JPS6112680Y2 - - Google Patents
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- JPS6112680Y2 JPS6112680Y2 JP1977116980U JP11698077U JPS6112680Y2 JP S6112680 Y2 JPS6112680 Y2 JP S6112680Y2 JP 1977116980 U JP1977116980 U JP 1977116980U JP 11698077 U JP11698077 U JP 11698077U JP S6112680 Y2 JPS6112680 Y2 JP S6112680Y2
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- Japan
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- ceramic frame
- sealing
- semiconductor device
- metallized layer
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- Microwave Amplifiers (AREA)
Description
本考案は半導体装置に関し、特に高周波特性を
改善された容器構造を有する半導体装置を提供す
るものである。 半導体装置、特に個別半導体の分野では、その
高出力化、高周波化が図られつつあり、例えば使
用される半導体素子も従来からのバイポーラトラ
ンジスタばかりでなく、シヨツトキー接合型電界
効果トランジスタ等も用いられ始めている。 これらの半導体素子を収容する半導体装置容器
（パツケージ）として、従来例えば第１図及び第
２図に示される構造を有するものが使用されてい
た。第２図は第１図のX1−X1′断面における斜視
断面図であつて、且つ封止用キヤツプを省略して
いる。 すなわち、接地端子と放熱板を兼ねる金属基体
１のほぼ中央に、半導体素子２が固着される。そ
して該半導体素子２を囲む枠状のセラミツク体３
が配置、固着される。該セラミツク枠体３はその
表面に入力及び出力用の端子が接続導出されるメ
タライズ層４，４′が形成され、更に該メタライ
ズ層４，４′の一部を覆つて封止用セラミツク枠
体３′が固着される。該封止用セラミツク枠体
３′の表面に形成されたメタライズ層５に、溶接
あるいは半田付け等により金属キヤツプあるいは
セラミツクキヤツプ６が固着される。 ここで、メタライズ層５′はメタライズ層５の
接地用端子部であり、セラミツク枠体３の裏面に
形成されたメタライズ層を介して金属基体１へ接
続されている。また半導体素子２の電極はリード
線７，７′を介して前記メタライズ層４，４′へ接
続され、更に該メタライズ層４，４′からは外部
接続用端子８，８′が導出される。また９は外部
取り付け用孔である。 このような構造を有する容器をもつて構成され
た半導体装置は、前記メタライズ層及びセラミツ
ク枠の存在により、第３図に示されるような寄生
容量及び寄生インダクタンスを有している。 ここで、C1は例えば入力側メタライズ層４と
メタライズ層５との間の寄生容量、C2は例えば
出力側メタライズ層４′とメタライズ層５との間
の寄生容量、L1は入力側メタライズ層４上から
メタライズ層５′に至るまでのメタライズ層５の
有する寄生インダクタンス、L2は出力側メタラ
イズ層４′上からメタライズ層５′に至るまでのメ
タライズ層５の有する寄生インダクタンス、L3
はメタライズ層５′の有する寄生インダクタンス
である。 このため、扱う信号の周波数が高くなると、イ
ンダクタンスL3の影響が大きくなり、Ａ点の電
位が接地電位とみなすことができなくなり、前記
寄生容量C1，C2を介して入力端子−出力端子間
を信号が漏洩通過してしまう。 従つて、第１図に示されるような容器構造を有
する半導体装置は、より高い周波数帯域では実用
に耐えない。 本考案はこのような従来の容器の有する問題点
を解決しようとするものである。 そして、更に本考案はより高い周波数帯域にお
いても使用可能な半導体装置を提供しようとする
ものである。 このため本考案によれば、金属基体上に半導体
素子が固着され、該半導体素子を囲んでセラミツ
ク枠体が配置固着され、該セラミツク枠体の表面
に入出力用金属化層が設けられ、更に該セラミツ
ク枠体上に封止用セラミツク枠体が配置固着さ
れ、該封止用セラミツク枠体上面に形成された金
