JP2004158575A - Package for semiconductor device and semiconductor device employing it - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波の電気信号を送受信する半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージ、およびその半導体素子収納用パッケージを用いて成る半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電気信号を送受信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は、一般に、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、上面に半導体素子の搭載部が形成された基体と、タングステン、モリブデン、マンガン等の金属材料から成り、基体の半導体素子搭載部から下面にかけて被着導出された複数の電気信号の入出力用およびグランド用の配線導体と、この配線導体と電気的に接続するようにして基体の下面に形成された複数個のグランド用パッドおよび入出力用パッドと、基体の搭載部より上面もしくは側面にかけて導出されている出入力用の配線導体と、導電性の線材と絶縁性の外囲体とから成り、線材の一端が出入力用配線導体に接続され、他端が外部に導出されているコネクターとにより構成されている。
【0003】
かかる半導体素子収納用パッケージは、その搭載部に電気信号を送受信する半導体素子がAu−Snろう材あるいは半田等の接合材を介して接着固定されるとともに、半導体素子の電極が入出力配線導体、グランド用配線導体および出入力配線導体にボンディングワイヤや接続用リボン、半田等の導電性接続材を介して接続され、その後、必要に応じて蓋体等で半導体素子を封止することによって半導体装置となる。
【0004】
また前記半導体装置は基体の下面に形成されているグランド用パッドおよび入出力用パッドを外部電気回路基板の回路導体に半田バンプ等を介し接続させることによって内部に収容する半導体素子が外部電気回路に接続され、同時にコネクターに同軸ケーブル等を介し外部の通信装置等の外部機器を接続させることによって半導体素子と外部機器とが接続するようになっている。
【0005】
なお、前記半導体装置に使用されている半導体素子は複数の電気信号を合成して一つの電気信号に変換する、或いは一つの電気信号を分離して複数の電気信号に変換する機能を有しており、外部電気回路から入出力用パッド及び第1配線導体を介して入力される5〜10GHzの複数の電気信号は半導体素子で合成されて40〜80GHzの一つの電気信号となり、この40〜80GHzの電気信号は第2配線導体を介してコネクターに伝送されるとともにコネクターより外部の通信装置等の外部機器に伝送され、またコネクターを介して外部機器より伝送された40〜80GHzの電気信号は半導体素子で5〜10GHzの複数の電気信号に変換され、各々の5〜10GHzの電気信号は第1配線導体及び入出力用パッドを介して外部電気回路に伝送されることとなる。
【0006】
また前記酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体等から成る基体はその線膨張係数が4×10−6/℃〜7.5×10−6/℃であるのに対し、外部電気回路基板は一般にガラスエポキシ樹脂材で形成されており、その線膨張係数は約15×10−6/℃程度であり、大きく相違することから外部電気回路基板の回路導体に入出力用パッドを半田バンプ等を介して接続した後、基体と外部電気回路基板に熱が作用すると基体と外部電気回路基板の熱膨張量の相違に起因して大きな応力が発生しこの応力によって入出力用パッドが基体より剥離したり、半田バンプに破断が発生して半導体素子と外部電気回路との間の接続が破られてしまう。そのためこの従来の半導体素子収納用パッケージ等は入出力用パッドを直径が1mm以上の円形形状(平面積が0.785mm2以上の円形形状)とし基体と入出力用パッドとの接合強度を強くするとともに外部電気回路基板の回路導体と入出力用パッドとを接続する半田バンプ等の量を多くし破断が発生しないようにしている。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−164466号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置においては、第1配線導体と外部電気回路基板の回路導体とを接続する入出力用パッドが直径1mm以上の円形形状(平面積で0.785mm2以上の円形形状)をなし、第1配線導体の外形寸法(直径が約0.3mm以上、平面積で約0.07mm2以上の円形形状等)に比し約10倍以上大きく、入出力用パッドのインピーダンスが第1配線導体や外部電気回路基板の回路導体に比べ低いものとなっている。そのためこの入出力用パッドを介して第1配線導体と外部電気回路基板の回路導体とを接続するとともに5〜10GHzの電気信号を伝送させた場合、5〜10GHzの電気信号は高周波信号であるためインピーダンスが低い入出力用パッドで反射等を起こし、伝送特性が大きく劣化してしまうという欠点を有していた。
【0009】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は入出力用パッドでの高周波の電気信号の反射等を有効に防止し、外部電気回路と半導体素子とを接続する第1配線導体および入出力用パッドでの電気信号の伝送特性を改善し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、40GHz〜80GHzの電気信号を送受信する半導体素子が搭載される搭載部を有する基体と、該基体の前記搭載部より下面にかけて導出されている複数個のグランド配線導体および第1配線導体と、前記基体の下面に形成され、前記グランド配線導体および第1配線導体に電気的に接続している複数個のグランド用パッドおよび入出力用パッドと、前記基体の搭載部より上面もしくは側面にかけて導出されている第2配線導体と、導電性の線材と絶縁性の外囲体とから成り、線材が前記第2配線導体に電気的に接続されているコネクターとで形成され、前記入出力用パッドの平面積が0.196mm2以下であり、かつ前記基体の下面に前記入出力用パッドよりも2倍以上大きな平面積を有するダミーパッドが形成されていることを特徴とするものである。
