JP2010117219A - High-frequency characteristics evaluation jig and method for manufacturing semiconductor - Google Patents
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Abstract
【課題】高周波特性に影響することのないように半導体装置を押さえて位置決めを行い、高周波特性を測定する際の測定精度を向上することができる高周波特性評価治具を提供する。
【解決手段】高周波基板30を載せる治具台座12と、高周波基板30に配置される第1ブロックユニット33と、半導体装置100のリード102を高周波基板30の伝送線路21,22に接触させる際に半導体装置のパッケージ101をはめ込んで高周波基板30の表面に平行な面内方向に位置合わせする位置決め穴部60を有するパッケージガイド32と、パッケージガイド32上にて第1ブロックユニット33とともにパッケージガイド32を挟み込んで治具台座12に固定する第2ブロックユニット31と、第1ブロックユニット33の開口部から高周波基板の表面に平行な面内方向に対して垂直方向に進入してパッケージ101を押すパッケージ押さえ部材150を備える。
【選択図】図5A high-frequency characteristic evaluation jig capable of improving the measurement accuracy when measuring a high-frequency characteristic by holding a semiconductor device and positioning it without affecting the high-frequency characteristic is provided.
A jig base 12 on which a high-frequency substrate 30 is placed, a first block unit 33 disposed on the high-frequency substrate 30, and a lead 102 of a semiconductor device 100 are brought into contact with transmission lines 21 and 22 of the high-frequency substrate 30. A package guide 32 having a positioning hole 60 for fitting the package 101 of the semiconductor device and aligning in the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate 30, and the package guide 32 together with the first block unit 33 on the package guide 32. A second block unit 31 that is sandwiched and fixed to the jig base 12 and a package retainer that pushes the package 101 by entering from the opening of the first block unit 33 in a direction perpendicular to the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. A member 150 is provided.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、高周波特性評価治具および半導体装置の製造方法に関し、特に例えば低雑音用トランジスタのような半導体装置の高周波特性を広帯域にわたって評価する高周波特性評価治具および半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a high-frequency characteristic evaluation jig and a semiconductor device manufacturing method, and more particularly to a high-frequency characteristic evaluation jig and a semiconductor device manufacturing method for evaluating high-frequency characteristics of a semiconductor device such as a low noise transistor over a wide band.
一般に、半導体装置の一例である樹脂モールドパッケージの電子部品、例えば低雑音用のトランジスタについて高周波特性を評価する場合には、図13に示す評価系の高周波特性評価治具200が用いられている。
In general, when evaluating high frequency characteristics of an electronic component of a resin mold package as an example of a semiconductor device, for example, a low noise transistor, an evaluation type high frequency
例えばSi系トランジスタやSiGe系トランジスタの高周波特性を評価する場合には、単体のトランジスタには整合回路が接続されていないので発振し易い。このため、単体のトランジスタは、高周波特性評価治具を用いて高周波特性を評価するようにしている。しかも、広い帯域の各種のトランジスタは、1つの高周波特性評価治具を用いて高周波特性を評価できるようにすることが、コストダウンと作業効率の点から望ましい。 For example, when evaluating the high-frequency characteristics of a Si-based transistor or a SiGe-based transistor, the matching circuit is not connected to a single transistor, and oscillation is likely to occur. For this reason, a single transistor is evaluated for high frequency characteristics using a high frequency characteristic evaluation jig. Moreover, it is desirable from the viewpoints of cost reduction and work efficiency that various high-frequency transistors can be evaluated for high-frequency characteristics using one high-frequency characteristic evaluation jig.
図13に示す高周波特性評価治具200は、トランジスタ210のパッケージを載せる治具台座201と、2つの50オーム伝送線路202と、2つの高周波コネクタ203で構成されている。トランジスタ210は、治具台座201上の高周波基板に載せるようになっている。2つの高周波コネクタ203は、それぞれバイアスTに接続されており、一方のバイアスTは測定器の高周波入力側に接続され、他方のバイアスTは測定器の高周波出力側に接続されている。
A high frequency
図14と図15は、従来の高周波特性評価治具200の形状を示している。高周波特性評価治具200の高周波基板220上には、複数のタブ205を有している。トランジスタ210のモールドパッケージの角部は、これらのタブ205により固定することで、X軸方向とこのX軸方向と直交するY軸方向に位置決めするようになっている。
14 and 15 show the shape of a conventional high-frequency
しかも、トランジスタ210の各リード206は、それぞれリード押さえ207によりZ軸方向(X軸方向とY軸方向に直交する)に沿って直接押されることにより、高周波基板220上の50オーム伝送線路202に対して電気的に接触して固定される。
In addition, each
このようにトランジスタ210のモールドパッケージが高周波基板220側に固定されている状態では、トランジスタ210のモールドパッケージの周辺は、金属部材により囲まれておらず高周波的に開放状態になっており、高周波特性評価治具200の50オーム伝送線路202上を伝搬している高周波が空中に放射されてしまう構造になっている。
また、図16に示すように、高周波コネクタ202の中心導体212が、高周波特性評価治具の同軸―50オーム伝送線路変換部211を介して、高周波基板220の50オーム伝送線路225に電気的に接続されている。治具台座250は、部材251と部材252により構成されている。同軸―50オーム伝送線路変換部211は、部材251に形成された貫通穴227を有し、貫通穴227内には外径2.2mmのテフロン(登録商標)製の絶縁体213が配置されている。この絶縁体213は外径が0.65mmの中心導体212を保持している。高周波基板220としては板厚が厚く高価なアルミナセラミック基板を使用している。
Thus, in a state where the mold package of the
In addition, as shown in FIG. 16, the
また、この種の評価治具の例としては、IC(集積回路)チップの電気特性の評価を行うためのIC評価治具が特許文献1に開示されている。このIC評価治具は、ICチップを搭載する台座と、ICチップのICリード線と伝送線路の先端部とを電気的接触させるための押圧部を有している。
しかし、図14と図15に示すパッケージ210の固定構造では、パッケージ210の周辺が開放状態になっており、半導体装置の高周波特性を評価する周波数が6GHzを超えるあたりから高周波特性に対して影響が顕著になり測定精度が悪化してしまう。さらに、不要電波の発生や高周波入出力間のアイソレーションが劣化してしまい、共振現象や発振が発生する。また、トランジスタ210のリード206は、リード押さえ207により直接押されて高周波基板220上の50オーム伝送線路202に対して電気的に接触するように固定されるので、特性インピーダンスが変わってしまう。
However, in the
また、図16に示す同軸―50オーム伝送線路変換部211の構造では、これにより、絶縁体213の外径が2.2mmとなるために、カットオフが十分確保できなくなり、不要電波が発生し、挿入損失の増加、反射特性の劣化、通過特性のリップルが発生する等の問題があった。このようなことから6GHz以上の高周波帯域を評価するための高周波特性評価治具を作成するには、構造的な配慮をする必要がある。
Further, in the structure of the coaxial-50 ohm
上述したように、例えば広帯域(100MHz〜12GHz)にわたって低雑音トランジスタのような半導体装置を製造する際に高周波特性を評価する場合には、従来の高周波特性評価治具では、挿入損失の増加、反射特性の劣化、通過特性のリップルが発生し、不要電波の発生や高周波入出力間のアイソレーションが劣化してしまい、共振現象や発振が発生するおそれがあり、測定精度が確保できない。 As described above, when a high frequency characteristic is evaluated when manufacturing a semiconductor device such as a low noise transistor over a wide band (100 MHz to 12 GHz), for example, the conventional high frequency characteristic evaluation jig uses an increase in insertion loss and reflection. As a result, deterioration of characteristics and ripple of pass characteristics occur, generation of unnecessary radio waves and isolation between high-frequency input and output may deteriorate, and a resonance phenomenon and oscillation may occur, and measurement accuracy cannot be ensured.
