高周波用半導体装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）〜（ｃ）は従来のトリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジの一例を示す構成図である。図４において、１は上部接地導体、２は外部回路接続用コネクタ（以下、接続コネクタと略称する）、３はフィ−ルドスル−線路、４は下部接地導体、５は半導体素子、６は絶縁体である。
【０００３】次に、動作について説明する。従来のトリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジは、図４（ａ）に示すように、下部接地導体４上へ上面にフィ−ルドスル−線路３を形成した絶縁体６を形成し、その上面へ絶縁体６を形成し、さらにその絶縁体６の上面へ上部接地導体１を形成した３層構造を持つ。図４（ｂ）は、図４（ａ）をＡ−Ａ面にて切断した断面図であり、半導体素子５は中央部を突出させた下部接地導体４の突出部上に固定され、半導体素子５とフィ−ルドスル−線路３，接続コネクタ２とフィ−ルドスル−線路３はワイヤ等で接続される。図４（ｃ）はフィ−ルドスル−線路３の３層構造を明示するために図４（ａ）をＢ−Ｂ面にて切断した断面図である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のトリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジは、フィ−ルドスル−線路３部分がマイクロストリップ線路の形態を持つため、フィ−ルドスル−線路３のインピ−ダンスを設定するにあたり、フィ−ルドスル−線路幅と絶縁体６の厚さが材料の加工精度および材質によって制限され、所望のインピ−ダンスをもつパッケ−ジを設計しにくいという問題点があった。
【０００５】また、同一パッケ−ジ面に複数のフィ−ルドスル−線路３を持つパッケ−ジを設計する場合には、フィ−ルドスル−線路間の絶縁特性を高めるためにフィ−ルドスル−線路間隔を開ける必要があり、パッケ−ジサイズが大きくなるという欠点があった。また、接続コネクタ２との接続部にて変換ロスが生じる等の問題点があった。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、コプレ−ナ線路構造または同軸線路構造をフィ−ルドスル−部に採用することにより、フィールドスルー線路に所望のインピーダンスを保たせることができ、絶縁特性を高めることができる、小形で高効率の高周波用半導体装置を得ることを目的とする。
【０００７】また、コプレ−ナ線路構造または同軸線路構造をフィ−ルドスル−部に採用するとともに接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えることにより、隣接するフィールドスルー線路間の絶縁特性を高め、複数のフィールドスルー線路を有する小形で高効率の高周波用半導体装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波用半導体装置は、高周波用パッケージの下側本体を成す下部接地導体と、この下部接地導体上に配設された半導体素子と、この半導体素子に隣接し下部接地導体上に配設された第１の絶縁体と、この第１の絶縁体の表面上に配設され、半導体素子と外部回路接続用コネクタとを接続するフィールドスルー線路と、このフィールドスルー線路の両側に、このフィールドスルー線路と間を隔てて沿いつつ延在し、第１の絶縁体の表面上に配設された接地線路と、この接地線路とフィールドスルー線路とを介して、第１の絶縁体の表面上に配設された第２の絶縁体と、この第２の絶縁体上に配設された高周波用パッケージの上側本体を成す上部接地導体と、第１、第２の絶縁体の少なくとも一方に配設されたスルーホールと、このスルーホールを介して配設され、上部、下部接地導体の少なくとも一方と上記接地線路とを接続する接続導体と、を備えたものである。
【０００９】また、接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えたものである。
【００１０】
【作用】この発明に係る高周波用半導体装置においては、フィールドスルー線路のインピーダンスが主としてフィールドスルー線路とこの線路の両側に置かれた接地線路との距離によって決定され、トリプレート構造としての絶縁体の厚み寸法のばらつきがあったとしても、フィールドスルー線路のインピーダンスのばらつきを少なくすることができる。さらに、接地線路をフィールドスルー線路の両側に設けることにより、フィールドスルー線路での絶縁特性を高めることができる。
