TWI875990B

TWI875990B - 半導體封裝用管座以及半導體封裝

Info

Publication number: TWI875990B
Application number: TW110109096A
Authority: TW
Inventors: 木村康之; 池田巧
Original assignee: 日商新光電氣工業股份有限公司
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2025-03-11

Abstract

本發明提供一種能夠進一步改善電氣特性的半導體封裝用管座。該半導體封裝用管座具有：孔圈；第一金屬塊，其在該孔圈的上表面突起；第一引線，其在自上表面側至下表面側貫通該孔圈的第一貫通孔內氣密接合；以及第一基板，其具有形成有與該第一引線電連接的第一信號圖案的表面、以及成為該表面的相反面的背面，該背面一側固定於該第一金屬塊的第一側面，作為該第一基板的該背面的一部分的第一部分自該第一金屬塊露出，在該第一基板的該第一部分形成有接地圖案。

Description

半導體封裝用管座以及半導體封裝

本發明係關於半導體封裝用管座以及半導體封裝。

發光元件存在各種各樣的種類，例如電致吸收調變雷射(EML：Electro-absorption Modulator integrated with DFB Laser)、直接調變雷射(DML：Directly Modulated Laser)為人所知。這些發光元件例如用於光通信。

在這些發光元件中，為了使振盪波長穩定化，有時在封裝內搭載作為溫度調節器的帕耳帖元件。該情況下，由於搭載了帕耳帖元件，因此封裝內的傳輸線路邊長，從而需要考慮了傳輸損失的中繼基板以及用於對其進行保持的金屬塊，並且這些部件配置於孔圈(eyelet)之上。

但是，由於帕耳帖元件是半導體型的熱輸送裝置，因此未取得上下方向的電導通。因此，例如在帕耳帖元件之上配置安裝發光元件的元件搭載基板的情況下，元件搭載基板相對於孔圈成為電浮動狀態，在處理高頻信號上不優選。

於是，正在研究例如用金屬線將中繼基板的表面側的GND與元件搭載基板的表面側的GND連接，並且用金屬線將用於保持中繼基板的背面側的金屬塊與用於保持元件搭載基板的背面側的金屬塊連接，從而改善電氣特性。＜先前技術文獻＞＜專利文獻＞

專利文獻1：日本特開2011-108939號公報

＜發明欲解決之問題＞

但是，在金屬塊之間追加金屬線的情況下，需要考慮不使因帕耳帖元件而移動的發光元件的熱再次經由中繼基板等返回發光元件。即，雖然增加追加的金屬線的根數會改善電氣特性，但是由於熱量經由金屬線容易返回發光元件，因此不優選隨便增加金屬線的根數。由此，期望使用較少金屬線的電氣特性的進一步改善。

本發明是鑒於該這點而成的，其課題在於提供一種能夠進一步改善電氣特性的半導體封裝用管座。＜用於解決問題之手段＞

本半導體封裝用管座包括：孔圈；第一金屬塊，其在該孔圈的上表面突起；第一引線，其在自上表面側至下表面側貫通該孔圈的第一貫通孔內氣密接合；以及第一基板，其具有形成有與該第一引線電連接的第一信號圖案的表面、以及成為該表面的相反面的背面，並且該背面一側固定於該第一金屬塊的第一側面，作為該第一基板的該背面的一部分的第一部分自該第一金屬塊露出，並且在該第一基板的該第一部分形成有接地圖案。＜發明之功效＞

根據公開的技術，能夠提供一種能夠進一步改善電氣特性的半導體封裝用管座。

以下，參照附圖對用於實施發明的方式進行說明。需要說明的是，在各附圖中，對於相同構成部分付與相同附圖標記，有時省略重複的說明。

(第一實施方式) 圖1是舉例示出第一實施方式的半導體封裝用管座的立體圖(其一)，是自第一基板以及第二基板的表面側觀察半導體封裝用管座的圖。圖2是舉例示出第一實施方式的半導體封裝用管座的立體圖(其二)，是自第一基板以及第二基板的背面側觀察半導體封裝用管座的圖。圖3是舉例示出第一實施方式的半導體封裝用管座的俯視圖。

參照圖1～圖3，第一實施方式的半導體封裝用管座1具有：孔圈10；第一金屬塊21；第二金屬塊22；第一基板31；第二基板32；第一引線41；第二引線42；第三引線43；第四引線44；第五引線45；第六引線46；以及密封部50。半導體封裝用管座1例如可以用作直接調變雷射(DML)用的管座。

