(57)【要約】【課題】高周波特性の品質向上を図る。【解決手段】表層信号リード４０ｇとその両側に配置された表層ＧＮＤリード４０ｈとを有するテープ状線路部４０からの高周波信号をパッケージ基板の信号用表層配線を介して、かつ半田バンプ電極を伝わって直接半導体チップに入力するか、もしくはその反対に前記半導体チップからの高周波信号をテープ状線路部４０を介して外部に出力するものであり、高周波信号を前記パッケージ基板の表層の全てマイクロストリップラインのみで伝達することにより、高周波信号を、ビアなどを介さずに表層の前記マイクロストリップラインのみで伝達することができ、したがって、周波数特性を損失させずに高周波信号を伝達することができ、高周波伝送における損失を少なくして高品質な高周波信号の伝送を行うことができる。【選択図】図５１
2010161416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層配線が形成された配線基板と、前記配線基板に電気的に接続されて搭載された半導体チップと、前記配線基板の主面またはその反対側の裏面の何れかの面内に設けられた複数の外部接続用端子と、前記配線基板の前記表層配線に電気的に接続された伝送線路部とを有する半導体装置と、
前記半導体装置の前記伝送線路部の伝送線路と電気的に接続された実装基板とを有することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子装置において、前記半導体装置の前記伝送線路と前記実装基板の電極とが半田によって接続されていることを特徴とする電子装置。
【請求項３】
表層配線が形成された配線基板と、前記配線基板に電気的に接続されて搭載された半導体チップと、前記配線基板の主面またはその反対側の裏面の何れかの面内に設けられた複数の外部接続用端子と、前記配線基板の前記表層配線に電気的に接続された伝送線路部とを有する半導体装置と、
前記半導体装置の伝送線路と電気的に接続された他の半導体装置とを有することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置および電子装置に関し、特に、高周波信号の伝送に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速の信号伝達手段として同軸ケーブルを採用した構造があり、ＰＧＡ（Pin Grid Array) タイプの半導体パッケージ（半導体装置）において、多層配線基板の部品実装面と裏面間の厚さ方向の信号伝達経路として同軸ケーブルを用いている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、光通信機器に同軸ケーブルを用いているものもある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６７２５８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】花谷昌一、唐沢克嘉、山下喜市、前田稔共著、昭和６１年９月３日発表、通信、光・電波部門全国大会、「ＤＦＢ−ＬＤを用いた５６５Ｍｂ／ｓ光送信器の諸特性」、２−１７０頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、半導体パッケージに対する信号の入出力は「配線」を介して行っている。しかし、半導体パッケージに搭載される半導体チップが高周波領域で動作するようになるのに伴い、適切な配線構造設計を行わないと信号の伝播効率が低下し、高周波特性が劣化するといった問題が生じてきている。
【０００７】
また、同軸ケーブルを採用したＰＧＡタイプの半導体パッケージでは、同軸ケーブルの芯線と多層配線基板の表面配線とを直角に付き当てた状態で接合しており、芯線と表面配線とにおける芯線延在方向に直角な方向の断面積の差が大きいため、芯線と表面配線の接合部の面積が変化した箇所で信号が反射する。
【０００８】
その結果、高周波特性を低下させることが問題となる。
【０００９】
また、本発明者は、同軸ケーブルが接続された高周波の半導体装置を実現する構造として、高周波の半導体チップが搭載されたパッケージ基板に、その外部接続用端子としてインナリードを接続し、このインナリードと繋がるアウタリードがパッケージ基板からその平面方向に沿って外方に向かって突出した構造を検討した。
【００１０】
しかしながら、パッケージ基板の平面方向に沿って基板の外方に向かってアウタリードが突出する構造では、小型化が図れないことが問題となる。
【００１１】
本発明の目的は、半導体装置および電子装置の高周波特性の品質向上を図ることができる技術を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の目的は、半導体装置および電子装置の小型化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、半導体装置および電子装置の薄型化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、半導体装置および電子装置の低価格化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１５】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１７】
すなわち、本発明は、第１および第２領域を有する配線基板と、前記配線基板上の前記第１および第２領域に形成された配線と、前記配線基板に電気的に接続されて搭載された半導体チップと、前記第１領域において前記配線に電気的に接続された伝送線路とを有し、前記半導体チップへの信号の入力または出力のうち少なくとも何れか一方が前記伝送線路を介して行われるものであり、前記配線基板の第２領域内に配置された前記配線下にＧＮＤ層が形成され、前記第１領域内に配置された前記配線下には前記ＧＮＤ層が形成されていないものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１９】
高周波の伝送損失を小さくして信号を伝送することができ、その結果、高品質な高周波信号の伝送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体装置（高周波パッケージ）の構造の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す高周波パッケージが組み込まれる光モジュールの構造の一例を示す外観斜視図である。
【図３】図２に示す光モジュールの構造を示す断面図である。
【図４】図２に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す平面図である。
【図５】図２に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図７】図１に示す高周波パッケージの配線基板におけるマイクロストリップ線路の構造の一例を示す部分平面図である。
【図８】図７に示すマイクロストリップ線路の構造を示す部分断面図である。
【図９】図１に示す高周波パッケージの配線基板における変形例のマイクロストリップ線路の構造を示す部分平面図である。
【図１０】図９に示す変形例のマイクロストリップ線路の構造を示す部分断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す斜視図と断面図である。
【図１２】図１に示す高周波パッケージのキャップ装着構造の一例を示す断面図である。
【図１３】図１２に示すキャップ装着構造の平面図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図１５】図１３に示すキャップ装着構造の底面図である。
【図１６】図１２に示すキャップ装着構造における表層配線とキャップの位置関係の一例を示す平面図である。
【図１７】図１４のＣ矢視から眺めたキャップの構造を示す底面図である。
【図１８】図１７に示すキャップの構造を示す側面図である。
【図１９】図１７に示すキャップの構造を示す断面図と角部の拡大部分断面図である。
【図２０】図１３のＡ−Ａ線に沿って切断した断面の詳細構造を示す拡大部分断面図である。
【図２１】図１３のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の詳細構造を示す拡大部分断面図である。
【図２２】図１２に示すキャップ装着構造における表層配線とキャップの開口部の位置関係の一例を示す拡大部分平面図である。
【図２３】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図２４】図１２に示すキャップに放熱部材を取り付けた構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図２９】図２８に示す高周波パッケージの構造を示す断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図３１】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図３２】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図３３】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図３４】図３３に示す高周波パッケージの構造を示す断面図である。
【図３５】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図３６】図３５に示す高周波パッケージの構造を示す断面図である。
【図３７】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す平面図である。
【図３８】図３７に示す高周波パッケージの構造を示す断面図である。
【図３９】本発明の実施の形態２の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図４０】本発明の実施の形態２の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図４１】本発明の実施の形態２の変形例の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図である。
【図４２】図４１に示す高周波パッケージの組み立てにおけるキャップ装着状態の一例を示す断面図である。
【図４３】図４１に示す高周波パッケージの組み立てにおける補助基板と同軸ケーブルの接続状態の一例を示す部分断面図である。
【図４４】図４１に示す高周波パッケージの組み立てにおけるテスティング状態の一例を示す部分断面図である。
【図４５】図４１に示す高周波パッケージの組み立て完了後の構造の一例を示す部分断面図である。
【図４６】本発明の実施の形態３の光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す平面図である。
【図４７】図４６に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す断面図である。
【図４８】図４６に示す光モジュールにおける伝送線路部の接続方法の変形例を示す断面図である。
【図４９】本発明の実施の形態３の変形例の光モジュールに組み込まれる部品の配置を示す平面図である。
【図５０】図４９に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す断面図である。
【図５１】本発明の実施の形態３の伝送線路部の一例であるテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図５２】図５１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図５３】図５１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図５４】図５１に示すテープ状の伝送線路部の裏面の構造を示す裏面図である。
【図５５】図５１に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図５６】本発明の実施の形態３の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図５７】図５６に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図５８】図５６に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図５９】図５６に示すテープ状の伝送線路部の裏面の構造を示す裏面図である。
【図６０】図５６に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図６１】本発明の実施の形態３の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図６２】図６１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図６３】図６１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図６４】図６１に示すテープ状の伝送線路部の裏面の構造を示す裏面図である。
【図６５】図６１に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図６６】本発明の実施の形態３のテープ状の伝送線路部が設けられた高周波パッケージの実装構造の一例を示す断面図である。
【図６７】図６６に示すＤ部の構造を拡大して示す拡大部分断面図である。
