(57)【要約】【課題】同軸コネクタ部において良好な高周波特性が得られるとともに半導体素子を気密に封止して収納することができるものとすること。【解決手段】半導体素子収納用パッケージは、上面に半導体素子５の載置部２ａを有する基体２と、基体２の上面に載置部２ａを取り囲むように取着され、側部に外面から内面まで貫通した、外面側に大径部８ａおよび内面側に大径部８ａと同軸で連なる小径部８ｂを有する貫通孔８が形成されているとともに表面にめっき金属層９が形成された枠体３と、外周導体４ａの外周面が貫通孔８の大径部８ａの内周面にろう材６を介して接合される同軸コネクタ４とを具備し、貫通孔８は、大径部８ａの内周面のうちで小径部８ｂ側の端部を除く部位にめっき金属層９が形成されており、その端部から大径部８ａと小径部８ｂとの間の段差Ｔを経て段差Ｔ側の小径部８ｂの端までの部位がめっき金属層９の非形成部とされている。【選択図】  図１
2004247511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に半導体素子が載置される載置部を有する基体と、該基体の前記上面に前記載置部を取り囲むように取着され、側部に外面から内面まで貫通した、前記外面側に大径部および前記内面側に前記大径部と同軸で連なる小径部を有する貫通孔が形成されているとともに表面にめっき金属層が形成された枠体と、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の間に介在させた絶縁体から成り、前記外周導体の外周面が前記貫通孔の前記大径部の内周面にろう材を介して接合され、かつ前記中心導体が前記半導体素子に電気的に接続される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、前記貫通孔は、前記大径部の内周面のうちで前記小径部側の端部を除く部位に前記めっき金属層が形成されており、前記端部から前記大径部と前記小径部との間の段差を経て該段差側の前記小径部の端までの部位が前記めっき金属層の非形成部と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の前記中心導体に電気的に接続された半導体素子と、前記枠体の上面に取着された蓋体とを具備している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、光通信分野やマイクロ波通信、ミリ波通信等の分野で用いられる、高い周波数帯域で作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および半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光通信分野やマイクロ波通信、ミリ波通信等の分野で使用される、高周波数信号により作動する各種半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）を図５に示す。図５に示すように、パッケージ１０１は一般に、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属から成る基体１０２を有する。この基体１０２は、その上面にＬＤ（半導体レーザ）、ＰＤ（フォトダイオード）、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子１０５が載置用基台１０７を介して載置される載置部１０２ａを有する。そして、パッケージ１０１は、基体１０２と、鉄−ニッケル−コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成り、載置部１０２ａを取り囲むように基体１０２の上面に接合された枠体１０３とで主に構成されている。この枠体１０３は、基体１０２の上面に銀ろう等のろう材を介して接合されている。
【０００３】
枠体１０３は、その側部に設けられた貫通孔１０８に、半導体素子１０５と外部電気回路とを電気的に接続する絶縁端子である同軸コネクタ１０４が嵌着接合されている。この同軸コネクタ１０４は、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る筒状の外周導体１０４ａと、絶縁体１０４ｂと、中心導体１０４ｃとから成る。絶縁体１０４ｂとしては、ホウ珪酸ガラス等が外周導体１０４ａの内部に充填されて成る。また、中心導体１０４ｃは、絶縁体１０４ｂの中心軸部分に挿着され、パッケージ１０１の内外を導通させる機能を有する。さらに、外周導体１０４ａは、枠体１０３の側部に設けられた貫通孔１０８の内周面に金−錫合金半田等のろう材１０６で固定される。そして、同軸コネクタ１０４は、外部電気回路と半導体素子１０５とを電気的に接続する機能を有するとともにパッケージ１０１内部を気密に塞ぐ機能を有する。
【０００４】
