JPS6343401A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS6343401A JPS6343401A JP18695286A JP18695286A JPS6343401A JP S6343401 A JPS6343401 A JP S6343401A JP 18695286 A JP18695286 A JP 18695286A JP 18695286 A JP18695286 A JP 18695286A JP S6343401 A JPS6343401 A JP S6343401A
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Landscapes
- Microwave Amplifiers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
導波管−同軸交換構造を、パッケージ本体に変換端子を
ガラス焼成法で直接に固着して形成する。
ガラス焼成法で直接に固着して形成する。
本発明は半導体装置に係り、より詳しく述べると、回路
素子を内蔵した気密封止パッケージに導波管が接続され
、かつ回路素子と接続された導波管−同軸変換構造を有
する半導体装置に係る。
素子を内蔵した気密封止パッケージに導波管が接続され
、かつ回路素子と接続された導波管−同軸変換構造を有
する半導体装置に係る。
例えばマイクロ波領域で動作する発振器、増幅器等の高
周波領域回路を内蔵し、気密封止を目的とする構造を持
ったパッケージを、導波管に取り付けた状態を第８図お
よび第９図にそれぞれ斜視図および断面図で示す。第１
０図および第１１図はそのパンケージ部のみの斜視図お
よび断面図である。これらの図において、１１はパッケ
ージ本体、１２はパッケージのキャップ、１３は導波管
−同軸変換高周波入力端子、１４は電源端子、１５は内
部制御用端子、１６は同軸出力端子、１７は半導体回路
、１８は導波管である。このような半導体装置は半導体
回路１７を内臓した後、半導体回路を保護するためにキ
ャップ１２でパッケージ本体１１に気密封止（ハーメチ
ックシール）し、それから導波管１８に取り付ける。
周波領域回路を内蔵し、気密封止を目的とする構造を持
ったパッケージを、導波管に取り付けた状態を第８図お
よび第９図にそれぞれ斜視図および断面図で示す。第１
０図および第１１図はそのパンケージ部のみの斜視図お
よび断面図である。これらの図において、１１はパッケ
ージ本体、１２はパッケージのキャップ、１３は導波管
−同軸変換高周波入力端子、１４は電源端子、１５は内
部制御用端子、１６は同軸出力端子、１７は半導体回路
、１８は導波管である。このような半導体装置は半導体
回路１７を内臓した後、半導体回路を保護するためにキ
ャップ１２でパッケージ本体１１に気密封止（ハーメチ
ックシール）し、それから導波管１８に取り付ける。
パッケージ本体１１に端子類１３〜１６を形成するには
、キャップ１２で気密封止する前に、第１２図および第
１３図に示す如き、既成のハーメチックガラス端子１３
〜１７をパッケージ本体１１の所定の孔部に半田付け１
９または導電性樹脂等で取り付ける。第１２図および第
１３図において、２１は金属製端子、２２は金属製リン
グ、２３は誘電体スペーサとしてのガラスである。既成
のハーメチックガラス端子を用いる理由は、特に導波管
−同軸変換端子では、マイクロ波インピーダンスマツチ
ングや導波管−同軸変換部での電界放散の防止等を考慮
すると、端子の形状、ガラスの材質および形状等が非常
に厳しい制約を受け、特にガラス焼成法が利用されるた
め耐熱性やガラスとの結合性によって金属部材の選択も
制約されるので、予めこれらの条件を満足しパッケージ
本体への取付けを容易にした端子が必要になるからであ
る。
、キャップ１２で気密封止する前に、第１２図および第
１３図に示す如き、既成のハーメチックガラス端子１３
〜１７をパッケージ本体１１の所定の孔部に半田付け１
９または導電性樹脂等で取り付ける。第１２図および第
１３図において、２１は金属製端子、２２は金属製リン
グ、２３は誘電体スペーサとしてのガラスである。既成
のハーメチックガラス端子を用いる理由は、特に導波管
−同軸変換端子では、マイクロ波インピーダンスマツチ
ングや導波管−同軸変換部での電界放散の防止等を考慮
