(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側主面に半導体素子を載置するための載置部を有する基体と、該基体の前記上側主面に前記載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通孔または切欠き部から成る同軸コネクタの保持部材の取付部が設けられた金属製の枠体と、筒状の外周導体およびその中心軸に設置された中心導体ならびにそれらの間に介在させた絶縁体から成るとともに前記取付部に取り付けられた前記保持部材に保持された同軸コネクタとを具備した半導体素子収納用パッケージにおいて、前記保持部材は、前記枠体外側より前記同軸コネクタが挿着されるように前記枠体内側にかけて貫通孔が形成され、前記枠体内側の前記貫通孔の下方の部位に回路基板を上面に設置した棚部が設けられており、前記回路基板は、絶縁基板の上面に一端部が前記中心導体に他端部が前記半導体素子にそれぞれ電気的に接続された線路導体および該線路導体の両側に略等間隔をもって形成された同一面接地導体が設けられて成るとともに、前記同一面接地導体は、前記枠体の内面にＬ字状の導電性部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置固定されるとともに前記同軸コネクタに前記線路導体を介して電気的に接続された半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号入出力部に同軸コネクタを用いた半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信分野で用いられる半導体素子や、マイクロ波帯，ミリ波帯等の高周波信号で駆動する各種半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージ（以下、半導体パッケージという）には、半導体素子と外部電気回路基板とを電気的に接続するための入出力端子として同軸コネクタが用いられている。この同軸コネクタを具備した半導体パッケージを図６に断面図で示す。同図において、２１は基体、２２は枠体、２３は同軸コネクタ、２４は蓋体、２６は回路基板である。
【０００３】
基体２１は鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）等の金属から成る略四角形の板状体であり、その上側主面の略中央部には、ＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体素子２５を搭載して成る回路基板２６を載置する載置部２１ａが形成されている。載置部２１ａには、半導体素子２５が、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）質セラミックス等から成る回路基板２６に搭載された状態で載置固定される。
【０００４】
なお、回路基板２６に搭載された半導体素子２５は、その電極が、回路基板２６に被着形成されている線路導体２６ａにボンディングワイヤ２７等を介して電気的に接続されている。
【０００５】
基体２１の上側主面の外周部には載置部２１ａを囲繞するようにして枠体２２が立設されており、枠体２２は基体２１とともにその内側に半導体素子２５を収容する空所を形成する。この枠体２２は基体２１と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、基体２１と一体成形される、または基体２１に銀ろう等のろう材を介してろう付けされる、またはシーム溶接法等の溶接法により接合されることによって基体２１の上側主面外周部に立設される。
【０００６】
枠体２２の側部には同軸コネクタ２３が嵌着される貫通孔２２ａが形成されており、貫通孔２２ａ内に同軸コネクタ２３を嵌め込むとともに半田等の封着材２８を貫通孔２２ａ内の隙間に挿入し、しかる後、加熱して封着材２８を溶融させ、溶融した封着材２８を毛細管現象により同軸コネクタ２３と貫通孔２２ａの内面との隙間に充填させることによって、同軸コネクタ２３が貫通孔２２ａ内に封着材２８を介して嵌着接合される。
【０００７】
