(57)【要約】【課題】  信号の伝送損失を増加させることなく、十分な放熱特性を維持し、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得る。【解決手段】  パッケージ内に収容する半導体装置１３を、良好な熱伝導性を有する金属からなる、チップマウント金属プレート１２の上面に実装し、その下側の導波管インターフェイス金属プレート１１への安定した放熱経路を確保する。また、蓋体１５の材料にプラスチック等の樹脂を用いて軽量化を図るとともに、鋳型による製作を容易にしている。さらには、バックショート構造の一部をなす導波管の端部の内壁面１５ｂに金属コーティングを施すことによって、表面粗さの少ない滑らかな平面に仕上げ、信号損失を低下している。【選択図】  図１
2015126025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続される導波管の断面形状に対応した２つの貫通孔が離間して形成された第１の金属プレートと、
上面に半導体装置の実装領域を備え、前記第１の金属プレート上面の前記２つの貫通孔の間に載置された第２の金属プレートと、
前記半導体装置の実装領域に隣接した前記第１の金属プレート上に前記貫通孔の開口面を覆うように載置されるとともに、前記貫通孔のそれぞれに対応させて信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、信号側導体が前記貫通孔の開口面の上面に張り出し、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの開口面に重なるように延伸して形成された線路基板と、
前記貫通孔の開口面の上面、及び前記第２の金属プレートを一体に覆って線路基板に上方から載置され、その下側で前記貫通孔のそれぞれの開口面に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この貫通孔の開口面の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、
前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
前記金属コートの材料に、金、または銀を用いたことを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
少なくともひとつの平面を備えたブロック形状をなし、その内部に独立な２つの導波管が形成されるとともに、これらの導波管の一端側の開口部が、前記平面の中のいずれかの同一の平面に露出して露出平面をなす金属ブロックと、
上面に半導体装置の実装領域を備え、前記露出平面に露出した２つの導波管の開口部の間に載置された金属プレートと、
前記金属ブロックの露出平面に載置され、前記金属プレートを囲んで、前記２つの導波管の開口部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記導波管の開口部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記導波管の開口部に対応した部位おいて信号側導体が前記導波管の開口部の上面に張り出して、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さをこの開口部に重なるように延伸し、接地側導体を前記導波管の開口部の形状に合わせて除去して形成された線路基板と、
前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その下側で前記導波管のそれぞれの開口部に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この開口部の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、
前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項４】
前記金属コートの材料に、金、または銀を用いたことを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
少なくともひとつの平面を備えたブロック形状をなし、そのいずれかの平面に、導波管の端部としてこの導波管の断面開口形状に掘りこまれた２つの凹部が離間して形成されるとともに、この凹部の底面までの深さを、前記導波管で伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした金属ブロックと、
上面に半導体装置の実装領域を備え、前記金属ブロックに形成された２つの凹部の間の平面に載置された金属プレートと、
