(57)【要約】  【課題】  高周波特性を向上させることが可能な素子収納用パッケージ、並びに実装構造体を提供することを目的とする。  【解決手段】  素子収納用パッケージ２は、上面に素子３の実装領域Ｒを有する基板５と、基板５上であって実装領域Ｒの外周に沿って設けられた、一部に基板５の上面に平行に沿った貫通孔Ｈを有する枠体６と、貫通孔Ｈに設けられ、枠体６の内外に延在された、上面に枠体６の内外に沿って引き延ばされた信号線７１を有する入出力端子７と、枠体６外の信号線７１上に設けられたリード端子８と、基板５上で枠体６にて囲まれる領域に、入出力端子７と間を空けて設けられ、上面に配線導体９１を有する配線基板９と、信号線７１と配線導体９１を電気的に接続する第１ボンディングワイヤ１０と、信号線７１と配線導体９１を電気的に接続するとともに、平面視して第１ボンディングワイヤ１０上に第１ボンディングワイヤ１０と重なる第２ボンディングワイヤ１１とを備えている。【選択図】図２
2015002206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に素子の実装領域を有する基板と、
前記基板上であって前記実装領域の外周に沿って設けられた、一部に前記基板の上面に平行に沿った貫通孔を有する枠体と、
前記貫通孔に設けられ、前記枠体の内外に延在された、上面に枠体の内外に沿って引き延ばされた信号線を有する入出力端子と、
前記枠体外の前記信号線上に設けられたリード端子と、
前記基板上で前記枠体にて囲まれる領域に、前記入出力端子と間を空けて設けられ、上面に配線導体を有する配線基板と、
前記信号線と前記配線導体を電気的に接続する第１ボンディングワイヤと、
前記信号線と前記配線導体を電気的に接続するとともに、平面視して前記第１ボンディングワイヤ上に前記第１ボンディングワイヤと重なる第２ボンディングワイヤとを備えたことを特徴とする素子収納用パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の素子収納用パッケージであって、
前記信号線および前記配線導体は直線状であって、前記信号線および前記配線導体は、平面視して仮想直線上に配置されていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
【請求項３】
請求項２に記載の素子収納用パッケージであって、
前記仮想直線上に、前記第１ボンディングワイヤおよび前記第２ボンディングワイヤが配置されていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の素子収納用パッケージであって、
前記入出力端子は上面に前記信号線と間を空けて形成されたグランド層を有し、前記配線基板は上面に前記配線導体と間を空けて形成された接地導体を有し、
前記グランド層と前記接地導体は、複数の接地ボンディングワイヤを介して電気的に接続されていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の素子収納用パッケージと、
前記素子収納用パッケージの前記実装領域に設けられた、前記配線基板の前記配線導体と電気的に接続された素子と、
前記素子収納用パッケージ上に前記素子を覆うように設けられた蓋体とを備えたことを特徴とする実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子収納用パッケージ、並びにその素子収納用パッケージを用いる実装構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高周波信号で作動する半導体素子を収納するための素子収納用パッケージが知られている（下記、特許文献１参照）。素子収納用パッケージは、基板と、基板上に設けられた枠体と、枠体を貫通し枠体の内外を電気的に接続する入出力端子と、枠体外に位置する入出力端子の一部に接続されたリード端子とを備えている。なお、入出力端子には、枠体の内外に延在するように、リード端子と電気的に接続される信号線路が設けられている。また、信号線と枠体内のサブマウント基板とをボンディングワイヤを介して電気的に接続する技術が提案されている（下記、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２３７３１号公報
【特許文献２】特開２００３−８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、入出力端子は、外部の電子機器とインピーダンス整合を図って、パッケージ内に高周波信号を流すものである。インピーダンス整合は、入出力端子の枠体外および枠体内の両方で出力インピーダンスと入力インピーダンスを等しく設計し、電気信号を効率的に伝送するものであって、特に高周波信号を伝送する場合は入出力端子における微細な配線パターン設計が必要となる。