレース１３０，１３１，１３２，１３３を有する構造化された導体めっき１３を支持する。両方のサブマウント９のために、導体トレース１３０は、ＨＦ信号をギャップ１２内に取り付けるべき電子デバイスに伝送するために、電気フィードスルー５のフィードスルーピン６に電気的に接続される。図１から明らかなように、導体トレース１３０の、フィードスルーピン６に対して遠位にある端部１３５は、互いに向かい合っている。さらに、導体めっき１３の構造化は、導体トレース１３０，１３１，１３２，１３３を含む両方のサブマウント９が同一であるように設計されている。ただし、サブマウント９は、一方のサブマウント９の向きが他方のサブマウント９に対して反転されるように取り付けられる。具体的には、一方のサブマウント９は、キャリア１１の、導体めっき１３を支持する面に垂直な軸線を中心に他方に対して回転させられる。このようにして、導体めっき１３のパターンは同じであるが、これらの導体トレース１３０の端部１３５は互いに向かい合う。

さらに、導体トレース１３１，１３２，１３３は、接地された導体として機能する。このようにして、シールドおよび良好なＲＦ性能を提供するために、信号伝送導体トレース１３０の両方の縁部には、接地された導体が位置している。したがって、具体的には、示された特定の例に限定されることなく、導体めっき１３の少なくとも１つの導体トレースが接地されてよい。さらに、導体トレースへの接地接続は、概して、少なくとも１つのボンドワイヤ接続２１によって確立されてよい。良好な接続を提供するために、図１にも示されるように、２つ以上のボンドワイヤ接続２１が、低インピーダンス接続を提供するために、導体トレースのために平行に取り付けられてよい。

図２は、２つのサブマウント９の配置を導体めっき１３の上面図で示している。図２はまた、好ましい実施形態の例であり、これによれば、サブマウント９の構造化された導体めっき１３のパターンは、鏡面対称性を有する。対称面１５は、両方のサブマウント９について図２に示されている。この実施形態の更なる改良によれば、サブマウント９は、２つの互いに反対側の端部９０，９１を有し、ベース３に面する一方の端部９０，９１でもって取り付けられている。図２の例で実現されるように、鏡面対称の導体めっき１３の対称面１５は、端部９０，９１の間にそれぞれ配置されるかまたは延びる。２つの同一のサブマウント９は、それらがペデスタル７に取り付けられたそれらの相対的な向きで示されている。

更なる実施形態によれば、サブマウント９は、鏡面がサブマウント９間に延びるように組み立てられる。したがって、サブマウントの配置、好ましくは、図１および図２に示されるようなペデスタルの配置も、２つの鏡面、すなわち、サブマウントの端部９０，９１間の１つの面と、サブマウント９間またはペデスタル７間それぞれの中央にある１つの面と、に対して鏡面対称である。

図２から明らかなように、サブマウント９は、概して、２つの互いに反対側の端部９０，９１を有してよく、これらの端部９０，９１は、導体めっきのパターンに対して区別可能である。そして、一方のサブマウント９は、ベース３に面する一方の端部９０でもってペデスタルに取り付けられてよく、他方のサブマウント９は、ベース３に面する反対側の端部９１でもってペデスタルに取り付けられてよい。図２から明らかなように、導体トレース１３０のこの向きおよび形状によって、この導体トレース１３０のそれぞれの端部１３５が互いに向かい合っている。

さらに、構造化された導体めっき１３の１つの導体トレースがＵ字形であると有利である。図２の例では、この特徴は、導体トレース１３０について実現されている。具体的には、Ｕ字形の導体トレース１３の脚部１３７の一方が、他方のサブマウント９の導体トレース１３０の端部１３５に面する端部１３５を形成している。

この実施形態の改良によれば、更なる導体トレースが、Ｕ字形の導体トレース１３０の脚部１３７の間に配置される。図２の例では、これは、Ｄ字形の導体トレース１３１の場合である。

図１および図２の例から分かるように、サブマウント９はそれぞれ、４つの導体トレース１３０，１３１，１３２，１３３を有する。導体トレース１３０は、信号ラインの両側部分にある。

Ｕ字形の導体トレースを有する実施形態の更なる改良によれば、導体トレースが、Ｕ字形の導体トレース１３０の脚部１３７と、この脚部に近位の、サブマウント９の端部９０，９１と、の間に配置される。図２に示される例では、このことは導体トレース１３２および１３３にも当てはまる。

