JPS5994855A - 半導体装置用パツケ−ジ - 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】 本発明は半導体装置用ノくツケージに関し、判にマイク
ロ波帯に使用さｆる半導体装置に適するノくッケージに
関する。

従来、マイクロ波帯において増幅、発振が可能な半導体
素子として例えば砒化カリウムを界効果トランジスタ（
以下、ＧａＡｓ−ＦＥＴと呼ぶ）が用いらｎている。Ｇ
ａＡｓ−ＦＥＴの高出方、高帯域重性を引き出すために
、素子と外部回路間に存在する寄生的な回路要素の介在
を避けて（１ａＡｓ−ＦＥＴに直接整合回路を接続し、
回路を含めての容器化を可能にする内部整合回路化が行
わ１、実用化さｎている。

しかし、従来のパッケージにおいては、パッケージ、内
部整合回路及び半導体素子が分離さｆているため外部回
路と接続し半導体素子を実用動作させるには（１１外部
回路とパッケージの入出力リード端子間、（２）入出力
リード端子と内部整合回路間、（３）内部整合回路と半
導体素子間の３つの接続が必要となる。使用周波数が高
くなると、例えば１５ＧＨｚ以上になると、従来のパッ
ケージにおける上記の接続部分（＠に（１）と（２））
において接続が不十分となり、この点で不整合を起こし
、半導体素子本来の利得、出力電力及びその周波数特性
を引出すことが困難となる。

第１図は従来の半導体装置の一例を基板に実装した状態
を示す断面図である。

第１図において、１は金属製の実装基板、２は外部回路
を構成する基板で、例えばアルミナ・セラミック、ガラ
ステフロン等で作ら九る。３は放熱板、４は側壁金具、
５は絶縁カラス、６は内部整合回路を構成する入出力基
板で、アルミナ・セラミック、サファイアその他の高透
電体で作らｆる。７は基板２の上に構成する回路を実現
する金属膜、８は半導体素子、９は基板の上に構成した
金Ｍ膜回路、１０は金属線、ｌｌはパッケージの入出力
端子と外部回路を接続するろう材、例えば半田のような
もの、１２は空隙、１３はパッケージの入出力リード端
子である。

放熱板３、側壁金具４、絶縁ガラス５、入出力リード端
子１２で構成さ扛る従来形パッケージの中に納する部品
は内部整合回路を構成する基板６、半導体素子８、金属
膜回路９、接続金属線１０である。パッケージ中にこｆ
らの部品を組立てる際、非常に長い時間を必要とする。

部品の組立は、パッケージを高温にさらした状態で行わ
れるため、この時間的な要素は半導体素子に悪影響を与
える。

さらに、多数の部品から機成さｎる従来のパッケージに
おいては、必然的にその幾何学的に大きな構造になり、
小さな構造のものを作ることが１目難になる。また、実
装上外部回路７とパッケージの接続は半田等のろう材１
１による必要がある。このろう材１１とパッケージ内外
で生じる空隙１２及び入出力リード端子１３のパッケー
ジへの取付は部分において、高周波特性上好１しくない
作用、例えばインピーダンス不整合によシ半導体素子本
来の特性を招ｌい、更らに使用周波数帯内に不必要な共
振等を起すという欠点がある。

本発明は上記欠点を除去し、インピーダンス不整合とか
共振等の好ましくかい現象な起すことなく半導体素子の
特性を外部へ引出すことのできる半導体装慣用パッケー
ジを提供するものである。

本発明の半導体装慣用パッケージは、絶縁基板と、内部
整合回路と入出力端子とが一体化さ扛て前記絶練基根上
に形成さＱる金属膜回路と、前記入出力端子の長手方向
において前記絶縁基板よりも長さが短かく、かつ前記絶
縁基板の前記金属膜回路形成面と反対面に取付けらｎる
金属放熱板とを含んで構成さｎる。

次に本発明の実施例について図面を用いて紛、明する。

第２図（ａ）〜（Ｃ）４本発明の一実施例の側面図、平
面図及び断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は第２図（ａ）
〜（Ｃ）に示す絶縁基板の上面図及び側面図である。

絶Ｒ基板２１はアルミナ・セラミック、サファイアその
他の高透電体の材料で作らする平板であって、中央部に
半導体素子を挿入することのできる穴′２２がおいてい
る。絶縁基板２１の上面に内部整合回路と入出力端子と
が一体化さｎた内部入出力整合回路が金属膜回路２３．
２４として形成さｎ、る。絶縁基板２１の下面には金属
放熱板２６を取付けるために金属膜２５を設ける。金桐
膜２５を利用して金属放熱板２６を取付ける。金属放熱
板２６には゛絶縁基板の穴２２に嵌合する凸部が設けら
ｎており、この凸部の上面に半導体素子が固着される。

