JP2001044328A - 高周波半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置 - Google Patents
高周波半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 線路導体と高周波半導体素子との間で、接地
導体層と貫通導体とで安定したグランドネットワークを
形成することが困難である。 【解決手段】 接地導体層14ａ・14ｂ間を電気的に接続
する貫通導体15を高周波半導体素子16搭載部側の端部に
位置する線路導体13を中心とした高周波信号の波長の４
分の１以下の範囲内から高周波半導体素子16の下部にか
けて高周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間隔で
配設したことにより、高周波半導体素子16の下部および
周囲の接地導体層14ａ・14ｂ間の接地経路を短くしてそ
のインダクタンス成分を減少させることができ、高速の
信号を効率よく正確に伝播させることができる。また同
時に、安定したグランドネットワークを形成することが
できる。
導体層と貫通導体とで安定したグランドネットワークを
形成することが困難である。 【解決手段】 接地導体層14ａ・14ｂ間を電気的に接続
する貫通導体15を高周波半導体素子16搭載部側の端部に
位置する線路導体13を中心とした高周波信号の波長の４
分の１以下の範囲内から高周波半導体素子16の下部にか
けて高周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間隔で
配設したことにより、高周波半導体素子16の下部および
周囲の接地導体層14ａ・14ｂ間の接地経路を短くしてそ
のインダクタンス成分を減少させることができ、高速の
信号を効率よく正確に伝播させることができる。また同
時に、安定したグランドネットワークを形成することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速に、あるいは
高周波帯で動作する高周波半導体素子を搭載する高周波
半導体素子搭載用配線基板ならびにそれを用いた高周波
用半導体装置に関するものである。
高周波帯で動作する高周波半導体素子を搭載する高周波
半導体素子搭載用配線基板ならびにそれを用いた高周波
用半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高速で作動する高周波半導体素子を搭載
するための高周波半導体素子搭載用配線基板において
は、高速の信号を正確にかつ効率よく伝播させるため
に、高速信号が伝播する線路導体のアイソレーション値
を高めたり特性インピーダンスの整合を図ったりするこ
とが重要である。
するための高周波半導体素子搭載用配線基板において
は、高速の信号を正確にかつ効率よく伝播させるため
に、高速信号が伝播する線路導体のアイソレーション値
を高めたり特性インピーダンスの整合を図ったりするこ
とが重要である。
【０００３】そのような従来の高周波半導体素子搭載用
配線基板の例を図３に要部断面図で示す。
配線基板の例を図３に要部断面図で示す。
【０００４】図３に示す高周波半導体素子搭載用配線基
板において、２ａは上面に高周波半導体素子６が搭載さ
れる搭載部を有する第１誘電体層、２ｂは第１誘電体層
２ａの上面に取着されその上面に高周波信号を伝送する
線路導体３を有する第２誘電体層、４ａおよび４ｂは第
１誘電体層２ａの上下面にそれぞれ被着形成された接地
導体層、５は接地導体層４ａ・４ｂ同士を電気的に接続
する貫通導体である。なお、１は第１誘電体層２ａと第
２誘電体層２ｂとを積層して成る誘電体基板である。
板において、２ａは上面に高周波半導体素子６が搭載さ
れる搭載部を有する第１誘電体層、２ｂは第１誘電体層
２ａの上面に取着されその上面に高周波信号を伝送する
線路導体３を有する第２誘電体層、４ａおよび４ｂは第
１誘電体層２ａの上下面にそれぞれ被着形成された接地
導体層、５は接地導体層４ａ・４ｂ同士を電気的に接続
する貫通導体である。なお、１は第１誘電体層２ａと第
２誘電体層２ｂとを積層して成る誘電体基板である。
【０００５】この高周波半導体素子搭載用配線基板にお
いては、接地導体層４ａ・４ｂ同士を電気的に接続する
貫通導体５を高周波信号を伝送する線路導体３の近くに
多数設けて線路導体３のアイソレーション値を高めて、
高周波信号を正確にかつ効率良く伝播させようとしてい
る（例えば、特許第 2796143号参照）。
いては、接地導体層４ａ・４ｂ同士を電気的に接続する
貫通導体５を高周波信号を伝送する線路導体３の近くに
多数設けて線路導体３のアイソレーション値を高めて、
高周波信号を正確にかつ効率良く伝播させようとしてい
る（例えば、特許第 2796143号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の高周波半導体素子搭載用配線基板は、接地
導体層４ａ・４ｂ同士を電気的に接続する貫通導体５が
高周波半導体素子６の下部および周囲の適切な位置に存
在していないことから、この間の接地経路が長くなり接
地経路のインダクタンス成分が増大してしまい、高速の
信号を効率よく正確に伝播させることが困難となるとい
う問題点を有していた。
ような従来の高周波半導体素子搭載用配線基板は、接地