【図６８】図６７に示すＥ−Ｅ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図６９】図６８に示す構造の変形例を示す断面図である。
【図７０】図６６に示す構造の変形例を示す断面図である。
【図７１】図６６に示す構造の変形例を示す断面図である。
【図７２】本発明の実施の形態３の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図７３】図７２の変形例のテープ状の伝送線路部の接続状態を示す平面図である。
【図７４】本発明の実施の形態３のテープ状の伝送線路部の変形例の実装構造を示す断面図である。
【図７５】本発明の実施の形態３のテープ状の伝送線路部の変形例の実装構造を示す断面図である。
【図７６】本発明の実施の形態４における高周波パッケージの構造の一例を示す斜視図である。
【図７７】図７６に示す高周波パッケージの構造を示す平面図である。
【図７８】図７６に示す高周波パッケージに設けられた枠状の伝送線路部の裏面側の構造を示す斜視図である。
【図７９】図７６に示す高周波パッケージの実装構造の一例を示す断面図である。
【図８０】本発明の実施の形態４の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図である。
【図８１】図８０に示す高周波パッケージの構造を示す斜視図である。
【図８２】図８１に示す高周波パッケージに設けられた伝送線路部の裏面側の構造を示す斜視図である。
【図８３】本発明の実施の形態４の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図である。
【図８４】図８３に示す高周波パッケージの構造を示す斜視図である。
【図８５】図８４に示す高周波パッケージに設けられた伝送線路部の裏面側の構造を示す斜視図である。
【図８６】図８３に示す高周波パッケージの構造を示す断面図である。
【図８７】本発明の実施の形態５のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図８８】図８７に示すテープ状の伝送線路部のベースメタル層の構造を示す平面図である。
【図８９】図８７に示すテープ状の伝送線路部の絶縁層の構造を示す平面図である。
【図９０】図８７に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層の構造を示す平面図である。
【図９１】図８７に示すテープ状の伝送線路部のカバーコート層の構造を示す平面図である。
【図９２】図８７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図９３】図８７に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図９４】図８７に示すテープ状の伝送線路部のベースメタル層の接続構造を示す部分断面図である。
【図９５】図８７に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層の接続構造を示す部分断面図である。
【図９６】本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図９７】図９６に示すテープ状の伝送線路部のベースメタル層の構造を示す平面図である。
【図９８】図９６に示すテープ状の伝送線路部の絶縁層の構造を示す平面図である。
【図９９】図９６に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層の構造を示す平面図である。
【図１００】図９６に示すテープ状の伝送線路部のカバーコート層の構造を示す平面図である。
【図１０１】図９６に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図１０２】図９６に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。
【図１０３】図９６に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層（ＧＮＤ）の接続構造を示す部分断面図である。
【図１０４】図９６に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層（信号）の接続構造を示す部分断面図である。
【図１０５】本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す断面図である。
【図１０６】本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図１０７】本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図である。
【図１０８】本発明の実施の形態５のテープ状の伝送線路部の接続構造の一例を示す平面図である。
【図１０９】図１０８に示す接続構造におけるリターン電流の流れ方の一例を示す平面図である。
【図１１０】図１０８に示す接続構造に対する比較例の接続構造におけるリターン電流の流れ方を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００２３】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００２４】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２５】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。
【００２６】
また、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の高周波パッケージの構造の一例を示す断面図、図２は図１に示す高周波パッケージが組み込まれる光モジュールの構造の一例を示す外観斜視図、図３は図２に示す光モジュールの構造を示す断面図、図４は図２に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す平面図、図５は図２に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す断面図、図６は変形例の高周波パッケージの構造を示す断面図、図７は図１に示す高周波パッケージの配線基板におけるマイクロストリップ線路の構造の一例を示す部分平面図、図８は図７に示すマイクロストリップ線路の構造を示す部分断面図、図９は図１に示す高周波パッケージの配線基板における変形例のマイクロストリップ線路の構造を示す部分平面図、図１０は図９に示す変形例のマイクロストリップ線路の構造を示す部分断面図、図１１は変形例の高周波パッケージの構造を示す斜視図と断面図、図１２は図１に示す高周波パッケージのキャップ装着構造の一例を示す断面図、図１３は図１２に示すキャップ装着構造の平面図、図１４は図１３のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図、図１５は図１３に示すキャップ装着構造の底面図、図１６は図１２に示すキャップ装着構造における表層配線とキャップの位置関係の一例を示す平面図、図１７は図１４のＣ矢視から眺めたキャップの構造を示す底面図、図１８は図１７に示すキャップの構造を示す側面図、図１９は図１７に示すキャップの構造を示す断面図と角部の拡大部分断面図、図２０は図１３のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大部分断面図、図２１は図１３のＢ−Ｂ線に沿って切断した拡大部分断面図、図２２は図１２に示すキャップ装着構造における表層配線とキャップの開口部の位置関係の一例を示す拡大部分平面図、図２３は変形例の高周波パッケージの構造を示す断面図、図２４は図１２に示すキャップに放熱部材を取り付けた構造の一例を示す拡大部分断面図、図２５、図２６および図２７はそれぞれ変形例の高周波パッケージの構造を示す断面図、図２８は実施の形態１の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図２９は図２８に示す高周波パッケージの断面図、図３０、図３１および図３２はそれぞれ本発明の実施の形態１の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図３３は実施の形態１の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図３４は図３３に示す高周波パッケージの断面図、図３５は実施の形態１の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図３６は図３５に示す高周波パッケージの断面図、図３７は実施の形態１の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図３８は図３７に示す高周波パッケージの断面図である。
【００２８】
図１に示す本実施の形態１の半導体装置は、光通信ＩＣ（Integrated Circuit）を搭載した半導体パッケージであり、例えば、４０Ｇｂｐｓの高速伝送を行うことが可能な高周波パッケージ１である。なお、高周波パッケージ１は、図２、図３に示す光モジュール（半導体モジュール装置などの電子装置）１４に搭載されており、高周波側の信号伝達用として同軸ケーブル７を有している。
【００２９】
ここで、本実施の形態１の同軸ケーブル７は伝送線路の一例である。なお、前記伝送線路は、同軸ケーブル７やマイクロストリップライン、フィーダ・ケーブルなどの高周波電力を伝送するための配線路のことである。一般的な配線は、高周波・低周波に係わらず電力を伝送するための線路であり、入力部と出力部が電気的に接続されているが、電力が伝送される際の特性について考慮されているとは限らない。したがって、低周波電力は伝送しても、高周波電力は伝送しない（出力がゼロ）場合もある。
【００３０】
これに対し、前記伝送線路は、電力が途中で減衰したり、反射したりして著しく出力が減少することなく効率良く伝播するように、配線形状および配線を含む周辺の導電体形状・配置、絶縁層材料、絶縁層厚み・構造を設計した線路である。
【００３１】
本実施の形態１の高周波パッケージ１の構成は、信号用表層配線（表層配線）４ｃと、この信号用表層配線４ｃと絶縁層４ｅを介して内部に形成されたＧＮＤ層（接地導体層）４ｆとからなるマイクロストリップ線路４ｇを有するチップキャリアであるパッケージ基板（配線基板）４と、パッケージ基板４の主面４ａに複数の半田バンプ電極５を介してフリップチップ接続によって電気的に接続されて搭載された高周波の半導体チップ２と、信号用表層配線４ｃに芯線７ａが電気的に接続された同軸ケーブル７と、半導体チップ２の主面２ａとパッケージ基板４の主面４ａとの間に流し込まれてフリップチップ接続部を保護するアンダーフィル樹脂６と、パッケージ基板４の主面４ａと反対側の裏面４ｂ内に配置された複数の外部接続用端子であるボール電極３とからなる。
【００３２】
すなわち、高周波パッケージ１は、同軸ケーブル７からの高周波（例えば、４０Ｇｂｐｓ）の信号をパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃを介して半田バンプ電極５を伝わって直接に半導体チップ２に入れるものであり、高周波の信号をパッケージ基板４の表層の全てマイクロストリップラインのみで伝達可能な構造を備えている。
【００３３】
したがって、高周波信号を、ビアによる配線などを介さずにパッケージ基板４の表層のマイクロストリップラインのみで伝達することにより、周波数特性を損失させずに高周波信号を伝達することが可能になる。  すなわち、ビア（スルーホールも含む）は、伝送線路ではなく配線である。前記伝送線路では電力の効率のよい伝播を実現するために、特性インピーダンスが所望の値になるように、配線幅や層間絶縁膜厚み、隣接パターンとのスペース、材料物性値等をパラメータとして設計を行う。しかし、ビア部分では、ビアのパターンと層間の導体が垂直であること、同軸構造とすることが難しいことから、所望の特性インピーダンスを得るための設計が困難である。したがって、ビア部分で電力の損失が発生しやすい。
【００３４】
これらのことから特開平５−１６７２５８号公報に記載された同軸ケーブルの芯線とバンプパッドとの接続部分近傍を前記ビア形状として接続する技術では、前記接続部分で特性インピーダンスの不整合が起こっており、さらに同軸ケーブルを基板内にその厚さ方向に埋め込もうとすると、基板にドリル等で孔を形成し、この孔に同軸ケーブルを差し込んで位置決めを行い、バンプパッドと芯線との接続を行ってから孔を埋めるというような製造プロセスが必要と思われる。この構造は、一般的配線基板の製造プロセスに比べてプロセス数が増加し、またケーブル接続・埋め込みという難しい技術が伴うため、コストアップにつながる。
【００３５】
これに対して、本実施の形態１では既存の技術で配線基板を製造可能なため、コストアップにはならない。
【００３６】
なお、本実施の形態１の信号用表層配線４ｃやＧＮＤ用表層配線４ｈなどの表層配線は、例えば、銅などによって形成され、パッケージ基板４の主面４ａ側で最も上層に配置された配線のことであり、主面４ａの表面に露出していてもよく、あるいは非導電性の薄膜などでコーティングされていてもよい。
【００３７】
また、４０Ｇｂｐｓなどの高速伝送を行う場合には、マイクロストリップ線路４ｇの信号用表層配線４ｃは最短にすることが好ましい。したがって、パッケージ基板４の半導体チップ２と接続する複数の半田バンプ電極５のうち、半導体チップ２の中央から同軸ケーブル７（同軸コネクタ１１）寄りに配置された半田バンプ電極５が信号用表層配線４ｃと接続されている。
【００３８】
