JPH04144301A - 半導体収納装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野二 本発明は、高周波素子等の半導体チップを収納する半導
体収納装置に関する。

「従来の技術」 従来より、複数枚のセラミックグリーンシートを積層し
て一体焼成してなる、半導体収納装置かある。

この装置では、その内側の゛１−導体チツブを収容する
キャビティ周囲とその外側周囲部分に亙って、タングス
テン等のメタライズからなる信号線路を、」二記セラミ
ックグリーンシートを焼成してなるセラミックからなる
装置本体の同一平面」二に複数本並べて備えている。

それと共に、そのキャビティ周囲に露出する信号線路内
端の半導体チップの電極にワイヤ等を介して接続するフ
ィンカ一部と、その装置本体外側に周囲に露出する信号
線路外端のリ−１−を接続′ケるリート接続部とを除い
た、（Ｉ’ｉ　＞；線路の多くの部分を、」−下２層の
平行なグランド層間に挟まれた装置本体部分の中央部を
通ずようにして、それら化シタ線路をストリップ線路に
形成していて、それら信弓゛線路の特性インピーダンス
を所定値の３０Ω等に保持している。

そして、それら信号線路の特性インピーダンスを、それ
ら線路内端のフィンガ一部にワイヤ等を介して接続する
半導体チップの内部回路や、それら線路外端のリード接
続部にリードを介して接続する外部回路が持つ特性イン
ピーダンスの５０Ω等にマツチングさせて、それら信号
線路中途部を高周波信号を伝送損失少なく伝えることが
できるようにしている。

近時は、高周波素子等の半導体チップの高密度化が進ん
で、それを収納する半導体収納装置の信号線路を多数本
高密度に・１ｆ２べて備える要求が益々高まりつつあっ
て、半導体収納装置の信号線路が益々細幅化し、その信
号線路間のピッチが益々挟まりつつある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記装置において、信号線路を細幅に形
成した場合は、その信号線路の導体抵抗値が高まって、
信号線路を伝わる高周波信号の導体損失が高まり、信号
線路を高周波信号を伝送損失少なく伝えることができな
かった。

また、上記装置において、上下２層の平行なグランド層
間に挟まれた装置本体部分に、その中央部を通すように
して同一゛１シ而−１−に並べて備えたイＪ。

号線路間のピッチを狭めた場合は、それら信号線路に高
周波信号を伝えた際に、隣合う信号線路間でクロストー
クが生じてしまった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、信
号線路の導体損失を高めたり、隣合う信号線路間でクロ
ストークを生じさせたすせずに、上下２層のグランド層
間に挟まれた装置本体部分に信号線路を多数本高密度に
並べて備えることを可能とする、半導体収納装置を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ −１−記目的のために、本発明の半導体収納装置は、セ
ラミック等の絶縁体からなる装置本体に」二下２層の平
行なグランド層を備えると共に、その上下２層のグラン
ド層間に挟まれた前記装置本体部分に、複数本の信号線
路を、それら信号線路の特性インピーダンスを所定値に
マツチングさせて、交互に上下にずらせて、前記２層の
グランド層と平行に並べて備えたことを特徴としている
。

本発明の〒１４導体収納装置では、−上下２層の８層行
なグランド層間に挟まれた装置本体部分に備えた複数本
の信号線路を、１つまたは複数の組みからなる、均一断
面形状をした同一断面形状の信号線路にそれぞれ統一し
て形成することを好適としている。

［作用］ 」−記構成の半導体収納装置においては、上下２層のグ
ランド層間に挟まれた装置本体部分に複数本の信号線路
を、交互に上下にずらせて、それら２層のグランド層と
平行に並べて備えている。

従って、その隣合う信号線路間の間隔を、その−に方か
ら見て零または零近くに狭めて並べて備えても、その隣
合う信号線路間が上下に離れているので、隣合う信号線
路間がショートしたり、隣合う信号線路間でクロストー
クか生じたりすることがない。

そのため、信号線路の幅を狭めてその導体抵抗値を高め
ずに、代わりに、信号線路間の間隔を、その」二方から
見て、零または零近くまで狭めて、信号線路を上下２層
のグランド層′１ｊｌに挟まれた装置本体部分に、それ
ら２層のグランド層と平行に多数本高密度に並べて備え
ることが可能となる。