なお、枠体１０３の貫通孔１０８は、枠体１０３の外面側に大径部１０８ａおよび内面側に大径部１０８ａと同軸で連なる小径部１０８ｂを有し、大径部１０８ａの内周面に、外周導体１０４ａの外周面がろう材１０６を介して接合されている。また、貫通孔１０８の内周面は、外周導体１０４ａの外周面とのろう付け性を良好とするために、その全面にニッケルや金等の金属から成るめっき金属層１０９が被着されている。
【０００５】
また、同軸コネクタ１０４と半導体素子１０５との電気的接続は、中心導体１０４ｃの枠体１０３内側に突出した一端と、載置部１０２ａ上に載置用基台１０７を載置してこの上に半導体素子１０５と回路基板１０７ａとを載置し、中心導体１０４ｃと回路基板１０７ａ表面に形成した配線導体１０７ｂとを金−錫合金半田等の低融点ろう材でろう付けし、配線導体１０７ｂと半導体素子１０５とをボンディングワイヤ等の導電性接続部材１１０を介して接続することにより行なわれる。または、載置部１０２ａに半導体素子１０５を直接載置固定し、中心導体１０４ｃと半導体素子１０５とを導電性接続部材１１０で接続することにより行なわれる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９４１６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージ１０１においては、枠体１０３の側部に形成された貫通孔１０８に同軸コネクタ１０４の外周導体１０４ａを半田等のろう材１０６によりろう付けする工程において、ろう材１０６がめっき金属層１０９表面を濡れ広がって貫通孔１０８の大径部１０８ａから小径部１０８ｂまで流れ込み易くなり、その場合、同軸コネクタ１０４の中心導体１０４ｃと小径部１０４ｃとの距離が変化して所定のエアギャップａの確保ができなくなるとともに、中心導体１０４ｃに対する接地性が不安定となり、良好な高周波特性が得られないという問題点を有していた。
【０００８】
また、ろう材１０６が貫通孔１０８の大径部１０８ａから小径部１０８ｂまで流れ込むのを防ぐために、ろう材１０６の量を少なくすると、同軸コネクタ１０４の外周導体１０４ａの外周面の全面にろう材１０６が付着しにくくなり、外周導体１０４ａの接地性が劣化して良好な高周波特性が得られなくなり、またパッケージの気密が不十分になるという問題点を有していた。
【０００９】
したがって、本発明は上記従来の技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、同軸コネクタにおいて良好な高周波特性が得られるとともに半導体素子を気密に封止して収納することができるパッケージおよび半導体装置を提供することにある。
【００１０】
【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、上面に半導体素子が載置される載置部を有する基体と、該基体の前記上面に前記載置部を取り囲むように取着され、側部に外面から内面まで貫通した、前記外面側に大径部および前記内面側に前記大径部と同軸で連なる小径部を有する貫通孔が形成されているとともに表面にめっき金属層が形成された枠体と、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の間に介在させた絶縁体から成り、前記外周導体の外周面が前記貫通孔の前記大径部の内周面にろう材を介して接合され、かつ前記中心導体が前記半導体素子に電気的に接続される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、前記貫通孔は、前記大径部の内周面のうちで前記小径部側の端部を除く部位に前記めっき金属層が形成されており、前記端部から前記大径部と前記小径部との間の段差を経て該段差側の前記小径部の端までの部位が前記めっき金属層の非形成部とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、貫通孔は、大径部の内周面のうちで小径部側の端部を除く部位にめっき金属層が形成されており、端部から大径部と小径部との間の段差を経て段差側の小径部の端までの部位がめっき金属層の非形成部とされていることから、枠体の貫通孔に同軸コネクタの外周導体をろう付けする際に、ろう材がめっき金属層の表面を濡れ広がって貫通孔の大径部から小径部まで流れ込むのを、大径部の内周面の小径部側の端部で効果的に防ぐことができる。その結果、同軸コネクタの中心導体と小径部との間のエアギャップを均一とすることができ、中心導体に対する接地性（接地電位部の同軸性）が確保されて、良好な高周波特性が得られる。
【００１２】
また、ろう材が貫通孔の大径部から小径部まで流れ込むのを防ぐためにその量を少なくする必要がないため、同軸コネクタの外周導体の外周面の全面のほとんどにろう材が付着するため、外周導体の接地性が良好になり良好な高周波特性が得られるとともに、十分な気密性が得られる。
【００１３】
さらに、ろう材は貫通孔の大径部と小径部との間の段差にも流れ込まないので、同軸コネクタを貫通孔の上記段差に隙間なく当接させて嵌着でき、高い位置精度で同軸コネクタを枠体に設置することができる。また、ろう材は貫通孔の内周面の大径部の小径部側の端部付近において裾野状の傾斜したメニスカスを形成するため、同軸コネクタの接合強度が向上することとなる。