同軸コネクタ２３は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る円筒状の外周導体２３ａの中心軸部分に、信号線路としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る棒状の中心導体２３ｂが絶縁体２３ｃを介して固定されて成る。そして、接地導体としての外周導体２３ａが封着材２８を介して枠体２２に電気的に接続されており、特性インピーダンスに整合された同軸線路モードの信号線路を形成している。また、中心導体２３ｂが半田等から成る導電性接着材２６ｂを介して回路基板２６の線路導体２６ａに電気的に接続される。図７に回路基板２６の平面図を示すように、線路導体２６ａの両側には略等間隔をもって同一面接地導体２６ｃが形成されており、線路導体２６ａは所定の特性インピーダンスに整合されたコプレーナ線路となっている。
【０００８】
そして、枠体２２の上面に蓋体２４をろう付け法やシームウエルド法等の溶接法によって接合し、基体２１、枠体２２および蓋体２４から成る容器内部に半導体素子２５を収容し気密に封止することによって製品としての半導体装置となる。
【０００９】
上記の同軸コネクタ２３において、同一面接地導体２６ｃと外周導体２３ａの突起部とを電気的に接続することにより、同軸線路部の接地電位とコプレーナ線路部の接地電位とを同一電位とし、高周波信号を効率よく伝送できるものが提案されている（特開２００１−５２８１９参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６，図７に示した従来の半導体パッケージでは、枠体２２と回路基板２６の同一面接地導体２６ｃとが電気的に接続されていないため、中心導体２３ｂの線路導体２６ａとの接続部付近で枠体２２と同一面接地導体２６ｃとの電位が異なり、その結果中心導体２３ｂと線路導体２６ａとの接続部で特性インピーダンスに整合できず、その接続部で高周波信号の反射損失が発生し、高周波信号を効率よく伝送できないという問題点があった。
【００１１】
また、特開２００１−５２８１９に示されるような半導体パッケージでは、枠体２２と同一面接地導体２６ｃとが電気的に接続されているため、同一電位とすることができ、接続部で高周波信号の反射損失を低減できるが、外周導体２３ａに突起部を設けているため外周導体２３ａが肉厚になり、外周導体２３ａと絶縁体２３ｃとの熱膨張差により絶縁体２３ｃに大きな応力が加わり絶縁体２３ｃがクラック等によって破損し易くなる。その結果、半導体パッケージ内部を気密に保つことができなくなる場合があり、半導体パッケージ内部に収容する半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができないという問題点があった。
【００１２】
従って、本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、高周波信号の伝送効率に優れ、また内部に収容する半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得る半導体パッケージを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体パッケージは、上側主面に半導体素子を載置するための載置部を有する基体と、該基体の前記上側主面に前記載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通孔または切欠き部から成る同軸コネクタの保持部材の取付部が設けられた金属製の枠体と、筒状の外周導体およびその中心軸に設置された中心導体ならびにそれらの間に介在させた絶縁体から成るとともに前記取付部に取り付けられた前記保持部材に保持された同軸コネクタとを具備した半導体素子収納用パッケージにおいて、前記保持部材は、前記枠体外側より前記同軸コネクタが挿着されるように前記枠体内側にかけて貫通孔が形成され、前記枠体内側の前記貫通孔の下方の部位に回路基板を上面に設置した棚部が設けられており、前記回路基板は、絶縁基板の上面に一端部が前記中心導体に他端部が前記半導体素子にそれぞれ電気的に接続された線路導体および該線路導体の両側に略等間隔をもって形成された同一面接地導体が設けられて成るとともに、前記同一面接地導体は、前記枠体の内面にＬ字状の導電性部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体パッケージによれば、回路基板の同一面接地導体は枠体の内面にＬ字状の導電性部材を介して接合されていることから、同一面接地導体と枠体の貫通孔に嵌着された同軸コネクタの外周導体とが確実に電気的に接続され、同軸線路部の接地電位とコプレーナ線路部の接地電位とを同一電位とすることができる。