また、インピーダンス整合では、特に高周波信号を伝送する場合は入出力端子とサブマウント基板等との間に接続されるボンディングワイヤでも重要性が増してきている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、入出力端子とサブマウント基板等との間に接続されるボンディングワイヤにおける高周波特性を向上させることが可能な素子収納用パッケージ、並びにその素子収納用パッケージを用いる実装構造体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】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージは、上面に素子の実装領域を有する基板と、前記基板上であって前記実装領域の外周に沿って設けられた、一部に前記基板の上面に平行に沿った貫通孔を有する枠体と、前記貫通孔に設けられ、前記枠体の内外に延在された、上面に枠体の内外に沿って引き延ばされた信号線を有する入出力端子と、前記枠体外の前記信号線上に設けられたリード端子と、前記基板上で前記枠体にて囲まれる領域に、前記入出力端子と間を空けて設けられ、上面に配線導体を有する配線基板と、前記信号線と前記配線導体を電気的に接続する第１ボンディングワイヤと、前記信号線と前記配線導体を電気的に接続するとともに、平面視して前記第１ボンディングワイヤ上に前記第１ボンディングワイヤと重なる第２ボンディングワイヤとを備えたことを特徴とする素子収納用パッケージ。
【０００７】
また、本発明の一実施形態に係る実装構造体は、前記素子収納用パッケージと、前記素子収納用パッケージの前記実装領域に設けられた、前記配線基板の前記配線導体と電気的
に接続された素子と、前記素子収納用パッケージ上に前記素子を覆うように設けられた蓋体とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高周波特性を向上させることが可能な素子収納用パッケージ、並びにその素子収納用パッケージを用いる実装構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る実装構造体の概観斜視図であって、蓋体を取り外した状態を示している。
【図２】入出力端子と配線基板とをボンディングワイヤを介して電気的に接続した状態を示す外観斜視図である。
【図３】入出力端子の一部と配線基板とをボンディングワイヤを介して電気的に接続した状態を示す外観斜視図である。
【図４】入出力端子の一部と配線基板とを第１ボンディングワイヤおよび第２ボンディングワイヤを介して電気的に接続した状態を示す側面図である。
【図５】入出力端子の一部と配線基板とを第１ボンディングワイヤおよび第２ボンディングワイヤを介して電気的に接続した状態を示す上面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る実装構造体の周波数特性を示したシミュレーション結果のグラフである。
【図７】一変形例に係る実装構造体の概観斜視図であって、蓋体を取り外した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る素子収納用パッケージおよび実装構造体の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものである。
【００１１】
＜実装構造体の構成＞
図１は、本実施形態に係る実装構造体を示す概観斜視図であって、蓋体を取り外した状態を示している。図２は、入出力端子と配線基板との間のボンディングワイヤの接続状態を示した外観斜視図である。図３は、図２において、入出力端子の上面の信号線を示した外観斜視図である。図４は、図３において、入出力端子と配線基板との間のボンディングワイヤの接続状態を示した側面図である。図５は、入出力端子と配線基板との間のボンディングワイヤの接続状態を示した上面図である。
【００１２】
実装構造体１は、テレビ等の家電機器、携帯電話またはコンピュータ機器等の電子機器に用いるものである。特に、マイクロ波、ミリ波等の高周波で用いられる電子機器の高周波用電子部品に用いられる。実装構造体１は、素子収納用パッケージ２と、素子収納用パッケージ２の実装領域Ｒに設けられた素子３と、素子収納用パッケージ２上に素子３を覆うように設けられた蓋体４とを備えている。素子収納用パッケージ２は、例えば、半導体素子、光半導体素子、トランジスタ、ダイオードまたはサイリスタ等の能動素子、あるいは抵抗器、コンデンサ、太陽電池、圧電素子、水晶振動子またはセラミック発振子等の受動素子からなる素子３を実装するものである。なお、素子３は、能動素子または受動素子のいずれか一つ、あるいはこれらを複数組み合わせたものである。また、素子３は、基板５上に台座等を介して実装したものであってもよい。
【００１３】
素子収納用パッケージ２は、上面に素子３の実装領域Ｒを有する基板５と、基板５上であって実装領域Ｒの外周に沿って設けられた、一部に基板５の上面に平行に沿った貫通孔Ｈを有する枠体６と、貫通孔Ｈに設けられ、枠体６の内外に延在された、上面に枠体６の内外に沿って引き延ばされた信号線７１を有する入出力端子７と、枠体６外の信号線７１