【0011】
また本発明の半導体装置は、上記構成の半導体素子収納用パッケージと40GHz〜80GHzの電気信号を送受信する半導体素子とから成り、前記パッケージの搭載部に半導体素子を搭載固定するとともに該半導体素子の各電極を第1配線導体および第2配線導体に電気的に接続したことを特徴とするものである。
【0012】
本発明の半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置によれば、第1配線導体を外部電気回路基板の回路導体に接続する入出力用パッドの平面積を0.196mm2以下とし、入出力用パッドのインピーダンスを第1配線導体や外部電気回路基板の回路導体のインピーダンスに近似させたことから入出力用パッドを介して第1配線導体と外部電気回路基板の回路導体とを接続するとともに5〜10GHzの高周波の電気信号を伝送させたとしても入出力用パッドで大きな反射等を起こすことはなく、伝送特性を優れたものとなすことができる。
【0013】
また本発明の半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置によれば、基体の下面、即ち、入出力用パッドが形成されている面に入出力用パッドよりも2倍以上大きな平面積を有するダミーパッドを設けたことから入出力用パッドを外部電気回路基板の回路導体に、ダミーパッドを外部電気回路基板の回路導体や予備に形成したパッドに半田バンプ等を介して接続させ、しかる後、基体と外部電気回路基板に熱が作用した場合、基体と外部電気回路基板との間に両者の線膨張係数の相違に起因する大きな熱応力が発生するものの基体と外部電気回路基板とは前記ダミーパッドによる接続によって強固に固定されているため入出力用パッドが基体より剥離したり半田バンプ等に破断が発生することはほとんどなく、これによって半導体素子と外部電気回路との接続の信頼性を極めて高いものとなすことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
図1は本発明の半導体素子収納用パッケージの一実施礼を示し、1は基体、2aは第1配線導体、2bはグランド配線導体、3aは入出力用パッド、3bはグランド用パッド、4は第2配線導体、5はコネクターである。これら基体1、第1配線導体2a、グランド配線導体2b、入出力用パッド3a、グランド用パッド3b、第2配線導体4およびコネクター5により半導体素子6を収納するための半導体素子収納用パッケージ7が基本的に構成される。
【0015】
前記基体1は酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミックス、窒化アルミニウム質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、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒、可塑剤、分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物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のシート成形法を採用しシート状に形成してセラミックグリーンシート(セラミック生シート)を得、しかる後、それらセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを必要に応じて複数枚積層し、約1600℃の高温で焼成することによって製作される。
【0016】
また前記基体1は、半導体素子の搭載部1aから下面にかけて複数個の第1配線導体2aおよびグランド用配線導体2bが形成されており、該各配線導体2a、2bは半導体素子の電気信号入出力用、接地用の各電極を、入出力用パッド3aやグランド用パッド3bに接続するための導電路として作用し、搭載部1a側の一端には半導体素子6の電気信号入出力用、接地用の各電極が導電性接続材を介して電気的に接続される。
【0017】
前記第1配線導体2aおよびグランド用配線導体2b、入出力用パッド3aおよびグランド用パッド3bは、タングステン、モリブデン、マンガン等の金属材料から成り、例えばタングステンから成る場合であれば、タングステン粉末に有機溶剤を添加して成る金属ペーストを基体1となるセラミックグリーンシートの表面に所定パターンに印刷しておくことにより形成される。
【0018】
この第1配線導体2aおよびグランド用配線導体2bの基体1下面側の一端は、それぞれ対応する入出力用パッド3aおよびグランド用パッド3bと電気的に接続しており、これらの入出力用パッド3a、グランド用パッド3bを外部電気回路の所定の信号用や接地用等の回路導体に接続することにより、半導体素子6の電気信号入出力用、接地用の各電極が外部電気回路と電気的に接続される。
【0019】
また前記基体1は、半導体素子の搭載部1aから上面や側面等にかけて第2配線導体4が形成されており、該第2配線導体4は半導体素子6の電極をコネクター5の線材5aに接続するための導電路として作用し、搭載部1a側の一端には半導体素子6の電極が導電性接続材8を介して電気的に接続される。
【0020】
前記第2配線導体4は、上述の第1配線導体2a等と同様に、タングステン、モリブデン等の金属材料から成り、例えばタングステンから成る場合であれば、タングステン粉末に有機溶剤等を添加して成る金属ペーストを基体1となるセラミックグリーンシートの表面にスクリーン印刷法により所定パターンに印刷しておくことによって形成される。