その結果、中心導体と線路導体との接続部における高周波信号の反射損失を低減させ、高周波信号を効率よく伝送させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明において、同軸コネクタの挿着部と回路基板設置用の棚部を同軸コネクタの保持部材に設けて保持部材を枠体に嵌着した場合、保持部材の厚みを枠体に比べ厚くするなどして保持部材の体積を大きくすることによって、半導体パッケージをネジ止め等により外部回路基板等に装着する際に枠体に加わる歪みが、保持部材で分散および吸収される。その結果、同軸コネクタと回路基板に不要な応力および歪みが伝わることを防止できる。
【００１７】
本発明の半導体装置は、上記本発明の半導体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置固定されるとともに前記同軸コネクタに前記線路導体を介して電気的に接続された半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことを特徴とする。
【００１８】
本発明は、上記の構成により、上記本発明の半導体パッケージを用いた信頼性の高い半導体装置を提供できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体パッケージについて以下に詳細に説明する。図１は本発明の半導体パッケージについて実施の形態の一例を示す断面図であり、１は基体、２は枠体、３は同軸コネクタ、４は蓋体、６は回路基板である。
【００２０】
本発明の半導体パッケージは、上側主面に半導体素子５を載置するための載置部１ａを有する基体１と、基体１の上側主面の外周部に載置部１ａを囲繞するように接合され、側部に貫通孔２ｂが形成された金属製の枠体２と、筒状の外周導体３ａおよびその中心軸に設置された中心導体３ｂならびにそれらの間に介在させた絶縁体３ｃから成るとともに貫通孔２ｂに嵌着された同軸コネクタ３とを具備した基本構成である。
【００２１】
本発明の基体１はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法、または射出成形と切削加工等を施すことによって、所定の形状に製作される。基体１の上側主面の略中央部には、ＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体素子５を載置するための載置部１ａが設けられており、載置部１ａには半導体素子５が載置固定される。半導体素子５は、その電極が、回路基板６の上面に被着形成されている線路導体６ａにボンディングワイヤ７等を介して電気的に接続されている。つまり、線路導体６ａは、その一端部が中心導体３ｂに、他端部が半導体素子５にそれぞれ電気的に接続されている。
【００２２】
また、基体１の上側主面の外周部には載置部１ａを囲繞するようにして枠体２が立設接合されており、枠体２は基体１とともにその内側に半導体素子５を収容する空所を形成する。この枠体２は、基体１と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗの焼結材等から成り、基体１と一体成形される、または基体１に銀（Ａｇ）ろう等のろう材を介してろう付けされる、またはシーム溶接法等の溶接法により接合されることによって基体１の上側主面の外周部に立設される。
【００２３】
枠体２の側部には同軸コネクタ３が嵌着される貫通孔２ｂが形成されている。貫通孔２ｂに同軸コネクタ３を嵌着する場合、同軸コネクタ３を嵌め込むとともに半田等の封着材８を貫通孔２ｂとの隙間に挿入する。しかる後、加熱して封着材８を溶融させ、溶融した封着材８は毛細管現象により同軸コネクタ３と貫通孔２ｂの内面との隙間に充填されることによって、同軸コネクタ３が貫通孔２ｂに封着材８を介して嵌着接合される。
【００２４】
枠体２の内面の貫通孔２ｂの下方の部位に棚部２ａが設けられ、棚部２ａ上面に回路基板６が設置される。回路基板６は半導体素子５と中心導体３ｂとを電気的に接続する線路導体６ａがその上面に形成されており、下面には接地導体層６ｃが形成されている。棚部２ａには半田等の接合材６ｅを載置し、接合材６ｅの上に回路基板６を接地導体層６ｃ側の面（下面）が接合材６ｅ側になるようにして載置する。しかる後、加熱して接合材６ｅを溶融させ、棚部２ａ上面に回路基板６が固定される。
【００２５】