導体層４ａ・４ｂ同士を電気的に接続する貫通導体５が
高周波半導体素子６の下部および周囲の適切な位置に存
在していないことから、この間の接地経路が長くなり接
地経路のインダクタンス成分が増大してしまい、高速の
信号を効率よく正確に伝播させることが困難となるとい
う問題点を有していた。
【０００７】また、接地導体層４ａ・４ｂと貫通導体５
とで安定したグランドネットワークを形成することがで
きず、その結果、高周波半導体素子６と線路導体３とを
接続するボンディングワイヤ等の導電性接続部材（図示
せず）の接続部において伝播モードのミスマッチングが
生じ、そのために高周波信号の伝送特性が大きく低下し
てしまうという問題点を有していた。
とで安定したグランドネットワークを形成することがで
きず、その結果、高周波半導体素子６と線路導体３とを
接続するボンディングワイヤ等の導電性接続部材（図示
せず）の接続部において伝播モードのミスマッチングが
生じ、そのために高周波信号の伝送特性が大きく低下し
てしまうという問題点を有していた。
【０００８】本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み案
出されたものであり、その目的は、接地導体層と貫通導
体とで安定したグランドネットワークを形成し、高速の
信号を効率よく正確に伝播させることができる高周波半
導体素子搭載用配線基板を提供することにある。
出されたものであり、その目的は、接地導体層と貫通導
体とで安定したグランドネットワークを形成し、高速の
信号を効率よく正確に伝播させることができる高周波半
導体素子搭載用配線基板を提供することにある。
【０００９】また、本発明の他の目的は、上記構成の高
周波半導体素子搭載用配線基板を用いた、高速の信号を
効率よく正確に伝播させることができる高周波用半導体
装置を提供することにある。
周波半導体素子搭載用配線基板を用いた、高速の信号を
効率よく正確に伝播させることができる高周波用半導体
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波半導体素
子搭載用配線基板は、上面に高周波半導体素子の搭載部
を有する第１誘電体層と、この第１誘電体層の上面の前
記搭載部近傍に取着された第２誘電体層と、この第２誘
電体層の上面に前記搭載部側の端部から被着形成され、
高周波半導体素子の電極と電気的に接続されて高周波信
号を伝送する線路導体と、第１誘電体層の上下面に前記
搭載部から線路導体の下部にかけて被着形成された接地
導体層とを具備するとともに、前記上下面の接地導体層
間に、第２誘電体層の前記搭載部側の端部に位置する線
路導体を中心とした高周波信号の波長の４分の１以下の
範囲内から前記搭載部に搭載される高周波半導体素子の
下部にかけて、高周波信号の波長の２分の１以下の繰り
返し間隔で接地導体層間を電気的に接続する貫通導体を
配設したことを特徴とするものである。
子搭載用配線基板は、上面に高周波半導体素子の搭載部
を有する第１誘電体層と、この第１誘電体層の上面の前
記搭載部近傍に取着された第２誘電体層と、この第２誘
電体層の上面に前記搭載部側の端部から被着形成され、
高周波半導体素子の電極と電気的に接続されて高周波信
号を伝送する線路導体と、第１誘電体層の上下面に前記
搭載部から線路導体の下部にかけて被着形成された接地
導体層とを具備するとともに、前記上下面の接地導体層
間に、第２誘電体層の前記搭載部側の端部に位置する線
路導体を中心とした高周波信号の波長の４分の１以下の
範囲内から前記搭載部に搭載される高周波半導体素子の
下部にかけて、高周波信号の波長の２分の１以下の繰り
返し間隔で接地導体層間を電気的に接続する貫通導体を
配設したことを特徴とするものである。
【００１１】また本発明の高周波用半導体装置は、請求
項１記載の高周波半導体素子搭載用配線基板の搭載部に
高周波半導体素子を搭載し、この高周波半導体素子の電
極を線路導体に導電性接続部材を介して電気的に接続さ
せるとともに、高周波半導体素子を気密封止したことを
特徴とするものである。
項１記載の高周波半導体素子搭載用配線基板の搭載部に
高周波半導体素子を搭載し、この高周波半導体素子の電
極を線路導体に導電性接続部材を介して電気的に接続さ
せるとともに、高周波半導体素子を気密封止したことを
特徴とするものである。
【００１２】本発明の高周波半導体素子搭載用配線基板
および高周波用半導体装置によれば、接地導体層間を電
気的に接続する貫通導体を高周波半導体素子搭載部側の
端部に位置する線路導体を中心とした高周波信号の波長
の４分の１以下の範囲内から高周波半導体素子の下部に
かけて高周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間隔
で配設したことから、高周波半導体素子の下部および周
囲における接地導体層間の接地経路を短くしてそのイン
ダクタンス成分を減少させることができ、その結果、高
速の信号を効率よく正確に伝播させることができる。
および高周波用半導体装置によれば、接地導体層間を電
気的に接続する貫通導体を高周波半導体素子搭載部側の
端部に位置する線路導体を中心とした高周波信号の波長
の４分の１以下の範囲内から高周波半導体素子の下部に
かけて高周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間隔
