JP2538072B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2538072B2 JP2538072B2 JP1259219A JP25921989A JP2538072B2 JP 2538072 B2 JP2538072 B2 JP 2538072B2 JP 1259219 A JP1259219 A JP 1259219A JP 25921989 A JP25921989 A JP 25921989A JP 2538072 B2 JP2538072 B2 JP 2538072B2
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- JP
- Japan
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- semiconductor chip
- ground line
- semiconductor device
- line
- substrate
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体装置、特に高周波用半導体装置に関
するものである。
するものである。
従来の技術 情報通信の分野において、マイクロ波帯からミリ波帯
へとより高い周波数への展開が図られている。これらの
通信機器用の半導体装置も高速化が図られ、その特性は
著しく向上している。特に、十数ギガヘルツ以上の周波
数帯では、従来の半導体チップを樹脂封止したパッケー
ジを回路基板にはんだ付けする方法ではなく、伝送線路
を形成したセラミック等の基板と半導体チップを直接接
続したモジュールが用いられる。その例を、第３図に示
す。
へとより高い周波数への展開が図られている。これらの
通信機器用の半導体装置も高速化が図られ、その特性は
著しく向上している。特に、十数ギガヘルツ以上の周波
数帯では、従来の半導体チップを樹脂封止したパッケー
ジを回路基板にはんだ付けする方法ではなく、伝送線路
を形成したセラミック等の基板と半導体チップを直接接
続したモジュールが用いられる。その例を、第３図に示
す。
同図（ａ）は上記モジュールの半導体チップ近傍の断
面図、同図（ｂ）はそれを真上から見たときの構造図で
ある。セラミック基板２の間に、硬化型導電性の樹脂40
を用いて固着された半導体チップ１が実装されている。
上記半導体チップ１の信号線はチップ配線10とボンディ
ングワイヤー30を介した基板配線20とで形成され、接地
線はチップ配線11とボンディングワイヤー30を介した金
属製のモジュールフレーム３とで形成される。この時上
記基板配線20は、上記モジュールフレーム３との間でマ
イクロストリップ型の伝送線路を形成している。
面図、同図（ｂ）はそれを真上から見たときの構造図で
ある。セラミック基板２の間に、硬化型導電性の樹脂40
を用いて固着された半導体チップ１が実装されている。
上記半導体チップ１の信号線はチップ配線10とボンディ
ングワイヤー30を介した基板配線20とで形成され、接地
線はチップ配線11とボンディングワイヤー30を介した金
属製のモジュールフレーム３とで形成される。この時上
記基板配線20は、上記モジュールフレーム３との間でマ
イクロストリップ型の伝送線路を形成している。
発明が解決しようとする課題 しかし上記のような構成では、半導体チップの電気的
な接続は、大きなリアクタンス成分をもつボンディング
ワイヤーによってなされるため、高い周波数においてイ
ンピーダンスの変化を起こし、特に接地線側では大きな
損失をもたらすという問題があった。
な接続は、大きなリアクタンス成分をもつボンディング
ワイヤーによってなされるため、高い周波数においてイ
ンピーダンスの変化を起こし、特に接地線側では大きな
損失をもたらすという問題があった。
また、上記半導体チップを伝送線路を含む高周波用集
積回路（以下MMICと略す）とした場合にも、上記インピ
ーダンスの変化により基板側の伝送線路との整合を必要
とし、MMICを実用化する上で大きな障害となっていた。
積回路（以下MMICと略す）とした場合にも、上記インピ
ーダンスの変化により基板側の伝送線路との整合を必要
とし、MMICを実用化する上で大きな障害となっていた。
本発明は上記問題点を大きく改良するもので、ボンデ
ィングワイヤーを用いずに高周波用半導体チップを接続
する半導体装置を提供することを目的とする。
ィングワイヤーを用いずに高周波用半導体チップを接続
する半導体装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の半導体装置は、コ
プレーナ型伝送線路を有する絶縁性基板と、上記基板上
にバンプを介して電気的に接続された高周波用半導体チ
ップとからなる構成を有し、半導体チップは、コプレー
ナ型伝送線路の接地線に対し、チップ上面からみて重な
るように配置されていることを特徴とする。この時、上
記絶縁性基板と上記半導体チップとの物理的な接続は、
バンプ自身の合金化あるいは硬化型の樹脂により行な
う。
プレーナ型伝送線路を有する絶縁性基板と、上記基板上
にバンプを介して電気的に接続された高周波用半導体チ
ップとからなる構成を有し、半導体チップは、コプレー
ナ型伝送線路の接地線に対し、チップ上面からみて重な
るように配置されていることを特徴とする。この時、上
記絶縁性基板と上記半導体チップとの物理的な接続は、
バンプ自身の合金化あるいは硬化型の樹脂により行な
う。
作用 上記構成の半導体装置は、リアクタンス成分の小さい
バンプを用いて基板と半導体チップを接続するため、特
に高周波域での使用での、インピーダンスの変化や損失
を低く抑えることができ、高い効率を有するモジュール
を得ることができる。
バンプを用いて基板と半導体チップを接続するため、特