好ましくは、複数の半田バンプ電極５のうち、最外周に配置された半田バンプ電極５の何れかが信号用表層配線４ｃと接続されている。
【００３９】
これにより、高周波の周波数特性の損失を最小限に抑えた高速信号伝達を実現できるとともに、マイクロストリップ線路４ｇにノイズがのることを低減できるため、高周波特性の低下も抑えることができる。
【００４０】
また、高周波パッケージ１では、外部接続用端子として設けられた複数のボール電極（バンプ電極）３がパッケージ基板４の裏面４ｂにアレイ状に配置されており、したがって、高周波パッケージ１は、ボールグリッドアレイ型の半導体パッケージである。
【００４１】
これにより、アウタリードがパッケージ基板４から外方に向かって突出したアウタリード突出型高周波パッケージに比較してパッケージの小型化を図ることができる。
【００４２】
なお、マイクロストリップ線路４ｇは、信号用表層配線４ｃと内部のＧＮＤ層４ｆとの間の絶縁層４ｅにおいて電磁波として高周波の信号を伝えるものであるが、パッケージ基板４の表層においては、図７に示すように、絶縁部を介して信号用表層配線４ｃの両側に配置されたＧＮＤ用表層配線（接地用表層配線）４ｈともマイクロストリップ線路４ｇを形成している。
【００４３】
また、高周波パッケージ１では、パッケージ基板４に、その外周部に沿ったフレーム部材８が取り付けられ、さらにフレーム部材８には同軸ケーブル７と嵌合する同軸コネクタ（中継部材）１１がガラスビーズ１２とともに設けられている。そこで、同軸コネクタ１１には同軸ケーブル７が嵌合され、この同軸ケーブル７の芯線７ａがガラスビーズ１２の芯線１２ａと接続され、前記芯線１２ａがパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃに半田接続３１されている（導電性樹脂などによって接続されていてもよい）。
【００４４】
なお、同軸コネクタ１１の直径は、例えば、１０ｍｍ程度である。
【００４５】
また、パッケージ基板４は、例えば、ガラス入りセラミックなどによって形成された基板であり、その厚さは、例えば、１ｍｍ程度のものであり、その内部にはＧＮＤ層４ｆ以外に、フリップチップ接続の半田バンプ電極５とこれに対応した外部接続用端子であるボール電極３とを接続する信号線である内部信号配線４ｄが形成されている。
【００４６】
また、このような構造の高周波パッケージ１は、図２に示すような光モジュール（半導体モジュール装置）１４などに組み込まれ、そのモジュール基板（中継部材）１３に搭載される。
【００４７】
ここで、光モジュール１４の構造について説明する。
【００４８】
図２〜図５に示す光モジュール１４は、高速光通信用のモジュールであり、例えば、通信ネットワーク基地局の通信システム装置などに搭載されるモジュール製品である。
【００４９】
本実施の形態１の光モジュール１４は、図２に示すように、その大きさが、例えば、Ｌ（１００〜２００ｍｍ）×Ｍ（６０〜１５０ｍｍ）であり、図３に示すように、高さ（Ｔ）が１０〜２５ｍｍであるが、光モジュール１４の大きさや高さはこれらの数値に限定されるものではない。
【００５０】
本実施の形態１の高周波パッケージ１は、光モジュール１４のモジュール基板１３上に搭載され、このモジュール基板１３ごとモジュールケース１５によって覆われている。モジュールケース１５の表面には複数のフィン１６が並んで形成されており、フィン１６が風１８を受けることにより、光モジュール１４の放熱性を向上できる。
【００５１】
なお、光モジュール１４の外部端子は、モジュール基板１３に取り付けられたモジュールコネクタ１７であり、その一部がモジュールケース１５の裏面側に露出している。
【００５２】
図４、図５に示すように光モジュール１４では、入力から入った高周波の光信号は、光電変換器２０によって電気信号に変換され、さらに、この電気信号は、アンプ素子１９を介して入力側の高周波の半導体チップ２にパッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇを通って入った後、低周波信号に変わって図１に示すパッケージ基板４の内部信号配線４ｄ、半田バンプ電極５、モジュール基板１３およびモジュールコネクタ１７を経て光モジュール１４の外部に送られる。
【００５３】
一方、モジュールコネクタ１７側から入力された信号は、その逆の経路を通って出力として送られる。
【００５４】
なお、図４では、高周波の半導体チップ２が入力側と出力側とで、２つ設けられている場合を示しているが、入力側と出力側とを１つの半導体チップ２内に組み込むことも可能である。
【００５５】
また、図４では、入力および出力の信号の流れを示す矢印において実線で示された矢印は、光ファイバによる光信号の伝達を示し、点線で示された矢印は、同軸ケーブル７またはマイクロストリップ線路４ｇによる電気信号の伝達を示している。
【００５６】
次に、図６は、高周波パッケージ１の変形例を示したものであり、同軸ケーブル７の芯線７ａがパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃに直接半田などで接続されている。
【００５７】
すなわち、同軸コネクタ１１を使わずに同軸ケーブル７がパッケージ基板４に半田などによって直付けされているものである。
【００５８】
この場合、パッケージ基板４の端部に、同軸ケーブル７を配置する段差４ｋを設けるとともに、この段差４ｋの表面にＧＮＤ用表層配線４ｈを設け、段差４ｋに同軸ケーブル７を配置した際に、同軸ケーブル７の芯線７ａを覆うシールド（ＧＮＤ）７ｂと段差４ｋのＧＮＤ用表層配線４ｈとを半田などによって電気的に接続する。
【００５９】
このようにパッケージ基板４に対して同軸ケーブル７を直付けすることにより、高価で、かつ直径が比較的大きな同軸コネクタ１１を使用しないため、高周波パッケージ１の薄型化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
【００６０】
次に、図７〜図１０を用いて、パッケージ基板４における内層のＧＮＤ層４ｆの好ましい形状について説明する。
【００６１】
まず、図７および図８は、マイクロストリップ線路４ｇによるマイクロストリップライン構造２１において、基板内部のＧＮＤ層４ｆがパッケージ基板４の端部まで延在している場合であり、同軸ケーブル７による同軸構造２２とマイクロストリップライン構造２１とが接続した構造となっている場合である。
【００６２】
この場合、パッケージ外部との入出力高速信号は、同軸ケーブル７とパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃと半導体チップ２の経路を通る。この時、同軸ケーブル７の芯線７ａは、パッケージ基板４の信号用表層配線４ｃに接続されており、同軸ケーブル７のＧＮ
Ｄであるシールド７ｂは、パッケージ基板４のＧＮＤ用表層配線４ｈに接続されている。
【００６３】
また、同軸ケーブル７の支持のためのフレーム部材８がパッケージ基板４上に固着される場合があり、さらに、このフレーム部材８と同軸ケーブル７のシールド７ｂあるいはパッケージ基板４のＧＮＤ用表層配線４ｈが接続される場合がある。なお、図８に示すように、ＧＮＤ用表層配線４ｈと内層のＧＮＤ層４ｆとはビア配線４ｉによって接続されている。
【００６４】
そこで、ＧＮＤのＬ（インダクタンス）を小さくするようにパッケージ基板４上の信号用表層配線４ｃを全ての領域でマイクロストリップライン構造２１にするためには、ＧＮＤ層４ｆを基板端部で露出させて同軸ケーブル７のシールド７ｂまたはフレーム部材８のＧＮＤに接続するか、またはＧＮＤ用表層配線４ｈと内層のＧＮＤ層４ｆとを接続するビア配線４ｉを基板端部に形成し、基板切断時にこのビア配線４ｉを切断して露出させて同軸ケーブル７やフレーム部材８のＧＮＤに接続するなどしなければならない。
【００６５】
しかし、これらの技術は、パッケージ基板４の表層・内層配線の位置決めに高い精度が要求されるとともに、配線にＣｕなどのねばりのある材料を使用した場合、配線のダレの原因に繋がることや、製造上困難になることが懸念される。
【００６６】
これに対して、図９および図１０に示す構造は、複数のビア配線４ｉのうち、最外周のビア配線４ｉと同軸ケーブル７との間の領域に信号用表層配線４ｃとＧＮＤ用表層配線４ｈとを同一の平面（主面４ａ）に配置したコプレーナ線路２３ａが形成されたものであり、同軸ケーブル７とパッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇとがコプレーナ線路２３ａを介して接続されている。
【００６７】
すなわち、パッケージ基板４の端部近傍である最外周のビア配線４ｉより外側の領域をコプレーナ構造２３とするものであり、同軸構造２２とコプレーナ構造２３とマイクロストリップライン構造２１とが接続されている。
【００６８】
これにより、ＧＮＤのインダクタンスを小さくすることができる。
【００６９】
さらに、コプレーナ構造２３の領域での特性インピーダンス整合のため、図９に示すように信号用表層配線４ｃとＧＮＤ用表層配線４ｈとの間の距離を近づけている。なお、ビア配線４ｉと内層のＧＮＤ層４ｆとの位置ずれ精度は、従来と同等であり（例えば、５０
μｍ程度）、また、新規な技術を必要としないため、コストアップは防ぐことができる。
【００７０】
したがって、同軸構造２２とコプレーナ構造２３とマイクロストリップライン構造２１とを接続することにより、高周波信号の損失を少なくして高速信号経路の特性インピーダンスを目標値に近づけることができる。
【００７１】
さらに、表層の信号用表層配線４ｃとＧＮＤ用表層配線４ｈとの間の距離を近づけることにより、特性インピーダンスをより一層目標値に近づけることができる。
【００７２】
その結果、高速信号特性の劣化を抑えることができ、高周波パッケージ１の電気的特性向上をコストを上げることなく実現できる。
【００７３】
次に、図１１に示す変形例の高周波パッケージ１について説明する。
【００７４】
図１１に示す高周波パッケージ１は、同軸ケーブル７とパッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇの中継部材として板状部材である薄型同軸コネクタ２４を用いたものである。
【００７５】
薄型同軸コネクタ２４は、信号用表層配線（表層配線）２４ａとこれの両側に絶縁部を介して形成されたＧＮＤ線（接地配線）２４ｂとからなるマイクロストリップ線路２４ｃを有しており、したがって、高周波パッケージ１では、パッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇの信号用表層配線２４ａと同軸ケーブル７の芯線７ａとが薄型同軸コネクタ２４のマイクロストリップ線路２４ｃの信号用表層配線２４ａを介して電気的に接続されている。
【００７６】
すなわち、段差２４ｄを付けた薄いセラミック板などの上段表面に信号用表層配線２４ａと、その両側にＧＮＤ線２４ｂとを設け、また、下段にはＧＮＤ線２４ｂのみを設け、上段と下段のＧＮＤ線２４ｂが表面または内層ビアなどによって接続されている。
【００７７】
そして、下段に同軸ケーブル７を搭載し、先端の芯線７ａを上段の信号用表層配線２４ａにのせ、同軸ケーブル７のシールド７ｂとセラミック板の上下段のＧＮＤ線２４ｂとを半田などで接続し、さらに、同軸ケーブル７の芯線７ａと上段の信号用表層配線２４ａとを同様に半田などで接続する。
【００７８】
その後、セラミック板の表層配線とパッケージ基板４の表層配線とを対向させ、相互の配線を半田もしくは導電性樹脂などで接続する。あるいは、金（Ａｕ）−金（Ａｕ）圧着接続を行ってもよいし、セラミック板とパッケージ基板４とを密着固定してもよい。
【００７９】
このように、中継部材として板状部材である薄型同軸コネクタ２４を用いることにより、高周波パッケージ１の薄型化を図ることができる。
【００８０】
さらに、同軸ケーブル７の取り扱いが容易になり、コネクタリペアが可能になる。また、薄型同軸コネクタ２４は、同軸ケーブル７の両端に取り付けてもよいし、一端を薄型同軸コネクタ２４とし、他端を図１に示すような同軸コネクタ１１にすることなども可能となり、同軸ケーブル７に対して異なった形状のコネクタを取り付けることが可能になる。あるいは、一端を薄型同軸コネクタ２４とし、他端をケーブル端を露出させてもよい。
【００８１】
なお、薄型同軸コネクタ２４が取り付けられた同軸ケーブル７は、同軸ケーブル７のみで供給することも可能であり、図１１に示すような薄型同軸コネクタ２４が取り付けられた高周波パッケージ１として供給してもよい。
【００８２】
次に、図１２に示す変形例の高周波パッケージ１について説明する。
【００８３】
まず、図１２に示す高周波パッケージ１では、複数の外部接続用端子のボール電極３の
うち、図１５に示すように最外周の４つの角部にサポートボール３ａが設けられている。
【００８４】
これは、同軸コネクタ１１の重量が重いことにより、高周波パッケージ１をモジュール基板１３などの実装基板に搭載する際に、ボール電極３が潰れて隣接するボール電極３間で電気的ショートが起こるという問題に対するものであり、最外周の４つの角部にサポートボール３ａが設けられていることにより、ボール電極３の溶融時に、角部のサポートボール３ａがパッケージ基板４を支持してボール電極３の潰れによる電気的ショートの発生を防ぐことができる。
【００８５】
なお、サポートボール３ａは、例えば、高融点半田、樹脂またはセラミックなどによって形成されるものである。
【００８６】
また、図１２に示す高周波パッケージ１は、半導体チップ２の主面２ａと反対側の背面２ｂに放熱部材であるキャップ９が熱伝導性接着剤１０を介して取り付けられているものである。
【００８７】
すなわち、高周波の半導体チップ２は、その駆動時に高発熱となることがあるため、その背面２ｂに放熱用のキャップ９または熱拡散板あるいは放熱フィンなどを取り付けることにより、半導体チップ２の放熱性を高めるとともに、高周波パッケージ１の放熱性も向上させて電気的特性の劣化を防ぐことができる。