【００１１】また、フィールドスルー線路の両側に置かれた接地線路により、隣接するフィールドスルー線路間の絶縁特性を高めることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図によって説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る高周波用パッケ−ジの一実施例を示す構成図である。この図において、図４と同一符号は同一もしくは相当部分を示し、７は前記フィ−ルドスル−線路３とコプレ−ナ化して形成された接地線路、８はこの接地線路７と接続されるスル−ホ−ルを示す。
【００１３】図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る高周波用パッケ−ジの他の一実施例を示す構成図である。この図において、図１と同一符号は同一もしくは相当部分を示す。この実施例はフィ−ルドスル−線路３の両側に上部接地導体１および下部接地導体４とスル−ホ−ル８を介して接続した接地線路７を備えたものである。
【００１４】次に、図１の実施例による高周波用パッケ−ジについて説明する。まず、図１（ａ），（ｂ）に示すように、下部接地導体４上に、上面にフィ−ルドスル−線路３とその両側へ接地線路７を形成した第１の絶縁体としての絶縁体６を形成し、その上面へ接地線路７上に開孔するように配置され接地線路７と上部接地導体１を電気的に接続するために内部へ接続導体としての導体を挿入したスル−ホ−ル８を持つ第２の絶縁体としての絶縁体６を形成し、さらにその絶縁体６の上面へ上部接地導体１を形成した３層構造を持ち、フィ−ルドスル−線路３部分は設計自由度の大きいコプレ−ナ線路とみなすことができる。図１（ｂ）は、図１（ａ）をＡ−Ａ面にて切断した断面図であり、半導体素子５は中央部に突状に露出させた下部接地導体４上に固定され、半導体素子５とフィ−ルドスル−線路３，接続コネクタ２とフィ−ルドスル−線路３はそれぞれワイヤ等で接続される。図１（ｃ）はフィ−ルドスル−線路３と接地線路７部分の３層構造を明示するために、図１（ａ）をＢ−Ｂ面にて切断した断面図である。
【００１５】次に、図２に示した実施例による高周波用パッケ−ジについて説明する。なお、図２の実施例による高周波用パッケ−ジの上面図は、図１（ａ）に示した実施例と同一に表示されるため省略してある。まず、図２R>２（ａ）に示すように、下部接地導体４上に、上面にフィ−ルドスル−線路３とその両側へ接地線路７を形成し、接地線路７上に開孔するよう配置され、接地線路７と下部接地導体４を電気的に接続するために内部へ導体を挿入したスル−ホ−ル８を持つ絶縁体６を形成し、その上面に接地線路７上に開孔するよう配置され、接地線路７と上部接地導体１を電気的に接続するために内部へ導体を挿入したスル−ホ−ル８を持つ絶縁体６を形成し、さらにその絶縁体６の上面へ上部接地導体１を形成した３層構造を持ち、フィ−ルドスル−線路３部分は、設計自由度の大きいコプレ−ナ線路あるいは同軸線路とみなすことができる。図２（ｂ）は、フィ−ルドスル−線路３と接地線路７の部分の３層構造を明示するために、図１（ａ）のＢ−Ｂ面にて切断したのと同様な断面図であり、半導体素子５は図１（ａ）のように、中央部に突状に露出させた下部接地導体４上に固定され、半導体素子５とフィ−ルドスル−線路３，接続コネクタ２とフィ−ルドスル−線路３はそれぞれワイヤ等で接続される。
【００１６】また、図３（ａ），（ｂ）は本発明の特徴を生かして、同一面内に複数のフィ−ルドスル−線路３を持つ高周波用パッケ−ジの実施例を示す構造図である。図３（ｂ）は、フィ−ルドスル−線路３と接地線路７部分の３層構造を明示するために、図１（ａ）をＢ−Ｂ面にて切断したのと同様な断面図である。
【００１７】なお、図１〜図３において、フィ−ルドスル−線路３部以外のパッケ−ジ内部形状は、どのような形態でもかまわない。また、外部との接続に接続コネクタ２以外の部品を使用しても同様の効果がある。また、同一面内におけるフィ−ルドスル−線路３の個数は何本でもよい。さらに、接地線路７と上部接地導体１，下部接地導体４を接続するスル−ホ−ル８の個数は１個以上何個でもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フィールドスルー線路の両側に、このフィールドスルー線路と間を隔てて沿いつつ延在し、第１の絶縁体の表面上に配設された接地線路と、この接地線路とフィールドスルー線路とを介して、第１の絶縁体の表面上に配設された第２の絶縁体と、第１、第２の絶縁体の少なくとも一方に配設されたスルーホールと、このスルーホールを介して配設され、上部、下部接地導体の少なくとも一方と接地線路とを接続する接続導体と、を備えることにより、フィールドスルー線路が所望のインピーダンスを保ち絶縁特性が高く、接続コネクタとの接続部で変換ロスが少ない高周波パッケージとすることができるので、小形で高効率の高周波用半導体装置を構成することができる。
