JPH01125959A - 高周波用パッケージ - Google Patents

高周波用パッケージ

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JPH01125959A
JPH01125959A JP62284507A JP28450787A JPH01125959A JP H01125959 A JPH01125959 A JP H01125959A JP 62284507 A JP62284507 A JP 62284507A JP 28450787 A JP28450787 A JP 28450787A JP H01125959 A JPH01125959 A JP H01125959A
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JP
Japan
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ground
semiconductor chip
main surface
substrate
high frequency
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Application number
JP62284507A
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English (en)
Inventor
Osamu Ishikawa
修 石川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/4809Loop shape
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    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、数GHz以上の周波数の信号を取り扱うこと
のできる半導体チップの高周波用パッケージに間する。
従来の技術 近年、GaAs等を用いたトランジスタやモノリシック
アンプの性能は飛躍的に向上し10GH2以上の周波数
で動作する素子も報告がなされている。これらの半導体
チップの高周波特性を評価する場合、半導体チップの信
頼性確保及び実装の容易さを図るため高周波用パッケー
ジに半導体チップを封止するのが一般的に行われている
。しかしながら高周波用パッケージに半導体チップを封
止した場合に問題となるのが、高周波特性の安定性と信
頼性確保及び実装の容易さの両立である。
即ち、高周波用パッケージとしてはできるだけ不要な容
量やインダクタンスが小さいことが望まれ、半導体チッ
プのチップ端部におけるインピーダンスを変化させるこ
となく外部回路に接続する必要がある。他方、信頼性確
保のために半導体チップを完全に気密封止状態にできる
高周波用パッケージでなくてはならなす、そのためには
金属キャップを半田付けできる構成としなければならな
い。
従来、この2つの問題を両立させるのは非常に困難で、
特性が安定に測定される場合には気密封止ができず、気
密封止ができる構成にすると高周波の特性が変化する等
の問題が解決できなかった。
第6[31a)及びb)は、従来の高周波用パッケージ
の平面図および断面構造図である。第6図a)は高周波
用パッケージに半導体チップ3をダイスボンドした状態
である。半導体チップ3としてはGaAs等を用いた整
合回路を基板上に一体形成したモノリシックアンプを用
いることが多い。第6図a)においてセラミック基板1
上には高周波信号の人力及び出力用として信号線8がマ
イクロストリップ線路で形成される。この場合、セラミ
ック基板lの反対主面側は全面に第1グランド2なるメ
タルが蒸着等の方法で形成されている。半導体チップ3
の対応する電極と信号線8は、ボンディングワイヤー4
を用いて相互に接続される。他方、高周波信号の信号線
路とは別に半導体チップ3に電源を与えるためにバイア
ス線9が設けられており、この線も同様にボンディング
ワイヤー4を用いて半導体チップ3と接続される。それ
ぞれの線路からは外部回路との接続のためリードが引き
だされており信号線8からは信号線リード12が、また
バイアス線9からはバイアス線リード13が、さらにセ
ラミック基板lの主面側に位置する第2グランド7から
はグランドリード14が引き出されている。第6図b)
は第6図a)のc−c’線における断面構造図を示して
おり、半導体チップ3と信号線8がボンディングワイヤ
ー4を介して相互に接続されている。又、セラミック基
板1の反対主面側全面は第1グランド2である。第6図
に示した従来の高周波用パッケージにおいては、セラミ
ック基板lの反対主面側は全面に第1グランド2が、ま
た主面側には第2グランド7が形成されているので接地
電位の浮き上がりはないものの、すべての信号線及びそ
のリードはセラミック基板lの主面側にありこれらの信
号線及びリードが邪魔して半田付は等を用いた気密封止
ができない。
さらに、裏面に位置する第1グランド2と表面の第2グ
ランド7を相互に接続するために内側をメツキ処理した
バイアホール15を用いているがこのバイアホール15
を封止していないためセラミック基板lの半導体チップ
30面にキャップができたとしても気密封止ができない
のである。又、外部接続用のリードがセラミック基板1
の主面側から引き出されているためプリント基板等に従