【００８８】
ここで、パッケージ基板４に対するキャップ９の配置位置について説明する。図１２〜図１４に示すようにキャップ９は、半導体チップ２を覆うように半導体チップ２の背面２ｂに熱伝導性接着剤１０などを介して取り付けられており、その際、図１６や図２０に示すように信号用表層配線４ｃおよびＧＮＤ用表層配線４ｈなどの表層配線（マイクロストリップ線路４ｇ）上にも配置されている方が好ましい。
【００８９】
すなわち、表層のマイクロストリップ線路４ｇに外部電磁波などによるノイズがのらないようにするため、マイクロストリップ線路４ｇ上をキャップ９が覆っている方が好ましい。
【００９０】
したがって、外部からの電磁波の進入を阻止するように、半導体チップ２と表層配線とをある程度覆っている方が好ましい。ただし、キャップ９と、信号用表層配線４ｃおよびＧＮＤ用表層配線４ｈなどの表層配線とは、必ず絶縁されていなければならない。
【００９１】
そこで、本実施の形態１のパッケージ基板４では、図１７に示すように、キャップ９の表層配線上の脚部９ｂに開口部（肉逃げ部）９ａが形成されており、キャップ９の脚部９ｂと表層配線とが接触しないようなキャップ形状になっている。
【００９２】
なお、図２０および図２２は、キャップ９の脚部９ｂの開口部９ａと、パッケージ基板４の信号用表層配線４ｃおよびＧＮＤ用表層配線４ｈとの位置関係の詳細を示したものである。すなわち、キャップ９の脚部９ｂは、信号用表層配線４ｃおよびＧＮＤ用表層配線４ｈと接触しないようにＧＮＤ用表層配線４ｈの両脇の外側の箇所まで開口部９ａとして開口している。
【００９３】
さらに、パッケージ基板４の表層配線である信号用表層配線４ｃの同軸ケーブル７との接続領域以外の箇所は、図２０に示すように樹脂などからなる絶縁性の薄膜（非導電性の薄膜）であるソルダレジスト４ｊによって被覆されている（ＧＮＤ用表層配線４ｈも同じ）。このソルダレジスト４ｊは、絶縁の機能とともに同軸ケーブル７の半田接続３１のための半田の流れ止めの機能も有している。
【００９４】
したがって、表層配線に対して、キャップ９の肉逃げ部である開口部９ａと絶縁性の薄膜であるソルダレジスト４ｊとが形成されているため、表層配線とキャップ９とが接触することは防げる。
【００９５】
なお、キャップ９には、図１７および図１８に示すように、角部および側部などにも表層配線と接触しないような肉逃げ部である切り欠き部９ｃが形成されている。
【００９６】
また、キャップ９は、シールド効果も必要とするため、図１９に示すように、銅合金などからなる基材９ｄの表面全体がクロム系の導電膜９ｅによって被覆され、さらに、その外側の面のみが、他の部品などとの電気的ショートを防止するように非導電膜９ｆによって覆われている。
【００９７】
このようなキャップ９が、図２１および図２２に示すように、パッケージ基板４の主面４ａに形成された信号用表層配線４ｃおよびＧＮＤ用表層配線４ｈと同一の層に取り付けられている。なお、半田バンプ電極５の下地電極の層とも同一の層である。
【００９８】
また、キャップ９の脚部９ｂの開口部９ａが形成されていない箇所は、図２１に示すように前記シールド効果を高めるために、脚部９ｂが導電材２５を介してパッケージ基板４の内部の電源（もしくはＧＮＤ層４ｆ）とビア配線４ｉを介して接続されており、キャップ９自体がパッケージ基板４の内部の電源層（またはＧＮＤ層４ｆおよびＧＮＤ用表層配線４ｈ）と電気的に接続されている。
【００９９】
これにより、高周波信号の半田バンプ電極５の周囲がＧＮＤ電位で囲まれた状態となり、キャップ９によるシールド効果を高めることができる。
【０１００】
また、高周波信号の半田バンプ電極５すなわち信号用表層配線４ｃと接続される半田バンプ電極５は、図２２に示すように、最外周の半田バンプ電極５列の辺のほぼ中央部に配置された半田バンプ電極５とすることが好ましく、この半田バンプ電極５と信号用表層配線４ｃを介して接続される同軸コネクタ１１も辺のほぼ中央部に配置することが好ましい。
【０１０１】
これによって、マイクロストリップ線路４ｇを最短にすることができ、高周波の周波数特性の損失を最小限に抑えた高速信号伝達を実現できるとともに、マイクロストリップ線路４ｇにノイズがのることも低減できる。
【０１０２】
次に、図２３に示す変形例の高周波パッケージ１は、図１１に示す薄型同軸コネクタ２４を使用した高周波パッケージ１にキャップ９を取り付けた構造のものであり、図２３に示す高周波パッケージ１によれば、高周波パッケージ１の薄型化と放熱性の両者を向上させることができる。
【０１０３】
また、図２４に示す変形例の高周波パッケージ１は、半導体チップ２の背面２ｂに取り付けられたキャップ９の表面に、さらに熱伝導性接着剤１０を介して放熱ブロック（放熱
部材）２６を取り付けたものであり、高周波パッケージ１の放熱性をさらに向上できる。
【０１０４】
また、図２５に示す変形例の高周波パッケージ１は、半導体チップ２に加えてさらに第２の半導体チップ２７をパッケージ基板４上に搭載した構造を示したものであり、両チップを覆うキャップ９が取り付けられている。
【０１０５】
ここでは、同軸ケーブル７と表層のマイクロストリップ線路４ｇを介して接続された半導体チップ２から第２の半導体チップ２７に対して、パッケージ基板４の内部信号配線４ｄを介して信号が入力され、さらに、第２の半導体チップ２７の半田バンプ電極５から内部信号配線４ｄを介して外部接続用端子であるボール電極３に信号が伝達される。
【０１０６】
また、図２６および図２７に示す変形例の高周波パッケージ１は、両者ともフレーム部材８にバランサ２８が取り付けられたものである。バランサ２８は、高周波パッケージ１の基板実装時に、高周波パッケージ１が傾かないようにパッケージ重心を調整する働きをする。
【０１０７】
図２６は、ネジ部材２９を介してバランサ２８をフレーム部材８に固定したものであり、また、図２７は、バランサ２８に溝を形成し、この溝をフレーム部材８に嵌合させてバランサ２８をフレーム部材８取り付けた構造のものである。
【０１０８】
したがって、図２６および図２７の高周波パッケージ１では、その基板実装時に、高周
波パッケージ１が傾かないようにバランサ２８によってパッケージ重心を調整している。
【０１０９】
次に、パッケージ基板４と半導体チップ２の配置位置について説明する。
【０１１０】
高周波パッケージ１では、半導体チップ２は、パッケージ基板４上でなるべく同軸ケーブル７に近い領域に配置することが好ましい。
【０１１１】
すなわち、パッケージ基板４の表層のマイクロストリップ線路４ｇを介して高周波の信号を同軸ケーブル７から半導体チップ２に伝達する際に、マイクロストリップ線路４ｇの経路が長いとノイズがのって高周波特性が低下するため、これを防ぐために半導体チップ２をパッケージ基板４の中央部より同軸ケーブル７寄りに片寄らせて配置することが好ましく、できる限り同軸ケーブル７の近くに配置する。
【０１１２】
これにより、マイクロストリップ線路４ｇの長さを短くすることができ、ノイズがのって高周波特性が低下することを抑えられる。
【０１１３】
図１３に示す高周波パッケージ１は、１つの半導体チップ２がパッケージ基板４に搭載されている場合であり、半導体チップ２はパッケージ基板４の中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されており、この同軸コネクタ１１に同軸ケーブル７を嵌合することにより、半導体チップ２は中央部より同軸ケーブル７寄りに配置されていることになる。
【０１１４】
図２８と図２９は、高周波の半導体チップ２と低周波の第２の半導体チップ２７がパッケージ基板４に搭載されている場合であり、高周波の半導体チップ２は、パッケージ基板４の中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されているとともに、低周波の第２の半導体チップ２７より同軸コネクタ１１寄りに配置されており、さらに、片方の半導体チップ２に対して２つの同軸コネクタ１１が対応して取り付けられているものである。
【０１１５】
図３０は、図２８の構造に対する変形例であり、２つの同軸コネクタ１１の配置組み合わせを変えたものである。
【０１１６】
図３１と図３２は、それぞれパッケージ基板４に１つの半導体チップ２が搭載されている場合であり、図３１は同一の辺に２つの同軸コネクタ１１が設けられている場合であり、半導体チップ２は中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されている。
【０１１７】
また、図３２も、半導体チップ２は中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されているが、２つの同軸コネクタ１１が対向する２つの辺にそれぞれ向かい合って対称に配置されている。
【０１１８】
図３３、図３４の高周波パッケージ１は、１つの半導体チップ２が中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されており、これに対応して最も近い辺に同軸コネクタ１１が設けられている。さらに、パッケージ基板４の主面４ａ上の半導体チップ２の周囲には複数のチップコンデンサ３０が搭載されている。
【０１１９】
すなわち、半導体チップ２を中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置しているため、半導体チップ２のわきの反対側の空きスペースに複数のチップコンデンサ３０などを搭載することができる。
【０１２０】
これに対して、図３５、図３６に示す高周波パッケージ１は、１つの半導体チップ２が中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されているとともに、パッケージ基板４の裏面４ｂのチップ対応領域に複数のチップコンデンサ３０を搭載している場合であり、また、図３７、図３８に示す高周波パッケージ１は、１つの半導体チップ２が中央部より同軸コネクタ１１寄りに配置されているとともに、パッケージ基板４の裏面４ｂのチップ対応領域に形成されたキャビティである凹部４ｌに複数のチップコンデンサ３０が搭載されている。
【０１２１】
図２８〜図３８に示す何れの高周波パッケージ１であっても、その小型化、薄型化および低コスト化を図ることができる。
【０１２２】
（実施の形態２）
図３９は本発明の実施の形態２の半導体装置（高周波パッケージ）の構造を示す断面図、図４０および図４１はそれぞれ本発明の実施の形態２の変形例の高周波パッケージの構造を示す断面図、図４２は図４１に示す高周波パッケージの組み立てにおけるキャップ装着状態の一例を示す断面図、図４３は図４１に示す高周波パッケージの組み立てにおける補助基板と同軸ケーブルの接続状態の一例を示す部分断面図、図４４は図４１に示す高周波パッケージの組み立てにおけるテスティング状態の一例を示す部分断面図、図４５は図４１に示す高周波パッケージの組み立て完了後の構造の一例を示す部分断面図である。
【０１２３】
本実施の形態２の図３９に示す半導体装置は、実施の形態１の高周波パッケージ１と同様に、同軸ケーブル７を有した光通信用の高周波の半導体パッケージであるが、実施の形態１で説明したような同軸ケーブル７が同軸コネクタ１１を介して取り付けられたり、あるいは同軸ケーブル７が直付けでチップキャリアであるパッケージ基板４に取り付けられるのではなく、同軸ケーブル７が図２に示す光モジュール１４（半導体モジュール装置）のモジュール基板１３に接続され、このモジュール基板１３がパッケージ基板４と突起電極を介して接続される構造のものである。
【０１２４】
したがって、同軸ケーブル７からパッケージ基板４に対して高周波の信号を伝達する際の中継部材としてモジュール基板１３を用いるものであり、モジュール基板１３にも、その主面１３ａの表層に、信号用表層配線（表層配線）１３ｃと、この信号用表層配線１３ｃと絶縁層１３ｅを介して内部に形成されたＧＮＤ層（接地導体層）１３ｆとからなるマイクロストリップ線路１３ｇが形成されている。
【０１２５】
そこで、パッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇの信号用表層配線４ｃと同軸ケーブル７の芯線７ａとがモジュール基板１３のマイクロストリップ線路１３ｇの信号用表層配線１３ｃを介して接続されている。
【０１２６】
すなわち、パッケージ基板４のフリップチップ接続側の主面４ａに外部接続用端子である薄型ボール電極３４が形成されているため、パッケージ基板４の主面４ａとモジュール基板１３の主面１３ａとを対向させて配置することにより、半田などからなる薄型ボール電極３４を介してパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃとモジュール基板１３の信号用表層配線１３ｃとを接続することができ、これによって、半田の薄型ボール電極３４を介してパッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇとモジュール基板１３のマイクロストリップ線路１３ｇとが接続されている。
【０１２７】
したがって、実施の形態２の高周波パッケージ１も、同軸ケーブル７からの高周波（例えば、４０Ｇｂｐｓ）の信号をモジュール基板１３の信号用表層配線１３ｃを介し、かつ薄型ボール電極３４を介して直接半導体チップ２に入れることができ、高周波の信号をモジュール基板１３を介してパッケージ基板４の表層の全てマイクロストリップラインのみで伝達可能である。
【０１２８】
これにより、実施の形態１の高周波パッケージ１と同様に、高周波信号を、ビアによる配線などを介さずにモジュール基板１３およびパッケージ基板４の表層のマイクロストリップラインのみで伝達することにより、周波数特性を損失させずに高周波信号を伝達することができる。
