JPH05166965A - パッケージ構造体 - Google Patents

パッケージ構造体

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JPH05166965A
JPH05166965A JP3331042A JP33104291A JPH05166965A JP H05166965 A JPH05166965 A JP H05166965A JP 3331042 A JP3331042 A JP 3331042A JP 33104291 A JP33104291 A JP 33104291A JP H05166965 A JPH05166965 A JP H05166965A
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JP
Japan
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ground pattern
signal line
surface side
insulating substrate
side ground
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Withdrawn
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JP3331042A
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Akikazu Toyoda
明和 豊田
Tsunetaro Nose
恒太郎 能勢
Hiroaki Yadokoro
博明 谷所
Sakae Koyata
栄 古屋田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部回路とのインピーダンス整合が容易で、
表面実装できるパッケージ構造体を提供する。 【構成】 パッケージ構造体40は、表面に半導体チッ
プ42が載置された絶縁基板44と、絶縁基板44の裏
面に形成された裏面側グランドパターン52と、絶縁基
板44の表面の周縁部を含む領域に形成され第2のスル
ーホール内の導体を介して裏面側グランドパターン52
と接続された表面側グランドパターン48と、絶縁基板
44の表面に形成され半導体チップ42の入力端子又は
出力端子と接続された、表面側グランドパターン及び/
又は裏面側グランドパターンとの間で伝送線路を形成す
る表面側信号ライン46と、絶縁基板44の裏面に形成
され第1のスルーホール内の導体を介して表面側信号ラ
インと接続された、表面側グランドパターン48との間
でマイクロストリップラインを形成する裏面側信号ライ
ン50と、絶縁基板44上の半導体チップ42と表面側
信号ライン46とを被冠し表面側グランドパターン52
と接続された導電性キャップ54とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パッケージ構造体に関
し、特に、マイクロ波の半導体チップ、モノリシック集
積回路、ハイブリッド集積回路等をパッケージするのに
適したパッケージ構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の容器であるパッケージ構造
体は、電気的端子を取り出すとともに、外気と半導体チ
ップとを遮断して半導体チップの故障や劣化を防ぐこと
等を目的としている。このようなパッケージ構造体に
は、従来例えば図6から図8に示されたものがある。
【0003】図6、図7に示すパッケージ構造体10
は、メタル12の上に載置された半導体チップ14とこ
の半導体チップ14の入出力端子と接続された4つのリ
ード端子16a、16b、16c、16dの一部とが、
セラミック、ガラス等の電気絶縁物18を介してメタル
キャップ20(図6では図示省略)により被冠されパッ
ケージされている。また、図7に示すように、リード端
子16a、16b、16c、16dのみがマイクロスト
リップラインとしてメタルキャップ20の外部に出てい
る。
【0004】また、図8に示すパッケージ構造体22
は、半導体チップ24は箱体26内に配置されており、
半導体チップ24の入出力端子と接続されたリード28
a、28b、28c、28dが、箱体26の壁30a、
30bを貫通して外部に取り出されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来上記に示すような
各種のパッケージ構造体が用いられているが、これらの
うち図7に示すパッケージ構造体10は、このパッケー
ジ構造体10が配置される回路基板にこのパッケージ構
造体10全体をネジで止める必要があり表面実装できな
いという問題がある。
【0006】図8に示すパッケージ構造体22は、パッ
ケージの製造工程においてリード28a,28b,28
c、28dを取り付ける必要があるため、製造工程が複
雑になり、また外部回路とのインピーダンスを整合させ
るのが難しいという問題がある。本発明は、上記問題点
に鑑み、表面実装できるとともにインピーダンス整合の
