JP2015126025A - Semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ミリ波帯の信号を扱う半導体装置等を収容する半導体パッケージに関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor package that accommodates a semiconductor device or the like that handles millimeter-wave band signals.
周知のように、ミリ波帯においては、信号伝送に導波管が用いられることが多い。半導体パッケージにおいても、ミリ波帯の信号を扱う半導体装置等を収容するものでは、信号の入出力インターフェイスに導波管を採用したものがある。このような半導体パッケージでは、内部に収容される半導体装置の信号線路と、信号の入出力端となる導波管との変換接続部分に、例えばバックショート構造が採用され、伝送損失の低減が図られている。 As is well known, in the millimeter wave band, a waveguide is often used for signal transmission. Some semiconductor packages that accommodate semiconductor devices or the like that handle millimeter-wave band signals employ a waveguide as the signal input / output interface. In such a semiconductor package, for example, a back-short structure is employed in a conversion connection portion between a signal line of a semiconductor device housed inside and a waveguide serving as a signal input / output end, thereby reducing transmission loss. It has been.
バックショート構造では、信号線路と導波管とを結合するために、信号線路の先端から、伝送信号の線路波長の１／４に相当する線路部分が導波管内に挿入されるとともに、導波管の信号伝搬方向の対面側は、この挿入された信号線路から伝送信号の管内波長の１／４の管路距離に短絡面（バックショート）が設けられている。 In the back-short structure, in order to couple the signal line and the waveguide, a line portion corresponding to ¼ of the line wavelength of the transmission signal is inserted into the waveguide from the tip of the signal line, and the waveguide is guided. On the opposite side in the signal propagation direction of the tube, a short-circuit surface (back short) is provided from the inserted signal line to a tube distance of 1/4 of the in-tube wavelength of the transmission signal.
ところで、導波管インターフェイスを採用した半導体パッケージは、複数の増幅用半導体素子等の能動素子を含んだ、例えば、電力増幅用の半導体装置等、比較的発熱量の多い半導体装置に適用されることが多い。このため、パッケージとしては、良好な放熱特性を備えていることが求められる。また、信号の伝送損失の低減を図る一方で、パッケージ製造時の容易性や、実装を考慮した小型軽量化が求められる。 By the way, a semiconductor package adopting a waveguide interface is applied to a semiconductor device including a plurality of active elements such as amplifying semiconductor elements, for example, a semiconductor device having a relatively large amount of heat generation such as a power amplifying semiconductor device. There are many. For this reason, the package is required to have good heat dissipation characteristics. In addition, while reducing signal transmission loss, there is a need for ease in package manufacture and reduction in size and weight in consideration of mounting.
しかしながら、従来の半導体パッケージでは、例えば、半導体パッケージ内において半導体装置等が誘電体基板上に実装される構造であるため（特許文献１参照）、必ずしも十分な放熱特性を得ることができなかった。また、放熱特性を得ることができても、バックショート構造が金属ケース本体内に設けられているため（特許文献２参照）、パッケージとしての軽量化は困難であり、またその加工も容易ではなかった。さらに、バックショート構造を蓋部に設けたものの、この蓋部が金属であるため（特許文献３参照）、やはり軽量化は困難であり、損失を抑制するための蓋部の加工が必ずしも容易ではなかった。 However, since the conventional semiconductor package has a structure in which, for example, a semiconductor device or the like is mounted on a dielectric substrate in the semiconductor package (see Patent Document 1), sufficient heat dissipation characteristics cannot always be obtained. Even if the heat dissipation characteristics can be obtained, since the back short structure is provided in the metal case body (see Patent Document 2), it is difficult to reduce the weight of the package and the processing is not easy. It was. Furthermore, although a back short structure is provided on the lid, since the lid is metal (see Patent Document 3), it is still difficult to reduce the weight, and it is not always easy to process the lid to suppress loss. There wasn't.
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、信号の伝送損失を増加させることなく、十分な放熱特性を維持し、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを提供することを目的とする。 The embodiment of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and maintains a sufficient heat dissipation characteristic without increasing a signal transmission loss, and is a small, lightweight, and easily manufactured waveguide. An object is to provide a semiconductor package having an interface.
上記目的を達成するために、第１の実施形態の半導体パッケージは、接続される導波管の断面形状に対応した２つの貫通孔が離間して形成された第１の金属プレートと、上面に半導体装置の実装領域を備え、前記第１の金属プレート上面の前記２つの貫通孔の間に載置された第２の金属プレートと、前記半導体装置の実装領域に隣接した前記第１の金属プレート上に前記貫通孔の開口面を覆うように載置されるとともに、前記貫通孔のそれぞれに対応させて信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、信号側導体が前記貫通孔の開口面の上面に張り出し、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの開口面に重なるように延伸して形成された線路基板と、前記貫通孔の開口面の上面、及び前記第２の金属プレートを一体に覆って線路基板に上方から載置され、その下側で前記貫通孔のそれぞれの開口面に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この貫通孔の開口面の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the semiconductor package of the first embodiment includes a first metal plate in which two through holes corresponding to a cross-sectional shape of a waveguide to be connected are formed apart from each other, and an upper surface. A second metal plate provided between the two through holes on the upper surface of the first metal plate, and the first metal plate adjacent to the mounting area of the semiconductor device. A transmission line composed of a signal-side conductor and a ground-side conductor is formed so as to cover the opening surface of the through-hole and corresponding to each of the through-holes. The other end is connected to the semiconductor device, and the other end of the signal side conductor extends over the upper surface of the opening of the through hole so that a length corresponding to 1/4 of the line wavelength of the signal to be transmitted overlaps the opening. Line formed by stretching The plate, the upper surface of the opening surface of the through-hole, and the second metal plate are integrally covered and placed on the line substrate from above, and below the portion corresponding to each opening surface of the through-hole. Is formed in the same shape as the shape of the opening of the through hole with the line substrate interposed therebetween, and a space serving as an end of the waveguide is formed. A height of the wall surface is provided with a lid having a distance corresponding to ¼ of a wavelength in the waveguide of the signal to be transmitted from a signal-side conductor formed by extending on the line substrate, and the lid Is made of resin and has a metal coating on the inner wall surface of the space serving as the end of the waveguide formed on the lid.
