JP2012015157A - 素子収納用パッケージ、およびそれを備えた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、素子収納用パッケージの同軸コネクタの応力を抑制することができる素子収納用パッケージ、およびそれを備えた半導体装置を提供する。
【解決手段】素子収納用パッケージあって、上側主面に半導体素子６が載置される載置部１ａを有する基体１と、基体１の上側主面に載置部１ａを取り囲むように設けられた、側壁を貫通して形成された同軸コネクタ８の取付け部２ａを有する枠体２と、外周導体８ａおよびその中心軸に沿って設けられた中心導体８ｃならびにそれらの間に設けられた絶縁体８ｂを有する、枠体２の取付け部２ａに外周導体８ａの長さ方向の中央部を合わせて取り付けられた同軸コネクタ８とを備えており、絶縁体８ｂは、両方の端部にそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面８ｄを有しており、外周導体８ａは、両方の端部がそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて傾斜面８ｄに沿ってすぼまっていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、素子収納用パッケージ、およびそれを備えた半導体装置に関する。

素子収納用パッケージにおいて、筒状の外周導体およびその中心軸に沿って設けら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なる同軸コネクタを有するものがある。このような同軸コネクタとしては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００３−２８３０３０号公報

しかしながら、同軸コネクタの中心導体と絶縁体との接合部における応力が同軸コネクタの絶縁体に及ぼされやすく、応力によって絶縁体にクラック等が発生しやすいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、素子収納用パッケージの同軸コネクタの応力を抑制することができる素子収納用パッケージ、およびそれを備えた半導体装置に関する。

上記目的を達成するために本発明における素子収納用パッケージは、上側主面に半導体素子が載置される載置部を有する基体と、該基体の前記上側主面に前記載置部を取り囲むように設けられた、側壁を貫通して形成された同軸コネクタの取付け部を有する枠体と、外周導体およびその中心軸に沿って設けられた中心導体ならびにそれらの間に設けられた絶縁体を有する、前記枠体の前記取付け部に前記外周導体の長さ方向の中央部を合わせて取り付けられた同軸コネクタとを備えており、前記絶縁体は、両方の端部にそれぞれ前記中心導体の端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面を有しており、前記外周導体は、両方の端部がそれぞれ前記中心導体の端部に向かうに連れて前記傾斜面に沿ってすぼまっていることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するために本発明における半導体装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、前記載置部に載置され、前記同軸コネクタに電気的に接続された半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の素子収納用パッケージ、およびそれを備えた半導体装置は、素子収納用パッケージの同軸コネクタの応力を抑制することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る半導体装置の断面図である。 本実施形態に係る同軸コネクタであって、（ａ）は同軸コネクタの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す同軸コネクタをＡ−Ａで切断したときの断面図である。 本実施形態の変形例１に係る同軸コネクタであって、（ａ）は同軸コネクタの断面図、（ｂ）は同軸コネクタの要部拡大図である。 本実施形態の変形例２に係る同軸コネクタであって、（ａ）は同軸コネクタの断面図、（ｂ）は同軸コネクタを備えた半導体装置の断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージ、およびそれを備えた半導体装置について、図面を参照しながら説明する。

＜実施形態＞
＜同軸コネクタの構成、素子収納用パッケージの構成、および半導体装置の構成＞
本実施形態に係る素子収納用パッケージ、ならびにそれを備えた半導体装置は、図１乃至図２に示すような構成である。素子収納用パッケージは、上側主面に半導体素子６が載置される載置部１ａを有する基体１と、基体１の上側主面に載置部１ａを取り囲むように設けられた、側壁を貫通して形成された同軸コネクタ８の取付け部２ａを有する枠体２と、外周導体８ａおよびその中心軸に沿って設けられた中心導体８ｃならびにそれらの間に設けられた絶縁体８ｂを有する、枠体２の取付け部２ａに外周導体８ａの長さ方向の中央部を合わせて取り付けられた同軸コネクタ８とを備えており、絶縁体８ｂは、両方の端部にそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面８ｄを有しており、外周導体８ａは、両方の端部がそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて傾斜面８ｄに沿ってすぼまっていることを特徴とする。

また、半導体装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、載置部１ａに載置され、同軸コネクタ８に電気的に接続された半導体素子６と、枠体２の上面に接合された蓋体７と、を備えている。