また、上記特許文献1に開示されたIC評価治具においては、ICチップの周辺が開放状態になっており、高周波特性に対して影響が顕著になり測定精度が悪化してしまう。不要電波の発生や高周波入出力間のアイソレーションが劣化してしまい、共振現象や発振が発生する。また、コネクタが台座内の伝送線路に接続されているが、この接続構造については何ら示唆がされていない。
Further, in the IC evaluation jig disclosed in
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、高周波特性に影響することのないように半導体装置を押さえて位置決めを行い、高周波特性を測定する際の測定精度を向上することができる高周波特性評価治具および半導体装置の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to measure the high frequency characteristics by measuring the high frequency characteristics by holding the semiconductor device so as not to affect the high frequency characteristics. It is to provide a method for manufacturing a semiconductor device and a high-frequency characteristic evaluation jig capable of improving the above.
本発明の高周波特性評価治具は、伝送線路を有する高周波基板を搭載する治具台座と、前記高周波基板上に配置される金属製の第1ブロックユニットと、前記第1ブロックユニット上に配置されて、前記半導体装置のパッケージをはめ込んで前記高周波基板の表面に平行な面内方向に位置合わせして前記半導体装置のリードを前記高周波基板の前記伝送線路に接触させる位置決め穴部を有するパッケージガイドと、前記パッケージガイド上に配置されて、前記第1ブロックユニットとともに前記パッケージガイドを挟み込んで前記治具台座に対して固定する金属製の第2ブロックユニットと、前記第2ブロックユニットが形成している開口部から、前記高周波基板の表面に平行な前記面内方向に対して垂直方向に進入して前記半導体装置の前記パッケージを前記高周波基板側に押すパッケージ押さえ部材と、を備えることを特徴とする。 The high-frequency characteristic evaluation jig of the present invention is arranged on a jig base on which a high-frequency substrate having a transmission line is mounted, a metal first block unit disposed on the high-frequency substrate, and the first block unit. A package guide having a positioning hole for fitting the package of the semiconductor device and aligning the lead of the semiconductor device with the transmission line of the high-frequency substrate by aligning in the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. The second block unit is formed on the package guide, and the second block unit is made of metal and sandwiches the package guide together with the first block unit and fixes the package guide to the jig base. From the opening, enter in a direction perpendicular to the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate and enter the front of the semiconductor device. Characterized in that it comprises a package pressing member pushes the package to the high frequency substrate side.
本発明の半導体装置の製造方法は、リードに半導体素子を電気的に接続して封止樹脂で封止して半導体装置を作成する半導体装置の作成工程と、治具台座に配置された伝送線路を有する高周波基板上に金属製の第1ブロックユニットを配置し、前記半導体装置のパッケージをはめ込んで前記高周波基板の表面に平行な面内方向に位置合わせして前記半導体装置のリードを前記高周波基板の前記伝送線路に接触させる位置決め穴部を有するパッケージガイドを前記第1ブロックユニット上に配置して、金属製の第2ブロックユニットを前記パッケージガイド上に配置して前記第1ブロックユニットとともに前記パッケージガイドを挟み込んで前記治具台座に対して固定し、前記第2ブロックユニットが形成している開口部から、パッケージ押さえ部材を前記高周波基板の表面に平行な前記面内方向に対して垂直方向に進入して前記半導体装置の前記パッケージを前記高周波基板側に押して、前記半導体装置の高周波特性を測定する半導体装置の測定工程と、前記半導体装置の測定した高周波特性の結果を評価する半導体装置の評価工程と、を含むことを特徴とする。 The manufacturing method of a semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor device creation process for creating a semiconductor device by electrically connecting a semiconductor element to a lead and sealing with a sealing resin, and a transmission line arranged on a jig base A first block unit made of metal is disposed on a high-frequency substrate including: a package of the semiconductor device is fitted, and the lead of the semiconductor device is aligned in an in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. A package guide having a positioning hole to be brought into contact with the transmission line is disposed on the first block unit, and a second block unit made of metal is disposed on the package guide together with the first block unit. The guide is sandwiched and fixed to the jig base, and the package is pushed from the opening formed by the second block unit. Measurement of a semiconductor device that measures a high frequency characteristic of the semiconductor device by entering a member in a direction perpendicular to the in-plane direction parallel to the surface of the high frequency substrate and pushing the package of the semiconductor device to the high frequency substrate side And a semiconductor device evaluation step for evaluating a result of the measured high frequency characteristics of the semiconductor device.
本発明によれば、高周波特性に影響することのないように半導体装置を押さえて位置決めを行い、高周波特性を測定する際の測定精度を向上することができる高周波特性評価治具および半導体装置の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, manufacture of the high frequency characteristic evaluation jig | tool and semiconductor device which can improve the measurement precision at the time of measuring a high frequency characteristic by pressing and positioning a semiconductor device so that a high frequency characteristic is not affected A method can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の高周波特性評価治具の好ましい実施形態を備える評価系を示している。 FIG. 1 shows an evaluation system provided with a preferred embodiment of the high-frequency characteristic evaluation jig of the present invention.