【0021】
この第2配線導体4の基体1外表面側の一端はコネクター5の線材5aと電気的に接続しており、このコネクター5を同軸ケーブル等を介して通信装置等の外部機器に接続することにより半導体素子6と外部機器との間で高周波信号の送受信が行われる。
【0022】
前記コネクター5は、半導体素子収納用パッケージ7の第2配線導体4を同軸ケーブル等を介して外部機器に接続するための接続体として作用し、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属の線材5aの周囲を、ホウ珪酸系ガラス等の絶縁性の外囲体5bで取り囲んだ構造である。
【0023】
前記線材5aと外囲体5bとから成るコネクター5は、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金から成る線材5aを、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る円筒状の容器の中央にセットし、容器内にホウ珪酸ガラス等のガラス粉末を充填した後、ガラス粉末を加熱溶融させて線材5aの周囲に被着させることによって製作される。
【0024】
かくして上述の半導体素子収納用パッケージによれば、基体1の搭載部1aに半導体素子6を搭載するとともにガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を介して固定し、しかる後、半導体素子6の各電極を第1配線導体2aおよびグランド用配線導体2bに、例えば、ボンディングワイヤ8を介して接続し、最後に蓋体10を基体1の上面に封止材を介して接合させ、半導体素子6を気密に封止することによって半導体装置11となる。
【0025】
この半導体装置11は基体1下面の入出力用パッド3aおよびグランド用パッド3bが外部電気回路基板の所定の信号用や接地用等の回路導体に半田バンプ等の外部端子を介して接続され、これによって半導体素子6の信号用、接地用の各電極は外部電気回路と電気的に接続される。
【0026】
また、この半導体装置11に取着されているコネクター5の線材5aに同軸ケーブル等の外部接続用の導線を接続することにより、半導体素子6の電極が通信装置等の外部機器に接続される。
【0027】
そしてかかる半導体装置11は、外部電気回路から供給される5〜10GHzの複数電気信号を入出力用パッド3a及び第1配線導体2aを介して半導体素子6に入力させ、半導体素子6でこれら入力された電気信号を合成して、40〜80GHzの電気信号とするとともにこれを第2配線導体4を介してコネクター5に出力し、該コネクター5の線材5aを介して外部の通信装置等の外部機器に伝送する、或いは、外部の通信装置等の外部機器から伝送された40〜80GHzの一つの電気信号をコネクター5の線材5a及び第2配線導体4を介して半導体素子6に入力し、半導体素子6で入力された40〜80GHzの電気信号を5〜10GHzの複数の電気信号に変換するとともにこれらの個々の電気信号を第1配線導体2a及び入出力用パッド3aを介して外部電気回路に供給することとなる。
【0028】
本発明の半導体素子収納用パッケージおよびこれを用いた半導体装置においては、第1配線導体2aと外部電気回路基板の回路導体を接続する入出力用パッド3aの平面積を0.196mm2以下としておくことが重要である。
【0029】
前記入出力用パッド3aの平面積を0.196mm2以下としておくと入出力用パッド3aのインピーダンスが第1配線導体2aと外部電気回路基板の回路導体等のインピーダンスに近似し、その結果、入出力用パッド3aを介して第1配線導体2aと外部電気回路基板の回路導体とを接続するとともに5〜10GHzの高周波の電気信号を伝送させたとしても入出力用パッド3aで大きな反射等を起こすことはなく、伝送特性が極めて優れたものとなすことができる。
【0030】
なお、前記入出力用パッド3aはその平面積が0.196mm2を超えると第1配線導体2aと外部電気回路基板の回路導体とを入出力用パッド3aを介して接続した後、5〜10GHzの高周波の電気信号が伝送された場合、入出力用パッド3aで電気信号に反射が発生し伝送特性が大きく劣化してしまう。従って、前記入出力用パッド3aはその平面積が0.196mm2以下のものに特定される。
【0031】
また前記入出力用パッド3aの平面積を0.196mm2以下にする方法としては、金属ペーストを基体1となるグリーンシートに印刷しておくことによって入出力用パッド3aを形成する際、スクリーン印刷におけるスクリーンマスクの開口を0.196mm2以下としておくことによって行われる。
【0032】
また本発明の半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置においては、図2に示すように、入出力用パッド3aが形成されている基体1の下面、即ち、入出力用パッド3aが形成されている面に入出力用パッド3aよりも2倍以上大きな平面積を有するダミーパッド3cを設けておくことが重要である。
【0033】
前記基体1の下面に入出力用パッド3aよりも2倍以上大きな平面積を有するダミーパッド3cを設けると、入出力用パッド3aを外部電気回路基板の回路導体に、ダミーパッド3cを外部電気回路基板の回路導体や予備に形成したパッドに半田バンプ等を介して接続させ、しかる後、基体1と外部電気回路基板に熱が作用した場合、基体1と外部電気回路基板に熱が作用した場合、基体1と外部電気回路基板との間に両者の線膨張係数の相違に起因する大きな熱応力が発生するものの基体1と外部電気回路基板とは前記ダミーパッド3cによる接続によって強固に固定されているため、入出力用パッド3aの平面積が0.196mm2以下と小さいものであっても、入出力用パッド3aが基体1より剥離したり、半田バンプ等に破断が発生することはほとんどなく、これによって半導体素子6と外部電気回路との接続の信頼性を極めて高いものとなすことができる。
