JP4206321B2 - 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置に関するものである。

従来より、光通信分野で用いられる半導体素子や、マイクロ波帯，ミリ波帯等の高周波信号で駆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、パッケージという）には、半導体素子と外部電気回路基板とを電気的に接続するための入出力端子として同軸コネクタが用いられている。この同軸コネクタを具備したパッケージを図４に断面図で示す。同図において、21は基体、22は枠体、23は同軸コネクタ、24は蓋体、26は回路基板である。

従来の基体21は鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、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法、または射出成形と切削加工等を施すことによって、所定の形状に製作される。基体21の上側主面の中央部には、ＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体素子25を載置するための載置部21ａが設けられており、載置部21ａには半導体素子25が載置固定される。半導体素子25は、その電極が、回路基板26の上面に被着形成されている線路導体26ａにボンディングワイヤ27等を介して電気的に接続されている。つまり、線路導体26ａは、その一端部が中心導体23ｂに、他端部が半導体素子25にそれぞれ電気的に接続される。

また、基体21の上側主面の外周部には載置部21ａを囲繞するようにして枠体22が立設接合されており、枠体22は基体21とともにその内側に半導体素子25を収容する空所を形成する。この枠体22は、基体21と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、基体21と一体成形される、または基体21に銀（Ａｇ）ろう等のろう材を介してろう付けされる、またはシーム溶接法等の溶接法により接合されることによって基体21の上側主面の外周部に立設される。

枠体22の側部には同軸コネクタ23が嵌着される貫通孔22ｂが形成されており、貫通孔22ｂに半田等の封着材を介して同軸コネクタ23が嵌着接合されている。

また、枠体22の内面の貫通孔22ｂの下方の部位に棚部22ａが設けられ、棚部22ａ上面に回路基板26が設置される。回路基板26は半導体素子25と中心導体23ｂとを電気的に接続する線路導体26ａがその上面に一端から他端にかけて形成されている。棚部22ａには半田等の接合材を介して、回路基板26が固定される。

同軸コネクタ23は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る円筒状の外周導体23ａの中心軸部分に、信号線路としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る棒状の中心導体23ｂが絶縁体23ｃを介して固定されて成る。そして、接地導体としての外周導体23ａが封着材を介して枠体22に電気的に接続されており、特性インピーダンスに整合された同軸線路モードの信号線路を形成している。また、中心導体23ｂが半田等から成る導電性接着材26ｃを介して回路基板26の線路導体26ａに電気的に接続される。

また、図５に回路基板26の平面図を示すように、線路導体26ａの両側には等間隔をもって同一面接地導体26ｂが形成されており、線路導体26ａは所定の特性インピーダンスに整合されたコプレーナ線路となっている。同一面接地導体26ｂも線路導体26ａと同様、回路基板26の上面に一端から他端にかけて形成されている。この構成により、回路基板26を母基板に多数個取りして、ダイシング加工やスライス加工等の切断加工を施すことによって、多数個取りで回路基板26を必要最小限の大きさとして効率よくかつ無駄なく製造することができる。

なお、線路導体26ａおよび同一面接地導体26ｂは、その露出表面にＮｉやＡｕから成るメッキ金属層を１〜20μｍ程度の厚みに被着されることがあり、これにより、線路導体26ａの酸化腐食を有効に防止することができるとともに線路導体26ａとボンディングワイヤ27や同軸コネクタ23の中心導体23ｂとの接続性を良好なものとすることができる。回路基板26を母基板に多数個取りすることによって、複数の回路基板26を一度に電解メッキ法でメッキ金属層を被着させることができ、量産性よくメッキ金属層を被着させることができる。

そして、枠体22の上面に蓋体24をろう付け法やシームウエルド法等の溶接法によって接合し、基体21、枠体22および蓋体24から成る容器内部に半導体素子25を収容し気密に封止することによって製品としての半導体装置となる（例えば、下記の特許文献１参照）。
特開2003−124367号公報

しかしながら、この従来のパッケージは、回路基板26の上面の一端から他端にかけて線路導体26ａおよび同一面接地導体26ｂが形成されていることから、中心導体23ｂを半田等から成る導電性接着材26ｃを介して回路基板26の線路導体26ａに電気的に接続させる際に、導電性接着材26ｃが毛細管現象によって回路基板26の上面の中心導体23ｂ側の一端まで流れることとなる。

