JP2002141594A - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波信号の入出力時における反射損失を非常
に小さいものとし、更には半導体パッケージの小型軽量
化を可能とすること。 【解決手段】上面に光半導体素子７および回路基板９が
載置用基台８を介して載置される載置部１ａを有する基
体１と、基体１上面に載置部１ａを囲繞して取着される
とともに側部に貫通孔２ａが形成された金属製の枠体２
と、筒状の外周導体３ａ及びその中心軸に配置した中心
導体３ｃ並びにそれらの間に介在した絶縁体３ｂから成
り、かつ貫通孔２ａに嵌着されて回路基板９に電気的に
接続される同軸コネクタ３とを具備し、枠体２内面のう
ち貫通孔２ａが形成された面の貫通孔２ａの中心部から
上側の面２ｃが枠体２内側に突出し、かつ中心導体３ｃ
はその両端が絶縁体３ｂより突出するとともに枠体２内
側の一端が上側の面２ｃから枠体２内側に突出しないよ
うに設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、マイクロ
波通信、ミリ波通信等の高い周波数で作動する各種半導
体素子を収納する半導体素子収納用パッケージに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の光通信、マイクロ波通信またはミ
リ波通信等の高い周波数で作動する各種半導体素子を収
納する半導体素子収納用パッケージ（以下、半導体パッ
ケージという）のうち、光通信分野に用いられる光半導
体パッケージを図５に示す。

【０００３】同図に示すように、光半導体パッケージ
は、一般に、上面にＬＤ（半導体レーザ），ＰＤ（フォ
トダイオード）等の光半導体素子１０７が載置用基台１
０８を介して載置される載置部１０１ａを有する、鉄
（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や
銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から
成る基体１０１を有する。また、載置部１０１ａを囲繞
するようにして基体１０１の上面に銀ロウ等のロウ材を
介して接合されるとともに、一側面に光半導体素子１０
７と外部電気回路（図示せず）とを電気的に接続する同
軸コネクタ１０３（ガラスビード端子ともいう）嵌着用
の貫通孔１０２ａが形成され、対向する側面に光半導体
素子１０７と光結合するための光伝送路である貫通孔１
０２ｂが形成された、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材
料から成る枠体１０２を有する。

【０００４】この枠体１０２の光伝送路である貫通孔１
０２ｂの外側周辺部には、枠体１０２の熱膨張係数に近
似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属
材料から成り、戻り光防止用の光アイソレータ１１１と
光ファイバ１１３とが樹脂接着剤で接着された金属ホル
ダー１１２と、非晶質ガラス等から成り集光レンズとし
て機能するとともに光半導体パッケージ内部を塞ぐ機能
を有する透光性部材１０５とを固定する筒状の固定部材
１０４が銀ロウ等のロウ材で接合される。

【０００５】なお、この固定部材１０４と金属ホルダー
１１２とは、各々の端面同士がＹＡＧレーザ溶接等によ
り固定され、一方、固定部材１０４と透光性部材１０５
とは、固定部材１０４内周面に形成されたメッキ層と透
光性部材１０５外周面の一部に形成されたメッキ層と
を、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金半田等の低融点ロウ材
でロウ付けすることにより固定される。

【０００６】また、同軸コネクタ１０３は、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ合金等の金属材料から成り、貫通孔１０２ａ内周
面にＡｕ−Ｓｎ合金半田等の低融点ロウ材によりロウ付
けされる筒状の外周導体（ホルダー）１０３ａと、この
外周導体１０３ａ内部に充填されたホウケイ酸ガラス等
から成る絶縁体１０３ｂと、この外周導体１０３ａの中
心軸部分に装着され光半導体パッケージ内外を電気的に
導通させる中心導体（金属端子）１０３ｃとから成る。
そして、同軸コネクタ１０３は、外部電気回路と光半導
体素子１０７とを電気的に接続する機能を有するととも
に光半導体パッケージ内部を塞ぐ機能を有する。

【０００７】また、この同軸コネクタ１０３は、高周波
信号が伝送される中心導体１０３ｃと、その外周部、即
ち金属材料から成る外周導体１０３ａ、および貫通孔１
０２ａ内周部とが、高周波信号伝送時のインピーダンス
の整合が可能な同軸構造を成している。