基体１は、平面視したとき、矩形状に形成された板状の部材である。基体１は、上側主面に、例えば、ＬＤ（半導体レーザ）、ＰＤ（フォトダイオード）等の半導体素子６が素子載置基台５を介して載置される載置部１ａを有している。基体１は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る。

基体１は、例えば、それらの金属材料を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定の形状にして製作される。また、基体１は、半導体素子６で発生した熱を放熱するための放熱板として機能する。

なお、基体１は、基体１の外表面に耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性が良い金属、具体的には、厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＮｉ層と厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＡｕ層を順次、メッキ形成法によりメッキ層を被着させておくのがよい。メッキ層は基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止することができる。載置部１ａに、素子載置基台５が、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のロウ材を介して接着固定される。

また、素子載置基台５は、同軸コネクタ８の中心導体８ｃおよび半導体素子６と電気的に接続される線路導体５ａが設けられている。素子載値基台５は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料から成る。線路導体５ａは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等で形成されている。また、素子載置基台５が基体１と接合する接合部にはメタライズ層が形成されている。

枠体２は、基体１の上側主面に載置部１ａを取り囲むように設けられ、枠体２の内側に半導体素子６を収容するための空所を形成している。枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニ
ッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法により所定の枠状となすことによって製作される。

また、枠体２は、枠体２の外表面に耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性が良い金属、具体的には、厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＮｉ層と厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＡｕ層を順次、メッキ形成法によりメッキ層を被着させておくのがよい。メッキ層は枠体２が酸化腐蝕するのを有効に防止することができる。また、枠体２に同軸コネクタ８や回路基板３を強固に接合することができる。

また、枠体２は、枠体２の側壁を貫通してまたは切り欠いて形成された同軸コネクタ８の取付け部２ａが設けられている。同軸コネクタ８については、後述する。また、枠体２は、枠体２の側壁を貫通してまたは切り欠いて形成された回路基板３の取付け部２ｂが設けられている。

回路基板３は、平面視したとき、矩形状に形成された板状の部材であり、回路基板３の内部に枠体２の内外を導出するように形成された配線導体３ａを有している。

また、回路基板３は、枠体２の回路基板３の取付け部２ｂに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材から成る接合材９を介して取り付けられる。なお、回路基板３は、回路基板３と枠体２の回路基板３の取付け部２ｂとの接合部にメタライズ層が形成されている。回路基板３は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料から成る。また、配線導体３ａは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等で形成されている。

回路基板３の配線導体３ａは、セラミックグリーンシートに、素子収納用パッケージの内外を導出するように、例えば、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合してなる金属ペーストを予め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ておくことによって形成される。そして、セラミックグリーンシートを複数積層することによって回路基板３の内部に配線導体３ａを形成する。

また、回路基板３は、外部リード端子４が設けられている。外部リード端子４は、外部電気回路と回路基板３との信号の入出力を行うものである。すなわち、外部リード端子４は、半導体素子６を外部電気回路に電気的に接続する作用をなし、外部リード端子４を外部電気回路に接続することによって半導体素子６は、外部電気回路に接続されることになる。外部リード端子４は、枠体２の外側の回路基板３の配線導体３ａに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

また、外部リード端子４は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。これらの金属のインゴットを周知の圧延加工法や打ち抜き加工法、エッチング加工法等の金属加工法を採用することによって、所定の形状となるように製作される。

また、回路基板３は、半導体素子６と枠体２の内側の配線導体３ａとを電気的に接続するためにボンディングワイヤ１０で接合される。

蓋体７は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。蓋体７が、基体１と枠体２と回路基板３と同軸コネクタ１０とからなる内部に半導体素子６を気密に封止することになる。なお、蓋
体７は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等のインゴットを周知のプレス加工により所定の形状となすことによって製作される。

同軸コネクタ８は、枠体２の内部に収容する半導体素子６と外部電気回路とを電気的に接続する機能を有し、素子収納用パッケージ内部を塞ぐ機能を有する。同軸コネクタ８は、高周波信号が伝送される中心導体８ｃと、この中心導体８ｃの周囲に設けられた中心導体８ｃを電気的に絶縁するための絶縁体８ｂと、この絶縁体８ｂの外周に設けられてグランドとなる外周導体８ａとから構成されている。また、同軸コネクタ８は、図２に示すように、絶縁体８ｂは、両方の端部にそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面８ｄを有しており、外周導体８ａは、両方の端部がそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて傾斜面８ｄに沿ってすぼまっている。