そして、中心導体23ｂと線路導体26ａとを接続した後の冷却時に、回路基板26の中心導体23ｂ側の端面に回路基板26と導電性接着材26ｃとの熱膨張差による応力が作用する。回路基板26の端面は、母基板から個々の回路基板26に分割する際にダイシング加工やスライス加工等の切断加工が施されていることから、微細なクラックが多数形成されており、回路基板26の側面に回路基板26と導電性接着材26ｃとの熱膨張差による応力が作用すると、これらのクラックが成長して、回路基板26が割れ、線路導体26ａが断線するという問題点があった。

また、回路基板26が切断加工される際に線路導体26ａおよび同一面接地導体26ｂも切断加工されることから、切断された線路導体26ａおよび同一面接地導体26ｂが切断加工面でバリとなって発生し易く、特に、線路導体26ａおよび同一面接地導体26ｂの露出表面にＮｉやＡｕから成るメッキ金属層が被着されている場合、バリの大きさが大きくなる傾向にあった。

また、線路導体26ａにおいて高周波信号を良好に伝送できるように、線路導体26ａと同一面接地導体26ｂとの間隔を狭め、線路導体26ａのインピーダンス値を整合させることが行われており、近時の半導体装置の高周波化に伴い、線路導体26ａと同一面接地導体26ｂとの間隔が狭まる傾向にある。そのため、切断された線路導体26ａと同一面接地導体26ｂのバリによって、線路導体26ａと同一面接地導体26ｂとが電気的に短絡するという問題点があった。

以上の結果、線路導体26ａにおいて信号を伝送させることができなくなって、パッケージに高周波信号を入出力できなくなり、内部に収容する半導体素子25を正常、かつ安定に作動させることができないという問題点を有していた。

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、同軸ケーブルが接続される同軸コネクタを有する半導体素子収納用パッケージにおいて高周波信号を確実かつ良好に入出力させることである。

本発明の一つの態様によれば、半導体素子収納用パッケージは、基体と、金属製の枠体と、同軸コネクタと、回路基板とを備えている。基体は、半導体素子の載置部を含む上側主面を有している。枠体は、貫通孔が形成された側部を有しており、載置部を囲繞するように基体の上側主面に接合されている。同軸コネクタは、貫通孔に嵌着されているとともに、外周導体と中心導体と絶縁体とを含んでいる。中心導体は、外周導体の中心軸に設けられている。絶縁体は、外周導体および中心導体の間に介在されている。回路基板は、枠体の内面のうち貫通孔の下方の部位に設けられた棚部の上面、または、基体の載置部と枠体の側部との間に設けられている。回路基板は、線路導体および同一面接地導体を含む上面を有している。線路導体は、中心導体に電気的に接続された一端部と、半導体素子に電気的に接続される他端部とを有している。同一面接地導体は、線路導体の両側に設けられている。線路導体および同一面接地導体の各々の中心導体側の端は、回路基板の中心導体側の端面に達していない。線路導体と回路基板の端面との距離が、同一面接地導体と回路基板の端面との距離より大きい。

本発明の他の態様によれば、半導体装置は、上記半導体素子収納用パッケージと、半導体素子とを備えている。半導体素子は、基体の載置部に固定されており、線路導体に電気的に接続されている。

本発明の半導体素子収納用パッケージは、枠体内面の貫通孔の下方の部位に設けられた棚部の上面または基体の上側主面の載置部と枠体の貫通孔が形成された一側部との間の部位に、上面に一端部が中心導体に他端部が半導体素子にそれぞれ電気的に接続された線路導体およびこの線路導体の両側に等間隔をもって形成された同一面接地導体が設けられた回路基板が設けられており、線路導体および同一面接地導体が中心導体側の端が回路基板の中心導体側の端面に達していないことから、中心導体を半田等から成る導電性接着材を介して回路基板の線路導体に電気的に接続させても、導電性接着材が毛細管現象によって回路基板の上面の中心導体側の一端まで流れるのを有効に防止し、回路基板の中心導体側の端面に回路基板と導電性接着材との熱膨張差による応力が作用するのを有効に抑制することができる。従って、回路基板が割れたり、線路導体が断線するのを有効に防止できる。

また、母基板から個々の回路基板に切断加工される際に線路導体および同一面接地導体を切断加工する必要がなく、近時の半導体装置の高周波化に伴い、線路導体と同一面接地導体との間隔を狭めても、線路導体と同一面接地導体とが電気的に短絡するのを有効に防止できる。

