JP2966613B2 - 高周波用半導体パッケージ - Google Patents
高周波用半導体パッケージInfo
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- JP2966613B2 JP2966613B2 JP34544291A JP34544291A JP2966613B2 JP 2966613 B2 JP2966613 B2 JP 2966613B2 JP 34544291 A JP34544291 A JP 34544291A JP 34544291 A JP34544291 A JP 34544291A JP 2966613 B2 JP2966613 B2 JP 2966613B2
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- dielectric substrate
- line
- signal
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波信号の反射を小
さくして外部との電気的接続が行える高周波用半導体パ
ッケージに関する。
さくして外部との電気的接続が行える高周波用半導体パ
ッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体技術の進歩により、各種半
導体素子が開発され、高周波信号処理回路においても広
く利用されている。そして、高周波信号処理回路に半導
体素子を使用する場合には、外部環境の影響から隔離し
たりするために、半導体素子をパッケージに搭載して、
基板上に実装する場合が多い。
導体素子が開発され、高周波信号処理回路においても広
く利用されている。そして、高周波信号処理回路に半導
体素子を使用する場合には、外部環境の影響から隔離し
たりするために、半導体素子をパッケージに搭載して、
基板上に実装する場合が多い。
【０００３】図６は、従来の一般的な高周波用半導体パ
ッケージの模式図であり、セラミックや合成樹脂等の絶
縁体（誘電体）材料からなる基板１０上には、同じ絶縁
体からなる側壁１２と、導電体からなるとキャップ１４
とによりキャビティ１６が形成されている。そして、こ
のキャビティ１６内の誘電体基板１０上には、半導体素
子１８が搭載されている。
ッケージの模式図であり、セラミックや合成樹脂等の絶
縁体（誘電体）材料からなる基板１０上には、同じ絶縁
体からなる側壁１２と、導電体からなるとキャップ１４
とによりキャビティ１６が形成されている。そして、こ
のキャビティ１６内の誘電体基板１０上には、半導体素
子１８が搭載されている。
【０００４】また、誘電体基板１０の表面上には、導電
性の配線パターン２０とグランド線２２が印刷により形
成され、配線パターン２０の一部は拡大され、リードピ
ン用のパッド２４となっている。そして、誘電体基板１
０上の配線パターン２０と半導体素子１８はボンディン
グ線２６によって接続されており、パッド２４には、リ
ードピン２８が接続され、パッケージが実装される他の
基板（図示せず）上の回路と電気的に接続される。な
お、ボンディング線２６の接続は通常のワイヤボンディ
ングなどの技術によって行われる。
性の配線パターン２０とグランド線２２が印刷により形
成され、配線パターン２０の一部は拡大され、リードピ
ン用のパッド２４となっている。そして、誘電体基板１
０上の配線パターン２０と半導体素子１８はボンディン
グ線２６によって接続されており、パッド２４には、リ
ードピン２８が接続され、パッケージが実装される他の
基板（図示せず）上の回路と電気的に接続される。な
お、ボンディング線２６の接続は通常のワイヤボンディ
ングなどの技術によって行われる。
【０００５】次に、パッド２４とリードピン２８との接
続について、図７に基づいて説明する。リードピン２８
は、その先端が、パッド２４に対し、ろう付けにより電
気的、機械的に接続されている。ここで、リードピン２
８は、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）などの金属か
ら構成されるが、その厚さは配線パターン２０と同様に
薄く、機械的強度があまり強くない。そこで、接続部に
おける機械的強度を高める必要があり、通常の場合図に
示すようにリードピン２８の先端部分をＴ字状としてろ
う材溜りができ易いようにし、機械的強度を高めてい
る。従って、リードピン２８の先端部がＴ字状となって
いるのに対応して、パッド２４は、他の配線パターン２
０よりも広くなっている。このようなパッド２４の拡が
りは、小型のパッケージほど顕著であり、通常の配線パ
ターンの線路幅の３倍近い幅になることもある。
続について、図７に基づいて説明する。リードピン２８
は、その先端が、パッド２４に対し、ろう付けにより電
気的、機械的に接続されている。ここで、リードピン２