上に設けられたリード端子８と、基板５上で枠体６にて囲まれる領域に、入出力端子７と間を空けて設けられ、上面に配線導体９１を有する配線基板９と、信号線７１と配線導体９１を電気的に接続する第１ボンディングワイヤ１０と、信号線７１と配線導体９１を電気的に接続するとともに、平面視して第１ボンディングワイヤ１０上に第１ボンディングワイヤ１０と重なる第２ボンディングワイヤ１１とを備えている。なお、配線基板９は、いわゆるサブマウント基板として用いられる。
【００１４】
基板５は、平面視したとき四角形状に形成された部材である。また、基板５の外縁には、複数の切欠きが形成されている。切欠きは、ボルトや螺子をとめる箇所である。ボルトや螺子を用いて、外部基板に基板５を固定するのに、切欠きにボルトや螺子をひっかけることができる。なお、本実施形態では、基板５の外縁に切欠きを設けたが、切欠きに代えて貫通孔であってもよい。
【００１５】
基板５は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金から成る。基板５は、熱伝導率を良好にして、実装領域Ｒに実装した素子３から発生する熱を効率良く基板５を介して外部に放散させる機能を備えている。なお、基板５の熱伝導率は、例えば、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。基板５の熱膨張係数は、例えば３×１０−６／Ｋ以上２８×１０−６／Ｋ以下に設定されている。
【００１６】
また、基板５は、溶融した金属材料を型枠に鋳込んで固化させたインゴットに対して、従来周知の圧延加工または打ち抜き加工等の金属加工法を用いることで、所定形状に製作される。なお、基板５の一辺の長さは、例えば、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。また、基板５の厚みは、例えば、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されている。
【００１７】
また、基板５の表面は、酸化腐食の防止または実装領域Ｒに素子３を半田付けしやすくするために、電気めっき法または無電解めっき法を用いて、ニッケルまたは金等の鍍金層が形成されている。基板５の実装領域Ｒは、基板５の上面に枠体６を接続したときに、枠体６と接続されない領域である。なお、本実施形態では、基板５の形状を四角形状としているが、素子３を実装することが可能であれば、四角形状に限られず、多角形状または楕円形状等であってもよい。
【００１８】
枠体６は、基板５の実装領域Ｒの外周に沿って接続され、実装領域Ｒに実装する素子３を外部から保護するための部材である。また、枠体６は、側面の一部に入出力端子７を設ける貫通孔Ｈが形成されている。貫通孔Ｈは、矩形状であって、入出力端子７を嵌め合わせることが可能な大きさに設定されている。枠体６は、ろう材を介して基板５にろう付けされる。なお、ろう材は、例えば、銀、銅、金、アルミ二ウムまたはマグネシウム等からなり、ニッケル、カドミウムまたは燐等の添加物を含有させてもよい。
【００１９】
また、枠体６は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金から成る。枠体６は、実装領域Ｒに素子３が実装されている状態で、素子３から発生する熱を効率良く枠体６の外部に発散させる機能を備えている。なお、枠体６の熱伝導率は、例えば、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。枠体６の熱膨張係数は、例えば３×１０−６／Ｋ以上２８×１０−６／Ｋ以下に設定されている。
【００２０】
枠体６上には、実装領域Ｒに素子３が実装された状態で、蓋体４が設けられる。蓋体４は、基板５と枠体６とで囲まれる空間を封止する機能を備えている。蓋体４は、素子収納用パッケージ２上に素子３を覆うように設けられる。蓋体４は、例えばろう材を介して枠体６上にろう付けされたり、シーム溶接等によって接合されたりする。蓋体４は、例えば
、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金から成る。蓋体４を金属材料から構成することで、枠体６内を電磁シールドすることができるとともに、実装構造体１を気密に封止することができる。なお、枠体６の一部に、光透過性レンズや光ファイバー等を別途設けて、光信号を電気信号に変換可能な構造とし、光通信装置等に用いられる実装構造体１としてもよい。
【００２１】
ここで、入出力端子７について説明する。貫通孔Ｈに設けられる入出力端子７は、枠体６の内外に延在される矩形状の第１誘電体層７２と、第１誘電体層７２上に第１誘電体層７２の一端から他端にかけて設けられた信号線７１と、第１誘電体層７２上に信号線７１の両端を露出するように設けられた第２誘電体層７３とを備えている。また、入出力端子７は、第１誘電体層７２の上面の一部、第１誘電体層７２の側面、第１誘電体層７２の下面、第２誘電体層７３の上面および第２誘電体層７３の側面にグランド層７４が形成されている。ここでは、信号線７１とグランド層７４がペアで、高周波伝送線路として機能する。
【００２２】
