JPH084115B2 - 電子部品用パツケ−ジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高周波用電界効果トランジスタ等の半導体素
子などを収容する電子部品用パッケージに関する。

［従来の技術］ 従来より、低雑音増幅器に用いる高周波用電界効果ト
ランジスタ等の半導体素子などを収容するパッケージと
して第８図および第９図に示すものがある。以下、この
パッケージ１を説明する。図中において、２は方形のセ
ラミック板３上面に、中央にキャビティ４の構成する円
形状の透孔５を穿設した方形のセラミック板６を積層し
てなる絶縁体である。この絶縁体２の上部のセラミック
板６上面の透孔５の周囲全体に、封止キャップ（図示せ
ず。）を封着するその周縁がセラミック板６内外の周縁
に達するシール層８を備える。また、上記絶縁体の下部
のセラミック板３の上面に、半導体素子（図示せず。）
等を取着するボンディング層を兼ねたその外端が上部の
セラミック板６の下面をくぐり抜けてセラミック板３周
縁に達するＩ字状のボンディング用回路パターン10を備
える。さらに、下部のセラミック板３の上面に、内端が
半導体素子等の各回路パターンとワイヤで接続する部位
を形成し、外端が上部のセラミック板６の下面をくぐり
抜けてセラミック板３周縁に達する帯状の各入出力用回
路パターン11a,11bを備える。また、上記の各回路パタ
ーン10,11a,11bの直下に位置する下部のセラミック板３
の下面に、ソースリード13を接続するその外端がセラミ
ック板３周縁に達するＩ字状の接地用回路パターン16
と、ドレインリード14とゲートリード15を接続するその
外端がセラミック板３周縁に達する帯状の各入出力用回
路パターン17,18をそれぞれ備える。そして、下部のセ
ラミック板３上面のＩ字状のボンディング用回路パター
ン10外端が露出した絶縁体２の前後の側面に、上下方向
に、上部のセラミック板６上面のシール層８周縁と下部
のセラミック板３上面のＩ字状のボンディング用回路パ
ターン10外端と該回路パターン直下の下部のセラミック
板３下面のＩ字状の接地用回路パターン16外端とを電気
的に導通する帯状のメタライズ層等の各導体層19を備え
る。また、下部のセラミック板３の上面の帯状の各入出
力用回路パターン11a,11b外端が露出した絶縁体２の左
右の側面に、上下方向に、下部のセラミック板３上面の
帯状の入出力用回路パターン11a外端と該回路パターン1
1a直下の下部のセラミック板３下面の帯状の入出力用回
路パターン17外端、および下部のセラミック板３上面の
帯状の入出力用回路パターン11b外端と該回路パターン1
1b直下の下部のセラミック板３の下面の帯状の入出力用
回路パターン18外端とを導通する帯状のメタライズ層等
の各導体層20を備える。さらに、下部のセラミック板３
下面の接地用回路パターン16および各入出力用回路パタ
ーン17,18の上面に沿って、セラミック板３外方に向け
てリード12のソースリード13、ドレインリード14および
ゲートリード15をそれぞれろう付け接続する。第８図お
よび第９図に示したパッケージ１は以上の構成からな
り、その製造に際しては、例えば、その表面に導体ペー
スト等からなる各回路パターン10,11a,11b,16,17,18を
形成した未焼成のセラミックグリーンシートと、同じく
導体ペースト等からなるシール層８を形成した未焼成の
セラミックグリーンシートとを積層して、その側面に導
体ペースト等からなる各導体層19,20を形成してなるパ
ッケージ部材を一体に焼成した後、該パッケージ部材に
必要なめっき処理等を施すと共に、該パッケージ部材の
各回路パターン16,17,18端部に各ード12を銀ろうなどに
よりろう付けして製造する。

