(57)【要約】【課題】高周波信号の入力部における高周波伝送特性の乱れを小さいものとすることにより、半導体装置の特に30ＧＨｚ以上の周波数における高周波伝送特性を改善すること【解決手段】基体１と、貫通孔が形成された枠体２と、貫通孔に装着された外周導体３ａおよび中心導体３ｃならびに絶縁体３ｂから成る同軸コネクタ３と、上面に一端部が中心導体３ｃの下面と接合されるとともに他端部が半導体素子７と電気的に接続された線路導体９ａが形成されて成る回路基板９とを具備した半導体素子収納用パッケージにおいて、貫通孔は、外周導体３ａが装着された大径部２ｃと、絶縁体３ｂの端面から枠体２の内面側に突出した中心導体３ｃを取り囲む小径部２ａとを含んで成り、中心導体３ｃとその直上に位置する小径部２ａの内面との間の距離を、中心導体３ｃとその直下に位置する小径部２ａの内面との間の距離よりも小さくした。【選択図】図１
2007150227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上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、該基体上面に前記載置部を取り囲むように設けられるとともに内面から外面にかけて貫通孔が形成された枠体と、前記貫通孔に装着された筒状の外周導体およびその中心軸に設置し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、前記載置部に載置され、上面に一端部が前記中心導体の下面と接合されるとともに他端部が前記半導体素子と電気的に接続された線路導体が形成されて成る回路基板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、前記外周導体が装着された大径部と、前記絶縁体の端面から前記枠体の内面側に突出した前記中心導体を取り囲む小径部とを含んで成り、前記中心導体とその直上に位置する前記小径部の内面との間の距離を、前記中心導体とその直下に位置する前記小径部の内面との間の距離よりも小さくした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】
前記小径部は、その軸方向に垂直な断面形状が上下方向に長い縦長形状であ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】
前記小径部は、その軸方向に垂直な断面形状の下側部分が、前記中心導体から下側に遠ざかるに従って、横方向の幅が大きく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４】
前記回路基板は、その内層または下面に接地導体層を有しており、前記小径部の下端が前記接地導体層と同一平面上に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体素子収納用パッケージ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体素子収納用パッケージの前記載置部に半導体素子を載置するとともに前記線路導体と電気的に接続し、前記枠体を蓋体で塞いだことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信やマイクロ波、ミリ波通信などの高い周波数で作動する各種半導体素子収納用パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に光通信分野にて同軸コネクタが使用され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）を図３に示す。その同軸コネクタの取り付け部の拡大図を図４に示す。
【０００３】
図３に示すように半導体パッケージは、一般に上面にLD（レーザーダイオード）、PD（フォトダイオード）等の光半導体素子107が載置用基台108を介して載置される載置部101aを有するFe−Ni−Co合金や銅（Cu）−タングステン（W）合金などの金属材料から成る基体101を有する。載置部101aを囲うようにして基体101の上面に銀ロウなどのロウ材を介して枠体102を接合させる。Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金などの金属材料から成る枠体102の一側面には光半導体素子107と外部電気回路（図示せず）とを電気的に接続する同軸コネクタ103が、枠体102に設けられた同軸コネクタ装着用貫通孔の小径部102aと同軸コネクタ装着用貫通孔の大径部102ｃとで形成される貫通孔に装着される。小径部102ａの開口寸法は同軸コネクタ103の中心導体103ｃの径とインピーダンス整合を行う為の公知の設計が行われている。また、枠体102には同軸コネクタ103が取り付けられた側面と対向する側面には光半導体素子107と光結合するための光伝送用貫通孔102bが形成される。
