JP2003100927A - 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同軸コネクタ
部での反射損失を非常に小さなものとすることにより、
半導体素子の作動性を良好なものとすること。 【解決手段】 基体２と、枠体３と、同軸コネクタ４と
を具備した半導体パッケージ１において、枠体３の側部
に形成された貫通孔８ａが枠体３の外側に内径拡大部９
を有し、内径拡大部９には枠体３内側寄りに環状の空間
１０を設けて同軸コネクタ４が嵌着されるとともに、中
心軸方向の環状の空間１０の長さ１０ａが０．０５〜
０．１５ｍｍであり、かつ環状の空間１０の内径１０ｂ
が絶縁体４ｂの外径１１の５０〜１２０％である。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野やマイ
クロ波通信、ミリ波通信等の分野で用いられる、高い周
波数帯域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、光通信分野やマイクロ波通信、
ミリ波通信等の分野で用いられる高周波数信号により作
動する半導体レーザ（ＬＤ）やフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）等の光半導体素子およびＩＣやＬＳＩ等の各種半導
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）として、例えば光通信分野に
用いられる光半導体素子収納用パッケージ（以下、光半
導体パッケージという）を図３に示す。同図に示すよう
に、光半導体パッケージ１０１は、一般に、鉄（Ｆｅ）
−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や銅（Ｃ
ｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る基
体１０２を有する。この基体１０２は、その上面にＬＤ
やＰＤ等の光半導体素子１０５が載置固定される載置用
基台１０７を有する。そしてこの基体１０２と、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料からな
り、載置部１０２ａを囲繞するように基体１０２の上面
に接合された枠体１０３とで光半導体パッケージ１０１
は主として構成されている。 【０００３】また、枠体１０３は、その側部に設けられ
た貫通孔１０８ａに、光半導体素子１０５と外部電気回
路（図示せず）とを電気的に接続する絶縁端子である同
軸コネクタ（ガラスビーズ端子ともいう）１０４が嵌着
接合されている。また、枠体１０３は、基体１０２の上
面に銀ロウ等のロウ材を介して接合されている。 【０００４】また、この枠体１０３には、他の側部に光
半導体素子１０５と光結合するための光伝送路である貫
通孔１０８ｂが形成されている。貫通孔１０８ｂの枠体
１０３外側開口の周辺部には、枠体１０３の熱膨張係数
に近似したＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の
金属材料から成る筒状の光ファイバの固定部材１１３が
銀ロウ等のロウ材で接合される。この固定部材１１３に
は、戻り光防止用の光アイソレータ１１６と光ファイバ
１１４とが樹脂接着剤で接着された金属ホルダ１１５が
固定されている。また、固定部材１１３の内側には、非
晶質ガラス等からな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１０１の内部を気密に塞ぐ機能を
有する透光性部材１１２が固定される。 【０００５】なお、固定部材１１３と金属ホルダ１１５
とは、各々の端面同士がレーザ溶接等により固定され
る。一方、固定部材１１３と透光性部材１１２とは、固
定部材１１３の内周面に形成されたメッキ層と透光性部
材１１２の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
付して固定される。 【０００６】また、同軸コネクタ１０４は、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ合金等の金属材料から成る筒状の外周導体１０４