前記金属ブロックの２つの凹部が形成された平面上に載置され、前記金属プレートを囲んで前記２つの凹部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記２つの凹部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記凹部に対応した部位において、信号側導体が前記凹部の上面に張り出して、前記伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの凹部に重なるように延伸し、接地側導体が前記凹部の開口形状に合わせて除去して形成された線路基板と、
ブロック形状をなし、前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その内部に独立な２つの導波管路が形成されるとともに、これら導波管路の開口部の一端が、前記線路基板を挟んで前記金属ブロックの凹部に対応する位置に設けられた導波管路内蔵蓋体とを備え、
前記導波管路内蔵蓋体は、樹脂製とするとともに、この導波管路内蔵蓋体に形成された前記導波管路の内壁面、及び前記金属ブロックの凹部の底面を含む内壁面を金属コートしたことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項６】
前記金属コートの材料に、金、または銀を用いたことを特徴とする請求項５に記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ミリ波帯の信号を扱う半導体装置等を収容する半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ミリ波帯においては、信号伝送に導波管が用いられることが多い。半導体パッケージにおいても、ミリ波帯の信号を扱う半導体装置等を収容するものでは、信号の入出力インターフェイスに導波管を採用したものがある。このような半導体パッケージでは、内部に収容される半導体装置の信号線路と、信号の入出力端となる導波管との変換接続部分に、例えばバックショート構造が採用され、伝送損失の低減が図られている。
【０００３】
バックショート構造では、信号線路と導波管とを結合するために、信号線路の先端から、伝送信号の線路波長の１／４に相当する線路部分が導波管内に挿入されるとともに、導波管の信号伝搬方向の対面側は、この挿入された信号線路から伝送信号の管内波長の１／４の管路距離に短絡面（バックショート）が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０３６１３号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４４７６号公報
【特許文献３】特開平１０−６５０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、導波管インターフェイスを採用した半導体パッケージは、複数の増幅用半導体素子等の能動素子を含んだ、例えば、電力増幅用の半導体装置等、比較的発熱量の多い半導体装置に適用されることが多い。このため、パッケージとしては、良好な放熱特性を備えていることが求められる。また、信号の伝送損失の低減を図る一方で、パッケージ製造時の容易性や、実装を考慮した小型軽量化が求められる。
【０００６】
しかしながら、従来の半導体パッケージでは、例えば、半導体パッケージ内において半導体装置等が誘電体基板上に実装される構造であるため（特許文献１参照）、必ずしも十分な放熱特性を得ることができなかった。また、放熱特性を得ることができても、バックショート構造が金属ケース本体内に設けられているため（特許文献２参照）、パッケージとしての軽量化は困難であり、またその加工も容易ではなかった。さらに、バックショート構造を蓋部に設けたものの、この蓋部が金属であるため（特許文献３参照）、やはり軽量化は困難であり、損失を抑制するための蓋部の加工が必ずしも容易ではなかった。
【０００７】
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、信号の伝送損失を増加させることなく、十分な放熱特性を維持し、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の実施形態の半導体パッケージは、接続される導波管の断面形状に対応した２つの貫通孔が離間して形成された第１の金属プレートと、上面に半導体装置の実装領域を備え、前記第１の金属プレート上面の前記２つの貫通孔の間に載置された第２の金属プレートと、前記半導体装置の実装領域に隣接した前記第１の金属プレート上に前記貫通孔の開口面を覆うように載置されるとともに、前記貫通孔のそれぞれに対応させて信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、信号側導体が前記貫通孔の開口面の上面に張り出し、