JP2000040771A - High frequency package - Google Patents
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- JP2000040771A JP2000040771A JP10208862A JP20886298A JP2000040771A JP 2000040771 A JP2000040771 A JP 2000040771A JP 10208862 A JP10208862 A JP 10208862A JP 20886298 A JP20886298 A JP 20886298A JP 2000040771 A JP2000040771 A JP 2000040771A
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- H10W90/754—
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な高周波伝送特性を得ることができる高
周波パッケージを提供する。
【解決手段】 高周波用信号線2をマイクロストリップ
回路で構成することにより、高周波半導体素子6と高周
波信号線2との接続部でのモード不整合を防止する。さ
らに、制御用信号線3をコプレナ線路で構成することに
より、高周波用信号線2と制御用信号線3とのカップリ
ングを除去する。
(57) [Problem] To provide a high-frequency package capable of obtaining good high-frequency transmission characteristics. SOLUTION: By forming a high-frequency signal line 2 by a microstrip circuit, mode mismatch at a connection portion between a high-frequency semiconductor element 6 and a high-frequency signal line 2 is prevented. Further, by forming the control signal line 3 by a coplanar line, the coupling between the high-frequency signal line 2 and the control signal line 3 is eliminated.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高速または高周波
帯で動作する半導体装置を実装する高周波パッケージに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency package for mounting a semiconductor device operating in a high-speed or high-frequency band.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報伝達のパーソナル化、無線化
が進んでおり、無線に使用される電波はすでに周波数帯
が1〜30GHzであるマイクロ波の領域まで利用され
ている。さらに今後は周波数帯が30〜300GHzで
あるミリ波の領域の利用が検討され、30GHz以上で
動作する半導体素子も数多く出現している。このため、
高周波半導体素子を搭載する高周波用パッケージにおい
ても高周波用半導体素子が有する性能を最大限まで引き
出すことが求められている。2. Description of the Related Art In recent years, personalization and wireless communication of information have been advanced, and radio waves used for wireless communication have already been used up to a microwave region having a frequency band of 1 to 30 GHz. Further, utilization of a millimeter wave region having a frequency band of 30 to 300 GHz has been studied in the future, and many semiconductor devices operating at 30 GHz or higher have appeared. For this reason,
There is also a demand for a high-frequency package on which a high-frequency semiconductor element is mounted to maximize the performance of the high-frequency semiconductor element.
【0003】しかし、数10GHz以上の信号が伝搬す
る場合、これまでのパッケージでは考慮する必要がなか
った高周波用配線パターンと比較的低周波の信号が伝搬
する制御用配線パターンとが電磁界的な結合(カップリ
ング)を発生することで高周波信号線の伝送特性が劣化
したり、誤動作を引き起こしたりするという問題が発生
している。従来の高周波パッケージはこのような影響を
避けるために、高周波信号用配線パターンとバイアスま
たは制御用信号を供給する制御用配線パターンとの間隔
を大きくして配置したり、分離して配置することでカッ
プリングの発生を防止していたが、カップリングの発生
を完全に防止することは不可能であった。また近年にお
いてはパッケージの小型化も求められ、高周波信号用配
線パターンと制御用配線パターンとの間隔をこれまで以
上に大きくすることは困難である。そこで特開平4−3
36702号公報に開示されているように、高周波用配
線パターンをコプレナ線路で構成する高周波パッケージ
が提案されている。However, when a signal of several tens of GHz or more propagates, a high-frequency wiring pattern that need not be taken into consideration in a conventional package and a control wiring pattern through which a relatively low-frequency signal propagates have an electromagnetic field. The occurrence of coupling causes a problem in that the transmission characteristics of the high-frequency signal line are degraded or malfunctions occur. In order to avoid such an effect, the conventional high-frequency package is arranged by increasing the distance between the high-frequency signal wiring pattern and the control wiring pattern for supplying a bias or control signal, or by separating them. Although the occurrence of coupling was prevented, it was impossible to completely prevent the occurrence of coupling. In recent years, the size of the package has also been required to be reduced in size, and it is difficult to increase the distance between the high-frequency signal wiring pattern and the control wiring pattern more than ever. Therefore, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 36702, a high-frequency package in which a high-frequency wiring pattern is formed of a coplanar line has been proposed.
