(57)【要約】【課題】高周波信号の伝送効率に優れた半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置を提供すること。【解決手段】半導体素子収納用パッケージは、枠体２の側部に形成された断面が円形状の貫通孔２ａは、同軸コネクタ３が嵌着された枠体２の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに同軸コネクタ３に電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材９が挿入固定される枠体２の外面側の大径部と、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差２ｂとを有しているとともに、段差２ｂの開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部２ｃが形成されており、円筒状固定部材９は、同軸コネクタ３側の端面の中央部に、面取り部２ｃに外周端が当接するとともに主面が外周導体３ａに当接する突出部９ａが形成されている。【選択図】  図１
2004319528.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、該基体の上面の外周部に前記載置部を囲繞するように取着され、側部に断面が円形状の貫通孔が形成された枠体と、前記貫通孔に嵌着された、円筒状の外周導体および該外周導体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同軸コネクタとを具備しており、前記貫通孔は、前記同軸コネクタが嵌着された前記枠体の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに前記同軸コネクタに電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材が挿入固定される前記枠体の外面側の大径部と、前記小径部の前記大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差とを有しているとともに、前記段差の開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部が形成されており、前記円筒状固定部材は、前記同軸コネクタ側の端面の中央部に、前記面取り部に外周端が当接するとともに主面が前記外周導体に当接する突出部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】
上面に半導体素子が載置される載置部を有する基体と、該基体の上面の外周部に前記載置部を囲繞するように取着され、側部に断面が円形状の貫通孔が形成された枠体と、前記貫通孔に嵌着された、円筒状の外周導体および該外周導体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同軸コネクタとを具備しており、前記貫通孔は、前記同軸コネクタが嵌着された前記枠体の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに前記同軸コネクタに電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材が挿入固定される前記枠体の外面側の大径部と、前記小径部の前記大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差とを有しているとともに、前記段差の開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部が形成されており、前記円筒状固定部材は、前記同軸コネクタ側の端面の中央部に、前記面取り部に外周端が当接するとともに主面が導電性の環状部材を介して前記外周導体に接続される突出部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、前記載置部に載置されるとともに前記同軸コネクタ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、半導体素子を収容するための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】
従来より、半導体素子、特に高周波で作動する半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）には、内部の半導体素子と外部の同軸ケーブルとを電気的に接続するための同軸コネクタが設けられている。この同軸コネクタが設けられたパッケージを図３，図４に示す。これらの図において、１１は基体、１２は枠状の側壁、１３は同軸コネクタである。基体１１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）合金等の金属から成る四角形状の板体であり、その上面の中央部には、半導体素子１５を載置するための載置部１１ａが形成されている。載置部１１ａには、半導体素子１５が、上面に半導体素子１５の電極とボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続された線路導体１６ａを有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体等から成る回路基板１６に実装された状態で載置される。
【０００３】
また、基体１１の上面の外周部には載置部１１ａを囲繞するように側壁１２が取着されており、側壁１２は基体１１とともに半導体素子１５を収容する空所を形成する。
【０００４】