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの開口面に重なるように延伸して形成された線路基板と、前記貫通孔の開口面の上面、及び前記第２の金属プレートを一体に覆って線路基板に上方から載置され、その下側で前記貫通孔のそれぞれの開口面に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この貫通孔の開口面の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２の実施形態の半導体パッケージは、少なくともひとつの平面を備えたブロック形状をなし、その内部に独立な２つの導波管が形成されるとともに、これらの導波管の一端側の開口部が、前記平面の中のいずれかの同一の平面に露出して露出平面をなす金属ブロックと、上面に半導体装置の実装領域を備え、前記露出平面に露出した２つの導波管の開口部の間に載置された金属プレートと、前記金属ブロックの露出平面に載置され、前記金属プレートを囲んで、前記２つの導波管の開口部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記導波管の開口部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記導波管の開口部に対応した部位おいて信号側導体が前記導波管の開口部の上面に張り出して、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さをこの開口部に重なるように延伸し、接地側導体を前記導波管の開口部の形状に合わせて除去して形成された線路基板と、前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その下側で前記導波管のそれぞれの開口部に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この開口部の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする。
【００１０】
また、第３の実施形態の半導体パッケージは、少なくともひとつの平面を備えたブロック形状をなし、そのいずれかの平面に、導波管の端部としてこの導波管の断面開口形状に掘りこまれた２つの凹部が離間して形成されるとともに、この凹部の底面までの深さを、前記導波管で伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした金属ブロックと、上面に半導体装置の実装領域を備え、前記金属ブロックに形成された２つの凹部の間の平面に載置された金属プレートと、前記金属ブロックの２つの凹部が形成された平面上に載置され、前記金属プレートを囲んで前記２つの凹部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記２つの凹部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記凹部に対応した部位において、信号側導体が前記凹部の上面に張り出して、前記伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの凹部に重なるように延伸し、接地側導体が前記凹部の開口形状に合わせて除去して形成された線路基板と、ブロック形状をなし、前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その内部に独立な２つの導波管路が形成されるとともに、これら導波管路の開口部の一端が、前記線路基板を挟んで前記金属ブロックの凹部に対応する位置に設けられた導波管路内蔵蓋体とを備え、前記導波管路内蔵蓋体は、樹脂製とするとともに、この導波管路内蔵蓋体に形成された前記導波管路の内壁面、及び前記金属ブロックの凹部の底面を含む内壁面を金属コートしたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る半導体パッケージの第１の実施例を示す分解斜視図。
【図２】図１に例示した半導体パッケージの外観斜視図。
【図３】図１に例示した半導体パッケージの断面図。
【図４】本実施形態に係る半導体パッケージの第２の実施例を示す分解斜視図。
【図５】本実施形態に係る半導体パッケージの第３の実施例を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本実施形態に係る半導体パッケージを実施するための最良の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本実施形態に係る半導体パッケージの第１の実施例を示す分解斜視図であり、図２はその外観斜視図、図３は、図１中のＡ−Ａ’面及びＢ−Ｂ’面の断面図を例示している。ここに、図２（ｂ）は、後述する蓋体１５を外した、半導体パッケージ内部の上方からの外観をモデル化して例示した斜視図であり、図２（ｃ）は、下方からの外観を例示した斜視図である。また、図３（ａ）は図１中のＡ−Ａ’面の断面図、図３（ｂ）は貫通孔１１ａと線路基板１４との接続部分の拡大図、図３（ｃ）は図１中のＢ−Ｂ’面の断面図、図（ｄ）は蓋体１５と線路基板１４との接続部分の拡大図である。なお、いずれの図においても、半導体パッケージ内には、半導体装置１３が収容されている場合を例示している。