以上により、線路導体において信号を無駄なく良好に伝送させることができ、パッケージに高周波信号を良好に入出力させることができ、内部に収容する半導体素子を常に正常、かつ安定に作動させることができる。

本発明の半導体素子収納用パッケージは、上記構成において、線路導体と回路基板の中心導体側の端面との距離、および同一面接地導体と回路基板の中心導体側の端面との距離がそれぞれ0.1乃至1.0ｍｍであることから、導電性接着材が毛細管現象によって回路基板の上面の中心導体側の一端まで流れるのを有効に防止できるとともに、枠体と線路導体との間に位置する中心導体を短くしてインピーダンスが大きく変化するのを有効に防止することができる。その結果、中心導体と線路導体との間における高周波信号の伝送性をきわめて良好で信頼性の高いものとすることができる。

本発明の半導体素子収納用パッケージは、上記構成において、線路導体と回路基板の中心導体側の端面との距離が、同一面接地導体と回路基板の中心導体側の端面との距離よりも大きいことから、枠体と線路導体との間に位置する中心導体の両側に同一面接地導体を配設することができ、中心導体の接地電位を強化して高周波信号の伝送性をより優れたものとすることができる。

本発明の半導体装置は、上記構成の半導体素子収納用パッケージと、載置部に載置されるとともに同軸コネクタに電気的に接続された半導体素子と、枠体の上面に取着された蓋体とを具備していることにより、上記本発明の半導体素子収納用パッケージを用いた高周波信号の伝送特性の優れたものとなる。

本発明の半導体素子収納用パッケージについて以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す断面図、図２は図１のパッケージにおける回路基板の平面図、図３は本発明のパッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。これらの図において、１は基体、２は枠体、３は同軸コネクタ、６は回路基板である。

本発明のパッケージは、上側主面に半導体素子５を載置するための載置部１ａを有する基体１と、基体１の上側主面に載置部１ａを囲繞するように接合され、側部に貫通孔２ｂが形成された金属製の枠体２と、筒状の外周導体３ａおよびその中心軸に設置された中心導体３ｂならびにそれらの間に介在させた絶縁体３ｃから成るとともに貫通孔２ｂに嵌着された同軸コネクタ３とを具備し、枠体２内面の貫通孔２ｂの下方の部位に設けられた棚部２ａの上面または基体１の上側主面の載置部１ａと貫通孔２ｂが形成された枠体２の一側部との間の部位に、上面に一端部が中心導体３ｂに他端部が半導体素子５にそれぞれ電気的に接続された線路導体６ａおよび線路導体６ａの両側に等間隔をもって形成された同一面接地導体６ｂが設けられた回路基板６が設けられており、線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂは、中心導体３ｂ側の端が回路基板６の中心導体３ｂ側の端面に達していない。

基体１はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、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法、または射出成形と切削加工等を施すことによって、所定の形状に製作される。基体１の上側主面の中央部には、ＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体素子５を載置するための載置部１ａが設けられており、載置部１ａには半導体素子５が載置固定される。半導体素子５は、その電極が、回路基板６の上面に被着形成されている線路導体６ａにボンディングワイヤ７等を介して電気的に接続される。つまり、線路導体６ａは、その一端部が中心導体３ｂに、他端部が半導体素子５にそれぞれ電気的に接続される。

また、基体１の上側主面の外周部には載置部１ａを囲繞するようにして枠体２が立設接合されており、枠体２は基体１とともにその内側に半導体素子５を収容する空所を形成する。この枠体２は、基体１と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、基体１と一体成形される、または基体１にＡｇろう等のろう材を介してろう付けされる、またはシーム溶接法等の溶接法により接合されることによって基体１の上側主面の外周部に立設される。

枠体２の側部には同軸コネクタ３が嵌着される貫通孔２ｂが形成されている。貫通孔２ｂに同軸コネクタ３を嵌着する場合、同軸コネクタ３を嵌め込むとともにＡｕ−Ｓｎ半田、Ｐｂ−Ｓｎ半田等の封着材を貫通孔２ｂとの隙間に挿入する。しかる後、加熱して封着材を溶融させ、溶融した封着材８は毛細管現象により同軸コネクタ３と貫通孔２ｂの内面との隙間に充填されることによって、同軸コネクタ３が貫通孔２ｂに封着材を介して嵌着接合される。

