JP2010177364A - 半導体パッケージおよびその実装方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体パッケージが備える入出力端子100では、信号線リード8及びグランド線リード9がそれぞれ入出力端子100の信号線路6及びグランド線路7の外部に、信号線リード8およびグランド線リード9の両端と比べてリード幅が広い幅広部8A及び9Aを有する。幅広部8A及び9Aは、特性インピーダンスが50Ω近傍となるように設計する。このように信号線リード8及びグランド線リード9を構成することで、半導体パッケージを実装基板に実装したときに発生するインピーダンス不整合を低減することができる。加えて、リード構造を採用しているため、複数の入出力端子が必要な場合に、半導体パッケージの小型化が可能である。
【選択図】図1
Description
(実施形態1)
図1(A)は、本発明の半導体パッケージの入出力端子を示す図である。パッケージ匡体2の一部であるセラミック基板10を挟んで交互に配置された信号線路6及びグランド線路7と、信号線路6及びグランド線路7にそれぞれ接続された信号線リード8及びグランド線リード9とを備える点は、図5に示した従来の入出力端子を同じである。本発明の入出力端子100は、信号線リード8及びグランド線リード9の構造が従来のものと異なる。
図3(A)及び(B)は、本発明に関する半導体パッケージの入出力端子の変形形態を示す図である。実装基板11であるプリント基板のプルバック長PBは、配線パタンのプリント時や基板のルータ加工時に誤差が生じ、設計値が0.5mmの場合には±0.15mm程度の誤差が生じる。つまり、実際の実装基板11のプルバック長PBは、製造誤差により0.35mm(図3(B)参照)〜0.65mm(図3(A)参照)の範囲でばらついてしまう。したがって、半導体パッケージを実装基板11に実装すると信号線リード8及びグランド線リード9の幅広部8A及び9Aが実装基板11の信号線路12及びグランド線路13に架かる可能性がある。そうなるとインピーダンス低下(整合インピーダンス以下)してしまい問題である。この問題を回避するために幅広部長さLWをプルバック長PBの最小値0.35mm以下にすることも考えられるが、プルバック長PBが最大値0.65mmである実装基板11では幅広部の効果が少なり、望ましくない。
本発明に関する半導体パッケージの入出力端子のさらなる変形形態として、幅広部長さLWを、プルバック長PBの最大値を設計値として作製することもできる。ここで、実装基板11のプルバック長PBの最大値とは、製造時のプルバック長PBの平均値と、プルバック長PBの標準偏差の3倍である3σとの和である。例えば、プルバック長PBの平均値が0.5mm、3σが0.15mmでばらついている場合、幅広部長さLWを0.65mmとする。この場合、幅広部長さLWが常にプルバック長PB以上となる。このようなリードを有する半導体パッケージにおいても、実施形態1及び2と同様の効果が得られる。
信号線リード8及びグランド線リード9の幅広部8A及び9Aを広げると、信号線リード8とグランド線リード9との間隔が狭くなるが、材料上・加工上の理由から、ある程度以上この間隔を狭めることが難しい場合がある。この場合には、幅広部8A及び9Aに、ポリイミド、テフロン(登録商標)などのフッ素樹脂や、液晶ポリマなどの誘電体フィルムを張り付けるか、シリコーン、エポキシ樹脂、UV硬化樹脂などの誘電体ポッテイング材を塗布することができる。誘電体フィルムや誘電体ポッテイング材は比誘電率が例えば2〜5のものが好ましい。信号線リード8及びグランド線リード9の周囲に空気よりも比誘電率が高い誘電体が充填されるため、同一のリード構造でもインピーダンスが低くなり、インピーダンス不整合に起因する周波数特性劣化を抑制することが可能となる。
図3を参照して、本発明に関する半導体パッケージの実装方法を説明する。本発明の実装方法は、実施形態1の半導体パッケージを実装基板11に実装するときに、基板間ギャップGを、プルバック長PB及び幅広部長さLWに基づいて定めることで、実装基板のプルバック長の製造誤差に起因する半導体パッケージの高周波特性の劣化を抑制する。
2 パッケージ匡体
3、4 電源端子
5 入出力端子