【0034】
なお、前記ダミーパッド3cは、その平面積が入出力用パッド3aの平面積に対し2倍未満であるとダミーパッド3cを介しての基体1と外部電気回路との接続強度が弱いものとなり、その結果、基体1と外部電気回路基板との間に発生する両者の線膨張係数の相違に起因した応力によって入出力用パッド3aに剥離等が生じてしまう。従って、前記ダミーパッド3cはその平面積が入出力用パッド3aの平面積に対し2倍以上のものに特定される。
【0035】
また前記ダミーパッド3cはタングステン、モリブデン等から成り、基体1の下面に入出力用パッド3aを形成する際に同時に、同様の方法によって形成される。
【0036】
更に前記ダミーパッド3cは、基体1の下面に金属ペーストをスクリーン印刷により所定パターンに印刷することによって形成する際、スクリーン印刷におけるスクリーンマスクの開口を大きくしておくことによって入出力用パッド3aよりも2倍以上の平面積に形成される。
【0037】
なお、本発明は上述の実施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であれば種々の変更は可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明の半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置によれば、第1配線導体を外部電気回路基板の回路導体に接続する入出力用パッドの平面積を0.196mm2以下とし、入出力用パッドのインピーダンスを第1配線導体や外部電気回路基板の回路導体のインピーダンスに近似させたことから入出力用パッドを介して第1配線導体と外部電気回路基板の回路導体とを接続するとともに5〜10GHzの高周波の電気信号を伝送させたとしても入出力用パッドで大きな反射等を起こすことはなく、伝送特性を優れたものとなすことができる。
【0039】
また本発明の半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置によれば、基体の下面、即ち、入出力用パッドが形成されている面に入出力用パッドよりも2倍以上大きな平面積を有するダミーパッドを設けたことから入出力用パッドを外部電気回路基板の回路導体に、ダミーパッドを外部電気回路基板の回路導体や予備に形成したパッドに半田バンプ等を介して接続させ、しかる後、基体と外部電気回路基板に熱が作用した場合、基体と外部電気回路基板との間に両者の線膨張係数の相違に起因する大きな熱応力が発生するものの基体と外部電気回路基板とは前記ダミーパッドによる接続によって強固に固定されているため入出力用パッドが基体より剥離したり半田バンプ等に破断が発生することはほとんどなく、これによって半導体素子と外部電気回路との接続の信頼性を極めて高いものとなすことができる。
【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およびこの半導体素子収納用パッケージを用いた半導体装置の一実施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およびこの半導体素子収納用パッケージを用いた半導体装置の一実施例を示す下面図である。
【符号の説明】
1・・・・・基体
1a・・・・搭載部
2a・・・・第1配線導体
2b・・・・グランド配線導体
3a・・・・入出力用パッド
3b・・・・グランド用パッド
3c・・・・ダミーパッド
4・・・・・第2配線導体
5・・・・・コネクター
5a・・・・線材
5b・・・・外囲体
6・・・・・半導体素子
7・・・・・半導体素子収納用パッケージ
8・・・・・ボンディングワイヤ
10・・・・蓋体
11・・・・半導体装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element for transmitting and receiving high-frequency electrical signals, and a semiconductor device using the semiconductor element housing package.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element for transmitting and receiving electric signals is generally made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, and an aluminum nitride sintered body, A base on which a mounting portion of a semiconductor element is formed on an upper surface, and a plurality of electrical signals for inputting / outputting and grounding, which are made of a metal material such as tungsten, molybdenum, or manganese, and are attached and derived from the mounting portion of the base to the lower surface. Wiring conductors, a plurality of ground pads and input / output pads formed on the lower surface of the substrate so as to be electrically connected to the wiring conductors, and are led out from the mounting portion of the substrate to the upper surface or the side surface. Of the wire, one end of the wire is connected to the input / output wiring conductor, and the other end is connected to the outside. It is constituted by a connector that has been derived.