また、第２の実施形態の半導体パッケージは、少なくともひとつの平面を備えたブロック形状をなし、その内部に独立な２つの導波管が形成されるとともに、これらの導波管の一端側の開口部が、前記平面の中のいずれかの同一の平面に露出して露出平面をなす金属ブロックと、上面に半導体装置の実装領域を備え、前記露出平面に露出した２つの導波管の開口部の間に載置された金属プレートと、前記金属ブロックの露出平面に載置され、前記金属プレートを囲んで、前記２つの導波管の開口部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記導波管の開口部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記導波管の開口部に対応した部位おいて信号側導体が前記導波管の開口部の上面に張り出して、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さをこの開口部に重なるように延伸し、接地側導体を前記導波管の開口部の形状に合わせて除去して形成された線路基板と、前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その下側で前記導波管のそれぞれの開口部に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この開口部の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする。 Further, the semiconductor package of the second embodiment has a block shape having at least one plane, and two independent waveguides are formed therein, and an opening on one end side of these waveguides is formed. A metal block that is exposed on any one of the planes to form an exposed plane, and a semiconductor device mounting region on the upper surface, and two waveguide openings exposed on the exposed plane A metal plate placed between the metal block and an exposed flat surface of the metal block, surrounding the metal plate and closing the openings of the two waveguides from above; A transmission line composed of a signal-side conductor and a ground-side conductor is formed corresponding to each of the opening portions of the tube, and one end of the transmission line is connected to the semiconductor device, and the other end is connected to the waveguide. Corresponding to the opening of The signal-side conductor overhangs the upper surface of the opening of the waveguide, extends a length corresponding to ¼ of the line wavelength of the signal to be transmitted so as to overlap the opening, and the ground-side conductor is A line substrate formed by removing in accordance with the shape of the opening of the waveguide, and the line substrate is placed on the line substrate so as to cover the line substrate from above, and below each of the openings of the waveguide A space corresponding to the end of the waveguide, which is partitioned into the same shape as the shape of the opening, is formed in a portion corresponding to the portion, upward with the line substrate interposed therebetween. The height of the upper wall surface of the space is provided with a lid having a distance corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal to be transmitted from the signal-side conductor formed by extending on the line substrate, The lid is made of resin, and the end of the waveguide formed in the lid The inner wall surface of the composed space, characterized in that the metal coating.
また、第３の実施形態の半導体パッケージは、少なくともひとつの平面を備えたブロック形状をなし、そのいずれかの平面に、導波管の端部としてこの導波管の断面開口形状に掘りこまれた２つの凹部が離間して形成されるとともに、この凹部の底面までの深さを、前記導波管で伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした金属ブロックと、上面に半導体装置の実装領域を備え、前記金属ブロックに形成された２つの凹部の間の平面に載置された金属プレートと、前記金属ブロックの２つの凹部が形成された平面上に載置され、前記金属プレートを囲んで前記２つの凹部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記２つの凹部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記凹部に対応した部位において、信号側導体が前記凹部の上面に張り出して、前記伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの凹部に重なるように延伸し、接地側導体が前記凹部の開口形状に合わせて除去して形成された線路基板と、ブロック形状をなし、前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その内部に独立な２つの導波管路が形成されるとともに、これら導波管路の開口部の一端が、前記線路基板を挟んで前記金属ブロックの凹部に対応する位置に設けられた導波管路内蔵蓋体とを備え、前記導波管路内蔵蓋体は、樹脂製とするとともに、この導波管路内蔵蓋体に形成された前記導波管路の内壁面、及び前記金属ブロックの凹部の底面を含む内壁面を金属コートしたことを特徴とする。 In addition, the semiconductor package of the third embodiment has a block shape having at least one plane, and is digged into one of the planes as an end portion of the waveguide into a cross-sectional opening shape of the waveguide. A metal block having a depth corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal transmitted through the waveguide; A mounting region of the semiconductor device on the upper surface, and a metal plate placed on a plane between two recesses formed on the metal block, and placed on a plane on which the two recesses of the metal block are formed And forming a transmission line composed of a signal-side conductor and a ground-side conductor corresponding to each of the two recesses, surrounding the metal plate and closing the two recesses from above. Railroad The end is connected to the semiconductor device, and the other end is a length corresponding to ¼ of the line wavelength of the signal to be transmitted, with the signal-side conductor protruding from the upper surface of the recess at the portion corresponding to the recess. And a line substrate formed by removing the ground side conductor in accordance with the opening shape of the recess, and a block shape, covering the line substrate from above and covering the line substrate. Two independent waveguide paths are formed inside, and one end of the opening of these waveguide paths is provided at a position corresponding to the recess of the metal block with the line substrate interposed therebetween. The waveguide path built-in lid, the waveguide path built-in lid is made of resin, and the inner wall surface of the waveguide formed in the waveguide path built-in lid, And an inner wall surface including the bottom surface of the recess of the metal block It is characterized in that the metal coat.
以下に、本実施形態に係る半導体パッケージを実施するための最良の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。 The best mode for carrying out the semiconductor package according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS.
図１は、本実施形態に係る半導体パッケージの第１の実施例を示す分解斜視図であり、図２はその外観斜視図、図３は、図１中のＡ−Ａ’面及びＢ−Ｂ’面の断面図を例示している。ここに、図２（ｂ）は、後述する蓋体１５を外した、半導体パッケージ内部の上方からの外観をモデル化して例示した斜視図であり、図２（ｃ）は、下方からの外観を例示した斜視図である。また、図３（ａ）は図１中のＡ−Ａ’面の断面図、図３（ｂ）は貫通孔１１ａと線路基板１４との接続部分の拡大図、図３（ｃ）は図１中のＢ−Ｂ’面の断面図、図（ｄ）は蓋体１５と線路基板１４との接続部分の拡大図である。なお、いずれの図においても、半導体パッケージ内には、半導体装置１３が収容されている場合を例示している。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first example of a semiconductor package according to the present embodiment, FIG. 2 is an external perspective view thereof, and FIG. 3 is an AA ′ plane and BB in FIG. 'The cross-sectional view of the surface is illustrated. Here, FIG. 2B is a perspective view illustrating the appearance from above inside the semiconductor package with the lid 15 to be described later removed, and FIG. 2C shows the appearance from below. It is the illustrated perspective view. 3A is a cross-sectional view of the AA ′ plane in FIG. 1, FIG. 3B is an enlarged view of a connection portion between the through hole 11a and the line substrate 14, and FIG. 3C is FIG. A cross-sectional view of the BB ′ plane inside, FIG. In any of the drawings, the case where the semiconductor device 13 is accommodated in the semiconductor package is illustrated.
図１〜図３に例示したように、この半導体パッケージ１は、第１の金属プレートとしての導波管インターフェイス金属プレート１１、第２の金属プレートとしてのチップマウント金属プレート１２、半導体装置１３、線路基板１４、及び蓋体１５から構成されている。 As illustrated in FIGS. 1 to 3, the semiconductor package 1 includes a waveguide interface metal plate 11 as a first metal plate, a chip mount metal plate 12 as a second metal plate, a semiconductor device 13, and a line. A substrate 14 and a lid 15 are included.
導波管インターフェイス金属プレート１１は、例えば銅やアルミニウム、またはそれらを含む合金等からなる、平板状に形成された金属板である。この導波管インターフェイス金属プレート１１には、この半導体パッケージ１に接続される導波管の断面形状に対応した２つの貫通孔１１ａ（１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２））が、離間して形成されている。これら貫通孔１１ａの開口下側部分は、この半導体パッケージ１と外部とを接続する信号の接続端であり、例えば信号入出力のためのミリ波帯用の導波管（図示せず）が接続されるとともに、導波管が接続された場合には、これらの貫通孔１１ａは、接続された導波管の管路の一部となる。 The waveguide interface metal plate 11 is a metal plate formed in a flat plate shape made of, for example, copper, aluminum, or an alloy containing them. In this waveguide interface metal plate 11, two through holes 11a (11a (# 1) and 11a (# 2)) corresponding to the cross-sectional shape of the waveguide connected to the semiconductor package 1 are separated. Is formed. The lower part of the opening of these through-holes 11a is a signal connection end for connecting the semiconductor package 1 and the outside. For example, a millimeter-wave band waveguide (not shown) for signal input / output is connected. In addition, when the waveguide is connected, these through holes 11a become a part of the pipeline of the connected waveguide.