来の高周波用パッケージを実装する場合、セラミック基
板lの厚さ分だけ断差が発生するのでリードが下側に曲
がらないとプリント基板上のパターンと接触しない等の
問題が発生していた。
第7図は、第6図a)に示したバイアホール15の部分
の断面図を示しており、裏面に位置する第1グランド2
と表面の第2グランド7とがメツキ部16により相互に
接続されているものの、気密封止ができない様子を示し
ている。
発明が解決しようとする問題点 第7図に示した従来の高周波用パッケージにおいては、
すべての信号線及びそのリードはセラミック基板1の主
面側にありこれらの信号線及びリードが邪魔して半田付
は等を用いた気密封止ができない。従って半導体素子の
信頼性を確保することは非常に困難となっていた。ざら
に、外部接続用のリードがセラミック基板1の主面側か
ら引き出されているためプリント基板等に従来の高周波
用パッケージを実装する場合、セラミック基板1の厚さ
分だけ断差が発生するのでリードが下側に曲がらないと
プリント基板上のパターンと接触しない等の問題が発生
していた。このリードがパッケージ端部ですぐにプリン
ト基板上のパターンと接触しない問題は高周波になると
特に問題でインピーダンスがこれにより変化したりグラ
ンドとの閏にインダクタンスを含むことで利得が低下す
るなどの問題が発生していた。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、気密封止
ができ信頼性が高く、リードの折れ曲がりが少なくグラ
ンドとの間にインダクタンスを含むことのない優れた高
周波用パッケージを提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は、マイクロストリップ線路の形成された誘電体
基板の反対主面側のほぼ全面に位置する接地電極に半導
体チップを固着するとともに、反対主面側に位置し接地
電極とは絶縁された島状の接続領域と主面側に位置する
信号線路とを電気的につなぐ、誘電体基板に形成された
貫通孔を金属で埋め込んだ相互接続部を形成し1.この
相互接続部を介して誘電体基板の反対主面側に位置する
半導体チップの対応する端子と誘電体基板の主面側に位
置する信号線路とを相互に接続し、半導体チップの位置
する反対主面側において導電性を有するキャップを用い
て半導体チップを封止し、リードを誘電体基板の主面側
に設ける構成とする。
作用 本発明は上記した構成により、半導体チップの位置する
反対主面側のほぼ全面に形成された接地電極側で接地電
極と同電位となる導電性キャップを用いて気密封止でき
るので半導体素子の信頼性を低下させることがない、ま
た、リードは主面側より取り出すのでパッケージ端部で
すぐにプリント基板上のパターンと接触できリードの折
れ曲が虻がなくグランドとの間にインダクタンスを含む
こともない。
実施例 第1図は、本発明の高周波用パッケージの一実施例を示
す裏面図及び表面図である。
第1図a)に示した裏面図において、セラミック基板1
の裏面側にはほぼ全面に第1グランド2が形成されてい
るとともに半導体チップ3がマウントされる。セラミッ
ク基板lの裏面側には島状のボンディング領域6が第1
グランド2と絶縁されて形成されその中央部にはセラミ
ック基板lの貫通孔であるバイアホールに金属を埋め込
んだ相互接続部5が設けられている。この相互接続部5
により裏面の電極と表面の電極とが相互に電気的につな
がる。半導体チップ3の対応する電極゛と島状のボンデ
ィング領域6とはボンディングワイヤー4を用いて接続
され、人出力信号及びDCバイアスが半導体チップ3に
供給される。
第1図b)に示した表面図において、セラミック基板l
の表面の第2グランド7は相互接続部5を介してセラミ
ック基板1の裏面側の第1グランド2とつながっている
。同様に信号線8及びバイアス線9は、相互接続部5を
介してセラミック基板lの裏面側の島状のボンディング
領域6の対応する電極につながっている。
第1図に示した構成にすることで半導体チップ3の位置
するセラミック基板lの裏面側にはほぼ全面に第1グラ
ンド2が広がっており導電性キャップを用いて半導体チ
ップを気密封止することが可能となる。またセラミック
基板lの裏面側にはほぼ全面に第1グランド2が広がっ
ているので接地電位がインダクタンスにより浮き上がる
こともない。さらにセラミック基板1の表面側の信号線
及びバイアス線は、セラミック基板lの裏面側のほぼ全
面に第1グランド2が広がっているのでマイクロストリ
ップ線路として構成できインピーダンスの乱れを最小限
に抑えることができる。
第2図は、第1図に示した本発明の高周波用パッケージ
の断面構造図を示している。第2図a)は第1図a)の
A−A’線における断面構造図、第2図b)は第1図b
)のB−B’線における断面構造図である。第2図a)
に示すようにセラミック基板lの表面側の信号線8は、
セラミック基板lを貫通する相互接続部5、ボンディン
グ領域6、ボンディングワイヤー4を経由して半導体チ
ップ3につながっている。また第2図b)に示すように
信号線8は第1グランド2との間でマイクロストリップ
線路を構成するので例えば特性インピーダンスとして5
0オームの→イクロストリップ線路となるように信号線
8の幅を決めてやれば前述したようにインピーダンスの
乱れを最小限に抑えることができる。
第3図は本発明の高周波用パッケージを金属キャップを
用いて気密封止した状態の断面構造図である。金属キャ