【０１２９】
なお、低周波側の信号は、パッケージ基板４の内部信号配線４ｄを通って、薄型ボール電極３４を介してモジュール基板１３の内部信号配線１３ｄを通って外部に送られる。
【０１３０】
また、半導体チップ２はパッケージ基板４にフリップチップ接続された状態で、モジュール基板１３の開口部１３ｈに配置され、さらに、半導体チップ２の背面２ｂには熱伝導性接着剤１０を介して放熱ブロック（放熱部材）２６が取り付けられており、したがって、モジュール基板１３の裏面１３ｂ側には放熱ブロック２６が配置されている。
【０１３１】
本実施の形態２の高周波パッケージ１では、同軸ケーブル７をパッケージ基板４に直付けせずに同軸ケーブル７とパッケージ基板４との間にモジュール基板１３を介在させる構造であるため、ＩＣメーカでは、パッケージ基板４に半導体チップ２をフリップチップ接続した構造体を製品として扱うことができる。
【０１３２】
この場合、同軸ケーブル７はユーザ側でモジュール基板１３に接続することになり、さらに、ユーザ側でパッケージ基板４とモジュール基板１３との接続を薄型ボール電極３４を介して行って高周波パッケージ１を組み立てる。
【０１３３】
このように中継部材としてモジュール基板１３を用いた高周波パッケージ１では、半導体チップ２が搭載されたパッケージ基板４と、同軸ケーブル７を接続したモジュール基板１３とを別々に組み立てた後に両者を接続するため、それぞれの歩留りの切り分けを行うことができる。
【０１３４】
すなわち、半導体チップ２の組み立て体と、同軸ケーブル７の組み立て体とでそれぞれ歩留りリスクを分けることができ、両組み立て体を接続した後の構造体の歩留りを向上できる。
【０１３５】
また、モジュール基板１３を用いた高周波パッケージ１では、高価な同軸コネクタ１１を使用しないため、高周波パッケージ１の低コスト化を図ることができ、かつ薄型化を図ることができる。
【０１３６】
さらに、パッケージ基板４のフリップチップ接続側の主面４ａに全ての外部接続用端子が設けられているため、４０Ｇｂｐｓの高周波の半導体チップ２の選別の際に、選別テストを容易に行うことができる。
【０１３７】
すなわち、パッケージ基板４の片側の面（主面４ａ）に高周波と低周波の全ての外部接続用端子が設けられているため、選別テストの際にプローブ針を接触させることが容易になり、複雑な形状の治具を用いることなくテストを行うことができる。
【０１３８】
その結果、テスト時間を短縮することができる。
【０１３９】
なお、図４０に示す変形例の高周波パッケージ１は、半導体チップ２の背面２ｂに、まず熱伝導性接着剤１０を介してキャップ９が取り付けられ、さらに、このキャップ９の表面に熱伝導性接着剤１０を介して放熱ブロック２６が取り付けられたものである。
【０１４０】
この場合、キャップ９には、キャップ９と信号用表層配線４ｃなどの表層配線とを絶縁する開口部（肉逃げ部）９ａが形成されている。
【０１４１】
さらに、図４０に示す高周波パッケージ１は、キャップ９のみでなくこのキャップ９に放熱ブロック２６が設けられていることにより、高周波パッケージ１の放熱性をさらに高めることができ、高周波特性の劣化を防ぐことができる。
【０１４２】
次に、図４１に示す変形例の高周波パッケージ１は、同軸ケーブル７とパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃとを接続する中継部材が、第２パッケージ基板である補助基板３２の場合であり、この補助基板３２には、その主面３２ａの表層に、信号用表層配線（表層配線）３２ｃと、この信号用表層配線３２ｃと絶縁層３２ｅを介して内部に形成されたＧＮＤ層（接地導体層）３２ｆとからなるマイクロストリップ線路３２ｇが形成されている。
【０１４３】
そこで、パッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇの信号用表層配線４ｃと同軸ケーブル７の芯線７ａとが補助基板３２のマイクロストリップ線路３２ｇの信号用表層配線３２ｃを介して接続されている。  すなわち、パッケージ基板４のフリップチップ接続側の主面４ａに外部接続用端子である薄型ボール電極３４が形成されており、パッケージ基板４の主面４ａと補助基板３２の主面３２ａとを対向させて配置することにより、半田などからなる薄型ボール電極３４を介してパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃと補助基板３２の信号用表層配線３２ｃとを接続することができ、これによって、半田の薄型ボール電極３４を介してパッケージ基板４のマイクロストリップ線路４ｇと補助基板３２のマイクロストリップ線路３２ｇとが接続されている。
【０１４４】
したがって、図４１に示す変形例の高周波パッケージ１も、同軸ケーブル７からの高周波（例えば、４０Ｇｂｐｓ）の信号を補助基板３２の信号用表層配線３２ｃを介し、かつ薄型ボール電極３４を介して直接半導体チップ２に入れることができ、高周波の信号を補助基板３２を介してパッケージ基板４の表層の全てマイクロストリップラインのみで伝達可能となる。
【０１４５】
これにより、実施の形態１の高周波パッケージ１と同様に、高周波信号を、ビアによる配線などを介さずに補助基板３２およびパッケージ基板４の表層のマイクロストリップラインのみで伝達することにより、周波数特性を損失させずに高周波信号を伝達することができる。
【０１４６】
なお、低周波側の信号は、パッケージ基板４の内部信号配線４ｄを通って、薄型ボール電極３４を介して補助基板３２の内部信号配線３２ｄを通り、かつピン部材（接続用端子）３３を介してモジュール基板１３などに伝送される。
【０１４７】
また、半導体チップ２はパッケージ基板４にフリップチップ接続された状態で、補助基板３２の開口部３２ｈに配置され、さらに、半導体チップ２の背面２ｂには熱伝導性接着剤１０を介してキャップ９が取り付けられ、さらにキャップ９の表面には放熱ブロック（放熱部材）２６が取り付けられており、したがって、補助基板３２の裏面３２ｂ側には放熱ブロック２６が配置されている。
【０１４８】
本実施の形態２の高周波パッケージ１では、同軸ケーブル７側の部品と、半導体チップ２側の部品とに分けてそれぞれ選別を行い、良品同士を接続することにより、高周波パッケージ１としての歩留りの向上を図ることができる。
【０１４９】
すなわち、キャップ９が取り付けられた半導体チップ２をフリップチップ接続した図４２に示すチップ側構造体３６と、補助基板３２に同軸ケーブル７を半田接続３１で接続した図４３に示すケーブル側構造体３７とをそれぞれ組み立て、それぞれの構造体を別々に選別テストする。
【０１５０】
これにより、両構造体ともマイクロストリップラインを含んでいるため、それぞれの部品として高周波テストが行え、かつ良品同士を接続することにより、それぞれの歩留りの切り分けを行うことができる。その結果、チップ側構造体３６と、ケーブル側構造体３７とでそれぞれ歩留りリスクを分けることができ、両構造体を接続した図４１に示す高周波パッケージ１の歩留りを向上できる。
【０１５１】
さらに、チップ側構造体３６とケーブル側構造体３７をそれぞれ単独の部品として流通させることができ、それぞれを部品として入手することもできる。
【０１５２】
また、パッケージ基板４のフリップチップ接続側の主面４ａに全ての外部接続用端子が設けられているため、４０Ｇｂｐｓの高周波の半導体チップ２の選別の際に、選別テストを容易に行うことができる。
【０１５３】
すなわち、パッケージ基板４の片側の面（主面４ａ）に高周波と低周波の全ての外部接続用端子が設けられているため、選別テストの際にプローブ針を接触させることが容易になり、複雑な形状の治具を用いることなくテストを行うことができる。
【０１５４】
その結果、テスト時間を短縮することができる。
【０１５５】
なお、補助基板３２は、図４４に示すようにテスティング基板３５として用いることも可能であり、パッケージ基板４の選別テストの際にソケットとして用いることも可能である。
【０１５６】
その際、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film)などのインタポーザ３５ａを介してパッケージ基板４とテスティング基板３５とを電気的に接触させ、ピン部材３５ｂを介して信号を外部に伝達してテストを行う。
【０１５７】
なお、テスティング基板３５には、補助基板３２などと同様に、信号用表層配線３５ｃ、内部信号配線３５ｄ、信号用表層配線３５ｃと絶縁層３５ｅを介して配置されたＧＮＤ層３５ｆおよびマイクロストリップ線路３５ｇが形成されている。
【０１５８】
図４２に示すチップ側構造体３６と、図４３に示すケーブル側構造体３７とをそれぞれ別々に選別テストし、それぞれに良品を取得した後、チップ側構造体３６とケーブル側構造体３７とを接続して組み立てたものが、図４５に示す本実施の形態２の変形例の高周波パッケージ１である。
【０１５９】
さらに、キャップ９の表面に熱伝導性接着剤１０を塗布し、熱伝導性接着剤１０を介して放熱ブロック２６を取り付けるとともに、この高周波パッケージ１をピン部材３５ｂを介して光モジュール１４のモジュール基板１３に搭載したものが図４１に示す実装構造である。
【０１６０】
なお、図４１に示す高周波パッケージ１は、半導体チップ２の背面２ｂに、まず熱伝導性接着剤１０を介してキャップ９が取り付けられ、さらに、このキャップ９の表面に熱伝導性接着剤１０を介して放熱ブロック２６が取り付けられているが、光モジュール１４ではモジュールケース１５が放熱ブロック２６の役割を共有しており、かつキャップ９には、キャップ９と信号用表層配線４ｃなどの表層配線とを絶縁する開口部（肉逃げ部）９ａが形成されている。
【０１６１】
したがって、図４１に示す高周波パッケージ１においても、キャップ９のみでなくこのキャップ９に放熱ブロック２６（モジュールケース１５）が設けられていることにより、高周波パッケージ１の放熱性をさらに高めることができ、高周波特性の劣化を防ぐことができる。
【０１６２】
（実施の形態３）
図４６は本発明の実施の形態３の光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す平面図、図４７は図４６に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す断面図、図４８は図４６に示す光モジュールにおける伝送線路部の接続方法の変形例を示す断面図、図４９は本発明の実施の形態３の変形例の光モジュールに組み込まれる部品の配置を示す平面図、図５０は図４９に示す光モジュールに組み込まれる部品の配置の一例を示す断面図、図５１は本発明の実施の形態３の伝送線路部の一例であるテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図５２は図５１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図５３は図５１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図５４は図５１に示すテープ状の伝送線路部の裏面の構造を示す裏面図、図５５は図５１に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図５６は本発明の実施の形態３の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図５７は図５６に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図５８は図５６に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図５９は図５６に示すテープ状の伝送線路部の裏面の構造を示す裏面図、図６０は図５６に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図６１は本発明の実施の形態３の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図６２は図６１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図６３は図６１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図６４は図６１に示すテープ状の伝送線路部の裏面の構造を示す裏面図、図６５は図６１に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図６６は本発明の実施の形態３のテープ状の伝送線路部が設けられた高周波パッケージの実装構造の一例を示す断面図、図６７は図６６に示すＤ部の構造を拡大して示す拡大部分断面図、図６８は図６７に示すＥ−Ｅ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図６９は図６８に示す構造の変形例を示す断面図、図７０は図６６に示す構造の変形例を示す断面図、図７１は図６６に示す構造の変形例を示す断面図、図７２は本発明の実施の形態３の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図７３は図７２の変形例のテープ状の伝送線路部の接続状態を示す平面図、図７４は本発明の実施の形態３のテープ状の伝送線路部の変形例の実装構造を示す断面図、図７５は本発明の実施の形態３のテープ状の伝送線路部の変形例の実装構造を示す断面図である。
【０１６３】
本実施の形態３は、実施の形態１で説明した光モジュール１４と同様の構造の図４６に示す光モジュール３９などの電子装置に搭載される高周波パッケージ（半導体装置）３８を説明するものである。
【０１６４】