【００１４】
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、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の前記中心導体に電気的に接続された半導体素子と、前記枠体の上面に取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体装置は、上記の構成により、良好な高周波特性および十分な気密性が得られる、高性能で高信頼性のものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は、本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図１において、２は基体、３は枠体、４は同軸コネクタであり、主にこれらで本発明のパッケージ１が構成される。また、５は半導体素子、６はろう材、７は載置用基台、７ａは回路基板、７ｂは配線導体、８は貫通孔、９はめっき金属層、１０はボンディングワイヤである。
【００１７】
なお、図１では、半導体素子５が載置部２ａに載置用基台７を介して載置されているが、半導体素子５が載置部２ａに直接載置されていてもよい。
【００１８】
本発明のパッケージは、上面に半導体素子５が載置される載置部２ａを有する基体２と、基体２の上面に載置部２ａを取り囲むように取着され、側部に外面から内面まで貫通した、外面側に大径部８ａおよび内面側に大径部８ａと同軸で連なる小径部８ｂを有する貫通孔８が形成されているとともに表面にめっき金属層９が形成された枠体３と、外周導体４ａおよびその中心軸に設置された中心導体４ｃならびにその間に介在させた絶縁体４ｂから成り、外周導体４ａの外周面が貫通孔８の大径部８ａの内周面にろう材６を介して接合され、かつ中心導体４ｃが半導体素子５に電気的に接続される同軸コネクタ４とを具備し、貫通孔８は、大径部８ａの内周面のうちで小径部８ｂ側の端部を除く部位にめっき金属層９が形成されており、その端部から大径部８ａと小径部８ｂとの間の段差Ｔを経て段差Ｔ側の小径部８ｂの端までの部位がめっき金属層９の非形成部とされている。
【００１９】
本発明における基体２は、半導体素子５を支持するための支持部材および半導体素子５が発生する熱を放散するための放熱板としての機能を有し、その上面の中央部に半導体素子５が載置用基台７を介して載置される載置部２ａを有している。この載置部２ａに載置用基台７が錫−鉛半田等の低融点ろう材を介して接着され、半導体素子５の熱が載置用基台７および低融点ろう材を介して外部に効率良く放散され、半導体素子５の作動性が良好なものとなる。
【００２０】
この基体２は、鉄−ニッケル−コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成り、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を施すことによって長方形状に製作される。また、その表面には耐蝕性に優れるとともにろう材６との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのニッケル層と０．５〜９μｍの金層とをめっき法により順次被着させておくのがよく、基体２が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、基体２上面に載置用基台７をろう材を介して強固に接合することができる。
【００２１】
載置用基台７はシリコン（Ｓｉ）や銅−タングステン合金等の熱伝導性の高い金属から成り、その上面には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体（アルミナセラミックス）等のセラミックスから成り、上面に伝送線路としてのメタライズ層から成る配線導体７ｂが形成されたインピーダンス整合等用の回路基板７ａが接合される。配線導体７ｂは、同軸コネクタ４の中心導体４ｃのインピーダンスと同じになるように形成されたマイクロストリップ線路であり、半導体素子５にボンディングワイヤ１０を介して、また、中心導体４ｃとは金−錫合金半田等の低融点ろう材を介して接続され、同軸コネクタ４の中心導体４ｃと半導体素子５とを電気的に接続する機能を有する。
【００２２】
