JPH0287701A - 高周波集積回路用パッケージ - Google Patents

高周波集積回路用パッケージ

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JPH0287701A
JPH0287701A JP63239035A JP23903588A JPH0287701A JP H0287701 A JPH0287701 A JP H0287701A JP 63239035 A JP63239035 A JP 63239035A JP 23903588 A JP23903588 A JP 23903588A JP H0287701 A JPH0287701 A JP H0287701A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高周波集積回路等の半導体素子を収容する
ための高周波集積回路用パッケージに関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の高周波集積回路用パッケージにおいては
、枠体1は第8図および第9図に示すように、コプレー
ナ導波路構造の高周波入出力端子を構成するための中心
導体層6、接地層7を形成した第1のセラミック基板1
3と該第1のセラミック基板13上に形成した端子を絶
縁するための第2のセラミック基板14とを積層させた
構成をしており、半導体素子が搭載される領域2の周囲
を取り囲むような構造が取られていた。また、高周波入
出力端子としてのコプレーナ導波路構造における接地層
7とセラミック製基体表面の導体層あるいは金属製基体
3とは第1のセラミック基板13を貫通して導通させた
ピアホール12を介して接続される構成が取られていた
。なお、15はバイアス電圧供給端子である。
また、この種の高周波集積回路用パッケージの場合、半
導体素子が搭載される領域2に半導体素子を搭載して半
導体素子の電極と前記高周波入出力端子を構成する中心
導体層6および接地層7間をそれぞれボンディング用ワ
イア等で接続した後、板状材料(図示せず)を付けて半
導体素子を封止することによって増幅器等の機能を有す
る高周波モジュールが得られる。
(発明が解決しようとする課題〕 しかし、高周波入出力端子間で前記第1.第2のセラミ
ック基板13.14を介してリング共振を生ずる、ある
いは第1.第2のセラミック基板13.14を介したマ
イクロ波の澗洩分が高周波入出力端子にフィードバック
される等によって、高周波モジュールの周波数特性が劣
化するという欠点があった。また、高周波入出力端子に
おける接地層7がピアホール12のみでセラミック製基
体表面に形成された導体層あるいは金属製基体3と接続
しているため、ピアホール12におけるインダクタンス
成分、抵抗成分等により、接地層7の電位が充分にセラ
ミック製基体表面に形成された導体層あるいは金属製基
体3の電位、すなわち、接地電位とならず高周波用端子
での不整合を生じ、高周波集積回路用パッケージにおけ
る高周波特性が制限されるという欠点があった。
この発明は、前記欠点を改善あるいは除去するためにな
されたもので、枠体におけるリング共振の抑制、枠体を
介したマイクロ波の漏洩分の高周波入出力端子へのフィ
ードバックの抑制ならびにピアホールにおけるインダク
タンス成分、抵抗成分の低減化を図ることによって、半
導体素子を搭載した高周波モジュールが30GHz帯の
超高周波領域まで動作可能となる高周波集積回路用パッ
ケージを士是イ共することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明にかかる高周波集積回路用パッケージは、枠体
を、複数の薄い絶縁性シートの各表面にコプレーナ導波
路構造の周囲を取り囲むように導体層を形成し、さらに
各導体層間および各導体層とコプレーナ導波路構造の高
周波入出力端子の接地層と、導体層を形成した基体の導
体層あるいは導電性基体とを電気的に接続して構成した
ものである。
また、この発明においては、枠体に形成された高周波入
出力端子を除く他の高周波入出力端子。
低周波入出力端子、バイアス電圧供給用端子および接地
用端子を枠体あるいは基体のいずれか一方に形成するこ
とができる。
〔作用〕