で配設したことから、高周波半導体素子の下部および周
囲における接地導体層間の接地経路を短くしてそのイン
ダクタンス成分を減少させることができ、その結果、高
速の信号を効率よく正確に伝播させることができる。
【００１３】また同時に、接地導体層と貫通導体とで安
定したグランドネットワークを形成することができ、高
周波半導体素子と線路導体とを接続するボンディングワ
イヤ等の導電性接続部材の接続部における伝播モードの
ミスマッチングを低減することが可能であり、高周波信
号の伝送特性が大きく低下してしまうことがなく、その
結果、高周波信号の伝送特性を低損失で良好なものとす
ることができる。
定したグランドネットワークを形成することができ、高
周波半導体素子と線路導体とを接続するボンディングワ
イヤ等の導電性接続部材の接続部における伝播モードの
ミスマッチングを低減することが可能であり、高周波信
号の伝送特性が大きく低下してしまうことがなく、その
結果、高周波信号の伝送特性を低損失で良好なものとす
ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき説明
する。
する。
【００１５】図１は本発明の高周波半導体素子搭載用配
線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置の実施の
形態の一例を示す断面図であり、図２は図１に示す高周
波半導体素子搭載用配線基板の要部平面図である。
線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置の実施の
形態の一例を示す断面図であり、図２は図１に示す高周
波半導体素子搭載用配線基板の要部平面図である。
【００１６】これらの図において12ａは上面に高周波半
導体素子16が搭載される搭載部を有する第１誘電体層、
12ｂは第１誘電体層12ａの上面に取着されその上面に高
周波信号を伝送する線路導体13を有する第２誘電体層、
14ａおよび14ｂは第１誘電体層12ａの上下面にそれぞれ
被着形成された接地導体層、15は接地導体層14ａ・14ｂ
同士を電気的に接続する貫通導体、16は高周波半導体素
子、17は高周波半導体素子16と線路導体13とを接続する
導電性接続部材、18は高周波半導体素子16を気密に封止
する封止材であり、11は第１誘電体層12ａと第２誘電体
層12ｂとで形成された誘電体基板である。
導体素子16が搭載される搭載部を有する第１誘電体層、
12ｂは第１誘電体層12ａの上面に取着されその上面に高
周波信号を伝送する線路導体13を有する第２誘電体層、
14ａおよび14ｂは第１誘電体層12ａの上下面にそれぞれ
被着形成された接地導体層、15は接地導体層14ａ・14ｂ
同士を電気的に接続する貫通導体、16は高周波半導体素
子、17は高周波半導体素子16と線路導体13とを接続する
導電性接続部材、18は高周波半導体素子16を気密に封止
する封止材であり、11は第１誘電体層12ａと第２誘電体
層12ｂとで形成された誘電体基板である。
【００１７】これらのうち、第１誘電体層12ａと第２誘
電体層12ｂと線路導体13と接地導体層14ａ・14ｂおよび
貫通導体15とで本発明の高周波半導体素子搭載用配線基
板が構成されており、この高周波半導体素子搭載用配線
基板と半導体素子16と導電性接続部材17および封止材18
とにより本発明の高周波用半導体装置が構成されてい
る。
電体層12ｂと線路導体13と接地導体層14ａ・14ｂおよび
貫通導体15とで本発明の高周波半導体素子搭載用配線基
板が構成されており、この高周波半導体素子搭載用配線
基板と半導体素子16と導電性接続部材17および封止材18
とにより本発明の高周波用半導体装置が構成されてい
る。
【００１８】誘電体基板11には、例えば、酸化アルミニ
ウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質
焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラス
セラミックス等の無機系材料、あるいはポリテトラフル
オロエチレン・エポキシ・ポリイミド・ガラスエポキシ
等の樹脂系材料、あるいはセラミックス粉末等の無機物
粉末をエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂で結合して成る
複合材料等が用いられる。この例では、平板状の第１誘
電体層12ａと枠状の第２誘電体層12ｂが積層一体化して
成る。そしてその上面中央部に、高周波半導体素子16を
収容するための高周波半導体素子16の搭載部としての凹
部11ａが形成されている。
ウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質
焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラス
セラミックス等の無機系材料、あるいはポリテトラフル
オロエチレン・エポキシ・ポリイミド・ガラスエポキシ
等の樹脂系材料、あるいはセラミックス粉末等の無機物
粉末をエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂で結合して成る
複合材料等が用いられる。この例では、平板状の第１誘
電体層12ａと枠状の第２誘電体層12ｂが積層一体化して