【0004】特開平4−336702号公報に開示され
る高周波パッケージによると、高周波信号用配線パター
ンをコプレナ線路で構成することにより、高周波信号用
配線パターンと制御配線パターンとがカップリングを発
生することを防止しようとしている。According to the high-frequency package disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-336702, the high-frequency signal wiring pattern is constituted by a coplanar line, so that the high-frequency signal wiring pattern and the control wiring pattern generate coupling. Trying to prevent.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高周波
信号用配線パターンをコプレナ線路で形成すると、接続
される高周波用半導体素子の高周波信号用パッドの両側
にグランド端子が存在しない場合、コプレナ線路で形成
した高周波信号線と高周波半導体素子における高周波信
号用パッドとの接続部分におけるモード不整合のため、
高周波用信号線の伝送特性が劣化するという問題があっ
た。However, when a high-frequency signal wiring pattern is formed by a coplanar line, if there is no ground terminal on both sides of a high-frequency signal pad of a high-frequency semiconductor element to be connected, the high-frequency signal wiring pattern is formed by a coplanar line. Due to mode mismatch at the connection between the high-frequency signal line and the high-frequency signal pad in the high-frequency semiconductor element,
There is a problem that the transmission characteristics of the high-frequency signal line deteriorate.
【0006】また、高周波用信号線の伝送特性が劣化を
防止するための対策として高周波半導体素子の高周波信
号用パッドの両側にグランドパッドを形成すると、半導
体素子自体のサイズが大きくなってしまうという問題が
あった。Further, if ground pads are formed on both sides of the high-frequency signal pad of the high-frequency semiconductor element as a measure for preventing the transmission characteristics of the high-frequency signal line from deteriorating, the size of the semiconductor element itself increases. was there.
【0007】そこで本発明の目的は、高周波伝送特性の
劣化を抑制する高周波パッケージを提供することにあ
る。また本発明の別の目的は、高周波半導体素子および
パッケージを小型化し、実装面積を小さくすることが可
能な高周波パッケージを提供することにある。An object of the present invention is to provide a high-frequency package that suppresses deterioration of high-frequency transmission characteristics. Another object of the present invention is to provide a high-frequency semiconductor device and a high-frequency package capable of reducing the mounting area by reducing the size of the package.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の高周波パッケージによると、高周波信号伝送用配線パ
ターンをマイクロストリップ線路で構成することにより
高周波部品と高周波信号伝送用配線との接続部でのモー
ド不整合の発生を防止している。さらに制御用配線パタ
ーンをコプレナ線路またはグランデッドコプレナ線路で
構成することにより高周波信号伝送用配線と制御用配線
とのカップリングを除去することで、高周波信号伝送用
配線から不要な高周波成分の発生を防止するのではな
く、不要な高周波成分が制御用配線に進入することを防
止している。したがって、高周波部品と高周波信号伝送
用配線との接続部分でモード不整合の発生を防止し、高
周波信号伝送用配線と制御用配線との不要なカップリン
グを除去することができるので、良好な伝送特性を持つ
高周波パッケージを得ることができる。According to the high-frequency package according to the first aspect of the present invention, the high-frequency signal transmission wiring pattern is formed of a microstrip line, thereby connecting the high-frequency component and the high-frequency signal transmission wiring. This prevents the occurrence of mode inconsistency. Furthermore, by forming the control wiring pattern as a coplanar line or a grounded coplanar line, the coupling between the high-frequency signal transmission wiring and the control wiring is eliminated, thereby generating unnecessary high-frequency components from the high-frequency signal transmission wiring. However, unnecessary high frequency components are prevented from entering the control wiring. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of mode mismatch at the connection portion between the high-frequency component and the high-frequency signal transmission wiring, and to eliminate unnecessary coupling between the high-frequency signal transmission wiring and the control wiring, thereby achieving good transmission. A high-frequency package having characteristics can be obtained.