導波管インターフェイス金属プレート１１の上面側の、２つの貫通孔１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２）の間には、チップマウント金属プレート１２が載置されている。チップマウント金属プレート１２の下面側は、導波管インターフェイス金属プレート１１に密着して固定されており、また、その上面側には、この半導体パッケージ１に収容する半導体装置等の実装領域１２ａを備えている。本実施例では、この実装領域１２ａに、半導体装置１３が実装されている場合を例示している。このチップマウント金属プレート１２は、例えば銅等、良好な熱伝導性を有する金属からなる、平板状の金属板であり、半導体装置１３からの発熱を導波管インターフェイス金属プレート１１の方向に伝導する、良好な放熱経路となる。 A chip mount metal plate 12 is placed between the two through holes 11 a (# 1) and 11 a (# 2) on the upper surface side of the waveguide interface metal plate 11. The lower surface side of the chip mount metal plate 12 is fixed in close contact with the waveguide interface metal plate 11, and the upper surface side thereof includes a mounting region 12 a for a semiconductor device or the like housed in the semiconductor package 1. ing. In this embodiment, the case where the semiconductor device 13 is mounted in the mounting region 12a is illustrated. The chip mount metal plate 12 is a flat metal plate made of a metal having good thermal conductivity, such as copper, and conducts heat generated from the semiconductor device 13 in the direction of the waveguide interface metal plate 11. It becomes a good heat dissipation path.
さらに、導波管インターフェイス金属プレート１１の上面側のチップマウント金属プレート１２に隣接した領域には、信号の伝送線路として、平板状の誘電体を挟み、上面に信号側導体１４ａと下面に接地側導体１４ｂとが形成された線路基板１４が、２つの貫通孔１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２）の開口面を覆うように載置・固定されている。 Further, in the region adjacent to the chip mount metal plate 12 on the upper surface side of the waveguide interface metal plate 11, a flat dielectric is sandwiched as a signal transmission line, the signal conductor 14a on the upper surface and the ground side on the lower surface. The line substrate 14 formed with the conductor 14b is placed and fixed so as to cover the opening surfaces of the two through holes 11a (# 1) and 11a (# 2).
上記した信号線路側導体１４ａ及び接地側導体１４ｂによって形成される伝送線路は、この半導体パッケージ１の入出力信号接続端となる２つの貫通孔１１ａのそれぞれと半導体装置１３との間を接続する信号伝送路となる。ここで、この線路基板１４において、信号線路側導体１４ａは、信号の線路波長の１／４に相当する長さ分だけ、貫通孔１１ａの開口面に重なるように延伸部１４ｄが形成されているが、この部位については、図３（ｂ）を参照して後段で詳述する。 The transmission line formed by the signal line side conductor 14 a and the ground side conductor 14 b described above is a signal that connects between each of the two through holes 11 a serving as input / output signal connection ends of the semiconductor package 1 and the semiconductor device 13. It becomes a transmission line. Here, in this line substrate 14, the signal line side conductor 14 a is formed with the extending portion 14 d so as to overlap the opening surface of the through hole 11 a by a length corresponding to ¼ of the signal line wavelength. However, this part will be described in detail later with reference to FIG.
なお、接地側導体１４ｂは、その全体を面状に形成し、導波管インターフェイス金属プレート１１との間をこの面全体で接触・固定しても良い。 The ground-side conductor 14b may be formed in a planar shape as a whole, and contacted and fixed between the waveguide interface metal plate 11 and the entire surface.
さらに、蓋体１５が、貫通孔１１ａ、チップマウント金属プレート１２を上方から一体に覆うように、線路基板１４上に載置される。その外観形状は、線路基板１４に載置されたときに、例えば、その側壁面が所定の高さに形成された箱型である。 Further, the lid 15 is placed on the line substrate 14 so as to integrally cover the through hole 11a and the chip mount metal plate 12 from above. The external shape is, for example, a box shape in which the side wall surface is formed at a predetermined height when placed on the track board 14.
この蓋体１５の下面側で、線路基板１４に載置されたときに貫通孔１１ａの開口面に対応する位置には、線路基板１４上の延伸部１４ｄを挟んで貫通孔１１ａを上方に延長するように、蓋体１５の外壁と内部の仕切り壁とによって貫通孔１１ａの開口面と同一の形状に仕切られた空間１５ａが形成されている。その空間１５ａの上壁面１５ｄまでの高さは、挟み込まれた線路基板１４の信号線路側導体１４ａから、接続される信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とするとともに、内壁面１５ｂは、全面金属コートされていて、その導波管の端部をなす。 On the lower surface side of the lid 15, the through hole 11 a is extended upward at a position corresponding to the opening surface of the through hole 11 a when placed on the line substrate 14 with the extending portion 14 d on the line substrate 14 interposed therebetween. Thus, the space 15a partitioned into the same shape as the opening surface of the through hole 11a is formed by the outer wall of the lid 15 and the internal partition wall. The height of the space 15a to the upper wall surface 15d is a distance corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal to be connected from the signal line side conductor 14a of the line substrate 14 sandwiched, The wall surface 15b is entirely coated with metal and forms the end of the waveguide.
また、同じくこの蓋体１５の下面側で、仕切られた空間１５ａ（＃１）及び１５ａ（＃２）以外の空間１５ｃは、半導体装置１３や線路基板１４の一部等が収容される空間となっている。そして、この蓋体１５の材料は、例えばプラスチック等の軽量な樹脂を用いており、蓋体１５を含め、この半導体パッケージ１全体を軽量化している。 Similarly, on the lower surface side of the lid 15, a space 15 c other than the partitioned spaces 15 a (# 1) and 15 a (# 2) is a space in which a part of the semiconductor device 13, the line substrate 14, and the like are accommodated. It has become. The material of the lid 15 is made of a light resin such as plastic, and the entire semiconductor package 1 including the lid 15 is reduced in weight.
上記した貫通孔１１ａから線路基板１４を挟み、蓋体１５の下側からその内部上方に向けて形成された空間１５ａからなる構造は、接続される導波管と線路基板１４に形成された伝送線路との間の信号伝送を相互に変換する変換部分を形成しており、本実施例では、２つの貫通孔１１ａ（＃１）及び１１ａ（＃２）のそれぞれに対応させて、同様に形成された２つの変換部分を備えている。この変換部分の構造を拡大して図３（ｂ）に例示する。 The structure composed of the space 15a formed by sandwiching the line substrate 14 from the above-described through hole 11a and extending from the lower side of the lid 15 toward the upper inside thereof is a transmission formed in the waveguide and the line substrate 14 to be connected. The conversion part which mutually converts the signal transmission between the lines is formed. In this embodiment, the conversion part is formed in the same manner corresponding to each of the two through holes 11a (# 1) and 11a (# 2). Two conversion parts. The structure of this conversion part is enlarged and illustrated in FIG.