成る。そしてその上面中央部に、高周波半導体素子16を
収容するための高周波半導体素子16の搭載部としての凹
部11ａが形成されている。
【００１９】誘電体基板11は、例えば、酸化アルミニウ
ム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・
酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料
粉末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して泥漿
状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード
法を採用してシート状となすことによって第１誘電体層
12ａ・第２誘電体層12ｂとなるセラミックグリーンシー
トを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシート
に適当な打ち抜き加工を施すとともに上下に積層し、最
後にこの積層体を還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成
することによって製作される。
ム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・
酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料
粉末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して泥漿
状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード
法を採用してシート状となすことによって第１誘電体層
12ａ・第２誘電体層12ｂとなるセラミックグリーンシー
トを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシート
に適当な打ち抜き加工を施すとともに上下に積層し、最
後にこの積層体を還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成
することによって製作される。
【００２０】第１誘電体層12ａの上下面には、ほぼその
全面にわたって接地導体層14ａ・14ｂが被着形成されて
おり、このうち上面の接地導体層14ａの凹部11ａ内に露
出した部位に高周波半導体素子16が搭載される。
全面にわたって接地導体層14ａ・14ｂが被着形成されて
おり、このうち上面の接地導体層14ａの凹部11ａ内に露
出した部位に高周波半導体素子16が搭載される。
【００２１】さらに、第２誘電体層12ｂの上面には、図
２に示すように、凹部11ａ側の端部から誘電体基板11の
外周部に導出されるように線路導体13が被着形成されて
おり、線路導体13の凹部11ａの周辺には高周波半導体素
子16の信号電極がボンディングワイヤやリボンワイヤ等
の導電性接続部材17を介して電気的に接続される。
２に示すように、凹部11ａ側の端部から誘電体基板11の
外周部に導出されるように線路導体13が被着形成されて
おり、線路導体13の凹部11ａの周辺には高周波半導体素
子16の信号電極がボンディングワイヤやリボンワイヤ等
の導電性接続部材17を介して電気的に接続される。
【００２２】線路導体13および接地導体層14ａ・14ｂ
は、タングステンやモリブデン・モリブデン−マンガン
・銅・銀・銀−パラジウム等の金属粉末メタライズ、あ
るいは銅・銀・ニッケル・クロム・チタン・金やそれら
の合金等の金属材料などから成る。例えばタングステン
の金属粉末メタライズから成る場合であれば、タングス
テン粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得
た金属ペーストを第１誘電体層12ａ・第２誘電体層12ｂ
となるセラミックグリーンシートに所定のパターンに印
刷塗布し、これをセラミックグリーンシートの積層体と
ともに焼成することによって、第１誘電体層12ａの上下
面および第２誘電体層12ｂの上面にそれぞれ被着形成さ
れる。
は、タングステンやモリブデン・モリブデン−マンガン
・銅・銀・銀−パラジウム等の金属粉末メタライズ、あ
るいは銅・銀・ニッケル・クロム・チタン・金やそれら
の合金等の金属材料などから成る。例えばタングステン
の金属粉末メタライズから成る場合であれば、タングス
テン粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得
た金属ペーストを第１誘電体層12ａ・第２誘電体層12ｂ
となるセラミックグリーンシートに所定のパターンに印
刷塗布し、これをセラミックグリーンシートの積層体と
ともに焼成することによって、第１誘電体層12ａの上下
面および第２誘電体層12ｂの上面にそれぞれ被着形成さ
れる。
【００２３】また、第１誘電体層12ａの上下面に被着形
成された接地導体層14ａ・14ｂは、第１誘電体層12ａを
貫通して設けられた貫通導体15により電気的に接続され
ている。
成された接地導体層14ａ・14ｂは、第１誘電体層12ａを
貫通して設けられた貫通導体15により電気的に接続され
ている。
【００２４】貫通導体15は、高周波半導体素子16の搭載
部側の端部に位置する線路導体13を中心とした図２中に