【０００８】なお、この同軸コネクタ１０３と光半導体
素子１０７との電気的接続は、中心導体１０３ｃの枠体
１０２内側に突出した一端と、回路基板１０９上面に形
成され、中心導体１０３ｃの貫通孔１０２ａ内部のイン
ピーダンスと同じになるように形成されたマイクロスト
リップ線路であるメタライズ層１０９ａとを、錫−鉛
（Ｐｂ）半田等の低融点ロウ材を介して接合するととも
に、このメタライズ層１０９ａと光半導体素子１０７と
をボンディングワイヤ１１０で接続することにより成さ
れる。

【０００９】このような光半導体パッケージは、それに
光半導体素子１０７やインピーダンス整合用等の回路基
板１０９を搭載した載置用基台１０８を樹脂接着剤，ロ
ウ材等の接着剤を介して載置固定した後、同軸コネクタ
１０３の中心導体１０３ｃの一端を回路基板１０９上面
のメタライズ層１０９ａ上面に低融点ロウ材で接合する
とともに、光半導体素子１０７とメタライズ層１０９ａ
とをボンディングワイヤ１１０で電気的に接続し、その
後、光アイソレータ１１１，光ファイバ１１３が固定さ
れた金属ホルダー１１２を固定部材１０４に溶接し、枠
体１０２上面に蓋体１０６をシーム溶接やロウ付け等に
より接合することにより、製品としての光半導体装置と
なる。

【００１０】このような光半導体装置は、例えば外部か
ら供給される高周波信号により光半導体素子１０７を光
励起させ、励起したレーザ光等の光を透光性部材１０５
を通して光ファイバ１１３に授受させ光ファイバ１１３
内を伝送させることにより、大容量の情報を高速に伝送
できる光電変換装置として機能し、光通信分野等に多く
用いられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体パッケージにおいて、中心導体１０３ｃの枠
体１０２内側に突出していない部位およびメタライズ層
１０９ａの伝搬モードは、伝搬方向に電界成分、磁界成
分を持たない所謂ＴＥＭモードおよび準ＴＥＭモードで
あるのに対し、中心導体１０３ｃの枠体１０２内側に突
出している部位の伝搬モードは、伝搬方向に電界成分を
持たない所謂ＴＥモードであり、また中心導体１０３ｃ
がメタライズ層１０９ａ上面に接合されている部位は、
ＴＥＭモードとＴＥモードが混在している。そのため、
伝送される高周波信号は伝搬モードが変化するため、伝
搬モードの変化部でインピーダンスがステップ状に変化
し反射損失が大きくなる。その結果、光半導体素子１０
７の作動性が損なわれるという問題点を有していた。

【００１２】また、同軸コネクタ１０３の中心導体１０
３ｃの先端部を、基体１０１上面の中心部の載置部１０
１ａに載置された回路基板１０９上のメタライズ層１０
９ａに接続する構成であるため、図５に示すように中心
導体１０３ｃの枠体１０２内側の一端が長くなり、必然
的に半導体パッケージの横幅が大きくなり、近時の半導
体パッケージの小型軽量化の動向から外れることとな
る。

【００１３】従って、本発明は上記問題点に鑑み完成さ
れたもので、その目的は、高周波信号の入出力時におけ
る反射損失を非常に小さいものとすることにより、光半
導体素子の作動性を良好なものし、更には半導体パッケ
ージの小型軽量化を可能とすることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体パッケー
ジは、上面に半導体素子および回路基板が載置用基台を
介して載置される載置部を有する基体と、該基体上面に
前記載置部を囲繞するように取着されるとともに側部に
貫通孔が形成された金属製の枠体と、筒状の外周導体お
よびその中心軸に配置した中心導体ならびにそれらの間
に介在した絶縁体から成るとともに前記貫通孔に嵌着さ
れて前記回路基板に電気的に接続される同軸コネクタと
を具備した半導体素子収納用パッケージにおいて、前記
枠体内面のうち前記貫通孔が形成された面の前記貫通孔
の中心部から上側の面が前記枠体内側に突出しており、
かつ前記中心導体はその両端が前記絶縁体より突出する
とともに前記枠体内側の一端が前記上側の面から前記枠
体内側に突出しないように設けられていることを特徴と
する。

