JPS63261859A - 高周波素子用パツケ−ジ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、３　Ｇ　Ｈｚ〜５０ＧＨｚの超高周波数や高
周波数で作動させる半導体素子等の高周波用素子を収容
する高周波素子用パッケージに関する。

［従来の技術］ 丘時、情報処理装置の高性能高速化に伴い、これを構成
する半導体素子等の素子の高周波化が一段と進み、該素
子を収容する高周波特性に優れたパッケージの需要が高
まりつつある。

この高周波用の素子を収容するパッケージとして、従来
、例えば実開昭６１−８６９４４号公報記載のものがあ
る。このパッケージは、金属基体上に切欠部を設けて、
該切欠部内部にメタライズ屑からなる信号線路を備えた
セラミックの入出力端子取着部材を嵌着してなる。この
パッケージでは、その入出力端子取着部材を嵌着した切
欠部周囲の接地層に導通する金属基体が、セラミックの
入出力端子取着部材に備えた信号線路周囲を囲む同軸構
造をしていて、金属基体からなるメタルウオールが入出
力端子取着部材中の信号線路を流れる信号が信号線路外
部に漏洩等するのを防止する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のパッケージにおいては、その製造
に際して、金属基体上に入出力端子取着部材嵌着用の切
欠部を削成するのに困難を極め、上述構造のパッケージ
では、近時の半導体素子の高密度実装化と入出力端子の
多端子化に対応不可能となった。また、上述のパッケー
ジでは、人出力端子取着部材周壁と切欠部内側面との間
を、予め入出力端子取着部材周壁に形成したメタライズ
層を介してろう付は等しなければならず、その製造に多
大な手数と時間を要した。

本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その
目的は、高周波用の半導体素子等の素子の高密度実装化
と入出力端子の多端子化に対応可能で、しかも製造容易
な、超高周波用や高周波用の半導体素子等の素子を収容
する高周波素子用パッケージを提供することにある。

し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、本発明の高周波素子用パッ
ケージは、第１図および第２図にその構成例を示すよう
に、高周波素子を取り付ける基板８と、前記高周波素子
を取り囲む枠体１２とを有する高周波素子用パッケージ
２において、前記基板８や前記枠体１２を構成するセラ
ミック等の絶縁体３の内部またはその表面に、前記基板
８に備えた信号線路１と平行かまたはほぼ平行に接地層
５に導通する擬似メタルウオール６を構成する導体層７
を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の高周波素子用パッケージ２においては、信号線
路１周囲のパッケージ２を構成する誘電体材料であるセ
ラミック等の絶縁体３からなる基板８や枠体Ｉ２の内部
またはその表面に、信号線路Ｉと平行かまたはほぼ平行
に備えた接地層５に導通ずる擬似メタルウオール６を構
成する導体層７が、信号線路ｌを流れる信号が基板８や
枠体１２を構成するセラミック等の絶縁体３を介し、あ
るいは空中を介してその外部に漏れたり、その隣合う他
の信号線路１に混入したりするのを的確に防止する。