図１の例のように、接地された導体トレース１３１，１３２，１３３はボンドワイヤによって接続されてよい。別の代替または追加の実施形態によれば、サブマウント９は、導体トレース１３０，１３１，１３２，１３３を、キャリア１１の、構造化された導体めっき１３を有する面とは反対側の面に接続する少なくとも１つの電気ビア１６を備える。この反対側がペデスタル上にあるため、ペデスタルからビア１６を介して導体トレースまで接地接続が確立されてよい。両方のサブマウントでＤ字形の導体トレース１３１が接地（接地パッド）に接続される。これは、図１の例のようにボンドワイヤ接続２１によって、または図２に示すようにビア１６によって実現されてよい。ビア１６がペデスタル７への電気接触を確立するため、このビア１６によって導体トレース１３１は接地される。図２において、サブマウント９のそれぞれの下端部９１，９０がベース３に面していると仮定すると、左側のサブマウント９の導体トレース１３２が接地に接続され、右側では、導体トレース１３２は信号ラインの一部である。これは、フィードスルーピン６へのはんだ接合が導体トレース１３０に加えてこの導体トレース１３２に接触する場合に達成されてよい。逆もまた同様に、左側の導体トレース１３３は信号ラインの一部であり、右側の導体トレース１３３は接地に接続される。したがって、導体トレース１３２，１３３は、どちらのペデスタル７にサブマウント９が取り付けられるかに応じてネットを変更した。

しかしながら、ビア１６は任意選択である。ビア１６を省略した場合には、より薄いサブマウント９が使用されてよい。例えば、厚さは、ビアがある場合の０．２ｍｍからビアがない場合の０．１５ｍｍの厚さに減じることができる。レーザ穿孔が必要ないため、サブマウント９に大きなストレスがかかることはない。より薄いサブマウント９を使用すると、同じラインインピーダンスＺ_０に対してマイクロストリップラインのライン幅を減らすことができる。ラインインピーダンスＺ_０＝２５オームの場合、より薄いサブマウント９を使用して、ライン幅を０.６７ｍｍから０.５０ｍｍに減らすことができる。差は０.１６ｍｍである。小型で完全にパックされたＴＯヘッダセンブリでは、これは大きな利点である。

概して、図１の例のように、これらの導体トレース１３２，１３３の接地は、ボンドワイヤ接続２１によって達成されてよい。具体的には、示されるように、いずれの場合にも２つのボンドワイヤが使用されてよい。さらに、ボンドワイヤは、ペデスタル７の隆起した側壁またはリブ形状の突出部に接続される。この突出部によって、ペデスタル７はＬ字形の断面を有する。

接地されたＤ字形の導体トレース１３１および導体トレース１３２，１３３が信号導体、すなわちＵ字形の導体トレース１３０を囲っている（bracketing）ので、同一平面上の導波構造が、反対側のサブマウント９の導体トレース１３０の対応する端部１３５に面する少なくとも端部１３５に確立される。

例えば、形状ＤをＬ字形のペデスタルの側壁に接続するために４つのボンドワイヤが使用される。ボンドワイヤは信号経路形状Ｃと交差する。ボンドワイヤは信号の伝搬方向に対して正確に垂直であるため、信号の結合は発生しない。信号は乱されないままである。交差するボンドワイヤ相互接続により、２つの技術的な利点がもたらされる：
多数のボンドワイヤ接続２１は、低インピーダンスを達成するために有利であり得る。さらに、導体トレースによって確立されたマイクロストリップラインを覆うボンドワイヤアレイにより、ボンドワイヤアレイがない場合と同じラインインピーダンスでより狭いライン幅が可能になる。これは非常に重要である。なぜならば、導体トレース１３１に必要なスペースのために、マイクロストリップラインのライン幅が狭くなるからである。ボンドワイヤアレイは、マイクロストリップの上方で接地プレーンのように機能する。この区分では、ＲＦラインはマイクロストリップラインおよび空中のＲＦラインの混合である。

ＲＦ信号導体トレースの上方の接地プレーンの効果により、ＲＦラインの静電容量が増加する。その結果、同じラインインピーダンスＺ_０を維持するためにライン幅を減らすことができる。ＲＦ信号導体トレース１３０は、ε_ｒ＝１の空気に囲まれているので、ラインインピーダンスは、ＲＦラインとボンドワイヤアレイとの間の距離に強く依存しない。