【００１５】本発明は、このような構成により、伝送さ
れる高周波信号の伝搬モードは同軸構造によるＴＥＭモ
ード、擬似同軸構造によるモード、マイクロストリップ
線路によるＴＥＭモードとなり、その伝搬モードはほと
んど変化しないため、インピーダンスが変化してその不
整合により反射損失が大きくなることはない。また、載
置用基台を貫通孔が存在する枠体内面に接するように設
置できるため、回路基板の上面に形成されたマイクロス
トリップ線路用のメタライズ層が、中心導体の一端の下
部に位置するように配置できるため、半導体パッケージ
の横幅を小さくでき、小型化，軽量化が可能となる。

【００１６】また本発明の半導体パッケージは、上面に
半導体素子および回路基板が載置用基台を介して載置さ
れる載置部を有する基体と、該基体上面に前記載置部を
囲繞するように取着されるとともに側部に貫通孔が形成
された金属製の枠体と、筒状の外周導体およびその中心
軸に配置した中心導体ならびにそれらの間に介在した絶
縁体から成るとともに前記貫通孔に嵌着されて前記回路
基板に電気的に接続される同軸コネクタとを具備した半
導体素子収納用パッケージにおいて、前記枠体内面のう
ち前記貫通孔が形成された面の前記貫通孔の中心部より
上方の部位から上側の面が前記枠体内側に突出してお
り、かつ前記中心導体はその両端が前記絶縁体より突出
するとともに前記枠体内側の一端が前記上側の面から前
記枠体内側に突出しないように設けられていることを特
徴とする。

【００１７】本発明は、上記の構成によっても上述した
と同様の作用効果が得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の半導体パッケージの１種
である光半導体パッケージについて、以下に詳細に説明
する。図１は、本発明の光半導体パッケージの１実施形
態を示す断面図、図２は図１の同軸コネクタ周辺部の要
部拡大断面図である。これらの図において、１は容器本
体の底面を構成する基体、２は容器本体の側壁用の枠
体、３は高周波信号の入出力端子である同軸コネクタ、
４は透光性部材５や金属ホルダー１２を設置固定するた
めの筒状の固定部材、５は透光性部材、６は蓋体、７は
ＬＤ，ＰＤ等の光半導体素子である。これら基体１、枠
体２、同軸コネクタ３、固定部材４、透光性部材５およ
び蓋体６とで、内部に光半導体素子７を収容するための
容器が構成される。

【００１９】また、従来技術と同様に、固定部材４の外
部側（金属ホルダー１２側）の端面には、光アイソレー
タ１１と光ファイバ１３とが樹脂接着剤で接着された金
属ホルダー１２が、ＹＡＧレーザ溶接等により固定され
る。

【００２０】本発明の基体１は、光半導体素子７を支持
するための支持部材ならびに光半導体素子７から発せら
れる熱を放散するための放熱板として機能し、その上面
の略中央部に光半導体素子７が載置用基台８を介して載
置される載置部１ａを有している。この載置部１ａに、
載置用基台８がＡｕ−Ｓｎ合金半田等の低融点ロウ材を
介して接着固定されるとともに、この低融点ロウ材を介
して光半導体素子７から発せられた熱が伝えられ、外部
に効率良く放散され、光半導体素子７の作動性を良好な
ものとする。

【００２１】この基体１は、そのインゴットに圧延加工
や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法を施すことに
よって所定の形状に製作される。また、その表面に耐蝕
性に優れかつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的に
は厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層と厚さ０．５〜９μｍの
Ａｕ層を順次メッキ法により被着させておくと、基体１
が酸化腐食するのを有効に防止することができるととも
に、基体１上面に載置用基台８を介して光半導体素子７
を強固に接着固定させることができる。従って、所定の
形状に製作された基体１の表面に０．５〜９μｍのＮｉ
層や０．５〜９μｍのＡｕ層等の金属層をメッキ法によ
り被着させておくことが好ましい。

【００２２】また、この載置用基台８はシリコン（Ｓ
ｉ）やＣｕ−Ｗ合金等の熱伝導性の高い金属から成り、
光半導体素子７から基体１へ熱を伝えるための媒体とし
て機能するとともに、その高さを適宜設定することによ
り透光性部材５と光半導体素子７との光軸が合うように
する機能を有する。また、載置用基台８の上面には、上
面に伝送線路としてのメタライズ層９ａが形成された、
アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラミックス等のセラミックスか
ら成るインピーダンス整合等用の回路基板９が載置接合
される。

【００２３】このメタライズ層９ａは、同軸コネクタ３
の中心導体３ｃのインピーダンスと同じになるように形
成されたマイクロストリップ線路であり、光半導体素子
７にボンディングワイヤ１０を介して、また、中心導体
３ｃの一端を錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合
され、中心導体３ｃと光半導体素子７とを電気的に接続
する機能を有する。

