(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、側部に貫通孔が形成された枠体と、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貫通孔に嵌着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、前記枠体内面の前記貫通孔の下方の部位に、一端側に前記中心導体が導電性接着材により電気的に接続され、他端側に前記半導体素子が電気的に接続された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、前記回路基板は、その下面の少なくとも前記線路導体に対向する部位に接地導体層が形成され、かつ内部の前記中心導体直下以外の前記線路導体の下方の部位に前記導電性接着材のメニスカスの先端下方の位置を起点として内層接地導体層が形成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】
前記中心導体は、先端が凸型曲面になっていることを特徴とする請求項１記載の半導体素子収納用パッケージ。
【請求項３】
請求項１または請求項２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回路基板の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され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）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の上面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の上側主面の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。線路導体２６ａは、所定の特性インピーダンスに整合されたマイクロストリップ線路となっている。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体パッケージでは、同軸コネクタ２３の中心導体２３ｂと回路基板２６の線路導体２６ａとの接続部において、中心導体２３ｂと線路導体２６ａとを導電性接着材２６ｂで接続することによって、線路導体２６ａの表面に中心導体２３ｂが載置されることから、接続部の電気的な容量成分が付加されて容量成分が増加し、接続部において信号線路のインピーダンスが低下していた。その結果、接続部でインピーダンスの整合がとれなくなり、半導体パッケージ内の信号線路の接続部で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するのが困難になるという問題があった。
【００１０】
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た半導体パッケージを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、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、側部に貫通孔が形成された枠体と、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貫通孔に嵌着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、前記枠体内面の前記貫通孔の下方の部位に、一端側に前記中心導体が導電性接着材により電気的に接続され、他端側に前記半導体素子が電気的に接続された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、前記回路基板は、その下面の少なくとも前記線路導体に対向する部位に接地導体層が形成され、かつ内部の前記中心導体直下以外の前記線路導体の下方の部位に前記導電性接着材のメニスカスの先端下方の位置を起点として内層接地導体層が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の半導体素子収納用パッケージは、好ましくは、前記中心導体の先端が凸型曲面になっていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体パッケージによれば、線路導体と中心導体との接続部における線路導体から接地導体層までの距離は、非接続部における線路導体から接地導体層までの距離に比べて大きくなり、その結果、接続部における線路導体のインピーダンスを非接続部に比べて高くすることができる。従来、線路導体と中心導体との接続部で信号線路の電気的な容量成分が増加し、接続部のインピーダンスが低下してインピーダンス不整合を生じていたが、本発明では以下のようにしてインピーダンスが整合される。即ち、回路基板の線路導体の非接続部の下方に内層接地導体層を形成し、かつ接続部の下方に接地導体層を形成することにより、非接続部での線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させ、接続部での線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスより高い値とする。これにより、線路導体と中心導体との接続部のインピーダンスが電気的な容量増加により低下しても、接続部のインピーダンスを特性インピーダンスに整合することが可能となる。
【００１４】
また、本発明において、同軸コネクタの挿着部と回路基板の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。
【００１５】
また、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回路基板の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。
【００１６】
本発明は、この構成により、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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体パッケージを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。
【００１８】
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、その一端側が中心導体３ｂに他端側が半導体素子５にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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内に同軸コネクタ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内に封着材８を介して嵌着接合される。
【００２１】
枠体２の内面の貫通孔２ｂの下方の部位に回路基板６を上面に設置する棚部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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
本発明において、図２に示すように、回路基板６の下面の少なくとも線路導体６ａに対向する部位に接地導体層６ｃが形成され、かつ内部の中心導体３ｂ直下以外の線路導体６ａの下方の部位に内層接地導体層６ｄが形成されている。これにより、線路導体６ａに対向する接地導体として、中心導体３ｂとの接続部（以下、単に「接続部」といえば線路導体６ａと中心導体３ｂとの接続部をいうこととする）では接地導体層６ｃが、非接続部では内層接地導体層６ｄが設けられる。この内層接地導体層６ｄは、図２に示すように、接地導体層６ｃと同一の電位とするために、ビアホール等の貫通導体により接地導体層６ｃと電気的に接続されているのがよい。
【００２５】
図２は回路基板６の部分断面図であるが、同図に示すように、接地導体層６ｃと線路導体６ａとの距離をｈ１、内層接地導体層６ｄと線路導体６ａとの距離をｈ２とするとｈ１＞ｈ２となっている。これにより、中心導体３ｂが接続されていない非接続部での線路導体６ａを特性インピーダンス値に整合させ、中心導体３ｂとの接続部においては線路導体６ａを特性インピーダンス値よりも高いインピーダンス値とする。
【００２６】
また、本発明では、０．０５ｍｍ≦ｈ１−ｈ２≦１ｍｍとするのがよい。ｈ１−ｈ２＜０．０５ｍｍでは、接地導体層６ｃと内層接地導体層６ｄが接近しすぎて線路導体６ａの接続部と非接続部におけるそれぞれのインピーダンス値が略同一となってしまい、線路導体６ａに中心導体３ｂを接続した後の接続部のインピーダンスを特性インピーダンス値に整合させることが困難となる。１ｍｍ＜ｈ１−ｈ２では、接地導体層６ｃと内層接地導体層６ｄが大きく離れて線路導体６ａの接続部におけるインピーダンス値が特性インピーダンス値に比して大きくなりすぎてしまい、線路導体６ａに中心導体３ｂを接続した後の接続部のインピーダンスを特性インピーダンス値に整合させることが困難となるとともに、回路基板６が厚くなり、線路導体６ａを伝送する高周波信号の誘電体損失が大きくなって、高周波信号を無駄なく伝送できなくなる。