図３（ｂ）は、図３（ａ）において貫通孔１１ａ（＃２）側（図２中の左側）に接続される導波管と線路基板１４との変換部分の構造を拡大して例示した断面図である。この図３（ｂ）において、導波管（図示せず）は、貫通孔１１ａの開口下側から接続される。上述の通り、貫通孔１１ａ（＃２）の上方には、チップマウント金属プレート１２上に載置された線路基板１４（＃２）が、開口面を塞ぐように張り出しており、この線路基板１４には、信号線路側導体１４ａが、信号の線路波長の１／４に相当する長さＬだけ、貫通孔１１ａの開口面に重なるように延伸された延伸部１４ｄが形成されている。さらに、この延伸部１４ｄを挟んでその上方には、上壁面１５ｄ（＃２）までの高さＨを、接続される信号の管内波長の１／４に相当する距離とした空間１５ａ（＃２）が形成されている。 FIG. 3B illustrates an enlarged structure of the conversion portion between the waveguide connected to the through hole 11a (# 2) side (left side in FIG. 2) and the line substrate 14 in FIG. FIG. In FIG. 3B, a waveguide (not shown) is connected from below the opening of the through hole 11a. As described above, above the through hole 11a (# 2), the line substrate 14 (# 2) placed on the chip mount metal plate 12 protrudes so as to close the opening surface. The signal line side conductor 14a is formed with an extended portion 14d that extends so as to overlap the opening surface of the through hole 11a by a length L corresponding to ¼ of the signal line wavelength. Further, above this extending portion 14d, a space 15a (# 2) having a height H up to the upper wall surface 15d (# 2) as a distance corresponding to 1/4 of the in-tube wavelength of the signal to be connected is sandwiched above the extending portion 14d. ) Is formed.
そして、この空間１５ａ（＃２）の内壁面１５ｂ（＃２）には、全面に金属コートが施されている。その材料としては、例えば金、または銀等を用いることができる。このように金属コートを施すことによって、接続される導波管の端部となるこの空間１５ａ（＃２）の内壁面を表面粗さの少ない平面に仕上げることができ、この変換部分における信号の損失を低下することができる。なお、この変換部分の構造は、例えばバックショート構造と呼ばれることがあり、また、上壁面１５ｄは、例えば短絡面、あるいはバックショートと称されることがある。 A metal coat is applied to the entire inner wall surface 15b (# 2) of the space 15a (# 2). For example, gold or silver can be used as the material. By applying the metal coating in this manner, the inner wall surface of the space 15a (# 2), which is the end of the waveguide to be connected, can be finished to a flat surface with less surface roughness, and the signal at the conversion portion can be finished. Loss can be reduced. The structure of the conversion part may be referred to as a back short structure, for example, and the upper wall surface 15d may be referred to as a short circuit surface or a back short, for example.
上述のように構成された、本実施例の半導体パッケージ１においては、導波管とのインターフェイスを備えていることから、半導体装置１３として、例えば電力増幅用の半導体能動素子等を含んだ、比較的発熱量の多い半導体装置等が収容される場合がある。このように半導体装置１３からの発熱量が多い場合でも、半導体装置１３は、良好な熱伝導性を有する金属からなる、チップマウント金属プレート１２の上面の実装領域１２ａに実装されているので、このチップマウント金属プレート１２が、その下側の導波管インターフェイス金属プレート１１への良好な放熱経路となり、半導体装置１３からの安定した放熱経路が確保される。従って、半導体装置にとって十分な放熱特性を持たせることができる。 Since the semiconductor package 1 of the present embodiment configured as described above includes an interface with the waveguide, the semiconductor device 13 includes a semiconductor active element for power amplification, for example, as a comparison. In some cases, a semiconductor device or the like having a large amount of generated heat is accommodated. Thus, even when the amount of heat generated from the semiconductor device 13 is large, the semiconductor device 13 is mounted on the mounting region 12a on the upper surface of the chip mount metal plate 12 made of a metal having good thermal conductivity. The chip mount metal plate 12 serves as a good heat dissipation path to the waveguide interface metal plate 11 on the lower side, and a stable heat dissipation path from the semiconductor device 13 is ensured. Accordingly, sufficient heat dissipation characteristics can be provided for the semiconductor device.
また、蓋体１５は、貫通孔１１ａ、チップマウント金属プレート１２、半導体装置１３、及び線路基板１４の全体を上方から一体に覆うとともに、その下面内側には、２つの仕切られた空間１５ａ（＃１）及び１５ａ（＃２）を仕切るための仕切り壁が形成される。このような形状・構造の蓋体１５は、例えば金属材料を用いて鋳型により製造すると、軽量化は困難である上、内壁面１５ｂの表面粗さを抑えることが難しいため、上記した導波管−線路基板１４の変換部分における信号の損失が増加してしまう。本実施例では、蓋体１５の材料にプラスチック等の樹脂を用いているので、大いに軽量化することができる上、鋳型による製作を容易にしている。さらに空間１５ａの内壁面１５ｂには金属コーティングを施すことによって、表面粗さの少ない滑らかな平面に仕上げ、変換部分の低損失化を図っている。 The lid 15 integrally covers the entire through-hole 11a, chip mount metal plate 12, semiconductor device 13, and line substrate 14 from above, and has two partitioned spaces 15a (# A partition wall for partitioning 1) and 15a (# 2) is formed. When the lid 15 having such a shape and structure is manufactured by using a mold using, for example, a metal material, it is difficult to reduce the weight and it is difficult to suppress the surface roughness of the inner wall surface 15b. -The loss of the signal in the conversion part of the line board | substrate 14 will increase. In the present embodiment, since a resin such as plastic is used as the material of the lid 15, the weight can be greatly reduced, and the manufacture with a mold is facilitated. Further, by applying a metal coating to the inner wall surface 15b of the space 15a, the surface 15b is finished to a smooth flat surface with little surface roughness, and the loss of the conversion portion is reduced.
以上説明したように、本実施例によれば、十分な放熱特性を維持し、信号の伝送損失を増加させることなく、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, a semiconductor package having a waveguide interface that maintains a sufficient heat dissipation characteristic and does not increase signal transmission loss and is small and light in weight and easy to manufacture is obtained. be able to.
図４は、本実施形態に係る半導体パッケージの第２の実施例を示す分解斜視図である。この図４では、半導体パッケージの上方からの外観を、要部については透視的にモデル化して例示しており、半導体パッケージ内には、半導体装置４３が収容されている場合を例示している。図４に例示したように、この半導体パッケージ２は、金属ブロックとしての導波管内蔵金属ブロック４１、金属プレートとしてのチップマウント金属プレート４２、半導体装置４３、線路基板４４、及び蓋体としてのバックショート内蔵蓋体４５から構成されている。 FIG. 4 is an exploded perspective view showing a second example of the semiconductor package according to the present embodiment. In FIG. 4, an external appearance of the semiconductor package from above is illustrated by transparently modeling a main part, and a case where the semiconductor device 43 is accommodated in the semiconductor package is illustrated. As illustrated in FIG. 4, the semiconductor package 2 includes a metal block 41 with a built-in waveguide as a metal block, a chip mount metal plate 42 as a metal plate, a semiconductor device 43, a line substrate 44, and a back as a lid. The short built-in lid 45 is constituted.