【００２４】また本発明において、図１，図２に示すよ
うに、枠体２内面のうち貫通孔２ａが形成された面の貫
通孔２ａの中心部から上側の面２ｃが枠体２内側に突出
しており、かつ中心導体３ｃはその両端が絶縁体３ｂよ
り突出するとともに枠体２内側の一端が上側の面２ｃか
ら枠体２内側に突出しないように設けられている。これ
により、載置用基台８を枠体２内面の下側の面２ｄに接
する状態で設置でき、その結果半導体パッケージの横幅
を小さくでき、半導体パッケージの小型軽量化が可能と
なる。

【００２５】上側の面２ｃの下側の面２ｄからの突出長
さＬは０ｍｍを超えてλ／２（λは信号の波長）以下で
あるのがよく、０ｍｍでは、回路基板９と中心導体３ｃ
との接続が困難となり、λ／２を超えると、枠体２と中
心導体３ｃとが同軸構造とならない部分が長くなり信号
の伝送損失が大きくなる。

【００２６】また、図２に示すように、中心導体３ｃの
枠体２内側の先端は上側の面２ｃから突出しないもので
あり、好ましくはその先端が上側の面２ｃと略面一であ
ることがよい。その場合、中心導体３ｃの先端部は擬似
同軸構造となり、インピーダンスの変化が小さくなり、
インピーダンス不整合による高周波信号の反射損失を抑
えることができる。また先端部がメタライズ層９ａに確
実に接続されるための長さを確保するうえでも先端が上
側の面２ｃと略面一であることがよい。

【００２７】このように、貫通孔２ａの中心部から上側
の面２ｃが枠体２内側に突出しているが、上側の面２ｃ
の下端は厳密に貫通孔２ａの中心にある必要はなく、貫
通孔２ａの略中心部にあればよい。

【００２８】なお、メタライズ層９ａと枠体２とは、い
ずれも金属であるため、電気的に接続されないよう、即
ち接触しないようにしてある。

【００２９】また、このメタライズ層９ａは、モリブデ
ン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），タングステン（Ｗ）等
の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペース
トを、回路基板９となるセラミックグリーンシートに予
め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印
刷塗布し焼結することにより形成される。あるいは、こ
のメタライズ層９ａは、チタン（Ｔｉ），ニッケル（Ｎ
ｉ），クロム（Ｃｒ）等の金属をスパッタリング法等の
薄膜形成法により成膜し、エッチング法等によりパター
ン形成してもよい。

【００３０】同軸コネクタ３は、枠体２の貫通孔２ａ内
周面にＡｕ−Ｓｎ合金半田等の低融点ロウ材によりロウ
付けされる外周導体３ａと、この外周導体３ａ内部に充
填されたホウケイ酸ガラス等の絶縁体から成る絶縁体３
ｂと、この外周導体３ａの中心軸部分に装着され光半導
体パッケージ内外を導通させるとともに、枠体２内側の
一端が上側の面２ｃと面一または面２ｃよりも貫通孔２
ａ内部側にある中心導体３ｃとから成る。即ち、中心導
体３ｃは、両端が絶縁体３ｂから突出するとともに枠体
２の面２ｃから内側に突出しないように設けられる。そ
して、同軸コネクタ３は、外部電気回路と光半導体素子
７とを電気的に接続する機能を有するとともに光半導体
パッケージ内部を塞ぐ機能を有する。

【００３１】また、この同軸コネクタ３は、高周波信号
が伝送される中心導体３ｃと、その外周部、即ち金属材
料から成る外周導体３ａおよび貫通孔２ａの内周面と
が、高周波信号伝送時のインピーダンス整合が可能な同
軸構造を成している。このような構造であることから、
伝送される高周波信号の周波数が高くなっても中心導体
３ｃにインピーダンス整合が困難になる部位が出現する
ことはない。

【００３２】また本発明においては、図３，図４に示す
ように、枠体２内面のうち貫通孔２ａが形成された面の
貫通孔２ａの中心部より上方の部位から上側の面２ｅが
枠体２内側に突出しており、かつ中心導体３ｃはその両
端が絶縁体３ｂより突出するとともに枠体２内側の一端
が上側の面２ｅから枠体２内側に突出しないように設け
られる。これは、回路基板９の組成や厚さにより、中心
導体３ｃのメタライズ層９ａ上面に接合されている先端
部の伝搬モードがＴＥＭモードとならずにＴＥＭモード
とＴＥモードが混在している場合があるため、貫通孔２
ａから上方に適当な寸法でもって切欠部２ａ’を形成
し、より同軸構造に近似した擬似同軸構造となすためで
ある。