また、枠体２の内面の貫通孔２ｂの下方の部位に棚部２ａが設けられ、棚部２ａ上面に回路基板６が設置される。または、基体１の上側主面の載置部１ａと貫通孔２ｂが形成された枠体２の一側部との間の部位に回路基板６が設置される。回路基板６は半導体素子５と中心導体３ｂとを電気的に接続する線路導体６ａがその上面に形成されており、下面には接地導体層が形成されている。棚部２ａには半田等の接合材を載置し、接合材の上に回路基板６を接地導体層側の面（下面）が接合材側になるようにして載置する。しかる後、加熱して接合材を溶融させ、棚部２ａ上面に回路基板６が固定される。

同軸コネクタ３は、内部に収容する半導体素子５を外部の同軸ケーブルに電気的に接続するものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る円筒状の外周導体３ａの中心軸に同じくＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る中心導体３ｂが絶縁体３ｃを介して固定された構造をしている。中心導体３ｂを伝送する高周波信号は、貫通孔２ｂ部において貫通孔２ｂの中心軸を同軸線路のモードで伝送し、特性インピーダンス値に整合されている。中心導体３ｂが枠体２の内面から突出して線路導体６ａと半田等の導電性接着材６ｃにより接続された部分より載置部１ａ側では、高周波信号は回路基板６の上面に被着形成された線路導体６ａ上を伝送する。

回路基板６はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体等の絶縁基板を具備しており、絶縁基板の上面に一端部が中心導体３ｂに他端部が半導体素子５にそれぞれ電気的に接続された線路導体６ａおよび線路導体６ａの両側に等間隔をもって形成された同一面接地導体６ｂが設けられているとともに、線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂは、中心導体３ｂ側の端が回路基板６の中心導体３ｂ側の端面に達していない（図２において、線路導体６ａおよび接地導体６ｂは回路基板６となる絶縁基板の端からそれぞれ距離Ａ，Ｂを空けて形成されている）。そして、線路導体６ａの一端が導電性接着材６ｃを介して同軸コネクタ３の中心導体３ｂに接続され、線路導体６ａの他端が半導体素子５の電極にボンディングワイヤ７等を介して電気的に接続される。

このような構成により、中心導体３ｂを半田等から成る導電性接着材６ｃを介して回路基板６の線路導体６ａに電気的に接続させても、導電性接着材６ｃが毛細管現象によって回路基板６の上面の中心導体３ｂ側の一端まで流れるのを有効に防止し、回路基板６の中心導体３ｂ側の端面に回路基板６と導電性接着材６ｃとの熱膨張差による応力が作用するのを有効に抑制することができる。従って、回路基板６が割れたり、線路導体６ａが断線するのを有効に防止できる。

また、母基板から個々の回路基板６に切断加工される際に線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂを切断加工する必要がなく、近時の半導体装置の高周波化に伴い、線路導体６ａと同一面接地導体６ｂとの間隔を狭めても、線路導６ａ体と同一面接地導体６ｂとが電気的に短絡するのを有効に防止できる。

以上により、線路導体６ａにおいて信号を無駄なく良好に伝送させることができ、パッケージに高周波信号を良好に入出力させることができ、内部に収容する半導体素子５を常に正常、かつ安定に作動させることができる。

好ましくは、線路導体６ａと回路基板６の中心導体３ｂ側の端面との距離Ａ、および同一面接地導体６ｂと回路基板６の中心導体３ｂ側の端面との距離Ｂがそれぞれ0.1乃至1.0ｍｍであるのがよい。これにより、導電性接着材６ｃが毛細管現象によって回路基板６の上面の中心導体３ｂ側の一端まで流れるのを有効に防止できるとともに、枠体２と線路導体６ａとの間に位置する中心導体３ｂを短くしてインピーダンスが大きく変化するのを有効に防止することができる。その結果、中心導体３ｂと線路導体６ａとの間における高周波信号の伝送性をきわめて良好で信頼性の高いものとすることができる。

距離Ａおよび距離Ｂが0.1ｍｍ未満となると、線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂが回路基板６の端に非常に接近し、導電性接着材６ｃが毛細管現象によって回路基板６の上面の中心導体３ｂ側の一端まで流れやすくなり、導電性接着剤６ｃと回路基板６との熱膨張差による応力で回路基板６が割れて線路導体６ａが断線する場合がある。また、切断加工時の加工バラツキによって線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂが回路基板６の端に接触しやすくなり、線路導体６ａと同一面接地導体６ｂのバリが発生して線路導体６ａと同一面接地導体６ｂとが電気的短絡してしまう場合がある。