【００２７】
なお、内層接地導体層６ｄの線路導体６ａの線路方向に垂直な方向における幅は、線路導体６ａの幅以上であることがよい。この場合、非接続部の下方には必ず内層接地導体層６ｄが存在し、接続部が確実に内層接地導体層６ｄによって接地されるという点で好ましい。
【００２８】
図３は、図２の中心導体３ｂと線路導体６ａとの接続部における線路方向に垂直な断面での断面図であるが、線路導体６ａと中心導体３ｂとを接続することにより、接続部では信号線路が中心導体３ｂ，線路導体６ａおよび導電性接着材６ｂとなっている。線路導体６ａ単体が信号線路である場合と比べて、信号線路の容量成分が増加し、接続部のインピーダンスが低下することになる。従って、接続部における線路導体６ａに対向する接地導体を接地導体層６ｃとして、接続部における線路導体６ａ単体のインピーダンス値は特性インピーダンスより高い値としている。これにより、線路導体６ａに中心導体３ｂを接続して接続部のインピーダンスが容量増加により低下しても、接続部を特性インピーダンスに整合させることができる。
【００２９】
また接続部では、導電性接着材６ｂの量を適宜調整して信号線路のインピーダンスを整合することもできる。また、内層接地導体層６ｄの起点は、図２のように中心導体３ｂの先端の下方付近であるが、図４のように導電性接着材６ｂのメニスカスの先端下方付近に位置させ、その位置を線路方向に前後させて信号線路のインピーダンスを整合するように調整することもできる。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小さい良好な伝送特性の信号線路が形成される。また、図４に示すように、円柱状の中心導体３ｂの先端は略半球面状等の凸型曲面になっているのが好ましい。この場合、中心導体３ｂの先端に形成される導電性接着材６ｂのメニスカスがなだらかな斜面を形成し、そのメニスカス部での高周波信号の損失が小さくなる。
【００３０】
枠体２の貫通孔２ｃ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。
【００３１】
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とを半田等の導電性接着材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。
【００３２】
この半導体装置は、基体１に設けられた貫通孔１ｂを通して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。
【００３３】
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、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、保持部材１１を枠体２に嵌着させる。
【００３４】
枠体２の側面には保持部材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。
【００３５】
保持部材１１には、回路基板６を上面に設置するための棚部１１ａと、同軸コネクタ３を挿着するための貫通孔１１ｂ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６ｄ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。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の先端部は、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。
【００３６】
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せることによって、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。
【００３７】
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の中心軸を伝送することにより同軸線路を伝送し、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上を伝送する。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
本発明における高周波信号の好ましい周波数は５〜５０ＧＨｚ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。
【００４３】
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。
【００４４】
【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、その下面の少なくとも線路導体に対向する部位に接地導体層が形成され、かつ内部の中心導体直下以外の線路導体の下方の部位に内層接地導体層が形成されていることにより、線路導体と中心導体との接続部における線路導体から接地導体層までの距離は、非接続部における線路導体から接地導体層までの距離に比べて大きくなり、その結果、接続部における線路導体のインピーダンスを非接続部に比べて高くすることができる。即ち、回路基板の線路導体の非接続部の下方に内層接地導体層を形成し、かつ接続部の下方に接地導体層を形成することにより、非接続部での線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させ、接続部での線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスより高い値とする。これにより、線路導体と中心導体との接続部のインピーダンスが電気的な容量増加により低下しても、接続部のインピーダンスを特性インピーダンスに整合することが可能となる。
【００４５】
このようにして、半導体パッケージ内部において同軸コネクタおよび回路基板の線路導体から成る信号線路が特性インピーダンスに整合され、高周波信号の反射損失を低減して伝送効率を良好とした信号線路を形成できる。
【００４６】
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。
【００４７】
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、かつ棚部の上面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が設置されており、回路基板は、その下面の少なくとも線路導体に対向する部位に接地導体層が形成され、かつ内部の中心導体直下以外の線路導体の下方の部位に内層接地導体層が形成されていることにより、線路導体と中心導体との接続部において接地導体層を接地導体とし、非接続部において内層接地導体層を接地導体とすることにより、中心導体の非接続部において線路導体のインピーダンスを特性インピーダンス値に整合させ、接続部では、線路導体と中心導体とを接続した状態で信号線路を特性インピーダンスに整合することができる。このようにして、半導体パッケージ内部において同軸コネクタおよび回路基板の線路導体から成る信号線路が特性インピーダンスに整合され、高周波信号の反射損失を低減して伝送効率を良好にすることのできる信号線路を形成できる。
【００４８】
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、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することができ、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。
【００４９】
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。
【００５０】
以上の効果により、５〜５０ＧＨｚの高周波信号の伝送特性に優れた半導体パッケージとして有効に機能することとなる。
【００５１】
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るとともに同軸コネクタに回路基板の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内に収容された回路基板の部分断面図である。
【図３】図２の回路基板の線路方向の垂直な断面における部分断面図である。
【図４】図２の回路基板の線路方向における部分断面図である。
【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。
【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
６ｃ：接地導体層
６ｄ：内層接地導体層
１１：保持部材
１１ａ：棚部
１１ｄ：貫通孔
【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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