JP2012009172A - 同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高周波信号の伝送性を向上することができる同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置を提供する。
【解決手段】同軸コネクタあって、筒状の外周導体１０ａと、外周導体１０ａの中心軸に沿って設けられた、軸方向に断面視して中央部と端部との間に中央部の外径よりも外径が拡大または縮小する変径部１０ｄを有する中心導体１０ｃと、外周導体１０ａと中心導体１０ｃとの間に設けられた絶縁体１０ｂとを備えており、絶縁体１０ｂの端面は、中心導体１０ｃの変径部１０ｄに対応する位置に設けられているとともに、内側に窪んだ窪み部１０ｅを有していることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置に関する。

同軸コネクタにおいて、外周導体と、絶縁体と、中心導体から構成され、中心導体が、絶縁体に挿通保持された部位と挿通保持されていない部位を有し、絶縁体に挿通保持された部位と挿通保持されていない部位との間に段差部を有するものがある。このような同軸コネクタとしては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００２−２９０１１４号公報

しかしながら、上記同軸コネクタは、段差部において、中心導体の直径が急激に変化することから、中心導体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やすいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高周波信号の伝送性を向上することができる同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置に関する。

上記目的を達成するために本発明における同軸コネクタは、筒状の外周導体と、該外周導体の中心軸に沿って設けられた、軸方向に断面視して中央部と端部との間に前記中央部の外径よりも外径が拡大または縮小する変径部を有する中心導体と、前記外周導体と前記中心導体との間に設けられた絶縁体とを備えており、該絶縁体の端面は、前記中心導体の前記変径部に対応する位置に設けられているとともに、内側に窪んだ窪み部を有していることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するために本発明における素子収納用パッケージは、上側主面に素子が載置される載置部を有する基体と、前記上側主面に前記載置部を取り囲むように設けられた、側壁に同軸コネクタの取り付け部を有する枠体と、該枠体の前記取り付け部に取り付けられた本発明に係る同軸コネクタとを備えたことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するために本発明における半導体装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、前記載置部に載置され、前記同軸コネクタに電気的に接続された素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置は、高周波信号の伝送性を向上することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る半導体装置の斜視図である。 図１に示す半導体装置をＡ−Ａで切断したときの断面図である。 本実施形態に係る同軸コネクタであって、（ａ）は同軸コネクタの断面図、（ｂ）は、同軸コネクタの他の例の断面図である。 本実施形態の変形例１に係る同軸コネクタの断面図である。 本実施形態の変形例２に係る同軸コネクタであって、（ａ）は同軸コネクタの断面図、（ｂ）は、同軸コネクタの他の例の断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置について、図面を参照しながら説明する。

＜実施形態＞
＜同軸コネクタの構成、素子収納用パッケージの構成、および半導体装置の構成＞
本実施形態に係る同軸コネクタ、および素子収納用パッケージ、ならびに半導体装置は、図１乃至図３に示すような構成である。同軸コネクタ１０は、筒状の外周導体１０ａと、外周導体１０ａの中心軸に沿って設けられた、軸方向に断面視して中央部と端部との間に中央部の外径よりも外径が拡大または縮小する変径部１０ｄを有する中心導体１０ｃと、外周導体１０ａと中心導体１０ｃとの間に設けられた絶縁体１０ｂとを備えており、絶縁体１０ｂの端面は、中心導体１０ｃの変径部１０ｄに対応する位置に設けられているとともに、内側に窪んだ窪み部１０ｅを有している。

また、素子収納用パッケージは、上側主面に素子６が載置される載置部１ａを有する基体１と、上側主面に載置部１ａを取り囲むように設けられた、側壁に同軸コネクタの取り付け部２ｂを有する枠体２と、枠体２の同軸コネクタの取り付け部２ｂに取り付けられた本発明に係る同軸コネクタ１０と、を備えている。

また、半導体装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、載置部１ａに載置され、同軸コネクタ１０に電気的に接続された素子６と、枠体２の上面に接合された蓋体８と、を備えている。