ａと、絶縁体１０４ｂと、中心導体１０４ｃとから成
る。絶縁体１０４ｂとしては、硼珪酸ガラス等が外周導
体１０４ａの内部に充填されて構成されている。また、
中心導体１０４ｃは、絶縁体１０４ｂの中心軸部分に装
着され光半導体パッケージ１０１の内外を導通させる機
能を有する。また、外周導体１０４ａは、枠体１０３の
側部に設けられた貫通孔１０８ａの内周面にＡｕ−Ｓｎ
合金半田等の低融点ロウ材でロウ付して固定される。そ
して、同軸コネクタ１０４は、外部電気回路と光半導体
素子１０５とを電気的に接続する機能を有するとともに
半導体パッケージ１０１内部を気密に塞ぐ機能を有す
る。 【０００７】また、同軸コネクタ１０４は、高周波信号
が伝送される中心導体１０４ｃと、その外周部、即ち金
属材料からなる外周導体１０４ａおよび貫通孔１０８ａ
の内周面部とが、高周波信号の伝送時にインピーダンス
の整合が可能な同軸構造を成している。 【０００８】なお、同軸コネクタ１０４と光半導体素子
１０５との電気的接続は、回路基板１０６の上面に形成
されたメタライズ金属層１１８と、枠体１０３内側に突
出した中心導体１０４ｃの一端とをＳｎ−鉛（Ｐｂ）半
田等の低融点ロウ材を介して接合される。このメタライ
ズ金属層１１８は、中心導体１０４ｃの貫通孔１０８ａ
内部のインピーダンスと同一となるように、回路基板１
０６の上面にマイクロストリップ線路として形成されて
いる。また、メタライズ金属層１１８は、光半導体素子
１０５の電極がボンディングワイヤ１１９で接続されて
いる。 【０００９】このような光半導体パッケージ１０１は、
先ず、光半導体素子１０５およびインピーダンス整合用
等の回路基板１０６を搭載した載置用基台１０７を樹脂
接着剤、ロウ材等の接着材を介して基体１０２に載置固
定する。その後、同軸コネクタ１０４の中心導体１０４
ｃの一端を回路基板１０６上面のメタライズ金属層１１
８に低融点ロウ材を介して接合する。また、メタライズ
金属層１１８と光半導体素子１０５の電極をボンディン
グワイヤ１１９で電気的に接続する。次いで、光アイソ
レータ１１６と光ファイバ１１４とが固定された金属ホ
ルダ１１５を固定部材１１３に溶接し、枠体１０３の上
面に蓋体１１７をシーム溶接やロウ接等により接合す
る。かくして、基体１０２と枠体１０３と蓋体１１７と
から成る容器内部に光半導体素子１０５を気密に収容す
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
電気回路から供給される駆動用の高周波信号により光半
導体素子１０５を光励起させ、光励起されたレーザ光等
の光を透光性部材１１２を通して光ファイバ１１４に授
受させ、光ファイバ１１４内を伝送させる。それによ
り、光半導体装置は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、光通信分野等に多用されてい
る。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光半導体パッケージにおいて、同軸コネクタ１０４
は、その外周導体１０４ａの端面および絶縁体１０４ｂ
の端面の一部が、貫通孔１０８ａを構成する内径拡大部
１０９の枠体１０３内部側の平坦な端面１０９ａと密着
して内径拡大部１０９に嵌着されている。一般に、枠体
１０３の貫通孔１０８ａに嵌着された同軸コネクタ１０
４の電界分布は、高周波信号（シグナル）伝送用の中心
導体１０４ｃから接地（グランド）用の外周導体１０４
ａに最短経路で伝播するＴＥＭ（Transverse electroma
gnetic）モードとなる。そのため、同軸コネクタ１０４
が貫通孔１０８ａの内径拡大部１０９の平坦な端面１０
９ａと密着している部分では、電界分布は中心導体１０
４ｃから接地電位である平坦な端面１０９ａの方向に向
かって斜めに形成される。 【００１２】その結果、同軸コネクタ１０４が内径拡大
部１０９の平坦な端面１０９ａと密着している部分では
容量成分が大きくなり、端面１０９ａ近傍の絶縁体１０
４ｂ内部に相当する同軸構造部での特性インピーダンス
が低くなって、所定の特性インピーダンスに整合するこ
とができないという問題点があった。そのため、絶縁体