一点鎖線で示す伝送される高周波信号の波長の４分の１
以下の範囲内から高周波半導体素子16の下部にかけて高
周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間隔で配設す
ることが重要である。
部側の端部に位置する線路導体13を中心とした図２中に
一点鎖線で示す伝送される高周波信号の波長の４分の１
以下の範囲内から高周波半導体素子16の下部にかけて高
周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間隔で配設す
ることが重要である。
【００２５】この貫通導体15は、高周波半導体素子16の
搭載部側の端部に位置する線路導体13を中心とした高周
波信号の波長の４分の１以下の範囲内から高周波半導体
素子16の下部にかけて高周波信号の波長の２分の１以下
の繰り返し間隔で配設されていることから、高周波半導
体素子16の下部および周囲の接地導体層14ａ・14ｂ間の
接地経路を短くしてそのインダクタンス成分を減少させ
ることができる。その結果、このような接地構造を有す
る本発明の高周波半導体素子搭載用配線基板によれば、
高速の信号を効率よく正確に伝播させることができる。
また同時に、接地導体層14ａ・14ｂと貫通導体15とで安
定したグランドネットワークを形成することができ、高
周波半導体素子16と線路導体13とを接続するボンディン
グワイヤ等の導電性接続部材17の接続部における伝播モ
ードのミスマッチングを低減することが可能となるので
高周波信号の伝送特性が大きく低下してしまうことがな
く、その結果、高周波信号の伝送特性を低損失で良好な
ものとすることができる。
搭載部側の端部に位置する線路導体13を中心とした高周
波信号の波長の４分の１以下の範囲内から高周波半導体
素子16の下部にかけて高周波信号の波長の２分の１以下
の繰り返し間隔で配設されていることから、高周波半導
体素子16の下部および周囲の接地導体層14ａ・14ｂ間の
接地経路を短くしてそのインダクタンス成分を減少させ
ることができる。その結果、このような接地構造を有す
る本発明の高周波半導体素子搭載用配線基板によれば、
高速の信号を効率よく正確に伝播させることができる。
また同時に、接地導体層14ａ・14ｂと貫通導体15とで安
定したグランドネットワークを形成することができ、高
周波半導体素子16と線路導体13とを接続するボンディン
グワイヤ等の導電性接続部材17の接続部における伝播モ
ードのミスマッチングを低減することが可能となるので
高周波信号の伝送特性が大きく低下してしまうことがな
く、その結果、高周波信号の伝送特性を低損失で良好な
ものとすることができる。
【００２６】貫通導体15は必ずしも線路導体13の直下か
らではなくてもよく、高周波半導体素子16の搭載部側の
端部に位置する線路導体13を中心とした高周波信号の波
長の４分の１以下の範囲内からであればよい。また、貫
通導体15は、好ましくは高周波半導体素子16の搭載部側
の端部に位置する線路導体13を中心とした高周波信号の
波長の４分の１以下の範囲内から高周波半導体素子16向
かって高周波信号の伝送方向に沿うように設けると、接
地導体層14ａ・14ｂと貫通導体15とでより安定したグラ
ンドネットワークを形成することができる。
らではなくてもよく、高周波半導体素子16の搭載部側の
端部に位置する線路導体13を中心とした高周波信号の波
長の４分の１以下の範囲内からであればよい。また、貫
通導体15は、好ましくは高周波半導体素子16の搭載部側
の端部に位置する線路導体13を中心とした高周波信号の
波長の４分の１以下の範囲内から高周波半導体素子16向
かって高周波信号の伝送方向に沿うように設けると、接
地導体層14ａ・14ｂと貫通導体15とでより安定したグラ
ンドネットワークを形成することができる。
【００２７】更に、貫通導体15は、その隣接間隔を線路
導体13によって伝播させる高周波信号の波長の２分の１
以下、好適には４分の１以下としておくと、より安定し
たグランドネットワークを形成することができる。した
がって、貫通導体15は、その隣接間隔を線路導体13によ
って伝播させる高周波信号の波長の２分の１以下、好適
には４分の１以下としておくことが望ましい。
導体13によって伝播させる高周波信号の波長の２分の１
以下、好適には４分の１以下としておくと、より安定し
たグランドネットワークを形成することができる。した
がって、貫通導体15は、その隣接間隔を線路導体13によ
って伝播させる高周波信号の波長の２分の１以下、好適
には４分の１以下としておくことが望ましい。
【００２８】なお、貫通導体15は複数列に配設してもよ
く、そのような複数列の間隔等は線路導体13の幅や貫通
導体15の直径等を考慮して適宜決めればよい。
く、そのような複数列の間隔等は線路導体13の幅や貫通
導体15の直径等を考慮して適宜決めればよい。
【００２９】貫通導体15は、好適にはその直径が0.03〜
0.30ｍｍの円柱状とするとよい。この場合、その直径が
0.03ｍｍ未満となると、貫通導体15自体を良好に形成す
ることが困難となる傾向にある。一方、その直径が0.30
ｍｍを超えると、貫通導体１５と第１誘電体層１２ａと
の熱膨張量等の差が大きなものとなり、両者の間に隙間
が生じたり第１誘電体層12ａにクラックが発生しやすい
ものとなる傾向がある。従って、貫通導体15の直径は0.