基体１は、平面視したとき、矩形状に形成された板状の部材である。基体１は、上側主面に、例えば、ＬＤ（半導体レーザ）、ＰＤ（フォトダイオード）等の半導体素子６が素子載置基台５を介して載置される載置部１ａを有している。基体１は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る。

基体１は、例えば、それらの金属材料を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定の形状にして製作される。また、基体１は、半導体素子６で発生した熱を放熱するための放熱板として機能する。

なお、基体１は、基体１の外表面に耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性が良い金属、具体的には、厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＮｉ層と厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＡｕ層を順次、メッキ形成法によりメッキ層を被着させておくのがよい。メッキ層は基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止することができる。載置部１ａに、素子載置基台５が、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のロウ材を介して接着固定される。また、素子載置基台５は、例えば、銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金、銅（Ｃｕ）−モリブデン（Ｍｏ）合金等の材料から成り、半導体素子６から基体１へ熱を伝えるための伝熱媒体として機能する。

枠体２は、基体１の上側主面に載置部１ａを取り囲むように設けられ、枠体２の内側に
半導体素子６を収容するための空所を形成している。枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法により所定の枠状となすことによって製作される。

また、枠体２は、枠体２の外表面に耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性が良い金属、具体的には、厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＮｉ層と厚さ０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のＡｕ層を順次、メッキ形成法によりメッキ層を被着させておくのがよい。メッキ層は枠体２が酸化腐蝕するのを有効に防止することができる。また、枠体２に同軸コネクタ１０や入出力端子３を強固に接合することができる。

また、枠体２は、高周波信号の伝送線路としての線路導体１１ａが形成された、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス等の材料から成る回路基板１１を搭載する棚部２ａが設けられている。

また、枠体２は、枠体２の側壁を貫通してまたは切り欠いて形成された同軸コネクタの取り付け部２ｂが設けられている。同軸コネクタについては、後述する。また、枠体２は、枠体２の側壁を貫通してまたは切り欠いて形成された入出力端子の取り付け部２ｃが設けられている。

入出力端子３は、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された配線導体３ａを有する平坦部、および平坦部の上面に配線導体３ａを挟んで接合された立壁部から構成される。また、平坦部は、枠体２の内外に突出する突出部を有している。

また、入出力端子３は、枠体２の入出力端子の取り付け部２ｃに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して取り付けられる。なお、入出力端子３は、入出力端子３と枠体２の入出力端子の取り付け部２ｃとの接合部にメタライズ層が形成されている。入出力端子３は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料から成る。また、配線導体３ａは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等で形成されている。

入出力端子３の配線導体３ａは、平坦部の上面に、素子収納用パッケージの内外を導出するように、例えば、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合してなる金属ペーストをセラミックグリーンシートに予め周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって入出力端子３の上面に形成される。そして、配線導体３ａは半導体素子６と外部電気回路基板とを電気的に接続する。

また、入出力端子３は、外部リード端子４が設けられている。外部リード端子４は、外部電気回路と入出力端子３との信号の入出力を行うものである。すなわち、外部リード端子４は、半導体素子６を外部電気回路に電気的に接続する作用をなし、外部リード端子４を外部電気回路に接続することによって半導体素子６は、外部電気回路に接続されることになる。外部リード端子４は、枠体２の外側の入出力端子３の配線導体３ａに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

また、外部リード端子４は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。これらの金属のインゴットを周知の圧延加工法や打ち抜き加工法、エッチング加工法等の金属加工法を採用することによって、所定の形状となるように製作される。

また、入出力端子３は、入出力端子３の枠体２の内側の配線導体３ａと半導体素子６がボンディングワイヤで電気的に接続される。

また、枠体２には、内部に収容する半導体素子６との間で光信号を授受するための光ファイバ９が挿通固定される筒状の光ファイバ固定部材が設けられている。また、光ファイバ固定部材は、枠体２を貫通して、銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。この光ファイバ固定部材は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成り、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。