孔圈10是圓板狀的部件。孔圈10的直徑不特別限定，可以根據目的適當決定，例如可以為φ3.8mm、φ5.6mm等。孔圈10的厚度不特別限定，可以根據目的適當決定，例如可以為約1.0～1.5mm。孔圈10可以由例如鐵等的金屬材料形成。孔圈10亦可以由複數個金屬層(銅層、鐵層等)層疊的金屬材料(例如所謂的覆層材料)形成。可以在孔圈10的表面施加鍍金等。

需要說明的是，在本申請中，圓板狀是指，俯視形狀為大致圓形且具有規定的厚度。不限定相對於直徑的厚度的大小。另外，部分形成有凹部、凸部、貫通孔等亦包括在內。另外，在本申請中，俯視是指，自孔圈10的上表面10a的法線方向觀察對象物，俯視形狀是指，自孔圈10的上表面10a的法線方向觀察對象物的形狀。

在孔圈10的外緣部，在俯視中，可以自外周側向中心側形成一個以上凹陷形狀的缺口部。缺口部為例如俯視形狀為大致三角形、大致四邊形的凹陷。缺口部可以用於例如在半導體封裝用管座1上搭載半導體元件時的元件搭載面的定位等。另外，缺口部可以用於例如半導體封裝用管座1的旋轉方向的定位等。

第一金屬塊21以及第二金屬塊22是在孔圈10的上表面10a突起的柱狀的部件，並且在孔圈10的上表面10a彼此分離地配置。第一金屬塊21的朝向第一引線41側的側面是用於固定第一基板31的基板固定面21a。

同樣地，第二金屬塊22的朝向第二引線42側的側面是用於固定第二基板32的基板固定面22a。基板固定面21a以及基板固定面22a例如相對於孔圈10的上表面10a大致垂直設置。基板固定面21a和基板固定面22a朝向同一側，例如位於同一平面之上。

第一金屬塊21以及第二金屬塊22例如由鐵等的金屬材料形成。第一金屬塊21以及第二金屬塊22例如藉由焊錫等的導電材料與孔圈10接合。第一金屬塊21以及第二金屬塊22亦可以例如藉由冷鍛衝壓等與孔圈10一體形成。第一金屬塊21以及第二金屬塊22為例如長方體狀，但是只要為能夠使第一基板31以及第二基板32各自的背面的一部分露出的形狀即可，可以設定為任意的形狀。

第一基板31固定於基板固定面21a。在第一基板31的表面(朝向第一引線41側的面)設有信號圖案31S以及接地圖案31G。在第一基板31的背面(朝向第一金屬塊21側的面)整面狀地設有接地圖案31G。第一基板31的表面的接地圖案31G與背面的接地圖案31G藉由貫通第一基板31的通孔電連接。

第一基板31的背面側藉由焊錫(例如金錫合金)等的導電材料固定於基板固定面21a。由此，第一基板31的背面的接地圖案31G與第一金屬塊21導通，第一金屬塊21成為GND電位(基準電位)。

以孔圈10的上表面10a為基準，第一金屬塊21的高度比第一基板31的高度低。因此，第一基板31的背面的接地圖案31G的至少一部分自第一金屬塊21露出，可以在露出部分自背面進行打線等。

需要說明的是，考慮第一基板31的安裝容易度，優選以孔圈10的上表面10a為基準的第一金屬塊21的高度為第一基板31的高度的1/2以上。例如，以孔圈10的上表面10a為基準的第一基板31的高度為2mm的情況下，優選將第一金屬塊21的高度設定為1mm以上。

第二基板32固定於基板固定面22a。在第二基板32的表面(朝向第二引線42側的面)設有信號圖案32S以及接地圖案32G。在第二基板32的背面(朝向第二金屬塊22側的面)整面狀地設有接地圖案32G。第二基板32的表面的接地圖案32G與背面的接地圖案32G藉由貫通第二基板32的通孔電連接。

第二基板32的背面側藉由焊錫(例如金錫合金)等的導電材料固定於基板固定面22a。由此，第二基板32的背面的接地圖案32G與第二金屬塊22導通，第二金屬塊22成為GND電位(基準電位)。

以孔圈10的上表面10a為基準，第二金屬塊22的高度比第二基板32的高度低。因此，第二基板32的背面的接地圖案32G的至少一部分自第二金屬塊22露出，可以在露出部分自背面進行打線等。