この発明においては、コプレーナ導波路構造の全周囲が
導体で囲まれていると等価となり、リング共振の抑制、
マイクロ波の漏洩分の高周波入出力端子へのフィードバ
ックの制御、およびインダクタンス成分の低減がはかれ
る。
また、枠体に形成された高周波入出力端子を除く他の端
子を基体に設けたものは、シールドがより完全に行われ
、高周波特性が向上する。
〔実施例〕
(実施例1) 第1図〜第5図はこの発明の第1の実施例を説明する図
であって、第1図は斜視図、第2図は、第1図の高周波
入出力端子(Tの部分)を詳細に説明した斜視図、第3
図は、第2図のA−A ’の断面図、第4図は第2図を
B方向から見た図、第5図は半導体素子を実装した構成
例の上面図である。
図において、1はこの発明の高周波集積回路用パッケー
ジの枠体、2は半導体素子を搭載する領域、3は導体層
で覆われたセラミック製基体あるいは金属製基体、6は
コプレーナ導波路を構成するための(高周波入出力端子
の)中心導体層、7はコプレーナ導波路を構成するため
の(高周波入出力端子の)接地層、8は薄いセラミック
基板、9は前記薄いセラミック基板8の表面の内、接地
層7に平行な面に形成された第1の導体層、1゜は前記
薄いセラミック基板8の表面の内、接地層7に直交する
面に形成された第2の導体層、11はコプレーナ導波路
を構成するための絶縁層、12はピアホール、15はバ
イアス電圧供給端子、16は半導体素子、17はバイパ
スコンデンサ、18はボンディング用ワイアである。
はじめに、第1の実施例における枠体1の製造工程例に
ついて説明する。まず、薄いセラミックのグリーンシー
トを6枚用意し、それぞれの表面と裏面の所定の個所に
導電性材料、例えばタングステンペーストを塗布し、第
1の導体層9の形成準備をした後積層する。その後、パ
ンチング等で所定の位置を開口し、ピアホール12用の
穴および半導体素子16を搭載する領域2を形成する。
さらに、ピアホール12用の穴に前記タングステンペー
ストを埋め込んでピアホール12を形成する。次に、積
層した薄いセラミック基板8の壁面の所定の箇所、すな
わちコプレーナ導波路構造の高周波入出力端子の高周波
特性を損なわない範囲および他の端子を絶縁させる範囲
に、前記タングステンペーストを塗布する。最後に、セ
ラミック製基体表面に形成された導体層あるいは金属製
基体3に前記積層したセラミック基板8を銀ろう等の板
を挟んで重ね合わせた後高温で焼成する。
この工程によって、枠体1は、第2図に示すように6枚
の薄いセラミック基板8が第1.第2の導体層9.10
で囲まれた構造となる。また、高周波入出力端子の部分
は第3図に示すようにコプレーナ導波路の両側に高周波
入出力端子を構成する中心導体層6、接地層7と平行に
第1の導体層9が配置される。さらに、第2図、第4図
に示すように中心導体層6、接地層7と直交する枠体1
表面に第2の導体層10が形成され、また、高周波入出
力端子の接地層7とセラミック製基体表面の導体層ある
いは金属製基体3と接続し接地層7と直交する面方向に
ピアホール12が配置される。
この結果得られたパッケージの枠体1は、接地層7であ
るセラミック製基体表面の導体層あるいは金属製基体3
に導通した第1の導体層9、第2の導体層1oによって
枠体1の内外が電気的にシールドされた構造となり、従
来のセラミック製枠体におけるマイクロ波の漏洩分の高
周波入出力端子へのフィードバックの低減を抑制でき、
さらに、ピアホール12では不十分だったコプレーナ導
波路構造の高周波入出力端子における接地層7の電位を
セラミック製基体表面の導体層あるいは金属製基体3の
電位に限りなく近くできる構造となり、ピアホール12
でのインダクタンス成分および抵抗成分の低減が図れる
。その結果、枠体1はコプレーナ導波路構造の高周波入
出力端子を除き、擬似的に金属製枠体と同等の効果が得
られ、この発明の枠体1を介したリング共振等を除去で
きるため、パッケージのキャビティ寸法はTE+o+ 
、TE+oモードのマイクロ波の伝播を考慮した設計を
行えばよいことになる。以上の結果をもとにパッケージ
のキャビティを設計した結果、パッケージの高周波入出
力端子間のアイソレーションが30GHz帯でも30d
B以上が得られるとともに、高周波用端子の挿入損失が
0.3dB以下と低損失化が達成できた。
