JP3127895B2 - マイクロ波半導体素子用キャリア、該キャリアに搭載される整合回路基板およびマイクロ波半導体装置 - Google Patents
マイクロ波半導体素子用キャリア、該キャリアに搭載される整合回路基板およびマイクロ波半導体装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波半導体
素子を搭載するキャリア、このキャリアにマイクロ波半
導体素子とともに搭載される整合回路基板、及びキャリ
ア上にマイクロ波半導体素子と整合回路基板とを搭載し
たマイクロ波半導体装置に関する。
素子を搭載するキャリア、このキャリアにマイクロ波半
導体素子とともに搭載される整合回路基板、及びキャリ
ア上にマイクロ波半導体素子と整合回路基板とを搭載し
たマイクロ波半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロ波半導体装置について、
図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は従来のマ
イクロ波半導体装置の断面図、図１１は図１０に示した
マイクロ波半導体装置のキャップ取付け前の平面図であ
る。
図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は従来のマ
イクロ波半導体装置の断面図、図１１は図１０に示した
マイクロ波半導体装置のキャップ取付け前の平面図であ
る。
【０００３】図１０及び図１１に示すように、キャリア
１１１の中央部には凸状の台座１１２が形成されてお
り、この台座１１２の上面にマイクロ波半導体素子１１
５が搭載されている。台座１１２の両側には、入出力の
整合をとるための整合回路が形成された整合回路基板１
１３が搭載され、これら整合回路基板１１３とマイクロ
波半導体素子１１５とがボンディングワイヤ１１６によ
って電気的に接続されている。そして、キャリア１１１
の外周縁上にキャップ１１６が接着されてマイクロ波半
導体素子１１５及び整合回路基板１１３が封止されてい
る。
１１１の中央部には凸状の台座１１２が形成されてお
り、この台座１１２の上面にマイクロ波半導体素子１１
５が搭載されている。台座１１２の両側には、入出力の
整合をとるための整合回路が形成された整合回路基板１
１３が搭載され、これら整合回路基板１１３とマイクロ
波半導体素子１１５とがボンディングワイヤ１１６によ
って電気的に接続されている。そして、キャリア１１１
の外周縁上にキャップ１１６が接着されてマイクロ波半
導体素子１１５及び整合回路基板１１３が封止されてい
る。
【０００４】マイクロ波回路においては、その動作周波
数が高くなるとマイクロ波半導体素子１１５と整合回路
基板１１３とを接続するボンディングワイヤ１１４のイ
ンダクタンス成分が動作に悪影響を及ぼし高周波特性が
劣化するため、ボンディングワイヤ１１４の長さをでき
るだけ短くする必要がある。そこで、マイクロ波半導体
素子１１５の上面の高さと整合回路基板１１３の高さと
を合わせるために、上述のようにキャリア１１１に台座
１１２を設けている。通常、マイクロ波半導体素子１１
５の厚さは５０〜１００μｍであり、整合回路基板１１
３の厚さは約２５０μｍであるので、台座１１２の高さ
は１５０μｍ〜２００μｍとなる。また、キャリア１１
１は金属材料で形成され、台座１１２は切削により加工
されるので、台座１１２の根元部には半径が５０μｍ程
度の加工残り１１２ａが生じる。ボンディングワイヤ１
１４の長さをできるだけ短くするために整合回路基板１
１３はできるだけ台座１１２に近い位置に搭載されるの
が好ましいが、上述のように台座１１２の根元部には加
工残り１１２ａが生じているので、整合回路基板１１３
を台座１１２に近づけすぎると図１２に示すように整合
回路基板１１３が加工残り１１２ａの部分に乗り上げて
しまい、ボンディングワイヤ１１４の長さが均一にでき
なくなってしまう。一方、加工残り１１２ａを避けて整
合回路基板１１３を搭載すると、結果的にはボンディン
グワイヤ１１４の長さが長くなり高周波特性が劣化して
しまう。
数が高くなるとマイクロ波半導体素子１１５と整合回路
基板１１３とを接続するボンディングワイヤ１１４のイ
ンダクタンス成分が動作に悪影響を及ぼし高周波特性が
劣化するため、ボンディングワイヤ１１４の長さをでき
るだけ短くする必要がある。そこで、マイクロ波半導体
素子１１５の上面の高さと整合回路基板１１３の高さと
を合わせるために、上述のようにキャリア１１１に台座
１１２を設けている。通常、マイクロ波半導体素子１１
５の厚さは５０〜１００μｍであり、整合回路基板１１
３の厚さは約２５０μｍであるので、台座１１２の高さ
は１５０μｍ〜２００μｍとなる。また、キャリア１１
１は金属材料で形成され、台座１１２は切削により加工
されるので、台座１１２の根元部には半径が５０μｍ程
度の加工残り１１２ａが生じる。ボンディングワイヤ１
１４の長さをできるだけ短くするために整合回路基板１
１３はできるだけ台座１１２に近い位置に搭載されるの
が好ましいが、上述のように台座１１２の根元部には加
工残り１１２ａが生じているので、整合回路基板１１３
を台座１１２に近づけすぎると図１２に示すように整合
回路基板１１３が加工残り１１２ａの部分に乗り上げて
しまい、ボンディングワイヤ１１４の長さが均一にでき
なくなってしまう。一方、加工残り１１２ａを避けて整
合回路基板１１３を搭載すると、結果的にはボンディン
グワイヤ１１４の長さが長くなり高周波特性が劣化して
しまう。
【０００５】そこで、この加工残りの影響をなくするた