側壁１２は、基体１１と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗ合金等の金属から成り、基体１１と一体成形されることによって、または基体１１に銀（Ａｇ）ロウ，Ａｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介してロウ付けされたり、シーム溶接法等の溶接法により溶接されることによって、基体１１の上面の外周部に取着される。この側壁１２は、側部に同軸コネクタ１３が嵌着される貫通孔１２ａが形成されており、貫通孔１２ａに同軸コネクタ１３が嵌入されるとともに、同軸コネクタ１３の外周面と貫通孔１２ａの内周面とが金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田，鉛（Ｐｂ）−Ｓｎ半田等の半田から成る封着材１８を介して接合固定される。
【０００５】
さらに、側壁１２に形成された貫通孔１２ａは、図４に示すように、その直径が外面に向けて全周にわたり段状に広がった段差から成る封着材挿入部１２ｂを有している。この貫通孔１２ａは封着材挿入部１２ｂを有していることから、貫通孔１２ａに同軸コネクタ１３を挿入し封着材１８で封着した際に、封着材挿入部１２ｂにおいて封着材１８のメニスカスが形成され、貫通孔１２ａに同軸コネクタ１３が強固かつ気密性よく封着される。
【０００６】
貫通孔１２ａに嵌着される同軸コネクタ１３は、パッケージ内部に収容する半導体素子１５を外部電気回路に接続させるための同軸ケーブルに電気的に接続されるものである。そして、同軸コネクタ１３は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る円筒状の外周導体１３ａの中心軸に、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る中心導体１３ｂを絶縁体１３ｃを介して固定したものであり、外周導体１３ａが貫通孔１２ａに封着材１８を介して封着されるとともに、中心導体１３ｂが回路基板１６の線路導体１６ａにＡｕ−Ｓｎ半田，Ｐｂ−Ｓｎ半田等の接合材を介して電気的に接続されている。
【０００７】
そして、基体１１の載置部１１ａに半導体素子１５をその電極に電気的に接続された線路導体１６ａを有する回路基板１６に実装した状態で載置し、しかる後、線路導体１６ａと同軸コネクタ１３の中心導体１３ｂとを半田を介して接続し、最後に側壁１２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る蓋体を半田付け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。さらに、同軸コネクタ１３に同軸ケーブルを電気的に接続することにより、パッケージ内部に収容された半導体素子１５が外部電気回路に電気的に接続されることとなる（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−６４２１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、例えば貫通孔１２ａを側壁１２の内面側の小径部とそれに同軸状に連なる側壁１２の外面側の大径部とから構成し、小径部に同軸コネクタ１３を嵌着し、大径部に、同軸ケーブルの先端を挿入固定した金属製の円筒状固定部材（ランチャ）をねじ込んでおり、円筒状固定部材を同軸コネクタ１３の外周導体１３ａに接触させて接地電位の強化を成していたが、円筒状固定部材が外周導体１３ａに確実に接触し難いため、外周導体１３ａの接地電位が不安定になって同軸コネクタ１３における高周波信号の伝送特性が劣化し易いという問題点があった。
【００１０】
すなわち、円筒状固定部材が外周導体１３ａに接触していないと、円筒状固定部材および外周導体１３ａの接地電位が同一でなくなり、中心導体１３ｂを伝送する高周波信号に反射損失等の伝送損失が発生し易くなる。その結果、パッケージ内の半導体素子１５に高周波信号を効率よく入出力できなくなり、パッケージ内部に収容される半導体素子１５を長期にわたり正常かつ安定に作動させることが困難になるという問題点を有していた。
【００１１】
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パッケージを提供することである。
【００１２】
【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、該基体の上面の外周部に前記載置部を囲繞するように取着され、側部に断面が円形状の貫通孔が形成された枠体と、前記貫通孔に嵌着された、円筒状の外周導体および該外周導体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同軸コネクタとを具備しており、前記貫通孔は、前記同軸コネクタが嵌着された前記枠体の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに前記同軸コネクタに電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材が挿入固定される前記枠体の外面側の大径部と、前記小径部の前記大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差とを有しているとともに、前記段差の開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部が形成されており、前記円筒状固定部材は、前記同軸コネクタ側の端面の中央部に、前記面取り部に外周端が当接するとともに主面が前記外周導体に当接する突出部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、枠体に形成された貫通孔は、同軸コネクタが嵌着された枠体の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに同軸コネクタに電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材が挿入固定される枠体の外面側の大径部と、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差とを有しているとともに、段差の開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部が形成されており、円筒状固定部材は、同軸コネクタ側の端面の中央部に、面取り部に外周端が当接するとともに主面が外周導体に当接する突出部が形成されていることから、貫通孔の小径部に同軸コネクタを嵌着し、貫通孔の大径部に、枠体の外面側から同軸ケーブルの先端が挿入固定された円筒状固定部材をネジ込み等して挿入した際に、円筒状固定部材の端面に形成された突出部の外周端が、貫通孔の小径部の大径部側の開口部に形成された段差の平面状の面取り部に当接しつつ面取り部に若干食い込んで停止する。その結果、円筒状固定部材の端面の突出部の主面が同軸コネクタの外周導体に確実に接触するとともに、円筒状固定部材を貫通孔の大径部に強くネジ込んでも、円筒状固定部材の突出部の外周端は面取り部に若干食い込んで停止するため、同軸コネクタの絶縁体にクラック等の破損が発生するのを防ぐことができる。したがって、半導体素子に高周波信号を良好に入出力させ得るとともに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。