【０００４】
この枠体102の光伝送用貫通孔102bの外側周辺部には、枠体102の熱膨張係数に近似するFe−Ni−Co合金、Fe−Ni合金などの金属材料から成る金属ホルダ112が取り付けられる。金属ホルダ112には戻り光防止用の光アイソレータ111と光ファイバ113とが樹脂接着剤で接着される。枠体102には非結晶質ガラスなどから成り集光レンズとして機能するとともに半導体パッケージ内部を塞ぐ機能を有する透光性部材105とを固定する筒状の固定部材104が銀ロウなどのロウ材で接合される。
【０００５】
また同軸コネクタ103は、貫通孔内周面にAu−Sn合金半田などの低融点ロウ材でロウ付けされる。そして、同軸コネクタ103は外部電気回路と光半導体素子107とを電気的に接続する機能を有するとともに半導体パッケージ内部を外気より塞ぐ機能を有する。
【０００６】
また図４に示すようにこの同軸コネクタ103の高周波信号が伝送される中心導体103cと外周導体103ａは鉄（Fe）−ニッケル（Ni）−コバルト（Co）合金や銅（Cu）−ベリリウム（Be）合金などの金属材料から成り、それらの間に介在されたフッ素樹脂、セラミックス、ガラスなど比較的誘電率と誘電損失が小さい絶縁体103ｂで形成され、同軸コネクタ３と同軸コネクタ装着用貫通孔の小径部102aの内周部とが同軸構造を成している。
【０００７】
この同軸コネクタ103と光半導体素子107との電気的接続は中心導体103cの枠体102内側に突出された一端と回路基板109上面に形成され、中心導体103cの貫通孔内部のインピーダンスと同じになるように形成されたメタライズ金属層109aとを錫（Sn）−鉛（Pb）半田などの低融点ロウ材を介して接合するとともに、このメタライズ金属層109aと光半導体素子107とをボンディングワイヤ110で接続する。
【０００８】
なお、メタライズ金属層109ａは、回路基板109の裏面に形成された接地導体109ｂとでマイクロストリップ線路を形成している。
【０００９】
その後、光アイソレータ111、光ファイバ113が固定された金属ホルダ112を固定部材104に溶接し、枠体102上面に蓋体106をシーム溶接やロウ付けなどにより接合することにより、半導体装置となる。
【００１０】
このような半導体装置は、例えば外部から供給される高周波信号により光半導体素子107を発生させ、発生したレーザ光などの光を透光性部材105を通して光ファイバ113に授受させ光ファイバ113内を伝送させることにより、大容量の情報を高速に伝送できる光電変換装置として機能し、光通信分野に多く用いられる。
【特許文献１】特開２００２−２４６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、近年、伝送される情報量の増大に伴い伝送信号の高周波化が進んでおり、これまで使用されていた30GHzよりも小さい周波数においては問題となっていなかったが、それ以上の周波数においては小径部102ａの内壁を接地導体とすることにより高周波伝送時の電磁界が局所的に乱れる。その結果、局部的にインピーダンスの急激な変化が発生し、高周波伝送において反射損失が大きくなる。
【００１２】
従って、中心導体103cの枠体102内側に突出している部位では高周波伝送が良好に行われず、その結果、高周波信号の入力部における高周波伝送特性が乱れ、光半導体素子107の高周波伝送特性が損なわれるという問題を有していた。
【００１３】