属化層により封止用キヤツプが固着されてなる半
導体装置において、前記封止用セラミツク枠体上
面に形成された金属化層は、前記入出力用メタラ
イズ層の周囲近傍から該封止用セラミツク枠体及
び前記セラミツク枠体のほぼ全外周面に延在形成
され、前記金属基体に電気的に接続されてなる半
導体装置が提供される。 次に本考案による半導体装置を図面をもつて詳
細に説明しよう。 第４図は本考案による半導体装置の構造を示す
斜視図である。また第５図は該第４図のX2−
X2′断面における斜視断面図であつて且つ封止用
キヤツプを省略した図である。 すなわち接地端子と放熱板を兼ねる金属基体１
０１のほぼ中央に半導体素子１０２が固着されて
いる。そして該半導体素子１０２を囲む枠状のセ
ラミツク体１０３が固着配置されている。該セラ
ミツク枠体１０３はその表面に入力及び出力用の
端子が接続導出されるメタライズ層１０４，１０
４′が形成され、更に該メタライズ層１０４，１
０４′の一部を覆つて封止用セラミツク枠体１０
３′が固着されている。そして該封止用セラミツ
ク枠体１０３′の表面に形成されたメタライズ層
１０５に溶接あるいは半田付け等により金属キヤ
ツプあるいはセラミツクキヤツプ１０６が固着さ
れている。 ここでメタライズ層１０５′はメタライズ層１
０５の接地用端子部であり、また半導体素子２の
電極はリード線１０７，１０７′を介して前記メ
タライズ層１０４，１０４′へ接続され、更に該
メタライズ層１０４，１０４′からは、外部接続
用端子１０８，１０８′が導出される。また１０
９は外部取り付け用孔である。 このような構造において最も注目すべき点は、
該封止用セラミツク枠体１０３′に表面に形成さ
れる封止用メタライズ層１０５のパターン形状に
ある。 すなわち、該封止用メタライズ層１０５は、入
出力用メタライズ層１０４，１０４′の周囲近傍
から封止用セラミツク枠体１０３′及びセラミツ
ク枠体１０３のほぼ全外周面にわたつて拡張延在
されている。入出力用メタライズ層１０４，１０
４′の周囲の封止用セラミツク枠体側面及びセラ
ミツク枠体１０３の上面及び側面へは、該入出力
用メタライズ層１０４，１０４′とメタライズ層
１０５との短絡を防止するうえから、該メタライ
ズ層１０５は当然形成されない。このような構造
を有する容器もつて構成された半導体装置は、封
止用メタライズ層１０５における寄生インダクタ
ンスがほとんど存在しない。 従つて前記第３図に示す等価回路を想定して
も、寄生インダクタンスL1及びL2が存在しない
こととなり、前記従来の半導体装置のような入力
端子−出力端子間の信号の漏洩、通過が生じな
い。よつて、半導体装置として、扱う信号の周波
数をより高めることができる。 実施例 １ 第１表に示される各部寸法をもつて、第１図に
示す半導体装置容器及び第４図に示す半導体装置
容器を製作した。 そして第４図に示す本考案に係る半導体装置に
おいては、封止用セラミツク枠体の上面からその
外側面のほぼ全面、更にはセラミツク枠体の外側
面のほぼ全面へ延在されて金属基体へ電気的に接
続された。 また第１図及び第４図に示す半導体装置容器に
おいてメタライズ層はともにモリブデン（Mo）−
マンガン（Mn）から構成した。 このような半導体装置容器に対し、半導体素子
を収容しない状態で、その入力−出力端子間の高
周波における絶縁度（アイソレーシヨン）を測定
したところ、第６図に示す結果が得られた。同図
において曲線ａは従来の半導体装置容器の特性、
曲線ｂは本考案に係る半導体装置容器の特性であ
る。この結果より明らかな如く、本考案に係る半
導体装置容器は、従来の半導体装置容器に比較し
て、３乃至10〔ＧHz〕において10〜15〔dB〕以
上の絶縁度を有している。 また、これらの半導体装置容器にそれぞれ
GaAs電界効果トランジスタを収容し、周波数−
増幅利得特性を測定したところ、第７図に示す結
果が得られた。同図において曲線a′は従来の半導
体装置の特性、曲線b′は本考案による半導体装置
の特性である。この結果より明らかな如く、本考
案による半導体装置は、従来の半導体装置に比較
して３乃至10〔ＧHz〕において0.5〜３〔dB〕以
上大きな増幅度が得られる。 従来の半導体装置容器及び半導体装置において
は、いずれも5.5〔ＧHz〕付近で寄生インダクタ
ンスと寄生容量に基づく特性の悪化がはなはだし
い。
改善された容器構造を有する半導体装置を提供す
るものである。 半導体装置、特に個別半導体の分野では、その
高出力化、高周波化が図られつつあり、例えば使
用される半導体素子も従来からのバイポーラトラ