信号線７１は、直線状であって、所定の電気信号を伝達する機能を備えている。信号線７１は、例えば、マイクロストリップ線路またはコプレーナ線路として用いる。信号線７１は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、マンガンまたはクロム等の金属材料からなる。信号線７１の線路幅は、信号線７１に伝わる信号の波長の４分の１以下であって、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に設定されている。また、信号線７１の線路長は、例えば０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定されている。
【００２３】
グランド層７４は、入出力端子７の上面に信号線７１と間を空けて形成されている。グランド層７４は、信号線７１の両側に入出力端子７の上面を露出させて、信号線７１を間に挟むように形成されている。そして、信号線７１とグランド層７４は、電気的に絶縁している。グランド層７４は、共通の電位、例えばアース電位にする機能を備えている。グランド層７４は、アース電位とした場合、信号線７１の高周波信号に基づいて発生する電界を遮蔽することができる。なお、グランド層７４は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、タングステン、モリブデン、マンガンまたはクロム等の金属材料からなる。
【００２４】
第１誘電体層７２および第２誘電体層７３は、絶縁性の基板であって、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは窒化珪素等の無機材料、あるいはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂またはエチレン樹脂等の有機材料、あるいはアルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、第１誘電体層７２および第２誘電体層７３のそれぞれの厚みは、信号線７１に伝わる信号の波長の２分の１以下であって、例えば、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定されている。また、第１誘電体層７２または第２誘電体層７３は、矩形状であって、例えば一辺の長さが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定されている。第２誘電体層７３は、信号線７１の両端を露出するために、第１誘電体層７２よりも小さく形成されている。第１誘電体層７２および第２誘電体層７３の熱膨張係数は、例えば４×１０−６／Ｋ以上１０×１０−６／Ｋ以下に設定されている。
【００２５】
配線基板９は、基板５上で枠体６にて囲まれる領域に、入出力端子７と隣接して配置されている。配線基板９は、入出力端子７と間を空けて設けられている。配線基板９と入出力端子７との間の長さは、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。そして、入出力端子７の信号線７１と配線基板９の配線導体９１とが第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１を介して電気的に接続されている。第１ボンディングワイヤ１０または第２ボンディングワイヤ１１は、例えば、銅、金またはアルミニウムからな
る。第１ボンディングワイヤ１１の配線長さは、０．４ｍｍ以上１ｍｍ以下であって、第２ボンディングワイヤ１１の配線長さは、０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下に設定されている。そして、第１ボンディングワイヤ１０と第２ボンディングワイヤ１１の配線長さの差は、第２ボンディングワイヤ１１の方が０．２ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下長くなるように設定されている。  また、配線基板９の配線導体９１は、直線状に形成されている。配線導体９１は、例えば線路長が０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、線路幅が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に設定されている。配線導体９１は、信号線７１と同様に、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、マンガンまたはクロム等の金属材料からなる。そして、入出力端子７の信号線７１と配線基板９の配線導体９１は、図５に示すように、仮想直線Ａ上に位置している。信号線７１と配線導体９１が直線上に配置されることで、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１を介した、信号線７１から配線導体９１に至る信号線路のインピーダンスの変動を抑制することができる。
【００２６】