また、光ファイバ固定部材は、光ファイバ９を挿通可能な貫通孔を有する筒体であり、外部より貫通孔に光ファイバ９の一端を挿通するとともに光ファイバ９を半田等の接着剤やレーザ溶接により固定し、これにより光ファイバ９を介して内部に収容する半導体素子６と外部との光信号の授受が可能となる。

シールリング７は、枠体２の上面に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材で接合され、シールリング７の上面に蓋体８をシーム溶接等により接合するための接合媒体として機能する。鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。なお、シールリング７は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等のインゴットを周知のプレス加工により所定の形状となすことによって製作される。

蓋体８は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。蓋体８が、基体１と枠体２と入出力端子３とシールリング７とからなる内部に半導体素子６を気密に封止することになる。なお、蓋体８は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等のインゴットを周知のプレス加工により所定の形状となすことによって製作される。

同軸コネクタ１０は、枠体２の内部に収容する半導体素子６と外部電気回路とを電気的に接続する機能を有し、素子収納用パッケージ内部を塞ぐ機能を有する。同軸コネクタ１０は、高周波信号が伝送される中心導体１０ｃと、この中心導体１０ｃの周囲に設けられた絶縁体１０ｂと、この絶縁体１０ｂの外周に設けられてグランドとなる外周導体１０ａとから構成されている。

同軸コネクタ１０は、図３に示すように、筒状の外周導体１０ａと、外周導体１０ａの中心軸に沿って設けられた、軸方向に断面視して中心導体１０ｃの中央部と端部との間に中心導体１０ｃの中央部の外径よりも外径が拡大または縮小する変径部１０ｄを有する中心導体１０ｃと、外周導体１０ａと中心導体１０ｃとの間に設けられた絶縁体１０ｂとを備えている。そして、絶縁体１０ｂの端面は、中心導体１０ｃの変径部１０ｄに対応する位置に設けられているとともに、内側に窪んだ窪み部１０ｅを有している。窪み部１０ｅの窪み量Ａは、図３に示すように、高周波信号の伝送損失低減という点からで、０．１（ｍｍ）以上０．５（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。

中心導体１０ｃの変径部１０ｄは、図３に示すように、中心導体１０ｃの径方向に段差状に変化する段差形状を有している。また、中心導体１０ｃは、絶縁体１０ｂに被覆された部分と外周導体１０ａの外側に突出した部分とを有しており、中心導体１０ｃの外径は、絶縁体１０ｂに被覆された部分の外径が外周導体１０ａの外側に突出した部分の外径よ
りも小さく設けられている。絶縁体１０ｂに被覆された部分の外径と外周導体１０ａの外側に突出した部分の外径の比率は、高周波信号の伝送損失低減という点から、１．１以上２以下に設定されることが好ましい。

また、同軸コネクタ１０は、図３（ａ）に示すように、外部の同軸ケーブル等と接続する際に、同軸コネクタを支持するために、外周導体１０ａの一端が中心導体１０ｃの端部まで延在されている。また、同軸コネクタ１０は、外部の同軸ケーブルと接続する際に、例えば、同軸ケーブルを支持するための支持部材を用意すれば、図３（ｂ）に示すような形状でもよい。

同軸コネクタ１０は、同軸コネクタの取り付け部２ｂに取り付けられ、枠体２に挿入固定される。また、基体１と、枠体２と、同軸コネクタ１０とを備えることで素子収納用パッケージが構成される。

同軸コネクタの取り付け部２ｂへの同軸コネクタ１０の嵌着接合は、同軸コネクタの取り付け部２ｂへ同軸コネクタ１０を挿入するとともに、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のロウ材で、同軸コネクタの取り付け部２ｂの内周面と同軸コネクタ１０の外周導体１０ａを全周にわたり封着することによって行なわれる。また、中心導体１０ｃは、回路基板１１の線路導体１１ａに、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）半田等のロウ材を介して電気的に接続される。