１０４ｂと貫通孔１０８ａの枠体１０３内側の空間１２
０との境界での高周波信号の入出力時における反射損失
が大きくなり、光半導体素子１０５の作動性が劣化する
という問題点を有していた。 【００１３】従って、本発明は上記問題点に鑑み完成さ
れたものであり、その目的は、高周波信号の入出力時に
おける同軸コネクタ部での反射損失を非常に小さなもの
とすることにより、半導体素子の作動性を良好なものと
することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明は、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、該基体の前記上面に前記載置部を
囲繞するように取着され、側部に貫通孔が形成された枠
体と、外周導体およびその中心軸に設置された中心導体
ならびにそれらの間に介在させた絶縁体から成り、前記
貫通孔に嵌着されるとともに前記中心導体が前記回路基
板に電気的に接続された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、前記貫通孔は前記枠
体の外側に内径拡大部を有し、該内径拡大部には前記枠
体内側寄りに環状の空間を設けて前記同軸コネクタが嵌
着されるとともに、中心軸方向の前記環状の空間の長さ
が０．０５〜０．１５ｍｍであり、かつ前記環状の空間
の内径が前記絶縁体の外径の５０〜１２０％であること
を特徴とする。 【００１５】本発明は、枠体の側部に形成された貫通孔
が枠体の外側に内径拡大部を有し、この内径拡大部には
枠体内側寄りに環状の空間を設けて同軸コネクタが嵌着
され、環状の空間は、その中心軸方向の長さが０．０５
〜０．１５ｍｍとされている。これにより、同軸コネク
タの電界分布は、シグナルの中心導体からグランドを成
す内径拡大部の平坦な端面に向けて斜めに形成されるこ
とが抑制される。その結果、同軸コネクタの電界分布
は、中心導体と絶縁体および外周導体とで構成される同
軸構造の全体で、シグナルの中心導体からグランドの外
周導体に最短経路にて伝播するＴＥＭモードとなる。そ
のため、内径拡大部の平坦な端面近傍の同軸コネクタの
絶縁体内部に相当する同軸構造部での特性インピーダン
スが低くなるのを抑制することができ、高周波信号の入
出力時における反射損失を極めて小さくすることができ
る。 【００１６】また、本発明では、環状の空間の内径が同
軸コネクタを構成する絶縁体の外径の５０〜１２０％と
されていることから、環状の空間と絶縁体との界面にお
ける特性インピーダンスのズレが従来技術と比べて小さ
くなり、高周波信号の反射損失に影響しなくなる。その
結果、同軸コネクタの電界分布が上記のように多少斜め
に形成されたとしてもそれによる高周波信号の反射損失
よりも環状の空間部では高周波信号の反射損失は極めて
小さくなり、高周波信号の伝送特性が良好となる。 【００１７】 【発明の実施の形態】本発明の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、本発明の半導体パッ
ケージについて実施の形態の一例を示す断面図であり、
図２は本発明の半導体パッケージの要部を示す部分断面
図である。これらの図において、１は、基体２、枠体
３、同軸コネクタ４および固定部材１３とから主に構成
される半導体パッケージである。基体２は容器本体の底
面を成し、枠体３は容器本体の側壁を成す。同軸コネク
タ４は高周波信号の入出力端子であり、筒状の光ファイ
バの固定部材１３には、透光性部材１２および金属ホル
ダ１５を設置固定するとともに光ファイバ１４が取着さ
れる。これら基体２、枠体３、同軸コネクタ４、固定部
材１３、透光性部材１２および蓋体１７とで、内部に半
導体素子５を収容する容器が基本的に構成される。ま
た、固定部材１３の外側端面には、光アイソレータ１６
と光ファイバ１４とが樹脂接着剤で接着された金属ホル
ダ１５が、ＹＡＧレーザ溶接等により固定される。 【００１８】本発明の同軸コネクタ４は、外周導体４ａ
と絶縁体４ｂと中心導体４ｃとで構成される。絶縁体４
ｂは外周導体４ａの貫通穴に充填された硼珪酸ガラスか
ら成る。また、中心導体４ｃは外周導体４ａの中心軸部