配線基板９は、配線基板９の上面に配線導体９１と間を空けて接地導体９２を有している。接地導体９２は、配線基板９の両側に配線基板９の上面を露出させて、配線導体９１を間に挟むように形成されている。そして、配線導体９１と接地導体９２は、電気的に絶縁している。接地導体９２は、グランド層７４と同様に、共通の電位、例えばアース電位にする機能を備えている。接地導体９２は、アース電位とした場合、配線導体９１の高周波信号に基づいて発生する電界を遮蔽することができる。なお、接地導体９２は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、タングステン、モリブデン、マンガンまたはクロム等の金属材料からなる。
【００２７】
配線基板９の接地導体９２と入出力端子７のグランド層７４は、複数の接地ボンディングワイヤ１２を介して電気的に接続されている。接地導体９２とグランド層７４とは、単数でなく複数の接地ボンディングワイヤ１２を介して電気的に接続されることで、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１と接地ボンディングワイヤ１２との間に発生する電界分布の広がりを抑えることができる。その結果、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１を介した、信号線７１から配線導体９１に至る信号線路における高周波信号の共振を抑制することができる。また、単数の接地ボンディングワイヤしか、両者を接続していない場合は、かかる単数の接地ボンディングワイヤが剥離すると、接地導体９２とグランド層７４とを同電位にすることができず、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１を介した、信号線７１から配線導体９１に至る信号線路のインピーダンスに変化が発生する虞があり、信号線７１と配線導体９１との間における周波数特性が悪化してしまう。そこで、複数の接地ボンディングワイヤ１２によって、接地導体９２とグランド層７４とを電気的に接続することで、両者を同電位に維持しやすくすることができ、信号線７１と配線導体９１との間の周波数特性を良好に維持することができる。
【００２８】
第１ボンディングワイヤ１０は、平面視して仮想直線Ａに重なって形成されている。第１ボンディングワイヤ１０は、信号線７１と配線導体９１との間の高周波信号を含む電気信号を通すものである。また、同様に、第２ボンディングワイヤ１１は、平面視して仮想直線Ａに重なって形成されている。第２ボンディングワイヤ１１は、第１ボンディングワイヤ１０を覆うように設けられている。第２ボンディングワイヤ１１も信号線７１と配線導体９１との間の高周波信号を含む電気信号を通すものである。第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１は、高周波信号に対応する電流が流れる。仮に、一本のボンディングワイヤによって信号線と配線導体とを電気的に接続した構造のものと比較して、一本に流れる電流を二本に分散させることができる。そして、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１の両方に電界を発生させることで、接地ボンディングワイヤ１２との間に生じる静電容量を増加させることができる。その結果、
ボンディングワイヤ部におけるインダクタンスに起因して大きくなるインピーダンスを小さくすることができ、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１における高周波信号の挿入損失や反射損失を抑制することができる。
【００２９】
また、一般的には、信号線７１と配線導体９１とを接続するボンディングワイヤは、一本であるが、仮に、二本のボンディングワイヤを並列に配置した場合と比較した場合は、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１を介して、直線上に信号線７１と配線導体９１を配置することで、信号線７１および配線導体９１の幅を狭くすることができる。その結果、信号線７１や配線導体９１を入出力端子７や配線基板９に高密度に設けることができ、信号線路の高密度化を実現することができる。
【００３０】
また、入出力端子７の上面と配線基板９の上面は、図４に示すように、配線基板９の上面の高さ位置が入出力端子７の上面の高さ位置よりも高くなるように設定されている。配線基板９の上面を入出力端子７の上面よりも上方に位置させて、先にワイヤの先端を配線導体９１に接続して、後にワイヤの他端を信号線７１に接続する。これは、製造工程上ワイヤの他端を下方に引き延ばした方が、ワイヤの他端を上方に引き延ばすよりは、ワイヤが重力によって垂れ下がって、ワイヤが必要以上に長くなるのを抑制することができる。このようにして、両者をボンディングワイヤを介して電気的に接続することで、ボンディングワイヤの長さを短くすることができることから、ボンディングワイヤの長さに依存して生じるインピーダンスの変動を抑制することができる。仮に、３０Ｇｈｚの高周波数の電気信号を第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１に流すときは、一波長の長さが４．５６ｍｍとなる。そのため、第１ボンディングワイヤ１０と第２ボンディングワイヤ１１の長さの差が、０．４５ｍｍ以下の場合は、両者の信号が合成されても、波長のずれが十分の一以下となり、そのずれを無視してもインピーダンスの変動に与える影響を小さくすることができる。