容易なパッケージ構造体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパッケージ構造体は、 (a)半導体チップ (b)表面に該半導体チップが載置された、信号ライン
用の第1のスルーホールとグランド用の第2のスルーホ
ールとを有する絶縁基板 (c)前記絶縁基板の裏面に形成された裏面側グランド
パターン (d)前記絶縁基板の表面の周縁部を含む領域に形成さ
れ前記第2のスルーホール内の導体を介して前記裏面側
グランドパターンと接続された表面側グランドパターン (e)前記絶縁基板の表面に形成され前記半導体チップ
の入力端子又は出力端子と接続された、前記表面側グラ
ンドパターン及び/又は前記裏面側グランドパターンと
の間で伝送線路を形成する表面側信号ライン (f)前記絶縁基板の裏面に形成され前記第1のスルー
ホール内の導体を介して前記表面側信号ラインと接続さ
れた、前記表面側グランドパターンとの間でマイクロス
トリップラインを形成する裏面側信号ライン (g)前記絶縁基板上の前記半導体チップと前記表面側
信号ラインとを被冠し前記表面側グランドパターンと接
続された導電性キャップ の各要素を備えたことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明のパッケージ構造体は、表面側信号ライ
ンは表面側グランドパターン及び/又は裏面側グランド
パターンとの間で、例えばマイクロストリップライン、
コプレーナ型ストリップライン等の伝送線路を形成し、
裏面側信号ラインは表面側グランドパターンとの間でマ
イクロストリップラインを形成し、しかも表面側信号ラ
インと裏面側信号ラインとはスルーホール内の導体を介
して接続されているため、このスルーホールの寸法等に
より特性インピーダンスが調整され、これにより外部回
路と容易にインピーダンスをマッチングさせることがで
きる。またこのパッケージ構造体を回路基板に載置して
裏面側信号ラインと回路基板上の配線パターンとをハン
ダ等で接続することにより表面実装される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す添付図面を参照
しながら、本発明の実施例を説明する。図1は本発明の
一実施例に係るパッケージ構造体40の斜視図、図2は
図1のII−II断面図である。
【0010】このパッケージ構造体40は、半導体チッ
プ42が載置された絶縁基板44と、この絶縁基板44
の表面に形成された表面側信号ライン46と、絶縁基板
44の表面に表面側信号ライン46を取り巻くように形
成された表面側グランドパターン48と、絶縁基板44
の裏面に形成され表面側信号ライン46と接続された裏
面側信号ライン50(図2参照)と、絶縁基板44の裏
面に形成され表面側グランドパターン48と接続された
裏面側グランドパターン52(図2参照)と、絶縁基板
44上の半導体チップ42と表面側信号ライン46とを
被冠し表面側グランドパターン48と接続された導電性
キャップ54とを備えている。
【0011】絶縁基板44は、信号ライン用の複数の第
1のスルーホール56(図2参照)とグランド用の複数
の第2のスルーホール58(図1参照)とを有する。ま
た、表面側信号ライン46は半導体チップ42の入力端
子又は出力端子と接続されており、この表面側信号ライ
ン46は、裏面側グランドパターン52との間でマイク
ロストリップラインを形成している。また、裏面側信号
ライン50は第1のスルーホール56内の導体を介して
表面側信号ライン46と接続されており、表面側グラン
ドパターン48との間でマイクロストリップラインを形
成している。このマイクロストリップラインは、図1及
び図2に示すように、本実施例では突出部60に形成さ
れているため、表面実装時の位置が容易にわかりしたが
って歩留まりを向上させることができる。また、裏面側
グランドパターン52は第2のスルーホール58内の導
体を介して表面側グランドパターン48と接続されてい
る。
【0012】次に、本実施例のパッケージ構造体40の
製造方法について説明する。まず、アルミナ基板などの
絶縁基板44の外形とスルーホール56、58がCO2
ガスレーザにより加工される。次に、表面側信号ライン
46のメタライズがAuの厚膜導体で形成され、表面側
グランドパターン48、裏面側信号ライン50、裏面側
グランドパターン52、およびスルーホールがAg−P
dの厚膜導体で形成される。次に、モノリシックマイク
ロウェーブ集積回路などの半導体チップ42がAu−S
n等の共晶ハンダで絶縁基板44上にダイボンディング
され、25μmφのAuワイヤでボンディング配線され
る。次に、導電性キャップ54が表面側グランドパター
ン48上にパラレルシーム溶接法で溶接され、パッケー
ジ構造体が完成する。その後、絶縁基板44の裏面側
が、この絶縁基板44の裏面のパターンと合致したパタ
ーンが形成されたマザーボードに、Sn−Pb等の共晶
ハンダによりはんだ付けされる。
【0013】尚、本実施例のパッケージ構造体40の突
出部60の形状は、図3に示すような突出部62の形状
としてもよい。絶縁基板44の変形例を、図4に示す。
図4からわかるように2枚の絶縁基板64、66を重ね
て基板とすることもできる。この場合は、夫々の絶縁基
板64、66にスルーホールが形成されて表面と裏面と
の信号ラインが接続される。