【００１４】
図１〜図３に例示したように、この半導体パッケージ１は、第１の金属プレートとしての導波管インターフェイス金属プレート１１、第２の金属プレートとしてのチップマウント金属プレート１２、半導体装置１３、線路基板１４、及び蓋体１５から構成されている。
【００１５】
導波管インターフェイス金属プレート１１は、例えば銅やアルミニウム、またはそれらを含む合金等からなる、平板状に形成された金属板である。この導波管インターフェイス金属プレート１１には、この半導体パッケージ１に接続される導波管の断面形状に対応した２つの貫通孔１１ａ（１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２））が、離間して形成されている。これら貫通孔１１ａの開口下側部分は、この半導体パッケージ１と外部とを接続する信号の接続端であり、例えば信号入出力のためのミリ波帯用の導波管（図示せず）が接続されるとともに、導波管が接続された場合には、これらの貫通孔１１ａは、接続された導波管の管路の一部となる。
【００１６】
導波管インターフェイス金属プレート１１の上面側の、２つの貫通孔１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２）の間には、チップマウント金属プレート１２が載置されている。チップマウント金属プレート１２の下面側は、導波管インターフェイス金属プレート１１に密着して固定されており、また、その上面側には、この半導体パッケージ１に収容する半導体装置等の実装領域１２ａを備えている。本実施例では、この実装領域１２ａに、半導体装置１３が実装されている場合を例示している。このチップマウント金属プレート１２は、例えば銅等、良好な熱伝導性を有する金属からなる、平板状の金属板であり、半導体装置１３からの発熱を導波管インターフェイス金属プレート１１の方向に伝導する、良好な放熱経路となる。
【００１７】
さらに、導波管インターフェイス金属プレート１１の上面側のチップマウント金属プレート１２に隣接した領域には、信号の伝送線路として、平板状の誘電体を挟み、上面に信号側導体１４ａと下面に接地側導体１４ｂとが形成された線路基板１４が、２つの貫通孔１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２）の開口面を覆うように載置・固定されている。
【００１８】
上記した信号線路側導体１４ａ及び接地側導体１４ｂによって形成される伝送線路は、この半導体パッケージ１の入出力信号接続端となる２つの貫通孔１１ａのそれぞれと半導体装置１３との間を接続する信号伝送路となる。ここで、この線路基板１４において、信号線路側導体１４ａは、信号の線路波長の１／４に相当する長さ分だけ、貫通孔１１ａの開口面に重なるように延伸部１４ｄが形成されているが、この部位については、図３（ｂ）を参照して後段で詳述する。
【００１９】
なお、接地側導体１４ｂは、その全体を面状に形成し、導波管インターフェイス金属プレート１１との間をこの面全体で接触・固定しても良い。
【００２０】
さらに、蓋体１５が、貫通孔１１ａ、チップマウント金属プレート１２を上方から一体に覆うように、線路基板１４上に載置される。その外観形状は、線路基板１４に載置されたときに、例えば、その側壁面が所定の高さに形成された箱型である。
【００２１】
この蓋体１５の下面側で、線路基板１４に載置されたときに貫通孔１１ａの開口面に対応する位置には、線路基板１４上の延伸部１４ｄを挟んで貫通孔１１ａを上方に延長するように、蓋体１５の外壁と内部の仕切り壁とによって貫通孔１１ａの開口面と同一の形状に仕切られた空間１５ａが形成されている。その空間１５ａの上壁面１５ｄまでの高さは、挟み込まれた線路基板１４の信号線路側導体１４ａから、接続される信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とするとともに、内壁面１５ｂは、全面金属コートされていて、その導波管の端部をなす。
【００２２】
また、同じくこの蓋体１５の下面側で、仕切られた空間１５ａ（＃１）及び１５ａ（＃２）以外の空間１５ｃは、半導体装置１３や線路基板１４の一部等が収容される空間となっている。そして、この蓋体１５の材料は、例えばプラスチック等の軽量な樹脂を用いており、蓋体１５を含め、この半導体パッケージ１全体を軽量化している。
【００２３】