めに、特開平３−１８５７５１号公報には、図１３に示
すように、台座１２２の形状を逆台形としたマイクロ波
半導体装置が開示されている。これにより、台座１２２
の根元部の加工残りに影響されることなく整合回路基板
１２３を台座１２２に近づけることができ、ボンディン
グワイヤ１２４の長さを短くすることができる。
めに、特開平３−１８５７５１号公報には、図１３に示
すように、台座１２２の形状を逆台形としたマイクロ波
半導体装置が開示されている。これにより、台座１２２
の根元部の加工残りに影響されることなく整合回路基板
１２３を台座１２２に近づけることができ、ボンディン
グワイヤ１２４の長さを短くすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１８５７５１号公報に開示されているように台座の
形状を逆台形とすると、加工残りの影響はなくなるもの
の、台座の形状自体及び整合回路基板と台座との間に大
きな隙間が生じることにより、マイクロ波半導体素子か
ら発生した熱がキャリアに伝わりにくくなる。その結
果、特に高出力のマイクロ波半導体素子では発熱量も大
きいため、動作の信頼性や寿命が低下するといった問題
点があった。
３−１８５７５１号公報に開示されているように台座の
形状を逆台形とすると、加工残りの影響はなくなるもの
の、台座の形状自体及び整合回路基板と台座との間に大
きな隙間が生じることにより、マイクロ波半導体素子か
ら発生した熱がキャリアに伝わりにくくなる。その結
果、特に高出力のマイクロ波半導体素子では発熱量も大
きいため、動作の信頼性や寿命が低下するといった問題
点があった。
【０００７】また、整合回路基板は台座の側方に搭載さ
れるためボンディングワイヤの長さを短くするのにも限
界があるが、高周波特性の更なる向上のためにボンディ
ングワイヤの長さをより短くできるような構造も望まれ
ている。
れるためボンディングワイヤの長さを短くするのにも限
界があるが、高周波特性の更なる向上のためにボンディ
ングワイヤの長さをより短くできるような構造も望まれ
ている。
【０００８】そこで本発明は、ボンディングワイヤの長
さを短くすることが可能な構造としつつも、マイクロ波
半導体素子から発生した熱を効果的に放熱することがで
きるマイクロ波半導体素子用キャリア、整合回路基板及
びマイクロ波半導体装置を提供することを目的とする。
さを短くすることが可能な構造としつつも、マイクロ波
半導体素子から発生した熱を効果的に放熱することがで
きるマイクロ波半導体素子用キャリア、整合回路基板及
びマイクロ波半導体装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のマイクロ波半導体素子用キャリアは、マイクロ
波半導体素子が搭載される台座が上面に形成され、前記
台座に隣接して、前記マイクロ波半導体素子の入出力の
整合をとるための、前記台座に隣接する側面が下向きに
傾斜した整合回路基板が搭載されるマイクロ波半導体素
子用キャリアであって、前記台座は、前記整合回路基板
の前記側面と合致するように、前記整合回路基板と隣接
する面が傾斜して側方から見て裾広がり形状に形成され
ていることを特徴とする。
本発明のマイクロ波半導体素子用キャリアは、マイクロ
波半導体素子が搭載される台座が上面に形成され、前記
台座に隣接して、前記マイクロ波半導体素子の入出力の
整合をとるための、前記台座に隣接する側面が下向きに
傾斜した整合回路基板が搭載されるマイクロ波半導体素
子用キャリアであって、前記台座は、前記整合回路基板
の前記側面と合致するように、前記整合回路基板と隣接
する面が傾斜して側方から見て裾広がり形状に形成され
ていることを特徴とする。
【００１０】上記のとおり構成された本発明のマイクロ
波半導体素子用キャリアでは、マイクロ波半導体素子が
搭載される台座の形状が裾広がり形状となっているの
で、マイクロ波半導体素子からの熱がキャリア内部に良
好に拡散される。このような形状の台座はプレス加工に
よって容易に形成可能であるので、プレス加工によって
台座を形成すれば、台座の根元部の加工残りも生じなく
なる。一方、このキャリアに搭載される整合回路基板
は、台座に隣接する側面が下向きに傾斜しており、台座
の側面が、この整合回路基板の側面と合致するように傾
斜しているので、整合回路基板を台座に接触させて搭載
することが可能となり、整合回路基板とマイクロ波半導
体素子とを接続するボンディングワイヤの長さも短くな
る。
波半導体素子用キャリアでは、マイクロ波半導体素子が
搭載される台座の形状が裾広がり形状となっているの
で、マイクロ波半導体素子からの熱がキャリア内部に良
好に拡散される。このような形状の台座はプレス加工に
よって容易に形成可能であるので、プレス加工によって
台座を形成すれば、台座の根元部の加工残りも生じなく
なる。一方、このキャリアに搭載される整合回路基板
は、台座に隣接する側面が下向きに傾斜しており、台座
の側面が、この整合回路基板の側面と合致するように傾
斜しているので、整合回路基板を台座に接触させて搭載
することが可能となり、整合回路基板とマイクロ波半導
体素子とを接続するボンディングワイヤの長さも短くな
る。
【００１１】また、台座を切削加工で形成した場合に
は、台座の根元部には切削残りが生じるが、根元部に掘
り込み部を形成することで、整合回路基板を台座に接触
して搭載させることが可能となる。さらに、台座の高さ
を、整合基板の厚みからマイクロ波半導体素子の厚みを
差し引いた高さとすることで、マイクロ波半導体素子の
表面と整合回路基板の表面とが同じ高さとなるので、ボ