また、中心導体１０ｃの変径部１０ｄは、図３に示すように、外周導体１０ａの両端部に対応する位置に設けられている。中心導体１０ｃに変径部１０ｄを有しているので、中心導体１０ｃの表面を伝わって濡れ拡がる絶縁体１０ｂを変径部１０ｄで塞き止めることができる。これによって、外周導体１０ａの両端部に相当する部位の中心導体１０ｃの変径部１０ｄまで絶縁体１０ｂを位置させることができ、外周導体１０ａの内周面と変径部１０ｄにかけて形成される絶縁体１０ｂの窪み部１０ｅの形状のばらつきを低減し、滑らかな形状の窪み部１０ｅを形成することができる。

また、絶縁体１０ｂを中心導体１０ｃの変径部１０ｄに対応する位置に設けることができるので、絶縁体１０ｂの窪み部１０ｅが外周導体１０ａの端部から中心導体１０ｃの変径部１０ｄにかけて、所定の形状に形成されやすくなる。また、絶縁体１０ｂが中心導体１０ｃの変径部１０ｄに位置して設けられるので、変径部１０ｄの外側に絶縁体１０ｂがはみ出しにくくなり、中心導体１０ｃに相手方の同軸ケーブル等を接続する際に、絶縁体１０ｂが障害となるのを抑制することができる。

また、絶縁体１０ｂは、外周導体１０ａの内周面から変径部１０ｄにかけて設けられ、外周導体１０ａの内側に窪んだ滑らかな窪み部１０ｅを有している。絶縁体１０ｂの表面の形状が滑らかな形状となるので、絶縁体１０ｂへの応力集中が低減され、クラック等による破損を抑制することができる。

また、外周導体１０ａは、円筒形等の筒状であり、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成る。例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。また、外周導体１０ａの熱膨張係数は、例えば、５×１０^−６（／Ｋ）以上１０×１０^−６（／Ｋ）以下に設定されることが好ましい。

また、中心導体１０ｃは、円形等の棒状であり、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ
）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成り、外周導体１０ａの中心軸に沿って設けられる。例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。また、中心導体１０ｃの熱膨張係数は、例えば、５×１０^−６（／Ｋ）以上１０×１０^−６（／Ｋ）以下に設定されることが好ましい。

また、絶縁体１０ｂは、硼珪酸ガラス、アルミ珪酸塩ガラス等のガラスから成る絶縁体１０ｂであり、中心導体１０ｃを被覆して保持固定している。また、絶縁体１０ｂの熱膨張係数は、例えば、３×１０^−６（／Ｋ）以上６×１０^−６（／Ｋ）以下に設定されることが好ましい。また、絶縁体１０ｂの熱膨張係数は、外周導体１０ａおよび中心導体１０ｃの熱膨張係数よりも小さいものとするのが好ましい。

図１に示すように、基体１の上側主面の載置部１ａに半導体素子６が素子載置基台５を間に介して接着固定される。そして、半導体素子６は、同軸コネクタ１０と電気的に接続された回路基板１１上に形成されている線路導体１１ａとボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。また、半導体素子６は、半導体素子６の電極がボンディングワイヤ等を介して入出力端子３の配線導体３ａに電気的に接続される。次に、枠体２の上面にシールリング７を介して蓋体８がシーム溶接等の溶接法で接合されて半導体装置となる。これによって、素子収納用パッケージおよび半導体装置は、伝送性が向上し、絶縁体１０ｂがクラック等によって破損するのを抑制することができる。

また、枠体２の光ファイバ固定部材に光ファイバ９の一端を挿通させるとともにこれを半田等の接着剤やレーザ溶接によって接合し、光ファイバ９を枠体２に固定する。この半導体装置において、光ファイバは半導体装置が外部電気回路基板等に搭載された後に設けることもできる。または、製品として半導体装置自体に設けておくこともできる。そして、光ファイバ９を介して内部に収容する半導体素子６と外部との光信号の授受が可能となる。