上記した貫通孔１１ａから線路基板１４を挟み、蓋体１５の下側からその内部上方に向けて形成された空間１５ａからなる構造は、接続される導波管と線路基板１４に形成された伝送線路との間の信号伝送を相互に変換する変換部分を形成しており、本実施例では、２つの貫通孔１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２）のそれぞれに対応させて、同様に形成された２つの変換部分を備えている。この変換部分の構造を拡大して図３（ｂ）に例示する。
【００２４】
図３（ｂ）は、図３（ａ）において貫通孔１１ａ（＃２）側（図２中の左側）に接続される導波管と線路基板１４との変換部分の構造を拡大して例示した断面図である。この図３（ｂ）において、導波管（図示せず）は、貫通孔１１ａの開口下側から接続される。上述の通り、貫通孔１１ａ（＃２）の上方には、チップマウント金属プレート１２上に載置された線路基板１４（＃２）が、開口面を塞ぐように張り出しており、この線路基板１４には、信号線路側導体１４ａが、信号の線路波長の１／４に相当する長さＬだけ、貫通孔１１ａの開口面に重なるように延伸された延伸部１４ｄが形成されている。さらに、この延伸部１４ｄを挟んでその上方には、上壁面１５ｄ（＃２）までの高さＨを、接続される信号の管内波長の１／４に相当する距離とした空間１５ａ（＃２）が形成されている。
【００２５】
そして、この空間１５ａ（＃２）の内壁面１５ｂ（＃２）には、全面に金属コートが施されている。その材料としては、例えば金、または銀等を用いることができる。このように金属コートを施すことによって、接続される導波管の端部となるこの空間１５ａ（＃２）の内壁面を表面粗さの少ない平面に仕上げることができ、この変換部分における信号の損失を低下することができる。なお、この変換部分の構造は、例えばバックショート構造と呼ばれることがあり、また、上壁面１５ｄは、例えば短絡面、あるいはバックショートと称されることがある。
【００２６】
上述のように構成された、本実施例の半導体パッケージ１においては、導波管とのインターフェイスを備えていることから、半導体装置１３として、例えば電力増幅用の半導体能動素子等を含んだ、比較的発熱量の多い半導体装置等が収容される場合がある。このように半導体装置１３からの発熱量が多い場合でも、半導体装置１３は、良好な熱伝導性を有する金属からなる、チップマウント金属プレート１２の上面の実装領域１２ａに実装されているので、このチップマウント金属プレート１２が、その下側の導波管インターフェイス金属プレート１１への良好な放熱経路となり、半導体装置１３からの安定した放熱経路が確保される。従って、半導体装置にとって十分な放熱特性を持たせることができる。
【００２７】
また、蓋体１５は、貫通孔１１ａ、チップマウント金属プレート１２、半導体装置１３、及び線路基板１４の全体を上方から一体に覆うとともに、その下面内側には、２つの仕切られた空間１５ａ（＃１）及び１５ａ（＃２）を仕切るための仕切り壁が形成される。このような形状・構造の蓋体１５は、例えば金属材料を用いて鋳型により製造すると、軽量化は困難である上、内壁面１５ｂの表面粗さを抑えることが難しいため、上記した導波管−線路基板１４の変換部分における信号の損失が増加してしまう。本実施例では、蓋体１５の材料にプラスチック等の樹脂を用いているので、大いに軽量化することができる上、鋳型による製作を容易にしている。さらに空間１５ａの内壁面１５ｂには金属コーティングを施すことによって、表面粗さの少ない滑らかな平面に仕上げ、変換部分の低損失化を図っている。
【００２８】
以上説明したように、本実施例によれば、十分な放熱特性を維持し、信号の伝送損失を増加させることなく、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得ることができる。
【実施例２】
【００２９】
図４は、本実施形態に係る半導体パッケージの第２の実施例を示す分解斜視図である。この図４では、半導体パッケージの上方からの外観を、要部については透視的にモデル化して例示しており、半導体パッケージ内には、半導体装置４３が収容されている場合を例示している。図４に例示したように、この半導体パッケージ２は、金属ブロックとしての導波管内蔵金属ブロック４１、金属プレートとしてのチップマウント金属プレート４２、半導体装置４３、線路基板４４、及び蓋体としてのバックショート内蔵蓋体４５から構成されている。
【００３０】
導波管内蔵金属ブロック４１は、例えば銅やアルミニウム、またはそれらを含む合金等からなる金属ブロックであり、本実施例においては、その外観形状は直方体とし、各面は平面であるものとしている。この金属ブロックの内部には２つの独立な導波管４１ａ（４１ａ（＃１）及び４１ａ（＃２））が離間して形成されている。そして、これら導波管の一端側の開口部４１ｂ（＃１）及び４１ｂ（＃２）は、この直方体形状の同一の平面４１ｃ（以下、露出平面４１ｃと表す）に露出している。