【００３１】
図６は、本実施形態に係る実装構造体１の周波数特性（Ｓパラメータ）（反射損失：Return Loss”S11”、透過損失：Insertion Loss”S21”）のシミュレーション結果を示したグラフである。本実施形態の周波数特性のうち反射損失が実線で、比較例の周波数特性のうち反射損失が点線で示している。さらに、本実施形態の周波数特性のうち透過損失が長破線で、比較例の周波数特性のうち透過損失が破線で示している。なお、本実施形態は、２本のボンディングワイヤ（第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１）を用いた構造であって、比較例は、１本のボンディングワイヤのみの構造である。反射損失は、周波数が０ＧＨｚから高周波数になるにつれて、反射損失が０ｄＢに近づく。また、透過損失は、周波数が０ＧＨｚで０ｄＢであるが、高周波数になるにつれて、徐々に０ｄＢからのずれが大きくなる。そして、透過損失が急に０ｄＢから大きくずれ始める周波数が、所謂共振周波数である。
【００３２】
図６のシミュレーション結果の条件は、信号線７１の配線長さが０．５ｍｍ、信号線７１の配線基板９側の一端の幅が０．１５ｍｍ、多端の幅が０．１ｍｍ、配線導体９１の配線長さが０．３７５ｍｍ、配線導体９１の幅が０．１ｍｍ、信号線７１と配線導体９１の間が０．０８５ｍｍ、第１ワイヤボンディング１０の配線長さが０．４４ｍｍ、第２ワイヤボンディング１１の配線長さが０．７１ｍｍと仮定したものを用いている。なお、比較例は、第２ボンディングワイヤ１１がなく、第１ボンディングワイヤ１０のみの構造としている。
【００３３】
図６に示すように、比較例（１本のボンディングワイヤのみ）では、反射損失が３０ＧＨｚで−１４ｄＢ程度になるが、本実施形態（２本のボンディングワイヤ）では、反射損失が３０ＧＨｚで−２１ｄＢ程度となり、２本のボンディングワイヤを用いた方が、反射損失をマイナス方向に変化させることができ、反射損失を改善することができる。また、
同様に、比較例（１本のボンディングワイヤのみ）では、透過損失が４０ＧＨｚで既に−１３ｄＢ程度になるが、本実施形態（２本のボンディングワイヤ）では、透過損失が４０ＧＨｚで−９ｄＢ程度となり、２本のボンディングワイヤを用いた方が透過損失が４０ＧＨｚでも０ｄＢから大きく離れない。このように、２本のボンディングワイヤを用いた方が、周波数が大きくなっても、０ｄＢから大きく離れないようにすることができ、透過損失についても改善することができる。そして、本実施形態に係る実装構造体１は、高周波数帯において、共振周波数をより高周波側に移動させて、共振周波数を高くすることができ、周波数特性を良好にすることができる。
【００３４】
リード端子８は、枠体６外に位置する信号線７１の一端に接続される。リード端子８は、外部の電子機器等と素子３とを電気的に接続するための部材である。リード端子８は、ろう材や半田等の導電性部材を介して、信号線７１と電気的に接続される。なお、リード端子８は、導電材料からなり、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金から成る。
【００３５】
リード端子８は、矩形状であって、一辺の長さが例えば２ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。また、リード端子８は、上下方向の厚みが例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。なお、リード端子８の枠体６から遠ざかる一端は上下に折れ曲がって、外部の基板に接続しやすい形状になっていても構わない。そして、リード端子８を外部の基板に対して、平坦に実装することができる。そして、素子収納用パッケージ２は、外部の基板に対して固定する面積を増やしつつ、外部の基板に対して傾斜しないように接続することができる。その結果、素子収納用パッケージ２は、外部の基板に対して安定して強固に接続することができる。
【００３６】
素子収納用パッケージ２に、素子３を半田等のバンプを介して実装することで、実装構造体１を構成することができる。ＩＣまたはＬＳＩ等の半導体素子を実装する場合、半導体素子としては、例えば、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウムまたは炭化珪素等を用いることができる。なお、素子３は、ワイヤを介して枠体６内の配線基板９と電気的に接続される。
【００３７】