ンディングワイヤの長さはより短くなる。
は、台座の根元部には切削残りが生じるが、根元部に掘
り込み部を形成することで、整合回路基板を台座に接触
して搭載させることが可能となる。さらに、台座の高さ
を、整合基板の厚みからマイクロ波半導体素子の厚みを
差し引いた高さとすることで、マイクロ波半導体素子の
表面と整合回路基板の表面とが同じ高さとなるので、ボ
ンディングワイヤの長さはより短くなる。
【００１２】本発明の整合回路基板は、キャリアの上面
に側面が傾斜して側方から見て裾広がり形状に形成され
た台座に搭載されたマイクロ波半導体素子の入出力の整
合をとるために前記台座の傾斜した側面に隣接して前記
キャリア上に搭載される整合回路基板であって、前記台
座の傾斜した側面に隣接する面が、前記台座の傾斜した
側面と合致するように傾斜して形成されているものであ
る。
に側面が傾斜して側方から見て裾広がり形状に形成され
た台座に搭載されたマイクロ波半導体素子の入出力の整
合をとるために前記台座の傾斜した側面に隣接して前記
キャリア上に搭載される整合回路基板であって、前記台
座の傾斜した側面に隣接する面が、前記台座の傾斜した
側面と合致するように傾斜して形成されているものであ
る。
【００１３】上記のとおり構成された本発明の整合回路
基板では、台座の傾斜した側面に隣接して搭載される
が、その側面に隣接した面が、その側面と合致するよう
に傾斜して形成されているので、台座の側面に接触させ
てキャリア上に搭載することが可能である。一般に、台
座はマイクロ波半導体素子と整合回路基板との高さを合
わせるためにキャリアに形成されているので、台座の高
さは整合回路基板の厚みよりも小さいものとなる。従っ
て、整合回路基板を台座に接触させて搭載することによ
り、整合回路基板の上面の台座側の端部はマイクロ波半
導体素子に向かってせり出すかたちとなるので、整合回
路基板がマイクロ波半導体素子により近づくことにな
り、両者を接続するボンディングワイヤの長さは短くて
すむ。
基板では、台座の傾斜した側面に隣接して搭載される
が、その側面に隣接した面が、その側面と合致するよう
に傾斜して形成されているので、台座の側面に接触させ
てキャリア上に搭載することが可能である。一般に、台
座はマイクロ波半導体素子と整合回路基板との高さを合
わせるためにキャリアに形成されているので、台座の高
さは整合回路基板の厚みよりも小さいものとなる。従っ
て、整合回路基板を台座に接触させて搭載することによ
り、整合回路基板の上面の台座側の端部はマイクロ波半
導体素子に向かってせり出すかたちとなるので、整合回
路基板がマイクロ波半導体素子により近づくことにな
り、両者を接続するボンディングワイヤの長さは短くて
すむ。
【００１４】本発明のマイクロ波半導体装置は、マイク
ロ波半導体素子と、該マイクロ波半導体素子が搭載され
る台座が形成されたキャリアと、前記マイクロ波半導体
素子の入出力の整合をとるために前記キャリアの上面に
前記台座と隣接して搭載された整合回路基板とを有する
マイクロ波半導体装置において、前記台座は、前記整合
回路基板と隣接する面が傾斜して側方から見て裾広がり
形状に形成され、前記整合回路基板は、前記台座の傾斜
した面に隣接する面が、前記台座の傾斜した面と合致す
るように傾斜して形成されて前記台座の傾斜した面と接
触して前記キャリアに搭載されていることを特徴とす
る。
ロ波半導体素子と、該マイクロ波半導体素子が搭載され
る台座が形成されたキャリアと、前記マイクロ波半導体
素子の入出力の整合をとるために前記キャリアの上面に
前記台座と隣接して搭載された整合回路基板とを有する
マイクロ波半導体装置において、前記台座は、前記整合
回路基板と隣接する面が傾斜して側方から見て裾広がり
形状に形成され、前記整合回路基板は、前記台座の傾斜
した面に隣接する面が、前記台座の傾斜した面と合致す
るように傾斜して形成されて前記台座の傾斜した面と接
触して前記キャリアに搭載されていることを特徴とす
る。
【００１５】すなわち、上述した本発明のマイクロ波半
導体素子用キャリアと整合回路基板とを組み合わせたも
のであり、上述したように、放熱性に優れ、かつ、ボン
ディングワイヤの長さが短くてすむマイクロ波半導体装
置となる。特に、キャリアと整合回路基板を半田によっ
て固着することで、放熱性が更に向上する。しかも、キ
ャリアと整合回路基板との間に隙間が生じても、この隙
間を半田で埋めれば放熱性が低下することはない。
導体素子用キャリアと整合回路基板とを組み合わせたも
のであり、上述したように、放熱性に優れ、かつ、ボン
ディングワイヤの長さが短くてすむマイクロ波半導体装
置となる。特に、キャリアと整合回路基板を半田によっ
て固着することで、放熱性が更に向上する。しかも、キ
ャリアと整合回路基板との間に隙間が生じても、この隙
間を半田で埋めれば放熱性が低下することはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１７】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態のマイクロ波半導体装置の断面図であり、図
２は、図１に示したマイクロ波半導体装置のキャップ取
付け前の平面図である。図１及び図２に示すように、本
実施形態のマイクロ波半導体装置１０は、マイクロ波半
導体素子１５と、マイクロ波半導体素子１５を搭載する
キャリア１１と、マイクロ波半導体素子１５の信号の入
出力の整合をとるための整合回路が形成された２つの整
合回路基板１３と、マイクロ波半導体素子１５及び整合