需要說明的是，考慮第二基板32的安裝容易度，優選以孔圈10的上表面10a為基準的第二金屬塊22的高度為第二基板32的高度的1/2以上。例如，以孔圈10的上表面10a為基準的第二基板32的高度為2mm的情況下，優選將第二金屬塊22的高度設定為1mm以上。

第一基板31以及第二基板32為例如氧化鋁製、氮化鋁製。特別是，優選導熱性較低的氧化鋁。信號圖案31S、信號圖案32S以及接地圖案31G、接地圖案32G可以由例如鎢、鈦、金等形成。信號圖案31S、信號圖案32S以及接地圖案31G、接地圖案32G的表面可以形成鍍金等。

第一引線41、第二引線42、第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46在自上表面10a側至下表面10b側貫通孔圈10的貫通孔內，以長度方向朝向孔圈10的厚度方向的方式氣密接合。即，第一引線41、第二引線42、第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46在各貫通孔內其周圍被密封部50密封。

第一引線41、第二引線42的一部分自孔圈10的上表面10a向上側突出。突出量為例如約0～0.3mm。第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46的一部分自孔圈10的上表面10a向上側突出。第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46的自孔圈10的上表面10a的突出量為例如約0～2mm。

另外，第一引線41、第二引線42、第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46的一部分自孔圈10的下表面10b向下側突出。第一引線41、第二引線42、第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46的自孔圈10的下表面10b的突出量為例如約6～10mm。

第一引線41、第二引線42、第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46由例如鐵鎳合金、科伐合金等的金屬構成，密封部50由例如玻璃材料等的絕緣材料構成。可以在第一引線41、第二引線42、第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46的表面形成鍍金等。

第一引線41的自孔圈10的上表面10a向上側突出的部分藉由焊錫(例如金錫合金)等與第一基板31的信號圖案31S電連接。另外，第二引線42的自孔圈10的上表面10a向上側突出的部分藉由焊錫(例如金錫合金)等與第二基板32的信號圖案32S電連接。

第一引線41以及第二引線42成為借助信號圖案31S以及信號圖案32S與搭載於半導體封裝用管座1的發光元件電連接的差動信號通過的路徑。第三引線43、第四引線44、第五引線45、以及第六引線46成為例如與GND、搭載於半導體封裝用管座1的帕耳帖元件電連接的信號通過的路徑、與搭載於半導體封裝用管座1的溫度感測器電連接的信號通過的路徑。需要說明的是，引線的根數不限定，可以根據需要增減。

圖4是舉例示出第一實施方式的半導體封裝的立體圖(其一)，是自第一基板以及第二基板的表面側觀察半導體封裝的圖。圖5是舉例示出第一實施方式的半導體封裝的立體圖(其二)，是自第一基板以及第二基板的背面側觀察半導體封裝的圖。圖6是舉例示出第一實施方式的半導體封裝的俯視圖。需要說明的是，在圖4中，為了方便，將罩件100圖示為透明，在圖5以及圖6中省略了罩件100以及透明部件110的圖示。

參照圖4～圖6，第一實施方式的半導體封裝2具有半導體封裝用管座1(參照圖1～圖3)、第三金屬塊23、第三基板33、發光元件60、帕耳帖元件70、罩件100、以及透明部件110。

如圖4所示，在半導體封裝2中，與作為用於取出發光元件60的出射光L的透鏡、窗戶等的透明部件110一體的罩件100藉由電阻焊接等固定於半導體封裝用管座1。罩件100由例如不銹鋼等的金屬形成，並且在內側氣密密封有半導體封裝用管座1的發光元件60等的主要部件。

第三金屬塊23為大致L字狀的部件，其固定於配置於孔圈10的上表面10a的帕耳帖元件70之上。第三金屬塊23在第一金屬塊21和第二金屬塊22之間以不與兩者相接的方式配置。亦就是說，第三金屬塊23與第一金屬塊21以及第二金屬塊22分離配置。

第三金屬塊23的朝向第四引線44以及第五引線45側的面是用於固定第三基板33的基板固定面23a。基板固定面23a設置為例如相對於孔圈10的上表面10a大致垂直。基板固定面23a與基板固定面21a以及22a朝向同一側，例如基板固定面23a與基板固定面21a以及22a位於同一平面之上。

考慮散熱性、熱膨脹率，第三金屬塊23可以由例如銅鎢等的金屬材料形成。第三金屬塊23藉由例如導熱性較高的粘接劑等固定於帕耳帖元件70之上。第三金屬塊23例如為大致L字狀，並且只要為能夠將第三基板33的背面的一部分露出的形狀即可，可以為任意的形狀。