さらに、高密度ボンドワイヤアレイは、マイクロストリップラインを覆う、すなわち、より概説的には、高周波信号ラインを形成する導体めっき１３を覆うシールドを提供する。このシールドは、ヘッダ内の他の部品への望ましくない信号結合を防ぐ。例えば、モニタダイオードまたは温度測定用のＮＴＣ抵抗（サーミスタ）は、信号ラインからの電磁放射の影響を受ける可能性がある。

図３は、さらに組み立てられたヘッダ１を示している。概して、電子デバイス１９用のマウント１７は、２つのサブマウント９の間に配置され、サブマウント９の導体トレース１３０の端部１３５、好ましくは互いに向かい合う端部１３５には、電子デバイス１９を接続するためのボンドワイヤ接続２１が設けられている。

電子デバイス１９を更なるサブマウントに取り付けることが好ましい。このデバイスサブマウント２５は、マウント１７に取り付けられている。デバイスサブマウント２５もまた、構造化された導体めっき１３を有する。

好ましくは、マウント１７は、ベース３に直接固定されない。むしろ、マウント１７は、熱電クーラ１８に取り付けられており、熱電クーラ１８は、ベース３に熱を放散するために、ベース３に結合されている。熱的なショートカットを回避するために、マウント１７とペデスタル７との間にギャップが残されている。しかしながら、マウント１７は、示されるように、更なるボンドワイヤ接続２１によってペデスタル７に電気的に接地されてよい。

サブマウント９からデバイスサブマウント２５へのボンドワイヤ接続は、熱伝導率が極めて低い相互接続を有すると有利である。他方では、ボンドワイヤ相互接続は寄生インダクタンスが高く、特に高周波信号を劣化させる。しかしながら、接地－信号－接地（Ｇ－Ｓ－Ｇ）ボンドワイヤ構成を使用すると、寄生インダクタンスを大幅に減らすことができる。この場合のリターンパスとも呼ばれる接地は、信号導体をフレーミングする２つの接地導体で実現される。特に、このＧ－Ｓ－Ｇ構成は、サブマウント９およびデバイスサブマウント２５の両方において実現され、優れたＲＦ性能を達成する。したがって、好ましい実施形態によれば、サブマウント９は、構造化された導体めっき１３であって、それぞれのフィードスルーピン６に接続された信号伝送導体トレース１３０を有しかつ信号伝送導体トレース１３０の両方の縁部に、接地された導体、好ましくは接地された導体トレース１３１，１３２，１３３が少なくとも部分的に位置している、構造化された導体めっき１３を有し、信号伝送導体トレース１３０は、電子デバイス用のマウント１７上の信号導体トレース１７０に接続されており、マウント１７上の信号導体トレース１７０の両方の縁部に同様に、接地された導体トレース１７１，１７２が位置している。好ましくは、図３の示された実施形態のように、導体トレース１７０，１７１，１７２は、マウント１７上に直接配置されるのではなく、むしろ、デバイスサブマウント２５上に配置される。

図４は、本明細書で説明されるようなヘッダ１を有する電子部品３０を示している。本開示による電子部品３０は、ハウジングを有する部品として理解され、このハウジングは、電子デバイスと、ハウジング内の電子デバイスを電気的に接続するための端子と、を収容する。概して、図４の特定の例なしで、ハウジング３２を有する電子部品３０が提供される。ハウジング３２は、電子デバイス１９を取り囲んでいて、本開示によるヘッダ１を含む。電子デバイス１９は、ヘッダ１に取り付けられている。さらに、ハウジング３２は、キャビティ３８が提供されるようにヘッダ１に取り付けられたキャップ３３を備え、電子デバイス１９は、キャビティ３８内に配置されている。

好ましい実施形態では、電子デバイス１９は、光信号を送信または受信するための光電子デバイスである。この用途では、ハウジング３２は、光信号をハウジング３２内にまたはハウジング３２外に伝送するための透明部材３４を備える。図４の例示的な実施形態では、透明部材３４は、キャップの開口に挿入されたガラス窓である。しかしながら、用途に応じて、光ガイドやレンズなどの他の透明部材が使用されてよい。

概して、図示の実施形態に限定されることなく、光電子デバイスは、放出されたレーザ光を、透明部材３４を通して伝送するレーザダイオード、好ましくは、直接変調レーザダイオード（ＤＭＬ）であってよい。ＤＭＬは、２つの信号経路が使用されるように、差動信号またはシングルエンドのどちらかで動作することができ、各サブマウント９上の導体トレースは、差動信号の一部を伝送するためにフィードスルーピン６に接続される。