【００１９】また、接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えたので、隣接するフィールドスルー線路間の絶縁特性を高めることができ、フィールドスルー線路が複数必要な場合でも、小形で高効率な高周波用半導体装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の半導体装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 上部接地導体
２ 接続コネクタ
３ フィ−ルドスル−線路
４ 下部接地導体
５ 半導体素子
６ 絶縁体
７ 接地線路
８ スル−ホ−ル
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）〜（ｃ）は従来のトリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジの一例を示す構成図である。図４において、１は上部接地導体、２は外部回路接続用コネクタ（以下、接続コネクタと略称する）、３はフィ−ルドスル−線路、４は下部接地導体、５は半導体素子、６は絶縁体である。
【０００３】次に、動作について説明する。従来のトリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジは、図４（ａ）に示すように、下部接地導体４上へ上面にフィ−ルドスル−線路３を形成した絶縁体６を形成し、その上面へ絶縁体６を形成し、さらにその絶縁体６の上面へ上部接地導体１を形成した３層構造を持つ。図４（ｂ）は、図４（ａ）をＡ−Ａ面にて切断した断面図であり、半導体素子５は中央部を突出させた下部接地導体４の突出部上に固定され、半導体素子５とフィ−ルドスル−線路３，接続コネクタ２とフィ−ルドスル−線路３はワイヤ等で接続される。図４（ｃ）はフィ−ルドスル−線路３の３層構造を明示するために図４（ａ）をＢ−Ｂ面にて切断した断面図である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のトリプレ−ト構造の高周波用パッケ−ジは、フィ−ルドスル−線路３部分がマイクロストリップ線路の形態を持つため、フィ−ルドスル−線路３のインピ−ダンスを設定するにあたり、フィ−ルドスル−線路幅と絶縁体６の厚さが材料の加工精度および材質によって制限され、所望のインピ−ダンスをもつパッケ−ジを設計しにくいという問題点があった。
【０００５】また、同一パッケ−ジ面に複数のフィ−ルドスル−線路３を持つパッケ−ジを設計する場合には、フィ−ルドスル−線路間の絶縁特性を高めるためにフィ−ルドスル−線路間隔を開ける必要があり、パッケ−ジサイズが大きくなるという欠点があった。また、接続コネクタ２との接続部にて変換ロスが生じる等の問題点があった。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、コプレ−ナ線路構造または同軸線路構造をフィ−ルドスル−部に採用することにより、フィールドスルー線路に所望のインピーダンスを保たせることができ、絶縁特性を高めることができる、小形で高効率の高周波用半導体装置を得ることを目的とする。
【０００７】また、コプレ−ナ線路構造または同軸線路構造をフィ−ルドスル−部に採用するとともに接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えることにより、隣接するフィールドスルー線路間の絶縁特性を高め、複数のフィールドスルー線路を有する小形で高効率の高周波用半導体装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波用半導体装置は、高周波用パッケージの下側本体を成す下部接地導体と、この下部接地導体上に配設された半導体素子と、この半導体素子に隣接し下部接地導体上に配設された第１の絶縁体と、この第１の絶縁体の表面上に配設され、半導体素子と外部回路接続用コネクタとを接続するフィールドスルー線路と、このフィールドスルー線路の両側に、このフィールドスルー線路と間を隔てて沿いつつ延在し、第１の絶縁体の表面上に配設された接地線路と、この接地線路とフィールドスルー線路とを介して、第１の絶縁体の表面上に配設された第２の絶縁体と、この第２の絶縁体上に配設された高周波用パッケージの上側本体を成す上部接地導体と、第１、第２の絶縁体の少なくとも一方に配設されたスルーホールと、このスルーホールを介して配設され、上部、下部接地導体の少なくとも一方と上記接地線路とを接続する接続導体と、を備えたものである。
【０００９】また、接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えたものである。
【００１０】