次に、その使用例を説明する。絶縁体２の上部のセラ
ミック板６中央のキャビティ４を構成する透孔５に半導
体素子等を収容し、該透孔５内に露出した下部のセラミ
ック板３上面のＩ字状のボンディング用回路パターン10
上面に半導体素子（図示せず。）等を取着する。そし
て、半導体素子等の各回路パターンと透孔５内に露出し
た下部のセラミック板３の上面の各回路パターン10,11
a,11bとをワイヤでそれぞれ接続する。次に、透孔５上
面を平板状の封止キャップ（図示せず。）を覆い、該キ
ャップ周囲を金−錫材等を用いて透孔５周囲のシール層
８に封着する。そして、各リード12に入出力用の信号を
流せば、該信号が、各リード12をろう付けした下部のセ
ラミック板３下面の各回路パターン16,17,18、該各回路
パターンに導通する絶縁体２側面の帯状のメタライズ層
等の各導体層19,20、該各導体層に導通する下部のセラ
ミック板３上面の各回路パターン10,11a,11bおよび上部
のセラミック板６上面のシール層８に流れて、該信号が
下部のセラミック板３上面の各回路パターン10,11a,11b
にワイヤで接続した透孔５内に収容した半導体素子等の
各回路パターンへと伝わり、該信号で半導体素子等を作
動させることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述の高周波用電界効果トランジスタ等の
半導体素子などを収容するパッケージ１は、その外径寸
法が1.8mm×1.8mm×0.6mm等と極めて小形なものが多
い。従って、該パッケージを構成する絶縁体２の側面
に、絶縁体２の上面やその内部に形成したシール層８や
各回路パターン10,11a,11bと絶縁体２の下面に形成した
各回路パターン16,17,18との間を導通するメタライズ層
等の各導体層19,20を形成する作業は困難を極め、該パ
ッケージ１の製造の容易化を図ろうとする場合のネック
となっていた。

本発明は、このような問題点を解消可能な、絶縁体の
上面に備えられた回路パターンと絶縁体の下面に備えら
れた回路パターンとを導通するための導体層を絶縁体の
側面に備える必要のない製造容易な電子部品用パッケー
ジを提供することを目的としている。

また、絶縁体の上面に備えられた入出力用回路パター
ンと絶縁体の下面に備えられた入出力用回路パターンと
それらの入出力用回路パターンの間を電気的に接続する
接続線路とを高周波信号を伝送損失少なく伝えることの
できる電子部品用パッケージを提供することをもう一つ
の目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の電子部品用パッ
ケージは、電子部品を搭載する絶縁体の上面に備えられ
た第１の入出力用回路パターンの周囲の前記絶縁体の上
面に電子部品のボンディング用回路パターンを前記第１
の入出力用回路パターンを囲むようにして備え、前記絶
縁体の下面に備えられた第２の入出力用回路パターンの
周囲の前記絶縁体の下面に接地用回路パターンを前記第
２の入出力用回路パターンを囲むようにして備え、前記
第１の入出力用回路パターンと第２の入出力用回路パタ
ーンとを前記絶縁体に備えた導体を充填した第１のヴィ
アホールにより電気的に接続し、前記ボンディング用回
路パターンと接地用回路パターンとを前記第１のヴィア
ホールの周囲を囲むようにして前記絶縁体に備えた導体
を充填した複数本の第２のヴィアホールにより電気的に
接続したことを特徴としている。

［作用］ 本発明の電子部品用パッケージにおいては、電子部品
の電極を接続する第１の入出力用回路パターンとドレイ
ンリード又はゲートリードを接続する第２の入出力用回
路パターンとの間を、電気信号や電源電流を絶縁体に備
えられた導体を充填した第１のヴィアホールを通して伝
えることができる。

それと共に、電子部品をボンディングするボンディン
グ用回路パターンをソースリードを接続する接地用回路
パターンに、絶縁体に備えられた導体を充填した第２の
ヴィアホールを介して電気的に接続できる。