回路基板１３を封止するためのキャップ１６と、入力端
子１７及び出力端子１８とを有する。
の実施形態のマイクロ波半導体装置の断面図であり、図
２は、図１に示したマイクロ波半導体装置のキャップ取
付け前の平面図である。図１及び図２に示すように、本
実施形態のマイクロ波半導体装置１０は、マイクロ波半
導体素子１５と、マイクロ波半導体素子１５を搭載する
キャリア１１と、マイクロ波半導体素子１５の信号の入
出力の整合をとるための整合回路が形成された２つの整
合回路基板１３と、マイクロ波半導体素子１５及び整合
回路基板１３を封止するためのキャップ１６と、入力端
子１７及び出力端子１８とを有する。
【００１８】キャリア１１は、導電性材料、例えば銅−
タングステン合金に金めっきを施したもので構成され、
その上面の中央部にはマイクロ波半導体素子１５が搭載
される台座１２が形成されている。図３に示すように、
台座１２は側方から見て台形形状すなわち裾広がりの形
状であり、台座１２の上面１２ａとキャリア１１の上面
とを繋ぐ傾斜面１２ｂの傾斜角度は、本実施形態では４
５°とした。従って、台座１２の根元部の投影面積は上
面１２ａの面積よりも大きくなっている。このような台
座１２は、例えば、プレス加工によって容易に形成可能
である。
タングステン合金に金めっきを施したもので構成され、
その上面の中央部にはマイクロ波半導体素子１５が搭載
される台座１２が形成されている。図３に示すように、
台座１２は側方から見て台形形状すなわち裾広がりの形
状であり、台座１２の上面１２ａとキャリア１１の上面
とを繋ぐ傾斜面１２ｂの傾斜角度は、本実施形態では４
５°とした。従って、台座１２の根元部の投影面積は上
面１２ａの面積よりも大きくなっている。このような台
座１２は、例えば、プレス加工によって容易に形成可能
である。
【００１９】マイクロ波半導体素子１５が搭載される台
座１２の上面１２ａの大きさは、台座１２の加工精度及
びマイクロ波半導体素子１５の搭載位置決め精度を考慮
し、マイクロ波半導体素子１５の周囲に０．１〜０．２
ｍｍのマージンをとって、マイクロ波半導体素子１５の
大きさよりも大きく形成される。高出力用のマイクロ波
半導体素子１５の場合、その大きさは、長手方向の長さ
ＬＣが４ｍｍ、幅ＷＣが１ｍｍ、厚さｄＣが５０μｍに
達するので、本実施形態では、台座１２の上面１２ａの
長手方向の長さＬを４．３ｍｍ、幅Ｗを１．３ｍｍとし
た。
座１２の上面１２ａの大きさは、台座１２の加工精度及
びマイクロ波半導体素子１５の搭載位置決め精度を考慮
し、マイクロ波半導体素子１５の周囲に０．１〜０．２
ｍｍのマージンをとって、マイクロ波半導体素子１５の
大きさよりも大きく形成される。高出力用のマイクロ波
半導体素子１５の場合、その大きさは、長手方向の長さ
ＬＣが４ｍｍ、幅ＷＣが１ｍｍ、厚さｄＣが５０μｍに
達するので、本実施形態では、台座１２の上面１２ａの
長手方向の長さＬを４．３ｍｍ、幅Ｗを１．３ｍｍとし
た。
【００２０】整合回路基板１３は、台座１２の両側方に
おいて台座１２に隣接してキャリア１１上に搭載され
る。整合回路基板１３の上面にはマイクロ波半導体素子
１５との接続用の電極（不図示）を有し、この電極とマ
イクロ波半導体素子１５の電極（不図示）とが、Ａｕか
らなるボンディングワイヤ１４で電気的に接続される。
整合回路基板１３の、キャリア１１の台座１２と隣接す
る面は、図４に示すように、台座１１の傾斜面１２ｂと
合致するように、台座１１の傾斜面１２ｂの傾斜角度と
実質的に等しい角度すなわち４５°で下向きに傾斜した
傾斜面１３ａとなっており、両者を互いに接触させて整
合回路基板１３はキャリア１１に固着されている。
おいて台座１２に隣接してキャリア１１上に搭載され
る。整合回路基板１３の上面にはマイクロ波半導体素子
１５との接続用の電極（不図示）を有し、この電極とマ
イクロ波半導体素子１５の電極（不図示）とが、Ａｕか
らなるボンディングワイヤ１４で電気的に接続される。
整合回路基板１３の、キャリア１１の台座１２と隣接す
る面は、図４に示すように、台座１１の傾斜面１２ｂと
合致するように、台座１１の傾斜面１２ｂの傾斜角度と
実質的に等しい角度すなわち４５°で下向きに傾斜した
傾斜面１３ａとなっており、両者を互いに接触させて整
合回路基板１３はキャリア１１に固着されている。
【００２１】整合回路基板１３の厚さは約２５０μｍで
あるので、整合回路基板１３の電極とマイクロ波半導体
素子１５の電極との高さを一致させるため、台座１２の
高さｄは、整合回路基板１３の厚さからマイクロ波半導
体素子１５の厚さを差し引いた値である２００μｍとし
た。上述のように整合回路基板１３は台座１２の傾斜面
１２ｂの傾斜角度と等しい角度の傾斜面１３ａを有し、
しかも整合回路基板１３の厚さは台座１２の高さｄより
も厚いので、整合回路基板１３の上面の台座１２側の端
部は、台座１２の上面１２ａの端部からマイクロ波半導
体素子１５側にせり出している。
あるので、整合回路基板１３の電極とマイクロ波半導体
素子１５の電極との高さを一致させるため、台座１２の
高さｄは、整合回路基板１３の厚さからマイクロ波半導
体素子１５の厚さを差し引いた値である２００μｍとし
た。上述のように整合回路基板１３は台座１２の傾斜面
１２ｂの傾斜角度と等しい角度の傾斜面１３ａを有し、
しかも整合回路基板１３の厚さは台座１２の高さｄより
も厚いので、整合回路基板１３の上面の台座１２側の端
部は、台座１２の上面１２ａの端部からマイクロ波半導
体素子１５側にせり出している。
【００２２】このせり出し量は、本実施形態の場合、整
合回路基板１３の傾斜面１３ａの傾斜角度が４５°であ