【0009】本発明の請求項2に記載の高周波パッケー
ジによると、内部高周波信号伝送線路と外部高周波信号
伝送線路とを電気的にビアホールで接続し、内部制御信
号伝送線路と外部制御信号伝送線路とを電気的にビアホ
ールに接続することにより、高周波パッケージの高周波
部品を搭載する側の面と反対側の面に外部高周波信号伝
送線路と外部制御信号伝送線路を配置することができ
る。したがって、各信号伝送線路の実装側の端部と高周
波部品とが同一平面上に配置される場合、実装基板側の
加工なしに実装基板の表面と同一平面上に高周波パッケ
ージを実装することが可能となり、高周波パッケージの
実装を容易に行うことができる。また、高周波部品に封
止用のキャップを取り付ける場合、キャップが高周波パ
ッケージの配線に触れることがないので、キャップの取
り付けを容易に行うことができる。According to the high-frequency package according to the second aspect of the present invention, the internal high-frequency signal transmission line and the external high-frequency signal transmission line are electrically connected by via holes, and the internal control signal transmission line and the external control signal transmission line are connected to each other. Are electrically connected to the via holes, the external high-frequency signal transmission line and the external control signal transmission line can be arranged on the surface of the high-frequency package opposite to the surface on which the high-frequency components are mounted. Therefore, when the mounting end of each signal transmission line and the high-frequency component are arranged on the same plane, the high-frequency package can be mounted on the same plane as the surface of the mounting board without processing the mounting board. Thus, the high-frequency package can be easily mounted. Further, when a sealing cap is attached to the high-frequency component, the cap does not touch the wiring of the high-frequency package, so that the cap can be easily attached.
【0010】本発明の請求項3に記載の高周波パッケー
ジによると、金属製のリードを取り付けることで、高周
波パッケージを容易に実装基板へ取り付けることができ
る。本発明の請求項4に記載の高周波パッケージによる
と、半田ボール設置することで、高周波パッケージの実
装面積を減少させることができる。According to the high-frequency package according to the third aspect of the present invention, the high-frequency package can be easily attached to the mounting board by attaching the metal leads. According to the high frequency package of the present invention, the mounting area of the high frequency package can be reduced by installing the solder balls.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 (第1実施例)本発明の第1実施例による高周波パッケ
ージを図1および図2に示す。図1に示すように、パッ
ケージ基板としての誘電体基板1の中央に凹部が設けら
れ、半導体素子6などの高周波部品の装架部7を形成
し、この装架部7に半導体素子6が配置される。誘電体
基板1の表面上にグランド用パターン5と、所定の線路
幅を有する高周波用信号線2と、所定の線路幅およびグ
ランド用パターン5と所定の間隔を有する制御用信号線
3が形成されている。誘電体基板1の裏面には図2に示
すようにグランド用パターン5が形成されている。さら
に、表面と裏面のグランド用パターン5を電気的に接続
するためにビアホール8が形成されている。裏面のグラ
ンド用パターン5と高周波用信号線2により高周波信号
伝送線路としてマイクロストリップ線路を形成してい
る。さらに、表面および裏面のグランド用パターン5と
制御用信号線3により制御信号伝送線路としてコプレナ
線路を形成している。高周波用信号線2の半導体素子6
側の端は、半導体素子6の高周波信号用パッド9とワイ
ヤ4などで接続され、制御用信号線3の半導体素子6側
の端は、半導体素子6の制御信号用パッドとワイヤ4な
どで接続される。半導体素子6は、図示しない樹脂ある
いは金属製のキャップなどで封止される。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; (First Embodiment) FIGS. 1 and 2 show a high-frequency package according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a concave portion is provided in the center of a dielectric substrate 1 as a package substrate, and a mounting portion 7 for a high-frequency component such as a semiconductor device 6 is formed. Is done. On the surface of the dielectric substrate 1, a ground pattern 5, a high-frequency signal line 2 having a predetermined line width, and a control signal line 3 having a predetermined line width and a predetermined distance from the ground pattern 5 are formed. ing. A ground pattern 5 is formed on the back surface of the dielectric substrate 1 as shown in FIG. Further, a via hole 8 is formed to electrically connect the ground pattern 5 on the front surface and the back surface. A microstrip line is formed as a high-frequency signal transmission line by the ground pattern 5 and the high-frequency signal line 2 on the back surface. Further, a coplanar line is formed as a control signal transmission line by the ground pattern 5 and the control signal line 3 on the front and rear surfaces. Semiconductor element 6 of high-frequency signal line 2
Is connected to the high-frequency signal pad 9 of the semiconductor element 6 by a wire 4 and the like, and the control signal line 3 is connected to the control signal pad of the semiconductor element 6 by a wire 4 and the like. Is done. The semiconductor element 6 is sealed with a resin or metal cap (not shown).