また、本発明の電子部品用パッケージにおいては、第
１の入出力用回路パターンの周囲が接地用回路パターン
に電気的に接続されたボンディング用回路パターンで囲
まれているため、その第１の入出力用回路パターンを伝
わる高周波信号がその外部に漏洩するのを防止できる。
それと共に、第１の入出力用回路パターンの外側縁とそ
れに対向するボンディング用回路パターンの内側縁との
間の距離を調整して、第１の入出力用回路パターンの特
性インピーダンスを調整できる。そして、その第１の入
出力用回路パターンを高周波信号を伝送損失少なく伝え
ることができる。

同様に、第２の入出力用回路パターンの周囲が接地用
回路パターンで囲まれているため、その第２の入出力用
回路パターンを伝わる高周波信号がその外部に漏洩する
のを防止できる。それと共に、第２の入出力用回路パタ
ーンの外側縁とそれに対向する接地用回路パターンの内
側縁との間の距離を調整して、第２の入出力用回路パタ
ーンの特性インピーダンスを調整できる。そして、その
第２の入出力用回路パターンを高周波信号を伝送損失少
なく伝えることができる。

さらに、第１の入出力用回路パターンと第２の入出力
用回路パターンとの間を電気的に接続する導体を充填し
た第１のヴィアホールの周囲が、ボンディング用回路パ
ターンと接地用回路パターンとを電気的に接続する導体
を充填した第２のヴィアホールであって、接地用回路パ
ターンに電気的に接続された複数本の第２のヴィアホー
ルで囲まれて、第１のヴィアホールが疑似同軸線路に形
成されているため、その第１のヴィアホールを伝わる高
周波信号がその外部に漏洩するのを防止できる。それと
共に、第１のヴィアホールとその周囲の複数本の第２の
ヴィアホールとの間の距離を調整して、第１のヴィアホ
ールの特性インピーダンスを調整できる。そして、その
第１のヴィアホールを高周波信号を伝送損失少なく伝え
ることができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例につき、図面に従い説明する。
第１図ないし第５図は本発明の電子部品用パッケージの
好適な実施例を示し、第１図は該パッケージの斜視図、
第２図は該パッケージの平面図、第３図は該パッケージ
の底面図、第４図は該パッケージの断面図、第５図は封
止キャップを封着した該パッケージの正面図である。図
中において、第８図および第９図に示した従来のパッケ
ージ１と同一部材には、同一符号を付してその説明を省
略する。図中のパッケージ21では、その下部のセラミッ
ク板３の上下面に備えるＩ字状のボンディング用回路パ
ターン10と接地用回路パターン16の上下の帯状の各回路
パターン部分両端部23,24を、上部のセラミック板６下
面をくぐり抜けさせてセラミック板３周縁に達する長さ
まで伸長する。そして、その伸長した各回路パターン部
分両端部23,24直下の下部のセラミック板３の４隅部内
部に垂直に下部のセラミック板３の上下面に達する導体
を充填した各ヴィアホール22を設けて、該各ヴィアホー
ル22を介して下部のセラミック板３上面のＩ字状のボン
ディング用回路パターン10の４隅部と同じセラミック板
３下面のＩ字状の接地用回路パターン16の４隅部とを導
通する。さらに、下部のセラミック板３の上下面のＩ字
状の各回路パターン10,16の上下の帯状の回路パターン
間を連結する帯状の回路パターン部分25,26の中途部間
を、該回路パターン部分直下のセラミック板３内部に垂
直に導体を充填したヴィアホール22を設けて、該ヴィア
ホール22を介して導通する。また、下部のセラミック板
３上面の各入出力用回路パターン11a,11bを短尺に形成
して該各回路パターン11a,11bのその直下に位置するセ
ラミック板３下面の各入出力用回路パターン17,18との
間を、該各回路パターン直下の下部のセラミック板３内
部に垂直に導体を充填した各ヴィアホール22を設けて、
該各ヴィアホール22を介してそれぞれ導通する。そし
て、セラミック板３の上面の入出力用回路パターン11a,
11bとセラミック板３の下面の入出力用回路パターン17,
18との周囲を接地用回路パターン16にヴィアホール22を
介して導通されたボンディング用回路パターン10と接地
用回路パターン16とで囲む。それと共に、セラミック板
３の上下面の入出力用回路パターン11a,17と入出力用回
路パターン11b,18とを導通するヴィアホール22の周囲を
接地用回路パターン16に導通された複数個のヴィアホー
ル22で囲む。さらに、上記の下部のセラミック板３の４
隅部内部に設けた各ヴィアホール22直上の上部のセラミ
ック板６の４隅部内部に垂直に導体を充填した各ヴィア
ホール22を設けて、該各ヴィアホール22を介して上部の
セラミック板６上面のシール層８と下部のセラミック板
３上面のＩ字状のボンディング用回路パターン10とを導
通する。そして、下部のセラミック板３下面の接地用回
路パターン16および各入出力用回路パターン17,18上面
に沿って、セラミック板３外方に向けてリード12のソー
スリード13、ドレインリード14およびゲートリード15を
それぞれろう付け接続する。第１図ないし第５図に示し
たパッケージ21は以上の構成からなり、その製造に際し
ては、例えば、表面に導体ペーストからなる回路パター
ンを形成すると共に、所定部位にヴィアホールを穿孔し
てその内部に導体ペーストを充填したセラミックグリー
ンシートを積層したパッケージ部材を一体に焼成して製
造する。