すなわち、高周波パッケージ３８も、光通信ＩＣを搭載した半導体パッケージであり、１ギガＨｚ（ＧＨｚ）以上、例えば、４０Ｇｂｐｓの高速伝送を行うことが可能な半導体装置である。なお、高周波パッケージ３８は、高周波の信号の伝送線路部として図５１〜図５５に示すようなテープ状の伝送線路部であるテープ状線路部４０を有しており、半導体チップ２への高周波の信号の入力または出力がテープ状線路部４０を介して行われる。したがって、テープ状線路部４０は、高速信号の受け渡しを行う部材である。
【０１６５】
前記高周波パッケージ３８の構成は、図６６に示すような信号用表層配線（表層配線）４ｃが形成されたパッケージ基板（配線基板）４と、パッケージ基板４の主面４ａに複数の半田バンプ電極５を介してフリップチップ接続によって電気的に接続されて搭載された高周波の半導体チップ２と、パッケージ基板４の信号用表層配線４ｃに電気的に接続されたテープ状線路部４０と、半導体チップ２の主面２ａ（図１参照）とパッケージ基板４の主面４ａとの間に流し込まれてフリップチップ接続部を保護するアンダーフィル樹脂６と、パッケージ基板４の主面４ａと反対側の裏面４ｂ内に配置された複数の外部接続用端子であるボール電極３とからなる。
【０１６６】
さらに、図５１に示すように、本実施の形態３のテープ状線路部４０は、伝送線路で、かつ高周波の配線でもある板状のリード４０ａを有しており、この板状のリード４０ａがパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃに電気的に接続されている。
【０１６７】
なお、パッケージ基板４には、図１に示すように、信号用表層配線４ｃと、この信号用表層配線４ｃと絶縁層４ｅを介して内部に形成されたＧＮＤ層（接地導体層）４ｆとからなるマイクロストリップ線路４ｇが形成されている。
【０１６８】
したがって、本実施の形態３の高周波パッケージ３８は、実施の形態１の高周波パッケージ１と同様に、テープ状線路部４０からの高周波（例えば、４０Ｇｂｐｓ）の信号をパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃを介して半田バンプ電極５を伝わって直接半導体チップ２に入力するか、もしくはその反対に半導体チップ２からの高周波の信号をテープ状線路部４０を介して外部に出力するものであり、高周波の信号をパッケージ基板４の表層の全てマイクロストリップラインのみで伝達可能な構造のものである。
【０１６９】
その結果、高周波信号を、ビアによる配線などを介さずにパッケージ基板４の表層のマイクロストリップラインのみで伝達することにより、周波数特性を損失させずに高周波信号を伝達することが可能になる。
【０１７０】
具体的には、高周波信号を表層のマイクロストリップラインのみで伝達することにより、高周波伝送における反射特性を小さくでき、かつ透過特性を大きくできる。これにより、高周波伝送における損失を少なくすることができ、高品質な高周波信号の伝送が可能になる。
【０１７１】
さらに、高周波伝送における高周波の信号の波形の乱れを小さくすることができ、したがって、高品質な高周波信号の伝送が可能になる。
【０１７２】
すなわち、実施の形態１で説明したように、高周波伝送にビアが入ると、特性インピーダンスの不整合部分が発生するため、伝送ロスの原因となる。しかしマイクロストリップラインであれば、配線幅、絶縁層厚み、隣接パターンとのスペース等パラメータの設計により、所望の特性インピーダンスを得ることが可能である。したがって、入力側から出力側まで一様な特性インピーダンスを設計することができ、伝送ロスを低減することが可能である。
【０１７３】
なお、本実施の形態３の信号用表層配線４ｃやＧＮＤ用表層配線４ｈなどのパッケージ基板４の表層配線は、例えば、銅などによって形成され、パッケージ基板４の主面４ａ側で最も上層に配置された配線のことであり、主面４ａの表面に露出していてもよく、あるいは非導電性の薄膜などでコーティングされていてもよい。
【０１７４】
また、高周波パッケージ３８では、高周波パッケージ１と同様に外部接続用端子として設けられた複数のボール電極（バンプ電極）３がパッケージ基板４の裏面４ｂにアレイ状に配置されており、したがって、高周波パッケージ３８もボールグリッドアレイ型の半導体パッケージである。
【０１７５】
これにより、アウタリードがパッケージ本体から外方に向かって突出したアウタリード突出型高周波パッケージに比較してパッケージの小型化を図ることができる。
【０１７６】
次に、高周波パッケージ３８が搭載された図４６に示す光モジュール３９について説明する。
【０１７７】
本実施の形態３の光モジュール３９は、実施の形態１の光モジュール１４と同様の構造のものであり、入力光信号を光電変換器（他の半導体装置）２０によって電気信号に変換し、さらにアンプ素子（他の半導体装置）１９によって増幅した後、電気信号により半導体チップ内部で演算処理を行い、さらに処理結果を再度光信号に変換した後、次のモジュール製品に出力するものである。
【０１７８】
図４６に示す光モジュール３９では、アンプ素子１９の次段にギガ（Ｇ）Ｈｚオーダーの高周波の信号が入出力される。したがって、高周波パッケージ３８と他の半導体装置であるアンプ素子１９とがテープ状線路部４０を介して接続されている。
【０１７９】
そこで、テープ状線路部４０を介した接続においては、図４７に示すように、同一のモジュール基板１３に搭載された高周波パッケージ３８とアンプ素子１９との接続において、それぞれのテープ状線路部４０を一旦モジュール基板１３に接続してモジュール基板１３上の表層配線およびテープ状線路部４０を介して高周波パッケージ３８とアンプ素子１９とを電気的に接続している。
【０１８０】
また、図４８に示すように、高周波パッケージ３８とアンプ素子１９とをテープ状線路部４０によって直接接続することも可能である。
【０１８１】
すなわち、テープ状線路部４０は可撓性を有しているため、図４７に示すように、予めテープ状線路部４０を曲げ成形しておくことにより、高周波パッケージ３８あるいはアンプ素子１９の実装を容易に行うことが可能になる。
【０１８２】
一方、テープ状線路部４０は可撓性を有しているため、高さが異なった部品間であっても両者をテープ状線路部４０で直接接続することができる。したがって、図４８に示すように両部品間の距離を短くすることができ、実装面積を小さくすることができるとともに、部品間の高周波信号の伝送においてモジュール基板１３の表層配線を介在させないため、さらに、高周波信号の伝送における損失を小さくでき、高周波信号の伝送の高品質化が可能になる。
【０１８３】
また、図４９、図５０に示す光モジュール３９は、高周波パッケージ３８とアンプ素子１９との間に加えて、アンプ素子１９と光電変換器（他の半導体装置）２０との間にもテープ状線路部４０を介在させた構造のものであり、さらに、部品の実装面積を小さくすることができ、かつ高周波信号の伝送の高品質化を図ることができる。
【０１８４】
なお、図４６に示す光モジュール３９において、信号の入力側にテープ状線路部４０が設けられている半導体チップ２には、例えば、第１周波数の入力信号を、前記第１周波数よりも小さい複数の第２周波数の信号に分割して出力する回路が組み込まれており、一方、信号の出力側にテープ状線路部４０が設けられている半導体チップ２には、例えば、複数の第３周波数の入力信号を、前記第３周波数より大きい第４周波数の信号に統合して出力する回路が組み込まれている。ここでは、前記第１および第４周波数が１ギガＨｚ以上である。
【０１８５】
本実施の形態３の図４６〜図５０に示す光モジュール３９の構造のうちテープ状線路部４０以外のその他の構造については、図４に示す光モジュール１４と同様であるためその重複説明は省略する。
【０１８６】
次に、本実施の形態３の高周波パッケージ３８に設けられているテープ状線路部４０の構成について説明する。
【０１８７】
図５１〜図５５に示すテープ状線路部４０は、図５４に示すグラウンド電位の１枚のベースメタル層（接地導体層）４０ｂと、その上層に配置された絶縁層４０ｃと、さらにその上層に形成された表層メタル層４０ｄと、表層メタル層４０ｄを覆うソルダレジストであるカバーコート層４０ｅとからなる図５２に示すような４層構造のテープ状の部材である。
【０１８８】
表層メタル層４０ｄは、図５１に示すように、その幅方向の中心付近に長手方向に沿って配置された板状のリード４０ａである表層信号リード４０ｇと、その両側において長手方向に沿って配置されたグラウンド電位の表層ＧＮＤリード４０ｈとを有しており、さらに、ベースメタル層４０ｂと２つの表層ＧＮＤリード４０ｈとが、図５３および図５５に示すようにそれぞれ複数のビア４０ｆによって接続されて同じ電位のグラウンド電位となっている。
【０１８９】
すなわち、表層メタル層４０ｄの表層信号リード４０ｇの両側にそれぞれ絶縁性のカバーコート層４０ｅを介して表層ＧＮＤリード４０ｈが配置され、さらに、表層信号リード４０ｇの裏側に絶縁層４０ｃを介してベースメタル層４０ｂが配置されており、これにより、テープ状線路部４０には、図５５に示すようにマイクロストリップ線路４０ｉが形成される。
【０１９０】
その結果、高周波の信号がパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃおよびテープ状線路部４０のマイクロストリップ線路４０ｉの表層信号リード４０ｇを介してアンプ素子１９などの他の半導体装置やモジュール基板１３などに伝送され、これにより、高周波伝送における損失を少なくして高品質な高周波信号の伝送を行うことができる。
【０１９１】
なお、ベースメタル層４０ｂは、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などからなり、その厚さは、例えば、０．１〜０．２ｍｍ程度のものである。表層メタル層４０ｄは、例えば、銅の薄膜であり、その厚さは、例えば、十数μｍ〜３５μｍ程度のものである。絶縁層４０ｃは、例えば、ポリイミド樹脂などからなるものである。
【０１９２】
ただし、テープ状線路部４０の構成部材のそれぞれの材質や厚さなどは前記のものに限定されるものではない。
【０１９３】
なお、図５１〜図５５に示すテープ状線路部４０では、絶縁層４０ｃの表面に表層メタル層４０ｄが形成されているが、この表層メタル層４０ｄは銅などの配線パターンによって形成され、さらに絶縁層４０ｃの裏面側のベースメタル層４０ｂは、例えば、弾性を有する金属の薄板を裏打ちしたものである。
【０１９４】
絶縁層４０ｃの裏面側にベースメタル層４０ｂを配置することにより、テープ状線路部４０が曲げ成形し易くなり、かつ曲げ形状を一定に保つことができる。これにより、図６６に示すようなガルウィング形状が形成し易くなり、その結果、高周波パッケージ３８からモジュール基板１３などに対して、もしくは高周波パッケージ３８から他の半導体装置に対してテープ状線路部４０を高精度に配置することができ、実装の際の作業性の向上を図ることができるとともに、高周波パッケージ３８の実装性を向上できる。
【０１９５】
また、図５６〜図６０に示す変形例のテープ状線路部４０は、図６０に示すように、ベースメタル層４０ｂ上に接着剤４０ｌを介してグラウンド電位のメタル層４０ｊを設けたものであり、このメタル層４０ｊが複数のビア４０ｆを介して表層ＧＮＤリード４０ｈと電気的に接続している。図５１〜図５５に示すテープ状線路部４０に比較して銅箔によるグラウンド電位の層を１層増やしているため、ベースメタル層４０ｂのみの時と比べ抵抗値を下げることができ、さらに電気的特性を向上させることができる。
【０１９６】
ただし、図５１〜図５５に示すテープ状線路部４０は、図５６〜図６０に示す変形例の
テープ状線路部４０に比較して構造が容易であるため、コストを低減することができる。
【０１９７】
また、図６１〜図６５に示す変形例のテープ状線路部４０は、表層メタル層４０ｄとメタル層４０ｊとが配線パターンとして設けられており、両者が複数のビア４０ｆによって電気的に接続されているとともに、表層メタル層４０ｄおよびメタル層４０ｊがそれぞれ絶縁性のソルダレジストであるカバーコート層４０ｅによって覆われている。
【０１９８】
図６１〜図６５に示す変形例のテープ状線路部４０は、メタル層４０ｊも銅箔のためパターニング可能であり、図５１〜図５５に示すテープ状線路部４０に比較してさらに電気的特性の向上を図ることができるとともに、図５６〜図６０に示す変形例のテープ状線路部４０に比較して構造が容易であるため、コストを低減することができる。また柔軟性を有するため、高さの異なる部品同士を接続することが容易にできる。
【０１９９】
本実施の形態３の高周波パッケージ３８では、高周波信号の伝送線路部として図５１〜図６５に示すようなテープ状線路部４０を用いることにより、実施の形態１の同軸ケーブル７を用いた高周波パッケージ１に比較して小型化および薄型化を図ることが可能になるとともに、テープ状線路部４０は同軸ケーブル７に比較してコストが大幅に安いため、高周波パッケージ３８のコストの低価格化を図ることができる。
【０２００】
また、テープ状線路部４０上に形成する表層信号リード４０ｇや表層ＧＮＤリード４０ｈあるいはメタル層４０ｊなどの伝送線路を配線パターンとしてフォトリソ技術によって形成可能なため、伝送線路の寸法を高精度に形成することができ、伝送線路の設計を容易にすることができる。
【０２０１】
次に、図６６〜図７１は、高周波パッケージ３８の実装構造（電子装置）を示すものであり、ガルウィング状に曲げ成形されたテープ状線路部４０が予め取り付けられた高周波パッケージ３８を実装基板４１に実装したものである。
【０２０２】
テープ状線路部４０が予めガルウィング状に曲げ成形されているため、実装の作業が容易であり、実装性を向上できる。このようにテープ状線路部４０をガルウィング状に曲げ成形する場合は、図５１〜図５５に示すテープ状線路部４０や図５６〜図６０に示す変形例のテープ状線路部４０のように裏打ちのベースメタル層４０ｂが設けられているテープ状線路部４０を用いる方が好ましい。