図1に示す評価系は、高周波特性評価治具10と、2つのバイアスTと、測定器11を備える。測定器11は、雑音発生部11Bと雑音指数メータ11Cを有する。
The evaluation system shown in FIG. 1 includes a high-frequency
図1に示す高周波特性評価治具10は、治具台座12と、50オーム伝送線路21,22と、高周波コネクタ25,26で構成されている。トランジスタ100のパッケージは、治具台座12上の高周波基板に載せるようになっている。
A high frequency
50オーム伝送線路21,22は、それぞれトランジスタ100のベース端子とコレクタ端子に電気的に接続できるようになっている。50オーム伝送線路21,22は、それぞれ高周波コネクタ25,26に対して電気的に接続されている。高周波コネクタ25,26は、それぞれ一方と他方のバイアスTに接続されており、一方のバイアスTは測定器11の高周波入力側の雑音発生部11Bに電気的に接続され、他方のバイアスTは測定器11の高周波出力側の雑音指数メータ11Cに電気的に接続されている。一方と他方のバイアスTは、それぞれ高周波コネクタ25,26にバイアス電圧Vbe、Vceを供給する。
The 50
図2は、図1に示す高周波特性評価治具10の構造例を示す斜視図である。図3は、図2に示す高周波特性評価治具10から上側ブロックユニットの2つの上側ユニット31,31を取り外した状態を示す斜視図である。図4は、図2に示す高周波特性評価治具10から上側ブロック31B、31Cとパッケージガイド32と下側ブロック33B、33Cを取り外して高周波基板を露出させた状態を示す平面図である。図5は、図2に示す高周波特性評価治具10のX−X線における構造を示す図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a structural example of the high-frequency
まず、図2と図3を参照すると、高周波特性評価治具10は、治具台座12、高周波コネクタ25,26、高周波基板30、上側ブロックユニット31、パッケージガイド32、下側ブロックユニット33を有している。治具台座12は、側壁部(フランジ)34,35を有している。
2 and 3, the high frequency
図2と図3に示すように、側壁部34,35は、治具台座12の基部12BからZ方向に突出してしかもX方向に沿って平行に形成されている。高周波コネクタ25,26はそれぞれ側壁部34,35の外側に対してネジを用いて、Y方向に沿って突出するように固定されている。図2と図3におけるX方向とY方向およびZ方向は互いに直交している。治具台座12、上側ブロックユニット31、下側ブロックユニット33は、金属例えばアルミニウムにより作られている。下側ブロックユニット33は、第1ブロックユニットに相当し、上側ブロックユニット31は、第2ブロックユニットに相当する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
上側ブロックユニット31は、一方の上側ブロック31Bと他方の上側ブロック31Cからなる。下側ブロックユニット33は、一方の上側ブロック31Bと他方の上側ブロック31Cからなる。下側ブロックユニット33は、一方の下側ブロック33Bと他方の下側ブロック33Cからなる。パッケージガイド32は電気絶縁性を有するプラスチック、例えば比誘電率εr=3.6であるデルリン材料により作られている。
The
図4に示すように、高周波基板30が治具台座12の基部12Bの搭載面12Cに搭載されている。高周波基板30は、線状の50オーム伝送線路21,22と、導体部41,42と、導体部43,44,45,46を有している。図5に示すように高周波基板30の裏面には、ベタアース47が形成されている。
As shown in FIG. 4, the high-
図4に示すように、50オーム伝送線路21,22はY方向に沿って形成されており、一方の50オーム伝送線路21は同軸の高周波コネクタ25の中心導体74に電気的に接続され、他方の50オーム伝送線路22は同軸の高周波コネクタ26の中心導体74に電気的に接続されている。導体部41,42,43,44,45,46には、それぞれスルーホール41H,42H,43H,44H,45H,46Hが形成されている。導体部41,42と、導体部43,44,45,46はそれぞれこれらのスルーホールを通じてベタアース47に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, the 50
ここで、高周波特性評価治具10により評価される半導体装置の一例である低雑音トランジスタ100について、図4と図5を参照して説明する。
Here, a
図4と図5に示すトランジスタ100は、パッケージ101と4つのリード102を有している。トランジスタ100は例えばGaAsやSiGeトランジスタである。図5に示すように、例えばリード102には半導体素子としてのSiGeペレット103が配置され、このペレット103は各リード102に対してボンディングワイヤ104を用いて電気的に接続されている。そして、リード102の一部とペレット103とボンディングワイヤ104を封止樹脂により封止することで、立方体形状のパッケージ101が形成されている。
The
そして、図4に示すように、トランジスタ100が所定に配置位置Pに配置されると、トランジスタ100の4つのリード102は、導体部45,46と50オーム伝送線路21,22に対してそれぞれ電気的に接続することができるようになっている。
Then, as shown in FIG. 4, when the
次に、図2〜図7を参照して、上側ブロックユニット31、パッケージガイド32、下側ブロックユニット33の構造を説明する。
Next, the structures of the
図5は、上側ブロックユニット31、パッケージガイド32、下側ブロックユニット33が組み立てられる途中の状態を示しており、図6は、上側ブロックユニット31、パッケージガイド32、下側ブロックユニット33が組み立てられて、トランジスタ100のパッケージ101がパッケージ押さえ部材150によりZ方向に沿って押さえられている状態を示す図である。
FIG. 5 shows a state where the
図7は、上側ブロックユニット31と下側ブロックユニット33の形状例を示す斜視図であり、図8は、パッケージガイド32の形状例を示しており、図8(A)はパッケージガイド32の平面図、図8(B)はパッケージガイド32の側面図であり、さらに図8(C)は図8(A)に示すパッケージガイド32の中央部分Mの位置決め穴部60にトランジスタ100のパッケージ101がはめ込んで位置決めして配置されている例を示す平面図である。
7 is a perspective view showing an example of the shape of the
まず、図7を参照して、上側ブロックユニット31と下側ブロックユニット33の形状例を説明する。
First, with reference to FIG. 7, an example of the shape of the
図7に示す上側ブロックユニット31の上側ブロック31B、31Cは、板状の部材であり、2つのねじ穴31Dと1つの位置合わせピン穴31Gを有している。上側ブロック31の下側には、図8に示すパッケージガイド32を嵌め込んで保持するための溝部分31Tが、X方向に形成されている。
The
図7に示す下側ブロックユニット33の下側ブロック33B、33Cは、上側ブロック31よりは薄い板状の部材であり、2つのねじ穴33Dと1つの位置合わせピン穴33Gを有している。2つのねじ穴33Dと1つの位置合わせピン穴33Gは、2つのねじ穴31Dと1つの位置合わせピン穴31Gに対してそれぞれ対応した位置に形成されている。上側ブロック31B、31CのY方向の長さC1と下側ブロック33B、33CのY方向の長さC1は同じであり、上側ブロック31B、31CのX方向の長さC2と下側ブロック33B、33CのX方向の長さC2は同じである。
The
次に、図8を参照して、パッケージガイド32の形状例を説明する。
Next, an example of the shape of the
図8に示すパッケージガイド32は、第1部分51と第2部分52と中央部分Mを有している。第1部分51と第2部分52の間に中央部分Mが形成されている。第1部分51には、ねじを通すための2つのガイド溝51Dと、1つの位置合わせピンのガイド溝51Gが形成されている。同様にして、第2部分52には、ねじを通すための2つのガイド溝52Dと、1つの位置合わせピンのガイド溝52Gが形成されている。2つのガイド溝51Dと1つの位置合わせピンのガイド溝51Gは、図7に示すねじ穴31D、33Dと位置合わせピン穴31Gに対応した位置に形成されている。2つのガイド溝52Dと、1つの位置合わせピンのガイド溝52Gは、図7に示すねじ穴33D、33Dと位置合わせピン穴33Gに対応した位置に形成されている。パッケージガイド32の中央部分Mの上面は、第1部分51と第2部分52の上面から下がった位置に形成されている。
The package guide 32 shown in FIG. 8 has a
図8に示すパッケージガイド32の中央部分Mには、トランジスタ100のパッケージ101を嵌め込んで位置決めするための位置決め穴部60が形成されている。位置決め穴部60は、パッケージ101を嵌め込む矩形の本体穴61と、この本体穴61から延長して形成されているリード102を嵌め込むための6つのリード用の穴62を有している。図8の例では、4つのリード102が対応する4つの穴62にはめ込まれるが、パッケージ101とは異なるパッケージである場合には、例えば6つの穴62に対してリードがはめ込めるようになっている。
A
次に、図5と図6を参照すると、高周波基板30が治具台座12の基部12B上に搭載されており、治具台座12の基部12Bの上に、上側ブロック31、パッケージガイド32、下側ブロック33が組み立てられることにより、トランジスタ100のパッケージ101を位置決めして保持することができる。この高周波基板30は、図4に示すように左右の隔壁部34,35の間に配置される長方形状の基板である。