次に、その使用例を説明する。絶縁体２の上部のセラ
ミック板６中央のキャビティ４を構成する透孔５内に半
導体素子（図示せず。）等を収容し、該素子等の下面を
透孔５内底部に露出した下部のセラミック板３上面のＩ
字状のボンディング用回路パターン10に取着する。そし
て、該素子等の各回路パターンと透孔５内底部に露出し
た下部のセラミック板３上面の各回路パターン10,11a,1
1bとをワイヤでそれぞれ接続する。次に、第５図に示し
たように、透孔上面を平板状の封止キャップ27で覆い、
該キャップ27周囲を金−錫材等を用いて透孔周囲のシー
ル層８上面に封着する。そして、絶縁体２下面からその
周囲外方に突出したリード12のソースリード13、ドレイ
ンリード14、ゲートリード15に信号を流すと、該信号
が、各リード12をろう付け接続した下部のセラミック板
３下面の各回路パターン16,17,18、該各回路パターンに
導通する下部および上部のセラミック板内部の各ヴィア
ホール22、該各ヴィアホールに導通する上部のセラミッ
ク板６上面のシール層８や下部のセラミック板３上面の
各回路パターン10,11a,11b、該各回路パターンとワイヤ
で接続した半導体素子等の各回路パターンへと順次伝わ
り、絶縁体２中のキャビティ４を構成する透孔５内に収
容した半導体素子等を該信号で作動させることができ
る。

また、第６図および第７図は本発明のパッケージの他
の好適な実施例を示し、第６図は該パッケージの斜視
図、第７図は該パッケージの使用状態図である。図中の
パッケージ31において、第１図ないし第５図に示した上
述実施例のパッケージ21と同一部材には、同一符号を付
してその説明を省略する。図中のパッケージ31において
は、絶縁体２を１枚の方形のセラミック板３のみにて構
成する。そして、該セラミック板３の上面に、上述実施
例のパッケージ21と同様に半導体素子等の下面を取着す
るボンディング層を兼ねたＩ字状のボンディング用回路
パターン10と、半導体素子等の各回路パターンとワイヤ
で接続する短尺な各入出力用回路パターン11a,11bを備
える。また、セラミック板上面のＩ字状のボンディング
用回路パターン10の上下の帯状の回路パターン部分両端
部23,24をセラミック板３周縁まで伸長して、その伸長
した各回路パターン部分両端部23,24間をセラミック板
上面の前後の周縁内側に沿って備えた帯状の各ボンディ
ング層28を介して導通する。さらに、セラミック板上面
に備えた各回路パターン10,11a,11bの直下に位置するセ
ラミック板３の下面に、上述実施例のパッケージ21の第
３図に示したものと同様な、ソースリード13、ドレイン
リード14、ゲートリード15をろう付け接続するＩ字状の
接地用回路パターン16の帯状の各入出力用回路パターン
17,18をそれぞれ備える。そして、セラミック板３の上
面の各回路パターン10,11a,11bとその直下のセラミック
板３下面の各回路パターン16,17,18とを、セラミック板
３内部に垂直に導体を充填したヴィアホール22を複数個
設けて該各ヴィアホールを介してそれぞれ導通する。そ
して、セラミック板３の上面の入出力用回路パターン11
a,11bとセラミック板３の下面の入出力用回路パターン1
7,18との周囲を接地用回路パターン16にヴィアホール22
を介して導通されたボンディング用回路パターン10と接
地用回路パターン16とで囲む。それと共に、セラミック
板３の上下面の入出力用回路パターン11a,17と入出力用
回路パターン11b,18とを導通するヴィアホール22の周囲
を接地用回路パターン16に導通された複数個のヴィアホ
ール22で囲む。第６図および第７図に示したパッケージ
は以上の構成からなり、その製造に際しては、上述実施
例のパッケージ21と同様に、表面に導体ペーストからな
る回路パターンを形成すると共に、所定部位に穿孔した
ヴィアホール内部に導体ペーストを充填したセラミック
グリーンシートを焼成して製造する。