本実施形態によれば、同軸コネクタ１０は、中心導体１０ｃに変径部１０ｄを有しているので、中心導体１０ｃの表面を伝わって濡れ拡がる絶縁体１０ｂを変径部１０ｄに位置させて設けることができる。これによって、外周導体１０ａの両端部に対応する位置の変径部１０ｄまで絶縁体１０ｂを位置させることができるため、絶縁体１０ｂの窪み部１０ｅはなだらかな所定の形状に形成することができる。これによって、同軸コネクタ１０は、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の特性インピーダンスのばらつきを低減することができ、中心導体１０ｃ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することができる。

また、中心導体１０ｃの周囲の絶縁体１０ｂの量を漸次減少させる窪み部１０ｅを形成することができ、同軸コネクタ１０は、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の特性インピーダンスの変化を滑らかにすることができる。また、同軸コネクタ１０は、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の特性インピーダンスを所定の値にすることができ、高周波信号の伝送性が向上して、中心導体１０ｃ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することができる。

また、中心導体１０ｃとの熱膨張差による熱応力が絶縁体１０ｂに作用しても、絶縁体１０ｂの窪み部１０ｅが、外周導体１０ａの内周面から変径部１０ｄにかけて設けられ、外周導体１０ａの内側に窪んだ滑らかな窪み部１０ｅを有しているので、応力集中の起点となる箇所が形成されるのを抑制することができる。これによって、同軸コネクタ１０は、絶縁体１０ｂに応力集中が発生するのを抑制し、絶縁体１０ｂがクラック等により破損するのを抑制することができる。また、外周導体１０ａとの熱膨張差による熱応力が絶縁
体１０ｂに作用する場合も同様な効果が得られる。

また、絶縁体１０ｂは、外周導体１０ａの内周面から変径部１０ｄにかけて設けられ、外周導体１０ａの内側に窪んだ滑らかな窪み部１０ｅを有しているため、中心導体１０ｃの外側に向かうにつれて中心導体１０ｃの周囲の絶縁体１０ｂの量を漸次減少させることができ、徐々に中心導体１０ｃの周囲を空気の状態の伝送モードにしていくことができる。これによって、同軸コネクタ１０は、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の特性インピーダンスの変化をなだらかにすることができ、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号が絶縁体１０ｂの両端を通過する際に、高周波信号に反射損失が発生するのを抑制することができる。

また、中心導体１０ｃは、絶縁体１０ｂに被覆された部分の外径が外周導体１０ａの外側に突出した部分の外径よりも小さいので、絶縁体１０ｂで被覆された部分と被覆されていない部分とで、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の特性インピーダンスの整合を取ることができる。したがって、同軸コネクタ１０は、中心導体１０ｃの全長にわたって伝送する高周波信号の特性インピーダンスを整合させることができ、高周波信号の伝送性を向上することができる。

＜素子収納用パッケージ、および電子装置の製造方法＞
ここで、同軸コネクタ、およびそれを備えた素子収納用パッケージ、ならびにそれを備えた半導体装置の製造方法を説明する。

基体１は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。また、枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。また、蓋体８は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

また、入出力端子３は、平坦部と平坦部の上面に接合される立壁部から形成される。入出力端子３が、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、平坦部および立壁部のグリーンシートは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダ、可塑剤、溶剤、分散剤等を混合添加してペースト状とし、ドクターブレード法やカレンダーロール法等によって形成される。

そして、平板形状のグリーンシートに金型を用いた打ち抜きを施すことによってそれぞれの形状に合わせて製作される。

平坦部は、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の高融点金属粉末に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加してなる導電ペーストを、平坦部の上面の所定位置にスクリーン印刷法等によって印刷塗布して、配線導体３ａとなる金属ペースト層が形成される。また、平坦部および立壁部は、枠体２との接合部に該当する位置に導金属ペーストを印刷塗布してメタライズ層が形成される。また、入出力端子取り付け部２ｃが切り欠いて設けられている場合には、平坦部および立壁部は、枠体２およびシールリング７との接合部に該当する位置にメタライズ層が形成される。