すると、端子の形状、ガラスの材質および形状等が非常
に厳しい制約を受け、特にガラス焼成法が利用されるた
め耐熱性やガラスとの結合性によって金属部材の選択も
制約されるので、予めこれらの条件を満足しパッケージ
本体への取付けを容易にした端子が必要になるからであ
る。
しかしながら、上記のようなハーメチックガラス端子を
用いる方法では次のような問題がある。
用いる方法では次のような問題がある。
■ 限定されたハーメチック端子をパッケージに気密保
持する必要上挿入孔形状が複雑になるので、その孔の加
工を切削加工等に頼らざるを得ない。
持する必要上挿入孔形状が複雑になるので、その孔の加
工を切削加工等に頼らざるを得ない。
■ ハーメチックガラス端子を取り付ける構造上、パッ
ケージ本体の板厚が厚くなる。
ケージ本体の板厚が厚くなる。
■ 上記■と関係して、パンケージ本体の孔あけにプレ
ス打抜き成形のような手軽な手段を採用できない。
ス打抜き成形のような手軽な手段を採用できない。
■ ハーメチックガラス端子とパッケージ本体との気密
性を保つために、各端子の取付ごとに回転運動等を与え
て確実な接着を行なう必要がある。
性を保つために、各端子の取付ごとに回転運動等を与え
て確実な接着を行なう必要がある。
そのために、バッチ処理が困難であり、また端子部とパ
ッケージ間で半田の這い上がり等による短絡が発生し易
い。
ッケージ間で半田の這い上がり等による短絡が発生し易
い。
本発明は、この様な点に鑑みて創作されたもので、パッ
ケージと、各端子類をガラス焼成法の適用により一体化
構造として作成せしめ、しかる後に半導体デバイスを内
蔵し、キャップ封止した事により、半田付作業等を削除
し、組立方法を簡潔にする手段を具備したパッケージを
提供するものである。
ケージと、各端子類をガラス焼成法の適用により一体化
構造として作成せしめ、しかる後に半導体デバイスを内
蔵し、キャップ封止した事により、半田付作業等を削除
し、組立方法を簡潔にする手段を具備したパッケージを
提供するものである。
すなわち、本発明は、半導体回路を内蔵した気密封止パ
ッケージに導波管が接続され、かつ回路素子と接続され
た導波管−同軸変換構造を有する半導体装置において、
導波管−同軸変換構造が、導波管壁に孔を設け、パッケ
ージ本体の導波管と接合された金属製部分に導波管の上
記孔と連通ずる孔を設け、これらの孔中を導波管内から
パッケージ内へ導波管−同軸変換用金属端子を延在させ
、該金属製端子をガラス焼成法で直接にパッケージ本体
の金属製部分に気密に固着させ、そしてそのガラスを金
属製端子とパッケージ本体の金属製部分との間の誘電体
スペーサとすることによって構成されて成ることを特徴
とする半導体装置にある。
ッケージに導波管が接続され、かつ回路素子と接続され
た導波管−同軸変換構造を有する半導体装置において、
導波管−同軸変換構造が、導波管壁に孔を設け、パッケ
ージ本体の導波管と接合された金属製部分に導波管の上
記孔と連通ずる孔を設け、これらの孔中を導波管内から
パッケージ内へ導波管−同軸変換用金属端子を延在させ
、該金属製端子をガラス焼成法で直接にパッケージ本体
の金属製部分に気密に固着させ、そしてそのガラスを金
属製端子とパッケージ本体の金属製部分との間の誘電体
スペーサとすることによって構成されて成ることを特徴
とする半導体装置にある。
導波管−同軸変換構造では、電界放散（ｒａｄｉａｔ−
ｉｏｎ）の防止とマイクロ波インピーダンスマツチング
等の諸因子を確保するために■ガラスの材質（誘電率と
金属との結合性）と形状、容量、■変換効率が良好とな
る変換部の形状の設定を行なう。
ｉｏｎ）の防止とマイクロ波インピーダンスマツチング
等の諸因子を確保するために■ガラスの材質（誘電率と
金属との結合性）と形状、容量、■変換効率が良好とな
る変換部の形状の設定を行なう。
そして、その他の端子類と共にパッケージ本体の孔部に
挿入し、電気炉等を用いてガラス焼成法でパッケージ本
体に一体化する。
挿入し、電気炉等を用いてガラス焼成法でパッケージ本
体に一体化する。
こうして、各端子、特に導波管−同軸変換端子をパッケ
ージ本体と一体化構造として形成することによって、■
パッケージ本体の板厚を極力薄くすることが可能になり
、プレス打抜き等による加工方法の適用が可能になる。
ージ本体と一体化構造として形成することによって、■