次に、その使用例を説明する。まず、セラミック板３
上面のＩ字状のボンディング用回路パターン10中央に半
導体素子（図示せず。）等を搭載して、該素子等の下面
を上記回路パターン10上面に取着する。また、半導体素
子等の各回路パターンとセラミック板３上面の各回路パ
ターン10,11a,11bとをワイヤでそれぞれ接続する。次
に、第７図に示したように、帽子状の封止キャップ32を
半導体素子等を搭載したセラミック板３上面にかぶせ
て、該キャップ周囲のフランジ部33を、セラミック板３
周縁内側のセラミック板３上面に沿って備えたＩ字状の
ボンディング用回路パターン10の上下の帯状の各回路パ
ターン部分34上面、および該回路パターン部分に連続す
るセラミック板３の前後の周縁内の各ボンディング層28
上面に封着する。そして、セラミック板３下面の各回路
パターン16,17,18にろう付け接続した各リード12に信号
を流すと、該信号が、セラミック板３下面の各回路パタ
ーン16,17,18、該各回路パターンに導通するセラミック
板３内の各ヴィアホール22、該各ヴィアホールに導通す
るセラミック板３上面の各回路パターン10,11a,11b、該
各回路パターンとワイヤで接続した半導体素子等の各回
路パターンへと順次伝わり、封止キャップ32内のセラミ
ック板３上面に搭載した半導体素子等を該信号で作動さ
せることができる。

なお、上述実施例のパッケージ21,31において、絶縁
体２は樹脂製プリント回路基板等を用いても良い。ま
た、高周波用半導体素子を収容するパッケージでは、絶
縁体２の表面やその内部に備えたシール層８と回路パタ
ーン10との間や、各回路パターン10と16、11aと17、お
よび11bと18との間の同電位性を良好に保つために、絶
縁体２の上面やその内部の各回路パターン8,10,11a,11b
と絶縁体２の下面の各回路パターン16,17,18との間を導
通するヴィアホール22は、絶縁体２中に多数設けるのが
良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の電子部品用パッケージ
においては、絶縁体中に導体を充填したヴィアホールを
複数個設けて、絶縁体の上面やその内部に備えた各回路
パターン等と絶縁体の下面に備えた各回路パターンとの
間を、上記各ヴィアホールを介してそれぞれ導通した。
従って、本発明のパッケージでは、従来のパッケージの
ように、絶縁体の側面に、絶縁体の上下面やその内部に
備えた各回路パターン間等を導通するメタライズ層等の
導体層を備える必要がない。そのため、本発明のパッケ
ージによれば、その製造に際して、セラミック板等の絶
縁体の上下面にメタライズ層等の各回路パターン等を形
成する際に、同時にセラミック板等の絶縁体中に絶縁体
の上下面やその内部の各回路パターン間等を導通するメ
タライズ用導体ペースト等の導体を充填した各ヴィアホ
ールを形成することにより、極めて容易に高周波用半導
体素子等を収容するパッケージを製造できる。