【0012】第1実施例の高周波パッケージの高周波用
信号線2を形成しているマイクロストリップ線路におい
ては、ワイヤ4などの接続部における高周波的なモード
不整合の発生を防止するため、線路幅を100〜200
μm、線路高を10〜15μm、誘電体基板1の基板の
厚さを250μmとすることで、高周波伝送特性の劣化
を抑制している。In the microstrip line forming the high-frequency signal line 2 of the high-frequency package according to the first embodiment, the line width is reduced in order to prevent occurrence of high-frequency mode mismatch at a connection portion such as the wire 4. 100-200
The deterioration of the high-frequency transmission characteristics is suppressed by setting the line height to 10 to 15 μm and the thickness of the dielectric substrate 1 to 250 μm.
【0013】また、上述のように線路幅を小さくする
と、高周波信号線2としてのマイクロストリップ線路を
構成している接地導体を中心導体に近接させる必要があ
る。このため、第1実施例においては、誘電体基板1と
接地導体とを積層し、誘電体基板1の中間に接地導体を
挟みこむように配置することで、接地導体と中心導体と
を近接させ、インピーダンス特性を維持している。さら
に、誘電体基板1の中間に接地導体を配置することで、
高周波パッケージ自体の強度を向上させることができ
る。Further, when the line width is reduced as described above, it is necessary to bring the ground conductor constituting the microstrip line as the high-frequency signal line 2 close to the center conductor. For this reason, in the first embodiment, the dielectric substrate 1 and the ground conductor are laminated, and the ground conductor is sandwiched between the dielectric substrates 1 so that the ground conductor and the center conductor are brought close to each other. Maintains impedance characteristics. Further, by disposing a ground conductor in the middle of the dielectric substrate 1,
The strength of the high-frequency package itself can be improved.
【0014】図1に示す第1実施例の高周波パッケージ
の比較例として従来の高周波パッケージを図11に示
す。図11では図1に示す第1実施例と実質的に同一構
成部分には同一符号を付す。従来の高周波パッケージは
高周波用信号線2をコプレナ線路で構成することによ
り、高周波信号線2と制御用信号線とがカップリングを
発生することを防止している。FIG. 11 shows a conventional high-frequency package as a comparative example of the high-frequency package of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 11, the same components as those in the first embodiment shown in FIG. In the conventional high-frequency package, by forming the high-frequency signal line 2 by a coplanar line, the occurrence of coupling between the high-frequency signal line 2 and the control signal line is prevented.
【0015】次に、従来の高周波パッケージにおける高
周波信号線の伝送特性と、第1実施例の高周波パッケー
ジにおける高周波用信号線の伝送特性を図10に示す。
両高周波パッケージともに誘電体基板2はアルミナと
し、高周波用信号線2、制御用信号線3、グランド用パ
ターン5およびビアホール8はタングステンで形成し、
表裏面の配線およびグランド用パターンには金メッキを
施した。図10から明らかなように、従来の高周波パッ
ケージは43GHz付近でモード不整合による伝送特性
の劣化が見られるが、本発明による第1実施例ではこの
伝送特性の劣化が43GHz以上でも見られず、図示し
ていないが50GHzまで良好な伝送特性を得ることが
できた。FIG. 10 shows the transmission characteristics of the high-frequency signal line in the conventional high-frequency package and the transmission characteristics of the high-frequency signal line in the high-frequency package of the first embodiment.
In both high-frequency packages, the dielectric substrate 2 is made of alumina, and the high-frequency signal line 2, the control signal line 3, the ground pattern 5, and the via hole 8 are made of tungsten.
Gold plating was applied to the wiring and ground pattern on the front and back surfaces. As is clear from FIG. 10, the conventional high-frequency package shows degradation in transmission characteristics due to mode mismatch around 43 GHz. However, in the first embodiment according to the present invention, this degradation in transmission characteristics is not seen even at 43 GHz or higher. Although not shown, good transmission characteristics could be obtained up to 50 GHz.
