JPH083011Y2 - 半導体装置用パツケ−ジ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 超高周波用半導体装置に使用されるパッケージにおい
て、 接地用外部リード端子に繋がる金属部分を一体に形成
することにより、 当該パッケージの製造を容易にしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本考案は半導体装置用パッケージに係り、特に超高周
波用半導体装置に使用されるパッケージの構成に関す
る。

超高周波用半導体装置例えばガリウム砒素（GaAs）系
電界効果トランジスタ（FET）を備えGHz帯で動作する半
導体装置は、半導体チップの性能向上に伴い使用される
パッケージもそのチップの性能を発揮出来るよう改良さ
れることが必要であり、然もそのパッケージは容易に製
造出来るものであることが望まれる。

〔従来の技術〕

超高周波用半導体装置に使用される従来のパッケージ
例の要部構成は第２図の平面図（ａ）と部分断面側面図
（ｂ）（ｃ）に示す如くである。

同図において、１は角板状をなすセラミックの底板、
２は底板１上にあり角枠状をなすセラミックの側壁、３
は底板１および側壁２の対向する二辺のそれぞれにおい
て底板１の上面、側面、底面および側壁２の外側面に互
いに連通して被着された金属例えばタングステンの接地
用メタライズ膜、４は上記と異なる対向二辺のそれぞれ
においてメタライズ膜３と同じ材料で底板１の上面、側
面、底面に互いに連通して被着された入出力用メタライ
ズ膜、５はメタライズ膜３と同じ材料でメタライズ膜３
に連通して側壁２の上面に被着された蓋シール用メタラ
イズ膜である。そして底板１、側壁２、メタライズ膜３
〜５は一緒に焼成されて一体をなす基体６を形成してい
る。

この基体６のメタライズ膜３と４との底面部分に金属
例えばコバールの接地用外部リード端子７と入出力用外
部リード端子８とがそれぞれろう付けされ、金めっきが
施されてパッケージ容器を形成している。

半導体チップＣの搭載は、チップＣを底板１上面の略
中央にボンディングにより固定し、メタライズ膜３と４
の側壁２内部に表出する部分を内部接続端子９と10にし
て、チップＣの各電極との間をワイヤボンディングによ
り接続ワイヤＷで接続して行う。この後、例えばコバー
ルなどからなる蓋11が側壁２上にメタライズ膜５を介し
ろう付けされてパッケージの封止がなされる。

この構成のパッケージは、接地用外部リード端子７か
ら内部接続端子９および蓋シール用メタライズ膜５に至
る接続が接地用メタライズ膜３によってなされている。
そしてメタライズ膜３は、厚さが数μｍの金属膜である
ため、超高周波の周波数が高くなった場合にはインダク
タンス成分の作用が接地機能を低下させる。

このため、使用可能周波数が高くなった半導体チップ
Ｃを搭載して使用周波数を高くすると、所定の利得が得
られなかったり、メタライズ膜５や蓋11を介した出力か
ら入力への帰還により動作が不安定になったりして、半
導体チップＣの性能を発揮させることが出来ない問題が
ある。

第３図の平面図（ａ）と部分断面側面図（ｂ）（ｃ）
に示すパッケージは、この問題を解決するため本願考案
者が先に特願昭60-015904号により開示した構成による
ものである。

第３図図示パッケージの第２図図示との主な相違点
は、従来セラミックで角枠状にした側壁２における接地
用外部リード端子７導出側の辺を金属（金属壁2a）に
し、金属壁2aから接地用外部リード端子と内部接続端子
を導出させた点である。

即ち、第３図において、1aは第２図図示底板１に相当
し角板状をなすセラミックの底板、2aは金属例えば無酸
素銅からなり第２図図示側壁２の接地用外部リード端子
７導出側辺部を形成する金属壁、2bはセラミックからな
り同じく入出力用外部リード端子８導出側辺部を形成す
る絶縁体壁である。金属壁2aは同一材料の接地用外部リ
ード端子7aおよび内部接続端子9aと一体に構造されて端
子ブロック12を形成している。