03〜0.30ｍｍの範囲が好ましい。なお、貫通導体15の横
断面形状は他の種々の形状、例えば楕円形・四角形・多
角形等であってもよい。
0.30ｍｍの円柱状とするとよい。この場合、その直径が
0.03ｍｍ未満となると、貫通導体15自体を良好に形成す
ることが困難となる傾向にある。一方、その直径が0.30
ｍｍを超えると、貫通導体１５と第１誘電体層１２ａと
の熱膨張量等の差が大きなものとなり、両者の間に隙間
が生じたり第１誘電体層12ａにクラックが発生しやすい
ものとなる傾向がある。従って、貫通導体15の直径は0.
03〜0.30ｍｍの範囲が好ましい。なお、貫通導体15の横
断面形状は他の種々の形状、例えば楕円形・四角形・多
角形等であってもよい。
【００３０】なお、貫通導体15はタングステンやモリブ
デン・モリブデン−マンガン・銅・銀・銀−パラジウム
等の金属粉末メタライズ、あるいは銅・銀・ニッケル・
クロム・チタン・金やそれらの合金等の金属材料などか
ら成る。例えばタングステンの金属粉末メタライズから
成る場合であれば、第１誘電体層12ａとなるセラミック
グリーンシートの所定の領域に、焼成後の直径が0.03〜
0.30ｍｍと成る貫通孔を設けるとともに、この貫通孔内
にタングステン粉末を主成分とする導体ペーストを従来
周知のスクリーン印刷法を採用して充填し、これを誘電
体基板11と成るセラミックグリーンシートの積層体とと
もに焼成することによって形成される。
デン・モリブデン−マンガン・銅・銀・銀−パラジウム
等の金属粉末メタライズ、あるいは銅・銀・ニッケル・
クロム・チタン・金やそれらの合金等の金属材料などか
ら成る。例えばタングステンの金属粉末メタライズから
成る場合であれば、第１誘電体層12ａとなるセラミック
グリーンシートの所定の領域に、焼成後の直径が0.03〜
0.30ｍｍと成る貫通孔を設けるとともに、この貫通孔内
にタングステン粉末を主成分とする導体ペーストを従来
周知のスクリーン印刷法を採用して充填し、これを誘電
体基板11と成るセラミックグリーンシートの積層体とと
もに焼成することによって形成される。
【００３１】この場合、貫通導体15となる導体ペースト
中に第１誘電体層12ａと略同一成分を第１誘電体層12ａ
および貫通導体15の材料特性に応じて適量含有させてお
くと、貫通導体15の焼成収縮率や熱膨張係数を第１誘電
体層12ａの焼成収縮率や熱膨張係数に近似させることが
でき、これにより両者の焼成収縮率や熱膨張係数の相違
に起因して第１誘電体層12ａおよび貫通導体15との間に
隙間が発生したり、あるいは第１誘電体層12ａにクラッ
クが発生したりするのを有効に防止することができる。
従って、貫通導体15となる導体ペーストには、第１誘電
体層12ａと略同一成分を適量含有させておくことが好ま
しい。
中に第１誘電体層12ａと略同一成分を第１誘電体層12ａ
および貫通導体15の材料特性に応じて適量含有させてお
くと、貫通導体15の焼成収縮率や熱膨張係数を第１誘電
体層12ａの焼成収縮率や熱膨張係数に近似させることが
でき、これにより両者の焼成収縮率や熱膨張係数の相違
に起因して第１誘電体層12ａおよび貫通導体15との間に
隙間が発生したり、あるいは第１誘電体層12ａにクラッ
クが発生したりするのを有効に防止することができる。
従って、貫通導体15となる導体ペーストには、第１誘電
体層12ａと略同一成分を適量含有させておくことが好ま
しい。
【００３２】かくして、上述のような本発明の高周波半
導体素子搭載用配線基板によれば、誘電体基板11の凹部
11ａの底面に高周波半導体素子16を搭載するとともに、
この高周波半導体素子16の各電極を線路導体13および接
地導体層14にボンディングワイヤ等の導電性接続部材17
を介して接続し、封止材18により高周波半導体素子16を
気密に封止することにより、高速で作動する高周波半導
体素子16を搭載する高周波用半導体装置として供され
る。
導体素子搭載用配線基板によれば、誘電体基板11の凹部
11ａの底面に高周波半導体素子16を搭載するとともに、
この高周波半導体素子16の各電極を線路導体13および接
地導体層14にボンディングワイヤ等の導電性接続部材17
を介して接続し、封止材18により高周波半導体素子16を
気密に封止することにより、高速で作動する高周波半導
体素子16を搭載する高周波用半導体装置として供され
る。
【００３３】封止材18は、例えば、エポキシ樹脂から成
り、エポキシ樹脂前駆体を高周波半導体素子16の表面お
よび高周波半導体素子16が接着固定されている誘電体基
板11の上面に所定量滴下するとともにこれを所定の温度
（約 150〜 200℃）で熱処理し、エポキシ樹脂前駆体を
熱硬化させることによって形成される。なお、高周波半
導体素子搭載用配線基板の仕様によっては、封止材18を
使用せず、誘電体基板11の上面に接着剤を介して蓋体を
接合することによって高周波半導体素子16を封止しても
よい。
り、エポキシ樹脂前駆体を高周波半導体素子16の表面お
よび高周波半導体素子16が接着固定されている誘電体基
板11の上面に所定量滴下するとともにこれを所定の温度
（約 150〜 200℃）で熱処理し、エポキシ樹脂前駆体を