導波管内蔵金属ブロック４１は、例えば銅やアルミニウム、またはそれらを含む合金等からなる金属ブロックであり、本実施例においては、その外観形状は直方体とし、各面は平面であるものとしている。この金属ブロックの内部には２つの独立な導波管４１ａ（４１ａ（＃１）及び４１ａ（＃２））が離間して形成されている。そして、これら導波管の一端側の開口部４１ｂ（＃１）及び４１ｂ（＃２）は、この直方体形状の同一の平面４１ｃ（以下、露出平面４１ｃと表す）に露出している。 The waveguide built-in metal block 41 is a metal block made of, for example, copper, aluminum, or an alloy containing them. In this embodiment, the external shape is a rectangular parallelepiped, and each surface is a flat surface. Inside the metal block, two independent waveguides 41a (41a (# 1) and 41a (# 2)) are formed apart from each other. The openings 41b (# 1) and 41b (# 2) on one end side of these waveguides are exposed on the same plane 41c (hereinafter referred to as an exposed plane 41c) having the rectangular parallelepiped shape.
露出平面４１ｃ上の、２つの導波管の開口部４１ｂ（＃１）及び４１ｂ（＃２）の間には、銅等の良好な熱伝導性を有する金属からなる、平板状のチップマウント金属プレート４２が載置されている。その下面は、露出平面４１ｃに接着・固定されるとともに、上面側には、この半導体パッケージ２に収納する半導体装置等の実装領域（図示せず）を備えている。図４に示した事例では、このチップマウント金属プレート４２に半導体装置４３が実装されている場合を例示している。そして、このチップマウント金属プレート４２は、半導体装置４３からの発熱を導波管内蔵金属ブロック４１の方向に伝導する、良好な放熱経路となる。 A flat chip mount metal made of a metal having good thermal conductivity such as copper between the openings 41b (# 1) and 41b (# 2) of the two waveguides on the exposed plane 41c. A plate 42 is placed. The lower surface is bonded and fixed to the exposed flat surface 41c, and a mounting region (not shown) for a semiconductor device or the like housed in the semiconductor package 2 is provided on the upper surface side. In the example shown in FIG. 4, the case where the semiconductor device 43 is mounted on the chip mount metal plate 42 is illustrated. The chip mount metal plate 42 provides a good heat dissipation path for conducting heat generated from the semiconductor device 43 in the direction of the metal block 41 with a built-in waveguide.
さらに、露出平面４１ｃ上には、チップマウント金属プレート４２を囲む開口４４ａを持ち、２つの導波管の開口部４１ｂ（＃１）及び４１ｂ（＃２）をともに上方から塞ぐ形状の線路基板４４が載置されている。この線路基板４４には、２つの導波管４１ａ（＃１）及び４１ａ（＃２）のそれぞれと半導体装置４３との間の信号伝送経路となる、２つの伝送線路４４ｂ（＃１）及び４４ｂ（＃２）が形成されている。これらの伝送線路４４ｂは、本実施例ではいずれも誘電体基板を挟んで、例えば上面側の信号側導体と、下面側の接地側導体とからなり、下面側の接地導体は、露出平面４１ｃに接着されているものとしている。 Further, on the exposed plane 41c, there is an opening 44a surrounding the chip mount metal plate 42. The line substrate 44 has a shape that covers both the openings 41b (# 1) and 41b (# 2) of the two waveguides from above. Is placed. The line substrate 44 includes two transmission lines 44b (# 1) and 44b that serve as signal transmission paths between the two waveguides 41a (# 1) and 41a (# 2) and the semiconductor device 43, respectively. (# 2) is formed. These transmission lines 44b are each composed of, for example, a signal-side conductor on the upper surface side and a ground-side conductor on the lower surface side with a dielectric substrate in between in this embodiment, and the ground conductor on the lower surface side is exposed to the exposed plane 41c. It is assumed that it is bonded.
また、この線路基板４４の、２つの導波管の開口部４１ｂの上面に対応した部位４４ｃ（＃１）及び４４ｃ（＃２）には、上記した実施例１において詳述したバックショート構造をなすように、伝送線路４４ｂの信号側導体が、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さ分、部位４４ｃ上にそれぞれ張り出した延伸部４４ｄ（＃１）及び４４ｄ（＃２）が形成されるとともに、接地側導体は、開口部４１ｂの形状に合わせて除去されている。 Further, portions 44c (# 1) and 44c (# 2) of the line substrate 44 corresponding to the upper surfaces of the opening portions 41b of the two waveguides have the back short-circuit structure described in detail in the first embodiment. As shown, the signal-side conductor of the transmission line 44b extends over the portion 44c by a length corresponding to ¼ of the line wavelength of the signal to be transmitted, respectively, and extended portions 44d (# 1) and 44d (# 2). Are formed, and the ground-side conductor is removed in accordance with the shape of the opening 41b.
さらに、線路基板４４を上方から覆うように、樹脂製のバックショート内蔵蓋体４５が線路基板４４に載置され、接着される。本実施例では、このバックショート内蔵蓋体４５の外観形状は、線路基板に載置された状態で直方体としている。 Further, a resin back-short built-in lid body 45 is placed on and adhered to the line substrate 44 so as to cover the line substrate 44 from above. In this embodiment, the external shape of the back-short built-in lid 45 is a rectangular parallelepiped in a state where it is placed on the track board.
また、実施例１において詳述したバックショート構造をなすように、このバックショート内蔵蓋体４５下側で２つの導波管の開口部４１ｂに対応した部位、すなわち線路基板上の部位４４ｃに対応した部位には、上方に向けて、開口部４１ｂの形状と同一の形状に仕切られた２つの空間４５ａ（＃１）及び４５ａ（＃２）が形成されており、その上壁面４５ｂ（＃１）及び４５ｂ（＃２）までの高さは、線路基板上の信号側導体の延伸部４４ｄから、信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離としている。これら空間４５ａの内壁面は、全面金属コートされて導波管４１ａの端部をなすとともに、上壁面４５ｂをバックショートとしている。 Further, in order to form the back short structure described in detail in the first embodiment, the portion corresponding to the opening portions 41b of the two waveguides below the back short built-in cover body 45, that is, the portion 44c on the line substrate. Two spaces 45a (# 1) and 45a (# 2) partitioned into the same shape as the shape of the opening 41b are formed in the above-mentioned part, and the upper wall surface 45b (# 1) ) And 45b (# 2) is a distance corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal from the signal-side conductor extension 44d on the line substrate. The inner wall surfaces of these spaces 45a are all coated with metal to form the end of the waveguide 41a, and the upper wall surface 45b is a back short.
