JPH04260201A - 半導体装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体パッケージ及び半
導体装置に関し、とくに高周波信号を好適に扱うことの
できる半導体パッケージおよび半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置は各種電子装置に搭載されて
使用されているが、なかにはきわめて高い周波数の信号
を扱うものがあり、これら高周波信号を扱う半導体装置
では高周波信号の伝送特性が重要な問題となる。そこで
、高周波用の半導体装置ではインピーダンスのマッチン
グをとることが必要となり、信号線に対して特性インピ
ーダンスのマッチングをとることがなされている。図４
は信号線のインピーダンスマッチングをとった半導体パ
ッケージの従来例を示す。この従来例では信号線１０の
下層にグランド層１２を設け、信号線１０とグランド層
１２との間でマイクロストリップ構造とすることにより
インピーダンスのマッチングをとっている。グランド層
１２は信号線１０の上層に設けてもよく、また信号線１
０を挟む上下両層に設けてストリップライン構造として
もよい。これらのマイクロストリップ構造あるいはスト
リップライン構造によれば、信号線１０とグランド層１
２との間にはさまれる誘電体の誘電率、信号線１０とグ
ランド層１２との離間距離、信号線１０の幅、信号線１
０の厚さから所要の特性インピーダンスを得ることがで
きる。この他、コプレナ構造によってインピーダンスの
マッチングをとる方法などもなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置では
上記のように、信号線に対してインピーダンスのマッチ
ングをとることによって半導体装置の高周波特性を改善
することがなされている。ところで、セラミック回路基
板などでは信号線と外部リードとを接続するため、ある
いは配線パターンを形成した層間での電気的接続をとる
ためにビア１６を利用しており、このビア１６も信号線
の一部を構成する。しかし、従来の半導体装置では、こ
れらビアに対してはインピーダンスのマッチングをとる
ことがなされていない。高周波信号を扱う場合には、ビ
ア１６のような回路中での微小範囲の部分であっても、
インピーダンスの不整合によって信号の反射等が生じ、
信号の伝送特性に影響を与えるから、信号線に対して完
全なインピーダンスのマッチングをとるためにはビア部
分についてもインピーダンスのマッチングをとることが
必要となる。そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、回路基板の
ビア部分についてもインピーダンスのマッチングをとる
ことができ高周波特性をさらに向上させることのできる
半導体パッケージ及び半導体装置を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、マイクロストリ
ップ構造あるいはストリップ構造等によって信号線のイ
ンピーダンスをマッチングさせた半導体パッケージにお
いて、パッケージ本体を形成する回路基板の外周側壁に
導体層を設け、該導体層を接地電位に設定するとともに
、回路基板の高周波信号に関る信号線に接続するビアを
回路基板の外周側壁に近接させて設置することにより、
前記導体層と該ビアとの間をマイクロストリップ構造と
したことを特徴とする。また、パッケージ本体を形成す
る回路基板に半導体素子を搭載してキャップ封止する半
導体装置において、前記回路基板の外周側壁を包囲して
回路基板にキャップを接合し、キャップを接地電位に設
定するとともに、前記回路基板の高周波信号に係る信号
線に接続するビアを回路基板の外周側壁に近接させて設
置することにより、前記キャップとビアとの間をマイク
ロストリップ構造としたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】回路基板の外周側壁に接地電位に設定した導体
層を設け、あるいは接地電位に設定したキャップを回路
基板の外周側壁に接合することにより、導体層とビアと
の間あるいはキャップとビアとの間がマイクロストリッ
プ構造となり、ビアと導体層との間隔等を適宜設定する
ことによってビアに対してインピーダンスのマッチング
をとることができる。信号線およびビアの双方に対して
インピーダンスマッチングをとることによってさらに高
周波特性の優れた半導体パッケージおよび半導体装置を
得ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る半導体パッ
ケージの一実施例を示す断面図である。本実施例の半導
体パッケージはセラミック製の回路基板１４に信号線１
０を設け、回路基板１４の下面に設けた外部リード１８
と信号線１０との間をビア１６によって接続している。 信号線１０の下層には前述した従来例と同様にグランド
層１２を設け信号線１０のインピーダンスをマッチング
させている。また、本実施例の半導体パッケージでは回
路基板１４の外周側壁に全面にわたって導体層２０を設
け、この導体層２０を回路基板１４の接地ラインに接続
して接地電位に設定する。導体層２０は回路基板１４の
外周側壁にメタライズを施して形成する。