【作用】この発明に係る高周波用半導体装置においては、フィールドスルー線路のインピーダンスが主としてフィールドスルー線路とこの線路の両側に置かれた接地線路との距離によって決定され、トリプレート構造としての絶縁体の厚み寸法のばらつきがあったとしても、フィールドスルー線路のインピーダンスのばらつきを少なくすることができる。さらに、接地線路をフィールドスルー線路の両側に設けることにより、フィールドスルー線路での絶縁特性を高めることができる。
【００１１】また、フィールドスルー線路の両側に置かれた接地線路により、隣接するフィールドスルー線路間の絶縁特性を高めることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図によって説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る高周波用パッケ−ジの一実施例を示す構成図である。この図において、図４と同一符号は同一もしくは相当部分を示し、７は前記フィ−ルドスル−線路３とコプレ−ナ化して形成された接地線路、８はこの接地線路７と接続されるスル−ホ−ルを示す。
【００１３】図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る高周波用パッケ−ジの他の一実施例を示す構成図である。この図において、図１と同一符号は同一もしくは相当部分を示す。この実施例はフィ−ルドスル−線路３の両側に上部接地導体１および下部接地導体４とスル−ホ−ル８を介して接続した接地線路７を備えたものである。
【００１４】次に、図１の実施例による高周波用パッケ−ジについて説明する。まず、図１（ａ），（ｂ）に示すように、下部接地導体４上に、上面にフィ−ルドスル−線路３とその両側へ接地線路７を形成した第１の絶縁体としての絶縁体６を形成し、その上面へ接地線路７上に開孔するように配置され接地線路７と上部接地導体１を電気的に接続するために内部へ接続導体としての導体を挿入したスル−ホ−ル８を持つ第２の絶縁体としての絶縁体６を形成し、さらにその絶縁体６の上面へ上部接地導体１を形成した３層構造を持ち、フィ−ルドスル−線路３部分は設計自由度の大きいコプレ−ナ線路とみなすことができる。図１（ｂ）は、図１（ａ）をＡ−Ａ面にて切断した断面図であり、半導体素子５は中央部に突状に露出させた下部接地導体４上に固定され、半導体素子５とフィ−ルドスル−線路３，接続コネクタ２とフィ−ルドスル−線路３はそれぞれワイヤ等で接続される。図１（ｃ）はフィ−ルドスル−線路３と接地線路７部分の３層構造を明示するために、図１（ａ）をＢ−Ｂ面にて切断した断面図である。
【００１５】次に、図２に示した実施例による高周波用パッケ−ジについて説明する。なお、図２の実施例による高周波用パッケ−ジの上面図は、図１（ａ）に示した実施例と同一に表示されるため省略してある。まず、図２R>２（ａ）に示すように、下部接地導体４上に、上面にフィ−ルドスル−線路３とその両側へ接地線路７を形成し、接地線路７上に開孔するよう配置され、接地線路７と下部接地導体４を電気的に接続するために内部へ導体を挿入したスル−ホ−ル８を持つ絶縁体６を形成し、その上面に接地線路７上に開孔するよう配置され、接地線路７と上部接地導体１を電気的に接続するために内部へ導体を挿入したスル−ホ−ル８を持つ絶縁体６を形成し、さらにその絶縁体６の上面へ上部接地導体１を形成した３層構造を持ち、フィ−ルドスル−線路３部分は、設計自由度の大きいコプレ−ナ線路あるいは同軸線路とみなすことができる。図２（ｂ）は、フィ−ルドスル−線路３と接地線路７の部分の３層構造を明示するために、図１（ａ）のＢ−Ｂ面にて切断したのと同様な断面図であり、半導体素子５は図１（ａ）のように、中央部に突状に露出させた下部接地導体４上に固定され、半導体素子５とフィ−ルドスル−線路３，接続コネクタ２とフィ−ルドスル−線路３はそれぞれワイヤ等で接続される。
【００１６】また、図３（ａ），（ｂ）は本発明の特徴を生かして、同一面内に複数のフィ−ルドスル−線路３を持つ高周波用パッケ−ジの実施例を示す構造図である。図３（ｂ）は、フィ−ルドスル−線路３と接地線路７部分の３層構造を明示するために、図１（ａ）をＢ−Ｂ面にて切断したのと同様な断面図である。
【００１７】なお、図１〜図３において、フィ−ルドスル−線路３部以外のパッケ−ジ内部形状は、どのような形態でもかまわない。また、外部との接続に接続コネクタ２以外の部品を使用しても同様の効果がある。また、同一面内におけるフィ−ルドスル−線路３の個数は何本でもよい。さらに、接地線路７と上部接地導体１，下部接地導体４を接続するスル−ホ−ル８の個数は１個以上何個でもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フィールドスルー線路の両側に、このフィールドスルー線路と間を隔てて沿いつつ延在し、第１の絶縁体の表面上に配設された接地線路と、この接地線路とフィールドスルー線路とを介して、第１の絶縁体の表面上に配設された第２の絶縁体と、第１、第２の絶縁体の少なくとも一方に配設されたスルーホールと、このスルーホールを介して配設され、上部、下部接地導体の少なくとも一方と接地線路とを接続する接続導体と、を備えることにより、フィールドスルー線路が所望のインピーダンスを保ち絶縁特性が高く、接続コネクタとの接続部で変換ロスが少ない高周波パッケージとすることができるので、小形で高効率の高周波用半導体装置を構成することができる。