金属コートの材料としては、金または銀等を用いることができる。このように金属コートを施すことによって、これら空間４５ａの内壁面の表面粗さを減らすことができ、バックショート構造部分での信号の損失を低下することができる。また、バックショート内蔵蓋体４５の材料は、例えばプラスチック等の軽量な樹脂を用いており、比較的体積を有するこのバックショート内蔵蓋体４５を含め、この半導体パッケージ２全体を軽量化している。 As a material for the metal coat, gold, silver, or the like can be used. By applying the metal coat in this way, the surface roughness of the inner wall surfaces of these spaces 45a can be reduced, and the signal loss in the back short structure portion can be reduced. Further, the back-short built-in lid 45 is made of a light resin such as plastic, for example, and the entire semiconductor package 2 including the back-short built-in lid 45 having a relatively large volume is reduced in weight.
このように構成された、本実施例の半導体パッケージ２においても、第１の実施例と同様に、まず半導体装置４３からの発熱に対しては、チップマウント金属プレート４２を経由して導波管内蔵金属ブロック４１への良好な放熱経路が確保され、十分な放熱特性を持たせることができる。また、バックショート内蔵蓋体４５は、その材料にプラスチック等の樹脂を用いて軽量化し、かつ鋳型による製作も容易にし、さらに、バックショート構造をなす空間４５ａの内壁面に金属コーティングを施して表面粗さの少ない平面に仕上げ、信号損失の低下を図っている。 In the semiconductor package 2 of the present embodiment configured as described above, similarly to the first embodiment, first, the heat generated from the semiconductor device 43 is guided through the chip mount metal plate 42 to the waveguide. A good heat dissipation path to the built-in metal block 41 is ensured, and sufficient heat dissipation characteristics can be provided. The back short built-in cover body 45 is made of a material such as plastic and is made lighter and easy to manufacture with a mold, and further, a metal coating is applied to the inner wall surface of the space 45a forming the back short structure. It finishes on a flat surface with less roughness to reduce signal loss.
従って、本実施例においても、十分な放熱特性を維持し、信号の伝送損失を増加させることなく、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得ることができる。 Therefore, also in this embodiment, it is possible to obtain a semiconductor package having a waveguide interface that is small and light in weight and easy to manufacture without maintaining sufficient heat dissipation characteristics and increasing signal transmission loss.
図５は、本実施形態に係る半導体パッケージの第３の実施例を示す分解斜視図である。この第３の実施例について、図４に示した第２の実施例の各部と同一の部分は同一の符号で示す。この第３の実施例が第２の実施例と異なる点は、各構成品を順次積層するようにして半導体パッケージとして一体化したときに、第２の実施例においては、最下層となる構成品は内部に導波管が形成された金属ブロックであり、最上層はバックショートを含む導波管の端部が形成された樹脂製の蓋体であるのに対し、第３の実施例においては、最下層となる構成品はバックショートを含む導波管の端部が形成された金属ブロックであり、最上層は内部に導波管が形成された樹脂製の蓋体としている。以下、第２の実施例と重複する部分は、簡略化して説明する。 FIG. 5 is an exploded perspective view showing a third example of the semiconductor package according to the present embodiment. In the third embodiment, the same parts as those in the second embodiment shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. This third embodiment is different from the second embodiment in that the components that are the lowest layer in the second embodiment when the components are integrated as a semiconductor package by sequentially stacking the components. Is a metal block in which a waveguide is formed inside, and the uppermost layer is a resin lid body in which the end of the waveguide including a back short is formed, whereas in the third embodiment, The lowermost component is a metal block in which an end portion of a waveguide including a back short is formed, and the uppermost layer is a resin lid having a waveguide formed therein. In the following, the same parts as those in the second embodiment will be described in a simplified manner.
図５においても、図４と同様に、半導体パッケージの上方からの外観を、要部については透視的にモデル化して例示しており、半導体パッケージ内には、半導体装置４３が収容されている場合を例示している。図５に例示したように、この半導体パッケージ３は、金属ブロックとしてのバックショート内蔵金属ブロック５１、金属プレートとしてのチップマウント金属プレート４２、半導体装置４３、線路基板４４、及び蓋体としての導波管路内蔵蓋体５５から構成されている。 Also in FIG. 5, as in FIG. 4, the appearance from above of the semiconductor package is illustrated with a perspective model of the main part, and the semiconductor device 43 is accommodated in the semiconductor package. Is illustrated. As illustrated in FIG. 5, the semiconductor package 3 includes a back short built-in metal block 51 as a metal block, a chip mount metal plate 42 as a metal plate, a semiconductor device 43, a line substrate 44, and a waveguide as a lid. It is comprised from the pipe | tube built-in cover body 55. FIG.
バックショート内蔵金属ブロック５１は、例えば銅やアルミニウム、またはそれらを含む合金等からなり、本実施例では、その外観形状は直方体とし、各面は平面であるものとしている。そのいずれかの平面には、導波管の開口形状に掘りこまれた２つの凹部５１ａ（５１ａ（＃１）及び５１ａ（＃２））が離間して形成されている。そして、これら凹部５１ａの底面５１ｂまでの深さは、伝送する信号の導波管管内波長の１／４波長に相当する深さとしている。また、これら凹部５１ａの内壁面は、底面５１ｂを含め、金または銀を材料とした金属コートが施されている。なお、これらの凹部５１ａは、導波管の端部として、また底面５１ｂはバックショートとして、上述したバックショート構造の一部をなしている。 The back short built-in metal block 51 is made of, for example, copper, aluminum, or an alloy containing them. In this embodiment, the external shape is a rectangular parallelepiped, and each surface is a flat surface. Two concave portions 51a (51a (# 1) and 51a (# 2)) dug into the opening shape of the waveguide are formed on either plane. And the depth to the bottom face 51b of these recessed parts 51a is taken as the depth corresponded to 1/4 wavelength of the wavelength in a waveguide tube of the signal to transmit. In addition, the inner wall surface of these recesses 51a is provided with a metal coat made of gold or silver including the bottom surface 51b. These recesses 51a form part of the back-short structure described above, with the end of the waveguide and the bottom 51b as a back short.
２つの凹部５１ａ（＃１）及び５１ａ（＃２）の間の平面上には、チップマウント金属プレート４２が載置・固定されるとともに、その上面側に設けられた半導体装置等の実装領域には、半導体装置４３が実装される。このチップマウント金属プレート４２は、銅等の良好な熱伝導性を有する金属を用いて形成されており、半導体装置４３からの発熱をバックショート内蔵金属ブロック５１の方向に伝導する、良好な放熱経路となる。 On the plane between the two recesses 51a (# 1) and 51a (# 2), the chip mount metal plate 42 is placed and fixed, and in a mounting region such as a semiconductor device provided on the upper surface side thereof. The semiconductor device 43 is mounted. The chip mount metal plate 42 is formed using a metal having good thermal conductivity such as copper, and has a good heat dissipation path for conducting heat generated from the semiconductor device 43 in the direction of the back-short built-in metal block 51. It becomes.