ップ10と第1グランド2とは半田11を用いて相互に
接続され気密封止される。
第3図では金属キャップの実施例を示したがセラミック
の表面に金属を被服させたものでも同様の効果がある。
第4図は本発明の高周波用パッケージにプリント板等へ
の接続を容易にするため引き出し用のリードを付加した
実施例の表面図である。第4図において信号線8には信
号線リード12が、バイアス線9にはバイアス線リード
13が、第2グランド7にはグランドリード14がそれ
ぞれ付けられプリント板への接続を容易にする。プリン
ト板への実装はリードの付いた面つまりセラミック基板
lの表面をプリント板に向けて行う。従ってリードの折
れ曲がりがなくグランドとの間にインダクタンスを含む
ことがない。
第5図はセラミック基板lの貫通孔であるバイアホール
に金属を埋め込んだ相互接続部5の断面図である。第5
図に示すように貫通孔であるバイアホールは完全に金属
で埋め込まれており気密性は全く問題ない。バイアホー
ルへの金属の埋め込みはタングステンを用いてセラミッ
クと同時焼結して行うか、セラミックだけ焼結した後に
金属の棒を埋め込んで形成しても良い。
発明の効果 以上述べてきた様に、本発明により次の効果がもたらさ
れる。
(1)半導体チップの位置するセラミック基板の裏面側
にはほぼ全面にグランド電極が広がっており導電性キャ
ップを用いて半導体チップを気密封止することが可能と
なり信頼性を向上することができる。
(2)セラミック基板の裏面側のほぼ全面にグランド電
極が広がっているので接地電位がインダクタンスにより
浮き上がることがない。
(3)信号線及びバイアス線は、セラミック基板の裏面
のほぼ全面に広がっているグランド電極との間でマイク
ロストリップ線路を構成でき、インピーダンスの乱れを
最小限に抑えることができる。
(4)リードの折れ曲がりがなくグランドとの間にイン
ダクタンスを含むことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図a)及びb)は本発明の高周波用パッケージの実
施例の裏面図及び表面図、 第2図a)は第1図a)の
A−A’線における断面構造図、第2図b)は第1図b
)のB−B’線における断面構造図、第3図は金属キャ
ップを用いて気密封止した状態の断面構造図、第4図は
引き出し用のリードを付加した本発明の高周波用パッケ
ージの実施例の表面図、第5図は相互接続部の断面図、
第6図a)は従来の高周波用パッケージの平面図、 第
6図b)は第6図a)のc−c’線における断面構造図
、第7図は第6図のパイヤホール部の断面図である。 1・・・セラミック基板、2・・・第1グランド、3・
・・半導体チップ、4・・・ボンディングワイヤー、5
・・・相互接続部、6・・・ボンディング領域、7・・
・第2グランド、8・・・信号線、9・・・バイアス線
、10・・・金属キャップ、11・・・半田、12・・
・信号線リード、13・争φバイアス線リード、14・
・・グランドリード、15・・・バイアホール。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名第’ rl
!J(1) 第2図 α) !セラミック14表 b) 5相五接繞部 第 3 図 第5図 7tラミヅク基妖     7名ziランド第6図 a) 第7図 15バイ?ホール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マイクロストリップ線路の形成された誘電体基板
    の反対主面側のほぼ全面に位置する接地電極に半導体チ
    ップを固着するとともに、反対主面側に位置し接地電極
    とは絶縁された島状の接続領域と主面側に位置する信号
    線路とを電気的につなぐ、前記誘電体基板に形成された
    貫通孔を金属で埋め込んだ相互接続部を形成し、この相
    互接続部を介して誘電体基板の反対主面側に位置する半
    導体チップの対応する端子と誘電体基板の主面側に位置
    する信号線路とを相互に接続し、半導体チップの位置す
    る反対主面側において接地電極と同電位となるキャップ
    を用いて半導体チップを封止することを特徴とする高周
    波用パッケージ。
  2. (2)誘電体基板としてアルミナを、貫通孔に埋め込む
    金属としてタングステンを用いることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の高周波用パッケージ。
  3. (3)誘電体基板の主面側に位置する信号線路が外部引
    き出し用リードを有していることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の高周波用パッケージ。
JP62284507A 1987-11-11 1987-11-11 高周波用パッケージ Pending JPH01125959A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0313746U (ja) * 1989-06-26 1991-02-12
FR2699330A1 (fr) * 1992-12-11 1994-06-17 Mitsubishi Electric Corp Boîtier pour circuit intégré à haute fréquence.
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