[0003]
In such a package for housing a semiconductor element, a semiconductor element for transmitting and receiving an electric signal is bonded and fixed to a mounting portion thereof via a bonding material such as an Au-Sn brazing material or solder, and electrodes of the semiconductor element are connected to an input / output wiring conductor, The semiconductor device is connected to the ground wiring conductor and the input / output wiring conductor via a bonding wire, a connection ribbon, a conductive connecting material such as solder, and then, if necessary, sealing the semiconductor element with a lid or the like. It becomes.
[0004]
Further, the semiconductor device accommodated inside the semiconductor device by connecting the ground pad and the input / output pad formed on the lower surface of the base to the circuit conductor of the external electric circuit board via a solder bump or the like, so that the semiconductor element accommodated therein is connected to the external electric circuit. The semiconductor device and the external device are connected by connecting the external device such as an external communication device to the connector via a coaxial cable or the like at the same time.
[0005]
The semiconductor element used in the semiconductor device has a function of synthesizing a plurality of electric signals and converting it into one electric signal, or separating one electric signal and converting it into a plurality of electric signals. The plurality of electric signals of 5 to 10 GHz input from the external electric circuit via the input / output pad and the first wiring conductor are combined by a semiconductor element to form one electric signal of 40 to 80 GHz, and the electric signal is 40 to 80 GHz. Is transmitted to the connector via the second wiring conductor, is transmitted from the connector to an external device such as an external communication device, and the electric signal of 40 to 80 GHz transmitted from the external device via the connector is a semiconductor. The element converts the electric signal into a plurality of electric signals of 5 to 10 GHz, and each electric signal of 5 to 10 GHz is supplied to an external electric signal through the first wiring conductor and the input / output pad. And thus transmitted to the road.