［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図および第２図は、本発明の高周波素子用パッケージ
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信号線路部分の横断面図であ
る。図中において８は、絶縁体３である２枚の方形のセ
ラミックの板８ａ、８ｂを積層してなる半導体素子等の
素子を取り付ける基板である。この基板８の上部の板８
ａの表面中央に、半導体素子等の素子を埋没させる埋没
孔Ｉ５を透設する。そして、上記埋没孔１５周囲の上部
の板８ａのと面に、その外端が板８１周縁に達する帯状
メタライズ層からなる導体層７と、同じくその外端が板
８＋ｌＬ周縁に達する帯状メタライズ層からなる信号線
路１とを交互に所定間隔ずつあけてその隣合う各導体層
７と各信号線路ｌとが平行かまたはほぼ平行となるよう
に放射状に複数本備える。また、基板８の上記埋没孔１
５内部に露呈する下部の板８ｂの上面中央に、半導体等
の素子を取着するボンディング層９を備える。さらに、
下部の板８ｂの上面周囲に、上部の板８ａの下面をくぐ
り抜けてその外端が板８ｂ周縁に達する帯状メタライズ
層からなる導体層７を、Ｌ記の上部の板８ａの上面に備
えた各信号線路１と平行かまたはほぼ平行に、かつ、上
部の板８ａ’の上面に備えた各導体層７の直下に配置さ
せて、所定間隔ずつあけて放射状に複数本備える。また
、基板８の下面全体に、その周縁が基板８周縁に達する
接地層５を備える。さらに、２枚のほぼ方形枠状をした
絶縁体３であるセラミックの枠板１２ａ、１２ｂを積層
してなる半導体素子等の素子を取り囲む枠体１２を設け
て、該枠体１２を上記の基板８の上面に積層し、基板８
の上面周囲に放射状に備えた各信号線路ｌと各導体層７
の中途部を枠体１２で覆う。そして、枠体Ｉ２の内側に
半導体素子等の素子を収容するキャビティｌＯを形成す
る。また、上記の枠体１２の下部の枠板１２ｂの上面周
囲に、上部の枠板１２ａの下面をくぐり抜けて枠板１２
ｂの内外の周縁に達する帯状メタライズ層からなる導体
層７を、基板８の上面に備えた各信号線路ｌと平行かま
たはほぼ平行に、かつ、基板８の上面に備えた各導体層
７の直上に配置させて、所定間隔ずつあけて複数本放射
状に備える。また、枠体Ｉ２の上面に、封止キャップ（
図示せず。）を被着するその周縁が枠体１２の内外の周
縁に達する接地層５を兼ねたメタライズ層１３を備える
。さらに、基板８の周囲側面に、上部の板８ａの上面に
備えた各導体層７外端とその直下の下部の板８ｂの上面
に備えた各導体層７外端と基板８下面の接地層５周縁と
の間を電気的に導通する帯状のメタライズ層１３を所定
間隔ずつあけて複数本備える。また、枠体１２の内外の
周囲側面に、枠体１２の上面の接地層５の内外の周縁と
下部の枠板１２ｂの上面に備えた内外の各導体層７外端
とその直下の基板８の上部の板８ａの上面に備えた各導
体層７表面との間を電気的に導通する帯状のメタライズ
層１３をそれぞれ所定間隔ずつあけて複数本備える。さ
らに、基板８と枠体１２を積層してなるパッケージ２外
側周囲の４隅の各側面１４に、該各側面１４に露出した
基板８や枠体１２の内部またはその表面に備えた各導体
層７外端と接地層５周縁との間を電気的に導通する幅広
な帯状のメタライズ層１３をそれぞれ備える。また、方
形枠状の枠体１２外側周囲の基板８の上面に露出した各
信号線路ｌ端部に入出力用端子１６をそれぞれろう付け
する。第１図および第２図のパッケージ２は以上の構成
からなり、その製造に際しては、例えば、表面に信号線
路１、導体層７および接地層５等を形成する導体ペース
トを塗布した板８ａ、８ｂおよび枠板１２ａ、１２ｂ用
の各セラミックグリーンシートを積層して形成したパッ
ケージ部材を一体に焼成して製造する。

また、導体層７を接地層５等に電気的に導通するメタラ
イズ層１３は、板８ａ、８ｂおよび枠板１２ａ、１２ｂ
用の各セラミックグリーンシートを積層して形成したパ
ッケージ部材の内外の周囲側面にメタライズ層１３用の
導体ペーストをスクリーン印刷等により塗布した後、該
パッケージ部材を一体に焼成してパッケージ２の内外の
周囲側面に備えるか、または、板８ａ、８ｂおよび枠板
１２ａ、１２ｂ用のセラミックグリーンシートに、内周
面に導体ペーストを塗布したスルーホールを形成してお
き、セラミックグリーン、シートを板８ａ、８ｂおよび
枠板１２ａ、１２ｂ用に裁断する際に、上記スルーホー
ルを跨いでセラミックグリーンシートを裁断して、板８
ａ、８ｂおよび枠板１２ａ、１２ｂ用の各セラミックグ
リーンシートの内外の周囲側面に、その内周面に導体ペ
ーストを塗布した断面半円状の切り欠き１３ａを備え、
該切り欠き１．３ａを備えた板８ａ、８ｂおよび枠板１
２ａ、１２ｂ用の各セラミックグリーンシートを積層し
て形成したパッケージ部材を一体に焼成して、パッケー
ジ２の内外の周囲側面に帯状のメタライズ層１３を備え
るようにする。