すなわち、同軸コネクタ８は、筒状の外周導体８ａと、外周導体８ａの内側から外側に突出するとともに、外周導体８ａの中心軸に沿って設けられた中心導体８ｃと、外周導体８ａの内周面と中心導体８ｃとの間に設けられ、中心導体８ｃを被覆して絶縁する絶縁体８ｂと、を備えている。

また、絶縁体８ｂは、両方の端部にそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面８ｄを有しているので、図２（ｂ）に示すように、中心導体８ｃに対する絶縁体８ｂの傾斜面８ｄの傾斜角度αは、枠体２と同軸コネクタ８の外周導体８ａとの接合性の点から、例えば、２０（°）以上８０（°）以下に設定されることが好ましい。

同軸コネクタ８は、枠体２の同軸コネクタ８の取付け部に外周導体８ａの長さ方向の中央部を合わせて取り付けられる。すなわち、同軸コネクタ８は、同軸コネクタ８の取付け部２ａに取り付けられ、枠体２に挿入され、接合固定される。また、基体１と、枠体２と、同軸コネクタ８とを備えることで素子収納用パッケージが構成される。

同軸コネクタ８の取付け部２ａへの同軸コネクタ８の嵌着接合は、同軸コネクタ８の取付け部２ａへ同軸コネクタ８を挿入するとともに、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のリング状に形成されたロウ材から成る接合材９で、枠体２の同軸コネクタ８の取付け部２ａの内周面と同軸コネクタ８の外周導体８ａの長さ方向の中央部分とを全周にわたり封着することによって行なわれる。また、枠体２と同軸コネクタ８の外周導体８ａとの接合は、図１に示すように、枠体２の側面から外周導体８ａの傾斜面８ｄの外周導体８ａにかけて、接合材９がフィレットを形成して接合されることが好ましい。また、同軸コネクタ８の中心導体８ｃは、素子載値基台５に設けられた線路導体５ａに、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のロウ材を介して電気的に接続される。

外周導体８ａは、円筒形等の筒状であり、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成る。例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。また、外周導体８ａの熱膨張係数は、例えば、５×１０^−６（／Ｋ）以上１０×１０^−６（／Ｋ）以下に設定されることが好ましい。

中心導体８ｃは、円形等の棒状であり、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成り、外周導体８ａに対して同軸状に設けられる。例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（
Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。また、中心導体８ｃの熱膨張係数は、例えば、５×１０^−６（／Ｋ）以上１０×１０^−６（／Ｋ）以下に設定されることが好ましい。

絶縁体８ｂは、硼珪酸ガラス、アルミ珪酸塩ガラス等のガラスから成る絶縁体８ｂであり、中心導体８ｃを被覆して保持固定している。また、絶縁体８ｂの熱膨張係数は、例えば、３×１０^−６（／Ｋ）以上６×１０^−６（／Ｋ）以下に設定されることが好ましい。また、絶縁体８ｂの熱膨張係数は、外周導体８ａおよび中心導体８ｃの熱膨張係数よりも小さいものとするのが好ましい。また、絶縁体８ｂは、絶縁体８ｂの中央部分と傾斜面８ｄの部分で異なる誘電率にして傾斜面８ｄの部分の誘電率を高くしてもよい。

図１に示すように、基体１の上側主面の載置部１ａに半導体素子６が素子載置基台５を間に介して接着固定される。そして、半導体素子６の電極は、素子載置基台５上に設けられている線路導体５ａとボンディングワイヤ１０を介して電気的に接続される。また、半導体素子６は、半導体素子６の電極がボンディングワイヤ１０を介して回路基板３の配線導体３ａに電気的に接続される。次に、枠体２の上面に蓋体７が接合されて半導体装置となる。