Next, referring to FIGS. 5 and 6, the high-
まず、図4と図5に示すように、治具台座12の基部12Bの穴12Hと高周波基板30のスルーホール42Hには、予め2本の位置合わせピン70がZ方向に向けて取り付けられている。高周波基板30の上には、図7に示す2枚の下側ブロック33B,33Cが開口寸法W2だけ離して配置されるが、この際には、各位置合わせピン70が下側ブロック33の位置合わせピン穴33Gに通っている。
First, as shown in FIGS. 4 and 5, two
次に、図5に示すように下側ブロック33B,33Cの上には、パッケージガイド32が配置される。この際には、一方の位置合わせピン70がパッケージガイド32の第1部分51のガイド溝51Gを通っており、他方の位置合わせピン70がパッケージガイド32の第2部分52のガイド溝52Gを通る。これにより、パッケージガイド32と2枚の下側ブロック33,33とが、治具台座12の基部12Bに対して相対的にX方向とY方向に関して位置決めされる。そして、パッケージガイド32の中央部分Mは、下側ブロック33B,33Cの間に位置決めされる。
Next, as shown in FIG. 5, the
さらに、図5に示すように2枚の上側ブロック31B,31Cが、パッケージガイド32の第1部分51と第2部分52の上にそれぞれ配置される。この際には、一方の位置合わせピン70が一方の上側ブロック31の位置合わせピン穴31Gを通り、他方の位置合わせピン70が他方の上側ブロック31の位置合わせピン穴31Gを通る。2枚の上側ブロック31B,31Cとパッケージガイド32と2枚の下側ブロック33B,33Cとが、治具台座12の基部12Bに対して相対的にX方向とY方向に関して位置決めされる。
Further, as shown in FIG. 5, the two
その後、図4と図5に示すように、4本のねじ75が、上側ブロック31B、31Cのねじ穴31Dと、パッケージガイド32のガイド溝51D、52Dと、下側ブロック33B、33Cのねじ穴33Dを通して、治具台座12の基部12Bのめねじ12Mにねじ込むことにより、図6に示すように、上側ブロック31B、31Cと下側ブロック33B、33Cの組み立てユニットは、パッケージガイド32を挟み込んだ状態で、治具台座12上の高周波基板30に対してX方向、Y方向、そしてZ方向に関して位置決めすることができる。
After that, as shown in FIGS. 4 and 5, the four
その後、トランジスタ100が、パッケージガイド32の位置決め穴部60に、図8(C)に示すようにはめ込んで位置決めされ、図4に示すようにトランジスタ100が所定に配置位置Pに配置されると、トランジスタ100の4つのリード102は、導体部45,46と50オーム伝送線路21,22に対してそれぞれ電気的に接続することができるようになっている。
Thereafter, the
次に、図9を参照して、図1に示す高周波コネクタ25,26と、50オーム伝送線路21,22とを接続して変換する同軸―50オーム伝送線路変換部79の好ましい構造例を説明する。同軸―50オーム伝送線路変換部79は、高周波コネクタ25(26)の中心導体74の中心位置決めをして、高周波コネクタ25(26)と50オーム伝送線路21(22)にそれぞれ電気的に接続する。この中心導体74の直径は例えば0.65mmである。
Next, with reference to FIG. 9, an example of a preferable structure of the coaxial-50 ohm transmission line conversion unit 79 for connecting and converting the
治具台座12の上には、高周波基板30がねじ30Nにより固定されており、高周波基板30の厚みは例えば0.4mmである。高周波基板30の裏面にはベタパターン47が形成されている。このベタパターン47は例えば35μm厚の銅はくである。治具台座12の側壁部34,35には、それぞれ第1貫通穴71と第2貫通穴72が連続して形成されている。
On the
本発明の実施形態では、図9に示す第1貫通穴71の軸方向の長さK1は例えば0.9mmであり、第2貫通穴72の軸方向の長さK2は例えば1.6mmである。第2貫通穴72の内径は第1貫通穴71の内径に比べて小さく設定されており、例えば第1貫通穴71の内径は2.2mmであり、第2貫通穴72の内径は1.5mmである。第1貫通穴71内には絶縁材であるテフロン(登録商標)の絶縁体73が配置されているが、第2貫通穴72内は絶縁体73に連続して絶縁体としての空気層になっている。外径寸法が2.2mmのテフロン(登録商標)の絶縁体73はインピーダンスが50オームとなっている。この絶縁体73が中心導体74を保持している。
In the embodiment of the present invention, the axial length K1 of the first through
これに対して図16に示す従来例では、高周波コネクタ202が、高周波特性評価治具の同軸―50オーム伝送線路変換部211に対して、外径が0.65mmの中心導体212と、外径が2.2mmのテフロン(登録商標)製の絶縁体213を用いて接続され、これにより高周波特性評価治具の内部の高周波基板220と外部の高周波コネクタ202を接続している。高周波基板220としては板厚が0.635mmと厚く高価なアルミナセラミック基板を使用している。しかも、図16に示すように治具台座250は、部材251と部材252により構成されている。
On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 16, the
本発明の実施形態では、図9に示すように、同軸―50オーム伝送線路変換部79は、テフロン(登録商標)の絶縁体73が充填された第1貫通穴71と、空気層の第2貫通穴72と、の2段階に形成しており、高周波基板30の厚みFDを、従来の図16で示す高価なアルミナの高周波基板220の厚みに比べて小さくしている。高周波基板30としては、高周波特性を向上させるために損失が少なく安価で板厚の薄いテフロン(登録商標)基板を採用しており、治具台座12の基部12Bに対してネジ30Nにより固定されている。入出力の同軸―50オーム伝送線路変換部79の間隔、すなわち側壁部(フランジ)34,35の間隔は、最短(12mm)に設定されている。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the coaxial-50 ohm transmission line converter 79 includes a first through
これにより、図9に示す同軸接地導体部a1から高周波基板設置部b1までの高周波電流経路が、図16の従来例で示す同軸接地導体部aから高周波基板設置部bまでの高周波電流経路に比べて短くなり、第2貫通穴72の内径(空気絶縁部の外導体径)が1.5mmと小さいので、カットオフにより不要電波の発生を抑えられ、高周波の低反射、低損失、測定精度の向上が実現できる。図9に示す治具台座12の基部12Bは、複数の部材を組み合わせたものではなく一体物である。このため、従来のように2部材で構成する場合に比べて、電気的接続抵抗を小さくできる。
Accordingly, the high-frequency current path from the coaxial ground conductor part a1 to the high-frequency board installation part b1 shown in FIG. 9 is compared with the high-frequency current path from the coaxial ground conductor part a to the high-frequency board installation part b shown in the conventional example of FIG. Because the inner diameter of the second through hole 72 (the outer conductor diameter of the air insulation portion) is as small as 1.5 mm, the generation of unnecessary radio waves can be suppressed by the cut-off, and high-frequency low reflection, low loss, and measurement accuracy can be reduced. Improvement can be realized. The base 12B of the
次に、図3に示すパッケージガイド32の横幅W1と、図2と図3に示す上側ブロック31B,31Cと下側ブロック33B,33Cからなる金属ブロック組み立て体の開口寸法W2について説明する。
Next, the width W1 of the
図3に示すパッケージガイド32のY方向に沿った横幅W1は、比誘電率εr=3.6であるデルリン材料を媒体として高周波を伝送した時の高周波信号の波長の1/2波長(ただし、12GHzの場合に波長短縮後)の0,8倍した寸法よりも狭い値、例えば4mmに設定されていることが望ましい。図3に示すパッケージガイド32のY方向に沿った横幅W1は、高周波コネクタ25,26の間においてY方向に配置されている50オーム伝送線路21,22に沿った幅である。このパッケージガイド32は誘電体の比誘電率が3.6であるので、誘電体共振器として働いてしまうことから、パッケージガイド32のY方向に沿った横幅W1は、上記のように例えば4mm以下としている。
The width W1 along the Y direction of the