【００１４】
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、該基体の上面の外周部に前記載置部を囲繞するように取着され、側部に断面が円形状の貫通孔が形成された枠体と、前記貫通孔に嵌着された、円筒状の外周導体および該外周導体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同軸コネクタとを具備しており、前記貫通孔は、前記同軸コネクタが嵌着された前記枠体の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに前記同軸コネクタに電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材が挿入固定される前記枠体の外面側の大径部と、前記小径部の前記大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差とを有しているとともに、前記段差の開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部が形成されており、前記円筒状固定部材は、前記同軸コネクタ側の端面の中央部に、前記面取り部に外周端が当接するとともに主面が導電性の環状部材を介して前記外周導体に接続される突出部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、円筒状固定部材の突出部の主面が導電性の環状部材を介して外周導体に接続されていることにより、円筒状固定部材をネジ込み固定した際、同軸コネクタの外周導体に加わる応力を環状部材により緩和し、適度に圧力が加わった状態で円筒状固定部材と同軸コネクタの外周導体とを確実に接触させることができる。従って、円筒状固定部材と同軸コネクタとを確実に接続するとともに、同軸コネクタの絶縁体にクラック等の破損が生ずるのを有効に防止できる。
【００１６】
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、前記載置部に載置されるとともに前記同軸コネクタ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。
【００１７】
本発明の半導体装置は、上記構成により、上記本発明の半導体素子収納用パッケージを用いた作動性および信頼性に優れたものとなる。
【００１８】
【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について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、図２は図１のパッケージの要部拡大断面図である。これらの図において、１は基体、２は枠体、３は同軸コネクタ、９は円筒状固定部材である。
【００１９】
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１ａを有する基体１と、基体１の上面の外周部に載置部１ａを囲繞するように取着され、側部に断面が円形状の貫通孔２ａが形成された枠体２と、貫通孔２ａに嵌着された、円筒状の外周導体３ａおよび外周導体３ａ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から成る同軸コネクタ３とを具備し、貫通孔２ａは、同軸コネクタ３が嵌着された枠体２の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに同軸コネクタ３に電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材９が挿入固定される枠体２の外面側の大径部と、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差２ｂとを有しているとともに、段差２ｂの開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部２ｃが形成されており、円筒状固定部材９は、同軸コネクタ３側の端面の中央部に、面取り部２ｃに外周端が当接するとともに主面が外周導体３ａに当接する突出部９ａが形成されている。
【００２０】
本発明における基体１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体等のセラミックス、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｃｕ−Ｗ合金等の金属から成る四角形状の板体であり、その上面の中央部には、半導体素子５を載置するための載置部１ａが形成されている。基体１が金属から成る場合、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を施すことによって所定形状に製作される。また、基体１が例えばアルミナセラミックスから成る場合以下のようにして作製される。まず、Ａｌ２Ｏ３，酸化珪素（ＳｉＯ２），酸化カルシウム（ＣａＯ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダや可塑剤、分散剤、溶剤等を添加混合して泥漿状となす。これを従来周知のドクターブレード法でシート状となすことによって複数枚のセラミックグリーンシートを得る。しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、積層した後、還元雰囲気中で約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２１】