さらに、グリーンシート状態の平坦部上に、グリーンシート状態の立壁部を積層して、約１６００℃の温度で同時に焼成することにより、焼成後に、平坦部と立壁部が一体化されて、入出力端子３が製作される。

また、電解メッキ又は無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、表面に露出した配線導体３ａ上、およびメタライズ層上に厚さ１．０（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のニッケルメッキ層が形成される。

外部リード端子４は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。そして、入出力端子３の配線導体３ａの枠体２の外側に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

シールリング７は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

同軸コネクタ１０は、以下の方法により製作される。

まず、酸化ケイ素，酸化ホウ素，酸化ナトリウム，酸化アルミニウム，酸化カリウム，酸化リチウムから成る原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒，バインダを添加混合して原料粉末を調整する。そして、この原料粉末をプレス成型により、中心に中心導体１０ｃの直径よりやや大なる径の貫通孔を有するとともに直径が外周導体１０ａの内周径よりやや小なる円板状の成型体を成型する。しかる後、この成型体を５００〜７００℃の温度で仮焼して絶縁体１０ｂとなる成型品を準備する。

また、別途、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属材料から成り、プレス加工，切削加工等により所定の形状に作成された外周導体１０ａと中心導体１０ｃとを準備する。

次に、外周導体１０ａに絶縁体１０ｂとなる成型品を挿入載置するとともに中心導体１０ｃを貫通孔に中心導体１０ｃの両端が貫通孔から突出するように挿入載置し、８５０〜９５０℃の温度で絶縁体１０ｂとなる成型品を溶融することにより外周導体１０ａと絶縁体１０ｂと中心導体１０ｃとが気密に接合され、同軸コネクタ１０と成る。

絶縁体１０ｂの端面は、８５０〜９５０℃の温度で溶融する際に、中心導体１０ｃの変径部１０ｄと外周導体１０ａの端部とに位置して、窪み部１０ｅを有して設けられる。また、絶縁体１０ｂは、中心導体１０ｃの変径部１０ｄが段差形状になっているので絶縁体１０ｂが外側に流れ出るのを抑制することができる。すなわち、外周導体１０ｃの変径部１０ｄが流動の塞き止め機能を有し、外側に流動するのを抑制することができる。これによって、絶縁体１０ｂは、滑らかな窪み部１０ｅを有して形成することができる。

基体１と枠体２と入出力端子３と同軸コネクタ１０とシールリング７が銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合されることによって素子収納用パッケージが製作される。

また、素子収納用パッケージから露出してニッケルメッキ層が形成されている配線導体３ａは、電解メッキ又は無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、更に、厚さ０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のニッケルメッキ層、厚さ０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下の金メッキ層が形成される。

ここで、半導体装置の製造方法について説明する。

半導体装置は、素子収納用パッケージの基体１の載置部１ａに素子載置基台５を、例えば、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田または金（Ａｕ）−ゲルマニウム(Ｇｅ)半田等の材料で接着固定する。そして、素子載置基台５上に半導体素子６を金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田等を介して接着固定する。半導体素子６が、線路導体１１ａと配線導体３ａにボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。次に、シールリング７の上面に蓋体８をシーム溶接等の溶接法によって接合し、基体１と枠体２と入出力端子３と同軸コネクタ１０とシールリング７および蓋体８の内部に半導体素子６を気密に収容して半導体装置とする。

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同軸コネクタのうち、本実施形態に係る同軸コネクタ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。

＜変形例１＞
本実施形態に係る変形例の同軸コネクタでは、図４に示すように、中心導体１０ｃの変径部１０ｄは、中心導体１０ｃの径方向に漸次変化する傾斜形状を有してもよい。すなわち、変径部１０ｄが、中心導体１０ｃの端部から中央部に向かって漸次外径が小さくなるようなテーパー形状に形成されている。傾斜形状の角度αは、図４に示すように、絶縁体１０ｂを傾斜形状部に位置させる、すなわち、塞き止めを有効に機能させるという点から、３０（°）以上８０（°）以下に設定されることが好ましい。また、特性インピーダンスの変化を緩やかにする点から、３０（°）以上８０（°）以下に設定されることが好ましい。