【０２０３】
なお、図６７および図６８はテープ状線路部４０と実装基板４１との接続状態の詳細を示すものであり、テープ状線路部４０の表層信号リード（伝送線路）４０ｇと実装基板４１の信号用表層配線（電極）４１ａとが、さらにテープ状線路部４０の表層ＧＮＤリード（伝送線路）４０ｈと実装基板４１のＧＮＤ用表層配線（電極）４１ｂとがそれぞれ半田４２を介して接続されている。
【０２０４】
また、図６９は、半田４２の代わりとして異方導電性樹脂４３を用いた場合であり、テープ状線路部４０の表層信号リード４０ｇと実装基板４１の信号用表層配線４１ａとが、さらにテープ状線路部４０の表層ＧＮＤリード４０ｈと実装基板４１のＧＮＤ用表層配線４１ｂとが導電性粒子４３ａによって電気的に接続している。
【０２０５】
このように半田４２や異方導電性樹脂４３を用いることにより、それぞれのテープ状線路部４０を取り外すことが可能となり、高周波パッケージ３８のリペアを容易に行うことができる。
【０２０６】
また、図７０に示すように、高周波パッケージ３８を実装する際に、その外部接続用端子であるボール電極３の接続と、テープ状線路部４０の接続とを同一の実装基板４１でなく、異なった別々の実装基板４１に接続させることも可能である。すなわち、テープ状線
路部４０の形状に自由度があるため、このような実装構造を実現することが可能である。
【０２０７】
また、図７１は、高周波パッケージ３８と他の半導体パッケージ（他の半導体装置）４４とがテープ状線路部４０によって電気的に接続されている構造を示すものである。この場合、高周波パッケージ３８と他の半導体パッケージ４４とで高さが異なっている場合が多いため、比較的柔軟性を有した図６１〜図６５の変形例に示すようなテープ状線路部４０を用いることが好ましく、これによって、両者の高さに差が生じていても容易に接続することができる。
【０２０８】
なお、この場合、予めテープ状線路部４０が取り付けられた高周波パッケージ３８を実装基板４１に実装し、その後、テープ状線路部４０と他の半導体パッケージ４４とを接続してもよいし、あるいは、テープ状線路部４０を有していない高周波パッケージ３８と他の半導体パッケージ４４とを実装基板４１に実装した後に両者にテープ状線路部４０を接続してもよく、いずれの場合であっても比較的柔軟性（可撓性）を有したテープ状線路部４０を用いることが好ましい。
【０２０９】
さらに、図７１に示す実装構造では、テープ状線路部４０を実装基板４１に接続せずに直接高周波パッケージ３８と他の半導体パッケージ４４とに接続するため、パッケージ間距離を短くすることができ、実装面積を小さくすることができる。
【０２１０】
次に、図７２は、伝送線路部の変形例を示すものであり、複数のパッケージ間で高周波信号を入出力する際に用いる二股テープ状線路部４５（差動線路）であり、２つの表層信
号リード４０ｇとそれぞれの両側および間に表層ＧＮＤリード４０ｈが配置されている。
【０２１１】
この場合、図７３に示すように、二股テープ状線路部４５の一端を１つの高周波パッケージ３８と接続し、分割された他端をそれぞれ別々の他の半導体パッケージ４４などと接続する構造となる。
【０２１２】
また、図７４、図７５は、テープ状線路部４０が取り付けられていない高周波パッケージ３８や他の半導体パッケージ４４などを先に実装基板４１に実装し、その後、ユーザなどでテープ状線路部４０を接続する構造を示すものである。
【０２１３】
この場合、ユーザにおいてテープ状線路部４０の着脱によりパッケージ間の電気的接続を容易にＯＮ／ＯＦＦすることができ、用途を変えることができる。
【０２１４】
（実施の形態４）
図７６は本発明の実施の形態４における高周波パッケージの構造の一例を示す斜視図、図７７は図７６に示す高周波パッケージの構造を示す平面図、図７８は図７６に示す高周波パッケージに設けられた枠状の伝送線路部の裏面側の構造を示す斜視図、図７９は図７６に示す高周波パッケージの実装構造の一例を示す断面図、図８０は本発明の実施の形態４の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図８１は図８０に示す高周波パッケージの構造を示す斜視図、図８２は図８１に示す高周波パッケージに設けられた伝送線路部の裏面側の構造を示す斜視図、図８３は本発明の実施の形態４の変形例の高周波パッケージの構造を示す平面図、図８４は図８３に示す高周波パッケージの構造を示す斜視図、図８５は図８４に示す高周波パッケージに設けられた伝送線路部の裏面側の構造を示す斜視図、図８６は図８３に示す高周波パッケージの構造を示す断面図である。
【０２１５】
本実施の形態４では、図７６に示すように高周波パッケージ（半導体装置）４７の伝送線路部がパッケージ基板４の対向する２方向に突出するように配置されており、その際、前記伝送線路部には、その伝送線路を横切る方向に前記伝送線路部から突出するとともに、前記伝送線路部と一体に形成された接続部４６ｇが設けられている。
【０２１６】
なお、接続部４６ｇは図７８に示すようにパッケージ基板４の外周形状に応じて枠状に形成され、この枠状の接続部４６ｇの対向する２方向に伝送線路部である板状線路部４６が突出し、かつ接続部４６ｇと一体で形成されている。
【０２１７】
この板状線路部４６においてもベースメタル層（接地導体層）４６ｂと表層メタル層４６ｅ（図７８参照）とがポリイミド樹脂などからなる絶縁層４６ｆを介して配置されており、さらに、表層メタル層４６ｅは、表層信号リード（伝送線路）４６ｃと表層ＧＮＤリード（伝送線路）４６ｄとからなる板状のリード（配線）４６ａである。
【０２１８】
なお、接続部４６ｇが枠状であるため、接続部４６ｇをパッケージ基板４上に取り付けた際には、図７６、図７７に示すように半導体チップ２が枠内に露出する構造となる。
【０２１９】
また、図７９は、高周波パッケージ４７を実装基板４１に実装した実装構造を示すものであり、高周波パッケージ４７におけるパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃと板状線路部４６の表層信号リード４６ｃとが、および板状線路部４６の表層信号リード４６ｃと実装基板４１の信号用表層配線４１ａとがそれぞれ電気的に接続されている。
【０２２０】
本実施の形態４の図７６に示す高周波パッケージ４７では、板状線路部４６から突出した接続部４６ｇが板状線路部４６とパッケージ基板４との接続において補強の役割を果たすため、板状線路部４６とパッケージ基板４との接続強度を接続部４６ｇによって高めることができる。その際、接続部４６ｇとパッケージ基板４との接続面積が大きければ大きいほど両者の接続強度を高めることができる。
【０２２１】
さらに、板状線路部４６と一体で形成された接続部４６ｇが枠状による広い面積で直接パッケージ基板４と接続しているため、半導体チップ２から発せられる熱をパッケージ基板４を介して接続部４６ｇに逃がすことができ、高周波パッケージ４７の放熱性を向上させることができる。
【０２２２】
また、グラウンド電位のベースメタル層４６ｂを有した板状線路部４６がパッケージ基板４に接続されたことにより、高周波パッケージ４７のグラウンドの強化を図ることができ、ノイズマージンを向上させることができる。
【０２２３】
また、板状線路部４６と接続部４６ｇとを一体で形成する際には、伝送線路である表層信号リード４６ｃと表層ＧＮＤリード４６ｄとをエッチング加工で形成し、さらに、接続部４６ｇの中央部を打ち抜いた後、プレス成形して形成する。その際、プレス型の精度により、板状線路部４６の曲げ精度を±0.０５ｍｍ程度とすることが可能である。
【０２２４】
なお、接続部４６ｇは、対向して配置される２つの板状線路部４６を必ずしも連結するような枠状に形成されていなくてもよく、板状線路部４６からその伝送線路を横切る方向に突出してパッケージ基板４と接続可能な領域を有するものであればよい。つまり、対向して配置される２つの板状線路部４６は必ずしも繋がっていなくても良い。
【０２２５】
次に、図８０〜図８２は、変形例の板状線路部４６を搭載した高周波パッケージ４７であり、パッケージ基板４の４方向それぞれに対応して伝送線路が形成され、４辺それぞれに対応して形成された板状線路部４６が一体で繋がった構造となっている。
【０２２６】
このようにパッケージ基板４の４辺に対応した板状線路部４６をそれぞれ角部で連結した構造とすることにより、リード平坦度を向上できる。
【０２２７】
例えば、プレス型の曲げ精度が±0.０５ｍｍ程度の場合、0.０５ｍｍ以下の平坦性を確保することが可能になるとともに、パッケージ基板４にその４辺に対応した一体構造の板状線路部４６を接合するため、パッケージ基板４のボール電極搭載面の平坦度を0.１ｍｍ以下とすることができる。
【０２２８】
また、リード平坦性を向上できるため、高さ制御用のボール電極３（図７６参照）が不要になるため、高周波パッケージ４７の低価格化と接続信頼性を向上させることができる。
【０２２９】
また、図８３〜図８６は、他の変形例の板状線路部４６を搭載した高周波パッケージ４７であり、接続部４６ｇが半導体チップ２上にも配置されており、図８６に示すように半導体チップ２の背面２ｂと接続部４６ｇとが接着剤４８によって接合されている。
【０２３０】
これにより、高周波パッケージ４７における放熱性をさらに向上させることができる。
【０２３１】
（実施の形態５）
図８７は本発明の実施の形態５のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図８８は図８７に示すテープ状の伝送線路部のベースメタル層の構造を示す平面図、図８９は図８７に示すテープ状の伝送線路部の絶縁層の構造を示す平面図、図９０は図８７に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層の構造を示す平面図、図９１は図８７に示すテープ状の伝送線路部のカバーコート層の構造を示す平面図、図９２は図８７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図９３は図８７に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図９４は図８７に示すテープ状の伝送線路部のベースメタル層の接続構造を示す部分断面図、図９５は図８７に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層の接続構造を示す部分断面図、図９６は本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図９７は図９６に示すテープ状の伝送線路部のベースメタル層の構造を示す平面図、図９８は図９６に示すテープ状の伝送線路部の絶縁層の構造を示す平面図、図９９は図９６に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層の構造を示す平面図、図１００は図９６に示すテープ状の伝送線路部のカバーコート層の構造を示す平面図、図１０１は図９６に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図１０２は図９６に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図１０３は図９６に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層（ＧＮＤ）の接続構造を示す部分断面図、図１０４は図９６に示すテープ状の伝送線路部の表層メタル層（信号）の接続構造を示す部分断面図、図１０５は本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す断面図、図１０６は本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図１０７は本発明の実施の形態５の変形例のテープ状の伝送線路部の構造を示す平面図、図１０８は本発明の実施の形態５のテープ状の伝送線路部の接続構造の一例を示す平面図、図１０９は図１０８に示す接続構造のリターン電流の流れ方の一例を示す平面図、図１１０は図１０８に示す接続構造に対する比較例の接続構造におけるリターン電流の流れ方を示す平面図である。
【０２３２】
本実施の形態５は、テープ状の伝送線路部の他の実施の形態を説明するものである。
【０２３３】
図８７に示すテープ状線路部（伝送線路部）４９は、実施の形態３で説明したテープ状線路部４０とほぼ同様の構造であるが、相違点は、ベースメタル層４０ｂと絶縁層４０ｃとカバーコート層４０ｅのそれぞれに切り欠き４０ｋが形成されていることである。
【０２３４】
図８７に示すテープ状線路部４９の詳細構造を説明すると、図８８に示すベースメタル層４０ｂと、図８９に示す絶縁層４０ｃと、図９０に示す表層メタル層４０ｄと、図９１に示すカバーコート層４０ｅの４層からなる。図９２はＧＮＤ線における断面構造を示しており、図９３は信号線における断面構造を示している。
【０２３５】
なお、図８８に示すベースメタル層４０ｂ、図８９に示す絶縁層４０ｃおよび図９１に示すカバーコート層４０ｅには、表層メタル層４０ｄの表層信号リード４０ｇと重複する部分で、それぞれの端部の一部に切り欠き４０ｋが形成されている。
【０２３６】
また、絶縁層４０ｃの長手方向の長さは、ベースメタル層４０ｂの長さより短く、ベースメタル層４０ｂの端部がパッケージ基板４などの配線基板の表層配線と接続可能なように露出している。
【０２３７】
さらに、表層メタル層４０ｄは、表層信号リード４０ｇと表層ＧＮＤリード４０ｈとからなり、表層ＧＮＤリード４０ｈは表層信号リード４０ｇより短くなっており、表層ＧＮＤリード４０ｈの端部は、絶縁層４０ｃによって覆われる。
【０２３８】