【００３３】中心導体３ｃの先端部と、その先端部に接
合されるメタライズ層９ａの周辺部が上記のような構造
であることから、伝送される高周波信号の周波数が高く
なっても中心導体３ｃにインピーダンスの整合がとれな
くなる部位が出現することはない。即ち、伝送される高
周波信号の周波数が高くなっても伝搬モードは常にＴＥ
Ｍモードとなり、高周波信号の入出力時における反射損
失は非常に小さいものとなる。また、上記構造であるた
め、半導体パッケージの横幅を小さくでき、即ち半導体
パッケージの小型軽量化が可能となる。

【００３４】図３，図４の構成において、上側の面２ｅ
の下端と中心導体３ｃとの間隔については、回路基板９
と中心導体３ｃおよび枠体２上側の面２ｅとでインピー
ダンス整合をとっており、そのインピーダンスは回路基
板９の厚さや中心導体３ｃの厚さおよび面２ｅの下端と
中心導体３ｃとの間隔（切欠部２ａ’）によって変化す
ることから、その間隔は他の条件を考慮して適宜調整し
て設定すればよい。

【００３５】このような同軸コネクタ３が嵌着される枠
体２は、載置部１ａを囲繞するようにして基体１の上面
に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、一方の側面に同
軸コネクタ３の嵌着用の貫通孔２ａが、対向する側面に
光半導体素子７と光結合するための光伝送路である貫通
孔２ｂがそれぞれ形成される。

【００３６】また、枠体２は基体１との接合における熱
歪みを小さくし接合を強固なものとするとともに、光半
導体パッケージ外部との電磁遮蔽を行うために、基体１
の熱膨張係数に近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−
Ｎｉ合金等の金属材料を用いるのがよい。

【００３７】また、この枠体２は、基体１と同様にその
材料のインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来周
知の金属加工法を施すことにより所定の形状に製作さ
れ、その表面に耐蝕性に優れかつロウ材との濡れ性に優
れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層と厚
さ０．５〜９μｍのＡｕ層を順次メッキ法により被着さ
せておくと、枠体２が酸化腐食するのを有効に防止でき
るとともに、貫通孔２ａ、２ｂにそれぞれ同軸コネクタ
３、透光性部材５を強固に接合できる。従って、所定の
形状に製作された枠体２の表面に０．５〜９μｍのＮｉ
層や０．５〜９μｍのＡｕ層等の金属層をメッキ法によ
り被着させておくことが好ましい。

【００３８】この枠体２外側の貫通孔２ｂの周辺部に
は、枠体２の熱膨張係数に近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合
金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成り、戻り光防止
用の光アイソレータ１１と光ファイバ１３とが樹脂接着
剤で接着された金属ホルダー１２と、非晶質ガラス等か
ら成り集光レンズとして機能するとともに光半導体パッ
ケージ内部を塞ぐ機能を有する透光性部材５とを固定す
る筒状の固定部材４が銀ロウ等のロウ材で接合される。

【００３９】この固定部材４の内周面には、集光レンズ
として機能するとともに光半導体パッケージ内部を塞ぐ
非晶質ガラス等から成る透光性部材５が、その接合部の
表面に形成されたメタライズ層を介して、２００〜４０
０℃の融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金半田等の低融点ロウ
材で接合される。

【００４０】この透光性部材５は、熱膨張係数が４×１
０^-6〜１２×１０^-6／℃（室温〜４００℃）のサファイ
ア（単結晶アルミナ）や非晶質ガラス等から成り、球
状，半球状，凸レンズ状，ロッドレンズ状等とされ、外
部のレーザ光等の光を光ファイバ１３により伝送させて
光半導体素子７に入力させる、または光半導体素子７で
出力したレーザ光等の光を光ファイバ１３に入力させる
ための集光用部材として用いられる。透光性部材５が、
例えば結晶軸の存在しない非晶質ガラスの場合、ＳｉＯ
₂，酸化鉛（ＰｂＯ）を主成分とする鉛系、またはホウ
酸やケイ砂を主成分とするホウケイ酸系のものを用い
る。