ンジスタばかりでなく、シヨツトキー接合型電界
効果トランジスタ等も用いられ始めている。 これらの半導体素子を収容する半導体装置容器
（パツケージ）として、従来例えば第１図及び第
２図に示される構造を有するものが使用されてい
た。第２図は第１図のX1−X1′断面における斜視
断面図であつて、且つ封止用キヤツプを省略して
いる。 すなわち、接地端子と放熱板を兼ねる金属基体
１のほぼ中央に、半導体素子２が固着される。そ
して該半導体素子２を囲む枠状のセラミツク体３
が配置、固着される。該セラミツク枠体３はその
表面に入力及び出力用の端子が接続導出されるメ
タライズ層４，４′が形成され、更に該メタライ
ズ層４，４′の一部を覆つて封止用セラミツク枠
体３′が固着される。該封止用セラミツク枠体
３′の表面に形成されたメタライズ層５に、溶接
あるいは半田付け等により金属キヤツプあるいは
セラミツクキヤツプ６が固着される。 ここで、メタライズ層５′はメタライズ層５の
接地用端子部であり、セラミツク枠体３の裏面に
形成されたメタライズ層を介して金属基体１へ接
続されている。また半導体素子２の電極はリード
線７，７′を介して前記メタライズ層４，４′へ接
続され、更に該メタライズ層４，４′からは外部
接続用端子８，８′が導出される。また９は外部
取り付け用孔である。 このような構造を有する容器をもつて構成され
た半導体装置は、前記メタライズ層及びセラミツ
ク枠の存在により、第３図に示されるような寄生
容量及び寄生インダクタンスを有している。 ここで、C1は例えば入力側メタライズ層４と
メタライズ層５との間の寄生容量、C2は例えば
出力側メタライズ層４′とメタライズ層５との間
の寄生容量、L1は入力側メタライズ層４上から
メタライズ層５′に至るまでのメタライズ層５の
有する寄生インダクタンス、L2は出力側メタラ
イズ層４′上からメタライズ層５′に至るまでのメ
タライズ層５の有する寄生インダクタンス、L3
はメタライズ層５′の有する寄生インダクタンス
である。 このため、扱う信号の周波数が高くなると、イ
ンダクタンスL3の影響が大きくなり、Ａ点の電
位が接地電位とみなすことができなくなり、前記
寄生容量C1，C2を介して入力端子−出力端子間
を信号が漏洩通過してしまう。 従つて、第１図に示されるような容器構造を有
する半導体装置は、より高い周波数帯域では実用
に耐えない。 本考案はこのような従来の容器の有する問題点
を解決しようとするものである。 そして、更に本考案はより高い周波数帯域にお
いても使用可能な半導体装置を提供しようとする
ものである。 このため本考案によれば、金属基体上に半導体
素子が固着され、該半導体素子を囲んでセラミツ
ク枠体が配置固着され、該セラミツク枠体の表面
に入出力用金属化層が設けられ、更に該セラミツ
ク枠体上に封止用セラミツク枠体が配置固着さ
れ、該封止用セラミツク枠体上面に形成された金
属化層により封止用キヤツプが固着されてなる半
導体装置において、前記封止用セラミツク枠体上
面に形成された金属化層は、前記入出力用メタラ
イズ層の周囲近傍から該封止用セラミツク枠体及
び前記セラミツク枠体のほぼ全外周面に延在形成
され、前記金属基体に電気的に接続されてなる半
導体装置が提供される。 次に本考案による半導体装置を図面をもつて詳
細に説明しよう。 第４図は本考案による半導体装置の構造を示す
斜視図である。また第５図は該第４図のX2−
X2′断面における斜視断面図であつて且つ封止用
キヤツプを省略した図である。 すなわち接地端子と放熱板を兼ねる金属基体１
０１のほぼ中央に半導体素子１０２が固着されて
いる。そして該半導体素子１０２を囲む枠状のセ
ラミツク体１０３が固着配置されている。該セラ
ミツク枠体１０３はその表面に入力及び出力用の
端子が接続導出されるメタライズ層１０４，１０
４′が形成され、更に該メタライズ層１０４，１
０４′の一部を覆つて封止用セラミツク枠体１０
３′が固着されている。そして該封止用セラミツ
ク枠体１０３′の表面に形成されたメタライズ層
１０５に溶接あるいは半田付け等により金属キヤ
ツプあるいはセラミツクキヤツプ１０６が固着さ
れている。 ここでメタライズ層１０５′はメタライズ層１
０５の接地用端子部であり、また半導体素子２の
電極はリード線１０７，１０７′を介して前記メ
タライズ層１０４，１０４′へ接続され、更に該
メタライズ層１０４，１０４′からは、外部接続
用端子１０８，１０８′が導出される。また１０
９は外部取り付け用孔である。 このような構造において最も注目すべき点は、