本実施形態の素子収納用パッケージによれば、絶縁体８ｂの端部と中心導体８ｃとの接合部で発生する応力が、傾斜面８ｄに沿って絶縁体８ｂの内部に分散されることによって、傾斜面８ｄの絶縁体８ｂの端部と中心導体８ｃとの接合部にクラック等が発生するのを抑制することができる。これによって、同軸コネクタ８の中心導体８ｃと絶縁体８ｂとの接合性を向上させることができる。したがって、素子収納用パッケージにおける半導体素子６の気密性を確保することができ、半導体素子６の動作信頼性を向上させることができる。

また、絶縁体８ｂの傾斜面８ｄに沿って外周導体８ａが設けられていることにより、外部環境または半導体装置内からの電磁ノイズが中心導体８ｃに伝播するのを抑制することができる。これによって、中心導体８ｃに伝送される高周波信号への影響を低減することができる。

また、同軸コネクタ８は、絶縁体８ｂが傾斜面８ｄを有し、傾斜面８ｄに沿って外周導体８ａが設けられて、傾斜面８ｄの外周導体８ａと枠体２が接合される。接合材９は、枠体２の側面から外周導体８ａの傾斜面８ｄの外周導体８ａにかけて、フィレットを形成して接合されることが好ましい。傾斜面８ｄの外周導体８ａと枠体２とが接合材を介して接合されているので、同軸コネクタ８を枠体２に接合する際の応力を傾斜面８ｄに沿って、外周導体８ａおよび絶縁体８ｂの内部に分散し応力を緩和することができる。すなわち、傾斜面８ｄの外周導体８ａと枠体２との接合部における応力を傾斜面８ｄの外周導体８ａおよび絶縁体８ｂに分散することができるため、枠体２と同軸コネクタ８との接合部で発生する応力によって絶縁体８ｂにクラック等が発生するのを抑制することができる。

また、接合材９が傾斜面８ｄの外周導体８ａに沿って濡れ広がっており、枠体２と同軸コネクタ８との接合面積が増加するので、枠体２と同軸コネクタ８との接合性を向上させることができる。また、接合性が向上するため、素子収納用パッケージの気密性が向上し、半導体装置の作動信頼性を向上させることができる。

＜素子収納用パッケージ、および半導体装置の製造方法＞
ここで、同軸コネクタ、およびそれを備えた素子収納用パッケージ、ならびにそれを備えた半導体装置の製造方法を説明する。

基体１は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。また、枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。また、蓋体７は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

また、回路基板３、素子載置基台５は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、グリーンシートは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダ、可塑剤、溶剤、分散剤等を混合添加してペースト状とし、ドクターブレード法やカレンダーロール法等によって形成される。

そして、平板形状のグリーンシートに金型を用いた打ち抜きを施すことによってそれぞれの形状に合わせて製作される。

回路基板３は、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の高融点金属粉末に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加してなる導電ペーストを、上面の所定位置にスクリーン印刷法等によって印刷塗布して、配線導体３ａとなるメタライズ層が形成されたグリーンシートを製作する。また、配線導体３ａと電気的な接続をするためのビア部に、例えば、スクリーン印刷法を用い、金属ペーストを充填したメタライズ層が形成されたグリーンシートを製作する。また、枠体２との接合部に該当する位置にメタライズ層が形成されたグリーンシートを製作する。これらのグリーンシートを積層して、約１６００℃の温度で同時に焼成することにより、焼成後に、回路基板３が製作される。

また、素子載置基台５は、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の高融点金属粉末に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加してなる導電ペーストを、上面の所定位置にスクリーン印刷法等によって印刷塗布して、路線導体５ａとなるメタライズ層が形成されたグリーンシートを製作する。また、基体１との接合部に該当する位置にメタライズ層が形成されたグリーンシートを製作する。これらのグリーンシートを積層して、約１６００℃の温度で同時に焼成することにより、焼成後に、素子載置基台５が製作される。

また、電解メッキ又は無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、表面に露出した配線導体３ａ上、路線導体５ａ上およびメタライズ層上に厚さ１．０（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のニッケルメッキ層が形成される。

外部リード端子４は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。そして、回路基板３の配線導体３ａの枠体２の外側に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

同軸コネクタ８は、以下の方法により製作される。

外周導体８ａおよび中心導体８ｃは、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属材料からプレス加工，切削加工等により所定の形状に製作される。