基体１の載置部１ａには半導体素子５が、例えばアルミナ質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体等のセラミックスから成り、上面に半導体素子５の電極とボンディングワイヤ７を介して電気的に接続された線路導体６ａを有する回路基板６に実装された状態で載置される。回路基板６は以下のようにして作製される。例えば、回路基板６はセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）に、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを、スクリーン印刷法等の厚膜形成技術により印刷塗布して、線路導体６ａとなる金属ペースト層を所定パターンに形成する。しかる後、グリーンシートを複数枚積層し、これを還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することにより製作される。
【００２２】
また線路導体６ａは薄膜形成法によって形成されていてもよく、その場合、線路導体６ａは窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ），ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ合金），チタン（Ｔｉ），パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）等から形成され、グリーンシートを焼成した後に形成される。
【００２３】
なお、線路導体６ａは、その露出表面にＮｉやＡｕから成るメッキ金属層を１〜２０μｍ程度の厚みに被着させておくのがよく、線路導体６ａの酸化腐食を有効に防止できるとともに線路導体６ａとボンディングワイヤ７や同軸コネクタ３の中心導体３ｂとの接続性を良好なものとすることができる。
【００２４】
また、基体１の上面の外周部には載置部１ａを囲繞するようにして枠体２が取着されており、枠体２は基体１とともに半導体素子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合金等の金属から成り、基体１にＡｇロウ等のロウ材を介してロウ付けされる、または基体１にシーム溶接法等の溶接法により溶接される、または基体１と一体成形されることによって、基体１の上面の外周部に取着される。
【００２５】
枠体２は、側部に同軸コネクタが嵌着される貫通孔２ａが形成されており、貫通孔２ａに同軸コネクタ３が嵌入されるとともに同軸コネクタ３の外周面と貫通孔２ａの内周面とがＡｕ−Ｓｎ半田，Ｐｂ−Ｓｎ半田等の半田から成る封着材８を介して固定される。
【００２６】
枠体２の貫通孔２ｂに嵌入される同軸コネクタ３は、パッケージ内部に収容される半導体素子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である。なお、同軸ケーブル１０は、内周面にネジ切り（ネジ部２ｄ）が形成された貫通孔２ａの大径部にネジ込まれて固定された円筒状固定部材９を介して、同軸コネクタ３に電気的に接続される。すなわち、同軸ケーブル１０の中心導体は同軸コネクタ３の中心導体３ｂに接することにより接続され、円筒状固定部材９の突出部９ａが同軸コネクタ３の外周導体３ａに接することにより接続される。
【００２７】
なお、円筒状固定部材９はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属から成る。
【００２８】
中心導体３ｂで伝送される高周波信号は、中心導体３ｂが枠体２の内面から突出していない部分では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上を伝送される。
【００２９】
枠体２に形成された貫通孔２ａは、図２に示すように、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差２ｂを有しており、段差２ｂの開口側角部に平面状（Ｃ面状）の面取部２ｃが形成されている。なお、円筒状固定部材９の同軸コネクタ３側の突出部９ａは、段差２ｂよりも大径であり、その外周端が面取り部２ｃに当接している。
【００３０】
枠体２の貫通孔２ａは、同軸コネクタ３が嵌着された枠体２の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに同軸コネクタ３に電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材９が挿入固定される枠体２の外面側の大径部と、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差２ｂとを有しているとともに、段差２ｂの開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部２ｃが形成されており、円筒状固定部材９は、同軸コネクタ３側の端面の中央部に、面取り部２ｃに外周端が当接するとともに主面が外周導体３ａに当接する突出部９ａが形成されている。これにより、貫通孔２ａの小径部に同軸コネクタ３を嵌着するとともに、段差２ｂの面取り部２ｃに全周にわたり円筒状固定部材９の突出部９ａの外周端を接触させることができる。
【００３１】
すなわち、貫通孔２ａの枠体２の外面側開口から円筒状固定部材９をネジ込んで、同軸コネクタ３の外周導体３ｂと円筒状固定部材９の突出部９ａとを確実に接触させることができ、円筒状固定部材９の接地電位を同軸コネクタ３の外周導体３ａの接地電位と同一とすることができ、接地電位を強化することができる。その結果、中心導体３ｂを伝送する高周波信号に反射損失等の伝送損失が発生するのを抑制し、半導体素子５に高周波信号を良好に入出力させることができる。