従って本発明は上記問題点に鑑み完成されたもので、その目的は、高周波信号の入力部における高周波伝送特性の乱れを小さいものとすることにより、半導体装置の特に30ＧＨｚ以上の周波数における高周波伝送特性を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、上面に半導体素子を載置するための載置部を有する基体と、該基体上面に前記載置部を取り囲むように設けられるとともに内面から外面にかけて貫通孔が形成された枠体と、前記貫通孔に装着された筒状の外周導体およびその中心軸に設置し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、前記載置部に載置され、上面に一端部が前記中心導体の下面と接合されるとともに他端部が前記半導体素子と電気的に接続された線路導体が形成されて成る回路基板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、前記外周導体が装着された大径部と、前記絶縁体の端面から前記枠体の内面側に突出した前記中心導体を取り囲む小径部とを含んで成り、前記中心導体とその直上に位置する前記小径部の内面との間の距離を、前記中心導体とその直下に位置する前記小径部の内面との間の距離よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体素子収納用パッケージにおいて好ましくは、前記小径部は、その軸方向に垂直な断面形状が上下方向に長い縦長形状であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体素子収納用パッケージにおいて好ましくは、前記小径部は、その軸方向に垂直な断面形状の下側部分が、前記中心導体から下側に遠ざかるに従って、横方向の幅が大きくなっていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の半導体素子収納用パッケージにおいて好ましくは、前記回路基板は、その内層または下面に接地導体層を有しており、前記小径部の下端が前記接地導体層と同一平面上に位置していることを特徴とする。
【００１８】
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の前記載置部に半導体素子を載置するとともに前記線路導体と電気的に接続し、前記枠体を蓋体で塞いだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、貫通孔は、外周導体が装着された大径部と、絶縁体の端面から枠体の内面側に突出した中心導体を取り囲む小径部とを含んで成り、中心導体とその直上に位置する小径部の内面との間の距離を、中心導体とその直下に位置する小径部の内面との間の距離よりも小さくしたことによって、中心導体に接続された線路導体の一端部と、中心導体の直下に位置する小径部の内面との間に不要な容量成分が生じるのを有効に防止することができるとともに、中心導体とその直上に位置する小径部の内面との間で容量成分を十分に生じさせてインピーダンス整合を良好に行なうことができ、高周波伝送時の電磁界が局所的に乱れるのを抑制できる。その結果、局部的にインピーダンスの急激な変化が発生するのを抑制して、高周波伝送における反射損失を低減できる。
【００２０】
本発明によれば、小径部は、その軸方向に垂直な断面形状が上下方向に長い縦長形状であることから、中心導体の直下における不要な容量成分の発生を有効に抑制するとともに、中心導体の両側および上側を、接地導体として機能する枠体が同軸状に取り囲むことによってインピーダンス整合をより良好に行うことができ、高周波伝送特性をさらに向上できる。
【００２１】
本発明によれば、小径部は、その軸方向に垂直な断面形状の下側部分が、中心導体から下側に遠ざかるに従って、横方向の幅が大きくなっていることから、中心導体の両側および上側を、接地導体として機能する枠体が同軸状に取り囲むことによってインピーダンス整合をより良好に行うことができるとともに、中心導体の直下における不要な容量成分の発生をより有効に抑制することができ、高周波伝送特性をさらに向上できる。
【００２２】
本発明によれば、回路基板は、その内層または下面に接地導体層を有しており、小径部の下端が接地導体層と同一平面上に位置していることから、信号が中心導体の小径部で取り囲まれた部位から回路基板上の部位に流れる際、あるいは中心導体の回路基板上の部位から小径部で取り囲まれた部位に流れる際、インピーダンスが急激に変化するのを有効に防止でき、高周波伝送特性を向上できる。
【００２３】