るので、５０μｍ×ｃｏｔ４５°＝５０μｍとなり、そ
の分だけ整合回路基板１３の電極の位置をマイクロ波半
導体素子１５に近づけることができる。また、整合回路
基板１３の搭載位置は、整合回路基板１３の傾斜面１３
ａとキャリア１１の台座１２の傾斜面１２ｂとを接触さ
せることにより一義的に決めることが可能である。
合回路基板１３の傾斜面１３ａの傾斜角度が４５°であ
るので、５０μｍ×ｃｏｔ４５°＝５０μｍとなり、そ
の分だけ整合回路基板１３の電極の位置をマイクロ波半
導体素子１５に近づけることができる。また、整合回路
基板１３の搭載位置は、整合回路基板１３の傾斜面１３
ａとキャリア１１の台座１２の傾斜面１２ｂとを接触さ
せることにより一義的に決めることが可能である。
【００２３】従って、整合回路基板１２の電極の位置が
マイクロ波半導体素子１５に近づいた分だけボンディン
グワイヤ１４の長さを短くすることができるとともに、
ボンディングワイヤ１４の長さも均一とすることがで
き、高周波特性をより向上させることができる。さら
に、整合回路基板１３がマイクロ波半導体素子１５側に
せり出す構造となることから整合回路基板１３の上面の
面積を従来よりも大きくすることができるため、整合回
路の設計の自由度が増す。これによって、より高周波特
性を向上した回路を設計し易くなる。
マイクロ波半導体素子１５に近づいた分だけボンディン
グワイヤ１４の長さを短くすることができるとともに、
ボンディングワイヤ１４の長さも均一とすることがで
き、高周波特性をより向上させることができる。さら
に、整合回路基板１３がマイクロ波半導体素子１５側に
せり出す構造となることから整合回路基板１３の上面の
面積を従来よりも大きくすることができるため、整合回
路の設計の自由度が増す。これによって、より高周波特
性を向上した回路を設計し易くなる。
【００２４】一方、マイクロ波半導体素子１５の動作に
よりマイクロ波半導体素子１５から発生した熱はマイク
ロ波半導体素子１５の裏面から台座１２の上面１２ａに
伝わる。この熱は、台座１２の上面１２ａからキャリア
１１の内部に拡散していくわけであるが、台座１２は裾
広がりの形状をしているため、熱は放射状にキャリア１
１の内部に拡散し、マイクロ波半導体素子１５からの熱
を効率的に放熱することができる。これにより、マイク
ロ波半導体素子１５の信頼性及び寿命の低下が抑えられ
る。
よりマイクロ波半導体素子１５から発生した熱はマイク
ロ波半導体素子１５の裏面から台座１２の上面１２ａに
伝わる。この熱は、台座１２の上面１２ａからキャリア
１１の内部に拡散していくわけであるが、台座１２は裾
広がりの形状をしているため、熱は放射状にキャリア１
１の内部に拡散し、マイクロ波半導体素子１５からの熱
を効率的に放熱することができる。これにより、マイク
ロ波半導体素子１５の信頼性及び寿命の低下が抑えられ
る。
【００２５】なお、上述の説明では整合回路基板１３の
材質や整合回路基板１３の固着方法については言及して
いないが、整合回路基板１３を熱伝導率の高いアルミナ
基板としたり、さらには整合回路基板１３とキャリア１
１との固着に、ＡｕＳｎ等の半田を接着材として用いる
ことで、キャリア１１に拡散した熱を更に整合回路基板
１３にも拡散させ、放熱性をより向上させることができ
る。これは、単に整合回路基板１３の材質や接着材の材
質だけに因るものではなく、整合回路基板１３と台座１
２との形状にも大きく関係している。すなわち、整合回
路基板１３と台座１２とは、互いの傾斜面１３ａ，１２
ｂ同士が直接または半田を介して接触した構造となって
おり、図１０に示したような従来の直方体形の台座１１
２を有する場合に比べて台座１２と整合回路基板１３と
の接触面積が大きくなるためである。
材質や整合回路基板１３の固着方法については言及して
いないが、整合回路基板１３を熱伝導率の高いアルミナ
基板としたり、さらには整合回路基板１３とキャリア１
１との固着に、ＡｕＳｎ等の半田を接着材として用いる
ことで、キャリア１１に拡散した熱を更に整合回路基板
１３にも拡散させ、放熱性をより向上させることができ
る。これは、単に整合回路基板１３の材質や接着材の材
質だけに因るものではなく、整合回路基板１３と台座１
２との形状にも大きく関係している。すなわち、整合回
路基板１３と台座１２とは、互いの傾斜面１３ａ，１２
ｂ同士が直接または半田を介して接触した構造となって
おり、図１０に示したような従来の直方体形の台座１１
２を有する場合に比べて台座１２と整合回路基板１３と
の接触面積が大きくなるためである。
【００２６】半田によって整合回路基板１３とキャリア
１１とを固着する場合、整合回路基板１３とキャリア１
１との接触面全体、つまり整合回路基板１３の底面及び
傾斜面１３ａをキャリア１１及び台座１２に固着した方
が、キャリア１１の熱がより拡散し易くなり放熱効果の
点からは好ましい。
１１とを固着する場合、整合回路基板１３とキャリア１
１との接触面全体、つまり整合回路基板１３の底面及び
傾斜面１３ａをキャリア１１及び台座１２に固着した方
が、キャリア１１の熱がより拡散し易くなり放熱効果の
点からは好ましい。
【００２７】（第２の実施形態）図５は、本発明の第２
の実施形態のマイクロ波半導体装置の断面図である。ま
た、図６は、図５に示したマイクロ波半導体装置のキャ
リアの断面図であり、図７は、図５に示したマイクロ波
半導体装置の整合回路基板の傾斜面近傍の断面図であ
る。
の実施形態のマイクロ波半導体装置の断面図である。ま
た、図６は、図５に示したマイクロ波半導体装置のキャ
リアの断面図であり、図７は、図５に示したマイクロ波