パッケージ本体の板厚を極力薄くすることが可能になり
、プレス打抜き等による加工方法の適用が可能になる。
■ハーメチックガラス端子類の半田づけ等の作業が不要
となり、端子取付は時の不具合による封止漏れや内部短
絡等の不都合が解消される。
となり、端子取付は時の不具合による封止漏れや内部短
絡等の不都合が解消される。
第１〜４図に第８〜１１図に対応する本発明による半導
体装置が示されている。第１〜４図中、３１はパッケー
ジ本体、３３は導波管−同軸変換高周波入力（または出
力）端子、３４は電源端子、３５は内部制御用端子、３
６は同軸出力（または入力）端子、そして１２．１７お
よび１８は第１〜４図と同様にそれぞれパンケージのキ
ャップ、半導体回路および導波管である。この半導体装
置の特徴は各端子３３〜３６が従来例のように既成のハ
ーメチックガラス端子ではなく、金属製パッケージ本体
３１に孔を形成し、その中に金属製端子を挿入してガラ
スで一体化して形成されていることである。
体装置が示されている。第１〜４図中、３１はパッケー
ジ本体、３３は導波管−同軸変換高周波入力（または出
力）端子、３４は電源端子、３５は内部制御用端子、３
６は同軸出力（または入力）端子、そして１２．１７お
よび１８は第１〜４図と同様にそれぞれパンケージのキ
ャップ、半導体回路および導波管である。この半導体装
置の特徴は各端子３３〜３６が従来例のように既成のハ
ーメチックガラス端子ではなく、金属製パッケージ本体
３１に孔を形成し、その中に金属製端子を挿入してガラ
スで一体化して形成されていることである。
特に導波管−同軸変換構造では、前記の如く、電界放散
の防止やマイクロ波インピーダンス等のファクターを確
保するために、ガラスの材質と形状、変換部形状等の選
定が重要である。しかしながら、これは従来のハーメチ
ックガラス端子においてこれらを決定する手法と基本的
に同じ決定手法あるいは決定基準により可能である。本
発明では、ハーメチックガラス端子のように外側金属製
リングを使わないので、金属製パッケージ本体の材質の
選択がこれに代り、パッケージ本体の材質・ の選択
は別の制約もあるので、リングと比べて選択の幅が狭い
が、パッケージ本体の材質の制約は必要であればガラス
材質と変換部の形状を変更することによって補償するこ
とが可能である。
の防止やマイクロ波インピーダンス等のファクターを確
保するために、ガラスの材質と形状、変換部形状等の選
定が重要である。しかしながら、これは従来のハーメチ
ックガラス端子においてこれらを決定する手法と基本的
に同じ決定手法あるいは決定基準により可能である。本
発明では、ハーメチックガラス端子のように外側金属製
リングを使わないので、金属製パッケージ本体の材質の
選択がこれに代り、パッケージ本体の材質・ の選択
は別の制約もあるので、リングと比べて選択の幅が狭い
が、パッケージ本体の材質の制約は必要であればガラス
材質と変換部の形状を変更することによって補償するこ
とが可能である。
第５〜７図は導波管−同軸変換部の構成例を示す。第５
図において端子３３は導波管１８内のマイクロ波電波信
号を受けるアンテナ部４１と、その電波信号をマイクロ
波同軸信号に変換する変換部４２と、太線のワイヤボン
ディング４３を可能とすべく径を大きくされた端子頭部
（インナーリード側）４４とからなる。この態様ではパ
ッケージ本体３１の孔は単純な円筒状である。
図において端子３３は導波管１８内のマイクロ波電波信
号を受けるアンテナ部４１と、その電波信号をマイクロ
波同軸信号に変換する変換部４２と、太線のワイヤボン
ディング４３を可能とすべく径を大きくされた端子頭部
（インナーリード側）４４とからなる。この態様ではパ
ッケージ本体３１の孔は単純な円筒状である。
この態様の詳細を例示すると、限定するわけではないが
、パンケージ本体３１は５ＰＣＣ（ＪＩＳ品）からなり
、板厚２ｍ１１１、孔径φ３．２９であり、端子３３は
ＫＯＶＡＬ （商品名、５４％Ｆｅ−２８％Ｎｉ−１８
％ＣＯの合金）からなり、アンテナ部４１は径φ１．２
７、長さ７ｍｍ、変換部は径φ０．５、長さ０．６ｍｍ
、端子頭部は径φ１．２７、長さ０．８ ｒａｍであり
、そしてガラス４５はホウ珪酸ガラス（誘電率（＝５．
１）からなり、電気炉で１０００℃にて焼成して端子３
１をパッケージ本体３１に固着した。この態様は９ＧＨ
，帯域用である。