また、上下２層の平行なグランド層間に挟まれた装置本
体部分に備えた複数本の信号線路を、１つの組みまたは
複数の組みからなる、均一・断面形状をした同一断面形
状の信号線路にそれぞれ統一して形成した半導体収納装
置にあっては、その同じ組みの均一断面形状をした同一
断面形状の複数本の信号線路のうちの１本の信号線路の
上下２層のグランド層からの距離を、その信号線路の特
性インピーダンスの実測結果に基づき調整して、その信
号線路の特性インピーダンスを所定値の５０Ω等にマツ
チングさせるだけで、その同じ組みの他の均一断面形状
をした同一断面形状の複数本の信号線路を、その１本の
信号線路の一ヒ下２層のグランド層からの距離に倣って
、上下２層のグラント層間の装置本体部分の同−段−ヒ
にまたはそれに対称な同−股上にそれら２層のグランド
層と平行に配列することにより、それら総ての同し組み
の均一断面形状をした同一断面形状の信号線路の特性イ
ンピーダンスを同じ所定値の５０Ω等にマツチングさせ
ることができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に従い説明する。

第１図と第２図は本発明の゛１′導体収納装置の好適な
実施例を示し１．ｉＹＬ　＜はその一部拡大断面図とそ
の一部拡大平面図を示している。以下、この図中の実施
例を説明する。

図において、１０は、半導体収納装置のセラミック、樹
脂等の絶縁体からなる装置本体である。

この装置本体１０の所定部位には、−上下２層のメタラ
イズ等からなるグランド層１２ａ、１２ｂを′＋ｉ−行
に広く備えている。

この−上下２層のグランド層１２ａ、１２ｂを備えてい
る部位は、具体的には、例えば第３図に示した欠うな半
導体収納装置の、装置本体１０中央に開口するキャビテ
ィ１４−に面を覆うキャップ（図示せず）を封着する装
置本体１０上面周囲に備えたメタライズ等からなるグラ
ンド層１２ａと、装置本体１０のキャビティ１４が開口
する底面を」１１シている金属製等の底板２０を封衿し
ている装置本体１０底面に備えたグランド層１２ｂとで
挟まれた装置本体部分１０ａなとが該当する。

この上下２層の平行なグランド層１２ａ、１２シ間に挟
まれた絶縁体４０からなる装置本体部分１０８には、第
１図に示したように、１つの組みの均一幅で均一厚さの
均一断面形状をした同一断面形状に統一して形成した帯
状の複数本の信号線路５０を、その上方から見て、信冒
線路５０間に隙間かあかないように、しかも隣合う信号
線路５０問縁間が重なり合わないように、交互に一ヒ下
２段にずらせて、第２図に示したように、その上方から
見て、平行に並べて備えている。それと共に、」―層の
グランド層＋２８と上段の信号線路５０問および下段の
信号線路５０と下層のグランド層１２シ間がそれぞれ同
一距離となるように、Ｊ二下２層のグランド層１２ａ、
＋２ｂ間に挟まれた絶縁体４０からなる装置本体部分１
０２に、複数本の信号線路５０を、交互に上下２段に、
グランド層１２ａ、１２ｂと平行に並べて備えていて、
その１つの組みの総ての信ひ線路５０の特性インピーダ
ンスを同じ所定値の５０Ω等にマツチングさせている。

第１図と第２図に示した半導体収納装置は、以」二のよ
うに構成している。

第４図と第５図は本発明の゛１１導体収納装置の他の好
適な実施例を示し、詳しくはその一部拡大断面図とその
一部拡大平面図を示している。、以下、この図中の実施
例を説明する。

図の半導体収納装置では、上下２層の平行なグランド層
＋２８．＋２ｂ間に挟まれた絶縁体４０からなる装置本
体部分１０８に、２つの組みの線幅の異なる太帯状の信
号・線路５２と細帯状の信シシ゛線路５４とを順次交互
に」−下２段にずらせて、グランド層＋２３，１２ｂと
平行に複数本並べて備えていて、それら２つの組みの複
数本の太帯状の信号線路５２と細帯状の信号線路５４の
それぞれを、均一幅で均一厚さの均一断面形状をした同
一断面形状にそれぞれ統一して形成している。