次に、その使用例を説明する。キャビティ１０内部に半
導体素子等の素子（図示せず。）を収容して、その底部
の埋没孔１５内部に露呈する基板８中のボンディング層
９表面に素子裏面を取着する。そして、素子中の各接続
パターンと枠体１２内側のキャビティ１０内周囲に露出
した基板８の上面の各信号線路１との間をワイヤで接続
する。

次に、枠体１２上面とキャビティ１０上面とに亙って封
止キャップ（図示せず。）をかぶせて、該キャップ周囲
を金一部材等を用いて枠体１２上面のメタライズ層１３
に被着する。そして、枠体１２外側の基板８の上面に露
出した各信号線路ｌ端部にろう付けした各入出力用端子
１６に信号を流せば、該各端子１６を接続した基板８の
上面の各信号線路ｌに信号が流れて、各信号線路１にワ
イヤで接続したキャビティｌＯ内に封入した半導体素子
等の素子に該信号が伝わる。そして、その際に、該パッ
ケージ２の各信号線路■周囲の誘電体材料であるセラミ
ックの絶縁体３の基板８や枠体１２の内部やその表面に
各信号線路ｌと平行かまたはほぼ平行に備えた擬似メタ
ルウオール６を構成する接地層５に導通する各導体層７
が、各信号線路ｌを流れる信号が基板８や枠体１２を構
成するセラミックの絶縁体３を介し、あるいは空中を介
してその外部に漏れたり、その隣合う他の各信号線路１
に混入したりするのを的確に防止する。

なお、上述実施例のパッケージ２においては、その各信
号線路１に流す信号の周波数の高低に応じて、各信号線
路１周囲の絶縁体３の基板８や枠体１２の内部やその表
面に備える擬似メタルウオール６を構成する各導体層７
と各信号線路ｌとの間の距離を、パッケージ２を構成す
る絶縁体３である板８ａ、８ｂや枠板１２ａ、１２ｂの
厚さを変える等して調整して、各信号線路ｌを流れる信
号が擬似メタルウオールの各導体層７を越えてその外部
へと漏れ出ぬようにする必要がある。

また、各信号線路１周囲のセラミックの絶縁体３である
基板８や枠体１２の内部やその表面に備える擬似メタル
ウオール６を構成する接地層５に導通する各導体層７が
長い場合は、第３図に示したように、該各導体層７の中
途部と接地層５との間や各導体層７間の絶縁体３である
基板８や枠体１２中に、メタライズ導体を充填したヴイ
アホール１７を設けて、該各ヴイアホール１７を介して
接地層５と各導体層７中途部との間を電気的に導通し、
各導体層７の全てが接地層５と同一電位を保つようにす
ると良い。さらに、各導体層７と接地層５との同電位性
を的確に保つためには、各信号線路１周囲の絶縁体３で
ある基板８や枠体■２の内部やその表面に備える各導体
層７の幅やその厚さを、各信号線路ｌの持つインピーダ
ンスを考慮して、所定の幅と厚さにＮｉする必要がある
。

さらに、上述実施例のパッケージ２では、基板８や枠体
１２をそれぞれ二層に構成したが、これを三層以上の多
層として、パッケージ２中の導体層７の数量を増やすこ
とが好ましいことは言うまでもない。