【0014】次に、キャップの材料をセラミックとした
例を図5に示す。このセラミック製のキャップ70は、
その内壁72または外壁74がメタライズされており
(図5では外壁がメタライズされている)、このメタラ
イズされた面が絶縁基板44の表面のグランドパターン
と接続されることによって、電磁遮蔽効果が得られる。
キャップ70のメタライズは、メッキ、導電塗料の塗
布、厚膜ペーストの塗布などにより行われる。
【0015】尚、上記実施例のパッケージ構造体では、
表面側信号ライン46は、裏面側グランドパターン52
との間でマイクロストリップラインが形成されている
が、表面側グランドパターンとの間でコプレーナ型スト
リップライン、表面側及び裏面側グランドパターンとの
間でグランデッドコプレーナ型ストリップラインを形成
してもよい。
【0016】また、表面側信号ラインと裏面側信号ライ
ンとの間はスルーホール内の導体を介して接続されてい
るため、このスルーホールの寸法等を調整することによ
って特性インピーダンスを例えば50Ωに合わせること
ができる。また、表面側グランドパターンと裏面側グラ
ンドパターンとの間もスルーホール内の導体を介して接
続されているため、このスルーホールの数を増やすこと
によって表面側のグランドを強化することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパッケー
ジ構造体は、表面側信号ラインと裏面側信号ラインに亘
ってマイクロストリップライン等の伝送線路が形成され
しかもスルーホールによりその特性インピーダンスを調
整することができ、したがって外部回路のインピーダン
スを所定のインピーダンスに調整することにより容易に
外部回路との間でインピーダンスが整合される。
【0018】また、このパッケージ構造体を回路基板に
載置して裏面側信号ラインと回路基板上の配線パターン
をハンダ等で接続することができ容易に表面実装が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パッケージ構造体を示す斜視図である。
【図2】図1のII−II断面図である。
【図3】突出部の変形例を示す斜視図である。
【図4】絶縁基板を2枚重ねにした場合を示す断面図で
ある。
【図5】セラミック製のキャップを使用した場合を示す
断面図である。
【図6】キャップで被冠される前の、従来のパッケージ
構造体を示した図である。
【図7】図6に示す基板にキャップが被冠された場合を
示す断面図である。
【図8】従来の他のパッケージ構造体を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
40 パッケージ構造体 42 半導体チップ 44 絶縁基板 46 表面側信号ライン 48 表面側グランドパターン 50 裏面側信号ライン 52 裏面側グランドパターン 54 導電性キャップ 56、58 スルーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/50 M 9272−4M H01P 3/08 7352−4M H01L 23/14 C (72)発明者 谷所 博明 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内 (72)発明者 古屋田 栄 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップ、 表面に該半導体チップが載置された、信号ライン用の第
    1のスルーホールとグランド用の第2のスルーホールと
    を有する絶縁基板、 前記絶縁基板の裏面に形成された裏面側グランドパター
    ン、 前記絶縁基板の表面の周縁部を含む領域に形成され前記
    第2のスルーホール内の導体を介して前記裏面側グラン
    ドパターンと接続された表面側グランドパターン、 前記絶縁基板の表面に形成され前記半導体チップの入力
    端子又は出力端子と接続された、前記表面側グランドパ
    ターン及び/又は前記裏面側グランドパターンとの間で
    伝送線路を形成する表面側信号ライン、 前記絶縁基板の裏面に形成され前記第1のスルーホール
    内の導体を介して前記表面側信号ラインと接続された、
    前記表面側グランドパターンとの間でマイクロストリッ
    プラインを形成する裏面側信号ライン、および前記絶縁
    基板上の前記半導体チップと前記表面側信号ラインとを
    被冠し前記表面側グランドパターンと接続された導電性
    キャップを備えたことを特徴とするパッケージ構造体。
JP3331042A 1991-12-16 1991-12-16 パッケージ構造体 Withdrawn JPH05166965A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6441471B1 (en) * 2000-12-27 2002-08-27 Kyocera Corporation Wiring substrate for high frequency applications
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Effective date: 19990311