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の載置部に半導体素子を載置するとともに線路導体と電気的に接続し、枠体を蓋体で塞いだことから、インピーダンスの急激な変化が発生しないので、それによる反射損失を極めて小さくできる。その結果、反射損失の小さな高周波伝送が改善された半導体装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の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）について以下に詳細に説明する。図１は半導体素子として光半導体素子を実装した半導体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の半導体パッケージにおける同軸コネクタ周辺部の要部拡大断面図である。
【００２５】
図１において、１は半導体パッケージ本体の底面を構成する基体、１aは載置部、2は半導体パッケージ本体の側壁用の枠体、２ａは同軸コネクタ装着用貫通孔の小径部、２ｂは光伝送用貫通孔、２ｃは同軸コネクタ装着用貫通孔の大径部、3は高周波信号の入出力端子である同軸コネクタ、3aは筒状の外周導体、3cはその中心軸に設置された中心導体、3bはそれらの間に介在された絶縁体である。4は透光性部材5や金属ホルダ12を設置固定するための筒状の固定部材、5は透光性部材、6は蓋体、7はLD、PDなどの光半導体素子、８は載置用基台、９は回路基板、９ａは回路基板上に形成された線路導体、10はボンディングワイヤ、11は戻り光防止用の光アイソレータ、12は光アイソレータと光ファイバが固定された金属ホルダ、13は光ファイバである。
【００２６】
本発明の基体1は、光半導体素子7を支持するための支持部材ならびに光半導体素子7から発せられる熱を放散するための放熱板として機能し、その上面の略中央部に光半導体素子7が載置用基台8を介して載置される載置部1aを有している。この載置部1aに、載置用基台8がＳｎ−Ｐｂ半田や、Ｓｎ−Ａｇ半田などの低融点ロウ材を介して接着固定されるとともに、この低融点ロウ材を介して光半導体素子7から発せられた熱が伝えられ、外部に効率良く放散され、光半導体素子7の作動性を良好なものとする。
【００２７】
この基体1はFe−Ni−Co合金やCu−W合金などの金属材料から成り、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工などの従来周知の金属加工法を施すことによって所定の形状に製作される。また、その表面に耐蝕性に優れかつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ0.5〜9μmのNi層と厚さ0.5〜9μmのAu層を順次メッキ法により被着させておくと、基体1が酸化腐食するのを有効に防止することができるとともに、基体1上面に載置用基台8を介して光半導体素子7を強固に接着固着させることができる。従って、所定の形状に製作された基体1の表面に0.5〜9μmのNi層や0.5〜9μmのAu層などの金属層をメッキ法により被着させておくことが好ましい。
【００２８】
また、この載置用基台8はシリコン（Si）やCu−W合金などの熱伝導性の高い金属から成り、光半導体素子7から基体1へ熱を伝えるための媒体として機能するとともに、その高さを適切に設定することにより透光性部材5と光半導体素子7との光軸が合うようにする機能を有する。また、その上面には、伝送線路としての線路導体9aが形成された、アルミナ（Al2O3）セラミックなどのセラミックスから成るインピーダンス整合用の回路基板9が接合される。
【００２９】
また、回路基板９の下面には接地導体層９ｂが形成されており、この接地導体９ｂと線路導体９ａとにより、同軸コネクタ3の中心導体3c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が構成されている。そして、線路導体９ａの他端部が光半導体素子7にボンディングワイヤ10を介して接合され、中心導体3cと光半導体素子7とを電気的に接続する機能を有する。
【００３０】