第三基板33固定於基板固定面23a。在第三基板33的表面設有(朝向第四引線44以及第五引線45側的面)信號圖案33S ₁、信號圖案33S ₂以及接地圖案33G。在第三基板33的背面(朝向第三金屬塊23側的面)整面狀地設有接地圖案33G。第三基板33的表面的接地圖案33G與背面的接地圖案33G藉由第三基板33的側面電連接。

考慮導熱性，第三基板33為例如氮化鋁製。信號圖案33S ₁、信號圖案33S ₂以及接地圖案33G可以由例如鎢、鈦、金等形成。可以在信號圖案33S ₁、信號圖案33S ₂以及接地圖案33G的表面形成鍍金等。

在第三基板33的表面側，信號圖案33S ₁藉由線狀部件80與信號圖案31S電連接。另外，在第三基板33的表面側，信號圖案33S ₂藉由線狀部件80與信號圖案32S電連接。另外，在第三基板33的表面側，接地圖案33G藉由線狀部件80與接地圖案31G以及接地圖案32G電連接。連接各個部分的線狀部件80的根數可以設定為一根以上的任意的數量。作為線狀部件80，可以舉出例如接合線，並且只要為線狀的部件即可，不特別限定。作為線狀部件80的其他的例子，可以舉出帶狀物。另外，亦可以使用焊料將金屬線等接合。

信號圖案33S ₁以及信號圖案33S ₂與安裝於第三基板33的表面的發光元件60的端子電連接。為了與用於驅動發光元件60的差動方式的驅動電路對應，驅動信號的輸入線需要信號圖案33S ₁以及信號圖案33S ₂這兩個系統。正相信號輸入信號圖案33S ₁以及信號圖案33S ₂中的一者，將正相信號反轉的反相信號輸入另一者。需要說明的是，發光元件60為例如波長為1310nm等的半導體雷射器晶片。

第三基板33的背面側藉由焊錫(例如金錫合金)等的導電材料固定於基板固定面23a。由此，第三基板33的背面的接地圖案33G與第三金屬塊23導通，第三金屬塊23成為GND電位(基準電位)。

需要說明的是，第三金屬塊23的基板固定面23a的寬度形成為比第三基板33的寬度窄，第三基板33以背面的兩側(第一基板31側以及第二基板32側)在第三金屬塊23的兩側伸出的方式固定於基板固定面23a。由此，第三基板33的背面的接地圖案33G的至少一部分自第三金屬塊23的靠第一基板31側以及第二基板32側露出。

形成於第三基板33的自第三金屬塊23的第一基板31側露出的背面的接地圖案33G與形成於第一基板31的自第一金屬塊21露出的背面的接地圖案31G藉由線狀部件80電連接。在第三基板33以及第一基板31的背面側將接地圖案33G與接地圖案31G連接的線狀部件80的根數可以設定為一根以上的任意的數量，但是從GND電位的穩定性的觀點出發優選設定為兩根以上。

但是，優選在第三基板33以及第一基板31的背面側將接地圖案33G與接地圖案31G連接的線狀部件80的根數為十根以下。這是為了防止因帕耳帖元件70而移動的起因於發光元件60的工作的熱量經由第一基板31以及第三基板33返回發光元件60。

形成於第三基板33的自第三金屬塊23的第二基板32側露出的背面的接地圖案33G與形成於第二基板32的自第二金屬塊22露出的背面的接地圖案32G藉由線狀部件80電連接。在第三基板33以及第二基板32的背面側將接地圖案33G與接地圖案32G連接的線狀部件80的根數可以設定為一根以上的任意的數量，但是從GND電位的穩定性的觀點出發，優選為兩根以上。

但是，在第三基板33以及第二基板32的背面側將接地圖案33G與接地圖案32G連接的線狀部件80的根數優選為十根以下。這是為了防止因帕耳帖元件70而移動的起因於發光元件60的工作的熱量經由第二基板32以及第三基板33返回發光元件60。

這樣，在半導體封裝2中，使第一基板31的背面的接地圖案31G的至少一部分自第一金屬塊21露出，並且使第二基板32的背面的接地圖案32G的至少一部分自第二金屬塊22露出。另外，使第三基板33的背面的接地圖案33G的至少一部分自第三金屬塊23的第一基板31側以及第二基板32側露出。