[0006]
To Also said substrate consisting of sintered aluminum oxide and mullite sintered body such that the linear expansion coefficient of 4 × 10 -6 /℃~7.5×10 -6 / ℃ , external electric circuit The substrate is generally formed of a glass epoxy resin material, and has a coefficient of linear expansion of about 15 × 10 −6 / ° C., so that the input / output pads are solder bumped to the circuit conductors of the external electric circuit board. After the connection between the base and the external electric circuit board, when heat acts on the base and the external electric circuit board, a large stress is generated due to the difference in the amount of thermal expansion between the base and the external electric circuit board. The connection between the semiconductor element and the external electric circuit is broken due to peeling or breakage of the solder bump. Therefore, in this conventional package for housing semiconductor elements, the input / output pads are formed in a circular shape having a diameter of 1 mm or more (a circular area having a plane area of 0.785 mm 2 or more) to increase the bonding strength between the base and the input / output pads. At the same time, the amount of solder bumps and the like connecting the circuit conductors of the external electric circuit board and the input / output pads is increased to prevent breakage.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-164466
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional semiconductor element housing package and semiconductor device, the input / output pad connecting the first wiring conductor and the circuit conductor of the external electric circuit board has a circular shape having a diameter of 1 mm or more (0.785 mm in flat area). 2 or more circular shapes), and about 10 times or more larger than the outer dimensions of the first wiring conductor (circular shape with a diameter of about 0.3 mm or more and a plane area of about 0.07 mm 2 or more). The impedance of the pad is lower than that of the first wiring conductor or the circuit conductor of the external electric circuit board. Therefore, when the first wiring conductor is connected to the circuit conductor of the external electric circuit board via the input / output pad and an electric signal of 5 to 10 GHz is transmitted, the electric signal of 5 to 10 GHz is a high-frequency signal. There is a drawback that reflection or the like is caused by an input / output pad having a low impedance, and transmission characteristics are greatly deteriorated.
[0009]
The present invention has been devised in view of the above drawbacks, and has as its object to effectively prevent reflection of high-frequency electric signals at input / output pads, and to provide a first wiring conductor for connecting an external electric circuit to a semiconductor element. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device housing package and a semiconductor device having improved transmission characteristics of electric signals at input / output pads.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A semiconductor device housing package according to the present invention includes a base having a mounting portion on which a semiconductor element that transmits and receives an electric signal of 40 GHz to 80 GHz is mounted, and a plurality of ground wirings extending from the mounting portion to a lower surface of the base. A conductor and a first wiring conductor, a plurality of ground pads and input / output pads formed on the lower surface of the base and electrically connected to the ground wiring conductor and the first wiring conductor; and mounting the base. A second wiring conductor extending from the portion to the upper surface or side surface, and a connector comprising a conductive wire and an insulating envelope, wherein the wire is electrically connected to the second wiring conductor. The input / output pad has a flat area of 0.196 mm 2 or less, and the lower surface of the base has a flat area at least twice as large as the input / output pad. A dummy pad is formed.
[0011]
Further, a semiconductor device of the present invention comprises a semiconductor element storage package having the above-described configuration and a semiconductor element for transmitting and receiving an electric signal of 40 GHz to 80 GHz. The semiconductor element is mounted and fixed on a mounting portion of the package, and each of the semiconductor elements is mounted. An electrode is electrically connected to the first wiring conductor and the second wiring conductor.
[0012]
According to the semiconductor element storage package and the semiconductor device of the present invention, the plane area of the input / output pad for connecting the first wiring conductor to the circuit conductor of the external electric circuit board is 0.196 mm 2 or less, and the input / output pad Since the impedance is approximated to the impedance of the first wiring conductor or the circuit conductor of the external electric circuit board, the first wiring conductor is connected to the circuit conductor of the external electric circuit board via the input / output pad, and the frequency of 5 to 10 GHz is connected. Even if a high-frequency electric signal is transmitted, no large reflection or the like is caused on the input / output pad, and the transmission characteristics can be improved.