に高周波域での使用での、インピーダンスの変化や損失
を低く抑えることができ、高い効率を有するモジュール
を得ることができる。
また、実装面積や基板側の整合回路、工程数も大幅に
低減でき、歩留まりや量産性の向上、費用の削減をも可
能にする。
低減でき、歩留まりや量産性の向上、費用の削減をも可
能にする。
実施例 以下、本発明の実施例を第１図から第２図に基づいて
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例における半導体装置
を示す構成図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は上
から見たときの構造図である。
を示す構成図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は上
から見たときの構造図である。
金属製のモジュールフレーム３上に、基板配線20、21
が形成されたセラミック基板２を実装する。この時基板
配線20、21はコプレーナ型の伝送線路を形成し、基板配
線20は信号線、基板配線21は接地線となる。上記基板配
線20、21上にバンプ（金属突起）50を形成し、半導体チ
ップ１の表面を上記セラミック基板２側に向けて実装す
る。
が形成されたセラミック基板２を実装する。この時基板
配線20、21はコプレーナ型の伝送線路を形成し、基板配
線20は信号線、基板配線21は接地線となる。上記基板配
線20、21上にバンプ（金属突起）50を形成し、半導体チ
ップ１の表面を上記セラミック基板２側に向けて実装す
る。
このとき、半導体チップ１は、第１図（ｂ）で示すよ
うに、チップ上面からみてコプレーナ型伝送線路の接地
線に重なるように配置する。それは、この重なり部分の
チップ表面に形成されたチップ配線と接地線との距離を
短くし、バンプにで接続することで、接地線までのリア
クタンス成分を極小にするためである。
うに、チップ上面からみてコプレーナ型伝送線路の接地
線に重なるように配置する。それは、この重なり部分の
チップ表面に形成されたチップ配線と接地線との距離を
短くし、バンプにで接続することで、接地線までのリア
クタンス成分を極小にするためである。
上記半導体チップ１を圧着しながら熱を加えて上記バ
ンプ50と基板配線10、11（図示せず）との表面を合金化
させて、電気的および物理的に接続する。以上により、
本実施例による半導体装置が完成する。
ンプ50と基板配線10、11（図示せず）との表面を合金化
させて、電気的および物理的に接続する。以上により、
本実施例による半導体装置が完成する。
第２図は、本発明の第２の実施例における半導体装置
を示す構成図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は上
から見たときの構造図である。
を示す構成図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は上
から見たときの構造図である。
第１の実施例との相違点は、第１の実施例ではバンプ
が電気的、物理的接続の役割を果たすのに対し、本実施
例では、バンプ51は電気的接続のみを行い、物理的接続
は硬化型の樹脂41が行う点である。従って、上記樹脂41
が熱硬化型の場合は圧着しながら光を照射して接続す
る。
が電気的、物理的接続の役割を果たすのに対し、本実施
例では、バンプ51は電気的接続のみを行い、物理的接続
は硬化型の樹脂41が行う点である。従って、上記樹脂41
が熱硬化型の場合は圧着しながら光を照射して接続す
る。
上記第１および第２の実施例において、バンプは半導
体チップ側に形成してもよい。また、セラミック基板
は、半絶縁性の半導体基板でもよい。さらに、上記半導
体チップをコプレーナ型伝送線路によるMMICにすると、
基板側もコプレーナ型伝送線路であるので、整合性もよ
く損失もさらに少ない。ただし、樹脂を用いる場合はイ
ンピーダンスが若干変化するので、これを考慮してMMIC
を設計する必要がある。
体チップ側に形成してもよい。また、セラミック基板
は、半絶縁性の半導体基板でもよい。さらに、上記半導
体チップをコプレーナ型伝送線路によるMMICにすると、
基板側もコプレーナ型伝送線路であるので、整合性もよ
く損失もさらに少ない。ただし、樹脂を用いる場合はイ
ンピーダンスが若干変化するので、これを考慮してMMIC
を設計する必要がある。
発明の効果 以上に記したように、本発明の構成の半導体装置は、
ボンディングワイヤーの代わりにリアクタンス成分の小
さいバンプを用い、チップ配線と接地線との距離も小さ
くして基板と半導体チップを接続するために、接地線ま
でのリアクタンス成分を極小にでき、高周波域で用いた
ときにも、チップと基板との接続部でのインピーダンス
の変化や電力損失を低くすることでき、高い増幅効率を
有している。
ボンディングワイヤーの代わりにリアクタンス成分の小
さいバンプを用い、チップ配線と接地線との距離も小さ
くして基板と半導体チップを接続するために、接地線ま
でのリアクタンス成分を極小にでき、高周波域で用いた
ときにも、チップと基板との接続部でのインピーダンス
の変化や電力損失を低くすることでき、高い増幅効率を
有している。
さらに、上記半導体チップをMMICとすると、より顕著
になる。また、実装面積や整合回路、工程数も大幅に低
減でき、歩留まりや量産性の向上、費用の削減をも可能
となる。
になる。また、実装面積や整合回路、工程数も大幅に低
減でき、歩留まりや量産性の向上、費用の削減をも可能
となる。
第１図は本発明の第１の実施例による半導体装置を示す
もので（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、第２図は本発
明の第２の実施例による半導体装置を示すもので（ａ）
は断面図、（ｂ）は平面図、第３図は従来の半導体装置