4aは第２図図示メタライズ膜４に相当して底板1aの上
面と絶縁体壁2bの下面に連通して被着された入出力用メ
タライズ膜、5aは金属例えばコバールの薄板から角環状
に切り出されてなる蓋シール用金属環、8aは第２図図示
入出力用外部リード端子８に相当する入出力用外部リー
ド端子である。該シール用金属環5aは、側壁を金属壁2a
と絶縁体壁2bで構成しても蓋11の封着に不都合のないよ
う第２図図示蓋シール用メタライズ膜に替わって設けた
ものである。

また、13はセラミック部即ち底板1aおよび絶縁体壁2b
と金属部即ち端子ブロック12および蓋シール用金属環5a
との嵌合のためセラミック部側に被着された接合用メタ
ライズ膜である。

そして、底板1a、絶縁体壁2b、各メタライズ膜4a、13
が一緒に焼成されて一体をなす基体6aを形成し、この基
体6aの所定の位置に端子ブロック12、蓋シール用金属環
5a、入出力用外部リード端子8aがろう付けされ、金めっ
きが施されてパッケージ容器を形成している。

半導体チップＣの搭載は、内部接続端子が９から9aに
替わるのみで第２図図示の場合と同様にして行う。その
後、蓋11が金属環5a上にろう付けされてパッケージの封
止がなされる。

この構成のパッケージは、接地用外部リード端子7aか
ら内部接続端子9aおよび蓋シール用金属環5aに至る接続
が肉厚の金属壁2aによってなされるため、その部分のイ
ンダクタンス成分が第２図図示の場合より大幅に減少し
て、使用する周波数が高くなっても接地機能が低下する
ことがない。

即ち例えば、第２図図示の構成で実用可能な周波数の
上限が凡そ12GHzである場合、これを第３図図示の構成
にすることにより、凡そ20GHzまで高めることが出来
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら第３図図示構成のパッケージは、その製
造において、基体6aに、二つの端子ブロック12、蓋シー
ル用金属環5a、二つの入出力用外部リード端子8aをろう
付けする際に、相互の位置合わせを行う必要がある。特
に二つの端子ブロック12、金属環15aの３点は、基体6a
に対し同じ側にあって互いに連繋するため、所望の位置
にろう付けするのが困難で製造歩留りが低下する問題が
ある。

〔問題点を解決するための手段） 第１図は本考案によるパッケージ実施例の平面図
（ａ）と部分断面側面図（ｂ）（ｃ）である。

上記問題点は、第１図に示される如く、対向する二つ
の第１の側壁2cと第一の側壁2cから外側に導出する接地
用外部リード端子7aおよび内側に導出する内部接続端子
9aと両第一の側壁2cの両端上部を相互に繋ぐ二つの接続
棒14とが一つの金属体なる接地用ブロック15に形成さ
れ、 絶縁物の底板1aと各接続棒14の下に位置する絶縁物の
第二の側壁2dと底板1aおよび第二の側壁2dの接合部を貫
通して配置される入出力用メタライズ膜4aとが一体に形
成された基体6bに、接地用ブロック15と、入出力用メタ
ライズ膜4aに繋がり外側に導出する入出力用外部リード
端子8aとが接合されて上記両外部リード端子7aおよび8a
を導出する方形状箱型のパッケージ容器を形成し、 該容器内部の底板1a上に半導体チップＣが固定される
本考案の半導体装置用パッケージによって解決される。

〔作用〕

上記接地用ブロック15は、第３図図示における二つの
端子ブロック12と蓋シール用金属環5aを一体にしたもの
に相当する。従ってこれを基体6bに接合する際の位置決
めは、第３図図示の場合より極めて容易になる。

第３図図示の場合、金属環5aが薄板からなりその強度
が弱いため上記15に相当する接地用ブロックを製造する
のは困難であった。

本願考案者は、第３図図示構成において絶縁体壁2bの
高さを低くした際の実用可能な周波数の上限値を検討し
たところ、絶縁体壁2bの高さがI/O程度になっても所望
の上限値を確保することが出来ることを見いだした。こ
れは金属壁2aの採用によるインダクタンス成分の低減が
作用したものと考えられる。