分に絶縁体４ｂを介して装着され、半導体パッケージ１
の内外を導通する機能を有する。このようにして構成さ
れる同軸コネクタ４は、枠体３に設けた貫通孔８ａの内
径拡大部９に金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金半田等の低融
点ロウ材によりロウ付け嵌着される。 【００１９】また、同軸コネクタ４は貫通孔８ａの内径
拡大部９に枠体３外側から嵌め込まれて嵌着されるもの
であり、内径拡大部９は枠体３外面から貫通孔８ａの途
中までに形成されている。 【００２０】本発明において、同軸コネクタ４は、枠体
３の貫通孔８ａの内径拡大部９に、その平坦な端面９ａ
から中心軸方向の長さ１０ａが０．０５〜０．１５ｍｍ
の環状の空間１０を設けて嵌着されている。 【００２１】環状の空間１０は、同軸コネクタ４の中心
導体４ｃに対して同軸構造を成しており、その長さ１０
ａが０．０５ｍｍ未満の場合、端面９ａ近傍の絶縁体４
ｂ内部に相当する同軸構造部での電界分布が、シグナル
の中心導体４ｃからグランドの端面９ａに向かって斜め
に形成されたモードとなる。その結果、端面９ａ近傍の
絶縁体４ｂ内部に相当する同軸構造部での特性インピー
ダンスのズレを抑えることができず、高周波信号の入出
力時における反射損失が大きくなる。また、環状の空間
の長さ１０ａが０．１５ｍｍを超えると、環状の空間１
０での特性インピーダンスの不整合が顕著となり、この
部分での高周波信号の反射損失が増大する。特に、４０
ＧＨｚ以上の高周波帯域では、環状の空間の長さ１０ａ
は、環状の空間１０と絶縁体４ｂとの界面での特性イン
ピーダンスの整合という点から０．０６〜０．０９ｍｍ
であることが好ましい。 【００２２】従って、環状の空間の長さ１０ａを０．０
５〜０．１５ｍｍとすることにより、伝送される高周波
信号の周波数が高くなっても、同軸コネクタ４の特性イ
ンピーダンスに整合が困難となる部位が現れることはな
い。 【００２３】また、本発明において、環状の空間の内径
１０ｂは、同軸コネクタ４の絶縁体４ｂの外径１１の５
０〜１２０％の大きさに設定されている。即ち、環状の
空間の内径１０ｂが絶縁体４ｂの外径１１の５０％未満
である場合、同軸コネクタ４における電界分布は、シグ
ナルの中心導体４ｃからグランドを成す内径拡大部９の
平坦な端面９ａに向かって斜めに形成され、高周波信号
の反射損失が増大する。また、環状の空間１０の内径１
０ｂが、絶縁体４ｂの外径１１の１２０％を超えると、
グランドの位置が絶縁体４ｂの外径部から環状の空間１
０の内径部、貫通孔８ａの内径狭小部と変化する際の経
路が長いものとなる。その結果、外周導体４ａから環状
の空間１０の内径側の内面を経由して端面９ａへの経路
の長さ分だけ誘導成分（Ｌ成分）が大きくなって、高周
波信号の反射損失が極めて大きくなる。また、貫通孔８
ａ内周面のグランド部は、誘導成分を極力小さくするた
めにも、できる限り最短経路にて構成されていることが
好ましい。従って、環状の空間の内径１０ｂは、絶縁体
４ｂの外径１１と同一である外径１１の１００％である
ことが好ましい。 【００２４】また、同軸コネクタ４自体は、外周導体４
ａと中心導体４ｃとの間に絶縁体４ｂを充填した構造で
あり、その外周部、即ち金属材料から成る外周導体４ａ
および貫通孔８ａの内周面とが高周波信号の伝送時のイ
ンピーダンス整合が可能な同軸構造を成している。従っ
て、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４ｃにインピーダンスの整合が困難になる部分が出
現することはない。 【００２５】そして、同軸コネクタ４は、外部電気回路
（図示せず）と半導体素子５とを電気的に接続する機能
を有するとともに半導体パッケージ１の内部を塞ぐ機能
も有している。 【００２６】このような同軸コネクタ４が嵌着される貫
通孔８ａを有する枠体３は、載置部２ａを囲繞するよう
にして基体２の上面に銀ロウ等のロウ材を介して接合さ
れる。枠体３の側部には同軸コネクタ４を嵌着するため
の貫通孔８ａが、他の側部には半導体素子５と光結合す
るための光伝送路である貫通孔８ｂがそれぞれ形成され
る。この枠体３は、基体２との接合による熱歪みを小さ
くして接合強度を強くするため、および半導体パッケー