本実施形態に係る実装構造体１および素子収納用パッケージ２は、信号線７１と配線導体９１にかけて、平面視して第１ボンディングワイヤ１０と重なるようにして第２ボンディングワイヤ１１を設けることで、ボンディングワイヤ部におけるインダクタンスに起因して大きくなるインピーダンスを小さくすることができ、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１における高周波信号の挿入損失や反射損失を抑制することができる。その結果、高周波特性を向上させることが可能な素子収納用パッケージ、並びにその素子収納用パッケージを用いる実装構造体を提供することができる。
【００３８】
＜実装構造体の製造方法＞
ここで、図１に示す実装構造体１の製造方法を説明する。まず、基板５、枠体６、リード端子８のそれぞれを準備する。基板５、枠体６、リード端子８のそれぞれは、溶融した金属材料を型枠に鋳込んだ固化させたインゴットに対して、金属加工法を用いることで、所定形状に製作される。
【００３９】
次に、入出力端子７を準備する。ここでは、第１誘電体層７２および第２誘電体層７３の材料が、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体またはムライト質焼結体等の場合の、入出力端子７の作製方法について説明する。
【００４０】
入出力端子７は、第１誘電体層７２および第２誘電体層７３に対応するセラミックグリーンシートをそれぞれ準備する。セラミックグリーンシートは、泥漿状となったセラミック材料を所定形状に成型することで作製することができる。次に、セラミックグリーンシートに、例えばスクリーン印刷法を用いて、モリブデンやマンガンを含有した有機溶剤を塗布した金属ペーストからなる信号線７１やグランド層７４、基板５や枠体６に対して、接合面となるメタライズパターンを形成する。そして、入出力端子７は、複数のセラミックグリーンシートを積層したものを焼成した後、リード端子８をろう材を介して信号線７１に接合することで作製することができる。さらに、入出力端子７は、基板５や枠体６に対して、接合面となるメタライズパターンにろう材を用いて接続することができる。
【００４１】
そして、準備した枠体６の貫通孔Ｈに、入出力端子７をろう材を介して嵌めて接続する。その後、枠体６内に、入出力端子７の信号線７１と配線導体９１とが仮想直線Ａ上に位置するようにして配線基板９を実装する。このとき、配線基板９の配線導体９１が形成された面の高さ位置は、入出力端子７の信号線７１が形成された面の高さ位置よりも上方に位置している。さらに、入出力端子７の信号線７１と配線基板９の配線導体９１とを第１ボンディングワイヤ１０を介して電気的に接続する。次に、第１ボンディングワイヤ１０と重なるようにして、第２ボンディングワイヤ１１によって信号線７１と配線導体９１とを電気的に接続する。ここで、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１は、先にワイヤの先端を配線導体９１に接続して、後にワイヤの他端を信号線７１に接続する。ボンディングワイヤは、ワイヤで接続する両者の高さ位置を比較して、高所に位置する方と先に接続する。次に、低所に位置する方と接続する。そして、接地導体９２とグランド層７４とを接地ボンディングワイヤ１２を介して電気的に接続する。このようにして、素子収納用パッケージ２を作製することができる。次に、配線基板９に半田を介して素子３を実装し、素子３と配線基板９とを電気的に接続して、枠体６上に蓋体４をシーム溶接で設けることで、実装構造体１を作製することができる。
【００４２】
本発明は上述の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において種々の変更、改良等が可能である。以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る実装構造体および素子収納用パッケージのうち、本実施形態に係る実装構造体１および素子収納用パッケージ２と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。例えば、図７に示すように、一つの配線基板９が、一対の入出力端子７の間に配置されており、配線基板９が一対の入出力端子７のそれぞれと、第１ボンディングワイヤ１０および第２ボンディングワイヤ１１と接続される構造であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  実装構造体
２  素子収納用パッケージ
３  素子
４  蓋体
５  基板
６  枠体
７  入出力端子
７１  信号線
７２  第１誘電体層
７３  第２誘電体層
７４  グランド層
８  リード端子
９  配線基板
９１  配線導体
９２  接地導体
１０  第１ボンディングワイヤ
１１  第２ボンディングワイヤ
１２  接地ボンディングワイヤ
Ｒ  実装領域
Ｈ  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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【図７】
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