【0016】(第2実施例)本発明の第2の実施例によ
る高周波パッケージを図3、図4および図5に示す。第
1実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
図3に示すように、誘導体基板1の表面上にグランド用
パターン5と、所定の線路幅を有する内側高周波用信号
線11と、所定の線路幅およびグランド用パターン5と
所定の間隔を有する内側制御用信号線12が形成されて
いる。また、図4に示すように、誘電体基板の裏面上に
はグランド用パターン5と、所定の間隔を有する内側制
御用信号線12が形成されている。(Second Embodiment) FIGS. 3, 4 and 5 show a high-frequency package according to a second embodiment of the present invention. Components substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
As shown in FIG. 3, on the surface of the dielectric substrate 1, a ground pattern 5, an inner high-frequency signal line 11 having a predetermined line width, and an inner line having a predetermined line width and a predetermined distance from the ground pattern 5 are provided. A control signal line 12 is formed. As shown in FIG. 4, a ground pattern 5 and an inner control signal line 12 having a predetermined interval are formed on the back surface of the dielectric substrate.
【0017】さらに図5に示すように、内側高周波用信
号線11と外側高周波用信号線13、内側制御用信号線
12と外側制御用信号線14、表面と裏面のグランド用
パターン5は、それぞれビアホール8により電気的に接
続されている。半導体素子6は封止用キャップ15によ
り封止されている。表面の内側高周波用信号線11と裏
面のグランド用パターン5および裏面の外側高周波用信
号線13と表面のグランド用パターン5がそれぞれ高周
波信号伝送線路としてマイクロストリップ線路を形成
し、表面および裏面のグランド用パターン5と内側制御
用信号線12および表面および裏面のグランド用パター
ン5と外側制御用信号線14により制御信号伝送線路と
してコプレナ線路を形成している。Further, as shown in FIG. 5, the inner high-frequency signal line 11 and the outer high-frequency signal line 13, the inner control signal line 12 and the outer control signal line 14, and the front and back ground patterns 5 are respectively formed. They are electrically connected by via holes 8. The semiconductor element 6 is sealed by a sealing cap 15. The inner high-frequency signal line 11 on the front surface and the ground pattern 5 on the rear surface and the outer high-frequency signal line 13 on the rear surface and the ground pattern 5 on the front surface form a microstrip line as a high-frequency signal transmission line, respectively. A coplanar line is formed as a control signal transmission line by the control pattern 5 and the inner control signal line 12, the ground pattern 5 on the front and back surfaces, and the outer control signal line 14.
【0018】第2実施例の高周波パッケージの高周波用
信号線を形成しているマイクロストリップ線路において
も、第1実施例と同様にワイヤ4などの接続部における
高周波的なモード不整合の発生を防止するため、線路幅
を100〜200μm、線路高を10〜15μm、誘電
体基板1の基板の厚さを250μmとすることで、高周
波伝送特性の劣化を抑制している。In the microstrip line forming the high-frequency signal line of the high-frequency package of the second embodiment, the occurrence of high-frequency mode mismatch at the connection portion such as the wire 4 is prevented as in the first embodiment. Therefore, the deterioration of the high-frequency transmission characteristics is suppressed by setting the line width to 100 to 200 μm, the line height to 10 to 15 μm, and the thickness of the dielectric substrate 1 to 250 μm.
【0019】また、第2実施例においても第1実施例と
同様に、誘電体基板1と接地導体とを積層し、誘電体基
板1の中間に接地導体を挟みこむように配置すること
で、接地導体と中心導体とを近接させ、インピーダンス
特性を維持している。さらに、誘電体基板1の中間に接
地導体を配置することで、高周波パッケージ自体の強度
を向上させている。Also, in the second embodiment, as in the first embodiment, the dielectric substrate 1 and the ground conductor are laminated, and the ground conductor is disposed in the middle of the dielectric substrate 1 so as to sandwich the ground conductor. The conductor and the center conductor are brought close to each other to maintain impedance characteristics. Further, by disposing a ground conductor in the middle of the dielectric substrate 1, the strength of the high-frequency package itself is improved.