ジ１外部に対する電磁的遮蔽を行なうために、基体２の
熱膨張係数に近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎ
ｉ合金等の金属材料から成るものが良い。そして、枠体
３は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等のインゴットをプ
レス加工により枠状に成形することにより作製される。 【００２７】更に、枠体３の貫通孔８ｂには筒状の固定
部材１３が取着され、固定部材１３の内部には透光性部
材１２が取着されている。枠体３の一側部に形成されて
いる貫通孔８ａは同軸コネクタ４を枠体３に取着するた
めの取着孔である。また、枠体３の他の側部に形成され
ている貫通孔８ｂは、固定部材１３を枠体３に取着する
ための取着孔である。これらの貫通孔８ａ，８ｂは、枠
体３の側部に従来周知のドリルによる孔あけ加工を施す
ことにより所定形状に形成される。 【００２８】枠体３の貫通孔８ｂに取着される固定部材
１３は、光アイソレータ１６および光ファイバ１４が接
着された金属ホルダ１５を枠体３に固定する際の接合媒
体として機能するとともに、半導体素子５が励起した光
を光ファイバ１４に伝達させる作用をなす。 【００２９】また、枠体３の表面には、耐食性に優れか
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０．５〜９μのＡｕ層をメッ
キ法により順次被着させておくのがよく、枠体３が酸化
腐食するのを有効に防止するとともに、貫通孔８ａ，８
ｂにそれぞれ同軸コネクタ４および固定部材１３を強固
に接合できる。 【００３０】本発明の基体２は、半導体素子５を支持す
るための支持部材および半導体素子５から発生する熱を
放散するための放熱板として機能し、その上面の略中央
部に半導体素子５が載置用基台７を介して載置される載
置部２ａを有する。この載置部２ａには、載置用基台７
がＳｎ−Ｐｂ半田等の低融点ロウ材を介して接着固定さ
れる。また、半導体素子５から発生する熱は、この低融
点ロウ材を介して外部に効率良く放散され、半導体素子
５の作動性を良好なものとする。この基体２は、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成
り、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来
周知の金属加工を施すことにより所定の形状に製作され
る。 【００３１】また、基体２の表面に耐食性に優れかつロ
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０．５〜９μのＡｕ層をメッキ法
により順次被着させておくのがよく、基体２の酸化腐食
を有効に防止するとともに、基体２の上面の載置用基台
７を介して半導体素子５を強固に接着固定することがで
きる。 【００３２】また、基体２の上面には、載置部２ａを囲
繞するようにして枠体３が接合されており、枠体３の内
側に半導体素子５を収容するための空所が形成される。 【００３３】なお、上記実施の形態では、基体２と枠体
３はそれぞれ別体で作製したものを接合した場合につい
て述べたが、基体２と枠体３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（ＭＩ
Ｍ）法等によって作製されたものであっても良い。 【００３４】また、透光性部材１２は、固定部材１３の
内部空間を塞ぎ、基体２と枠体３と蓋体１７とからなる
容器の気密性を保持するとともに、固定部材１３内部の
空間を伝達する光を固定部材１３に取着接続される光フ
ァイバ１４に伝達させる作用をなす。この透光性部材１
２は、例えば、熱膨張係数が４×１０^-6／℃〜１２×１
０^-6／℃（室温〜４００℃）のサファイア（単結晶アル
ミナ）や、酸化珪素，酸化鉛を主成分とした鉛系、硼
酸，ケイ砂を主成分とした硼珪酸系の非晶質ガラスで形
成されている。この非晶質ガラスは結晶軸が存在しない
ことから、半導体素子５の励起する光を透光性部材１２
を通過させ光ファイバ１４に授受させる場合、その光は
透光性部材１２で複屈折を起こすことなくそのまま光フ