、パンケージ本体３１は５ＰＣＣ（ＪＩＳ品）からなり
、板厚２ｍ１１１、孔径φ３．２９であり、端子３３は
ＫＯＶＡＬ （商品名、５４％Ｆｅ−２８％Ｎｉ−１８
％ＣＯの合金）からなり、アンテナ部４１は径φ１．２
７、長さ７ｍｍ、変換部は径φ０．５、長さ０．６ｍｍ
、端子頭部は径φ１．２７、長さ０．８ ｒａｍであり
、そしてガラス４５はホウ珪酸ガラス（誘電率（＝５．
１）からなり、電気炉で１０００℃にて焼成して端子３
１をパッケージ本体３１に固着した。この態様は９ＧＨ
，帯域用である。
第６図および第７図はガラス（誘電体スペーサ）の形状
を変形して電界放散を極力防止する態様を示す。すなわ
ち、パッケージ本体３１に形成する孔の径をインナーリ
ード側で細くしている。第６図と第７図の相違点はその
細くなった孔部に第６図ではガラスが存在し、第７図で
は空気が存在することである。ガラスも空気も誘電体で
あり、いずれの態様も可能であるが、誘電率が異なるの
で孔径を誘電率によって調整する。なお、これらの態様
では孔の形状がやや？３！雑でプレス打抜き加工は必ず
しも可能でないが、パッケージの板厚を薄くでき、また
半田づけ等による不都合の解消などの効果がある。
を変形して電界放散を極力防止する態様を示す。すなわ
ち、パッケージ本体３１に形成する孔の径をインナーリ
ード側で細くしている。第６図と第７図の相違点はその
細くなった孔部に第６図ではガラスが存在し、第７図で
は空気が存在することである。ガラスも空気も誘電体で
あり、いずれの態様も可能であるが、誘電率が異なるの
で孔径を誘電率によって調整する。なお、これらの態様
では孔の形状がやや？３！雑でプレス打抜き加工は必ず
しも可能でないが、パッケージの板厚を薄くでき、また
半田づけ等による不都合の解消などの効果がある。
本発明によれば、特にマイクロ波頭域で動作する高周波
領域回路が形成された半導体素子を内蔵し、かつ導波管
−同軸変換構造を存する、気密封止パッケージを有する
半導体装置において、端子部の気密封止の信頼性が向上
し、端子短絡の障害が解消され、また小型軽量化が実現
し、量産性が著しく向上してコストが低減されるなどの
効果がある。
領域回路が形成された半導体素子を内蔵し、かつ導波管
−同軸変換構造を存する、気密封止パッケージを有する
半導体装置において、端子部の気密封止の信頼性が向上
し、端子短絡の障害が解消され、また小型軽量化が実現
し、量産性が著しく向上してコストが低減されるなどの
効果がある。
第１図は本発明の実施例の半導体装置の斜視図、第２図
は第１図の半導体装置の側断面図、第３図は第１図の半
導体装置から導波管を取外した装置本体の斜視図、第４
図は第３図の半導体装置の側断面図、第５〜７図は本発
明による導波管−同軸変換構造を示す側断面図、第８〜
１１図は従来技術の半導体装置をそれぞれ第１〜４図に
対応して示した図、第１２図は従来の導波管−同軸変換
用ハーメチックガラス端子の側断面図、第１３図は従来
の電源用その他のハーメチックガラス端子の側断面図で
ある。 １１・・・パッケージ本体、１２・・・キャップ、１３
・・・導波管−同軸変換高周波入力端子、１７・・・半
導体回路、 １８・・・導波管、１９・・・半田、
２１・・・金属製端子、２２・・・金属製
リング、 ２３・・・誘電体スペーサ、３１・・・パッ
ケージ本体、 ３３・・・導波管−同軸変換高周波入力（出力）端子、
３４・・・電源端子、 ３５・・・内部制御用端
子、３６・・・同軸出力（人力）端子、 ４１・・・アンテナ部、 ４２・・・変換部、４３・
・・ワイヤボンディング、 ４４・・・端子頭部、 ４５・・・ガラス。 第３図 第４図 第１０図
は第１図の半導体装置の側断面図、第３図は第１図の半
導体装置から導波管を取外した装置本体の斜視図、第４
図は第３図の半導体装置の側断面図、第５〜７図は本発
明による導波管−同軸変換構造を示す側断面図、第８〜
１１図は従来技術の半導体装置をそれぞれ第１〜４図に
対応して示した図、第１２図は従来の導波管−同軸変換
用ハーメチックガラス端子の側断面図、第１３図は従来
の電源用その他のハーメチックガラス端子の側断面図で
ある。 １１・・・パッケージ本体、１２・・・キャップ、１３
・・・導波管−同軸変換高周波入力端子、１７・・・半
導体回路、 １８・・・導波管、１９・・・半田、
２１・・・金属製端子、２２・・・金属製
リング、 ２３・・・誘電体スペーサ、３１・・・パッ