並且，藉由線狀部件80將第一基板31的自第一金屬塊21露出的背面的接地圖案31G與第三基板33的自第三金屬塊23的第一基板31側露出的背面的接地圖案33G電連接。另外，藉由線狀部件80將第二基板32的自第二金屬塊22露出的背面的接地圖案32G與第三基板33的自第三金屬塊23的第二基板32側露出的背面的接地圖案33G電連接。

亦就是說，不像以往那樣藉由線狀部件將金屬塊的背面側彼此電連接，而是藉由線狀部件將第一基板31的背面的接地圖案31G以及第二基板32的背面的接地圖案32G與第三基板33的背面的接地圖案33G電連接。由此，可以使不同基板的接地圖案彼此不經由金屬塊地最短連接，能夠進一步改善電氣特性。

另外，對於第一基板31的背面的接地圖案31G與第三基板33的背面的接地圖案33G的連接，即使藉由例如一根直徑25μm的接合線亦能夠得到電氣特性的改善效果。同樣地，對於第二基板32的背面的接地圖案32G與第三基板33的背面的接地圖案33G的連接，即使藉由例如一根直徑25μm的接合線亦能夠得到電氣特性的改善效果(參照後述模擬結果)。

因此，不需要隨便增加在各基板的背面側追加的金屬線的根數就能夠抑制熱量藉由在各基板的背面側追加的線狀部件返回發光元件。但是，若能夠滿足作為半導體封裝的要求規格，則可以使用複數個線狀部件將不同的基板的接地圖案彼此連接。在該情況下，期待電氣特性的進一步的改善。

另外，優選第一基板31以及第二基板32由導熱性比第三基板33低的材料形成。由此，能夠進一步防止藉由帕耳帖元件70而移動的起因於發光元件60的工作的熱量經由第一基板31以及第二基板32返回發光元件60。為了獲得這樣的效果，例如可以將第一基板31以及第二基板32設定為氧化鋁製，將第三基板33設定為氮化鋁製。

需要說明的是，作為線狀部件80使用接合線的情況下，若將接合線設定為較粗則電氣特性改善，但是容易產生熱量的返回。考慮電氣特性的改善和熱量的返回，優選將接合線的直徑設定為約25μm。

(第一實施方式的變形例1) 在第一實施方式的變形例1中，示出了與第一實施方式構造不同的半導體封裝用管座的例子。需要說明的是，在第一實施方式的變形例1中，有時省略對於與已經說明的實施方式相同的構成部分的說明。

圖7是舉例示出第一實施方式的變形例1的半導體封裝用管座的立體圖，是自第一基板的表面側觀察半導體封裝用管座的圖。參照圖7，第一實施方式的變形例1的半導體封裝用管座1A在刪除了第二金屬塊22、第二基板32、以及第二引線42這點不同於半導體封裝用管座1(參照圖1～圖3等)。

第一實施方式的半導體封裝用管座1對應於差動方式的驅動電路，半導體封裝用管座1A對應於單端方式的驅動電路。因此，驅動信號的輸入線僅為信號圖案31S的一個系統即可，由此不需要第二金屬塊22、第二基板32、以及第二引線42。

在半導體封裝用管座1A上，可以與半導體封裝用管座1相同地，設置第三金屬塊23、第三基板33、發光元件60、帕耳帖元件70、罩件100、以及透明部件110，從而使之成為半導體封裝。此時，第三基板33的信號圖案、接地圖案可以根據單端方式的驅動電路適當設計。

在對應於單端方式的驅動電路的半導體封裝用管座1A中，亦與半導體封裝用管座1相同地，使第一基板31的背面的接地圖案31G的至少一部分自第一金屬塊21露出。由此，在使用半導體封裝用管座1A製造半導體封裝時，可以藉由線狀部件80將第一基板31的自第一金屬塊21露出的背面的接地圖案31G與第三基板33的自第三金屬塊23的第一基板31側露出的背面的接地圖案33G電連接。其結果，起到與第一實施方式相同的效果。

(模擬) 接下來，對進行了第一基板31、第二基板32、以及第三基板33的背面側中的接地圖案彼此的連接的類比的結果進行詳細說明。在類比中，使用了分析軟體ANSYS Electromagnetics Suite 2019 R3。作為線狀部件80，假定為直徑25μm的金製的接合線。需要說明的是，類比結果僅對第一基板31側進行表示，作為左右對稱的第二基板32側亦是相同的結果。