また、２つの凹部５１ａ（＃１）及び５１ａ（＃２）が形成されたバックショート内蔵金属ブロック５１の平面上には、線路基板４４が載置されている。この線路基板４４は、上述した第２の実施例と同様に形成されているので、詳細な説明は省略する。ただし、この線路基板４４内の部位４４ｃの基板内での位置は、バックショート内蔵金属ブロック５１に形成された２つの凹部５１ａに対応した位置に相当し、凹部５１ａと一体となって、伝送線路と導波管との間の信号接続を変換するバックショート構造をなす。 A line substrate 44 is placed on the plane of the back short built-in metal block 51 in which the two recesses 51a (# 1) and 51a (# 2) are formed. Since the line substrate 44 is formed in the same manner as in the second embodiment, detailed description thereof is omitted. However, the position of the portion 44c in the line substrate 44 in the substrate corresponds to a position corresponding to the two recesses 51a formed in the back short built-in metal block 51, and is integrated with the recess 51a to form a transmission line. And a back-short structure for converting the signal connection between the waveguide and the waveguide.
さらに、線路基板４４を上方から覆うように、外形が直方体ブロック形状の、樹脂製の導波管路内蔵蓋体５５が線路基板４４に載置され、接着される。この導波管路内蔵蓋体５５の内部には、２つの導波管路５５ａ（＃１）及び５５ａ（＃２）が形成されており、それらの開口部の一端５５ｂ（＃１）及び５５ｂ（＃２）は、バックショート構造をなす線路基板４４内の部位４４ｃ（＃１）及び４４ｃ（＃２）のそれぞれに対応した位置に設けられている。この導波管路内蔵蓋体５５は、例えばプラスチック等の樹脂を用いて軽量化が図られているため、導波管路５５ａの内壁面はすべて、金または銀を材料とした金属コートが施されて表面粗さの少ない平滑な面に仕上げられ、導波管として機能する。 Further, a resin-made waveguide built-in lid body 55 whose outer shape is a rectangular parallelepiped block shape is placed on and adhered to the line substrate 44 so as to cover the line substrate 44 from above. Two waveguide paths 55 a (# 1) and 55 a (# 2) are formed inside the waveguide path built-in lid body 55, and one ends 55 b (# 1) and 55 b of their openings. (# 2) is provided at a position corresponding to each of the portions 44c (# 1) and 44c (# 2) in the line substrate 44 having the back short structure. Since the waveguide path built-in cover body 55 is lightened by using a resin such as plastic, for example, the inner wall surface of the waveguide path 55a is all coated with a metal coating made of gold or silver. Thus, it is finished to a smooth surface with little surface roughness and functions as a waveguide.
このように構成された、本実施例の半導体パッケージ３においても、上述した第２の実施例と同様に、半導体装置４３からの発熱に対しては、バックショート内蔵金属ブロック５１への良好な放熱経路が確保され、また、導波管路内蔵蓋体５５は、樹脂製とすることで軽量化かつ製作の簡易化が図られ、さらには、バックショート構造をなす凹部５１ａの内壁面、及び導波管路５５ａの内壁面にすべて金属コーティングを施して表面粗さの少ない平面に仕上げることによって信号損失の低下が図られている。従って、本実施例においても、十分な放熱特性を維持し、信号の伝送損失を増加させることなく、小型かつ軽量化で製造も容易な導波管インターフェイスを有する半導体パッケージを得ることができる。 Also in the semiconductor package 3 of the present embodiment configured as described above, as in the second embodiment described above, good heat dissipation to the back short built-in metal block 51 against heat generation from the semiconductor device 43 is achieved. The path is secured, and the waveguide path built-in cover body 55 is made of resin to reduce the weight and simplify the manufacturing process. Furthermore, the inner wall surface of the recess 51a having a back short structure, and the guide Signal loss is reduced by applying a metal coating to the inner wall surface of the wave tube 55a to finish the surface to a flat surface with less surface roughness. Therefore, also in this embodiment, it is possible to obtain a semiconductor package having a waveguide interface that is small and light in weight and easy to manufacture without maintaining sufficient heat dissipation characteristics and increasing signal transmission loss.
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１、２、３ 半導体パッケージ
１１ 導波管インターフェイス金属プレート
１２、４２ チップマウント金属プレート
１３、４３ 半導体装置
１４、４４ 線路基板
１５ 蓋体
４１ 導波管内蔵金属ブロック
４５ バックショート内蔵蓋体
５１ バックショート内蔵金属ブロック
５５ 導波管路内蔵蓋体
1, 2, 3 Semiconductor package 11 Waveguide interface metal plate 12, 42 Chip mount metal plate 13, 43 Semiconductor device 14, 44 Line substrate 15 Lid 41 Waveguide built-in metal block 45 Back short built-in lid 51 Back short Built-in metal block 55 Cover with waveguide
Claims (6)
上面に半導体装置の実装領域を備え、前記第１の金属プレート上面の前記２つの貫通孔の間に載置された第２の金属プレートと、
前記半導体装置の実装領域に隣接した前記第１の金属プレート上に前記貫通孔の開口面を覆うように載置されるとともに、前記貫通孔のそれぞれに対応させて信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、信号側導体が前記貫通孔の開口面の上面に張り出し、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの開口面に重なるように延伸して形成された線路基板と、
前記貫通孔の開口面の上面、及び前記第２の金属プレートを一体に覆って線路基板に上方から載置され、その下側で前記貫通孔のそれぞれの開口面に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この貫通孔の開口面の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、
前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする半導体パッケージ。 A first metal plate formed by separating two through-holes corresponding to the cross-sectional shape of the waveguide to be connected;
A second metal plate provided between the two through holes on the upper surface of the first metal plate, the semiconductor device mounting region on the upper surface;
A signal-side conductor and a ground-side conductor are placed on the first metal plate adjacent to the mounting area of the semiconductor device so as to cover the opening surface of the through-hole, and corresponding to each of the through-holes. A transmission line is formed, and one end of the transmission line is connected to the semiconductor device, and the other end of the transmission line projects from the upper surface of the opening surface of the through-hole, and the transmission line has a wavelength of 1 A line substrate formed by extending so that a length corresponding to / 4 overlaps the opening surface;
The upper surface of the opening surface of the through hole and the second metal plate are integrally mounted on the line substrate from above, and below the portion corresponding to each opening surface of the through hole, A space that is partitioned into the same shape as the shape of the opening surface of the through hole is formed upward with the line substrate interposed therebetween, and a height of the upper wall surface of the space is formed. And a cover body having a distance corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal to be transmitted from the signal-side conductor formed by stretching on the line substrate,
A semiconductor package characterized in that the lid is made of resin, and an inner wall surface of a space serving as an end of the waveguide formed on the lid is metal-coated.