【0020】次に、上記の構成の高周波パッケージにお
ける動作について図3〜図5を用いて説明する。外側高
周波用信号線13に入力された高周波信号はビアホール
8を通して内側高周波用信号線11にマイクロストリッ
プ伝搬モードとして伝送される。さらにこの高周波信号
はワイヤ4を介して例えばGaAsやSiなどの半導体
素子6の高周波信号用パッド9に伝送され、半導体素子
6が外部からの高周波信号を受ける。このとき、マイク
ロストリップ伝搬モードで伝送された高周波信号は半導
体素子6と内側高周波用信号線11の接続部においてモ
ード不整合を起こすことなく伝搬される。Next, the operation of the high-frequency package having the above configuration will be described with reference to FIGS. The high-frequency signal input to the outer high-frequency signal line 13 is transmitted to the inner high-frequency signal line 11 through the via hole 8 as a microstrip propagation mode. Further, this high-frequency signal is transmitted to the high-frequency signal pad 9 of the semiconductor element 6 such as GaAs or Si via the wire 4, and the semiconductor element 6 receives an external high-frequency signal. At this time, the high-frequency signal transmitted in the microstrip propagation mode is propagated without causing mode mismatch at the connection between the semiconductor element 6 and the inner high-frequency signal line 11.
【0021】(第3実施例)本発明の第3の実施例によ
る高周波パッケージを図6および図7に示す。第2実施
例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。第3実
施例においては、外側高周波用信号線13と外側制御用
信号線14の端部に、実装用の金属リードとしての外部
リード16を設けており、実装基板への搭載が容易にな
る。(Third Embodiment) FIGS. 6 and 7 show a high-frequency package according to a third embodiment of the present invention. Components substantially the same as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals. In the third embodiment, external leads 16 as metal leads for mounting are provided at the ends of the outer high-frequency signal line 13 and the outer control signal line 14, thereby facilitating mounting on a mounting board.
【0022】(第4実施例)本発明の第4の実施例によ
る高周波パッケージを図8および図9に示す。第2実施
例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。第4実
施例においては、外側高周波用信号線13と外側制御用
信号線14の端部に実装用の金属ボールとしての半田ボ
ールを設けており、高周波パッケージの実装面積を減少
させることができる。(Fourth Embodiment) FIGS. 8 and 9 show a high-frequency package according to a fourth embodiment of the present invention. Components substantially the same as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals. In the fourth embodiment, solder balls as metal balls for mounting are provided at the ends of the outer high-frequency signal line 13 and the outer control signal line 14, so that the mounting area of the high-frequency package can be reduced.
【0023】なお、上記の複数の実施例では誘電体基板
の一辺につき1本の高周波用信号線を有する場合につい
て述べたが、多端子半導体素子に対応させて2対以上の
高周波用信号線を配置する構造としても同様の効果を得
ることができる。Although a plurality of high-frequency signal lines are provided for each side of the dielectric substrate in the above embodiments, two or more pairs of high-frequency signal lines are provided corresponding to the multi-terminal semiconductor element. The same effect can be obtained as the arrangement structure.
【0024】また、上記の複数の実施例では制御用信号
線を一辺につき3対としたが、本発明はこれに限定した
ものではない。また、上記の複数の実施例では誘電体基
板の表面および裏面のグランド用パターンを電気的に接
続するためにビアホールを用いているが、スルーホール
を用いて接続しても同様の効果を得ることができる。ま
た、上記の複数の実施例では誘電体基板にアルミナを使
用したが、誘電体基板として他のセラミック材料あるい
は樹脂系材料を用いても同様の効果を得ることができ、
配線やビアホール、スルーホール、グランド用パターン
はタングステンに限らずCu、Au、Ag、Alなどの
金属およびその他の導電性物質でも同様の効果を得るこ
とができる。さらに、上記の複数の実施例では半導体素
子と高周波パッケージをワイヤによって接続している
が、これを半田バンプによって接続してもよく、ワイヤ
による接続に限ったものではない。In the above embodiments, three pairs of control signal lines are provided for each side, but the present invention is not limited to this. Further, in the above embodiments, the via holes are used to electrically connect the ground pattern on the front surface and the back surface of the dielectric substrate. However, the same effect can be obtained by connecting using the through holes. Can be. In addition, although alumina was used for the dielectric substrate in the above embodiments, the same effect can be obtained by using another ceramic material or resin-based material as the dielectric substrate,
The wiring, via holes, through holes, and ground patterns are not limited to tungsten, and similar effects can be obtained with metals such as Cu, Au, Ag, and Al and other conductive materials. Further, in the above-described embodiments, the semiconductor element and the high-frequency package are connected by wires, but they may be connected by solder bumps, and the connection is not limited to wires.