(模擬1) 在模擬1中，將在第一基板31以及第三基板33的背面側中將接地圖案彼此連接的線狀部件80的根數設定為兩根，對基於連接線狀部件80的高度方向的位置的特性差進行了模擬。另外，作為比較例，對不連接線狀部件80的情況亦進行了類比。

具體而言，對於如圖8的(a)所示不連接線狀部件80的情況(比較例)、如圖8的(b)所示將兩根線狀部件80在上側和下側分別連接一根的情況、如圖8的(c)所示將兩根線狀部件80僅在上側連接的情況、以及如圖8的(d)所示將兩根線狀部件80僅在下側連接的情況，求出了反射損失(dB)和插入損失(dB)。

將模擬結果在圖9中示出。在圖9中，虛線所示特性為差模的反射損失(SDD11)、實線所示特性為差模的插入損失(SDD21)。在圖9中，a ₁以及a ₂是圖8的(a)的情況的特性、b ₁以及b ₂是圖8的(b)的情況的特性、c ₁以及c ₂是圖8的(c)的情況的特性、d ₁以及d ₂是圖8的(d)的情況的特性。

根據圖9的a ₁、b ₁、c ₁、d ₁，可以確認圖8的(b)～圖8的(d)的連接兩根線狀部件80的情況與圖8的(a)的不連接線狀部件80的情況相比，隨著頻率變高反射損失(SDD11)改善。另外，根據圖9的a ₂、b ₂、c ₂、d ₂，可以確認圖8的(b)～圖8的(d)的連接兩根線狀部件80的情況與圖8的(a)的不連接線狀部件80的情況相比，隨著頻率變高插入損失(SDD21)改善。

但是，在圖9中，b ₁～d ₁以及b ₂～d ₂的特性彼此重疊看上去基本上為一條，沒有顯著性差異，因此可以說連接線狀部件80是重要的，連接線狀部件80的位置不重要。

需要說明的是，根據發明人們的追加研究，線狀部件80為一根的情況下，成為圖9所示a ₁的特性以及b ₁～d ₁的特性與a ₂的特性以及b ₂～d ₂的特性的大約中間，確認了即使連接一根線狀部件80亦能夠得到一定的效果。

(模擬2) 在類比2中，對於改變第一金屬塊21的高度的情況的影響，將線狀部件80的根數設定為兩根、八根而進行了模擬。

具體而言，對於如圖10的(a)所示第一金屬塊21的高度較低且僅在上側連接兩根線狀部件80的情況、如圖10的(b)所示第一金屬塊21的高度較高且僅在上側連接兩根線狀部件80的情況、如圖10的(c)所示第一金屬塊21的高度較低且在高度方向的大致整體上連接八根線狀部件80的情況、如圖10的(d)所示第一金屬塊21的高度較高且在高度方向的大致整體上連接八根線狀部件80的情況，求出了反射損失(dB)和插入損失(dB)。

將圖10的(a)以及圖10的(b)的模擬結果在圖11中示出，將圖10的(c)以及圖10的(d)的模擬結果在圖12中示出。在圖11以及圖12中，虛線所示特性為差模的反射損失(SDD11)，實線所示特性為差模的插入損失(SDD21)。在圖11中，a ₁以及a ₂是圖10的(a)的情況的特性，b ₁以及b ₂是圖10的(b)的情況的特性。另外，在圖12中，c ₁以及c ₂是圖10的(c)的情況的特性，d ₁以及d ₂是圖10的(d)的情況的特性。

根據圖11以及圖12，連接兩根線狀部件80的情況與連接八根的情況的各特性彼此重疊，不能確認第一金屬塊21的高度的影響。另外，對圖11和圖12進行比較，與連接兩根線狀部件80的情況相比，連接八根的情況下反射損失(SDD11)以及插入損失(SDD21)被改善。

(模擬3-1) 在模擬3-1中，進行了將第一金屬塊21的高度設定為恆定，改變線狀部件80的根數的情況的類比。

具體而言，以連接十根線狀部件80的情況為基準，對如圖13的(a)所示拆除中央側的兩根而成為八根的情況、如圖13的(b)所示拆除下側的兩根而成為八根的情況、如圖13的(c)所示拆除上側的兩根而成為八根的情況，求出了反射損失(dB)和插入損失(dB)。

將包括連接十根線狀部件80的情況的圖13的(a)～圖13的(c)的模擬結果在圖14中示出。在圖14中，虛線所示特性是差模的反射損失(SDD11)，實線所示特性是差模的插入損失(SDD21)。在圖14中，a ₁以及a ₂是連接十根線狀部件80的情況的特性，b ₁以及b ₂是圖13的(a)的情況的特性，c ₁以及c ₂是圖13的(b)的情況的特性，d ₁以及d ₂是圖13的(c)的情況的特性。