同軸コネクタ３は、内部に収容する半導体素子５を外部の同軸ケーブル１０に電気的に接続するものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る円筒状の外周導体３ａの中心軸に同じくＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る中心導体３ｂが絶縁体３ｃを介して固定された構造をしている。中心導体３ｂを伝送する高周波信号は、貫通孔２ｂ，２ｃ部において貫通孔２ｂ，２ｃの中心軸を同軸線路のモードで伝送し、特性インピーダンス値に整合されている。中心導体３ｂが枠体２の内面から突出して線路導体６ａと半田等の導電性接着材６ｂにより接続された部分以降では、高周波信号は回路基板６の上面に被着形成された線路導体６ａ上を伝送する。
【００２６】
本発明において、枠体２内面の貫通孔２ｂの下方の部位に回路基板６を上面に設置した棚部２ａが設けられており、回路基板６は、絶縁基板の上面に一端部が中心導体３ｂに他端部が半導体素子５にそれぞれ電気的に接続された線路導体６ａおよび線路導体６ａの両側に略等間隔をもって形成された同一面接地導体６ｆが設けられて成るとともに、一端部側の絶縁基板の端面が枠体２の内面に接しており、同一面接地導体６ｆは、枠体２の内面に中心導体３ｂとの距離が２〜１５ｍｍであるＬ字状の導電性部材１２を介して電気的に接続されている。なお、回路基板６を成す絶縁基板は、線路導体６ａの一端部側に位置する端面が枠体２の内面に接しており、同一面接地導体６ｆと枠体２の内面とが導通され易いようになっている。また、同一面接地導体６ｆが絶縁基板の一端部側に位置する端面に延出していれば、同一面接地導体６ｆと枠体２の内面とが確実に導通され好ましい。
【００２７】
本発明では、図２に平面図で、図３に斜視図で示すように、回路基板６の上面には、線路導体６ａの両側に略等間隔をもって形成された同一面接地導体６ｆを設けて線路導体６ａをコプレーナ線路とし、かつ同一面接地導体６ｆと枠体２の内面とをＬ字状の導電性部材１２によって電気的に接続する。導電性部材１２と同一面接地導体６ｆおよび枠体２は、銀（Ａｇ）ろう等のろう材や金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田，鉛（Ｐｂ）−Ｓｎ半田等の半田によってそれぞれ接合され、電気的に接続される。
【００２８】
図４は導電性部材１２の拡大図であり、（ａ）は拡大側面図、（ｂ）は拡大正面図、（ｃ）は詳細な拡大側面図である。導電性部材１２は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｃｕ，Ａｇ等の金属や導電性樹脂等からなり、好ましくは厚さｔはｔ＝０．１〜０．３ｍｍ、下側の長さＬおよび上側の長さＬはＬ＝１〜３ｍｍ、幅ＷはＷ＝０．５〜３ｍｍであるのがよい。
【００２９】
ｔ＜０．１ｍｍの場合、導電性部材１２が薄すぎるため、導電性部材１２の取り扱い時に折れ等の破損が生じやすく、また導電性部材１２と同一面接地導体６ｆおよび枠体２を接合した後のろう材または半田との熱膨張差による歪みが導電性部材１２に加わり破損しやすくなる。導電性部材１２が破損すると同一面接地導体６ｆと枠体２との電気的接続ができなくなり、同一面接地導体６ｆと枠体２とを同一電位に保つことができず、中心導体３ｂおよび線路導体６ａから構成される信号線路により伝送される高周波信号の反射損失が大きくなり易い。ｔ＞０．３ｍｍの場合、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとの接合部で、回路基板６に導電性部材１２との熱膨張差による応力が大きく加わり、回路基板６にクラック等の破損が生じて、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとの電気的接続ができなくなったり、同一面接地導体６ｆおよび線路導体６ａが断線し、線路導体６ａで高周波信号が伝送されなくなる場合がある。
【００３０】
Ｌ＜１ｍｍの場合、導電性部材１２が小さすぎて導電性部材１２と同一面接地導体６ｆおよび枠体２を接合する際の取り扱いが困難になり、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆおよび枠体２を接合する作業の作業性が著しく低下し、確実に接合するのが困難になる。Ｌ＞３ｍｍの場合、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとの接合部で、回路基板６に導電性部材１２との熱膨張差による応力が大きく加わり、回路基板６にクラック等の破損が生じて、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとの電気的接続ができなくなったり、同一面接地導体６ｆおよび線路導体６ａが断線し、線路導体６ａで高周波信号が伝送されなくなる場合がある。