ケージ本体、 ３３・・・導波管−同軸変換高周波入力（出力）端子、
３４・・・電源端子、 ３５・・・内部制御用端
子、３６・・・同軸出力（人力）端子、 ４１・・・アンテナ部、 ４２・・・変換部、４３・
・・ワイヤボンディング、 ４４・・・端子頭部、 ４５・・・ガラス。 第３図 第４図 第１０図
Claims (1)
- １、半導体回路を内蔵した気密封止パッケージに導波管
が接続され、かつ回路素子と接続された導波管−同軸変
換構造を有する半導体装置において、導波管−同軸変換
構造が、導波管壁に孔を設け、パッケージ本体の導波管
と接合された金属製部分に導波管の上記孔と連通する孔
を設け、これらの孔中を導波管内からパッケージ内へ導
波管−同軸変換用金属端子を延在させ、該金属製端子を
ガラス焼成法で直接にパッケージ本体の金属製部分に気
密に固着させ、そしてそのガラスを金属製端子とパッケ
ージ本体の金属製部分との間の誘電体スペーサとするこ
とによって構成して成ることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18695286A JPS6343401A (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 半導体装置 |
| US07/083,386 US4868639A (en) | 1986-08-11 | 1987-08-10 | Semiconductor device having waveguide-coaxial line transformation structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18695286A JPS6343401A (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6343401A true JPS6343401A (ja) | 1988-02-24 |
Family
ID=16197594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18695286A Pending JPS6343401A (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6343401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016100535A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 新光電気工業株式会社 | 半導体装置用ステム及び半導体装置 |
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| JPS5454404A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-28 | Mitsui Mining & Smelting Co | Method of improving soil around buried steel material |
| JPS5754404A (ja) * | 1980-09-19 | 1982-03-31 | Nec Corp | Handotaikairotodohakankaironosetsuzokuhoho |
| JPS5853765U (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-12 | 旭化成株式会社 | ダムウエ−タ |
| JPS61100001A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | Toshiba Corp | 高周波回路装置 |
| JPS61163703A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-24 | Nec Corp | Ｐｉｎダイオ−ド減衰器 |
-
1986
- 1986-08-11 JP JP18695286A patent/JPS6343401A/ja active Pending
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