中心導体１０ｃの変径部１０ｄが、漸次変化する傾斜形状を有しているので、傾斜形状によって中心導体１０ｃの直径が漸次変化するので、特性インピーダンスの変化が緩やかになる。これによって変径部１０ｄで中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の反射損失を抑制することができる。すなわち、中心導体１０ｃを伝送する高周波信号の特性インピーダンスが急激に変化するのではなく、漸次変化させることができるので、高周波信号の反射損失の発生を抑制することができる。

＜変形例２＞
本実施形態に係る変形例の同軸コネクタでは、図５に示すように、変径部１０ｄは、中心導体１０ｃの径方向に突き出た凸部または凹んだ凹部を有してもよい。すなわち、図５（ａ）は中心導体１０ｃに凸部の形状が形成され、図５（ｂ）は中心導体１０ｃに凹部の形状が形成されている。中心導体１０ｃの中央部の外径と凸部の外径の比率は、絶縁体１０ｂを傾斜形状部に位置させる、すなわち、塞き止めを有効に機能させるという点から、１．１以上１．５以下に設定されることが好ましい。また、中心導体１０ｃの中央部の外径と凹部の外径の比率は、絶縁体１０ｂを傾斜形状部に位置させる、すなわち、塞き止めを有効に機能させるという点から、０．６以上０．９以下に設定されることが好ましい。

中心導体１０ｃが、凸部または凹部を有しているので、中心導体１０ｃの表面を伝わって濡れ拡がる絶縁体１０ｂが凸部または凹部の部分に位置して設けることができ、絶縁体１０ｃの窪み部１０ｅの形状がばらつくのを抑制することができる。

１ 基体
１ａ 載置部
２ 枠体
２ａ 棚部
２ｂ 同軸コネクタの取り付け部
２ｃ 入出力端子の取り付け部
３ 入出力端子
３ａ 配線導体
４ 外部リード端子
５ 素子載置基台
６ 素子
７ シールリング
８ 蓋体
９ 光ファイバ
１０ 同軸コネクタ
１０ａ 外周導体
１０ｂ 絶縁体
１０ｃ 中心導体
１０ｄ 変径部
１０ｅ 窪み部
１１ 回路基板
１１ａ 線路導体

Claims (6)

1. 筒状の外周導体と、
   該外周導体の中心軸に沿って設けられた、軸方向に断面視して中央部と端部との間に前記中央部の外径よりも外径が拡大または縮小する変径部を有する中心導体と、
   前記外周導体と前記中心導体との間に設けられた絶縁体とを備えており、
   該絶縁体の端面は、前記中心導体の前記変径部に対応する位置に設けられているとともに、内側に窪んだ窪み部を有していることを特徴とする同軸コネクタ。
2. 請求項１に記載の同軸コネクタであって、
   前記変径部は、前記中心導体の径方向に段差状に変化する段差形状または漸次変化する傾斜形状を有することを特徴とする同軸コネクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載の同軸コネクタであって、
   前記変径部は、前記中心導体の径方向に突き出た凸部または凹んだ凹部を有することを特徴とする同軸コネクタ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の同軸コネクタであって、
   前記中心導体は、前記絶縁体に被覆された部分と前記外周導体の外側に突出した部分とを有しており、前記絶縁体に被覆された部分の外径が前記外周導体の外側に突出した部分の外径よりも小さいことを特徴とする同軸コネクタ。
5. 上側主面に素子が載置される載置部を有する基体と、
   前記上側主面に前記載置部を取り囲むように設けられた、側壁に同軸コネクタの取り付け部を有する枠体と、
   該枠体の前記取り付け部に取り付けられた請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の同軸コネクタと
   を備えたことを特徴とする素子収納用パッケージ。
6. 請求項５に記載の素子収納用パッケージと、
   前記載置部に載置され、前記同軸コネクタに電気的に接続された素子と、
   前記枠体の上面に接合された蓋体と
   を備えたことを特徴とする半導体装置。

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