ァイバ１４に授受される。その結果、半導体素子５が励
起した光の光ファイバ１４への授受が高効率となって光
信号の伝達効率が高くなる。 【００３５】また、透光性部材１２は、球状，半球状，
凸レンズ状，ロッドレンズ状等の形状とし得、外部のレ
ーザ光等の光を光ファイバ１４により伝送させて半導体
素子５に入力させたり、または半導体素子５で出力した
レーザ光等の光を光ファイバ１４に入力させるための集
光用部材として用いられる。この透光性部材１２は、そ
の熱膨張係数が枠体３のそれと異なっていても固定部材
１３が熱膨張差による応力を吸収し緩和するので、結晶
軸がこのような応力のためにある方向に揃うことによ
り、光の屈折率が変化するようなことは発生し難い。従
って、このような透光性部材１２を用いることにより、
半導体素子５と光ファイバ１４との間の光の結合効率を
高くすることができる。 【００３６】また、透光性部材１２の固定部材１３への
取着は、例えば透光性部材１２の外周部に予めメタライ
ズ層等の金属層を被着しておき、この金属層と固定部材
１３の内周面とを２００〜４００℃の融点を有するＡｕ
−Ｓｎ合金半田等の低融点ロウ材を介してロウ付するこ
とにより行なわれる。この場合、透光性部材１２の固定
部材１３への取着がＡｕ−Ｓｎ合金等のロウ付けにより
行なわれることから、取着の信頼性が極めて高くなり、
これにより固定部材１３と透光性部材１２との取着部に
おける半導体素子５を収容する容器の気密封止が完全と
なり、容器内部に収容する半導体素子５を長期にわたり
正常かつ安定に作動させることができる。 【００３７】本発明の載置用基台７は、シリコン（Ｓ
ｉ）やＣｕ−Ｗ合金等の熱伝導性の高い金属、材料から
なり、半導体素子５から基体２へ熱を伝えるための伝熱
媒体として機能する。更に、その高さを適宜設定するこ
とにより、透光性部材１２と半導体素子５との光軸を合
致させる機能を有する。また、その上面には、上面に高
周波信号の伝送線路としてのメタライズ金属層１８が形
成された、アルミナセラミックス等のセラミックスから
なるインピーダンス整合用等の回路基板６が接合され
る。 【００３８】このメタライズ金属層１８は、同軸コネク
タ４の中心導体４ｃのインピーダンスと同一となるよう
に形成されたマイクロストリップ線路であり、その一端
側は、半導体素子５とボンディングワイヤ１９を介して
接続される。また、他端側は、同軸コネクタ４の中心導
体４ｃと接合され、中心導体４ｃと半導体素子５とを電
気的に接続する機能を有する。このメタライズ金属層１
８は、モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），Ｗ等の
金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペー
ストを、回路基板６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、焼成することにより形成される。 【００３９】また、枠体３の上面には、例えば、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ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材料からなる蓋体１７
が接合され、これにより基体２、枠体３、蓋体１７とか
らなる容器の内部に半導体素子５が気密に封止される。
蓋体１７の枠体３の上面への接合は、例えば、シームウ
ェルド法、ＹＡＧレーザ溶接法等の溶接法、Ａｕ−Ｓｎ
合金半田等の低融点ロウ材によるロウ付により行われ
る。 【００４０】かくして、本発明の半導体パッケージによ
れば、同軸コネクタ４は、貫通孔８ａの内径拡大部９
に、０．０５〜０．１５ｍｍの長さ１０ａを有し、その
内径１０ｂが同軸コネクタ４の絶縁体４ｂの外径１１の
５０〜１２０％である環状の空間１０を設けて嵌着して
いる。従って、同軸コネクタ４における電界分布が、シ
グナルの中心導体４ｃからグランドを成す内径拡大部９
の平坦な端面９ａに向けて斜めに形成されることが解消
される。その結果、同軸コネクタ４の端面９ａ近傍の絶
縁体４ｂ内部に相当する同軸構造部での特性インピーダ
ンスのズレを抑制することが可能となり、伝送される高