回路基板９は、酸化アルミニウムやムライト，窒化アルミニウム，炭化珪素，ガラスセラミックス等を主成分とする焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、先ず、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２），カルシア（ＣａＯ），マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤、樹脂バインダーを添加混合して泥漿状と成し、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用してシート状に成形してセラミックグリーンシートを得る。その後、必要に応じ、セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとともに複数枚積層し、約１６００℃の温度で焼成することにより製作される。
【００３１】
回路基板９上面の線路導体9aや、回路基板９下面の接地導体層９ｂは、モリブデン（Mo）、マンガン（Mn）、タングステン（W）などの粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、回路基板9となるセラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法により印刷塗布し焼成することで回路基板９としたりする。また、焼結済の基板の上面に線路導体9aや、下面に回路基板９の接地導体層９ｂをチタン（Ｔi）、白金（Pｔ）、金（Aｕ）などの金属を従来周知の金属蒸着法により形成することにより所定パターンを形成する。そして、載置用基台８へＳｎ−Ｐｂ半田などの低融点ロウ材を介して接着固定する。また、回路基板９の下面に接地導体層９ｂを形成せずに、樹脂接着材などにより接着固定したとしても載置用基台８を導電性の材料とし、基体１へ導電性の接合材を介して接合することで、載置用基台８の上面を回路基板９の上面に形成された線路導体９ａの接地導体層として作用させてもよい。あるいは、載置用基台８を用いず、載置部１ａに回路基板９を直接接合してもよい。
【００３２】
枠体2は基体1との接合における熱歪みを小さくし接合を強固なものにするとともに、半導体パッケージ外部との電磁的遮蔽を行うために、基体1の熱膨張に近似するFe−Ni−Co合金やCu−W合金などの金属材料とし、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工などの従来周知の金属加工法を施すことによって所定の形状とする。
【００３３】
その表面に耐蝕性に優れかつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ0.5〜9μmのNi層と厚さ0.5〜9μmのAu層を順次メッキ法により被着させておくと、基体1が酸化腐食するのを有効に防止することができるとともに、貫通孔にそれぞれ同軸コネクタ3、透光性部材5を強固に接着固着させることができる。従って、所定の形状に製作された枠体2の表面に0.5〜9μmのNi層や0.5〜9μmのAu層などの金属層をメッキ法により被着させておくことが好ましい。このような枠体２は、例えば基体１にＡｇ−Ｃｕロウ材を用いて接合する。
【００３４】
同軸コネクタ3は枠体2の同軸コネクタ装着用貫通孔の小径部２ａと同軸コネクタ装着用貫通孔の大径部２ｃとから成る貫通孔内周面にAu−Sn合金半田などの低融点ロウ材によりロウ付けられる。中心導体3cはこの絶縁体3bの中心軸部分に装着され半導体パッケージ内外を導通させる。そして同軸コネクタ3は、外部電気回路と光半導体素子7とを電気的に接続する機能を有するとともに半導体パッケージ内部を塞ぐ機能を有する。
【００３５】
ここで、中心導体３ｃとその直上に位置する小径部２ａの内面との間の距離をＬ２、中心導体３ｃとその直下に位置する小径部２ａの内面との間の距離をＬ１、マイクロストリップ線路９ａと接地導体層９ｂとの距離をＴ２とし、マイクロストリップ線路９ａと中心導体3cの直下に位置する小径部2ａの内壁との距離をＴ１とする。
【００３６】
従来、小径部２ａの開口寸法は中心導体３ｃとインピーダンス整合を行い決定していただけであり、Ｌ１＝Ｌ２の中心導体３ｃを中心とした同心円形状となっていた。一方、本発明ではＬ２＜Ｌ１としている。つまり、中心導体３ｃに対して小径部２ａの中心軸が下側にずれた状態となっている。
【００３７】
このようにＬ２＜Ｌ１とすることによって、中心導体３ｃに接続された線路導体９ａの一端部と、中心導体３ｃの直下に位置する小径部２ａの内面との間に不要な容量成分が生じるのを有効に防止することができるとともに、中心導体３ｃとその直上に位置する小径部２ａの内面との間で容量成分を十分に生じさせてインピーダンス整合を良好に行なうことができ、高周波伝送時の電磁界が局所的に乱れるのを抑制できる。その結果、局部的にインピーダンスの急激な変化が発生するのを抑制して、高周波伝送における反射損失を低減できる。