【００３２】
また、円筒状固定部材９をネジ込み固定する際に、突出部９ａの外周端をまず面取部２ｃに当接させ、次に突出部９ａを面取り部２ｃに若干食い込ませて突出部９ａの主面を外周導体３ａに当接させることができるので、突出部９ａを外周導体３ａに当接させるときに、突出部９ａから外周導体３ａに大きなトルクや押付力が加わるのを防止できる。即ち、突出部９ａを外周導体３ａに当接させる際、面取部２ｃを応力緩衝部として機能させることができる。その結果、外周導体３ａを介して絶縁体３ｃに大きな応力が加わるのを防止し、絶縁体３ｃにクラック等の破損が生ずるのを防止することができ、パッケージ内部を気密に保持することができる。
【００３３】
面取部２ｃの幅をＣとすると、Ｃ＝０．１〜０．５ｍｍであり、突出部９ａの直径は段差２ｂの直径に比べて０．３×Ｃｍｍ〜２×Ｃｍｍ程度大きいのがよく、また同軸コネクタ３の外周導体３ａの大径部側の端面は面取部２ｃよりも０〜０．３ｍｍ程度小径部側に位置しているのがよい。
【００３４】
なお、面取部２ｃの幅Ｃが０．１ｍｍ未満の場合、面取部２ｃが小さくなりすぎて、面取部２ｃを応力緩衝部として有効に機能させることができなくなるとともに、面取部２ｃを加工するのが困難となる。幅Ｃが０．５ｍｍよりも大きい場合、面取部２ｃが大きくなりすぎて、段差２ｂに溜まろうとする封着材８が面取部２ｃに流れ込み易くなって、段差２ｂにおいて同軸コネクタ３周辺に封着材８の良好なメニスカスを形成するのが困難となる。
【００３５】
また、突出部９ａの直径が段差２ｂの直径に比べて０．３×Ｃｍｍよりも小さい場合、突出部９ａが面取部２ｃと同時かまたは面取部２ｃより先に外周導体３ａに当接し、円筒状固定部材９がさらに同軸コネクタ３側に押し込まれて、外周導体３ａを介して絶縁体３ｃに大きな応力が加わる。その結果、絶縁体３ｃにクラック等の破損が生じて、パッケージ内部を気密に保持できなくなる。
【００３６】
突出部９ａの直径が段差２ｂの直径に比べて２×Ｃｍｍを超えて大きい場合、突出部９ａの外周端が、面取部２ｃよりも外周側である小径部と大径部との間の段差面に当接して、円筒状固定部材９がその段差面で停止する。その結果、突出部９ａの主面を外周導体３ａに当接させることができなくなり、円筒状固定部材９の接地電位を外周導体３ａの接地電位と同じにすることができなくなる。従って、中心導体３ｂを伝送する高周波信号に反射損失等の伝送損失が発生し、半導体素子５に高周波信号を良好に入出力させることができなくなる。
【００３７】
次に、本発明の第二の発明であるパッケージについて説明する。なお、環状部材３０以外の構成は、上記のパッケージと同じであるので詳細な説明は省略する。
【００３８】
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１ａを有する基体１と、この基体１の上面の外周部に載置部１ａを囲繞するように取着され、側部に断面が円形状の貫通孔２ａが形成された枠体２と、貫通孔２ａに嵌着された、円筒状の外周導体３ａおよびこの外周導体３ａ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から成る同軸コネクタ３とを具備しており、貫通孔２ａは、同軸コネクタ３が嵌着された枠体２の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに同軸コネクタ３に電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材９が挿入固定される枠体２の外面側の大径部と、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差２ｂとを有しているとともに、段差２ｂの開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部２ｃが形成されており、円筒状固定部材９は、図５に示すように同軸コネクタ３側の端面の中央部に、面取り部２ｃに外周端が当接するとともに主面が導電性の環状部材３０を介して外周導体３ａに接続される突出部９ａが形成されている。
【００３９】
環状部材３０はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，ＳＵＳ，Ｃｕ，Ａｇ，アルミニウム（Ａｌ）等の金属やＡｇエポキシ等の導電性樹脂等の導電性部材からなり、特にＣｕ，Ａｇ，Ａｌ等の縦弾性係数の低い金属材料や導電性樹脂等の変形し易い材料からなるのがよい。
【００４０】
この構成により、円筒状固定部材９をネジ込み固定した際、同軸コネクタ３の外周導体３ａに加わる応力を環状部材３０により緩和し、適度に圧力が加わった状態で円筒状固定部材９と同軸コネクタ３の外周導体３ａとを確実に接触させることができる。従って、円筒状固定部材９と同軸コネクタ３とを確実に接続するとともに、同軸コネクタ３の絶縁体３ｃにクラック等の破損が生ずるのを有効に防止できる。
【００４１】
かくして、本発明のパッケージは、基体１の載置部１ａに半導体素子５をその電極と電気的に接続された線路導体６ａを有する回路基板６に実装した状態で載置し、しかる後、線路導体６ａと同軸コネクタ３の中心導体３ｂとを半田を介して電気的に接続し、枠体２の貫通孔２ａの小径部に同軸コネクタ３を嵌着し、大径部に円筒状固定部材９をネジ込んで固定し、最後に枠体２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る蓋体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。そして、円筒状固定部材９に外部電気回路に接続される同軸ケーブル１０を嵌合させることにより、半導体装置内部に収容された半導体素子５が外部電気回路に電気的に接続される。