【０００７】セラミック回路基板では信号線１０等の配
線パターンを形成したグリーンシートを複数枚積層し、
層間の配線パターンはビアによって接続する。回路基板
１４の平面内ではたとえば縦横の格子状位置にビアが配
置されるが、本実施例の半導体パッケージでは、高周波
信号に関わる信号線のビア１６については前記導体層２
０にもっとも接近する最外周位置に設定する。これによ
って導体層２０とビア１６との間隔を適当に設定して、
導体層２０とビア１６との間でマイクロストリップ構造
とすることができ、ビア１６に対してインピーダンスの
マッチングをとることができる。図２は実施例の半導体
パッケージの平面図を示す。信号線１０の一端は半導体
チップを搭載する収納凹部２２に面して形成され、信号
線１０の他端は回路基板１４の外周縁側まで引き出され
ビア１６に接続する。ビア１６は図のように回路基板１
４の外周側壁に沿って所定間隔で設定することによって
多数個配置することができるから、これらビア１６に対
して高周波用の信号線を割りふることによって高周波特
性の優れた半導体パッケージを得ることができる。なお
、上記例はセラミック製の回路基板を有する半導体パッ
ケージについて説明したが、ビアによって信号線を接続
するタイプの半導体パッケージについてはセラミック製
に限らず適用することができるものである。

【０００８】図３はビア部分でインピーダンスのマッチ
ングをとった半導体装置の実施例を示す断面図である。 セラミックパッケージ等を用いた半導体装置ではパッケ
ージに半導体チップを搭載した後、金属製のキャップに
よって半導体チップをキャップ封止する。本実施例の半
導体装置はこのキャップ封止に用いるキャップによって
ビア部分のインピーダンスマッチングをとるものである
。図３に示すように、上記実施例の半導体パッケージと
同様に信号線１０については下層にグランド層１２を設
けることによってマイクロストリップ構造とし、高周波
信号の入出力に関わる信号線についてはビア１６を回路
基板１４の外周側壁に近接する位置に設定する。上記回
路基板１４に半導体チップ２４を搭載し、ワイヤボンデ
ィングした後、キャップ２６によって半導体チップ２４
の搭載面をキャップシールする。セラミックパッケージ
等の半導体パッケージのキャップシールに用いられるキ
ャップは通常は単板状に形成され、パッケージ本体の半
導体チップ搭載面に接合してシールするが、本実施例で
はキャップ２６をハット状に形成し、回路基板１４の外
周壁を包囲するようにしてシールする。

【０００９】キャップ２６は図３のようにその折曲部２
６ａを回路基板１４の外周側壁の全面にわたって接合し
てシールし、キャップ２６とグランドラインとを電気的
に接続してキャップ２６を接地電位にする。これによっ
て、キャップ２６の折曲部２６ａと前記ビア１６との間
がマイクロストリップ構造となり、ビア１６に対しイン
ピーダンスのマッチングをとることができる。これによ
って、信号線１０およびビア１６の双方に対してインピ
ーダンスのマッチングをとることができ、高周波信号に
対する伝送特性のすぐれた半導体装置を得ることができ
る。以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し
得るのはもちろんのことである。

【００１０】

【発明の効果】本発明に係る半導体パッケージ及び半導
体装置によれば、上述したように、信号線とビアの双方
についてインピーダンスのマッチングをとることができ
、高周波特性の優れた半導体パッケージ及び半導体装置
を得ることができるという著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体パッケージの一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】半導体パッケージのビア配置を示す説明図であ
る。

【図３】半導体装置の一実施例を示す断面図である。

【図４】半導体パッケージの従来例を示す断面図である
。

【符号の説明】

１０　　信号線 １２　　グランド層 １４　　回路基板 １６　　ビア １８　　外部リード ２０　　導体層 ２４　　半導体チップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マイクロストリップ構造あるいはスト
   リップ構造等によって信号線のインピーダンスをマッチ
   ングさせた半導体パッケージにおいて、パッケージ本体
   を形成する回路基板の外周側壁に導体層を設け、該導体
   層を接地電位に設定するとともに、回路基板の高周波信
   号に関る信号線に接続するビアを回路基板の外周側壁に
   近接させて設置することにより、前記導体層と該ビアと
   の間をマイクロストリップ構造としたことを特徴とする
   半導体パッケージ。
2. 【請求項２】　　パッケージ本体を形成する回路基板に
   半導体素子を搭載してキャップ封止する半導体装置にお
   いて、前記回路基板の外周側壁を包囲して回路基板にキ
   ャップを接合し、キャップを接地電位に設定するととも
   に、前記回路基板の高周波信号に係る信号線に接続する
   ビアを回路基板の外周側壁に近接させて設置することに
   より、前記キャップとビアとの間をマイクロストリップ
   構造としたことを特徴とする半導体装置。