【００３８】
好ましくは、Ｌ２＜Ｌ１かつ、Ｔ２≦Ｔ１とすることにより、線路導体９ａの一端部と小径部２ａの内面との不要な容量発生をより有効に防止し、局部的なインピーダンスの変化がより緩やかになるので反射損失をより小さくできる。
【００３９】
このような小径部２ａと中心導体３ｃとの位置関係は、例えば、図５に示す中心導体を軸方向に見た場合の要部拡大図のような関係となっている。図５（ａ）〜図５（ｃ）はいずれも本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の形態の各種例を示すものである。図５（ａ）は、小径部２ａが円筒形状であり、小径部２ａの中心軸が中心導体３ｃの中心軸よりも下側にずれたものである。
【００４０】
また、図５（ｂ）は、小径部２ａが上下方向に縦長の筒状である。本発明によれば、このように小径部２ａは、その軸方向に垂直な断面形状が上下方向に長い縦長形状であることから、中心導体３ｃの直下における不要な容量成分の発生を有効に抑制するとともに、中心導体３ｃの両側（中心導体３ｃを中心軸方向に見た場合の横方向における両側）および上側（中心導体３ｃを中心軸方向に見た場合の上下方向における上側）を、接地導体として機能する枠体２が同軸状に取り囲むことによってインピーダンス整合をより良好に行うことができ、高周波伝送特性をさらに向上できる。
【００４１】
また、図５（ｃ）は、小径部２ａの下側部分が、幅広になった筒状である。本発明によれば、小径部２ａは、その軸方向に垂直な断面形状の下側部分が、中心導体３ｃから下側に遠ざかるに従って、横方向（中心導体３ｃを中心軸方向に見た場合の横方向）の幅が大きくなっていることから、中心導体３ｃの両側および上側を、接地導体として機能する枠体２が同軸状に取り囲むことによってインピーダンス整合をより良好に行うことができるとともに、中心導体３ｃの直下における不要な容量成分の発生をより有効に抑制することができ、高周波伝送特性をさらに向上できる。
【００４２】
また、回路基板９は、その内層または下面に接地導体層９ｂを有しており、小径部２ａの下端が、図２に示すように接地導体層９ｂと同一平面上に位置しているのがよい。これにより、信号が中心導体３ｃの小径部２ａで取り囲まれた部位から回路基板９上の部位に流れる際、あるいは中心導体３ｃの回路基板９上の部位から小径部２ａで取り囲まれた部位に流れる際、インピーダンスが急激に変化するのを有効に防止でき、高周波伝送特性を向上できる。
【００４３】
枠体2の光伝送路用貫通孔2bの外側周辺部には、枠体2の熱膨張係数に近似するFe−Ni−Co合金、Fe−Ni合金などの金属材料から成り、戻り光防止用の光アイソレータ11と光ファイバ13とが樹脂接着剤で接着された金属ホルダ12と、非結晶質ガラスなどから成り集光レンズとして機能するとともに半導体パッケージ内部を塞ぐ機能を有する透光性部材5とを固定する筒状の固定部材4がＡｇ−Ｃｕロウなどのロウ材で接合される。
【００４４】
なお、この固定部材4と金属ホルダ12とは、各々の端面同士がYAGレーザ溶接などにより固定され、一方、固定部材4と透光性部材5とは固定部材4内周面に形成されたメッキ層と透光性部材5外周面の一部に形成されたメッキ層とをAu−Sn合金半田などの低融点ロウ材でロウ付けすることにより固定される。
【００４５】
このような半導体パッケージは光半導体素子7やインピーダンス整合用などの回路基板9を搭載した載置用基台8を樹脂接着剤、ロウ材などの接着剤を介して載置固定した後、同軸コネクタ3の中心導体3cの一端を回路基板9上面の線路導体9aに低融点ロウ材で接合するとともに、光半導体素子7と線路導体9aとをワイヤボンディング10で電気的に接続し、その後光アイソレータ11、光ファイバ13が固定された金属ホルダ12を固定部材4に溶接し、枠体2上面に蓋体6をシーム溶接やロウ付けなどにより接合することにより半導体装置となる。
【００４６】
かくして、本発明は、伝送される高周波信号の周波数が高くなっても急激なインピーダンスの変化が発生しないので高周波信号の劣化を非常に小さくでき高周波伝送特性の向上を可能とする。
【００４７】