【００４２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何ら差し支えない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、枠体に形成された貫通孔は、同軸コネクタが嵌着された枠体の内面側の小径部と、それに同軸状に連なるとともに同軸コネクタに電気的に接続される同軸ケーブルの金属製の円筒状固定部材が挿入固定される枠体の外面側の大径部と、小径部の大径部側の開口部に全周にわたって形成された段差とを有しているとともに、段差の開口側角部に全周にわたって平面状の面取り部が形成されており、円筒状固定部材は、同軸コネクタ側の端面の中央部に、面取り部に外周端が当接するとともに主面が外周導体に当接する突出部が形成されていることから、貫通孔の小径部に同軸コネクタを嵌着し、貫通孔の大径部に、枠体の外面側から同軸ケーブルの先端が挿入固定された円筒状固定部材をネジ込み等して挿入した際に、円筒状固定部材の端面に形成された突出部の外周端が、貫通孔の小径部の大径部側の開口部に形成された段差の平面状の面取り部に当接しつつ面取り部に若干食い込んで停止する。その結果、円筒状固定部材の端面の突出部が同軸コネクタの外周導体に確実に接触するとともに、円筒状固定部材を貫通孔の大径部に強くネジ込んでも、円筒状固定部材の突出部は面取り部に若干食い込んで停止するため、同軸コネクタの絶縁体にクラック等の破損が発生するのを防ぐことができる。したがって、半導体素子に高周波信号を良好に入出力させ得るとともに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。
【００４４】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、円筒状固定部材の突出部の主面が導電性の環状部材を介して外周導体に当接していることにより、円筒状固定部材をネジ込み固定した際、同軸コネクタの外周導体に加わる応力を環状部材により緩和し、適度に圧力が加わった状態で円筒状固定部材と同軸コネクタの外周導体とを確実に接触させることができる。従って、円筒状固定部材と同軸コネクタとを確実に接続するとともに、同軸コネクタの絶縁体にクラック等の破損が生ずるのを有効に防止できる。
【００４５】
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、載置部に載置されるとともに同軸コネクタ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、上記本発明の半導体素子収納用パッケージを用いた作動性および信頼性に優れたものとなる。
【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について実施の形態の例を示す断面図である。
【図２】図１の半導体素子収納用パッケージの要部拡大断面図である。
【図３】従来の半導体素子収納用パッケージの断面図である。
【図４】図３の半導体素子収納用パッケージの要部拡大断面図である。
【図５】本発明の他の発明による半導体素子収納用パッケージについて実施に形態の例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：載置部
２：枠体
２ａ：貫通孔
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
９：円筒状固定部材
９ａ：突出部
１０：同軸ケーブル
３０：環状部材
【図１】
2004319528.tif 000003
【図２】
2004319528.tif 000004
【図３】
2004319528.tif 000005
【図４】
2004319528.tif 000006
【図５】
2004319528.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月8日(2003.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、特に高周波で作動する半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）には、内部の半導体素子と外部の同軸ケーブルとを電気的に接続するための同軸コネクタが設けられている。この同軸コネクタが設けられたパッケージを図３，図４に示す。これらの図において、11は基体、12は枠状の側壁、13は同軸コネクタである。基体11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）合金等の金属から成る四角形状の板体であり、その上面の中央部には、半導体素子15を載置するための載置部11ａが形成されている。載置部11ａには、半導体素子15が、上面に半導体素子15の電極とボンディングワイヤ17を介して電気的に接続された線路導体16ａを有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体等から成る回路基板16に実装された状態で載置される。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明における基体１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体等のセラミックス、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｃｕ−Ｗ合金等の金属から成る四角形状の板体であり、その上面の中央部には、半導体素子５を載置するための載置部１ａが形成されている。基体１が金属から成る場合、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を施すことによって所定形状に製作される。また、基体１が例えばアルミナセラミックスから成る場合以下のようにして作製される。まず、Ａｌ２Ｏ３，酸化珪素（ＳｉＯ２），酸化カルシウム（ＣａＯ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダや可塑剤、分散剤、溶剤等を添加混合して泥漿状となす。これを従来周知のドクターブレード法でシート状となすことによって複数枚のセラミックグリーンシートを得る。しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、積層した後、還元雰囲気中で約1600℃の温度で焼成することによって製作される。