８は、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）などの金属か
ら構成されるが、その厚さは配線パターン２０と同様に
薄く、機械的強度があまり強くない。そこで、接続部に
おける機械的強度を高める必要があり、通常の場合図に
示すようにリードピン２８の先端部分をＴ字状としてろ
う材溜りができ易いようにし、機械的強度を高めてい
る。従って、リードピン２８の先端部がＴ字状となって
いるのに対応して、パッド２４は、他の配線パターン２
０よりも広くなっている。このようなパッド２４の拡が
りは、小型のパッケージほど顕著であり、通常の配線パ
ターンの線路幅の３倍近い幅になることもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで、半導体パッケ
ージは、信号処理を行う電気回路ではない。このため、
電気信号はパッケージを素通りすることが好ましい。し
かし、上述のような半導体パッケージを用いた場合、特
に高周波帯域における電気信号が、パッケージに反射さ
れて、伝送の効率が悪くなるという問題点があった。
ージは、信号処理を行う電気回路ではない。このため、
電気信号はパッケージを素通りすることが好ましい。し
かし、上述のような半導体パッケージを用いた場合、特
に高周波帯域における電気信号が、パッケージに反射さ
れて、伝送の効率が悪くなるという問題点があった。
【０００７】一般的に、高周波回路においては、伝送線
路の伝搬モードが大きく変化する点、及びインピーダン
スが整合しない点において信号の反射が生じる。そし
て、線路のインピーダンスは特性インピーダンスで評価
できる。一方、伝送線路が高周波信号を伝送する場合
は、ωＬ＞＞Ｒ，ωＣ＞＞Ｇの関係が成り立ち、次の式
が近似的に成り立つことが知られている。
路の伝搬モードが大きく変化する点、及びインピーダン
スが整合しない点において信号の反射が生じる。そし
て、線路のインピーダンスは特性インピーダンスで評価
できる。一方、伝送線路が高周波信号を伝送する場合
は、ωＬ＞＞Ｒ，ωＣ＞＞Ｇの関係が成り立ち、次の式
が近似的に成り立つことが知られている。
【０００８】Ｚ0 ＝（Ｌ／Ｃ）1/2 ここで、Ｚ0 は線路の特性インピーダンス、Ｌは線路の
リアクタンス、Ｃは線路のキャパシタンス（静電容
量）、Ｒは伝送方向に沿う単位長さ当りの線路抵抗、Ｇ
は線路の漏れコンダクタンス、ωは信号の周波数（角速
度）である。
リアクタンス、Ｃは線路のキャパシタンス（静電容
量）、Ｒは伝送方向に沿う単位長さ当りの線路抵抗、Ｇ
は線路の漏れコンダクタンス、ωは信号の周波数（角速
度）である。
【０００９】そして、伝送線路の幅が拡がると、線路の
下方の誘電体全体がキャパシタンス成分として働くた
め、一般的に上述のキャパシタンス成分Ｃが増加する。
このため、リードピン用のパッド２４の部分では、これ
に接続された配線パターン２０との間に、キャパシタン
ス成分の段差が生じ、特性インピーダンスが不連続とな
る。そして、このような特性インピーダンスの不連続点
が線路上に存在した場合、ここにおいて高周波信号の反
射が起る。そこで、このような伝送線路幅の不連続な変
化を無くすることが必要となる。しかし、従来の技術、
特に小型パッケージにおいては、リードピンのろう付け
強度を確保するためには、パッド２４の幅を広げる必要
があった。そこで、この特性インピーダンスの不連続点
をなくし、電気信号の反射を小さく抑えることができな
かった。
下方の誘電体全体がキャパシタンス成分として働くた
め、一般的に上述のキャパシタンス成分Ｃが増加する。
このため、リードピン用のパッド２４の部分では、これ
に接続された配線パターン２０との間に、キャパシタン
ス成分の段差が生じ、特性インピーダンスが不連続とな
る。そして、このような特性インピーダンスの不連続点
が線路上に存在した場合、ここにおいて高周波信号の反
射が起る。そこで、このような伝送線路幅の不連続な変
化を無くすることが必要となる。しかし、従来の技術、
特に小型パッケージにおいては、リードピンのろう付け
強度を確保するためには、パッド２４の幅を広げる必要
があった。そこで、この特性インピーダンスの不連続点
をなくし、電気信号の反射を小さく抑えることができな
かった。
【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、リードピン２８のろう付け強度を高く
維持しながら、特性インピーダンスの変化を抑え、信号
の反射を減少することができる高周波用半導体パッケー
ジを提供することを目的とする。
れたものであり、リードピン２８のろう付け強度を高く
維持しながら、特性インピーダンスの変化を抑え、信号
の反射を減少することができる高周波用半導体パッケー
ジを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波用半