まず、同軸コネクタ８の中央部の形状を有する型枠によって、中心導体８ｃが挿入される貫通孔が形成された筒状の硼珪酸ガラス体を準備する。そして、同軸コネクタ８の傾斜面８ｄを有する型枠によって、傾斜面８ｄが形成され、中心導体８ｃが挿入される貫通孔が形成された円錐形状の硼珪酸ガラス体を２つ準備する。

次に、周知の金属加工法等によって、同軸コネクタ８の中央部の絶縁体８ｂの外周面に沿った内周面を有する筒状の外周導体８ａとなる金属パイプを鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等で製作して準備する。そして、絶縁体８ｂの傾斜面８ｄの外周面に沿った内周面を有する円錐形状の外周導体８ａとなる金属パイプを鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等で２つ製作して準備する。

筒状の硼珪酸ガラス体の左右に円錐形状の硼珪酸ガラス体を密着させ、貫通孔に中心導体８ｃを挿入する。

次に、それぞれの硼珪酸ガラス体に、それぞれの外周形状に合った金属パイプを嵌め込む。そして、これらの部材を同軸コネクタ８の形状に成形された型枠に嵌め込み、硼珪酸ガラス体の表面が溶融する程度の温度を加え、中心導体８ｃと硼珪酸ガラス体と金属パイプとを接着する。最後に、各金属パイプの接触部を溶接加工によって接合して外周導体８ａとし、同軸コネクタ８が製作される。

基体１と枠体２と回路基板３と同軸コネクタ８が銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合されることによって素子収納用パッケージが製作される。

また、素子収納用パッケージから露出してニッケルメッキ層が形成されている配線導体３ａは、電解メッキ又は無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、更に、厚さ０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のニッケルメッキ層、厚さ０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下の金メッキ層が形成される。

ここで、半導体装置の製造方法について説明する。

半導体装置は、素子収納用パッケージの基体１の載置部１ａに素子載置基台５を、例えば、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田または金（Ａｕ）−ゲルマニウム(Ｇｅ)半田等の材料で接着固定する。そして、素子載置基台５上に半導体素子６を金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田等を介して接着固定する。同軸コネクタ８の中心導体８ｃが、路線導体５ａに金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のロウ材を介して電気的に接続される。また、半導体素子６が、線路導体５ａと配線導体３ａにボンディングワイヤ１０を介して電気的に接続される。次に、枠体２の上面に蓋体７を接合し、基体１と枠体２と回路基板３と同軸コネクタ８と蓋体７の内部に半導体素子６を気密に収容して半導体装置とする。

本発明は上述の実施の形態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において種々の変更、改良等が可能である。以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る同軸コネクタのうち、本実施形態に係る同軸コネクタと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。

＜変形例１＞
本実施形態に係る変形例の同軸コネクタは、図３（ａ）に示すように、中心導体８ｃは、外周導体８ａの傾斜面８ｄに沿っている部分に対応する部分で、端部に向かうに連れて外径が漸次減少していてもよい。すなわち、絶縁体８ｂは両方の端部にそれぞれ中心導体８ｃの端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面８ｄを有しているため、傾斜面８ｄでは絶縁体８ｂの外径が漸次減少するので、絶縁体８ｂの傾斜面８ｄでの外径の減少に合わせて、外周導体８ａの傾斜面８ｄに沿っている部分に対応する部分で、中心導体８ｃの外径を減少させてもよい。

中心導体８ｃの軸方向に断面視して、図３（ｂ）に示すように、絶縁体８ｂの傾斜面８ｄが傾斜する始点の部位における、中心導体８ｃの中心軸から外周導体８ａまでの距離をＡ、中心導体８ｃの外周から外周導体８ａまでの距離をａとする。また、傾斜面８ｄの外周導体８ｃの端部が位置する部位における、中心導体８ｃの中心軸から外周導体８ａまでの距離をＢ、中心導体８ｃの外周から外周導体８ａまでの距離をｂとする。

絶縁体８ｂの誘電率が一定であるため、絶縁体８ｂの傾斜面８ｄが傾斜する始点の部位における距離の比率Ａ／ａおよび傾斜面８ｄの外周導体８ｃの端部が位置する部位における距離の比率Ｂ／ｂは、等しい値とすることが好ましい。これによって、同軸コネクタ８の中心導体８ｃに沿って、特性インピーダンスの整合性を向上させることができ、高周波信号の伝送特性を向上させることができる。