半導体装置の整合回路基板の傾斜面近傍の断面図であ
る。
【００２８】キャリア２１の台座２２を、プレス加工で
はなく切削加工で形成した場合、図６に示すように、台
座２２の根元部には半径が５０μｍ程度の切削残り２２
ｃが生じる。そこで、図７に示すように、整合回路基板
２３に傾斜面２３ａを形成した後、傾斜面２３ａと底面
２３ｂとが交わる稜部に面取り２３ｃを施す。その他の
構成は第１の実施形態と同様であるので説明は省略す
る。
はなく切削加工で形成した場合、図６に示すように、台
座２２の根元部には半径が５０μｍ程度の切削残り２２
ｃが生じる。そこで、図７に示すように、整合回路基板
２３に傾斜面２３ａを形成した後、傾斜面２３ａと底面
２３ｂとが交わる稜部に面取り２３ｃを施す。その他の
構成は第１の実施形態と同様であるので説明は省略す
る。
【００２９】これにより、整合回路基板２３の傾斜面２
３ａを台座２２の傾斜面と接触させることが可能とな
り、整合回路基板２３とマイクロ波半導体素子２５との
接続のためのボンディングワイヤ２４の長さを短くする
ことができる。なお、整合回路基板２３に面取り２３ｃ
を施すことにより、この面取り２３ｃの部分と台座２２
の切削残り２２ｃとの間に隙間ができるが、この隙間は
整合回路基板２３をキャリア２１に搭載する際に用いる
半田で埋めることができるので、放熱性も低下すること
はない。
３ａを台座２２の傾斜面と接触させることが可能とな
り、整合回路基板２３とマイクロ波半導体素子２５との
接続のためのボンディングワイヤ２４の長さを短くする
ことができる。なお、整合回路基板２３に面取り２３ｃ
を施すことにより、この面取り２３ｃの部分と台座２２
の切削残り２２ｃとの間に隙間ができるが、この隙間は
整合回路基板２３をキャリア２１に搭載する際に用いる
半田で埋めることができるので、放熱性も低下すること
はない。
【００３０】（第３の実施形態）図８は、本発明の第３
の実施形態のマイクロ波半導体装置の断面図である。図
９は、図８に示したマイクロ波半導体装置のキャリアの
断面図である。
の実施形態のマイクロ波半導体装置の断面図である。図
９は、図８に示したマイクロ波半導体装置のキャリアの
断面図である。
【００３１】本実施形態もキャリア３１の台座３２を切
削加工により形成したものであるが、本実施形態では、
図９に示すように、切削残りが生じる部分を予め掘り下
げた掘り込み部３２ｄを台座３２の根元部に形成してい
る。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、
その説明は省略する。
削加工により形成したものであるが、本実施形態では、
図９に示すように、切削残りが生じる部分を予め掘り下
げた掘り込み部３２ｄを台座３２の根元部に形成してい
る。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、
その説明は省略する。
【００３２】これにより、整合回路基板３３に図７に示
したような面取り２３ｃを施さなくても整合回路基板３
３の傾斜面を台座３２の傾斜面と接触させることが可能
となり、整合回路基板３３とマイクロ波半導体素子３５
とを接続するボンディングワイヤ３４の長さを短くする
ことができる。なお、キャリア３１の台座３２の根元部
に掘り込み部３２ｄを形成するとにより、この掘り込み
部と３２ｄ整合回路基板３３との間に隙間ができるが、
この隙間は整合回路基板３３をキャリア３１に搭載する
際に用いる半田で埋めることができるので、放熱性も低
下することはない。
したような面取り２３ｃを施さなくても整合回路基板３
３の傾斜面を台座３２の傾斜面と接触させることが可能
となり、整合回路基板３３とマイクロ波半導体素子３５
とを接続するボンディングワイヤ３４の長さを短くする
ことができる。なお、キャリア３１の台座３２の根元部
に掘り込み部３２ｄを形成するとにより、この掘り込み
部と３２ｄ整合回路基板３３との間に隙間ができるが、
この隙間は整合回路基板３３をキャリア３１に搭載する
際に用いる半田で埋めることができるので、放熱性も低
下することはない。
【００３３】以上、本発明の実施形態について、キャリ
アに一つのマイクロ波半導体素子が搭載されたものを例
に挙げて説明したが、実際にはキャリアに複数のマイク
ロ波半導体素子を搭載して使用する場合が多い。本発明
は、このように複数のマイクロ波半導体素子を搭載する
キャリア、そのようなキャリアに搭載される整合回路基
板、及びこれらキャリアと整合回路基板とを含むマイク
ロ波半導体装置にも適用可能である。もちろんこの場合
にも、台座の上面の大きさは、台座の加工精度及びマイ
クロ波半導体素子の搭載位置決め精度を考慮して、マイ
クロ波半導体素子が搭載される領域の周囲に０．１〜
０．２ｍｍのマージンがとれる大きさとするのが好まし
い。
アに一つのマイクロ波半導体素子が搭載されたものを例
に挙げて説明したが、実際にはキャリアに複数のマイク
ロ波半導体素子を搭載して使用する場合が多い。本発明
は、このように複数のマイクロ波半導体素子を搭載する
キャリア、そのようなキャリアに搭載される整合回路基
板、及びこれらキャリアと整合回路基板とを含むマイク
ロ波半導体装置にも適用可能である。もちろんこの場合
にも、台座の上面の大きさは、台座の加工精度及びマイ
クロ波半導体素子の搭載位置決め精度を考慮して、マイ
クロ波半導体素子が搭載される領域の周囲に０．１〜
０．２ｍｍのマージンがとれる大きさとするのが好まし
い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、キ