次に、この構造のパッケージを用いた高周波モジュール
への通用例について説明する。
第5図に示すように、このパッケージに半導体素子16
、バイパスコンデンサ17をパッケージの領域2にAu
Sn等のはんだを用いて取りつけた後、半導体素子16
の電極と高周波入出力端子の中心導体層6、接地層7お
よびバイパスコンデンサ17、DC電圧供給用導体層間
をそれぞれボンディング用ワイア18で電気的に結線す
る。最後に、金属製の蓋(図示せず)で気密封止するこ
とによって高周波モジュールが完成する。この場合、パ
ッケージの高周波用端子および枠体1が前述のような構
造になっていることから、前記高周波モジュールに高周
波信号を入力し半導体素子16で増幅するなどの動作を
実行しても、高周波入出力端子での漏洩分が枠体1を介
してフィードバックされることがなく、半導体素子16
の機能を損なうことがない。また、コプレーナ導波路構
造の高周波入出力端子の接地層7が、セラミック製基体
表面の導体層あるいは金属製基体3の電位と限りなく近
い電位となるため、高周波人出力端子の高周波特性が特
に優れるといった利点がある。
この結果から明らかなように、従来の技術では困難であ
った30GHz帯の超高周波まで動作する半導体素子1
6を搭載したマイクロ波集積回路が実現できるようにな
った。
(実施例2) 第6図は、この発明の第2の実施例の高周波用端子部の
側面図であり、第2図のBの方向から見た図であり、第
4図に対応するもので、第2の導体層10が接地層7の
内輪まで延びており、第4図よりもコプレーナ導波路構
造を密に取り囲んでいる。したがって、接地層7のうち
中心導体層6の近傍部分がセラミック製基体表面の導体
層あるいは金属製基体3の電位により近くなるため、高
周波集積回路用パッケージの高周波特性の改善を図るこ
とができる。この実施例での、枠体1.の製作工程、キ
ャビティの設計方法等は実施例とほぼ同等である。
(実施例3) 第7図はこの発明の第3の実施例の斜視図であって、コ
プレーナ導波路構造の高周波入出力端子を除く端子をセ
ラミック製の基体あるいは金属製基体3にガラス端子(
セラミック端子等でもよい)により形成した例である。
この実施例での、枠体1の製作工程、キャビティの設計
方法等は第1の実施例とほぼ同等である。この第3の実
施例では、コプレーナ導波路構造の高周波入出力端子を
除く端子をセラミック製基体あるいは金属製基体3にガ
ラス端子19で形成しているため、パッケージのキャビ
ティは高周波用端子以外は全てシールドされる構造とな
りて高周波特性が特に優れるなどの特徴を有する。
なお、これまでの実施例では、薄いセラミック基板8が
6枚の場合について説明したが、3〜5枚の場合につい
ても効果が若干小さくなるものの従来技術に比べて効果
的であることは言うまでもない。また、6枚をこえる場
合は効果が大きくなる方向であり、必然的にこの発明の
範嗜にはいることは言うまでもない。また、この発明の
実施例では、搭載している高周波集積回路の個数を1個
の場合で説明しているが、個数が複数になった場合でも
、この発明の特徴を損なうものではないことは言うまで
もない。また、ピアホール12がない場合でもこの発明
の効果が有効であることは言うまでもない。
ざらに、この発明の実施例では、枠体1をセラミック材
料、基体を金属材料として説明したが、プラスチック等
の絶縁製材料を使用した場合でもこの発明の範喝に入る
ことは明らかである。
(発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、枠体を、複数の薄い
絶縁性シートの各表面にコプレーナ導波路構造の周囲を
取り囲むように導体層を形成し、さらに各導体層間およ
び各導体層とコプレーナ導波路構造の高周波入出力端子
の接地層と、導体層を形成した基体の導体層あるいは導
電性基体、とを電気的に接続して構成したので、従来の
セラミック製枠体におけるマイクロ波の漏洩分の高周波
入出力端子へのフィードバックの低減を抑制でき、さら
にピアホールでは不十分だったコプレーナ導波路構造の
高周波入出力端子における接地層の電位を、基体表面の
導体層あるいは金属製基体の電位に限りなく近くできる
構造となり、ビアホー゛ルでのインダクタンス成分およ
び抵抗成分の低減が図れる。また、枠体はコプレーナ導