【００３１】
露出平面４１ｃ上の、２つの導波管の開口部４１ｂ（＃１）及び４１ｂ（＃２）の間には、銅等の良好な熱伝導性を有する金属からなる、平板状のチップマウント金属プレート４２が載置されている。その下面は、露出平面４１ｃに接着・固定されるとともに、上面側には、この半導体パッケージ２に収納する半導体装置等の実装領域（図示せず）を備えている。図４に示した事例では、このチップマウント金属プレート４２に半導体装置４３が実装されている場合を例示している。そして、このチップマウント金属プレート４２は、半導体装置４３からの発熱を導波管内蔵金属ブロック４１の方向に伝導する、良好な放熱経路となる。
【００３２】
さらに、露出平面４１ｃ上には、チップマウント金属プレート４２を囲む開口４４ａを持ち、２つの導波管の開口部４１ｂ（＃１）及び４１ｂ（＃２）をともに上方から塞ぐ形状の線路基板４４が載置されている。この線路基板４４には、２つの導波管４１ａ（＃１）及び４１ａ（＃２）のそれぞれと半導体装置４３との間の信号伝送経路となる、２つの伝送線路４４ｂ（＃１）及び４４ｂ（＃２）が形成されている。これらの伝送線路４４ｂは、本実施例ではいずれも誘電体基板を挟んで、例えば上面側の信号側導体と、下面側の接地側導体とからなり、下面側の接地導体は、露出平面４１ｃに接着されているものとしている。
【００３３】
また、この線路基板４４の、２つの導波管の開口部４１ｂの上面に対応した部位４４ｃ（＃１）及び４４ｃ（＃２）には、上記した実施例１において詳述したバックショート構造をなすように、伝送線路４４ｂの信号側導体が、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さ分、部位４４ｃ上にそれぞれ張り出した延伸部４４ｄ（＃１）及び４４ｄ（＃２）が形成されるとともに、接地側導体は、開口部４１ｂの形状に合わせて除去されている。
【００３４】
さらに、線路基板４４を上方から覆うように、樹脂製のバックショート内蔵蓋体４５が線路基板４４に載置され、接着される。本実施例では、このバックショート内蔵蓋体４５の外観形状は、線路基板に載置された状態で直方体としている。
【００３５】
また、実施例１において詳述したバックショート構造をなすように、このバックショート内蔵蓋体４５下側で２つの導波管の開口部４１ｂに対応した部位、すなわち線路基板上の部位４４ｃに対応した部位には、上方に向けて、開口部４１ｂの形状と同一の形状に仕切られた２つの空間４５ａ（＃１）及び４５ａ（＃２）が形成されており、その上壁面４５ｂ（＃１）及び４５ｂ（＃２）までの高さは、線路基板上の信号側導体の延伸部４４ｄから、信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離としている。これら空間４５ａの内壁面は、全面金属コートされて導波管４１ａの端部をなすとともに、上壁面４５ｂをバックショートとしている。
【００３６】
金属コートの材料としては、金または銀等を用いることができる。このように金属コートを施すことによって、これら空間４５ａの内壁面の表面粗さを減らすことができ、バックショート構造部分での信号の損失を低下することができる。また、バックショート内蔵蓋体４５の材料は、例えばプラスチック等の軽量な樹脂を用いており、比較的体積を有するこのバックショート内蔵蓋体４５を含め、この半導体パッケージ２全体を軽量化している。
【００３７】
このように構成された、本実施例の半導体パッケージ２においても、第１の実施例と同様に、まず半導体装置４３からの発熱に対しては、チップマウント金属プレート４２を経由して導波管内蔵金属ブロック４１への良好な放熱経路が確保され、十分な放熱特性を持たせることができる。また、バックショート内蔵蓋体４５は、その材料にプラスチック等の樹脂を用いて軽量化し、かつ鋳型による製作も容易にし、さらに、バックショート構造をなす空間４５ａの内壁面に金属コーティングを施して表面粗さの少ない平面に仕上げ、信号損失の低下を図っている。
【００３８】
従って、本実施例においても、十分な放熱特性を維持し、信号の伝送損失を増加させることなく、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得ることができる。
【実施例３】
【００３９】
図５は、本実施形態に係る半導体パッケージの第３の実施例を示す分解斜視図である。この第３の実施例について、図４に示した第２の実施例の各部と同一の部分は同一の符号で示す。この第３の実施例が第２の実施例と異なる点は、各構成品を順次積層するようにして半導体パッケージとして一体化したときに、第２の実施例においては、最下層となる構成品は内部に導波管が形成された金属ブロックであり、最上層はバックショートを含む導波管の端部が形成された樹脂製の蓋体であるのに対し、第３の実施例においては、最下層となる構成品はバックショートを含む導波管の端部が形成された金属ブロックであり、最上層は内部に導波管が形成された樹脂製の蓋体としている。以下、第２の実施例と重複する部分は、簡略化して説明する。