該封止用セラミツク枠体１０３′に表面に形成さ
れる封止用メタライズ層１０５のパターン形状に
ある。 すなわち、該封止用メタライズ層１０５は、入
出力用メタライズ層１０４，１０４′の周囲近傍
から封止用セラミツク枠体１０３′及びセラミツ
ク枠体１０３のほぼ全外周面にわたつて拡張延在
されている。入出力用メタライズ層１０４，１０
４′の周囲の封止用セラミツク枠体側面及びセラ
ミツク枠体１０３の上面及び側面へは、該入出力
用メタライズ層１０４，１０４′とメタライズ層
１０５との短絡を防止するうえから、該メタライ
ズ層１０５は当然形成されない。このような構造
を有する容器もつて構成された半導体装置は、封
止用メタライズ層１０５における寄生インダクタ
ンスがほとんど存在しない。 従つて前記第３図に示す等価回路を想定して
も、寄生インダクタンスL1及びL2が存在しない
こととなり、前記従来の半導体装置のような入力
端子−出力端子間の信号の漏洩、通過が生じな
い。よつて、半導体装置として、扱う信号の周波
数をより高めることができる。 実施例 １ 第１表に示される各部寸法をもつて、第１図に
示す半導体装置容器及び第４図に示す半導体装置
容器を製作した。 そして第４図に示す本考案に係る半導体装置に
おいては、封止用セラミツク枠体の上面からその
外側面のほぼ全面、更にはセラミツク枠体の外側
面のほぼ全面へ延在されて金属基体へ電気的に接
続された。 また第１図及び第４図に示す半導体装置容器に
おいてメタライズ層はともにモリブデン（Mo）−
マンガン（Mn）から構成した。 このような半導体装置容器に対し、半導体素子
を収容しない状態で、その入力−出力端子間の高
周波における絶縁度（アイソレーシヨン）を測定
したところ、第６図に示す結果が得られた。同図
において曲線ａは従来の半導体装置容器の特性、
曲線ｂは本考案に係る半導体装置容器の特性であ
る。この結果より明らかな如く、本考案に係る半
導体装置容器は、従来の半導体装置容器に比較し
て、３乃至10〔ＧHz〕において10〜15〔dB〕以
上の絶縁度を有している。 また、これらの半導体装置容器にそれぞれ
GaAs電界効果トランジスタを収容し、周波数−
増幅利得特性を測定したところ、第７図に示す結
果が得られた。同図において曲線a′は従来の半導
体装置の特性、曲線b′は本考案による半導体装置
の特性である。この結果より明らかな如く、本考
案による半導体装置は、従来の半導体装置に比較
して３乃至10〔ＧHz〕において0.5〜３〔dB〕以
上大きな増幅度が得られる。 従来の半導体装置容器及び半導体装置において
は、いずれも5.5〔ＧHz〕付近で寄生インダクタ
ンスと寄生容量に基づく特性の悪化がはなはだし
い。
【表】
なお、封止の際に前記の如く金属キヤツプを使
用する場合には、メタライズ層の代りに厚さ0.1
〜0.2〔mm〕の金属板を使用しても良い。本考案
においては該金属板もメタライズ層と均等なもの
として扱い、その幅を前記第４図、第５図に示す
構造とすることも本考案の域を逸脱しない。 更に、前記実施例においては金属基体１０１と
して平板状のものを掲げて説明したが、一般に
“スタツド”と称される円筒状金属体であつても
よい。
用する場合には、メタライズ層の代りに厚さ0.1
〜0.2〔mm〕の金属板を使用しても良い。本考案
においては該金属板もメタライズ層と均等なもの
として扱い、その幅を前記第４図、第５図に示す
構造とすることも本考案の域を逸脱しない。 更に、前記実施例においては金属基体１０１と
して平板状のものを掲げて説明したが、一般に
“スタツド”と称される円筒状金属体であつても
よい。
第１図は従来の半導体装置の構造を示す斜視
図、第２図は第１図のX1−X1′断面図、第３図は
第１図、第２図に示す従来の半導体装置の等価回
路、第４図は本考案による半導体装置の構造を示
す斜視図、第５図は第４図のX2−X2′断面図、第
６図及び第７図は本考案による半導体装置及び従
来の半導体装置の電気的特性を比較した曲線図で
ある。 第１図、第２図、第４図及び第５図において、
１，１０１……金属基体、２，１０２……半導体
素子、３，１０３……セラミツク枠、３′，１０
３′……封止用セラミツク枠、４，４′，１０４，
１０４′……入出力用金属化層、５，１０５……
金属化層、６，１０６′……封止用キヤツプ、
７，７′，１０７，１０７′……リード線、８，
８′，１０８，１０８′……外部接続端子。
図、第２図は第１図のX1−X1′断面図、第３図は
第１図、第２図に示す従来の半導体装置の等価回