また、太帯状の信号線路５２を、上下２層の平行なグラ
ンド層１２ａ、１２シ間の装置本体部分１０ａの中央寄
りの同−段」−に並べて備えていると共に、細帯状の信
号線路５４を下層のグランド層１２ｂに近い装置本体部
分］Ｏａの同−段」二に並べて備えていて、それら２つ
の組みの総ての太帯状と細帯状の信り線路５２．５４の
特性インピーダンスを、いずれも同じ所定値の５０Ω等
にマツチングさせている。

また、その太帯状と細帯状の信号線路５２，５４間の間
隔が、その」三方から見て、ご（狭い零近くになるよう
に、それら太帯状と細帯状の信シシ”線路５２．５４を
順次交互に上下２段にずらせて、第５図に示したように
、そのｌ一方から見て、放射状に並べて備えている。

その他は、前述半導体収納装置と同様に構成していて、
その同−ｒ’＜４＜材には、同−符弓を付して、その説
明を省略する。

第６図と第７図は本発明の半導体収納装置のもう一つの
好適な実施例を示し、詳しくはその一部拡大断面図とそ
の一部拡大平面図を示している。

以下、この図中の実施例を説明する。

図の半導体収納装置ては、」―下２層の平行なグランド
層１２ａ、１２ｂ間に挟まれた絶縁体４０からなる装置
本体部分］Ｏａに、大帯状の信号線路５２と細帯状の信
号線路５４と、中間幅の帯状の信４線路５６との、音、
ｉｌ、　３つの組みの信号線路５２．５／Ｉ、５６を、
中間幅の帯状の信号線路５６は２木づ−）、その他の大
帯状と細帯状の借り線路５２．５４はそれぞれ１本づつ
、それぞれ順次交互に］−下にずらせて、グランド層１
２ａ’、１２ｂと平行に複数本！Ｉｆ：へて備えていて
、それら３−）の組みの複数本の大帯状と細帯状と中間
幅の帯状の信号線路５２，５４．５６のそれぞれを、均
一・幅で均一厚さの均一断面形状をした同−断ｊ（ｊｉ
形状にそれぞれ統一して形成している。

ま１こ、大帯状の信号線路５２を、上下２層の１１行な
グランド層１２ａ、１２ｂ間の装置本体部分］Ｏａの中
央寄りの同−段」−に並べて備えていると共に、細帯状
の信号線路５４を下層のグランド層＋２ｂに近い装置本
体部分１０ａの同一・股上に並べて備えている。それと
共に、その２本続けて並べて備えた中間幅の帯状の信号
線路５６を、その」二段の信号線路５６と−に層のグラ
ンド層１２ａ問およびその下段の信号線路５６と下層の
グランド層１２ｂ間の距離がそれぞれ同一となるように
、」二下２層のグランド層１２ａ、１２ｂ間の装置本体
部分ｔＯａに−上下２段に並べて備えている。そして、
それら３つの組みの総ての大帯状と細帯状と中間幅の帯
状の信号線路５２，５４．５’６の特性インピーダンス
を、いずれも同じ所定値の５０Ω等にマツチングさせて
いる。

また、隣合う大帯状と細帯状の信号線路５２゜５４間、
および中間幅の帯状の信号線路５６とそれに隣合う大帯
状または細帯状の信シシ゛線路５２゜５／Ｉ間の間隔を
、その−１〕方から見て、それぞれ零近くまで狭めてい
る。それと共に、隣合う中間幅の帯状の信号線路５６間
の間隔を、その」一方から見て、零に狭めている。そし
て、それら大帯状と細帯状と中間幅の帯状の信り線路５
２，５４．５６を、第７図に示したように、その」１方
から見て、放射状または平行にそれぞれ並べて備えてい
る。

その他は、前述半導体収納装置と同様に構成していて、
その同一部材には、同一符号をイ１ｊシて、その説明を
省略する。

なお、この半導体収納装置では、」−下２層のグランド
層＋２２，１２ｂ間に挟まれた装置本体部分１０ａを形
成するためのセラミックグリーンシート等の積層枚数は
、第６図に破線で示したように、前述二つの半導体収納
装置に比べて、」−下２層のグランド層＋２８，１２ｂ
間の異なる各段に備える信号線路５２，５４．５６の数
分（図では、５枚）必要となって、前述二つの半導体収
納装置に比へて、そのセラミックグリーンシート等の積
層枚数が増えることは言うまでもない。