6 信号線路
7 グランド線路
8 信号線リード
8A 信号線リード8の幅広部
9 グランド線リード
9A グランド線リード9の幅広部
10 セラミック基板(絶縁体基板に対応)
11 実装基板
11A 実装基板11の基板端面
12 信号線路
12A 信号線路12の端
13 グランド線路
13A グランド線路13の端
100 入出力端子
LW 幅広部長さ
PB プルバック長
G 基板間ギャップ
Claims (6)
- 信号線路およびグランド線路を備える実装基板と半導体パッケージとの間で高周波信号を入出力するための入出力端子を備える半導体パッケージにおいて、前記入出力端子は、
絶縁体層を挟んで交互に配置された信号線路およびグランド線路であって、前記半導体パッケージの前記実装基板への実装時に、前記実装基板の前記信号線路および前記グランド線路にそれぞれ対応する信号線路およびグランド線路と、
前記入出力端子の前記信号線路および前記グランド線路にそれぞれ接続された信号線リード及びグランド線リードと
を備え、
前記信号線リード及び前記グランド線リードはそれぞれ、前記入出力端子の前記信号線路および前記グランド線路の外部に、前記信号線リードおよび前記グランド線リードの両端と比べてリード幅が広い幅広部を有し、
前記グランド線リードの前記幅広部は、前記信号線リードの前記幅広部よりリード幅が広いことを特徴とする半導体パッケージ。 - リードピッチが0.1mm〜3.0mmであり、幅広部ギャップが0.05mm〜0.20mmであることを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
- 前記信号線リード及び前記グランド線リードの前記幅広部の長さは、前記半導体パッケージの前記実装基板への実装時における前記入出力端子と前記実装基板との間隔の平均値と、前記実装基板の前記信号線路および前記グランド線路のプルバック長の平均値との和を設計値として作製されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体パッケージ。
- 前記信号線リード及び前記グランド線リードの前記幅広部の長さは、前記実装基板の前記信号線路および前記グランド線路のプルバック長の平均値と、前記プルバック長の標準偏差の3倍である3σとの和を設計値として作製されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体パッケージ。
- 前記信号線リード及び前記グランド線リードの周囲にフィルム状またはジェル状の誘電体材料をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の半導体パッケージ。
- 信号線路およびグランド線路を備える実装基板との間で高周波信号を入出力するための入出力端子を備える半導体パッケージの実装方法において、
前記入出力端子は、
絶縁体層を挟んで交互に配置された信号線路およびグランド線路であって、前記半導体パッケージの前記実装基板への実装時に、前記実装基板の前記信号線路および前記グランド線路にそれぞれ対応する信号線路およびグランド線路と、
前記入出力端子の前記信号線路および前記グランド線路にそれぞれ接続された信号線リード及びグランド線リードと
を備え、
前記信号線リード及び前記グランド線リードはそれぞれ、前記入出力端子の前記信号線路および前記グランド線路の外部に、前記信号線リードおよび前記グランド線リードの両端と比べてリード幅が広い幅広部を有し、
前記グランド線リードの前記幅広部は、前記信号線リードの前記幅広部よりリード幅が広く、
前記信号線リード及び前記グランド線リードの前記幅広部の長さが、前記実装基板の前記信号線路および前記グランド線路のプルバック長未満である場合は、前記入出力端子と前記実装基板との間隔である基板間ギャップを0.1mm以下として実装するステップを含み、
前記信号線リード及び前記グランド線リードの前記幅広部の長さが、前記プルバック長以上である場合は、前記基板間ギャップを、前記幅広部の長さと前記プルバック長との差に等しくなるように実装するステップを含むことを特徴とする実装方法。
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