周波信号の周波数が高くなっても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、伝送特性が向上
する。従って、半導体素子５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、半導体素子５の作動性が
良好となる。 【００４１】本発明においては、高周波信号の周波数は
１０〜１００ＧＨｚの広範囲に適用できるが、特に４０
ＧＨｚ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
とが可能となった。 【００４２】かくして、本発明の半導体パッケージによ
れば、基体２の載置部２ａに載置用基台７を介して半導
体素子５を載置固定するとともに、半導体素子５の各電
極をボンディングワイヤ（図示せず）を介して外部リー
ド端子（図示せず）に電気的に接続する。次に、枠体３
の上面に蓋体１７を接合し、基体２と枠体３と蓋体１７
とからなる容器内部に半導体素子５を収納し、最後に枠
体３に取着された固定部材１３に光アイソレータ１６と
光ファイバ１４を取着した金属ホルダ１５を溶接して取
着することにより、最終製品としての半導体装置とな
る。 【００４３】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。上記実施の形態では、光
ファイバ１４を設けた光半導体パッケージについて説明
したが、本発明の半導体パッケージは、半導体素子５が
ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体集積回路素子であり、光ファイ
バ１４を設けないタイプの半導体パッケージであっても
よい。 【００４４】 【発明の効果】本発明の半導体パッケージは、枠体の側
部に形成した貫通孔は枠体の外側に内径拡大部を有し、
内径拡大部には枠体内側寄りに環状の空間を設けて同軸
コネクタが嵌着されるとともに、中心軸方向の環状の空
間の長さが０．０５〜０．１５ｍｍであり、かつ環状の
空間の内径が絶縁体の外径の５０〜１２０％であること
により、環状の空間と同軸コネクタの絶縁体との界面に
おける特性インピーダンスのズレを抑制することがで
き、高周波信号の入出力時における反射損失を極めて小
さくすることができる。その結果、高周波信号の伝送特
性が優れることから、半導体素子の作動性が良好とな
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の半導体パッケージについて実施の形態
の一例を示す断面図である。 【図２】本発明の半導体パッケージにおける要部の部分
断面図である。 【図３】従来の半導体パッケージの断面図である。 【符号の説明】 １：半導体パッケージ ２：基体 ２ａ：載置部 ３：枠体 ４：同軸コネクタ ４ａ：外周導体 ４ｂ：絶縁体 ４ｃ：中心導体 ５：半導体素子 ６：回路基板 ７：載置用基台 ８ａ，８ｂ：貫通孔 ９：内径拡大部 １０：環状の空間 １０ａ：環状の空間の長さ １０ｂ：環状の空間の内径 １１：絶縁体の外径

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【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
   体の前記上面に前記載置部を囲繞するように取着され、
   側部に貫通孔が形成された枠体と、外周導体およびその
   中心軸に設置された中心導体ならびにそれらの間に介在
   させた絶縁体から成り、前記貫通孔に嵌着されるととも
   に前記中心導体が前記回路基板に電気的に接続された同
   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、前記貫通孔は前記枠体の外側に内径拡大部を有
   し、該内径拡大部には前記枠体内側寄りに環状の空間を
   設けて前記同軸コネクタが嵌着されるとともに、中心軸
   方向の前記環状の空間の長さが０．０５〜０．１５ｍｍ
   であり、かつ前記環状の空間の内径が前記絶縁体の外径
   の５０〜１２０％であることを特徴とする半導体素子収
   納用パッケージ。