図５は、図１および図３の実施形態の一部でもあるペデスタル７を示している。ペデスタル７は、２つの端面７０，７１を有する。ペデスタル７は、その端面７０，７１の一方でもってベース３に取り付けられる。ペデスタル７のベース３への固定は、好ましくは、例えばＡｕＳｎはんだまたはＡｕＧｅはんだを使用したろう付けによって行われる。ペデスタル７のプロファイルは、リブまたはバーの形態の側方突出部７４によってＬ字形を有する。突出部７５は、取り付け面７３に沿って横方向に延びる。取り付け面７３は、それぞれのサブマウントを取り付けかつ固定するよう機能する。ペデスタル７のプロファイルは対称ではないが、ペデスタル７は、２つの端面７０，７１間に延びる鏡面を有する鏡面対称性を有する。鏡面とペデスタル７の表面との交差は、破線７５として示されている。この対称性特徴は、サブマウント９のそれと類似している。したがって、図５の実施形態の特定のプロファイルに制限されることなく、ヘッダの好ましい実施形態は、各ペデスタル７がサブマウント９の１つを支持する２つの等しいペデスタル７が提供される特徴に基づき、ベース３上のペデスタル７は鏡面対称性を有する。さらに、サブマウント９の向きと同様に、ペデスタル７の一方は、一方の端面７０でもってベース３に取り付けられ、他方のペデスタル７は、反対側の端面７１でもってベース３に取り付けられる。

ペデスタルおよびサブマウント９の両方は、ベースに面するそれぞれの反対側でもって取り付けられてよいので、サブマウント９とペデスタル７とを組み立てて、等しいサブマウントアセンブリを得て、それぞれの反対側の端面でもってサブマウントアセンブリをベース３に固定することが可能である。

好ましい実施形態では、突出部７４は、サブマウント９と同じ高さを有してよいか、またはサブマウント９の高さに対する突出部７４の高さの比は、０．５～１．５である。突出部の高さは、好ましくは０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。典型的な高さは約０.２ｍｍである。突出部の幅は、０．１ｍｍ～０．３ｍｍであってよい。典型的な幅は０.１７５ｍｍである。Ｌ字形のプロファイルには幾つかの利点がある。ペデスタルサブマウントの上面から接地に簡単にアクセスできる。突出部は中実の金属製でありかつペデスタルサブマウント９それ自体と同じ長さであるため、この接地領域はインダクタンスが低く、したがって、ＲＦ用途に好ましい。

さらに、突出部は電磁シールドとして機能する。ペデスタルサブマウント９内の電磁界は、側壁がなければ可能となるように、負のｘ方向においてペデスタルを越えて広がることはできない。それにより、ハウジングの金属キャップを、キャップと電磁結合することなく、ペデスタルのより近くに配置することができる。さらに、突出部は、ペデスタルサブマウントの組立てプロセスで位置合わせツールとして機能する。ペデスタルサブマウントは、より正確に組み立てることができる。

別の実現は、もちろん、平らなペデスタル７である。言い換えれば、この場合、ペデスタル７の、取り付け面７３を有する側は平面である。この場合、ボンドワイヤ２１は、接地と接触するためにペデスタル表面まで下がらなければならない。これにより、ボンドワイヤは長くなる。これは、非常に高い周波数の用途には有利でない可能性がある。他方では、このデザインはシンプルであり、また２つの等しいペデスタルを使用することも可能にする。この実施形態は、コストを節約するために、より低い信号レートを有する用途に特に適している。

図６は、ペデスタル７の代替の実施形態を示している。図５の実施形態とは異なり、この実施形態は、取り付け面７３の両側に沿って延びる突出部７４を有するＵ字形のプロファイルを有する。これもまたＵ字形のプロファイルによって実現される一実施形態によれば、ペデスタル７は、概して、鏡面対称プロファイルを有してよい。この場合の鏡面は、プロファイルの中心を通って突出部に対して平行に延びる。両方の対称面の交差７５を図６に示す。二重鏡面対称性を有するこの事例では、ペデスタル７は、設計を変更することなく、どちらの端面７０，７１でもってもベース３に取り付けることができる。