[0013]
Further, according to the semiconductor element housing package and the semiconductor device of the present invention, the lower surface of the base, that is, the surface on which the input / output pads are formed, is provided with a dummy pad having a plane area more than twice as large as the input / output pads. The input / output pads are connected to the circuit conductors of the external electric circuit board, and the dummy pads are connected to the circuit conductors of the external electric circuit board and the preliminarily formed pads via solder bumps or the like. When heat is applied to the electric circuit board, a large thermal stress is generated between the base and the external electric circuit board due to a difference in coefficient of linear expansion between the base and the external electric circuit board, but the base and the external electric circuit board are connected by the dummy pad. The input / output pads are hardly peeled off from the substrate or the solder bumps are hardly broken because they are firmly fixed. It can be made extremely high reliability of connection between the electric circuit.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows one embodiment of the package for housing a semiconductor element of the present invention, wherein 1 is a base, 2a is a first wiring conductor, 2b is a ground wiring conductor, 3a is an input / output pad, 3b is a ground pad, and 4 is The second wiring conductor 5 is a connector. A semiconductor
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
One ends of the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
One end of the
[0022]
The connector 5 functions as a connector for connecting the
[0023]
For the connector 5 composed of the
[0024]
Thus, according to the above-described semiconductor element storage package, the
[0025]
In the
[0026]
In addition, by connecting a conductor for external connection such as a coaxial cable to the
[0027]
The
[0028]
In the semiconductor device housing package and the semiconductor device using the same according to the present invention, the plane area of the input /
[0029]
If the plane area of the input /
[0030]
If the plane area of the input /
[0031]
In order to reduce the plane area of the input /
[0032]
Further, in the semiconductor element housing package and the semiconductor device of the present invention, as shown in FIG. 2, the lower surface of the
[0033]
When a dummy pad 3c having a plane area at least twice as large as the input /
[0034]
If the plane area of the dummy pad 3c is less than twice the plane area of the input /
[0035]
The dummy pad 3c is made of tungsten, molybdenum, or the like, and is formed by the same method at the same time as forming the input /
[0036]
Further, when the dummy pad 3c is formed by printing a metal paste on the lower surface of the
[0037]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
According to the semiconductor element storage package and the semiconductor device of the present invention, the plane area of the input / output pad for connecting the first wiring conductor to the circuit conductor of the external electric circuit board is 0.196 mm 2 or less, and the input / output pad Since the impedance is approximated to the impedance of the first wiring conductor or the circuit conductor of the external electric circuit board, the first wiring conductor is connected to the circuit conductor of the external electric circuit board via the input / output pad, and the frequency of 5 to 10 GHz is connected. Even if a high-frequency electric signal is transmitted, no large reflection or the like is caused on the input / output pad, and the transmission characteristics can be improved.
[0039]
Further, according to the semiconductor element housing package and the semiconductor device of the present invention, the lower surface of the base, that is, the surface on which the input / output pads are formed, is provided with a dummy pad having a plane area more than twice as large as the input / output pads. The input / output pads are connected to the circuit conductors of the external electric circuit board, and the dummy pads are connected to the circuit conductors of the external electric circuit board and the preliminarily formed pads via solder bumps or the like. When heat is applied to the electric circuit board, a large thermal stress is generated between the base and the external electric circuit board due to a difference in coefficient of linear expansion between the base and the external electric circuit board, but the base and the external electric circuit board are connected by the dummy pad. The input / output pads are hardly peeled off from the substrate or the solder bumps are hardly broken because they are firmly fixed. It can be made extremely high reliability of connection between the electric circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a package for housing a semiconductor element of the present invention and a semiconductor device using the package for housing a semiconductor element.
FIG. 2 is a bottom view showing one embodiment of the package for housing a semiconductor element of the present invention and a semiconductor device using the package for housing a semiconductor element.
[Explanation of symbols]
1 Base
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