これら３つの゛１′導体収納装置では、信シシ・線路５
０．５２，５４．５６の幅を狭めてその導体抵抗値を高
めずに、代わりに、隣合う信号線路５０゜５２、’５４
．５６間の間隔を、それら信号線路５０．５２，５４．
５６間をショートさせずに、その上方から見て、零また
はその近くまて狭めて、それら信号線路５’０．５２．
５Ｃ５６を、それら線路の特性インピーダンスを所定値
の５０Ω等にマツチングさせて、上下２層のグランド層
１２ａ、１２ｂ間に挟まれた装置本体部分１０ａにグラ
ンド層１２ａ、１２ｂと平行に多数本高密度に並べて備
えることができる。

それと共に、隣合う信号線路５０，５２．５４゜５６間
を」二下に離して、それら信シ３゛線路５２，５４．５
６間でクロストークが生じないようにすることかできる
。

さらに、その１つないし３つの組みからなる同じ組みの
均一断面形状をした同一断面形状に統一して形成した複
数本の信号線路５０または複数本の大帯状の信号線路５
２または複数本の細帯状の信シシ線路５４または複数本
の中間幅の帯状の信シタ線路５６のうちの、１本の信号
線路５０，５２゜５４．５６のＬド２層の平行なグラン
ド層１２ａ。

＋２ｂからの距離をそれら信弓″線路５０，５２゜５４
　＋　　５６の特性インピーダンスの実７１１１１結果
に基つきそれぞれ調整して、それら１木の信シシ″線路
５０．５２．５／Ｉ、５６の特性インピーダンスを所定
値の５０Ω等にマツチングさせるたけて、その同し組み
の他の複数本の信ひ線路５０，５２，５４．５６を、そ
れら１本の信号線路５０，５２゜５／ｌ、５６の配列に
倣って、上下２層の平行なグランド層１２ａ、＋２ｂ間
の装置本体部分］Ｏａの同−段」二にまたはそれに対称
な同−段」−にグランド層１２ａ、１２ｂとＳ＋Ｌ行に
」−ド複数段にずらせて配列することより、それら同じ
絹みの総ての信号線路５０，５２．５／Ｉ、５６の特性
インピーダンスを同し所定値の５０Ω等にマツチングさ
せることかできる。

なお、これら三つの゛１１導体収納装置において、信号
線路５０，５２，５７１，５６は、その上方から見て、
その隣合う信す線路５０，５２，５４゜５６側縁間か重
なり合わないようにするのか良い。

これは、その隣合う信号線路５０，５２，５４゜５６の
側縁間か」−下に重なり合った状態となると、その隣合
う信号線路５０，５２，５４．５６間でクロストークが
生じやすくなるからである。

また、本発明は、」二下２層の平行なグランド層１２ａ
、＋２ｂ間に挟まれた装置本体部分１０ａに、線幅や線
厚さが漸次増大したり漸次減少したり等した、均一断面
形状でなかったり、同一断面形状でなかったりする信号
線路（図示せず）を、複数本並べて備える半導体収納装
置にも利用可能であり、そのような装置に利用すれば、
それら信号線路の幅を狭めてその導体抵抗値を高めずに
、代わりに、それら信号線路間の間隔を、信号線路間を
ショートさせずに、その上方から見て、零またはそれ近
くまで狭めて、信号線路を上下２層のグランド層１２ａ
、＋２ｂ間に挟まれた装置本体部分１０ａにグランド層
１２ａ、１２ｂと平行に多数本高密度に並べて備えるこ
とができる。それと共に、その隣合う信号線路間をＩ―
下に離して、信号線路間でクロストークか生ずるのを防
止てきる。

また、本発明は、に下２層の・［リラなグランド層１２
ａ、＋２ｂ間に挟まれた装置本体部分］、Ｏａに、複数
本の信号線路（図示せず）を、それら総ての信号線路の
特性インピーダンスをそれぞれ異なる所定値にマツチン
グさせて、グランド層１２ａ、１２ｂと平行に並べて備
える！１コ導体収納装置にも利用可能であり、そのよう
な装置に利用しても、それら信号線路の幅を狭めてその
導体抵抗仙を高めずに、代わりに、それら信号線路間の
間隔を、信り線路間をンヨートさせずに、その−上方か
ら見て、零またはそれ近くまで狭めて、信号線路をその
装置本体部分１０　Ｘ」に２層のグランド層１２ａ、１
２ｂと平行に多数本高密度に並・＼て備えることができ
る。それと共に、その隣合う信ぢ線路間ヲ」二下に離し
て、信号線路間でクロストークか生ずるのを防１トてき
る。