図５の例でも、これらの突出部７４は、同様に、接地－信号－接地構成を提供するよう機能する。具体的には、Ｌ字形のプロファイルのペデスタル７を有する実施形態では、突出部７４は、Ｄ字形の導体トレース１３１に面する側とは反対側である、Ｃ字形の導体トレース１３０の側に隣接する接地された導体である。図６の実施形態では、信号導体トレースの両側には、電気的に接地された突出部７４が隣接してよい。したがって、図５の例のようなＤ字形の導体トレース１３１は省略することができる。

図７には、Ｕ字形のペデスタル７に適合するサブマウント９が示されている。Ｃ字形の導体トレースを有する実施形態として、対称面１５が端部９０，９１間に延びる。

図８は、図６のペデスタル７と図７のサブマウント９とのアセンブリを示している。図７のサブマウント９の例として、側縁部９２，９３に対して平行な方向の更なる鏡面対称面はなく、アセンブリは、ペデスタル７のプロファイルの対称性によって規定される第２の対称面を欠いている。しかしながら、Ｌ字形のペデスタル７と同様に、アセンブリは、事前に組み立てられ、それぞれの端面７０，７１でもってベース３に取り付けられてよい。同様に、アセンブリは等しいが、ベース３に鏡面対称に配置されるように。したがって、Ｌ字形のペデスタルを有する実施形態に関して、サブマウント９は等しく、２つの互いに反対側の端部９０，９１を有し、一方のサブマウント９は、ベース３に面する一方の端部９０でもってペデスタル７に取り付けられ、他方のサブマウント９は、ベース３に面する反対側の端部９０でもってペデスタルに取り付けられる。

図９は、端部７０にＬ字形のプロファイルを有し、反対側の端部７１にＵ字形のプロファイルを有するペデスタル７の実施形態を示している。異なるプロファイルは、一方の突出部が他方の突出部７４よりも短いことに起因する。この設計によって、取り付け面７３はＬ字形である。この実施形態は、鏡面対称性を明らかに欠いている。しかしながら、図９のペデスタルのＬ字形の取り付け面７３に適合する、図１０によるＬ字形のサブマウント９は、依然として鏡面対称性を有してよい。これは、左右のサブマウント９を等しい部品として製造することを可能にする。具体的には、キャリア１１の両方の反対側の面に、構造化された導電性めっき１３が配置されてよく、導電性めっき１３は、サブマウント９またはキャリア１１それぞれの側面の間の中央で延びる対称面を有する鏡面対称性を有する。もちろん、この特徴は、図１０の特定のＬ字形の設計に限定されない。むしろ、表側めっきおよび裏側めっきが、本明細書に開示されるサブマウント９のすべての実施形態に存在してよい。図１０は、キャリア１１の一方の側の上面図である。したがって、鏡面対称の面は、図１０に示される側に対して平行であり、したがって、図１０の投影面に対して平行に延びる。したがって、一実施形態によれば、ヘッダ１が設けられ、ベース３に接続された少なくとも１つのペデスタル７と、２つの等しいサブマウント９と、をさらに備え、各サブマウント９は、互いに反対側の２つの面に構造化された導体めっき１３を有するキャリア１１を備え、鏡面対称の面は、これらの互いに反対側の２つの面に対して平行かつこれらの互いに反対側の２つの面間に延びる。

更なる有利な実施形態によれば、フィードスルーピン６に接続された端部に対して遠位にある、導体トレース１３０の端部１３５は拡幅されている。拡幅は、導体トレースの幅を、この導体トレースの、フィードスルーピン６に対して遠位の端部に向かって広げることとして理解される。この実施形態はまた、図１、図２および図３の例において実現されかつ見ることができる。概して、拡幅は、フィードスルーピンに接続された端部に対して遠位の端部１３５にて突出縁部１３６を設けることによって達成することができる。好ましくは、図示の実施形態においても同様に、導体トレース１３０の、フィードスルーピンに接続された端部の片側のみが拡幅される。したがって、導体トレース１３０の端部１３５に唯一の突出縁部がある。これは、スペースが制限されている場合に好ましい。

図１１は、ヘッダ１の上面図である。簡単にするために、マウント１７および熱電クーラは示されていない。デバイスサブマウント２５の導体パターンは、サブマウント９上の導体パターン１３と同様の接地－信号－接地構成を有する。具体的には、サブマウント９上の信号導体トレース１３０は、デバイスサブマウント２５上の信号導体トレース１７０に接続され、またサブマウント９上の接地導体トレース１３１，１３２，１３３は、デバイスサブマウント２５上の接地導体トレース１７１，１７２に接続されている。接続は、ボンドワイヤ接続２１によって確立される。