上面に半導体装置の実装領域を備え、前記露出平面に露出した２つの導波管の開口部の間に載置された金属プレートと、
前記金属ブロックの露出平面に載置され、前記金属プレートを囲んで、前記２つの導波管の開口部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記導波管の開口部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記導波管の開口部に対応した部位おいて信号側導体が前記導波管の開口部の上面に張り出して、伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さをこの開口部に重なるように延伸し、接地側導体を前記導波管の開口部の形状に合わせて除去して形成された線路基板と、
前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その下側で前記導波管のそれぞれの開口部に対応した部位には、前記線路基板を挟んで上方に向けて、この開口部の形状と同一の形状に仕切られた、前記導波管の端部となる空間が形成されるとともに、この空間の上壁面の高さは、前記線路基板に延伸して形成された信号側導体から、前記伝送する信号の導波管管内波長の１／４に相当する距離とした蓋体とを備え、
前記蓋体は、樹脂製とするとともに、この蓋体に形成された前記導波管の端部となる空間の内壁面を金属コートしたことを特徴とする半導体パッケージ。 A block shape having at least one plane is formed, and two independent waveguides are formed therein, and an opening on one end side of these waveguides is the same in any one of the planes. A metal block that is exposed on the flat surface and forms an exposed flat surface,
A metal plate mounted between two waveguide openings exposed on the exposed plane, the semiconductor device mounting region on the upper surface;
It is placed on the exposed plane of the metal block, surrounds the metal plate, forms a shape that closes the openings of the two waveguides from above, and corresponds to each of the openings of the waveguide, A transmission line composed of a signal side conductor and a ground side conductor is formed. One end of the transmission line is connected to the semiconductor device, and the other end is connected to the signal side at a portion corresponding to the opening of the waveguide. A conductor extends over the upper surface of the opening of the waveguide, extends a length corresponding to ¼ of the line wavelength of a signal to be transmitted so as to overlap the opening, and a ground-side conductor is connected to the waveguide. A line substrate formed by removing in accordance with the shape of the opening,
Covering the line substrate from above, it is placed on the line substrate, and on the lower side, the opening corresponds to the respective openings of the waveguide. A space that is partitioned into the same shape as the end of the waveguide is formed, and the height of the upper wall surface of the space is formed by extending the line substrate. And a lid having a distance corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal to be transmitted,
A semiconductor package characterized in that the lid is made of resin, and an inner wall surface of a space serving as an end of the waveguide formed on the lid is metal-coated.
上面に半導体装置の実装領域を備え、前記金属ブロックに形成された２つの凹部の間の平面に載置された金属プレートと、
前記金属ブロックの２つの凹部が形成された平面上に載置され、前記金属プレートを囲んで前記２つの凹部を上方から塞ぐ形状をなすとともに、前記２つの凹部のそれぞれに対応させて、信号側導体と接地側導体とからなる伝送線路が形成され、この伝送線路の一端は前記半導体装置に接続されるとともに、他端は、前記凹部に対応した部位において、信号側導体が前記凹部の上面に張り出して、前記伝送する信号の線路波長の１／４に相当する長さがこの凹部に重なるように延伸し、接地側導体が前記凹部の開口形状に合わせて除去して形成された線路基板と、
ブロック形状をなし、前記線路基板を上方から覆ってこの線路基板に載置され、その内部に独立な２つの導波管路が形成されるとともに、これら導波管路の開口部の一端が、前記線路基板を挟んで前記金属ブロックの凹部に対応する位置に設けられた導波管路内蔵蓋体とを備え、
前記導波管路内蔵蓋体は、樹脂製とするとともに、この導波管路内蔵蓋体に形成された前記導波管路の内壁面、及び前記金属ブロックの凹部の底面を含む内壁面を金属コートしたことを特徴とする半導体パッケージ。 A block shape having at least one plane is formed, and two concave portions dug into the cross-sectional opening shape of the waveguide are formed on either plane as the end portions of the waveguide. A metal block whose depth to the bottom surface of the recess is a distance corresponding to ¼ of the wavelength in the waveguide of the signal transmitted through the waveguide;
A metal plate mounted on a plane between two recesses formed in the metal block, the semiconductor device mounting region on the upper surface;
The metal block is placed on a plane on which two recesses are formed, surrounds the metal plate, closes the two recesses from above, and corresponds to each of the two recesses on the signal side. A transmission line composed of a conductor and a ground side conductor is formed, and one end of the transmission line is connected to the semiconductor device, and the other end is a portion corresponding to the recess, and the signal side conductor is on the upper surface of the recess. A line substrate formed by extending and extending so that a length corresponding to ¼ of the line wavelength of the signal to be transmitted overlaps the concave portion, and removing the ground-side conductor in accordance with the opening shape of the concave portion; ,
It forms a block shape, covers the line substrate from above and is placed on this line substrate, and two independent waveguide paths are formed therein, and one end of the opening of these waveguide paths is A waveguide path built-in lid provided at a position corresponding to the concave portion of the metal block across the line substrate,
The lid with a built-in waveguide is made of resin, and has an inner wall including the inner wall of the waveguide and the bottom of the recess of the metal block formed in the lid with a built-in waveguide. A semiconductor package characterized by metal coating.
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286841A (en) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency hybrid integrated circuit |
| JPH1065038A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | Package for millimeter wave device |
| JP2000244211A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Nec Corp | Waveguide connection package |
| JP2001267814A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-28 | Kyocera Corp | Wiring board and connection structure between wiring board and waveguide |
| JP2002280809A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Toshiba Corp | Integrated structure of high-frequency components and high-frequency transmission line conversion circuit |
| JP2003209411A (en) * | 2001-10-30 | 2003-07-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High frequency module and method of manufacturing high frequency module |
| JP2005318632A (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-10 | Thomson Licensing | Non-contact transition element between waveguide and microstrip feed line |
| JP2006507740A (en) * | 2002-11-22 | 2006-03-02 | ユナイテッド モノリシック セミコンダクターズ エスアーエス | Package electronic components for applications at millimeter frequencies |
| JP2006093589A (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Hollow resin packaging equipment |
| JP2006237967A (en) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Multilayer high frequency circuit |
| US20070229182A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Gaucher Brian P | Apparatus and methods for constructing and packaging waveguide to planar transmission line transitions for millimeter wave applications |
| JP2012069647A (en) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Electronic control device |
-
2013
- 2013-12-25 JP JP2013267761A patent/JP2015126025A/en active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286841A (en) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency hybrid integrated circuit |
| JPH1065038A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | Package for millimeter wave device |
| US5808519A (en) * | 1996-08-22 | 1998-09-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Hermetically sealed millimeter-wave device |
| JP2000244211A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Nec Corp | Waveguide connection package |
| JP2001267814A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-28 | Kyocera Corp | Wiring board and connection structure between wiring board and waveguide |
| JP2002280809A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Toshiba Corp | Integrated structure of high-frequency components and high-frequency transmission line conversion circuit |
| JP2003209411A (en) * | 2001-10-30 | 2003-07-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High frequency module and method of manufacturing high frequency module |
| JP2006507740A (en) * | 2002-11-22 | 2006-03-02 | ユナイテッド モノリシック セミコンダクターズ エスアーエス | Package electronic components for applications at millimeter frequencies |
| US20060097818A1 (en) * | 2002-11-22 | 2006-05-11 | United Monolithic Semiconductors Bab | Packaged electronic components for applications at millimetric frequencies |
| JP2005318632A (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-10 | Thomson Licensing | Non-contact transition element between waveguide and microstrip feed line |
| JP2006093589A (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Hollow resin packaging equipment |
| JP2006237967A (en) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Multilayer high frequency circuit |
| US20070229182A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Gaucher Brian P | Apparatus and methods for constructing and packaging waveguide to planar transmission line transitions for millimeter wave applications |
| JP2009531923A (en) * | 2006-03-31 | 2009-09-03 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Apparatus and method for constructing and packaging a waveguide-to-planar transmission line converter for millimeter wave applications |
| JP2012069647A (en) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Electronic control device |
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