路、第４図は本考案による半導体装置の構造を示
す斜視図、第５図は第４図のX2−X2′断面図、第
６図及び第７図は本考案による半導体装置及び従
来の半導体装置の電気的特性を比較した曲線図で
ある。 第１図、第２図、第４図及び第５図において、
１，１０１……金属基体、２，１０２……半導体
素子、３，１０３……セラミツク枠、３′，１０
３′……封止用セラミツク枠、４，４′，１０４，
１０４′……入出力用金属化層、５，１０５……
金属化層、６，１０６′……封止用キヤツプ、
７，７′，１０７，１０７′……リード線、８，
８′，１０８，１０８′……外部接続端子。
Claims (1)
- 金属基体上に半導体素子が固着され、該半導体
素子を囲んでセラミツク枠体が配置固着され、該
セラミツク枠体の表面に入出力用金属化層が設け
られ、更に該セラミツク枠体上に封止用セラミツ
ク枠体が配置固着され、該封止用セラミツク枠体
上面に形成された金属化層により封止用キヤツプ
が固着されてなる半導体装置において、前記封止
用セラミツク枠体上面に形成された金属化層は、
前記入出力用メタライズ層の周囲近傍から該封止
用セラミツク枠体及び前記セラミツク枠体のほぼ
全外周面に延在形成され、前記金属基体に電気的
に接続されてなることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1977116980U JPS6112680Y2 (ja) | 1977-08-31 | 1977-08-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1977116980U JPS6112680Y2 (ja) | 1977-08-31 | 1977-08-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5443971U JPS5443971U (ja) | 1979-03-26 |
| JPS6112680Y2 true JPS6112680Y2 (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=29070005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1977116980U Expired JPS6112680Y2 (ja) | 1977-08-31 | 1977-08-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6112680Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120262U (ja) * | 1977-03-01 | 1978-09-25 | ||
| JP2716605B2 (ja) * | 1991-07-31 | 1998-02-18 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波モジュール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104571A (ja) * | 1974-01-18 | 1975-08-18 | ||
| JPS52104571A (en) * | 1976-02-28 | 1977-09-02 | Sekisui Plastics | Process for manufacture of expandable thermoplastic resin particle |
-
1977
- 1977-08-31 JP JP1977116980U patent/JPS6112680Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104571A (ja) * | 1974-01-18 | 1975-08-18 | ||
| JPS52104571A (en) * | 1976-02-28 | 1977-09-02 | Sekisui Plastics | Process for manufacture of expandable thermoplastic resin particle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5443971U (ja) | 1979-03-26 |
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