図１０に関して説明したように、ペデスタル７上の信号伝送導体トレース１３０の端部１３５を拡幅することが有利である。さらに、デバイスサブマウント２５上の信号導体トレース１７０もまた、この信号導体トレース１７０のそれぞれの端部１７３で拡幅され、この拡幅でもって端部１７３は、ボンドワイヤ接続２１によって導体トレース１３０に接続される。端部１３５および１７３を拡幅することで、ライン静電容量が増加する。この設計は、静電容量の追加がボンドワイヤ接続２１の実効インピーダンスを低下させるので有利である。具体的には、信号伝送導体トレース１３０，１７０の拡幅は、ボンドワイヤ接続によって引き起こされるラインインピーダンスの増加を少なくとも部分的に補償することができる。したがって、フィードスルーピン６に接続された端部に対して遠位にある、各サブマウント９の導体トレース１３０の端部１３５が拡幅されるという特徴に加えて、サブマウント９，２５上の信号導体トレースの両端部が拡幅されてよい。したがって、電子デバイス１９を取り付けるためのデバイスサブマウント２５を有するヘッダ１が提供され、サブマウント９上の導体トレース１３０が、フィードスルーピン６に接続されており、この導体トレース１３０が、デバイスサブマウント２５上の信号導体トレース２５０に接続されており、接続が、サブマウント９とデバイスサブマウント２５との間のギャップ２７を橋渡しする少なくとも１つのボンドワイヤ接続２１によって確立されており、ボンドワイヤ接続２１によって接続された導体トレース１３０，１７０の端部１３５，１７３が、拡幅されている。

図１２は、ペデスタル７の一方を有するヘッダ１の区域を示し、図１の実施形態の変形例を表している。具体的には、この変形例は、フィードスルーピン６の、信号導体トレース１３０への電気接続に関する。図１の実施形態では、フィードスルーピンは、円筒形またはワイヤ状の部材である。しかしながら、一実施形態によれば、フィードスルーピン６は、ヘッド６０を含み、このヘッド６０は、サブマウント９の導体めっき１３までのピン６の距離を減少させるように形成かつ配置されまたは位置決めされる。この距離を減少させることは、ピン６とサブマウント９との接合部での挿入損失を低減するのに有利である。示されている例で実現される改良によれば、ヘッドはゴルフクラブの形状に似た形状を有する。ピン６の形状はまた、シャフト５９と、ピン６の長手方向を横切って延びるウイング６１を有するヘッド６０と、を有し、それにより、ウイング６１の端部がシャフト５９の円周面を越えて突出するように説明することができる。特に、ウイング６１は、その後、サブマウント９上の導電性めっき１３までの距離が減少するように方向付けられてよい。さらに、ヘッド６０は、ベース３に最も近い導体トレース１３３を橋渡しするのに使用されてよい。その後、この導体トレース１３３は、例えば、ペデスタル７の突出部７４へのボンドワイヤ接続２１を使用して示されるように、接地されてよい。

図１３は、ヘッダ１の一部の断面図であり、フィードスルー５の代替の実施形態の例を示している。概して、本明細書に開示されるすべての実施形態に関して、フィードスルー５は、開口またはアイレット８内にフィードスルーピン６を固定するためにガラス絶縁材３６を含んでよい。図１２の例のように、フィードスルーピン６は、ヘッド６０を有する。さらに、図１３は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを有する実施形態の例である。
（ｉ）ヘッド６０は、ピン６のシャフト５９よりも大きな直径を有する。
（ｉｉ）ヘッド６０は、アイレット８から突出していない。
（ｉｉｉ）ガラス絶縁材３６は、アイレット８内で凹んでおり、その結果、ヘッド６０は、アイレット８内でガラス絶縁材３６から突出する。
（ｉｖ）サブマウント９は、ピン６の長手方向に沿って見て、アイレット８またはヘッド６０の一部を覆っている。

言い換えれば、特徴（ｉｖ）は、構造化された導電性めっき１３を有するサブマウント９の表面が、ピン６のシャフト５９に沿って見た場合、アイレット８またはヘッド６０とも交差する高さにあることを意味する。この構成または特徴（ｉｉ）による構成により、導電性めっき１３をヘッド６０の非常に近くに配置することができ、それによって、挿入損失を低減することができる。凹んだガラス絶縁材３６はさらに、製造における公差によっても絶縁材がアイレット８から突出しないことを確実にする。ガラス部分が突出していると、サブマウント９を、アイレット８を覆って配置できなくなる可能性がある。さらに、凹んだガラスは、増大した直径のヘッドと共に、向上したインピーダンス整合をもたらす。