また、上述実施例に類似する実施例として、第４図に示
したような、各信号線路ｌをパッケージ２を構成する絶
縁体３である基板８の内部やその表面に上下二段等の多
段に亙って備えると共に、各段の各信号線路１周囲の絶
縁体３である基板８や枠体１２の内部やその表面に、接
地層５に導通する複数本の導体層７を各信号線路ｌと平
行かまたはほぼ平行に備えたパッケージ２が考えられる
。

さらに、パッケージ２の基板８や枠体１２を構成する絶
縁体３に、ポリイミド樹脂等の樹脂を用いると共に、該
樹脂の内部やその表面に、蒸着や張り合わせ等により信
号線路！や導体層７等を構成する導体パターンを設ける
ようにして、本発明の高周波素子用パッケージ２を形成
しても良い。

次の第１表は、従来の通常の積層法により形成したセラ
ミックパッケージＡと、実開昭６１−８６９４４号公報
記載のパッケージＢと、本発明のパッケージＣとにおけ
る隣合う各信号線路１間の絶縁度の比較を示す。

第　　１　　表 第１表によれば、従来のパッケージＡに比べて、本発明
のパッケージＣが、その超高周波等における絶縁度が、
実開昭６１−８６９４４号公報記載のパッケージＢと同
様に極めて高く、高周波特性に優れたパッケージである
ことが判る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の高周波素子用パッケージ
においては、信号線路周囲のパッケージを構成するセラ
ミック等の絶縁体である基板や枠体の内部やその表面に
、信号線路と平行かまたはほぼ平行に擬似メタルウオー
ルを構成する接地層に導通する導体層を備えた。従って
、上記の信号線路とその周囲の絶縁体である基板や枠体
の内部やその表面に備えた導体層とが擬似同軸線路を形
成して、信号線路に高周波の信号を流した場合に、上記
の導体層が、信号線路を流れる信号がその外部に漏洩し
たり、その隣合う他の信号線路に混入したりするのを的
確に防止する。そのため、信号線路間でクロストークを
起こすおそれのない、高周波特性に優れた高周波素子用
パッケージを構成できる。

また、その製造に際して、パッケージを構成する絶縁体
である基板の表面等にメタライズ層等からなる信号線路
を形成する際に、同時に信号線路に隣合わせる等して信
号線路と平行かまたはほぼ平行に絶縁体である基板や枠
体の内部やその表面に擬似メタルウオールを構成するメ
タライズ層等からなる導体層や該導体層を接地層に導通
するメタライズ層等の導体層や導体を充填したヴイアホ
ール等を形成すれば、従来の積層法によるセラミックパ
ッケージとほぼ同様な製造方法により、本発明の高周波
素子用パッケージを極めて容易に製造できる。また加え
て、従来の金属基体の切欠部内部にセラミック等の絶縁
体からなる入出力端子取着部材を嵌着して形成するパッ
ケージに比べて、切欠部の削成工程が不要であると共に
、入出力用の信号線路を増やして多端子化しようとした
場合に、スクリーン印刷等によりセラミック等の絶縁体
である基板や枠体の内部やその表面に極細状に多数の信
号線路や擬似メタルウオールを構成する導体層や該導体
層を接地層に導通するメタライズ層等の導体層や導体を
充填したヴイアホールなどを形成するだけで、当該パッ
ケージの多端子化が極めて容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパッケージの斜視図、第２図は第１図
のパッケージの信号線路部分の拡大横断面図、第３図は
本発明の他のパッケージの信号線路部分の横断面図、第
４図は本発明の他のパッケージの信号線路部分の横断面
図である。 ３・・絶縁体、　　　　７・・導体層、８・・基板、　
　　　　　１２・・枠体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高周波素子を取り付ける基板と、前記高周波素子を
   取り囲む枠体とを有する高周波素子用パッケージにおい
   て、前記基板や前記枠体を構成する絶縁体の内部または
   その表面に、前記基板に備えた信号線路と平行かまたは
   ほぼ平行に接地層に導通する導体層を備えたことを特徴
   とする高周波素子用パッケージ。