さらに、図2と図3に示す上側ブロック31,31と下側ブロック33,33からなる金属ブロック組み立て体のX方向に沿った開口寸法W2は、高周波を伝送した時の高周波信号の波長の1/2波長(ただし、12GHzの場合に波長短縮後)の0,8倍した寸法よりも狭い値、例えば4mmに設定されていることが望ましい。すなわち、側ブロック31,31と下側ブロック33,33からなる金属ブロック組み立て体で囲われた50オーム伝送線路21,22が、4mm間隔で開口されている。なお、高周波が誘電体であるパッケージガイド32を通過する際には、高周波の波長が短くなるが、この際の高周波基板上の波長短縮率は、1/(εr)1/2で表すことができる。
Furthermore, the opening dimension W2 along the X direction of the metal block assembly composed of the
このように、パッケージガイド32のY方向に沿った横幅W1と上側ブロック31,31と下側ブロック33,33からなる金属ブロック組み立て体のX方向に沿った開口寸法W2を設定する構造を採用することにより、高周波基板30の上に配置したトランジスタ100から高周波の不要電波が空中を飛んで50オーム伝送線路21,22に伝送してしまうことを防げる。このため、トランジスタ100から空中を飛んだ高周波の不要電波がとトランジスタ100内を通る高周波の電波が共振するのを防止でき、不要電波のカットオフ(遮断)、入出力のアイソレーションを確保して共振現象を回避し、高周波の伝送特性のリップルとうねりを抑制することができる。
In this way, a structure is adopted in which the width W1 along the Y direction of the
また、図3に示す入出力の同軸―50オーム伝送線路変換部79のY方向に沿った間隔W3は、12mmに設定されていることが望ましい。50オーム伝送線路21,22はできる限り短い方が良いが、このような間隔W3は各種の半導体装置のパッケージにも対応することができる最小の寸法である。
Further, the interval W3 along the Y direction of the input / output coaxial-50 ohm transmission line converter 79 shown in FIG. 3 is preferably set to 12 mm. The 50
次に、上述した高周波特性評価治具10を用いて特性評価対象であるトランジスタ100の高周波特性評価について説明する。
Next, the high frequency characteristic evaluation of the
まず、図4に示すように、高周波基板30が治具台座12の基部12Bの搭載面12Cに搭載される。この高周波基板30の50オーム伝送線路21,22はY方向に平行に配置されており、50オーム伝送線路21,22は対応する高周波コネクタ25,26に対してそれぞれ同軸―50オーム伝送線路変換部79の中心導体74を介して電気的に接続される。
First, as shown in FIG. 4, the high-
次に、図3と図5に示すように、高周波基板30の上に2枚の下側ブロック33B,33Cが、開口寸法W2をおいて配置されるが、この際には、図5に示すように各位置合わせピン70が下側ブロック33の位置合わせピン穴33Gに通っている。これにより、2枚の下側ブロック33B,33Cは位置合わせピン70と位置合わせピン穴33Gを用いて開口寸法W2をおいて確実に位置決めできる。
Next, as shown in FIGS. 3 and 5, two
図5に示すように下側ブロック33B,33Cの上には、パッケージガイド32が配置される。この際には、一方の位置合わせピン70がパッケージガイド32の第1部分51のガイド溝51Gを通っており、他方の位置合わせピン70がパッケージガイド32の第2部分52のガイド溝52Gを通る。これにより、パッケージガイド32と2枚の下側ブロック33B,33Cとが相対的に確実に位置決めされる。そして、パッケージガイド32の中央部分Mは、下側ブロック33B,33Cの開口寸法W2で示す開口部内にはめ込まれるようにして位置決めされる。
As shown in FIG. 5, the
さらに、図5に示すように2枚の上側ブロック31B,31Cが、パッケージガイド32の第1部分51と第2部分52の上にそれぞれ配置される。この際には、一方の位置合わせピン70が一方の上側ブロック31Bの位置合わせピン穴31Gを通り、他方の位置合わせピン70が他方の上側ブロック31Cの位置合わせピン穴31Gを通る。これにより、2枚の上側ブロック31B,31Cとパッケージガイド32と2枚の下側ブロック33B,33Cとが相対的に確実に位置決めされる。
Further, as shown in FIG. 5, the two
その後、4本のねじ75が、上側ブロック31B、31Cのねじ穴31Dと、パッケージガイド32のガイド溝52Dと、下側ブロック33B、33Cのねじ穴33Dを通って、治具台座12の基部12Bのめねじ12Mにねじ込まれることにより、図6に示すように、上側ブロックユニット31、パッケージガイド32、下側ブロックユニット33の組み立てユニット80は、パッケージガイド32を治具台座12上の高周波基板30に対してX方向、Y方向、そしてZ方向に関して位置決めすることができる。
Thereafter, the four
その後、トランジスタ100のパッケージ101は、パッケージガイド32の位置決め穴部60に、図8(C)に示すように落とし込んではめ込ことで位置決めされるので、パッケージガイド32は高周波基板30に対して平行になるように、X方向とY方向により形成される面内に位置決めできる。この際には、トランジスタ100のパッケージ101自体は、例えば50オーム伝送線路21,22から0.3mm浮かせた状態で位置決め穴部60内に位置決めされている。
Thereafter, the
パッケージガイド32は上側ブックユニット31と下側ブロックユニット33の間に挟まれた状態で、高周波基板30に対して平行になるように保持されている。トランジスタ100が、パッケージガイド32の位置決め穴部60に、図8(C)に示すようにはめ込んで位置決めされて、図4に示すようにトランジスタ100が所定に配置位置Pに配置される。そして、トランジスタ100のパッケージガイド32は、パッケージ押さえ部材150によりZ方向に沿って押さえることができるので、トランジスタ100の4つのリード102は、導体部45,46と50オーム伝送線路21,22に対してそれぞれ電気的に接続することができる。
The
このように、トランジスタ100のパッケージ101をパッケージ押さえ部材150によりZ方向に沿って押さえることができるので、従来のように押さえ部材がリードを直接押さえていた場合に比べて、高周波インピーダンスが変わらないメリットがある。しかも、パッケージ101の上面は、パッケージ押さえ部材150により一定圧力で押さえることができ、トランジスタ100のリード102は対応する50オーム伝送線路21,22に対して電気的に確実に接触させることができ、高周波特性に影響を与えない。これにより、パッケージ押さえ部材150がリード102に直接接触することがなくなり、高周波特性への影響を最小限にすることができ、例えば帯域幅が100MHz〜12GHzにおいて測定精度が向上する。
Thus, since the
上側ブロックユニット31と、パッケージガイド32と、下側ブロックユニット33と、高周波基板30は、2本の位置合わせピン70,70を基準として治具台座12対して相互に確実に簡単に位置合わせができる。これにより、パッケージガイド32を上側ブロックユニット31と下側ブロックユニット33の間に挟み込み、しかも上側ブロックユニット31と下側ブロックユニット33は、50オーム伝送線路21,22を、一定の開口寸法W2で開口した以外は、外部から囲い込むことができる。
The
このように図6に示すようにトランジスタ100が、組み立てユニット80により高周波基板30の配置位置Pに配置されると、図1に示す一方と他方のバイアスTがそれぞれ高周波コネクタ25,26と50オーム伝送線路21,22を通じてトランジスタ100に対して測定器11から高周波信号を与えてトランジスタ100の高周波特性を、良好な作業性で評価することができる。広い帯域(例えば100MHz〜12GHz)の各種の低雑音のトランジスタの高周波特性が、1つの高周波特性評価治具10を用いて評価できる。
Thus, as shown in FIG. 6, when the
従来では、リードを有するトランジスタの高周波特性を評価する場合に、周波数が高くなるに従ってリードを押さえるクランプの影響が大きく、測定誤差が増大して、高周波コネクタ−50オーム伝送線路変換部の反射が大きくなることで、挿入損失が増大し、測定精度が低下する。さらにトランジスタは異常共振現象により広帯域にわたって良好な高周波特性が確保できなくなる。 Conventionally, when evaluating the high-frequency characteristics of a transistor having a lead, the influence of the clamp that holds the lead increases as the frequency increases, the measurement error increases, and the reflection at the high-frequency connector-50 ohm transmission line converter increases. As a result, the insertion loss increases and the measurement accuracy decreases. Further, the transistor cannot secure a good high frequency characteristic over a wide band due to an abnormal resonance phenomenon.