また、基体２の上面には、載置部２ａを取り囲んで枠体３が銀ろう等のろう材を介して接合されている。枠体３は、その側部に外面から内面まで貫通する貫通孔８を有しており、この貫通孔８には同軸コネクタ４が嵌着接合されている。この枠体３は、鉄−ニッケル−コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成り、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を施すことによって所定形状に製作される。または、基体２と一体的に形成されていてもよい。また、その表面には耐蝕性に優れるとともにろう材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのニッケル層と０．５〜９μｍの金層とをめっき法により順次被着させて成るめっき金属層９が形成されており、これにより、枠体３が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、貫通孔８の内周面に同軸コネクタ４の外周導体４ａを強固に接合することができる。
【００２３】
また、貫通孔８に嵌着された同軸コネクタ４は、半導体素子５と外部電気回路とを電気的に接続する機能を有するとともにパッケージ１の内部を気密に塞ぐ機能を有する。同軸コネクタ４の外周導体４ａは、金属から成る筒状体であり、接地部としての機能を有し、その外周面が貫通孔８の内周面に金−錫合金半田等のろう材６でろう付けされている。同軸コネクタ４の絶縁体４ｂは、ホウ珪酸ガラス等の絶縁物から成り、外周導体４ａと中心導体４ｃとを絶縁する機能を有する。同軸コネクタ４の中心導体４ｃは、絶縁体４ｂの中心軸部分に挿着され、半導体素子５と外部電気回路とを電気的に接続する機能を有する。
【００２４】
外周導体４ａおよび中心導体４ｃは、鉄−ニッケル−コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成り、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を施すことによって筒状および棒状に形成される。また、その表面には耐蝕性に優れるとともにろう材６との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのニッケル層と０．５〜９μｍの金層とをめっき法により順次被着させておくのがよく、外周導体４ａおよび中心導体４ｃが酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、外周導体４ａの外周面と貫通孔８の内周面、中心導体４ｃと外部電気回路、および中心導体４ｃと回路基板７ａの配線導体７ｂとを強固に接合することができる。
【００２５】
なお、同軸コネクタ４は、高周波信号が伝送される中心導体４ｃと外周導体４ａとが、信号伝送時のインピーダンス整合が可能な同軸構造を構成しているので、伝送される高周波信号の周波数が高くなっても、中心導体４ｃにインピーダンスの整合が困難となる部位が出現することはない。
【００２６】
そして、本発明のパッケージ１においては、貫通孔８は、大径部８ａの内周面のうちで小径部８ｂ側の端部を除く部位にめっき金属層９が形成されており、その端部から大径部８ａと小径部８ｂとの間の段差Ｔを経て段差Ｔ側の小径部８ｂの端までの部位がめっき金属層９の非形成部とされている。これにより、枠体３の貫通孔８に同軸コネクタ４の外周導体４ａをろう付けする際に、ろう材６がめっき金属層９の表面を濡れ広がって貫通孔８の大径部８ａから小径部８ｂまで流れ込むのを、大径部８ａの内周面の小径部８ｂ側の端部で効果的に防ぐことができる。その結果、同軸コネクタ４の中心導体４ｃと小径部８ｂとの間のエアギャップＡを均一とすることができ、中心導体４ｃに対する接地性（接地電位部の同軸性）が確保されて、良好な高周波特性が得られる。
【００２７】
また、ろう材６が貫通孔８の大径部８ａから小径部８ｂまで流れ込むのを防ぐためにその量を少なくする必要がないため、同軸コネクタ４の外周導体４ａの外周面の全面のほとんどにろう材６が付着するため、外周導体４ａの接地性が良好になり良好な高周波特性が得られるとともに、十分な気密性が得られる。
【００２８】
さらに、ろう材６は貫通孔８の大径部８ａと小径部８ｂとの間の段差Ｔにも流れ込まないので、同軸コネクタ４を貫通孔８の段差Ｔに隙間なく当接させて嵌着でき、高い位置精度で同軸コネクタ４を枠体３に設置することができる。また、ろう材６は貫通孔８の内周面の大径部８ａの小径部８ｂ側の端部付近において裾野状の傾斜したメニスカスを形成するため、同軸コネクタ４の接合強度が向上することとなる。
【００２９】
上記のめっき金属層９の非形成部は以下のような方法により設けられる。まず、枠体３となる鉄−ニッケル−コバルト合金や銅−タングステン合金等の母材を準備し、この母材に従来周知の圧延加工や打抜き加工を施すことにより枠体３を製作する。次に、枠体３の側部に貫通孔８を、従来周知の打抜き加工や切削加工法を用いて、枠体３の外面側が同軸コネクタ４の外周導体４ａの直径より大きな径を有する大径部８ａ、内面側が同軸コネクタ４の外周導体４ａの直径より小さな径を有する小径部８ｂとなるように穿孔する。
【００３０】
次に、枠体３の表面全体に厚さ０．５〜９μｍのニッケル層と厚さ０．５〜９μｍの金層とをめっき法により順次被着し、しかる後、大径部８ａと小径部８ｂとの間の段差Ｔおよび大径部８ａの内周面で小径部８ｂ側の端部（以下、端部Ｔ１という）を、先端にダイヤモンド等の研削材を固着したリューターを用いて機械的に研磨してめっき金属層９を除去し、段差Ｔおよび端部Ｔ１をめっき金属層９の非形成部とする。