また、絶縁体の上下面やその内部に備えた各回路パタ
ーン間等を、絶縁体中に備えた導体を充填した各ヴィア
ホールを介してそれぞれ導通した。そのため、絶縁体の
側面に各回路パターン間等を導通する各導体層を備えた
従来のパッケージのように、絶縁体の上下面やその内部
に備えた各回路パターン間等を導通する各導体が、パッ
ケージ外部に直接露出して外気で腐食したり外傷を受け
たりすることがない。また加えて、絶縁体中に備えるヴ
ィアホールの本数やその間隔、およびその大きさ等を調
整すれば、該パッケージ内に収容する高周波用半導体素
子等の動作周波数に合わせて、該パッケージの絶縁体の
上下面やその内部の各回路パターン等と絶縁体中の各ヴ
ィアホールとからなる入出力用の各信号線路の特性イン
ピーダンスを50オーム等の所定抵抗値に容易にマッチン
グさせることが可能となる。

また、本発明のパッケージにおいては、第１の入出力
用回路パターンと第２の入出力用回路パターンとの周囲
を、接地用回路パターンに導通するボンディング用回路
パターンと接地用回路パターンとで囲んでいる。それと
共に、それらの第１の入出力用回路パターンと第２の入
出力用回路パターンとを電気的に接続する導体を充填し
た第１のヴィアホールの周囲を導体を充填した第２のヴ
ィアホールであって、接地用回路パターンに導通された
複数本の第２のヴィアホールで囲んでいる。そして、第
１のヴィアホールを疑似同軸線路に形成している。

そのため、それらの第１の入出力用回路パターンと第
２の入出力用回路パターンと第１のヴィアホールを伝わ
る高周波信号がその外部に漏洩するのを的確に防止でき
る。それと共に、それらの第１の入出力用回路パターン
と第２の入出力用回路パターンと第１のヴィアホールの
特性インピーダンスを的確に調整できる。そして、それ
らの第１の入出力用回路パターンと第２の入出力用回路
パターンと第１のヴィアホールを高周波信号を伝送損失
少なく伝えることができる。

その結果、本発明によれば、高周波用電界効果トラン
ジスタ等の電子部品収容用の高周波特性に優れたパッケ
ージを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子部品用パッケージの斜視図、第２
図と第３図と第４図はそれぞれ第１図に示したパッケー
ジの平面図と底面図と断面図、第５図は第１図に示した
パッケージの使用状態正面図、第６図は本発明の他の電
子部品用パッケージの斜視図、第７図は第６図に示した
パッケージの使用状態正面図、第８図は従来の電子部品
用パッケージの斜視図、第９図は第８図に示したパッケ
ージの底面図である。 ２……絶縁体、８……シール層、 10……ボンディング用回路パターン、 11a,11b……入出力用回路パターン、 12……リード、 16……接地用回路パターン、 17,18……入出力用回路パターン、 21,31……パッケージ、 22……ヴィアホール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−288446（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172354（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−1118（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−29155（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を搭載する絶縁体の上面に備えら
   れた第１の入出力用回路パターンの周囲の前記絶縁体の
   上面に電子部品のボンディング用回路パターンを前記第
   １の入出力用回路パターンを囲むようにして備え、前記
   絶縁体の下面に備えられた第２の入出力用回路パターン
   の周囲の前記絶縁体の下面に接地用回路パターンを前記
   第２の入出力用回路パターンを囲むようにして備え、前
   記第１の入出力用回路パターンと第２の入出力用回路パ
   ターンとを前記絶縁体に備えた導体を充填した第１のヴ
   ィアホールにより電気的に接続し、前記ボンディング用
   回路パターンと接地用回路パターンとを前記第１のヴィ
   アホールの周囲を囲むようにして前記絶縁体に備えた導
   体を充填した複数本の第２のヴィアホールにより電気的
   に接続したことを特徴とする電子部品用パッケージ。