【００３１】
Ｗ＜０．５ｍｍの場合、導電性部材１２が小さすぎて導電性部材１２と同一面接地導体６ｆおよび枠体２を接合する際の取り扱いが困難になり、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆおよび枠体２を接合する作業の作業性が著しく低下し、確実に接合するのが困難になる。Ｗ＞３ｍｍの場合、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとの接合部で、回路基板６に導電性部材１２との熱膨張差による応力が大きく加わり、回路基板６にクラック等の破損が生じて、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとの電気的接続ができなくなったり、同一面接地導体６ｆおよび線路導体６ａが断線し、線路導体６ａで高周波信号が伝送されなくなる場合がある。
【００３２】
また、図４（ｃ）に示すように、枠体２と同一面接地導体６ｃとに接合される側の面に、ろう材または半田を貼り付けたクラッド材を設けるので、接合時の作業性を著しく向上させることができる。
【００３３】
図２および図３に示すように、導電性部材１２と中心導体３ｂとの距離Ｄは、Ｄ＝２〜１５ｍｍであるのがよい。
【００３４】
Ｄ＜２ｍｍの場合、導電性部材１２と線路導体６ａとの距離が近づくこととなり、導電性部材１２と同一面接地導体６ｆとを接合するためのろう材または半田が線路導体６ａへ流れ込み、同一面接地導体６ｆと線路導体６ａとが電気的に短絡して高周波信号を伝送できなくなる場合がある。Ｄ＞１５ｍｍの場合、中心導体３ｂと導電性部材１２との距離が大きくなり、中心導体３ｂおよび線路導体６ａ近傍の接地電位を略同一にするのが困難になるため、中心導体３ｂと線路導体６ａとの接続部を伝送する高周波信号の反射損失が大きくなり高周波信号を効率よく伝送させることができなくなり易い。
【００３５】
このようにして、半導体パッケージ内において、反射損失や透過損失等の伝送損失の小さい良好な伝送特性の信号線路が形成される。
【００３６】
枠体２の貫通孔２ｂ内に挿入固定される同軸コネクタプラグ９は、外部電気回路に接続された同軸ケーブル１０と枠体２に嵌着された同軸コネクタ３とを接続するためのプラグである。
【００３７】
そして、本発明の半導体パッケージは、半導体素子５の電極と回路基板６の上面に形成された線路導体６ａとを電気的に接続し、線路導体６ａと中心導体３ｂとを導電性接着材６ｂを介して電気的に接続し、しかる後、枠体２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る蓋体４を半田付け法やシームウエルド法により接合することにより製品としての半導体装置となる。この半導体装置は、基体１が外部電気回路基板に実装され、同軸コネクタプラグ９と外部電気回路に接続された同軸ケーブル１０とを接続することにより、内部に収容する半導体素子５が外部電気回路に電気的に接続され、半導体素子５が高周波信号で作動することとなる。
【００３８】
そして、図５は本発明の半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示す断面図であり、１は基体、２は枠体、３は同軸コネクタ、４は蓋体、６は回路基板、１１は保持部材である。図５のように、本発明の半導体パッケージは同軸コネクタ３の保持部材１１の取付部２ｄが設けられた金属製の枠体２を具備する。そして、保持部材１１に設けられた枠体２内外を貫通する貫通孔１１ｂに、同軸コネクタ３を外側より挿着した保持部材１１を枠体２に嵌着させる。
【００３９】
枠体２の側部には保持部材１１が嵌着される取付部２ｄが形成されている。取付部２ｄは、枠体２内外を貫通する貫通孔であったり、枠体２の基体１との接合面側から逆Ｕ字型に切り欠いて枠体２内外を貫通する切欠き部であったり、枠体２の蓋体４との接合面側からＵ字型に切り欠いて枠体２内外を貫通する切欠き部であれば良い。
【００４０】