これに伴い、パッケージの高さ寸法を大きくすること
なく金属環5aを厚くすることが可能になり、本考案によ
る接地用ブロック15の製造が可能になったものである。

〔実施例〕

以下、第１図を用い実施例について説明する。

同図において、6bは第３図図示と同様に底板1aと絶縁
体壁2dと入出力用メタライズ膜4aと接合用メタライズ膜
13が一緒に焼成されて形成された基体である。絶縁体壁
2dは絶縁体壁2bに対応するものであるが高さが低く約2/
3になっている。

接地用ブロック15は、例えば無酸素銅の一つの金属体
からなり、その中に、第３図図示金属壁2aに対応する二
つの金属壁2cと各金属壁2cから導出する接地用外部リー
ド端子7aおよび内部接続端子9aと第３図図示金属環5aの
一部に対応し両金属壁2cの両肩部を互いに繋ぐ二つの接
続棒14が形成されている。金属壁2cは、その高さが金属
壁2aの高さと金属環5aの厚さとを加えた寸法に略一致
し、端子7aおよび9aの導出位置は金属壁2aと同様であ
る。また、接続棒14は、その上面が金属壁2cの上面に同
一面で繋がり、金属壁2cの高さから絶縁体壁2dの高さを
差し引いた寸法に略合わせた厚さになっている。

そして、基体6bの所定の位置に接地用ブロック15と入
出力用外部リード端子8aがろう付けされ、金めっきが施
されて第３図図示と略同様なパッケージ容器を形成して
いる。この際、基体6bに対する金属壁2c、端子7aおよび
9a、接続棒14の位置合わせは、一つの部品である接地用
ブロック15を上側からはめ込むことで済むので、第３図
図示の場合より製造が極めて容易である。

半導体チップＣの搭載は、第３図図示の場合と同様で
ある。パッケージを封止する蓋11のろう付けは接地用ブ
ロック15の上になされる。

この構成のパッケージは、第３図図示構成の特徴が生
かされてそれと殆ど変わらない実用可能な周波数の上限
値を有し、然も上述から明らかなように製造が極めて容
易である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案の構成によれば、超高周波
領域において実用可能な周波数の上限を高めながら製造
容易な半導体装置用パッケージが提供出来て、パッケー
ジ製造の歩留り向上による当該半導体装置の低廉化を可
能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるパッケージ実施例の平面図（ａ）
と部分断面側面図（ｂ）（ｃ）、 第２図は従来のパッケージ例の平面図（ａ）と部分断面
側面図（ｂ）（ｃ）、 第３図は従来の改良されたパッケージ例の平面図（ａ）
と部分断面側面図（ｂ）（ｃ）、である。 図において、 １、1aは底板、２は側壁、2aは金属壁、2bは絶縁体壁、
３は接地用メタライズ膜、４、4aは入出力用メタライズ
膜、５は蓋シール用メタライズ膜、5aは蓋シール用金属
環、６、6a、6bは基体、７、7aは接地用外部リード端
子、８、8aは入出力用外部リード端子、９、9a、10は内
部接続端子、11は蓋、12は端子ブロック、13は接合用メ
タライズ膜、14は接続棒、15は接地用ブロック、Ｃは半
導体チップ、Ｗは接続ワイヤ、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する二つの第一の側壁（2c）と該第一
   の側壁（2c）から外側に導出する接地用外部リード端子
   （7a）および内側に導出する内部接続端子（9a）と両該
   第一の側壁（2c）の両端上部を相互に繋ぐ二つの接続棒
   （14）とが一つの金属体なる接地用ブロック（15）に形
   成され、 絶縁物の底板（1a）と各該接続棒（14）の下に位置する
   絶縁物の第二の側壁（2d）と該底板（1a）および該第二
   の側壁（2d）の接合部を貫通して配置される入出力用メ
   タライズ膜（4a）とが一体に形成された基体（6b）に、
   該接地用ブロック（15）と、該入出力用メタライズ膜
   （4a）に繋がり外側に導出する入出力用外部リード端子
   （8a）とが接合されて上記両外部リード端子（7a、8a）
   を導出する方形状箱型のパッケージ容器を形成し、 該容器内部の該底板（1a）上に半導体チップ（Ｃ）が固
   定されることを特徴とする半導体装置用パッケージ。