熱硬化させることによって形成される。なお、高周波半
導体素子搭載用配線基板の仕様によっては、封止材18を
使用せず、誘電体基板11の上面に接着剤を介して蓋体を
接合することによって高周波半導体素子16を封止しても
よい。
【００３４】蓋体は、例えば金属材料から成る場合、コ
バール・銅−ニッケル合金などが好適に使用され、誘電
体基板11の凹部11ａ上面に、周知の接合技術、例えば、
ガラス接着・樹脂接着・メタライズ接着などの方法によ
り取り付けられ、誘電体基板11の凹部11ａを気密に封止
する。
バール・銅−ニッケル合金などが好適に使用され、誘電
体基板11の凹部11ａ上面に、周知の接合技術、例えば、
ガラス接着・樹脂接着・メタライズ接着などの方法によ
り取り付けられ、誘電体基板11の凹部11ａを気密に封止
する。
【００３５】
【実施例】図１に示した高周波半導体素子搭載用配線基
板において、線路導体13の線路幅を0.20ｍｍ、第１誘電
体層12ａの厚みを0.20ｍｍ、第２誘電体層12ｂの厚みを
0.20ｍｍ、貫通導体15の直径を0.10ｍｍ、貫通導体15間
の間隔を0.25ｍｍとし、高周波半導体素子16と線路導体
13との間に貫通導体15を配設した場合としない場合との
高周波信号の伝送特性を比較したところ、60ＧＨｚの周
波数において、高周波半導体素子16と線路導体13との間
に貫通導体15を配設した場合には−0.4 ｄＢの伝送損失
を示したのに対し、貫通導体15を配設しない場合には−
1.4 ｄＢの伝送損失となり、高周波半導体素子16と線路
導体13との間に貫通導体15を配設した場合には低損失で
良好な伝送特性を得ることができた。
板において、線路導体13の線路幅を0.20ｍｍ、第１誘電
体層12ａの厚みを0.20ｍｍ、第２誘電体層12ｂの厚みを
0.20ｍｍ、貫通導体15の直径を0.10ｍｍ、貫通導体15間
の間隔を0.25ｍｍとし、高周波半導体素子16と線路導体
13との間に貫通導体15を配設した場合としない場合との
高周波信号の伝送特性を比較したところ、60ＧＨｚの周
波数において、高周波半導体素子16と線路導体13との間
に貫通導体15を配設した場合には−0.4 ｄＢの伝送損失
を示したのに対し、貫通導体15を配設しない場合には−
1.4 ｄＢの伝送損失となり、高周波半導体素子16と線路
導体13との間に貫通導体15を配設した場合には低損失で
良好な伝送特性を得ることができた。
【００３６】なお、本発明は以上の例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更
・改良を加えることは何ら差し支えない。
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更
・改良を加えることは何ら差し支えない。
【００３７】
【発明の効果】本発明の高周波半導体素子搭載用配線基
板および高周波用半導体装置によれば、接地導体層間を
電気的に接続する貫通導体を高周波半導体素子搭載部側
の端部に位置する線路導体を中心とした高周波信号の波
長の４分の１以下の範囲内から高周波半導体素子の下部
にかけて高周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間
隔で配設したことから、高周波半導体素子の下部および
周囲における接地導体層間の接地経路を短くしてそのイ
ンダクタンス成分を減少させることができ、その結果、
高速の信号を効率よく正確に伝播させることができる。
板および高周波用半導体装置によれば、接地導体層間を
電気的に接続する貫通導体を高周波半導体素子搭載部側
の端部に位置する線路導体を中心とした高周波信号の波
長の４分の１以下の範囲内から高周波半導体素子の下部
にかけて高周波信号の波長の２分の１以下の繰り返し間
隔で配設したことから、高周波半導体素子の下部および
周囲における接地導体層間の接地経路を短くしてそのイ
ンダクタンス成分を減少させることができ、その結果、
高速の信号を効率よく正確に伝播させることができる。
【００３８】また同時に、接地導体層と貫通導体とで安
定したグランドネットワークを形成することができ、高
周波半導体素子と線路導体とを接続するボンディングワ
イヤ等の導電性接続部材の接続部における伝播モードの
ミスマッチングを低減することが可能であり、高周波信
号の伝送特性が大きく低下してしまうことがなく、その
結果、高周波信号の伝送特性を低損失で良好なものとす
ることができる。
定したグランドネットワークを形成することができ、高
周波半導体素子と線路導体とを接続するボンディングワ
イヤ等の導電性接続部材の接続部における伝播モードの
ミスマッチングを低減することが可能であり、高周波信
号の伝送特性が大きく低下してしまうことがなく、その
結果、高周波信号の伝送特性を低損失で良好なものとす
ることができる。
【図１】本発明の高周波半導体素子搭載用配線基板およ
びこれを用いた高周波用半導体装置の実施の形態の一例
を示す断面図である。
びこれを用いた高周波用半導体装置の実施の形態の一例
を示す断面図である。
【図２】図１に示す高周波半導体素子搭載用配線基板の
要部平面図である。
要部平面図である。
【図３】従来の高周波半導体素子搭載用配線基板の例を