根據圖14，連接十根線狀部件80的情況與連接八根的情況的各特性彼此重疊，不能確認將線狀部件80從十根減少兩根至八根的影響、以及對於減少位置的顯著性差異。

(模擬3-2) 在模擬3-2中，進行將第一金屬塊21的高度設定為恆定，改變線狀部件80的根數的情況的類比。

具體而言，以連接十根線狀部件80的情況為基準，對如圖15的(a)所示拆除中央側的六根而設定為四根的情況、如圖15的(b)所示拆除下側的六根而設定為四根的情況、如圖15的(c)所示拆除上側的六根而設定為四根的情況，求出了反射損失(dB)和插入損失(dB)。

將包括連接十根線狀部件80的情況的圖15的(a)～圖15的(c)的模擬結果在圖16中示出。在圖16中，虛線所示特性是差模的反射損失(SDD11)，實線所示特性是差模的插入損失(SDD21)。在圖16中，a ₁以及a ₂是連接十根線狀部件80的情況的特性，b ₁以及b ₂是圖15的(a)的情況的特性，c ₁以及c ₂是圖15的(b)的情況的特性，d ₁以及d ₂是圖15的(c)的情況的特性。

根據圖16，若將線狀部件80從十根減少至四根，則具有隨著頻率變高特性變差的傾向。但是，對於減少線狀部件80的位置，不能確認顯著性差異。

(模擬3-3) 在模擬3-3中，進行將第一金屬塊21的高度設定為恆定，改變線狀部件80的根數情況的類比。

具體而言，以連接十根線狀部件80的情況為基準，對如圖17的(a)所示拆除中央側的八根而成為兩根的情況、如圖17的(b)所示拆除下側的八根而成為兩根的情況、如圖17的(c)所示拆除上側的八根而成為兩根的情況，求出了反射損失(dB)和插入損失(dB)。

將包括連接十根線狀部件80的情況的圖17的(a)～圖17的(c)的模擬結果在圖18中示出。在圖18中，虛線所示特性是差模的反射損失(SDD11)，實線所示特性是差模的插入損失(SDD21)。在圖18中，a ₁以及a ₂是連接十根線狀部件80的情況的特性，b ₁以及b ₂是圖17的(a)的情況的特性，c ₁以及c ₂是圖17的(b)的情況的特性，d ₁以及d ₂是圖17的(c)的情況的特性。

根據圖18，將線狀部件80從十根減少至兩根的影響比減少至四根、八根的影響大。但是，對於減少線狀部件80的位置，不能確認顯著性差異。

以上，總結模擬1～模擬3-3的結果，可以得出以下結論。在第一基板31、第二基板32、以及第三基板33的背面側將接地圖案彼此連接的情況下，僅連接一根線狀部件80亦能夠得到一定的效果，但是考慮反射損失以及插入損失，優選以兩根以上進行連接。另外，若連接三根以上線狀部件80，則反射損失以及插入損失進一步改善，但是多於八根的話亦不期待進一步的改善。另外，對於第一金屬塊21、第二金屬塊22的高度、連接線狀部件80的高度方向的位置，未發現顯著性差異。

即，若考慮電氣特性的改善和熱量的返回，則對於在背面側將第一基板31與第三基板33以及將第二基板32與第三基板33連接的線狀部件80，優選在滿足作為半導體封裝的要求規格的範圍內，在一根以上八根以下的範圍內選擇。

以上，對優選實施方式進行了詳細說明，但不受該實施方式限制，可以不超出申請專利範圍記載的範圍地對該實施方式施加各種變形和置換。

1,1A:半導體封裝用管座 2:半導體封裝 10:孔圈 10a:上表面 10b:下表面 21:第一金屬塊 21a,22a,23a:基板固定面 22:第二金屬塊 23:第三金屬塊 31:第一基板 31G,32G,33G:接地圖案 31S,32S,33S1,33S2:信號圖案 32:第二基板 33:第三基板 41:第一引線 42:第二引線 43:第三引線 44:第四引線 45:第五引線 46:第六引線 50:密封部 60:發光元件 70:帕耳帖元件 80:線狀部件 100:罩件 110:透明部件