一方、距離Ａおよび距離Ｂが１ｍｍを超えると、枠体２と線路導体６ａとの間に位置する中心導体３ｂが長くなりインピーダンスが大きく変化して、中心導体３ｂを伝送する高周波信号に生ずる透過損失および反射損失が大きくなる。また、回路基板６の大きさが大きいものとなって、線路導体６ａから回路基板６内に放射される高周波信号の量が多くなりやすく、これが線路導体６ａを伝送する高周波信号の放射損失となる。その結果、線路導体６ａを伝送する高周波信号を効率よく伝送できなくなる場合がある。また、回路基板６が大きくなることによって近時の小型化傾向に適合しにくくなる。

また好ましくは、線路導体６ａと回路基板６の中心導体３ｂ側の端面との距離Ａが、同一面接地導体６ｂと回路基板６の中心導体３ｂ側の端面との距離Ｂよりも大きいのがよい。これにより、枠体２と線路導体６ａとの間に位置する中心導体３ｂの両側に同一面接地導体６ｂを配設することができ、中心導体３ｂの接地電位を強化して高周波信号の伝送性をより優れたものとすることができる。

より好ましくは、距離Ａおよび距離Ｂがそれぞれ0.1乃至1.0ｍｍであるとともに、Ａ＜Ｂであるのがよい。これにより、回路基板６の破損を防止する効果および高周波伝送特性をより良好にする効果をよりいっそう向上させることができる。

また、線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂは、載置部１ａ側の端が回路基板６の載置部１ａ側の端面に達していないのがよく、線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂと回路基板６の載置部１ａ側の端面との距離は0.1ｍｍ以上であるのがよい。これにより、母基板から個々の回路基板６に切断加工される際に線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂを切断加工する必要がなく、近時の半導体装置の高周波化に伴い、線路導体６ａと同一面接地導体６ｂとの間隔を狭めても、載置部１ａ側の回路基板６の端部においても線路導６ａ体と同一面接地導体６ｂとが電気的に短絡するのを有効に防止できる。

このような回路基板６は以下のようにして作製される。例えば、セラミックグリーンシートに、Ｗやモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属粉末に適当な有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを、スクリーン印刷法等の厚膜形成技術により印刷塗布して、線路導体６ａとなるメタライズ層を所定パターンに形成する。しかる後、セラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成することにより製作される。

また線路導体６ａは薄膜形成法によって形成されていてもよく、その場合、線路導体６ａは窒化タンタル（Ｔａ_２Ｎ）、ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）等から形成され、セラミックグリーンシートを焼成した後に形成される。

なお、線路導体６ａは、その露出表面にＮｉやＡｕから成るメッキ金属層を１〜20μｍ程度の厚みに被着させておくのが好ましい。これにより、線路導体６ａの酸化腐食を有効に防止することができるとともに線路導体６ａとボンディングワイヤ７や同軸コネクタ３の中心導体３ｂとの接続性を良好なものとすることができる。

このような本発明のパッケージの載置部１ａに、半導体素子５を載置固定するとともにその電極を線路導体６ａにボンディングワイヤ７等を介して電気的に接続させ、しかる後、回路基板６の線路導体６ａと同軸コネクタ３の中心導体３ｂとを半田等の導電性接着剤６ｃを介して電気的に接続し、最後に枠体２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属等から成る蓋体４を半田付け法やシームウエルド法等により取着することにより製品としての半導体装置となる。

このような半導体装置は、同軸コネクタ３の外側に外部電気回路に接続される同軸ケーブルを接続させることにより内部に収容する半導体素子５が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。

本発明の半導体素子収納用パッケージの実施例を以下に説明する。

図２の回路基板６を以下のようにして作製した。比誘電率が9.5のＡｌ_２Ｏ_３質焼結体から成る縦４ｍｍ×横４ｍｍ×厚さ0.3ｍｍの正方形の絶縁基板の上側主面の中央に幅が0.4ｍｍの線路導体６ａを一端側から他端側にかけて直線状に一本形成した。そして、線路導体６ａの両側に線路導体６ａとの間隔が0.2ｍｍになるようにし、かつ線路導体６ａと平行になるようにして幅が1.5ｍｍの同一面接地導体６ｂを絶縁基板の上側主面に形成した。さらに、絶縁基板の下側主面には全面に下部接地導体を形成した。