示す断面図である。
示す断面図である。
2a、12ａ・・・・・・・・・・・・第１誘電体層 2b、12ｂ・・・・・・・・・・・・第２誘電体層 ３、13・・・・・・・・・・・・・線路導体 ４ａ、４ｂ、14ａ、14ｂ・・・・・接地導体層 ５、15・・・・・・・・・・・・・貫通導体 ６、16・・・・・・・・・・・・・高周波半導体素子 17・・・・・・・・・・・・・・・導電性接続部材 18・・・・・・・・・・・・・・・封止材
Claims (2)
- 【請求項１】 上面に高周波半導体素子の搭載部を有す
る第１誘電体層と、該第１誘電体層の上面の前記搭載部
近傍に取着された第２誘電体層と、該第２誘電体層の上
面に前記搭載部側の端部から被着形成され、前記高周波
半導体素子の電極と電気的に接続されて高周波信号を伝
送する線路導体と、前記第１誘電体層の上下面に前記搭
載部から前記線路導体の下部にかけて被着形成された接
地導体層とを具備するとともに、前記上下面の接地導体
層間に、前記第２誘電体層の前記搭載部側の端部に位置
する前記線路導体を中心とした前記高周波信号の波長の
４分の１以下の範囲内から前記搭載部に搭載される前記
高周波半導体素子の下部にかけて、前記高周波信号の波
長の２分の１以下の繰り返し間隔で前記接地導体層間を
電気的に接続する貫通導体を配設したことを特徴とする
高周波半導体素子搭載用配線基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の高周波半導体素子搭載用
配線基板の搭載部に高周波半導体素子を搭載し、該高周
波半導体素子の電極を線路導体に導電性接続部材を介し
て電気的に接続させるとともに、前記高周波半導体素子
を気密封止したことを特徴とする高周波用半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21704099A JP2001044328A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 高周波半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21704099A JP2001044328A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 高周波半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044328A true JP2001044328A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16697907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21704099A Pending JP2001044328A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 高周波半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた高周波用半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208003A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 高周波回路チップの実装構造 |
| JP2011187662A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Renesas Electronics Corp | 半導体パッケージ、基板、電子部品、及び半導体パッケージの実装方法 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP21704099A patent/JP2001044328A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208003A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 高周波回路チップの実装構造 |
| JP4680076B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2011-05-11 | 株式会社豊田中央研究所 | 高周波回路チップの実装構造 |
| JP2011187662A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Renesas Electronics Corp | 半導体パッケージ、基板、電子部品、及び半導体パッケージの実装方法 |
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Effective date: 20080225 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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