また、絶縁体８ｂの体積が、中心導体８ｃの両端部に向かうに従って減少するとともに、中心導体８ｃの体積も減少するので、同軸コネクタ８を製造する際に絶縁体８ｂと中心導体８ｃとの熱膨張係数差に起因して発生する応力を低減することができる。

＜変形例２＞
本実施形態に係る変形例の同軸コネクタでは、図４に示すように、外周導体８ａは、端部に、傾斜面８ｄの途中で傾斜面８ｄから離間して中心導体８ｃの端部に向かって中心導体８ｃの周囲を囲んだ状態で絶縁体８ｂの端部よりも外側に突出している突出部８ｅを有してもよい。外周導体８ａの突出部８ｅは、外周導体８ａと中心導体８ｃが空気層のみで囲まれている部分と、空気層および絶縁体８ｂとで囲まれている部分との２つの部分で構成されている。

突出部８ｅは、図４に示すように、傾斜面８ｄの途中で傾斜面８ｄから離間して中心導体８ｃの端部に向かって中心導体８ｃに対して平行に突出されている。突出部８ｅと素子載置基台５上に設けられた線路導体５ａの同軸コネクタ８側の端部との距離Ｌは、例えば、０．１ｍｍ以下に設定されることが好ましい。

また、突出部８ｅによって外周導体８ａと中心導体８ｃとの間に空気層８ｆを設けることにより、図４に示すように、突出部８ｅ内部の空気層８ｆから突出部８ｅの外側に向かうに従って、静電容量が除々に小さくなるので、同軸コネクタ８の中心導体８ｃから線路導体５ａへの特性インピーダンスの急激な変化を抑制することができ、高周波信号の反射損失を抑制することができる。これによって、特性インピーダンスの急激な変化で生じる伝送特性の劣化が抑制され、同軸コネクタ８を介して高周波信号が効率よく伝送される。

また、枠体２の外側の突出部８ｅは、外部の同軸ケーブル等に接続する際に、同軸コネクタ８を支持するための支持機能を有する。

１ 基体
１ａ 載置部
２ 枠体
２ａ 同軸コネクタの取付け部
２ｂ 回路基板の取付け部
３ 回路基板
３ａ 配線導体
４ 外部リード端子
５ 素子載置基台
５ａ 路線導体
６ 半導体素子
７ 蓋体
８ 同軸コネクタ
８ａ 外周導体
８ｂ 絶縁体
８ｃ 中心導体
８ｄ 傾斜面
８ｅ 突出部
９ 接合材
１０ ボンディングワイヤ

Claims (4)

1. 上側主面に半導体素子が載置される載置部を有する基体と、
   該基体の前記上側主面に前記載置部を取り囲むように設けられた、側壁を貫通して形成された同軸コネクタの取付け部を有する枠体と、
   外周導体およびその中心軸に沿って設けられた中心導体ならびにそれらの間に設けられた絶縁体を有する、前記枠体の前記取付け部に前記外周導体の長さ方向の中央部を合わせて取り付けられた同軸コネクタとを備えており、
   前記絶縁体は、両方の端部にそれぞれ前記中心導体の端部に向かうに連れて外径が漸次減少する傾斜面を有しており、前記外周導体は、両方の端部がそれぞれ前記中心導体の端部に向かうに連れて前記傾斜面に沿ってすぼまっていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
2. 請求項１に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記中心導体は、前記外周導体の前記傾斜面に沿っている部分に対応する部分で、端部に向かうに連れて外径が漸次減少していることを特徴とする素子収納用パッケージ。
3. 請求項１または請求項２に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記外周導体は、端部に、前記傾斜面の途中で前記傾斜面から離間して前記中心導体の端部に向かって前記中心導体の周囲を囲んだ状態で前記絶縁体の端部よりも外側に突出している突出部を有していることを特徴とする素子収納用パッケージ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の素子収納用パッケージと、
   前記載置部に載置され、前記同軸コネクタに電気的に接続された半導体素子と、
   前記枠体の上面に接合された蓋体と
   を備えたことを特徴とする半導体装置。

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