１ ヘッダ
３ ベース
５ 電気フィードスルー
６ フィードスルーピン
７ ペデスタル
８ アイレット
９ サブマウント
１１ キャリア
１２ ギャップ
１３ 導体めっき
１５ 対称面
１６ ビア
１７ 電子デバイス用のマウント
１８ 熱電クーラ
１９ 電子デバイス
２１ ボンドワイヤ接続
２３ はんだ接合部
２５ デバイスサブマウント
２７ マウント１７とペデスタル７との間のギャップ
３０ 電子部品
３２ ハウジング
３３ キャップ
３４ 透明部材
３６ ガラス絶縁材
３８ キャビティ
５９ シャフト
６０ ヘッド
６１ ウイング
７０，７１ ７の端部
７４ 突出部
９０，９１ サブマウント９の端部
９２，９３ サブマウント９の側縁部
１３０，１３１，１３２，１３３ 導体トレース
１３５ 導体トレースの端部
１３６ 突出縁部
１３７ Ｕ字形の導体トレースの脚部
１７０ ２５上の信号導体トレース
１７１，１７２ ２５上の接地導体トレース
１７３ １７０の端部

Claims (18)

1. 電子部品用のヘッダ（１）であって、
   前記ヘッダ（１）は、少なくとも２つの電気フィードスルー（５）を有するベース（３）を備え、各々の前記電気フィードスルー（５）は、前記ベース（３）を貫通して延びかつ前記電気フィードスルー（５）内で前記ベース（３）に対して電気的に絶縁されているフィードスルーピン（６）を備え、前記ヘッダ（１）は、前記ベース（３）に接続されかつベースから突出する少なくとも１つのペデスタル（７）と、２つのサブマウント（９）と、をさらに備え、各々の前記サブマウント（９）は、構造化された導体めっき（１３）を有するキャリア（１１）を備え、前記導体めっき（１３）は、少なくとも２つの導体トレース（１３０，１３１，１３２，１３３）を備え、各々の前記サブマウント（９）の前記導体トレース（１３０，１３１，１３２，１３３）の１つは、前記フィードスルーピン（６）の１つに電気的に接続されており、
   前記２つのサブマウント（９）は、等しい構造を有するが、一方のサブマウント（９）の向きが他方のサブマウント（９）に対して反転されるように前記少なくとも１つのペデスタル（７）上に取り付けられており、
   各々の前記サブマウント（９）の前記構造化された導体めっき（１３）のパターンは、対称面（１５）に対して鏡面対称性を有し、
   前記対称面（１５）は、各々の前記サブマウント（９）の２つの反対側の端部（９０，９１）間に配置されている、
   ヘッダ（１）。
2. 前記サブマウント（９）は、前記フィードスルーピン（６）に接続されている前記導体トレース（１３０，１３１，１３２，１３３）のそれぞれの端部（１３５）が互いに向かい合うように、前記少なくとも１つのペデスタル（７）上に取り付けられている、
   請求項１記載のヘッダ（１）。
3. 前記サブマウント（９）は、前記ベース（３）に面する一方の前記端部（９０，９１）で取り付けられている、
   請求項１または２記載のヘッダ（１）。
4. 前記２つのサブマウント（９）の一方は、前記ベース（３）に面する一方の前記端部（９０）で前記ペデスタルに取り付けられており、前記２つのサブマウント（９）の他方は、前記ベース（３）に面する反対側の前記端部（９１）で前記ペデスタルに取り付けられている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
5. 前記構造化された導体めっき（１３）の１つの前記導体トレース（１３０）は、Ｕ字形であり、前記Ｕ字形の導体トレース（１３）の脚部（１３７）の１つは、他方の前記サブマウント（９）の導体トレース（１３０）の端部（１３５）に面する端部（１３５）を形成している、
   請求項１から４までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
6. 更なる導体トレース（１３１）は、前記Ｕ字形の導体トレース（１３０）の脚部（１３７）間に配置されている、
   請求項５記載のヘッダ（１）。
7. 導体トレース（１３２）は、前記Ｕ字形の導体トレース（１３０）の脚部（１３７）と、前記脚部に近位の、前記サブマウント（９）の端部（９０，９１）と、の間に配置されている、
   請求項５または６記載のヘッダ（１）。
8. 前記フィードスルーピン（６）に接続された端部に対して遠位にある、前記サブマウント（９）の導体トレース（１３０）の端部（１３５）は、拡幅されている、
   請求項１から７までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