ここで、図10は、図1に示す評価系の高周波特性評価治具10における反射損失S11と挿入損失S21を示している。図11と図12は、本発明の実施例と従来例における高周波特性の比較を示している。
Here, FIG. 10 shows the reflection loss S11 and the insertion loss S21 in the high frequency
図11は、本発明の実施例における反射損失S11−1と従来例における反射損失S11−2を示しているグラフであり、図12は、本発明の実施例における挿入損失S21−1と従来例における挿入損失S21−2を示しているグラフである。 FIG. 11 is a graph showing the reflection loss S11-1 in the embodiment of the present invention and the reflection loss S11-2 in the conventional example, and FIG. 12 shows the insertion loss S21-1 in the embodiment of the present invention and the conventional example. It is a graph which shows insertion loss S21-2.
図11に示すように、本発明の実施例における反射損失S11−1と従来例における反射損失S11−2を比較すると、本発明の実施例における反射損失S11−1が広い帯域にわたって減少していることが分かる。本発明の実施例では、反射損失は−20dBと低反射損失である。 As shown in FIG. 11, when the reflection loss S11-1 in the embodiment of the present invention is compared with the reflection loss S11-2 in the conventional example, the reflection loss S11-1 in the embodiment of the present invention decreases over a wide band. I understand that. In the embodiment of the present invention, the reflection loss is as low as -20 dB.
また、図12に示すように、本発明の実施例における挿入損失S21−1と従来例における挿入損失S21−2を比較すると、本発明の実施例における挿入損失S11−1が広い帯域にわたって改善されていることが分かる。本発明の実施例では、挿入損失は−0.38dBと低挿入損失であった。 As shown in FIG. 12, when the insertion loss S21-1 in the embodiment of the present invention is compared with the insertion loss S21-2 in the conventional example, the insertion loss S11-1 in the embodiment of the present invention is improved over a wide band. I understand that In the example of the present invention, the insertion loss was as low as -0.38 dB.
次に、本発明の半導体装置の製造方法の好ましい実施例を説明する。 Next, a preferred embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described.
まず、半導体装置の作成工程では、図5に示す半導体装置としてのトランジスタ100を作成する。リード102には例えばSiGeペレット103が配置され、このペレット103は各リード102に対してボンディングワイヤ104を用いて電気的に接続される。そして、リード102の一部とペレット103とボンディングワイヤ104が封止樹脂により封止されることで、直方体形状のパッケージ101が形成される。
First, in the manufacturing process of the semiconductor device, the
次の半導体装置の測定工程では、上述したように作成されたトランジスタ100が、図1に示す評価系の高周波特性評価治具10の治具台座12の高周波基板30の上において配置位置Pに位置決めされる。高周波特性評価治具10の下側ブロックユニット33とパッケージガイド32と上側ブロックユニット31は、治具台座12の高周波基板30の上で予め組み立てられて組み立てユニット80を構成する。
In the next measurement process of the semiconductor device, the
図5と図6に示すようにトランジスタ100は、パッケージガイド32の位置決め穴部60にはめ込まれることでX方向とY方向に関して位置決めされる。しかも、図6に示すようにトランジスタ100のパッケージガイド101は、パッケージ押さえ部材150により押さえられてZ方向に関して位置決めされる。そして、50オーム伝送線路21,22に通す高周波信号の周波数を決めてこの高周波信号は、高周波コネクタ25,26と50オーム伝送線路21,22に通してトランジスタ100に供給される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
次に、半導体装置の評価工程では、例えば図11に示す反射損失と図12に示す挿入損失を測定して、半導体装置の高周波特性の結果を評価する。半導体装置の一例であるトランジスタ100は、作成後に測定した高周波特性の結果を評価することができる。
Next, in the evaluation process of the semiconductor device, for example, the reflection loss shown in FIG. 11 and the insertion loss shown in FIG. 12 are measured, and the result of the high frequency characteristics of the semiconductor device is evaluated. The
なお、トランジスタ100の評価が終わって次の半導体装置を作成後に評価する場合には、トランジスタ100のパッケージ101からパッケージ押さえ部材150を離して、トランジスタ100をパッケージガイド32の位置決め穴部60から取り外して、新たな半導体装置をパッケージガイド32の位置決め穴部60にはめ込めば良い。なお、半導体装置は、例えば地上波デジタルテレビ、高感度無線LAN、携帯電話、無線回路等に用いられる低雑音増幅器である。
Note that when the evaluation of the
本発明の高周波特性評価治具は、伝送線路を有する高周波基板を搭載する治具台座と、高周波基板上に配置される金属製の第1ブロックユニットと、第1ブロックユニット上に配置されて、半導体装置のパッケージをはめ込んで高周波基板の表面に平行な面内方向に位置合わせして半導体装置のリードを高周波基板の伝送線路に接触させる位置決め穴部を有するパッケージガイドと、パッケージガイド上に配置されて、第1ブロックユニットとともにパッケージガイドを挟み込んで治具台座に対して固定する金属製の第2ブロックユニットと、第2ブロックユニットが形成している開口部から、高周波基板の表面に平行な面内方向に対して垂直方向に進入して半導体装置のパッケージを高周波基板側に押すパッケージ押さえ部材と、を備えることを特徴とする。これにより、第1ブロックユニットと第2ブロックユニットが、位置決め穴部に位置決めされた半導体装置のパッケージの周囲を囲むことができる。このため、半導体装置のパッケージの周辺が閉鎖状態になっており、半導体装置の高周波特性を評価する周波数が6GHzを超えるあたりからでも高周波特性に対する影響が減り測定精度が悪化しない。さらに、不要電波の発生を抑え、高周波入出力間のアイソレーションが得られるので、共振現象や発振を防げる。半導体装置のリードは、直接押されずにパッケージが押された状態で、リードが高周波基板上の伝送線路に対して電気的に接触するように固定されるので、特性インピーダンスが変わることを防げる。従って、高周波特性に影響することのないように半導体装置を押さえて位置決めを行い、高周波特性を測定する際の測定精度を向上することができる
本発明の高周波特性評価治具では、第1ブロックユニットは、位置決め穴部の一方の側に配置される一方の第1ブロックと、位置決め穴部の他方の側に配置される他方の第1ブロックとを有し、第2ブロックユニットは、一方の第1ブロックに対応して配置される一方の第2ブロックと、他方の第1ブロックに対応して配置される他方の第1ブロックとを有することを特徴とする。これにより、第1ブロックユニットの一方と他方の第1ブロックと、第2ブロックユニットの一方と他方の第2ブロックが、位置決め穴部に位置決めされた半導体装置のパッケージを容易に囲むことができる。
The high-frequency characteristic evaluation jig of the present invention is a jig base on which a high-frequency substrate having a transmission line is mounted, a metal first block unit disposed on the high-frequency substrate, and a first block unit. A package guide having a positioning hole portion for fitting the semiconductor device package into an in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate and contacting the lead of the semiconductor device with the transmission line of the high-frequency substrate, and disposed on the package guide A metal second block unit that sandwiches the package guide together with the first block unit and is fixed to the jig base, and a plane parallel to the surface of the high-frequency substrate from the opening formed by the second block unit A package pressing member that enters in a direction perpendicular to the inward direction and pushes the package of the semiconductor device toward the high-frequency substrate side. And wherein the door. Accordingly, the first block unit and the second block unit can surround the periphery of the package of the semiconductor device positioned in the positioning hole. For this reason, the periphery of the package of the semiconductor device is in a closed state, and even when the frequency at which the high frequency characteristic of the semiconductor device is evaluated exceeds 6 GHz, the influence on the high frequency characteristic is reduced and the measurement accuracy is not deteriorated. Furthermore, generation of unnecessary radio waves can be suppressed and isolation between high frequency input and output can be obtained, thereby preventing resonance and oscillation. Since the lead of the semiconductor device is fixed so that the lead is in electrical contact with the transmission line on the high-frequency substrate in a state where the package is pushed without being pushed directly, the characteristic impedance can be prevented from changing. Therefore, the semiconductor device can be pressed and positioned so as not to affect the high frequency characteristics, and the measurement accuracy when measuring the high frequency characteristics can be improved. In the high frequency characteristic evaluation jig of the present invention, the first block unit Has one first block arranged on one side of the positioning hole and the other first block arranged on the other side of the positioning hole, and the second block unit has one first block It has one 2nd block arrange | positioned corresponding to 1 block, and the other 1st block arrange | positioned corresponding to the other 1st block, It is characterized by the above-mentioned. Thereby, one and the other first block of the first block unit and one and the other second block of the second block unit can easily surround the package of the semiconductor device positioned in the positioning hole.