【００３１】
または、枠体３の表面全体にめっき金属層９を被着する前に、段差Ｔおよび端部Ｔ１を、めっき液への耐薬品性（耐アルカリ性や耐酸性）を持つビニールテープやオーバーコートレジン（保護樹脂層）などで予めマスクしておき、このマスクをめっき金属層９を被着した後に取り除くことにより、段差Ｔおよび端部Ｔ１をめっき金属層９の非形成部としてもよい。
【００３２】
本発明において、上記端部Ｔ１の幅（同軸コネクタ４の軸方向の幅）は、０．１０〜０．５０ｍｍがよい。０．１０ｍｍ未満では、ろう材６が段差Ｔへ入り込み易くなる。０．５０ｍｍを超えると、同軸コネクタ４の外周導体４ａの接合強度が低下するとともに、外周導体４ａの外周面で枠体３に接地されない部位が大きくなり、外周導体４ａの接地性が不安定になり易い。
【００３３】
また本発明において、図２〜図４に示すように、めっき金属層９の非形成部の端部Ｔ１付近に溝１１を全周にわたって形成してもよい。
【００３４】
図２は、端部Ｔ１にめっき金属層９の端に隣接して溝１１を形成したものであり、この場合ろう材６が段差Ｔへ向かって広がろうとしても溝１１で効果的に阻止することができる。
【００３５】
図３は、端部Ｔ１にめっき金属層９の端が内面の途中（底面の途中）まで形成された溝１１を設けたものであり、この場合ろう材６が段差Ｔへ向かって広がろうとしても溝１１でより効果的に阻止することができる。すなわち、ろう材６は溝１１のめっき金属層９によって溝１１内へは容易に誘い込まれるものの、溝１１から段差Ｔ側の狭い隙間へ入り込むのは容易ではないことによる。
【００３６】
図４は、端部Ｔ１にめっき金属層９が内面の全面に形成された溝１１で、めっき金属層９の端が開口に達している溝１１を設けたものであり、この場合ろう材６が段差Ｔへ向かって広がろうとしても溝１１で効果的に阻止することができる。この場合、ろう材６は溝１１のめっき金属層９によって溝１１内へ容易に誘い込まれて溜まり、溝１１で阻止されることとなる。
【００３７】
また、同軸コネクタ４の貫通孔８への嵌着は、以下のような方法により行なわれる。まず、内径が同軸コネクタ４の外周導体４ａの径よりも大きく外径が貫通孔８の大径部８ａの径よりも小さい、厚みが０．２〜０．５ｍｍの筒状でフラックス入りの高温（高融点２８０〜２９０℃）のＰｂ−Ｓｎ半田（Ｐｂ：Ｓｎ＝９：１）を準備する。この筒状のＰｂ−Ｓｎ半田の長さは、外周導体４ａの長さと略同じとする。
【００３８】
なお、このような筒状の半田は、円柱状の半田を所定の長さに切断した後、打抜き加工により貫通孔を形成することにより製作される。
【００３９】
次に、筒状の半田に挿入した同軸コネクタ４を枠体３の貫通孔８の大径部８ａに挿入し、その状態で枠体３を炉に入れて、フラックスおよび枠体３の酸化を防ぐためにＮ２雰囲中で、ステンレススチール（ＳＵＳ）製のヒーターブロックを熱源とし、１〜３分程度３００〜４００℃の温度に加熱する。これにより、半田を溶融して、同軸コネクタ４の外周導体４ａの外周面が貫通孔８の大径部８ａの内周面に接合される。この場合、Ｎ２が充填された連続炉で、ピーク温度を３００〜４００℃とし、１〜３分程度保持することで半田を溶融させてもよい。
【００４０】
また、枠体３の上面には、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属やアルミナセラミックス等の絶縁材料から成る蓋体（図示せず）が接合され、これにより基体２、枠体３および蓋体から成る容器の内部に半導体素子５が気密に収納される。蓋体の枠体３上面への接合は、シーム溶接法、ＹＡＧレーザ溶接法等の溶接法、金−錫合金半田等の低融点ろう材によるろう付けにより行なわれる。
【００４１】
かくして、本発明のパッケージ１は、基体２の載置部２ａに半導体素子５を載置固定するとともに、半導体素子５の各電極をボンディングワイヤ１０等を介して同軸コネクタ４の中心導体４ｃに電気的に接続し、次に、枠体３の上面に蓋体を取着し、基体２と枠体３と蓋体とから成る容器の内部に半導体素子５を気密に収納することによって半導体装置となる。
【００４２】
【実施例】
本発明の半導体素子収納用パッケージの実施例を以下に説明する。
【００４３】
まず、縦３５ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ３ｍｍの長方形状の銅−タングステン合金から成る基体２と、縦３５ｍｍ、横２０ｍｍ、高さ７ｍｍの長方形状の鉄−ニッケル−コバルト合金から成る枠体３とを切削加工により製作し、しかる後、これらを銀−銅ろう材で接合して容器本体を製作した。また、枠体３の側部には、外面側に径大部８ａ、内面側に径小部８ｂを有する貫通孔８を打抜き加工および切削加工により形成した。
【００４４】