本発明において、高周波信号の周波数は1〜110GHz程度であり、特に30GHz以上の周波数において従来の高周波伝送における電磁界の乱れによるインピーダンスの乱れを防ぐことができ、反射損失の小さな高周波伝送を行うことが可能となる。
【実施例】
【００４８】
本発明の半導体素子収納用パッケージを以下のように構成し、高周波３次元構造シミュレータ（アンソフト社製HFSS（High Frequency Structure Simulator））を用いて１ＧＨｚ〜40ＧＨｚの反射係数Ｓ11をシミュレーションにより評価した。
【００４９】
まず、回路基板９は、比誘電率が9.6のアルミナセラミックスからなる縦２ｍｍ×横0.98ｍｍ×厚さ0.38ｍｍの基板の上側主面中央部に、幅0.38ｍｍ×長さ２ｍｍ×厚さ0.002ｍｍの線路導体９aを、絶縁基板９の裏面には絶縁基板９と同一の面積である縦２ｍｍ×横0.98ｍｍ×厚さ0.002ｍｍの接地導体９ｂを配置した。
【００５０】
次に一辺が５ｍｍのFe−Ni−Co合金からなる金属ブロックを加工してシミュレーションのためのサンプル台を作成した。まず、中心導体３ｃ寸法が０．３ｍｍφ、外形１．５ｍｍφの同軸コネクタが嵌るように金属ブロックの1つの面の中心から1.51ｍｍφで、深さ２ｍｍの大径部２ｃを掘る。そして、小径部２ａの厚みが0.5ｍｍとなるように、残りの長さ2.5ｍｍは厚み1.95ｍｍとなるように機械で研削加工することで回路基板９を載置する部分とする。そして、その後中心導体３ｃとその直下に位置する小径部２ａの内面との間の距離Ｌ１、中心導体３ｃとその直上に位置する小径部２ａの内面との間の距離Ｌ２が表１の各サンプルの寸法となるように貫通穴を機械加工した。
【００５１】
次に、回路基板９を載置部にＡｕ−Ｇｅろうで接合した。このとき、接合後のＡｕ−Ｇｅ厚みは約５μｍであった。そして大径部２ｃに同軸コネクタをＡｕ−Ｓｎ半田で接合した。最後に中心導体３ｃを線路導体９ａにＡｕ−Ｓｎで接合することで、Ｌ１、Ｌ２が表１の各寸法となるサンプル１〜５を作成した。
【００５２】
各サンプルで線路導体９ａと接地導体層９ｂとの距離Ｔ２は基板厚みである0.38ｍｍとなる。また、以上の寸法でサンプルを作成したことで、Ｔ１はＬ１より約0.01ｍｍ小さい値となった。
【００５３】
各試料における上記周波数範囲のうちで、最も悪い反射係数Ｓ11の値を表１に示す。
【表１】
2007150227.tif 000003
【００５４】
表１より、比較用の試料No.１は反射係数Ｓ11が−12ｄＢ以上となったものの、Ｌ２がＬ１より小さくなっている本発明の半導体素子収納用パッケージである試料No.２，３，４，５については、反射係数Ｓ11が実際に半導体装置が正常に動作する−15ｄＢ以下と良好な特性が得られることが分かった。
【００５５】
特に、Ｌ２＜Ｌ１かつＴ２≦Ｔ１とした資料No.３，４は-20ｄＢ未満となり、より優れていることが分かった。
【００５６】
なお、本発明は、上述の実施の形態の一例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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【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】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を示す図である。
【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】（ａ）〜（ｃ）は本発明の半導体素子収納用パッケージにおける小径部の形状の各種例を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００５８】
1…基体
1a…載置部
2…枠体
2a…小径部
2c…大径部
3…同軸コネクタ
3a…外周導体
3b…絶縁体
3c…中心導体
6…蓋体
7…半導体素子
9…回路基板
9a…線路導体
L1…中心導体とその直下に位置する小径部の内面との間の距離
L2…中心導体とその直上に位置する小径部の内面との間の距離
【図１】
2007150227.tif 000004
【図２】
2007150227.tif 000005
【図３】
2007150227.tif 000006
【図４】
2007150227.tif 000007
【図５】
2007150227.tif 000008