【0025】以上説明したように本発明の高周波パッケ
ージによると、高周波用信号線をマイクロストリップ線
路で構成することにより、高周波パッケージと半導体素
子との接続部でのモード不整合を起こすことなく良好な
伝送特性を得ることができる。さらに、制御用信号線を
コプレナ線路で構成することにより、高周波信号線との
不要な電磁界的な結合を防止することができる。したが
って、全体として良好な高周波装置を得ることができ
る。As described above, according to the high-frequency package of the present invention, since the high-frequency signal line is constituted by the microstrip line, a good mode mismatch does not occur at the connection between the high-frequency package and the semiconductor element. Transmission characteristics can be obtained. Further, by configuring the control signal line with a coplanar line, unnecessary electromagnetic coupling with the high-frequency signal line can be prevented. Therefore, a good high-frequency device can be obtained as a whole.
【0026】また、本発明の形態を取ることにより、半
導体素子側の信号用パッドの両側にグランド用パッドを
形成する必要がなくなるため、半導体素子自体が小型化
することが可能であり、さらに小型化した半導体素子を
含めた高周波パッケージ全体を小型化することが可能と
なる。Further, by adopting the form of the present invention, it is not necessary to form ground pads on both sides of the signal pad on the semiconductor element side, so that the semiconductor element itself can be downsized, and further downsized. The whole high-frequency package including the miniaturized semiconductor element can be reduced in size.
【図1】本発明の第1実施例による高周波パッケージの
構成を模式的に示した平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a high-frequency package according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例による高周波パッケージの
構成を模式的に示した底面図である。FIG. 2 is a bottom view schematically showing the configuration of the high-frequency package according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2実施例による高周波パッケージの
構成を模式的に示した平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a configuration of a high-frequency package according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2実施例による高周波パッケージの
構成を模式的に示した底面図である。FIG. 4 is a bottom view schematically showing a configuration of a high-frequency package according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2実施例による高周波パッケージを
図3のV−V線で切断した断面図である。FIG. 5 is a sectional view of the high-frequency package according to the second embodiment of the present invention, taken along line VV of FIG. 3;
【図6】本発明の第3実施例による高周波パッケージの
構成を模式的に示した底面図である。FIG. 6 is a bottom view schematically showing a configuration of a high-frequency package according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施例による高周波パッケージを
図6のVII−VII線で切断した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a high-frequency package according to a third embodiment of the present invention, taken along line VII-VII of FIG.
【図8】本発明の第4実施例による高周波パッケージの
構成を模式的に示した底面図である。FIG. 8 is a bottom view schematically showing a configuration of a high-frequency package according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第4実施例による高周波パッケージを
図8のIX−IX線で切断した断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a high-frequency package according to a fourth embodiment of the present invention, taken along line IX-IX of FIG.
【図10】従来の高周波パッケージと本発明の実施例に
よる高周波パッケージによる高周波用信号線の伝送特性
を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing transmission characteristics of a high-frequency signal line between a conventional high-frequency package and a high-frequency package according to an embodiment of the present invention.
【図11】従来の高周波パッケージの構成を模式的に示
した平面図である。FIG. 11 is a plan view schematically showing a configuration of a conventional high-frequency package.