導体パッケージは、表面上に半導体素子が搭載された誘
電体基板と、この誘電体基板の端部表面上に設けられる
導電性パッドであって、外部からのリード線がその表面
上に接続される導電パッドと、この導電パッドから誘電
体基板表面上において他端側に向けてのび、導電パッド
より幅が狭い配線パターンと、導電性パッドの近傍の誘
電体基板を除去して形成され、導電性パッドにおけるキ
ャパシタンス成分を減少させる切り欠き部と、を有する
ことを特徴とする。
導体パッケージは、表面上に半導体素子が搭載された誘
電体基板と、この誘電体基板の端部表面上に設けられる
導電性パッドであって、外部からのリード線がその表面
上に接続される導電パッドと、この導電パッドから誘電
体基板表面上において他端側に向けてのび、導電パッド
より幅が狭い配線パターンと、導電性パッドの近傍の誘
電体基板を除去して形成され、導電性パッドにおけるキ
ャパシタンス成分を減少させる切り欠き部と、を有する
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】まず、図３に示すような、信号線３０、誘電体
基板３２、グランド板３４からなるマイクロストリップ
線路を考える。このようなマイクロストリップ線路によ
れば、信号線３０の幅が広くなるが、これに応じて、グ
ランド板３４との間の誘電体基板３２の面積が拡がり、
当然キャパシタンス成分Ｃが増加する。一方、図４に示
すように、信号線３０の両側に誘電体基板３２を除去し
たギャップ３６を設ければ、信号線３０とグランド板３
４との間の誘電体基板３２の面積が実質的に小さくな
り、キャパシタンス成分Ｃが減少する。
基板３２、グランド板３４からなるマイクロストリップ
線路を考える。このようなマイクロストリップ線路によ
れば、信号線３０の幅が広くなるが、これに応じて、グ
ランド板３４との間の誘電体基板３２の面積が拡がり、
当然キャパシタンス成分Ｃが増加する。一方、図４に示
すように、信号線３０の両側に誘電体基板３２を除去し
たギャップ３６を設ければ、信号線３０とグランド板３
４との間の誘電体基板３２の面積が実質的に小さくな
り、キャパシタンス成分Ｃが減少する。
【００１３】従って、上述の従来のパッケージによれ
ば、図５において実線で示すように、パッド２４の部分
においてキャパシタンス成分Ｃが大きくなり、特性イン
ピーダンスＺ0 が大きく減少し、ここにおいてインピー
ダンスの不連続点が形成されていた。ところが、本発明
のように、パッド２４の近傍に切欠を設ければ、この部
分におけるキャパシタンス成分Ｃが減少され、特性イン
ピーダンスＺ0 の減少が緩和される。従って、このパッ
ド２４による高周波信号の反射を減少することができ、
全体として良好な伝送特性を得ることができる。
ば、図５において実線で示すように、パッド２４の部分
においてキャパシタンス成分Ｃが大きくなり、特性イン
ピーダンスＺ0 が大きく減少し、ここにおいてインピー
ダンスの不連続点が形成されていた。ところが、本発明
のように、パッド２４の近傍に切欠を設ければ、この部
分におけるキャパシタンス成分Ｃが減少され、特性イン
ピーダンスＺ0 の減少が緩和される。従って、このパッ
ド２４による高周波信号の反射を減少することができ、
全体として良好な伝送特性を得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面に基
づいて説明する。図１は、実施例の平面図及び正面断面
図を示す構成図であり、図６及び図７に示した同一の部
材については同一の符号を付し、説明を省略する。本実
施例においては、誘電体基板１０のパッド２４の近傍に
おいて、誘電体基板１０の一部を除去した切り欠き部４
０が設けられている。また、パッド２４の四隅は切除さ
れて、テーパ部２４ａが形成され、全体的として八角形
状にされている。すなわち、図２に示すように、パッド
２４の両脇には、幅ｘ、長さｙの切欠が形成され、この
部分における誘電体基板１０が除去されている。さら
に、パッド２４の四隅にテーパ部２４ａが形成され、パ
ッド２４は、その幅が徐々に拡がり、徐々に狭まること
となり、リードピン２８の幅と配線パターン１０の幅と
の差による段差が徐々に解消されることとなる。
づいて説明する。図１は、実施例の平面図及び正面断面
図を示す構成図であり、図６及び図７に示した同一の部
材については同一の符号を付し、説明を省略する。本実
施例においては、誘電体基板１０のパッド２４の近傍に
おいて、誘電体基板１０の一部を除去した切り欠き部４
０が設けられている。また、パッド２４の四隅は切除さ
れて、テーパ部２４ａが形成され、全体的として八角形
状にされている。すなわち、図２に示すように、パッド
２４の両脇には、幅ｘ、長さｙの切欠が形成され、この
部分における誘電体基板１０が除去されている。さら
に、パッド２４の四隅にテーパ部２４ａが形成され、パ