本発明の高周波特性評価治具では、治具台座は、第1ブロックユニットとパッケージガイドおよび第2ブロックユニットを、垂直方向に沿って位置決めする位置合わせピンを有し、第1ブロックユニットとパッケージガイドおよび第2ブロックユニットは、治具台座に対して着脱可能に固定されていることを特徴とする。これにより、第1ブロックユニットとパッケージガイドおよび第2ブロックユニットは、治具台座に対して確実に位置決めして固定することができ、必要に応じて治具台座から外すこともできる。 In the high-frequency characteristic evaluation jig of the present invention, the jig base has alignment pins for positioning the first block unit, the package guide, and the second block unit along the vertical direction, and the first block unit and the package guide The second block unit is detachably fixed to the jig base. Accordingly, the first block unit, the package guide, and the second block unit can be reliably positioned and fixed with respect to the jig base, and can be removed from the jig base as necessary.
本発明の高周波特性評価治具では、治具台座のフランジに取り付けられた同軸の高周波コネクタと、高周波コネクタの中心導体を高周波基板の伝送線路に電気的に接続する同軸―線路変換部と、を有し、フランジには、高周波コネクタの中心導体を通す開口部が形成されており、開口部は、第1貫通穴と、第1貫通穴に連続して形成され第1貫通穴よりも小径の第2貫通穴とから形成され、第1貫通穴内には中心導体を保持する絶縁体が配置され、第2貫通穴内は空気層となっていることを特徴とする。これにより、高周波基板の板厚みを薄くすれば、同軸接地導体部から高周波基板接地部までの高周波電流経路が短くない、第2貫通穴内は空気層の径は第1貫通穴内の絶縁体の径に比べて小さいので、不要電波の発生を抑えることができる。 In the high-frequency characteristic evaluation jig of the present invention, a coaxial high-frequency connector attached to the flange of the jig pedestal, and a coaxial-to-line converter that electrically connects the center conductor of the high-frequency connector to the transmission line of the high-frequency substrate. And an opening through which the center conductor of the high-frequency connector passes is formed. The opening is formed continuously with the first through hole and the first through hole and has a smaller diameter than the first through hole. The second through hole is formed, an insulator for holding the central conductor is disposed in the first through hole, and an air layer is formed in the second through hole. Thereby, if the plate thickness of the high frequency substrate is reduced, the high frequency current path from the coaxial ground conductor portion to the high frequency substrate ground portion is not short. The diameter of the air layer in the second through hole is the diameter of the insulator in the first through hole. Therefore, generation of unnecessary radio waves can be suppressed.
本発明の半導体装置の製造方法は、リードに半導体素子を電気的に接続して封止樹脂で封止して半導体装置を作成する半導体装置の作成工程と、治具台座に配置された伝送線路を有する高周波基板上に金属製の第1ブロックユニットを配置し、半導体装置のパッケージをはめ込んで高周波基板の表面に平行な面内方向に位置合わせして半導体装置のリードを高周波基板の伝送線路に接触させる位置決め穴部を有するパッケージガイドを第1ブロックユニット上に配置して、金属製の第2ブロックユニットをパッケージガイド上に配置して第1ブロックユニットとともにパッケージガイドを挟み込んで治具台座に対して固定し、第2ブロックユニットが形成している開口部から、パッケージ押さえ部材を高周波基板の表面に平行な面内方向に対して垂直方向に進入して半導体装置のパッケージを高周波基板側に押して、半導体装置の高周波特性を測定する半導体装置の測定工程と、半導体装置の測定した高周波特性の結果を評価する半導体装置の評価工程と、を含むことを特徴とする。これにより、半導体装置のパッケージの周辺が閉鎖状態になっており、半導体装置の高周波特性を評価する周波数が6GHzを超えるあたりからでも高周波特性に対する影響が減り測定精度が悪化しない。さらに、不要電波の発生を抑え、高周波入出力間のアイソレーションが得られるので、共振現象や発振を防げる。半導体装置のリードは、直接押されずにパッケージが押された状態で、リードが高周波基板上の伝送線路に対して電気的に接触するように固定されるので、特性インピーダンスが変わることを防げる高周波特性に影響することのないように半導体装置を押さえて位置決めを行い、高周波特性を測定する際の測定精度を向上しながら評価することができる。 The manufacturing method of a semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor device creation process for creating a semiconductor device by electrically connecting a semiconductor element to a lead and sealing with a sealing resin, and a transmission line arranged on a jig base The first block unit made of metal is disposed on the high-frequency substrate having the structure, the semiconductor device package is fitted, and the lead of the semiconductor device is aligned with the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. A package guide having a positioning hole portion to be contacted is arranged on the first block unit, a second block unit made of metal is arranged on the package guide, and the package guide is sandwiched with the first block unit to the jig base. From the opening formed by the second block unit, the package pressing member is placed in the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. The semiconductor device measurement process for measuring the high frequency characteristics of the semiconductor device by pushing the semiconductor device package toward the high frequency substrate side by entering the vertical direction, and the semiconductor device evaluation process for evaluating the result of the measured high frequency characteristics of the semiconductor device It is characterized by including these. Thereby, the periphery of the package of the semiconductor device is in a closed state, and the influence on the high frequency characteristic is reduced even when the frequency at which the high frequency characteristic of the semiconductor device is evaluated exceeds 6 GHz, and the measurement accuracy does not deteriorate. Furthermore, generation of unnecessary radio waves can be suppressed and isolation between high frequency input and output can be obtained, thereby preventing resonance and oscillation. The lead of the semiconductor device is fixed so that the lead is in electrical contact with the transmission line on the high-frequency substrate in a state where the package is pushed without being pushed directly, so that the characteristic impedance can be prevented from changing. It is possible to perform evaluation while improving the measurement accuracy when measuring the high frequency characteristics by holding the semiconductor device and positioning so as not to affect the frequency.