圖1係舉例示出第一實施方式的半導體封裝用管座的立體圖(其一)。圖2係舉例示出第一實施方式的半導體封裝用管座的立體圖(其二)。圖3係舉例示出第一實施方式的半導體封裝用管座的俯視圖。圖4係舉例示出第一實施方式的半導體封裝的立體圖(其一)。圖5係舉例示出第一實施方式的半導體封裝的立體圖(其二)。圖6係舉例示出第一實施方式的半導體封裝的俯視圖。圖7係舉例示出第一實施方式的變形例1的半導體封裝用管座的立體圖。圖8係對模擬進行說明的圖(其一)。圖9係對模擬的結果進行說明的圖(其一)。圖10係對模擬進行說明的圖(其二)。圖11係對模擬的結果進行說明的圖(其二)。圖12係對模擬的結果進行說明的圖(其三)。圖13係對模擬進行說明的圖(其三)。圖14係對模擬的結果進行說明的圖(其四)。圖15係對模擬進行說明的圖(其四)。圖16係對模擬的結果進行說明的圖(其五)。圖17是對模擬進行說明的圖(其五)。圖18是對模擬的結果進行說明的圖(其六)。

1A:半導體封裝用管座

10:孔圈

10a:上表面

10b:下表面

21:第一金屬塊

31:第一基板

31G:接地圖案

31S:信號圖案

41:第一引線

43:第三引線

44:第四引線

45:第五引線

50:密封部

Claims

一種半導體封裝用管座，具有：孔圈；第一金屬塊，其在該孔圈的上表面突起；第一引線，其在自上表面側至下表面側貫通該孔圈的第一貫通孔內氣密接合；第一基板，其具有形成有與該第一引線電連接的第一信號圖案的表面、以及成為該表面的相反面的背面，該背面一側固定於該第一金屬塊的第一側面；第二金屬塊，其在該孔圈的上表面突起，具有與該第一側面朝向同一側的第二側面，並與該第一金屬塊分離配置；第二引線，其在自上表面側至下表面側貫通該孔圈的第二貫通孔內氣密接合；以及第二基板，其具有形成有與該第二引線電連接的第二信號圖案的表面、以及成為該表面的相反面的背面，並且該背面一側固定於該第二金屬塊的該第二側面，其中，作為該第一基板的該背面的一部分的第一部分自該第一金屬塊露出，在該第一基板的該第一部分形成有接地圖案，作為該第二基板的該背面的一部分的第二部分自該第二金屬塊露出，在該第二基板的該第二部分形成有接地圖案。
如請求項1之半導體封裝用管座，其中，以該孔圈的上表面為基準，該第一金屬塊的高度比該第一基板的高度低。
如請求項1或2之半導體封裝用管座，其中，以該孔圈的上表面為基準，該第二金屬塊的高度比該第二基板的高度低。
如請求項1或2之半導體封裝用管座，其中，該第一側面與該第二側面位於同一平面之上。
一種半導體封裝，具有：請求項1至4中任一項之半導體封裝用管座；帕耳帖元件，其配置於該孔圈的上表面；第三金屬塊，其配置於該帕耳帖元件之上，並且具有與該第一側面以及該第二側面朝向同一側的第三側面；以及第三基板，其具有安裝有發光元件的表面、以及成為該表面的相反面的背面，並且該背面一側固定於該第三金屬塊的該第三側面，作為該第三基板的該背面的一部分的第三部分自該第三金屬塊的該第一基板側露出，作為該第三基板的該背面的一部分的第四部分自該第三金屬塊的該第二基板側露出，在該第三基板的該第三部分以及該第四部分形成接地圖案，該第一金屬塊與該第三金屬塊分離配置，並且該第二金屬塊與該第三金屬塊分離配置，形成於該第一基板的該第一部分的該接地圖案與形成於該第三基板的該第三部分的該接地圖案藉由線狀部件電連接，形成於該第二基板的該第二部分的該接地圖案與形成於該第三基板的該第四部分的該接地圖案藉由線狀部件電連接。
如請求項5之半導體封裝，其中，形成於該第一基板的該第一部分的該接地圖案與形成於該第三基板的該第三部分的該接地圖案藉由複數個線狀部件電連接，形成於該第二基板的該第二部分的該接地圖案與形成於該第三基板的該第四部分的該接地圖案藉由複數個線狀部件電連接。
如請求項5或6之半導體封裝，其中，該第一基板以及該第二基板由導熱性比該第三基板低的材料形成。
如請求項7之半導體封裝，其中，該第一基板以及該第二基板為氧化鋁製，該第三基板為氮化鋁製。