なお、線路導体６ａ，同一面接地導体６ｂ，下部接地導体は、Ｗからなるメタライズ層にＮｉから成るメッキ金属層を３μｍ、その上にＡｕから成るメッキ金属層を１μｍ被着させることによって形成した。

線路導体６ａから絶縁基板の端までの距離Ａを表１に示す種々の寸法とした回路基板６を各１個ずつ合計12個作製した。なお、同一面接地導体６ｂから絶縁基板の端までの距離ＢはＡと同じにした。

そして、図１に示すような、縦12.7ｍｍ×横20.8ｍｍ×厚さ１ｍｍの長方形のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成る基体１と縦12.7ｍｍ×横20.8ｍｍ×高さ８ｍｍ、厚さ１ｍｍのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成る枠体２とで構成されるパッケージを用意し、このパッケージの棚部２ａの上面に回路基板６を載置固定するとともに、線路導体６ａと同軸コネクタ３の中心導体３ｂとを導電性接着材６ｃ（Ａｇロウ）によって接続することにより評価用のサンプルを作製した。

そして、これらのサンプルについて、中心導体３ｂの枠体２の外側の一端に10ＧＨｚの高周波信号を入力し、線路導体６ａの他端から出力する高周波信号を測定し、中心導体３ｂおよび線路導体６ａを伝送する10ＧＨｚの高周波信号の透過損失（単位：ｄＢ）を求めた。そして、透過損失が−0.5ｄＢ以上の大きい値のものを合格とし、−0.5ｄＢより小さい値のものを不合格とした。その結果、表１に示すような結果となった。

表１において、幅Ａが0.1ｍｍ未満となると不合格となったが、これは母基板から回路基板６を切断加工する際に線路導体６ａおよび同一面接地導体６ｂにバリが発生し、線路導体６ａと同一面接地導体６ｂとが電気的に短絡しやすくなったため、あるいは回路基板６の中心導体３ｂ側の端部が導電性接着材６ｃとの熱膨張差による応力で破損しやすくなったためであると考えられる。また幅Ａが１ｍｍを超えた場合も不合格となったが、これは枠体２と線路導体６ａとの間に位置する中心導体３ｂが長くなりインピーダンスが大きく変化したのと、線路導体６ａの長さに対して回路基板６の大きさが大きくなりすぎて、線路導体６ａから回路基板６内に放射する高周波信号が増えたためであると考えられる。

なお、本発明は以上の実施の形態の例および実施例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内で種々の変更を施すことは何等支障ない。

本発明は、半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置に利用できる。

本発明の半導体素子収納用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１の半導体素子収納用パッケージにおける回路基板の平面図である。 本発明の半導体素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す断面図である。 従来の半導体素子収納用パッケージを示す断面図である。 図４の半導体素子収納用パッケージにおける回路基板の要部拡大平面図である。

符号の説明

１：基体
１ａ：載置部
２：枠体
２ａ：棚部
２ｂ：貫通孔
３：同軸コネクタ
３ａ：外周導体
３ｂ：中心導体
３ｃ：絶縁体
４：蓋体
５：半導体素子
６：回路基板
６ａ：線路導体
６ｂ：同一面接地導体

Claims (2)

1. 半導体素子の載置部を含む上側主面を有している基体と、
   貫通孔が形成された側部を有しており、前記載置部を囲繞するように前記上側主面に接合された金属製の枠体と、
   前記貫通孔に嵌着されているとともに、外周導体と中心導体と絶縁体とを含んでおり、前記中心導体が前記外周導体の中心軸に設けられており、前記絶縁体が前記外周導体および前記中心導体の間に介在されている同軸コネクタと、
   前記枠体の内面のうち前記貫通孔の下方の部位に設けられた棚部の上面、または、前記基体の前記載置部と前記枠体の前記側部との間に設けられているとともに、線路導体および同一面接地導体を含む上面を有しており、前記線路導体が前記中心導体に電気的に接続された一端部と前記半導体素子に電気的に接続される他端部とを有しており、前記同一面接地導体が前記線路導体の両側に設けられている回路基板と、を備えており、
   前記線路導体および前記同一面接地導体の各々の前記中心導体側の端が、前記回路基板の前記中心導体側の端面に達しておらず、
   前記線路導体と前記端面との距離が、前記同一面接地導体と前記端面との距離より大きい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１記載の半導体素子収納用パッケージと、
   前記基体の前記載置部に固定されており、前記線路導体に電気的に接続された半導体素子と、
   を備えた半導体装置。

Images