ッド２４は、その幅が徐々に拡がり、徐々に狭まること
となり、リードピン２８の幅と配線パターン１０の幅と
の差による段差が徐々に解消されることとなる。
【００１５】このように、本実施例によれば、ギャップ
４０が設けられ、この部分の誘電体基板１０が除去され
ているため、パッド２４近傍の実効誘電率が減少する。
そこで、このパッド２４の付近におけるキャパシタンス
成分Ｃを減少することができ、この部分における実行イ
ンピーダンスの減少を緩和することができる。そこで、
リードピン２８、パッド２４、配線パターン２０からな
る高周波信号の伝送線路における特性インピーダンスの
変化を小さくすることができ、ここにおける信号の反射
を防止し、効果的な信号伝達を達成することができる。
４０が設けられ、この部分の誘電体基板１０が除去され
ているため、パッド２４近傍の実効誘電率が減少する。
そこで、このパッド２４の付近におけるキャパシタンス
成分Ｃを減少することができ、この部分における実行イ
ンピーダンスの減少を緩和することができる。そこで、
リードピン２８、パッド２４、配線パターン２０からな
る高周波信号の伝送線路における特性インピーダンスの
変化を小さくすることができ、ここにおける信号の反射
を防止し、効果的な信号伝達を達成することができる。
【００１６】また、上述のようにパッド２４の四隅にテ
ーパ部２４ａを設けているため、信号線路の幅は、実質
的に徐々に拡がり、徐々に減少することとなる。そこ
で、この区間におけるキャパシタンス成分Ｃの変化が滑
らかとなり、電磁波の伝搬モードは無理なく変化され、
高周波信号の反射が低減される。
ーパ部２４ａを設けているため、信号線路の幅は、実質
的に徐々に拡がり、徐々に減少することとなる。そこ
で、この区間におけるキャパシタンス成分Ｃの変化が滑
らかとなり、電磁波の伝搬モードは無理なく変化され、
高周波信号の反射が低減される。
【００１７】さらに、本実施例においては、パッド２４
の側部には、切り欠き部４０が設けられ、この切り欠き
部４０に対応してパッド２４の四隅のテーパ部２４ａが
設けられている。従って、パッド２４の拡がり及び切り
欠き部４０の始まりの位置Ａでは、切り欠き部４０は、
信号ラインから離れていて影響が小さい。そのため、伝
送線路の特性は通常のマイクロストリップ線路と同様で
あり、パッケージが実装される基板上の回路との整合性
が良くなっている。そして、Ａ〜Ｂのテーパ部２４ａの
部分では、伝送線路（パッド２４）の幅の増加がキャパ
シタンス成分Ｃを増加させることとなる。しかし、この
キャパシタンス成分Ｃの増加と共に、パッド２４が切り
欠き部に接近し、切り欠き部の影響を受け易くなってい
る。そこで、パッド２４の幅の増加に伴うキャパシタン
ス成分Ｃの増加を切り欠き部４０の存在によって効果的
に抑制することができる。
の側部には、切り欠き部４０が設けられ、この切り欠き
部４０に対応してパッド２４の四隅のテーパ部２４ａが
設けられている。従って、パッド２４の拡がり及び切り
欠き部４０の始まりの位置Ａでは、切り欠き部４０は、
信号ラインから離れていて影響が小さい。そのため、伝
送線路の特性は通常のマイクロストリップ線路と同様で
あり、パッケージが実装される基板上の回路との整合性
が良くなっている。そして、Ａ〜Ｂのテーパ部２４ａの
部分では、伝送線路（パッド２４）の幅の増加がキャパ
シタンス成分Ｃを増加させることとなる。しかし、この
キャパシタンス成分Ｃの増加と共に、パッド２４が切り
欠き部に接近し、切り欠き部の影響を受け易くなってい
る。そこで、パッド２４の幅の増加に伴うキャパシタン
ス成分Ｃの増加を切り欠き部４０の存在によって効果的
に抑制することができる。
【００１８】また、この遷移部分における変化が滑かで
あるため、電磁波の伝搬モードは無理なく変化させられ
る。また、テーパ（遷移部分）の終りの位置Ｂまでに
は、信号の伝搬モードは切り欠き部４０に挟まれたパッ
ド２４の伝搬モードとほぼ同じとなっており、この部分
における整合性も良くなっている。なお、パッド２４の
もう一方側についても同様のことがいえる。
あるため、電磁波の伝搬モードは無理なく変化させられ
る。また、テーパ（遷移部分）の終りの位置Ｂまでに
は、信号の伝搬モードは切り欠き部４０に挟まれたパッ
ド２４の伝搬モードとほぼ同じとなっており、この部分
における整合性も良くなっている。なお、パッド２４の
もう一方側についても同様のことがいえる。
【００１９】このように、本実施例によれば、切り欠き
部４０を形成したこと及びこれに対応してパッド２４の
四隅にテーパ部２４ａを形成したことによって、高周波
信号の伝送線路における特性インピーダンスの変化にお
ける不連続性を効率的に除去でき、信号の反射を大幅に
減少することができる。
部４０を形成したこと及びこれに対応してパッド２４の
四隅にテーパ部２４ａを形成したことによって、高周波
信号の伝送線路における特性インピーダンスの変化にお