絶縁基板２１は入出力端子の長手方向、即ち金属膜回路
２３と２４を結ぶ方向において、金挑放熱板２６よりも
長いことが亀裂である。このようにすると、後で説明す
る基板への実装において不必要な空隙が形成さｎないと
いう効果が茗らｊる。番号２７はキャップであって、半
導体１子搭載、結線後に取付けらｊるものである。

１ｈ１、第３図（ａ）に破線で示−４−ように、絶縁基
板２１の上面に金属膜回路２３．２４とを接続する回路
を金属膜回路２８とし、て付加することも可能である。

第４図は第２し１（ａ）〜（Ｃ）に示す一実施例を用い
た半導体装成金実装基板に実装した状態を示す断面図で
ある。

金属放熱板２６の凸ｔ１１！に半導体素子２９を搭載固
着し、金属線３０で半導体素子２９の電極と金凧膜回路
２３．２４とを接続したＶｌ　ギャップ２７をかぶせて
固着する。こｎにより半導体装置が出来る。この半導体
装置を実装基板３１に取付ける。実装基板３１は外部回
路を構成する基叛３２とその上に設けらｎた金属膜回路
３３を有している。金属膜回路２３．２４と、金属膜回
路３３．３４とをそれぞｎ金属線３５．３６で結線する
。こｎによシ半導体素子の特性が外部回路に引出される
。

上記のような構造の本発明のパッケージは次の利点を有
する。（１）内部整合回路と入出力端子を一体化したた
め、半導体素子の固着及び金属線のボンディングだけで
パッケージ内への実装ができるので、組立作業時間が従
来よシも大幅に短縮され、高温にさらさ九る時間が短く
なり、半導体素子へ及はす悪影響が低減さｎる。（２）
内部整合回路と入出力端子を一体化１．　ＩＣ’＆め、
側壁金具及び（ｒｉ’！壁金具取付けに付随する絶縁ガ
ラス、ろう材等か不要となり、小型化が可能となる。（
３）入出力端子の長手方向の絶縁基板２１の長さを金属
放熱板２６より長くしたことによりパッケージと実装基
板との間に生ずる空隙を小さくでき、また側壁金具を除
いたことにより従来存在していた空隙をなくすことがで
きる。こｆｌらの不必要な空隙をなくしたり、少なくす
ることにより不整合や発振等の好壕しくない現象を起す
要因の一つを除去することができる。

以上詳細に詣、明したように、本発明によｆば、マイク
ロ波帯に使用−１−る半碑体装心′Ｖζ適するパッケー
ジが得らｎるのでその効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置の一例を基板に実装しん状態
を示す要部断面し）、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の
一実施例の側面図、上面図及び断面図、第３１文１　（
ａ）　、　（ｂ）は第１図に示す絶縁オ・板の」二面図
及び仰！面図、第４図は第２図（ａ）〜（ｃ）ＶＣ示す
一実施例を用いた半導体装置を実装基板に実装し７だ状
態を示す断面図である。 １・・・・・・実装基板、２・・・・・・外部回路を構
成する基板、３・・・・・・放熱板、４・・・・・・１
１１１壁金具、５・・・・・・絶縁ガラス、６・・・・
・・入出力基板、７・・・・・・金ＮＵｉｔ、８・・・
半導体素子、９・・・・・・金１１．Ｍへ回路、ｌＯ・
・・・・・金属線、１１・・・・・・ろう材、１２・・
・・・・空間、１３・・・・・・入出力リード端子、２
１・・・・・・絶縁基板、２２・・・・・・穴、２３．
２４・・・・・・金属膜回路、２５・・・・・・金属膜
、２６・・・・・・金属放熱板、２７・・・・・・キャ
ップ、２８・・・・・・金属膜回路、２９・・・・・・
半導体素子、３０・・・・・・金属線、３１・・・・・
・実装基板、３２・・・・・・基板、３３゜３４・・・
・・・金＾膜回路、３５．３６・・・・・・金属線。 （ｂ）　、り Ｚ　２　閃 １．３　　　　　２’２　　　　　？４（ｂ）　　　　
　　　ｔ’ｓ 筋　、、３　図 ？７ ６ わ　４　ロ ー　−−２３８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁基板と、内部整合回路と入出力端子とが一体化さｆ
   て前記絶縁基板上に形成さｆる金属膜回路と、前記入出
   力端子の長手方向において前記絶縁基板よりも長さが短
   かく、かつ前記絶縁基板の前記金属膜回路形成面と反対
   面に取付けらｎる金属放熱板とを含むことを特徴とする
   半導体装置用パッケージ。