【００１９】また、接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えたので、隣接するフィールドスルー線路間の絶縁特性を高めることができ、フィールドスルー線路が複数必要な場合でも、小形で高効率な高周波用半導体装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の半導体装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 上部接地導体
２ 接続コネクタ
３ フィ−ルドスル−線路
４ 下部接地導体
５ 半導体素子
６ 絶縁体
７ 接地線路
８ スル−ホ−ル
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高周波用パッケージの下側本体を成す下部接地導体と、この下部接地導体上に配設された半導体素子と、この半導体素子に隣接し上記下部接地導体上に配設された第１の絶縁体と、この第１の絶縁体の表面上に配設され、上記半導体素子と外部回路接続用コネクタとを接続するフィールドスルー線路と、このフィールドスルー線路の両側に、前記フィールドスルー線路と間を隔てて沿いつつ延在し、上記第１の絶縁体の表面上に配設された接地線路と、この接地線路と上記フィールドスルー線路とを介して、上記第１の絶縁体の表面上に配設された第２の絶縁体と、この第２の絶縁体上に配設された高周波用パッケージの上側本体を成す上部接地導体と、上記第１、第２の絶縁体の少なくとも一方に配設されたスルーホールと、このスルーホールを介して配設され、上記上部、下部接地導体の少なくとも一方と上記接地線路とを接続する接続導体と、を備えた高周波用半導体装置。
【請求項２】 接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えたことを特徴とする請求項１記載の高周波用半導体装置。
【請求項１】 高周波用パッケージの下側本体を成す下部接地導体と、この下部接地導体上に配設された半導体素子と、この半導体素子に隣接し上記下部接地導体上に配設された第１の絶縁体と、この第１の絶縁体の表面上に配設され、上記半導体素子と外部回路接続用コネクタとを接続するフィールドスルー線路と、このフィールドスルー線路の両側に、前記フィールドスルー線路と間を隔てて沿いつつ延在し、上記第１の絶縁体の表面上に配設された接地線路と、この接地線路と上記フィールドスルー線路とを介して、上記第１の絶縁体の表面上に配設された第２の絶縁体と、この第２の絶縁体上に配設された高周波用パッケージの上側本体を成す上部接地導体と、上記第１、第２の絶縁体の少なくとも一方に配設されたスルーホールと、このスルーホールを介して配設され、上記上部、下部接地導体の少なくとも一方と上記接地線路とを接続する接続導体と、を備えた高周波用半導体装置。
【請求項２】 接地線路を介して隣接する複数のフィールドスルー線路を備えたことを特徴とする請求項１記載の高周波用半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【特許番号】第２７９４９７１号
【登録日】平成１０年（１９９８）６月２６日
【発行日】平成１０年（１９９８）９月１０日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−６０２２１
【出願日】平成３年（１９９１）３月２５日
【公開番号】特開平４−３１２９６０
【公開日】平成４年（１９９２）１１月４日
【審査請求日】平成７年（１９９５）７月１９日
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【参考文献】
【文献】特開 昭６２−１７９１３４（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１０年（１９９８）６月２６日
【発行日】平成１０年（１９９８）９月１０日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）３月２５日
【公開番号】特開平４−３１２９６０
【公開日】平成４年（１９９２）１１月４日
【審査請求日】平成７年（１９９５）７月１９日
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【参考文献】
【文献】特開 昭６２−１７９１３４（ＪＰ，Ａ）
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