次に、容器本体の全面に厚さ５μｍのニッケル層と厚さ０．５μｍの金層とを積層して成るめっき金属層９をめっき法により被着した。その後、貫通孔８の大径部８ａと小径部８ｂとの間の段差Ｔおよび大径部８ａの端部Ｔ１（幅０．２０ｍｍ）において、ダイヤモンドが固着したリューターを用いてめっき金属層９の除去を行ない、めっき金属層９の非形成部とした。
【００４５】
また、外周導体４ａ、絶縁体４ｂおよび中心導体４ｃからなる同軸コネクタ４を別途準備し、この同軸コネクタ４を筒状のＰｂ−Ｓｎ半田に挿入した状態で貫通孔８の大径部８ａに嵌着してサンプルＡを作製した。
【００４６】
なお、Ｐｂ−Ｓｎ半田は、炉中でＮ２雰囲気中で、ＳＵＳ製のヒーターブロックを熱源とし、１５０秒間３８０℃に加熱して溶融した。
【００４７】
比較例として、貫通孔８の内面の全面にニッケル層と金層とが被着していること以外は実施例と同じようにして、サンプルＢを作製した。
【００４８】
これらのサンプルＡ，Ｂの各１０個について、１０〜５０ＧＨｚの周波数帯での高周波信号の反射損失の測定を行なった。また、ヘリウムガスのリーク量の測定を行なった。１×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下を合格とし、１×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃを超えるものを不合格とした。その結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2004247511.tif 000003
【００５０】
表１より、サンプルＢはサンプルＡと比較して１５ＧＨｚ以上の周波数帯において反射損失が大きくなった。また、サンプルＢはサンプルＡと比較してヘリウムガスのリーク発生率も高くなった。
【００５１】
なお、本発明は上述の実施の形態および実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行なうことは何ら支障ない。例えば、半導体素子５が、半導体レーザ（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）等の光半導体素子であってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、貫通孔は大径部の内周面のうちで小径部側の端部を除く部位にめっき金属層が形成されており、その端部から大径部と小径部との間の段差を経て段差側の小径部の端までの部位がめっき金属層の非形成部とされていることから、枠体の貫通孔に同軸コネクタの外周導体をろう付けする際に、ろう材がめっき金属層の表面を濡れ広がって貫通孔の大径部から小径部まで流れ込むのを、大径部の内周面の小径部側の端部で効果的に防ぐことができる。その結果、同軸コネクタの中心導体と小径部との間のエアギャップを均一とすることができ、中心導体に対する接地性（接地電位部の同軸性）が確保されて、良好な高周波特性が得られる。
【００５３】
また、ろう材が貫通孔の大径部から小径部まで流れ込むのを防ぐためにその量を少なくする必要がないため、同軸コネクタの外周導体の外周面の全面のほとんどにろう材が付着するため、外周導体の接地性が良好になり良好な高周波特性が得られるとともに、十分な気密性が得られる。
【００５４】
さらに、ろう材は貫通孔の大径部と小径部との間の段差にも流れ込まないので、同軸コネクタを貫通孔の上記段差に隙間なく当接させて嵌着でき、高い位置精度で同軸コネクタを枠体に設置することができる。また、ろう材は貫通孔の内周面の大径部の小径部側の端部付近において裾野状の傾斜したメニスカスを形成するため、同軸コネクタの接合強度が向上することとなる。
【００５５】
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の中心導体に電気的に接続された半導体素子と、枠体の上面に取着された蓋体とを具備していることにより、良好な高周波特性および十分な気密性が得られる、高性能で高信頼性のものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す要部断面図である。
【図３】本発明の半導体素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の半導体素子収納用パッケージについて実施の形態の他の例を示す要部断面図である。
【図５】従来の半導体素子収納用パッケージの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１：半導体素子収納用パッケージ
２：基体
２ａ：載置部
３：枠体
４：同軸コネクタ
４ａ：外周導体
４ｂ：絶縁体
４ｃ：中心導体
５：半導体素子
６：ろう材
８：貫通孔
８ａ：大径部
８ｂ：小径部
Ｔ：段差
【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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