波路構造の高周波入出力端子を除き、擬似的に金属性枠
体と同等の効果が得られ、この発明の枠体を介したリン
グ共振等を除去できるため、高周波特性の改善が図れる
さらに、枠体に形成された高周波入出力端子を除く他の
端子を基体に形成したものは、シールドがより完全に行
われ高周波特性が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のパッケージ全体を示す斜視図、第2
図は、第1図の高周波用端子を詳細に示した斜視図、第
3図はこの発明の特徴をもつとも良く示している第2図
のA−A ’の断面図、第4図は、第2図をB方向から
見た図、第5図は半導体素子を実装した構成例の上面図
、第6図はこの発明の第2の実施例の高周波用端子部の
側面図、第7図はこの発明の第3の実施例を表すパッケ
ージの斜視図、第8図はコプレーナ導波路用導体層を備
えた従来パッケージの上面図、第9図は、第8図におけ
るC方向からみた図である。 図において、1は枠体、2は半導体素子を搭載する領域
、3は導体層で覆ったセラミック製基体あるいは金属製
基体、6は中心導体層、7は接地層、8は薄いセラミッ
ク基板、9,10は第1゜第2の導体層、11は絶縁層
、12はピアホール、13は第1のセラミック基板、1
4は第2のセラミック基板、15はバイアス電圧供給端
子、16は半導体素子、17はバイパスコンデンサ、1
8はボンディング用ワイア、19はガラス端子である。 第 図 第 図 15バイアス電圧供M3一端子 第 図 1日ガラス珊す 第 図 第 図 第2のセラミック基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一部にコプレーナ導波路構造の高周波入出力端子
    を有する枠体と、導体層を形成した基体あるいは導電性
    基体と、封止用蓋とから構成された高周波集積回路用パ
    ッケージにおいて、前記枠体を、複数の薄い絶縁性シー
    トの各表面に前記コプレーナ導波路構造の周囲を取り囲
    むように導体層を形成し、さらに前記各導体層間および
    各導体層と前記コプレーナ導波路構造の前記高周波入出
    力端子の接地層と、前記導体層を形成した基体の導体層
    あるいは導電性基体とを電気的に接続して構成したこと
    を特徴とする高周波集積回路用パッケージ。
  2. (2)枠体に形成された高周波入出力端子を除く他の高
    周波入出力端子、低周波入出力端子、バイアス電圧供給
    用端子および接地用端子を枠体あるいは基体のいずれか
    一方に形成したことを特徴とする請求の項(1)記載の
    高周波集積回路用パッケージ。
JP63239035A 1988-09-26 1988-09-26 高周波集積回路用パッケージ Expired - Lifetime JP2603310B2 (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0685155A (ja) * 1992-09-01 1994-03-25 Nec Corp モールド型半導体装置
US5574314A (en) * 1994-07-28 1996-11-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Packaged semiconductor device including shielded inner walls
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US6800929B1 (en) 1998-07-14 2004-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
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JP2014127564A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Kyocera Corp 電子部品収納用パッケージおよびそれを用いた電子装置

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