【００４１】また、この透光性部材５は、その熱膨張係
数が枠体２のそれと異なっていても固定部材４が熱膨張
差による応力を吸収し緩和するので、結晶軸が応力のた
めにある方向に揃うことによって光の屈折率の変化を起
こすようなことは発生しにくい。従って、このような透
光性部材５を用いることにより光半導体素子７と光ファ
イバ１３との間の光の結合効率を高くできる。

【００４２】また蓋体６は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の
金属材料やアルミナセラミックス等のセラミックスから
成るとともに、枠体２上面にＡｕ−Ｓｎ合金半田等の低
融点ロウ材を介して接合されたり、ＹＡＧレーザ溶接等
の溶接法により接合され、光半導体素子７を光半導体パ
ッケージ内に封止する。

【００４３】このように、本発明の半導体パッケージの
１種である光半導体パッケージは、上面にメタライズ層
９ａが形成された回路基板９が接合された載置用基台８
を介して光半導体素子７を上面に載置する載置部１ａを
有するとともに金属材料から成る基体１と、この基体１
上面に載置部１ａを囲繞するようにロウ材を介して接合
され、側部に同軸コネクタ３を嵌着するための貫通孔２
ａが、また対向する側部に光伝送路である貫通孔２ｂが
形成された金属材料から成る枠体２とを具備する。そし
て、同軸コネクタ３の中心導体３ｃの回路基板９に接続
される一端が枠体２内面の上側の面２ｃ，２ｅと面一、
または面２ｃ，２ｅよりも貫通孔２ａ内周面側にあり、
それに伴い、載置用基台８は、その上面の回路基板９上
面のメタライズ層９ａ上面に中心導体３ｃの先端部が電
気的に接続されるように、枠体２の下側の面２ｄ，２ｆ
に接触可能な構造を有している。

【００４４】上記の構成により、伝送される高周波信号
の周波数が高くなってもインピーダンスの急激な変化を
抑えることが可能となる。即ち、インピーダンスの不整
合により発生する高周波信号の反射損失を非常に小さく
でき、伝送特性の向上を可能とする。また、上面にメタ
ライズ層９ａが形成された回路基板９が、中心導体３ｃ
の一端の下部に位置するため半導体パッケージの横幅を
小さくできる。

【００４５】本発明の半導体パッケージは、光半導体パ
ッケージの場合には光半導体素子７を、無線通信用の半
導体パッケージの場合には高周波用の半導体素子を、そ
れぞれ収納して、外部電気回路と各種半導体素子が高周
波信号の入出力を行う半導体パッケージ等として構成さ
れるものである。光半導体パッケージの場合、光半導体
素子７や回路基板９を搭載した載置用基台８を樹脂接着
剤，ロウ材等の接着剤を介して載置固定した後、同軸コ
ネクタ３の中心導体３ｃの一端を回路基板９上面のメタ
ライズ層９ａ上面に低融点ロウ材で接合するとともに光
半導体素子７とメタライズ層９ａとをボンディングワイ
ヤ１０で電気的に接続し、その後、光アイソレータ１
１，光ファイバ１３が固定されている金属ホルダー１２
を固定部材４に溶接し、枠体２上面に蓋体６をシーム溶
接やロウ付け等により接合することにより製品としての
光半導体装置となる。

【００４６】かくして、本発明は、伝送される高周波信
号の周波数が高くなってもインピーダンスの急激な変化
を抑えることが可能となる。即ち、インピーダンス不整
合により発生する反射損失を非常に小さくでき、高周波
信号の伝送特性の向上を可能とする。即ち、従来の同軸
コネクタを用いた場合に比し、伝送される高周波信号は
伝搬モードが変化しないため、インピーダンスが変化す
ることがなく反射損失を非常に小さくできる。その結
果、光半導体素子と外部電気回路との高周波伝送特性を
良好なものとでき、光半導体素子の作動性を良好なもの
とできる。

【００４７】本発明において、高周波信号の周波数は１
ＧＨｚ〜１００ＧＨｚ程度であり、特に４０ＧＨｚ以上
の周波数において従来インピーダンスの変化が急激であ
ったのを、本発明では緩やかなものとすることができ
る。