ける不連続性を効率的に除去でき、信号の反射を大幅に
減少することができる。
【００２０】さらに、本実施例においては、特性インピ
ーダンスの整合を取るために、パッケージを何ら大型化
していない。従って全体としてパッケージを小型するこ
とができる。また、リードピン２８及びパッド２４の幅
は従来と同じであり、またリードピンの先端部には従来
通りろう付け強度確保のためのＴ字型部もついている。
このため、リードピン２８の固定強度は従来通りとする
ことができる。
ーダンスの整合を取るために、パッケージを何ら大型化
していない。従って全体としてパッケージを小型するこ
とができる。また、リードピン２８及びパッド２４の幅
は従来と同じであり、またリードピンの先端部には従来
通りろう付け強度確保のためのＴ字型部もついている。
このため、リードピン２８の固定強度は従来通りとする
ことができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リードピンを接合するためのパッドの近傍に設けた切り
欠き部により、パッド部の幅の増加による特性インピー
ダンスの変化を減少することができ、全体として電磁波
の伝搬モードの変化を小さくでき、反射を減少できる。
さらに、リードピンのパッドに対するろう付け強度を弱
くすることもない。
リードピンを接合するためのパッドの近傍に設けた切り
欠き部により、パッド部の幅の増加による特性インピー
ダンスの変化を減少することができ、全体として電磁波
の伝搬モードの変化を小さくでき、反射を減少できる。
さらに、リードピンのパッドに対するろう付け強度を弱
くすることもない。
【図１】実施例の平面図及び正面断面図を表す図であ
る。
る。
【図２】同実施例の斜視図である。
【図３】マイクロストリップ線路の構成を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の原理を説明する構成図である。
【図５】本発明の動作を説明するための特性図である。
【図６】従来の半導体パッケージの構成を説明する模式
図である。
図である。
【図７】同従来例の斜視図である。
１０ 誘電体基板 １８ 半導体素子 ２０ 配線パターン ２４ パッド ２８ リードピン ４０ 切り欠き部
Claims (1)
- 【請求項１】 表面上に半導体素子が搭載された誘電体
基板と、 この誘電体基板の端部表面上に設けられる導電性パッド
であって、外部からのリード線がその表面上に接続され
る導電パッドと、この導電パッドから誘電体基板表面上において他端側に
向けてのび、導電パッドより幅が狭い配線パターンと、 導 電性パッドの近傍の誘電体基板を除去して形成され、
導電性パッドにおけるキャパシタンス成分を減少させる
切り欠き部と、 を有することを特徴とする高周波用半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34544291A JP2966613B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 高周波用半導体パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34544291A JP2966613B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 高周波用半導体パッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175402A JPH05175402A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2966613B2 true JP2966613B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=18376624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34544291A Expired - Fee Related JP2966613B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 高周波用半導体パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2966613B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34544291A patent/JP2966613B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05175402A (ja) | 1993-07-13 |
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