また、表層メタル層４０ｄの上には図９１に示すカバーコート層４０ｅが配置される。さらに、ベースメタル層４０ｂと表層メタル層４０ｄの表層ＧＮＤリード４０ｈとは複数のビア４０ｆによって電気的に接続されている。その際、各層の切り欠き４０ｋ近傍では、ビア４０ｆの設置ピッチをそれ以外の箇所より狭くするか、もしくは連続ビア４０ｎを設けておく。
【０２３９】
図９４、図９５は、図８７に示すテープ状線路部４９のパッケージ基板４との接続状態を示すものであり、図９４はベースメタル層４０ｂとパッケージ基板４のＧＮＤ用表層配線４ｈとの半田４２（導電ペーストなどでもよい）による接続状態を示しており、図９５は表層信号リード４０ｇとパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃとの半田４２（導電ペーストなどでもよい）による接続状態を示したものである。
【０２４０】
なお、図８８および図８９に示すように、絶縁層４０ｃの長手方向の長さが、ベースメタル層４０ｂの長さより短いため、ベースメタル層４０ｂの端部を露出させることができ、したがって、図９４に示すようにテープ状線路部４９のベースメタル層４０ｂをパッケージ基板４のＧＮＤ用表層配線４ｈと接続することができ、これにより、ＧＮＤ電位の安定化を図って電気的特性の向上を図ることができる。
【０２４１】
本実施の形態５では、テープ状線路部４９のベースメタル層４０ｂ、絶縁層４０ｃおよびカバーコート層４０ｅに、表層メタル層４０ｄの表層信号リード４０ｇと重複する部分で、それぞれの端部の一部に切り欠き４０ｋが形成されている。
【０２４２】
加えて、各層の切り欠き４０ｋ近傍では、ビア４０ｆの設置ピッチをそれ以外の箇所より狭くするか、もしくは連続ビア４０ｎが設けられている。これにより、図１０９に示すようにリターン電流５４の流れをより滑らかにして電源インダクタンスを小さくすることができる。
【０２４３】
ここで、テープ状線路部４９に切り欠き４０ｋを設けた場合と設けていない場合とで、リターン電流５４の流れ方の違いを説明する。
【０２４４】
図１０８に示すように、本実施の形態５のようにテープ状線路部４９に切り欠き４０ｋが設けられている場合、表層信号リード４０ｇの接続部分はコプレーナ構造５０となるが、前記接続部分より基板側には内層のＧＮＤ層４ｆがあり、一方、前記接続部分よりリード側にはベースメタル層４０ｂがあるため、前記接続部分のその両側ともＧＮＤコプレーナ構造５１となる。
【０２４５】
図１１０の比較例に示すテープ状線路部４９では、図１０８に示すような切り欠き４０ｋが形成されていない。すなわち、表層信号リード４０ｇの接続部分はＧＮＤコプレーナ構造５１となる。そこで、ＧＮＤコプレーナ構造５１の表層信号リード４０ｇを基板に接続する場合、表層信号リード４０ｇの裏面側にはベースメタル層４０ｂの端部が配置されており、かつ表層信号リード４０ｇとの重複部分では信号用表層配線４ｃが形成されているため、ベースメタル層４０ｂとＧＮＤ用表層配線４ｈとの接続は、ベースメタル層４０ｂの端のエッジ付近のみとなってしまう。
【０２４６】
このため、例えば、リード側から基板に向かって配線直下を流れてきたリターン電流５４は、ベースメタル層４０ｂ（ＧＮＤ）のエッジ付近（Ｑ付近）で急激に方向を変えて基板側に進入することになる。
【０２４７】
したがって、リターン電流５４の移動距離が長くなって電源インダクタンスが増大する原因となる可能性があるため、好ましくはない。
【０２４８】
一方、図１０９に示すように、切り欠き４０ｋが設けられている場合、リード側から基板に向かって配線直下を流れてきたリターン電流５４は、なだらかに方向を変えるため、ベースメタル層４０ｂ（ＧＮＤ）の端部（Ｐ付近）での電源インダクタンスの増加は図１１０の場合に比べ少なくなる。
【０２４９】
したがって、テープ状線路部４９に切り欠き４０ｋを設けてＧＮＤコプレーナ構造５１＋コプレーナ構造５０＋ＧＮＤコプレーナ構造５１とした方がより高周波の信号の伝送損失の低減化を図ることができる。さらに、切り欠き４０ｋ近傍においてビア４０ｆの設置ピッチをそれ以外の箇所より狭くするか、もしくは連続ビア４０ｎを設けることにより、リターン電流５４の流れをより滑らかにして電源インダクタンスをさらに小さくすることができ、電気的特性の向上をさらに図ることができる。
【０２５０】
次に、図９６は、本実施の形態５の変形例のテープ状線路部４９を示すものであり、その構成と断面の構造を図９７〜図１０２に示す。
【０２５１】
なお、図９６に示す変形例のテープ状線路部４９は、図８７に示すテープ状線路部４９とほぼ同様の構造であり、切り欠き４０ｋが形成されているが、ベースメタル層４０ｂの長さより表層メタル層４０ｄにおける表層ＧＮＤリード４０ｈの長さの方が長い場合である。
【０２５２】
この場合には、図１０３に示すように、表層メタル層４０ｄの表層ＧＮＤリード４０ｈとパッケージ基板４のＧＮＤ用表層配線４ｈとを半田４２または導電ペーストなどで接続し、一方、図１０４に示すように、表層メタル層４０ｄの表層信号リード４０ｇとパッケージ基板４の信号用表層配線４ｃとを半田４２または導電ペーストなどで接続する。
【０２５３】
ここで、図１０３、図１０４に示すように、パッケージ基板４上には半田バンプ電極５を介して半導体チップ２が搭載され、ＧＮＤ用表層配線４ｈと所定の半田バンプ電極５とが、または信号用表層配線４ｃと所定の半田バンプ電極５とが接続されている。
【０２５４】
なお、図１０３、図１０４に示すパッケージ基板４において、図中、ＧＮＤ層４ｆより向かって左側の基板端部までの領域（ＧＮＤ層４ｆが形成されていない領域）を第１領域とし、ＧＮＤ層４ｆが形成されている領域を第２領域とすると、第２領域内のＧＮＤ用表層配線４ｈとＧＮＤ層４ｆとの間には他の配線層が形成されていない。さらに、第１領域内に形成されたＧＮＤ用表層配線４ｈや信号用表層配線４ｃの配線下にはＧＮＤ層４ｆは形成されていない。
【０２５５】
したがって、図９６に示すテープ状線路部４９の場合にも、切り欠き４０ｋが形成されているため、図１０３および図１０４に示すように、ＧＮＤコプレーナ構造５１＋コプレーナ構造５０＋ＧＮＤコプレーナ構造５１とすることができ、図８７に示すテープ状線路部４９の場合と同様に、高周波の信号の伝送損失の低減化を図ることができる。その結果、電気的特性の向上を図ることができる。
【０２５６】
なお、ベースメタル層４０ｂを十分に厚く形成可能な場合、図８７に示すテープ状線路部４９の方がＧＮＤ接続の接続強度を高めることができる。
【０２５７】
次に、図１０５に示す変形例のテープ状線路部５２は、ベースメタル層４０ｂと絶縁層４０ｃとの間に配線パターンなどからなる他のメタル層４０ｊを設け、かつベースメタル層４０ｂの表面に表面保護層４０ｍを形成したものである。
【０２５８】
この場合、配線パターンからなるメタル純度の高いメタル層４０ｊを形成できるため、電源インダクタンスをさらに低減でき、電気的特性の向上を図ることができる。
【０２５９】
なお、本実施の形態５では、各テープ状線路部４９，５２において信号線が１本配置され、その両側にＧＮＤ線が１本ずつ合計３本の配線が形成されている場合を説明したが、信号線とＧＮＤ線の本数はこれに限るものではない。そこで、図１０６および図１０７に示すように表層信号リード４０ｇを２本設けてもよい。図１０６に示すテープ状線路部５３は、両端の表層ＧＮＤリード４０ｈの間に２本の表層信号リード４０ｇを配置したものであり、また、図１０７に示すテープ状線路部５５は、２本の表層信号リード４０ｇのそれぞれの両側に表層ＧＮＤリード４０ｈを配置するとともに、２本の表層信号リード４０ｇの間にも表層ＧＮＤリード４０ｈを配置したものであり、２本の表層信号リード４０ｇと３本の表層ＧＮＤリード４０ｈとが設けられている。
【０２６０】
テープ状線路部５３およびテープ状線路部５５においても、切り欠き４０ｋが設けられているため、図８７に示すテープ状線路部４９と同様の効果を得ることができる。
【０２６１】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０２６２】
例えば、前記実施の形態１〜５では、半導体装置がボールグリッドアレイ型の半導体パッケージの場合について説明したが、前記半導体装置は、パッケージ基板の面内に複数の外部接続用端子が配置された構造のものであれば、例えば、ＬＧＡ（Land Grid Array)などであってもよい。
【０２６３】
さらに、前記実施の形態１〜５では、半導体チップ２がパッケージ基板４に対してフリップチップ接続されている場合を説明したが、半導体チップ２とパッケージ基板４の電気的な接続方法は、フリップチップ接続に限らず、平板状の金属ワイヤを用いたリボンボンディングなどであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２６４】
本発明は、高周波信号の伝送に好適である。
【符号の説明】
【０２６５】
１  高周波パッケージ（半導体装置）
２  半導体チップ
２ａ  主面
２ｂ  背面
３  ボール電極（外部接続用端子）
３ａ  サポートボール
４  パッケージ基板（配線基板）
４ａ  主面
４ｂ  裏面
４ｃ  信号用表層配線（表層配線）
４ｄ  内部信号配線
４ｅ  絶縁層
４ｆ  ＧＮＤ層
４ｇ  マイクロストリップ線路
４ｈ  ＧＮＤ用表層配線
４ｉ  ビア配線
４ｊ  ソルダレジスト
４ｋ  段差
４ｌ  凹部
５  半田バンプ電極
６  アンダーフィル樹脂
７  同軸ケーブル（伝送線路部）
７ａ  芯線
７ｂ  シールド
８  フレーム部材
９  キャップ
９ａ  開口部
９ｂ  脚部
９ｃ  切り欠き部
９ｄ  基材
９ｅ  導電膜
９ｆ  非導電膜
１０  熱伝導性接着剤
１１  同軸コネクタ
１２  ガラスビーズ
１２ａ  芯線
１３  モジュール基板（配線基板）
１３ａ  主面
１３ｂ  裏面
１３ｃ  信号用表層配線（表層配線）
１３ｄ  内部信号配線
１３ｅ  絶縁層
１３ｆ  ＧＮＤ層
１３ｇ  マイクロストリップ線路
１３ｈ  開口部
１４  光モジュール
１５  モジュールケース
１６  フィン
１７  モジュールコネクタ
１８  風
１９  アンプ素子（他の半導体装置）
２０  光電変換器（他の半導体装置）
２１  マイクロストリップライン構造
２２  同軸構造
２３  コプレーナ構造
２３ａ  コプレーナ線路
２４  薄型同軸コネクタ
２４ａ  信号用表層配線（表層配線）
２４ｂ  ＧＮＤ線
２４ｃ  マイクロストリップ線路
２４ｄ  段差
２５  導電材
２６  放熱ブロック
２７  第２の半導体チップ
２８  バランサ
２９  ネジ部材
３０  チップコンデンサ
３１  半田接続
３２  補助基板
３２ａ  主面
３２ｂ  裏面
３２ｃ  信号用表層配線（表層配線）
３２ｄ  内部信号配線
３２ｅ  絶縁層
３２ｆ  ＧＮＤ層
３２ｇ  マイクロストリップ線路
３２ｈ  開口部
３３  ピン部材
３４  薄型ボール電極
３５  テスティング基板
３５ａ  インタポーザ
３５ｂ  ピン部材
３５ｃ  信号用表層配線
３５ｄ  内部信号配線
３５ｅ  絶縁層
３５ｆ  ＧＮＤ層
３５ｇ  マイクロストリップ線路
３６  チップ側構造体
３７  ケーブル側構造体
３８  高周波パッケージ（半導体装置）
３９  光モジュール（電子装置）
４０  テープ状線路部（伝送線路部）
４０ａ  板状のリード（配線）
４０ｂ  ベースメタル層（接地導体層）
４０ｃ  絶縁層
４０ｄ  表層メタル層
４０ｅ  カバーコート層
４０ｆ  ビア
４０ｇ  表層信号リード（伝送線路）
４０ｈ  表層ＧＮＤリード（伝送線路）
４０ｉ  マイクロストリップ線路
４０ｊ  メタル層
４０ｋ  切り欠き
４０ｌ  接着剤
４０ｍ  表面保護層
４０ｎ  連続ビア
４１  実装基板
４１ａ  信号用表層配線（電極）
４１ｂ  ＧＮＤ用表層配線（電極）
４２  半田
４３  異方導電性樹脂
４３ａ  導電性粒子
４４  他の半導体パッケージ（他の半導体装置）
４５  二股テープ状線路部（伝送線路部）
４６  板状線路部（伝送線路部）
４６ａ  板状のリード（配線）
４６ｂ  ベースメタル層（接地導体層）
４６ｃ  表層信号リード（伝送線路）
４６ｄ  表層ＧＮＤリード（伝送線路）
４６ｅ  表層メタル層
４６ｆ  絶縁層
４６ｇ  接続部
４７  高周波パッケージ（半導体装置）
４８  接着剤
４９  テープ状線路部（伝送線路部）
５０  コプレーナ構造
５１  ＧＮＤコプレーナ構造
５２，５３，５５  テープ状線路部（伝送線路部）
５４  リターン電流
【図１】
2010161416.tif 000003
【図２】
2010161416.tif 000004
【図３】
2010161416.tif 000005
【図４】
2010161416.tif 000006
【図５】
2010161416.tif 000007
【図６】
2010161416.tif 000008
【図７】
2010161416.tif 000009
【図８】
2010161416.tif 000010
【図９】
2010161416.tif 000011
【図１０】
2010161416.tif 000012
【図１１】
2010161416.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４９】
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【図５０】
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【図６０】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０９】
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【図１１０】
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