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
10…高周波特性評価治具、11…測定器、12…治具台座、21,22…50オーム伝送線路、25,26…高周波コネクタ、30…高周波基板、31…上側ブロックユニット(第2ブロックユニット)、32…パッケージユニット、33…下側ブロックユニット(第1ブロックユニット)、60…位置決め穴部、70…位置決め用ピン、79…同軸−50オーム伝送線路変換部、100…トランジスタ(半導体装置の一例)、101…パッケージ、102…リード、150…パッケージ押さえ部材、
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記高周波基板上に配置される金属製の第1ブロックユニットと、
前記第1ブロックユニット上に配置されて、前記半導体装置のパッケージをはめ込んで前記高周波基板の表面に平行な面内方向に位置合わせして前記半導体装置のリードを前記高周波基板の前記伝送線路に接触させる位置決め穴部を有するパッケージガイドと、
前記パッケージガイド上に配置されて、前記第1ブロックユニットとともに前記パッケージガイドを挟み込んで前記治具台座に対して固定する金属製の第2ブロックユニットと、
前記第2ブロックユニットが形成している開口部から、前記高周波基板の表面に平行な前記面内方向に対して垂直方向に進入して前記半導体装置の前記パッケージを前記高周波基板側に押すパッケージ押さえ部材と、
を備えることを特徴とする高周波特性評価治具。 A jig base on which a high-frequency substrate having a transmission line is mounted;
A first block unit made of metal disposed on the high-frequency substrate;
Arranged on the first block unit, the semiconductor device package is fitted and aligned in an in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate, and the lead of the semiconductor device contacts the transmission line of the high-frequency substrate. A package guide having a positioning hole to be
A metal second block unit disposed on the package guide and sandwiching the package guide together with the first block unit and fixed to the jig base;
A package presser that pushes the package of the semiconductor device toward the high-frequency substrate side through the opening formed by the second block unit in a direction perpendicular to the in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. Members,
A high-frequency characteristic evaluation jig comprising:
前記第2ブロックユニットは、前記一方の第1ブロックに対応して配置される一方の第2ブロックと、前記他方の第1ブロックに対応して配置される他方の第1ブロックとを有することを特徴とする請求項1に記載の高周波特性評価治具。 The first block unit has one first block disposed on one side of the positioning hole, and the other first block disposed on the other side of the positioning hole,
The second block unit has one second block arranged corresponding to the one first block and the other first block arranged corresponding to the other first block. The high-frequency characteristic evaluation jig according to claim 1, wherein
前記第1ブロックユニットと前記パッケージガイドおよび前記第2ブロックユニットは、前記治具台座に対して着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高周波特性評価治具。 The jig base includes an alignment pin that positions the first block unit, the package guide, and the second block unit along the vertical direction,
The high frequency characteristic evaluation unit according to claim 1 or 2, wherein the first block unit, the package guide, and the second block unit are detachably fixed to the jig base. Ingredients.
前記高周波コネクタの中心導体を前記高周波基板の前記伝送線路に電気的に接続する同軸―線路変換部と、を有し、
前記フランジには、前記高周波コネクタの前記中心導体を通す開口部が形成されており、
前記開口部は、第1貫通穴と、前記第1貫通穴に連続して形成され前記第1貫通穴よりも小径の第2貫通穴とから形成され、前記第1貫通穴内には前記中心導体を保持する絶縁体が配置され、前記第2貫通穴内は空気層となっていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つの項に記載の高周波特性評価治具。 A coaxial high-frequency connector attached to the flange of the jig base;
A coaxial-to-line converter that electrically connects a central conductor of the high-frequency connector to the transmission line of the high-frequency substrate; and
The flange is formed with an opening through which the center conductor of the high-frequency connector passes.
The opening is formed of a first through hole and a second through hole formed continuously from the first through hole and having a smaller diameter than the first through hole, and the central conductor is disposed in the first through hole. The high frequency characteristic evaluation jig according to any one of claims 1 to 3, wherein an insulator for holding the air is disposed, and the second through hole is an air layer.
治具台座に配置された伝送線路を有する高周波基板上に金属製の第1ブロックユニットを配置し、前記半導体装置のパッケージをはめ込んで前記高周波基板の表面に平行な面内方向に位置合わせして前記半導体装置のリードを前記高周波基板の前記伝送線路に接触させる位置決め穴部を有するパッケージガイドを前記第1ブロックユニット上に配置して、金属製の第2ブロックユニットを前記パッケージガイド上に配置して前記第1ブロックユニットとともに前記パッケージガイドを挟み込んで前記治具台座に対して固定し、前記第2ブロックユニットが形成している開口部から、パッケージ押さえ部材を前記高周波基板の表面に平行な前記面内方向に対して垂直方向に進入して前記半導体装置の前記パッケージを前記高周波基板側に押して、前記半導体装置の高周波特性を測定する半導体装置の測定工程と、
前記半導体装置の測定した高周波特性の結果を評価する半導体装置の評価工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Creating a semiconductor device by electrically connecting a semiconductor element to the lead and encapsulating with a sealing resin to create a semiconductor device;
A metal first block unit is disposed on a high-frequency substrate having a transmission line disposed on a jig base, and the semiconductor device package is fitted and aligned in an in-plane direction parallel to the surface of the high-frequency substrate. A package guide having a positioning hole for bringing the lead of the semiconductor device into contact with the transmission line of the high-frequency substrate is disposed on the first block unit, and a metal second block unit is disposed on the package guide. The package guide is sandwiched together with the first block unit and fixed to the jig base, and the package pressing member is parallel to the surface of the high-frequency substrate from the opening formed by the second block unit. Enter the direction perpendicular to the in-plane direction and push the package of the semiconductor device to the high frequency substrate side. A measuring process of a semiconductor device for measuring the frequency characteristics of the semiconductor device,
A semiconductor device evaluation step for evaluating a result of the measured high-frequency characteristics of the semiconductor device;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
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| JP2008289861A JP2010117219A (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | High-frequency characteristics evaluation jig and method for manufacturing semiconductor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112154335A (en) * | 2018-05-28 | 2020-12-29 | 三菱电机株式会社 | Electrical characteristic measuring device for semiconductor device |
-
2008
- 2008-11-12 JP JP2008289861A patent/JP2010117219A/en active Pending
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| CN112154335B (en) * | 2018-05-28 | 2023-08-22 | 三菱电机株式会社 | Electrical characteristic measuring device for semiconductor device |
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