9. 前記ヘッダ（１）は、電子デバイス（１９）を取り付けるためのデバイスサブマウント（２５）を備え、サブマウント（９）上の導体トレース（１３０）は、フィードスルーピン（６）に接続されており、この導体トレース（１３０）は、前記デバイスサブマウント（２５）上の信号導体トレース（２５０）に接続されており、接続は、前記サブマウント（９）と前記デバイスサブマウント（２５）との間のギャップ（２７）を橋渡しする少なくとも１つのボンドワイヤ接続（２１）によって確立されており、前記ボンドワイヤ接続（２１）によって接続された前記導体トレース（１３０，２５０）の端部（１３５，２５２）は、拡幅されている、
   請求項１から８までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
10. 前記フィードスルーピン（６）は、ヘッド（６０）を含み、前記ヘッド（６０）は、前記サブマウント（９）の前記導体めっき（１３）までの前記フィードスルーピン（６）の距離を減少させるように形成かつ位置決めされている、
    請求項１から９までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
11. 前記サブマウント（９）は、導体トレース（１３０，１３１，１３２，１３３）を、前記キャリア（１１）の、前記構造化された導体めっき（１３）を有する面とは反対側の面に接続する少なくとも１つの電気ビア（１６）を備える、
    請求項１から１０までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
12. ２つのペデスタル（７）が提供されており、各々の前記ペデスタル（７）は、前記サブマウント（９）の一方を支持しており、前記ペデスタル（７）は、前記ベース（３）との間にギャップを伴って前記ベース（３）に接続されている、
    請求項１から１１までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
13. 電子デバイス（１９）用のマウント（１７）は、前記２つのサブマウント（９）の間に配置されており、前記サブマウント（９）の前記導体トレース（１３０，１３１，１３２，１３３）の端部（１３５）は、前記電子デバイス（１９）を接続するためのボンドワイヤ接続（２１）を備える、
    請求項１２記載のヘッダ（１）。
14. 前記マウント（１７）は、熱電クーラ（１８）に取り付けられており、前記熱電クーラ（１８）は、前記ベース（３）に熱を放散するために、前記ベース（３）に結合されている、
    請求項１３記載のヘッダ（１）。
15. 前記少なくとも２つの導体トレース（１３０，１３１，１３２，１３３）は、それぞれのフィードスルーピン（６）に接続された信号伝送導体トレース（１３０）と、前記信号伝送導体トレース（１３０）の両方の縁部の接地された導体トレース（１３１，１３２，１３３）と、を有し、前記信号伝送導体トレース（１３０）は、電子デバイス（１９）用のマウント（１７）上の信号導体トレース（１７０）に接続されており、前記マウント（１７）上の前記信号導体トレース（１７０）の両方の縁部に、接地された導体トレース（１７１，１７２）が位置している、
    請求項１から１４までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
16. ２つのペデスタル（７）が提供されており、各々の前記ペデスタル（７）は、前記サブマウント（９）の一方を支持しており、前記ベース（３）上の前記ペデスタル（７）は、前記ペデスタル（７）の２つの端面（７０，７１）間に延びる鏡面を有する鏡面対称性を有する、
    請求項１から１５までのいずれか１項記載のヘッダ（１）。
17. ハウジング（３２）およびキャップ（３６）を有する電子部品（３０）であって、
    前記ハウジング（３２）は、電子デバイスを取り囲んでいて、請求項１から１６までのいずれか１項記載のヘッダ（１）を含み、前記電子デバイス（３４）は、前記ヘッダ（１）に取り付けられており、
    前記キャップ（３６）は、キャビティ（３８）が提供されるように前記ヘッダ（１）に取り付けられており、前記電子デバイス（３４）は、前記キャビティ（３８）内に配置されている、
    電子部品（３０）。
18. 前記電子デバイス（１９）は、光信号を送信または受信するための光電子デバイスであり、前記ハウジング（３２）は、前記光信号を前記ハウジング内にまたは前記ハウジング外に伝送するための透明部材（３４）を備える、
    請求項１７記載の電子部品（３０）。

Images