【００４０】
図５においても、図４と同様に、半導体パッケージの上方からの外観を、要部については透視的にモデル化して例示しており、半導体パッケージ内には、半導体装置４３が収容されている場合を例示している。図５に例示したように、この半導体パッケージ３は、金属ブロックとしてのバックショート内蔵金属ブロック５１、金属プレートとしてのチップマウント金属プレート４２、半導体装置４３、線路基板４４、及び蓋体としての導波管路内蔵蓋体５５から構成されている。
【００４１】
バックショート内蔵金属ブロック５１は、例えば銅やアルミニウム、またはそれらを含む合金等からなり、本実施例では、その外観形状は直方体とし、各面は平面であるものとしている。そのいずれかの平面には、導波管の開口形状に掘りこまれた２つの凹部５１ａ（５１ａ（＃１）及び５１ａ（＃２））が離間して形成されている。そして、これら凹部５１ａの底面５１ｂまでの深さは、伝送する信号の導波管管内波長の１／４波長に相当する深さとしている。また、これら凹部５１ａの内壁面は、底面５１ｂを含め、金または銀を材料とした金属コートが施されている。なお、これらの凹部５１ａは、導波管の端部として、また底面５１ｂはバックショートとして、上述したバックショート構造の一部をなしている。
【００４２】
２つの凹部５１ａ（＃１）及び５１ａ（＃２）の間の平面上には、チップマウント金属プレート４２が載置・固定されるとともに、その上面側に設けられた半導体装置等の実装領域には、半導体装置４３が実装される。このチップマウント金属プレート４２は、銅等の良好な熱伝導性を有する金属を用いて形成されており、半導体装置４３からの発熱をバックショート内蔵金属ブロック５１の方向に伝導する、良好な放熱経路となる。
【００４３】
また、２つの凹部５１ａ（＃１）及び５１ａ（＃２）が形成されたバックショート内蔵金属ブロック５１の平面上には、線路基板４４が載置されている。この線路基板４４は、上述した第２の実施例と同様に形成されているので、詳細な説明は省略する。ただし、この線路基板４４内の部位４４ｃの基板内での位置は、バックショート内蔵金属ブロック５１に形成された２つの凹部５１ａに対応した位置に相当し、凹部５１ａと一体となって、伝送線路と導波管との間の信号接続を変換するバックショート構造をなす。
【００４４】
さらに、線路基板４４を上方から覆うように、外形が直方体ブロック形状の、樹脂製の導波管路内蔵蓋体５５が線路基板４４に載置され、接着される。この導波管路内蔵蓋体５５の内部には、２つの導波管路５５ａ（＃１）及び５５ａ（＃２）が形成されており、それらの開口部の一端５５ｂ（＃１）及び５５ｂ（＃２）は、バックショート構造をなす線路基板４４内の部位４４ｃ（＃１）及び４４ｃ（＃２）のそれぞれに対応した位置に設けられている。この導波管路内蔵蓋体５５は、例えばプラスチック等の樹脂を用いて軽量化が図られているため、導波管路５５ａの内壁面はすべて、金または銀を材料とした金属コートが施されて表面粗さの少ない平滑な面に仕上げられ、導波管として機能する。
【００４５】
このように構成された、本実施例の半導体パッケージ３においても、上述した第２の実施例と同様に、半導体装置４３からの発熱に対しては、バックショート内蔵金属ブロック５１への良好な放熱経路が確保され、また、導波管路内蔵蓋体５５は、樹脂製とすることで軽量化かつ製作の簡易化が図られ、さらには、バックショート構造をなす凹部５１ａの内壁面、及び導波管路５５ａの内壁面にすべて金属コーティングを施して表面粗さの少ない平面に仕上げることによって信号損失の低下が図られている。従って、本実施例においても、十分な放熱特性を維持し、信号の伝送損失を増加させることなく、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得ることができる。
【００４６】
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１、２、３  半導体パッケージ
１１  導波管インターフェイス金属プレート
１２、４２  チップマウント金属プレート
１３、４３  半導体装置
１４、４４  線路基板
１５  蓋体
４１  導波管内蔵金属ブロック
４５  バックショート内蔵蓋体
５１  バックショート内蔵金属ブロック
５５  導波管路内蔵蓋体
【図１】
2015126025.tif 000003
【図２】
2015126025.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015126025.tif 000006
【図５】
2015126025.tif 000007