ャリアは台座が側方から見て裾広がり形状に形成されて
いるので、マイクロ波半導体素子からの熱を効率的に放
熱することができ、マイクロ波半導体素子の信頼性及び
寿命の低下を抑えることができる。また、キャリアと整
合回路基板とを半田で固着すれば、マイクロ波半導体素
子からの熱をより良好に放熱することができ、しかも、
キャリアと整合回路基板との間に隙間が生じるような場
合であっても、この隙間を半田で埋めることにより、放
熱性の低下を防止することができる。
ャリアは台座が側方から見て裾広がり形状に形成されて
いるので、マイクロ波半導体素子からの熱を効率的に放
熱することができ、マイクロ波半導体素子の信頼性及び
寿命の低下を抑えることができる。また、キャリアと整
合回路基板とを半田で固着すれば、マイクロ波半導体素
子からの熱をより良好に放熱することができ、しかも、
キャリアと整合回路基板との間に隙間が生じるような場
合であっても、この隙間を半田で埋めることにより、放
熱性の低下を防止することができる。
【００３５】また、台座の側面の傾斜と、整合回路基板
の台座と隣接する側面の傾斜とを合致させることによ
り、整合回路基板を台座に接触させて搭載し、結果的に
はマイクロ波半導体素子と整合回路基板とを接続するボ
ンディングワイヤの長さを短くして高周波特性の劣化を
防止することができる。特に、台座は裾広がり形状であ
るので、整合回路基板の厚みを台座の高さよりも大きく
すれば、整合回路基板の上面の、台座側の端部は台座側
にせり出すので、その分だけボンディングワイヤの長さ
を短くすることができる。
の台座と隣接する側面の傾斜とを合致させることによ
り、整合回路基板を台座に接触させて搭載し、結果的に
はマイクロ波半導体素子と整合回路基板とを接続するボ
ンディングワイヤの長さを短くして高周波特性の劣化を
防止することができる。特に、台座は裾広がり形状であ
るので、整合回路基板の厚みを台座の高さよりも大きく
すれば、整合回路基板の上面の、台座側の端部は台座側
にせり出すので、その分だけボンディングワイヤの長さ
を短くすることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態のマイクロ波半導体装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】図１に示したマイクロ波半導体装置のキャップ
取付け前の平面図である。
取付け前の平面図である。
【図３】図１に示したマイクロ波半導体装置のキャリア
の断面図である。
の断面図である。
【図４】図１に示したマイクロ波半導体装置の整合回路
基板の傾斜面近傍の断面図である。
基板の傾斜面近傍の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のマイクロ波半導体装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図６】図５に示したマイクロ波半導体装置のキャリア
の断面図でる。
の断面図でる。
【図７】図５に示したマイクロ波半導体装置の整合回路
基板の傾斜面近傍の断面図である。
基板の傾斜面近傍の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のマイクロ波半導体装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図９】図８に示したマイクロ波半導体装置のキャリア
の断面図である。
の断面図である。
【図１０】従来のマイクロ波半導体装置の一例の断面図
である。
である。
【図１１】図１１に示したマイクロ波半導体装置のキャ
ップ取付け前の平面図である。
ップ取付け前の平面図である。
【図１２】図１０に示したマイクロ波半導体装置の不具
合を説明する図である。
合を説明する図である。
【図１３】従来のマイクロ波半導体装置の他の例の断面
図である。
図である。
１０ マイクロ波半導体装置 １１，２１，３１ キャリア １２，２２，３２ 台座 １２ａ 上面 １２ｂ 傾斜面 １３，２３，３３ 整合回路基板 １３ａ，２３ａ 傾斜面 １４，２４，３４ ボンディングワイヤ １５，２５，３５ マイクロ波半導体素子 １６ キャップ １７ 入力端子 １８ 出力端子 ２２ｃ 切削残り ２３ｃ 面取り ３２ｄ 掘り込み部
Claims (15)
- 【請求項１】 マイクロ波半導体素子が搭載される台座
が上面に形成され、前記台座に隣接して、前記マイクロ
波半導体素子の入出力の整合をとるための、前記台座に
隣接する側面が下向きに傾斜した整合回路基板が搭載さ
れるマイクロ波半導体素子用キャリアであって、 前記台座は、前記整合回路基板の前記側面と合致するよ
うに、前記整合回路基板と隣接する面が傾斜して側方か
ら見て裾広がり形状に形成されていることを特徴とする
マイクロ波半導体素子用キャリア。 - 【請求項２】 前記台座は、側方から見て台形形状であ
る請求項１に記載のマイクロ波半導体素子用キャリア。 - 【請求項３】 前記台座はプレス加工によって形成され
る請求項１または２に記載のマイクロ波半導体素子用キ
ャリア。 - 【請求項４】 前記台座は切削加工によって形成され、
前記台座の根元部には掘り込み部が形成されている請求
項１または２に記載のマイクロ波半導体素子用キャリ
ア。 - 【請求項５】 前記台座の高さは、前記整合回路基板の
厚みから前記マイクロ波半導体素子の厚みを差し引いた
高さである請求項１ないし４のいずれか１項に記載のマ
イクロ波半導体素子用キャリア。 - 【請求項６】 キャリアの上面に側面が傾斜して側方か