【００４８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
更を行うことは何等支障ない。例えば、基体１と枠体２
とが一体的に形成されたもの、例えばメタル・インジェ
クション・モールド（ＭＩＭ）法によって作成されたも
のであっても良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、枠体内面のうち貫通孔が形成
された面の貫通孔の中心部から上側の面が枠体内側に突
出しており、かつ中心導体はその両端が絶縁体より突出
するとともに枠体内側の一端が上側の面から枠体内側に
突出しないように設けられていることにより、中心導体
の枠体内側に突出していない部位とメタライズ層との間
のインピーダンスのギャップを小さくでき、高周波信号
の入出力時における反射損失を非常に小さくできる。即
ち、伝送される高周波信号の伝搬モードは、外側より、
同軸構造によるＴＥＭモード、擬似同軸構造によるモー
ド、マイクロストリップ線路によるＴＥＭモードとな
り、その伝搬モードはほとんど変化しないこととなる。
その結果、インピーダンスが変化し反射損失が大きくな
ることはない。従って、半導体素子と外部電気回路との
高周波伝送特性を非常に良好なものとできる。

【００５０】また本発明は、枠体内面のうち貫通孔が形
成された面の貫通孔の中心部より上方の部位から上側の
面が枠体内側に突出しており、かつ中心導体はその両端
が絶縁体より突出するとともに枠体内側の一端が上側の
面から枠体内側に突出しないように設けられていること
により、中心導体の枠体内側に突出していない部位とメ
タライズ層との間のインピーダンスのギャップを小さく
でき、高周波信号の入出力時における反射損失を非常に
小さくできる。即ち、伝送される高周波信号の伝搬モー
ドは、外側より、同軸構造によるＴＥＭモード、より同
軸構造に近似した擬似同軸構造によるモード、マイクロ
ストリップ線路によるＴＥＭモードとなり、その伝搬モ
ードはほとんど変化しないこととなる。その結果、イン
ピーダンスが変化し反射損失が大きくなることはない。
従って、半導体素子と外部電気回路との高周波伝送特性
を非常に良好なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体パッケージの一実施形態を示す
断面図である。

【図２】図１の同軸コネクタ周辺部の要部拡大断面図で
ある。

【図３】本発明の半導体パッケージの他の実施形態を示
す断面図である。

【図４】図３の同軸コネクタ周辺部の要部拡大断面図で
ある。

【図５】従来の半導体パッケージを示す断面図である。

【符号の説明】

１：基体 １ａ：載置部 ２：枠体 ２ａ，２ｂ：貫通孔 ２ｃ，２ｅ：上側の面 ２ｄ，２ｆ：下側の面 ３：同軸コネクタ ３ａ：外周導体 ３ｂ：絶縁体 ３ｃ：中心導体 ７：光半導体素子 ８：載置用基台 ９：回路基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に半導体素子および回路基板が載置用
   基台を介して載置される載置部を有する基体と、該基体
   上面に前記載置部を囲繞するように取着されるとともに
   側部に貫通孔が形成された金属製の枠体と、筒状の外周
   導体およびその中心軸に配置した中心導体ならびにそれ
   らの間に介在した絶縁体から成るとともに前記貫通孔に
   嵌着されて前記回路基板に電気的に接続される同軸コネ
   クタとを具備した半導体素子収納用パッケージにおい
   て、前記枠体内面のうち前記貫通孔が形成された面の前
   記貫通孔の中心部から上側の面が前記枠体内側に突出し
   ており、かつ前記中心導体はその両端が前記絶縁体より
   突出するとともに前記枠体内側の一端が前記上側の面か
   ら前記枠体内側に突出しないように設けられていること
   を特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
2. 【請求項２】上面に半導体素子および回路基板が載置用
   基台を介して載置される載置部を有する基体と、該基体
   上面に前記載置部を囲繞するように取着されるとともに
   側部に貫通孔が形成された金属製の枠体と、筒状の外周
   導体およびその中心軸に配置した中心導体ならびにそれ
   らの間に介在した絶縁体から成るとともに前記貫通孔に
   嵌着されて前記回路基板に電気的に接続される同軸コネ
   クタとを具備した半導体素子収納用パッケージにおい
   て、前記枠体内面のうち前記貫通孔が形成された面の前
   記貫通孔の中心部より上方の部位から上側の面が前記枠
   体内側に突出しており、かつ前記中心導体はその両端が
   前記絶縁体より突出するとともに前記枠体内側の一端が
   前記上側の面から前記枠体内側に突出しないように設け
   られていることを特徴とする半導体素子収納用パッケー
   ジ。