図５の保持部材１１は、枠体２外側より同軸コネクタ３が挿着されるように枠体２内側にかけて貫通孔１１ｂが形成され、枠体２内側の貫通孔１１ｂの下方の部位に回路基板６を上面に設置した棚部１１ａが設けられている。棚部１１ａには半田等の接合材６ｅを載置し、接合材６ｅの上に線路導体６ａと接地導体層６ｃと内層接地導体層とを具備した回路基板６を、接地導体層６ｃ側の面（下面）が接合材６ｅ側になるようにして設置する。なお、図５の回路基板６は図２〜図４の回路基板６と同じ構成のものである。
【００４１】
貫通孔１１ｂは枠体２外側より同軸コネクタ３が挿着されるように枠体２内側にかけて形成され、貫通孔１１ｂ内には同軸コネクタ３を嵌め込むとともに半田等の封着材８を貫通孔１１ｂとの隙間に挿入する。中心導体３ｂの先端部を回路基板６の上面に突出させ、中心導体３ｂの先端部と線路導体６ａの上面の端部との間に半田等の導電性接着材６ｂを載置する。
【００４２】
しかる後、加熱して接合材６ｅと封着材８および導電性接着材６ｂを溶融させ、接合材６ｅにより回路基板６が棚部１１ａに強固に固定され、溶融した封着材８は毛細管現象により外周導体３ａと貫通孔１１ｂの内面との隙間に充填されることによって、外周導体３ａが貫通孔１１ｂ内に半田等の封着材８を介して挿着され、導電性接着材６ｂにより中心導体３ｂと線路導体６ａとが接続される。
【００４３】
中心導体３ｂを伝送する高周波信号は、貫通孔１１ｂ，１１ｃ部において貫通孔１１ｂ，１１ｃの中心軸によって伝送されることにより同軸線路を伝送され、保持部材１１の枠体２内側の面から出て線路導体６ａおよび導電性接着材６ｂに達した後は、マイクロストリップ線路となっている線路導体６ａ上を伝送される。この同軸線路とマイクロストリップ線路は、所定の特性インピーダンス値に整合されている。導電性接着材６ｂによる接続部において、中心導体３ｂの先端部の位置、線路導体６ａの位置、および導電性接着材６ｂの量により、信号線路のインピーダンスが所定の値に設定されている。このようにして、半導体パッケージ内において、反射損失や透過損失等の伝送損失のない良好な信号線路が形成される。
【００４４】
保持部材１１の貫通孔１１ｃ内に挿入固定される同軸コネクタプラグ９は、外部電気回路に接続された同軸ケーブル１０と保持部材１１に挿着された同軸コネクタ３とを接続するためのプラグであり、その外周面はネジ状となっており、内周面にネジ切りを有する貫通孔１１ｃにネジ止めされる。
【００４５】
そして、本発明の半導体パッケージは、半導体素子５の電極と回路基板６の上面に被着された線路導体６ａとをボンディングワイヤ７により電気的に接続し、しかる後、枠体２の上面に鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る蓋体４を半田付け法やシームウエルド法により接合することにより製品としての半導体装置となる。
【００４６】
この半導体装置は、基体１の対向する端部に設けられた貫通孔１ｂをネジ止めすることで外部電気回路基板に実装され、同軸コネクタプラグ９と外部電気回路に接続された同軸ケーブル１０とを接続することにより、内部に収容する半導体素子５が外部電気回路に電気的に接続され、半導体素子５が高周波信号で作動することとなる。
【００４７】
この構成において、同軸コネクタ３および回路基板６が保持部材１１に保持されて、その保持部材１１が枠体２に嵌着されて取り付けられる。基体１の端部を貫通孔１ｂにネジを通してネジ止め等することによって半導体パッケージを外部回路基板等に装着する際、枠体２に歪みが発生した場合においても、枠体２から同軸コネクタ３および回路基板６に伝わろうとする歪みは、保持部材１１において分散および吸収される。従って、同軸コネクタ３および回路基板６に加わる応力や歪みを小さくすることができ、絶縁体３ｃと回路基板６にクラックが発生するのを防止できる。保持部材１１で歪みを有効に分散させるためには、つまり単位体積当たりの変形を小さくさせかつ歪みを吸収させるためには、保持部材１１の体積が大きいのがよく、保持部材１１の厚みを枠体２より肉厚にするなどして体積を大きくする。
【００４８】