１発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体収納装置によれば
、その−に下２層の平行なグランド層間に挟まれた装置
本体部分に、複数本の信号線路を、それら信号線路の幅
を狭めてその導体抵抗値を高めずに、代わりに、それら
信号線路間の間隔を、信号線路間をショートさせずに、
その上方から見て、零または零近くに狭めて、それら信
号線路を、それら線路の特性インピーダンスを所定値の
５０Ω等にマツチングさせて、それら２層のグラン１−
層と平行に高密度に並べて４ｉｉｉえることかてきる。

それと共に、そのに１５２層のグランド層間に挟まれた
装置本体部分に、複数本の信写線路を、その隣合う信号
線路間を上下に離して、信号線路間でクロスト−りか生
することのないように備えることかできる。

そのため、本発明の半導体収納装置によれば、その」二
下２層の平行なグランド層間に挟まれた装置本体部分に
、導体損失が少なく、隣合う信号線路間でクロストーク
か生ずることのない、ストリップ線路を構成する信号線
路であって、その特性インピーダンスを所定値の５０Ω
等にマツチングさせた、高周波特性の良好な信号線路を
高密度に多数本並べて備えることが可能となる。

また、上下２層の平行なグランド層間に挟まれた装置本
体部分に並べて備えた複数本の信号線路を、１つまたは
複数の組みからなる、均一断面形状をした同一断面形状
の信号線路にそれぞれ統一して形成した半導体収納装置
にあっては、その同じの組みの１本の信号線路の上下２
層のグランド層からの距離をその信号線路の特許インピ
ーダンスの実測結果に基づき調整して、その１本の信号
線路の特性インピーダンスを所定（ｊ’ｉの５０Ω等に
マツチングさせることにより、その同じ組みの他の複数
本の信号線路を、その同じ絹みの１本の信号線路の配列
に倣って、上下２層のグランド層間の装置本体部分の同
−股上にまたはそれに対称な同−段−１−にそれら２層
のグランド層と平行に配列するだけて、それら同じ組み
の総ての信号線路の特性インピーダンスを同じ所定値の
５０Ω笠にマツチングさせることかでき、ストリップ線
路を構成する信号線路を複数本並べて備えた半導体収納
装置の上下２層のグランド層間に挟まれた装置本体部分
の設計およびその製造の容易化、迅速化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の半導体収納装置の一１―下２
層のグランド層間に挟まれた装置本体部分の一部拡大断
面図とその一部拡大平面図、第３図は本発明の半導体収
納装置の斜視図、第４図と第５図は本発明の他の半導体
収納装置の」−下２層のグランド層間に挟まれた装置本
体部分の一部拡大断面図とその一部拡大平面図、第６図
と第７図は本＼ 発明のもう一つの半導体収納装置の−Ｌ下２層のグラン
ド層間に挟まれた装置本体部分の一部拡大断面図とその
一部拡大平面図である。 １０・・・装置本体、１０ａ・・・装置本体部分、１２
ａ、１２ｂ・・・グランド層、４０・・・絶縁体、５０
．５２．５４．５６・・・信号線路。 特許出願人　新光電気工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．セラミック等の絶縁体からなる装置本体に上下２層
   の平行なグランド層を備えると共に、その上下２層のグ
   ランド層間に挟まれた前記装置本体部分に、複数本の信
   号線路を、それら信号線路の特性インピーダンスを所定
   値にマッチングさせて、交互に上下にずらせて、前記２
   層のグランド層と平行に並べて備えたことを特徴とする
   半導体収納装置。
2. ２．上下２層の平行なグランド層間に挟まれた装置本体
   部分に備えた複数本の信号線路を、１つまたは複数の組
   みからなる、均一断面形状をした同一断面形状の信号線
   路にそれぞれ統一して形成した請求項１記載の半導体収
   納装置。