ら見て裾広がり形状に形成された台座に搭載されたマイ
クロ波半導体素子の入出力の整合をとるために前記台座
の傾斜した側面に隣接して前記キャリア上に搭載される
整合回路基板であって、 前記台座の傾斜した側面に隣接する面が、前記台座の傾
斜した側面と合致するように傾斜して形成されている整
合回路基板。 - 【請求項７】 前記台座の傾斜した側面に隣接する面と
前記キャリア上に搭載される面とが交わる稜部に面取り
加工が施されている請求項６に記載の整合回路基板。 - 【請求項８】 マイクロ波半導体素子と、該マイクロ波
半導体素子が搭載される台座が形成されたキャリアと、
前記マイクロ波半導体素子の入出力の整合をとるために
前記キャリアの上面に前記台座と隣接して搭載された整
合回路基板とを有するマイクロ波半導体装置において、 前記台座は、前記整合回路基板と隣接する面が傾斜して
側方から見て裾広がり形状に形成され、 前記整合回路基板は、前記台座の傾斜した面に隣接する
面が、前記台座の傾斜した面と合致するように傾斜して
形成されて前記台座の傾斜した面と接触して前記キャリ
アに搭載されていることを特徴とするマイクロ波半導体
装置。 - 【請求項９】 前記整合回路基板は半田によって前記キ
ャリアに固着されている請求項８に記載のマイクロ波半
導体装置。 - 【請求項１０】 前記整合回路基板は、前記台座の傾斜
した面と隣接する面、及び前記キャリア上に搭載される
面が前記キャリアに固着されている請求項９に記載のマ
イクロ波半導体装置。 - 【請求項１１】 前記台座は切削加工によって形成さ
れ、 前記整合回路基板は、前記台座の傾斜した面と隣接する
面と前記キャリア上に搭載される面とが交わる稜部に面
取り加工が施されている請求項８に記載のマイクロ波半
導体装置。 - 【請求項１２】 前記整合回路基板は半田によって前記
キャリアに固定され、前記面取り加工が施された部分と
前記台座の根元部との間が前記半田で埋められている請
求項１１に記載のマイクロ波半導体装置。 - 【請求項１３】 前記台座は切削加工によって形成さ
れ、前記台座の根元部には掘り込み部が形成されている
請求項８に記載のマイクロ波半導体装置。 - 【請求項１４】 前記整合回路基板は半田によって前記
キャリアに固定され、前記掘り込み部が前記半田で埋め
られている請求項１３に記載のマイクロ波半導体装置。 - 【請求項１５】 前記台座の高さは、前記整合回路基板
の厚みから前記マイクロ波半導体素子の厚みを差し引い
た高さである請求項８ないし１４のいずれか１項に記載
のマイクロ波半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228143A JP3127895B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | マイクロ波半導体素子用キャリア、該キャリアに搭載される整合回路基板およびマイクロ波半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228143A JP3127895B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | マイクロ波半導体素子用キャリア、該キャリアに搭載される整合回路基板およびマイクロ波半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058714A JP2000058714A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3127895B2 true JP3127895B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=16871908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10228143A Expired - Fee Related JP3127895B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | マイクロ波半導体素子用キャリア、該キャリアに搭載される整合回路基板およびマイクロ波半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127895B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008041910A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板および多数個取り配線基板 |
| JP4733061B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2011-07-27 | 京セラ株式会社 | 複数個取り配線基台、配線基台および電子装置、ならびに複数個取り配線基台の分割方法 |
| JP5750937B2 (ja) | 2011-02-25 | 2015-07-22 | 富士通株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-08-12 JP JP10228143A patent/JP3127895B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000058714A (ja) | 2000-02-25 |
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