を示すもので（ａ）断面図、（ｂ）は平面図である。 １……半導体チップ、２……セラミック基板、３……モ
ジュールフレーム、10、11……チップ配線、20、21……
基板配線、30……ボンディングワイヤー、40、41……樹
脂、50、51……バンプ。
もので（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、第２図は本発
明の第２の実施例による半導体装置を示すもので（ａ）
は断面図、（ｂ）は平面図、第３図は従来の半導体装置
を示すもので（ａ）断面図、（ｂ）は平面図である。 １……半導体チップ、２……セラミック基板、３……モ
ジュールフレーム、10、11……チップ配線、20、21……
基板配線、30……ボンディングワイヤー、40、41……樹
脂、50、51……バンプ。
Claims (4)
- 【請求項１】信号線と接地線を有するコプレーナ型伝送
線路が形成された絶縁性基板と、 前記信号線および接地線とバンプを介して物理的および
電気的に接続された高周波用半導体チップとを備え、前
記半導体チップは、前記接地線に重なるよう配置され、
前記重なり部分に形成された前記半導体チップの電極と
前記接地線とがバンプを介して接続されてなる半導体装
置。 - 【請求項２】信号線と接地線を有するコプレーナ型伝送
線路が形成された絶縁性基板と、 前記信号線および接地線とバンプを介して電気的に接続
され、かつ、硬化型樹脂を介して物理的に接続された高
周波用半導体チップとを備え、前記半導体チップは、前
記接地線に重なるよう配置され、前記重なり部分に形成
された前記半導体チップの電極と前記接地線とがバンプ
を介して接続されてなる半導体装置。 - 【請求項３】絶縁性基板として、セラミックを用いるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。 - 【請求項４】半導体チップは、コプレーナ型伝送線路を
有することを特徴とする請求項１または２に記載の半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259219A JP2538072B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259219A JP2538072B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120736A JPH03120736A (ja) | 1991-05-22 |
| JP2538072B2 true JP2538072B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=17331058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259219A Expired - Lifetime JP2538072B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538072B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115245A (en) * | 1990-09-04 | 1992-05-19 | Hughes Aircraft Company | Single substrate microwave radar transceiver including flip-chip integrated circuits |
| JP2763445B2 (ja) * | 1992-04-03 | 1998-06-11 | 三菱電機株式会社 | 高周波信号用配線及びそのボンディング装置 |
| US5760650A (en) * | 1994-09-26 | 1998-06-02 | Endgate Corporation | Coplanar waveguide amplifier |
| JPH10308478A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-11-17 | Toshiba Corp | 半導体モジュール |
| JP2000223530A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フリップチップ実装体および実装方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114526A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | Fujitsu Ltd | 容量分圧回路 |
| JPS607139A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボンデイング方法 |
| JPS63228723A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPH01160028A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極の接続方法 |
| JPH01198804A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | メアンダ線路 |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1259219A patent/JP2538072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03120736A (ja) | 1991-05-22 |
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