本発明における高周波信号の好ましい周波数は５〜６０ＧＨｚ程度であり、この場合に高周波信号の伝送特性を良好なものとすることができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、枠体内面の貫通孔の下方の部位に半導体素子と中心導体とを電気的に接続する線路導体が上面に形成された回路基板を上面に設置した棚部が設けられており、回路基板は、絶縁基板の上面に一端部が中心導体に他端部が半導体素子にそれぞれ電気的に接続された線路導体および線路導体の両側に略等間隔をもって形成された同一面接地導体が設けられて成るとともに、同一面接地導体は、枠体の内面にＬ字状の導電性部材を介して接合されていることから、同一面接地導体と枠体の貫通孔に嵌着された外周導体とが確実に電気的に接続され、同軸線路部の接地電位とコプレーナ線路部の接地電位とを同一電位とすることができる。その結果、中心導体と線路導体との接続部における高周波信号の反射損失が低減し、高周波信号を効率よく伝送させることが可能となる。
【００５１】
また、同軸コネクタの絶縁体がクラック等によって破損することがなく、半導体パッケージ内部の気密信頼性を向上させることが可能であり、半導体パッケージ内部に収容する半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができる。
【００５２】
また、回路基板は枠体の内面の棚部に設置されるため、半導体パッケージが大幅に小型化されるという効果も有する。
【００５３】
また本発明は、同軸コネクタの保持部材は、枠体外側より同軸コネクタが挿着されるように枠体内側にかけて貫通孔が形成され、枠体内側の貫通孔の下方の部位に回路基板を上面に設置した棚部が設けられており、回路基板は、絶縁基板の上面に一端部が中心導体に他端部が半導体素子にそれぞれ電気的に接続された線路導体および線路導体の両側に略等間隔をもって形成された同一面接地導体が設けられて成るとともに、一端部側の絶縁基板の端面が枠体の内面に接しており、同一面接地導体は、枠体の内面に中心導体との距離が２〜１５ｍｍであるＬ字状の導電性部材を介して電気的に接続されていることにより、中心導体と線路導体との接続部における高周波信号の反射損失が低減し、高周波信号を効率よく伝送させることが可能となる。
【００５４】
また、基体をネジ止め等によって外部回路基板等に固定する際に枠体に歪みが発生した場合においても、枠体から同軸コネクタおよび回路基板に伝わろうとする歪みは、保持部材において分散および吸収され、同軸コネクタの絶縁体と回路基板にクラックが発生するのを防止できる。その結果、同軸コネクタの絶縁体にクラックが発生するのを防止して半導体パッケージの気密の信頼性を向上するとともに、同軸コネクタの中心導体を伝送する高周波信号の伝送特性を向上させることができ、回路基板にクラックが発生するのを防止して線路導体の断線を防止し高周波信号の伝送特性を向上させ得る。
【００５５】
さらに、回路基板は保持部材の枠体内側の棚部に設置されるため、半導体パッケージが大幅に小型化されるという効果も有する。
【００５６】
本発明の半導体装置は、本発明の半導体素子収納用パッケージと、載置部に載置固定されて同軸コネクタに線路導体を介して電気的に接続された半導体素子と、枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことにより、上記本発明の作用効果を有する半導体パッケージを用いた信頼性の高い半導体装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体パッケージについて実施の形態の例を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体パッケージにおける回路基板の平面図である。
【図３】本発明の半導体パッケージにおける回路基板の部分斜視図である。
【図４】本発明の半導体パッケージにおけるＬ字状の導電性部材を示し、（ａ）は導電性部材の拡大側面図、（ｂ）は導電性部材の拡大正面図、（ｃ）は導電性部材の他の例の拡大側面図である。
【図５】本発明の半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図６】従来の半導体パッケージの断面図である。
【図７】従来の半導体パッケージにおける回路基板の平面図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：載置部
２：枠体
２ａ：棚部
２ｂ：貫通孔
２ｄ：取付部
３：同軸コネクタ
３ａ：外周導体
３ｂ：中心導体
３ｃ：絶縁体
５：半導体素子
６：回路基板
６ａ：線路導体
１１：保持部材
１１ａ：棚部
１１ｂ：貫通孔
１２：導電性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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