1 誘電体基板(パッケージ基板) 2 高周波用信号線(高周波信号伝送用配線パター
ン) 3 制御用信号線(制御用配線パターン) 4 ワイヤ 5 グランド用パターン 6 半導体素子(高周波部品) 7 装架部 8 ビアホール 9 高周波信号用パッド 10 制御信号用パッド 11 内側高周波用信号線(内部高周波用信号線) 12 内側制御用信号線(内部制御用信号線) 13 外側高周波用信号線(外部高周波用信号線) 14 外側制御用信号線(外部制御用信号線) 15 封止用キャップ 16 外部リード(金属リード) 17 半田ボール(金属ボール)REFERENCE SIGNS LIST 1 dielectric substrate (package substrate) 2 high-frequency signal line (high-frequency signal transmission wiring pattern) 3 control signal line (control wiring pattern) 4 wire 5 ground pattern 6 semiconductor element (high-frequency component) 7 mounting part 8 Via hole 9 High-frequency signal pad 10 Control signal pad 11 Inner high-frequency signal line (internal high-frequency signal line) 12 Inner control signal line (internal control signal line) 13 Outer high-frequency signal line (external high-frequency signal line) 14 outside control signal line (external control signal line) 15 sealing cap 16 external lead (metal lead) 17 solder ball (metal ball)
Claims (4)
と、前記高周波部品に入力あるいは前記高周波部品から
出力される高周波信号を伝送する高周波信号伝送用配線
パターンと、前記高周波部品にバイアスまたは制御信号
を供給するための低周波信号を伝送する制御用配線パタ
ーンとを備え、前記高周波信号伝送用配線パターンはマ
イクロストリップ線路で構成され、前記制御用配線パタ
ーンはコプレナ線路またはグランデッドコプレナ線路で
構成されていることを特徴とする高周波パッケージ。1. A high-frequency component is disposed on a package substrate, a high-frequency signal transmission wiring pattern for transmitting a high-frequency signal input to or output from the high-frequency component, and a bias or control signal applied to the high-frequency component. A control wiring pattern for transmitting a low-frequency signal for supplying, the high-frequency signal transmission wiring pattern is configured by a microstrip line, and the control wiring pattern is configured by a coplanar line or a grounded coplanar line. A high frequency package characterized by the following.
と、前記パッケージ基板の前記高周波部品を配置するキ
ャビティ側に形成される内部高周波信号伝送線路、およ
び外部実装側に形成される外部高周波信号伝送線路を有
し、前記高周波部品に入力あるいは前記高周波部品から
出力される高周波信号を伝送する高周波信号伝送用配線
パターンと、前記キャビティ側に形成される内部制御信
号伝送線路、および前記外部実装側に形成される外部制
御信号伝送線路を有し、前記高周波部品にバイアスまた
は制御信号を供給するための低周波信号を伝送する制御
用配線パターンとを備え、前記高周波信号伝送用配線パ
ターンはマイクロストリップ線路で構成され、前記制御
用配線パターンはコプレナ線路またはグランデッドコプ
レナ線路で構成され、前記内部高周波信号伝送線路と前
記外部高周波信号伝送線路とはビアホールで電気的に接
続され、前記内部制御信号伝送線路と前記外部制御信号
伝送線路とはビアホールで電気的に接続されていること
を特徴とする高周波パッケージ。2. A package substrate on which a high-frequency component is disposed, an internal high-frequency signal transmission line formed on a cavity side of the package substrate on which the high-frequency component is disposed, and an external high-frequency signal transmission line formed on an external mounting side A high-frequency signal transmission wiring pattern for transmitting a high-frequency signal input to or output from the high-frequency component, an internal control signal transmission line formed on the cavity side, and formed on the external mounting side A control wiring pattern for transmitting a low-frequency signal for supplying a bias or control signal to the high-frequency component, and the high-frequency signal transmission wiring pattern is a microstrip line. Wherein the control wiring pattern is a coplanar line or a grounded coplanar line. The internal high-frequency signal transmission line and the external high-frequency signal transmission line are electrically connected by a via hole, and the internal control signal transmission line and the external control signal transmission line are electrically connected by a via hole. Features high frequency package.
前記外部制御信号伝送線路の端部との両方に金属リード
を備えることを特徴とする請求項2に記載の高周波パッ
ケージ。3. An end of the external high-frequency signal transmission line,
The high-frequency package according to claim 2, wherein metal leads are provided at both ends of the external control signal transmission line.
前記外部制御信号伝送線路の端部との両方に金属ボール
を備えることを特徴とする請求項2に記載の高周波パッ
ケージ。4. An end of the external high-frequency signal transmission line,
The high-frequency package according to claim 2, wherein metal balls are provided at both ends of the external control signal transmission line.
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| JP20886298A JP3776598B2 (en) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | High frequency package |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001352000A (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | New Japan Radio Co Ltd | High frequency semiconductor device using interposer |
| WO2009058973A3 (en) * | 2007-11-01 | 2010-07-01 | Texas Instruments Incorporated | Bga package with traces for plating pads under the chip |
-
1998
- 1998-07-24 JP JP20886298A patent/JP3776598B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009058973A3 (en) * | 2007-11-01 | 2010-07-01 | Texas Instruments Incorporated | Bga package with traces for plating pads under the chip |
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