JP2574510B2 - 高周波半導体装置 - Google Patents

高周波半導体装置

Info

Publication number
JP2574510B2
JP2574510B2 JP2101281A JP10128190A JP2574510B2 JP 2574510 B2 JP2574510 B2 JP 2574510B2 JP 2101281 A JP2101281 A JP 2101281A JP 10128190 A JP10128190 A JP 10128190A JP 2574510 B2 JP2574510 B2 JP 2574510B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
lead
frequency semiconductor
bumps
bump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2101281A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0348436A (ja
Inventor
修太郎 南部
修 石川
千夏 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2101281A priority Critical patent/JP2574510B2/ja
Publication of JPH0348436A publication Critical patent/JPH0348436A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2574510B2 publication Critical patent/JP2574510B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15151Shape the die mounting substrate comprising an aperture, e.g. for underfilling, outgassing, window type wire connections

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、優れた高周波特性を与える半導体実装に係
る。
従来の技術 3GHz以上の高周波トランジスタ特にGaAsFETチップ100
は第5図に示すようなアルミナセラミック101をベース
素材としたパッケージに封止される。103はボンディン
グワイヤ、103A,103B,103CはAuメッキ層で、それぞれド
レンリード104,ソースリード105,ゲートリード106が接
続されている。107はセラミックのふたである。このよ
うなパッケージとしてGaAsFETを組立てる時の組立フロ
ーチャートの一例を第6図に示す。まず、所定の厚さに
研磨、整形したGaAsウエハーの裏面に、ダイスボンド用
ろう材(半田)接着のために、Auなどのメタライズを行
う。次に、これをチップ毎に切断し、ブレークする。次
に、1個1個のチップをAu/Sn半田などのろう材を用い
てAuメッキ層103Bにダイスボンドする。この後でボレデ
ィングワイヤ102S,102D,102Gでワイヤボンドする。この
とき、ソースインダクタンスをできる限り小さくするこ
とが、高周波特性、特に雑音指数(F),利得(Ga)を
良くするために大切である。このため、ソースのボンデ
ィングワイヤ102Sの長さをできる限り短くしたり、本数
を増やしたり(第5図では4本)している。ワイヤボン
ディングの後、キャップ(ふた107)を接着する。
発明が解決しようとする課題 ところで、近年、マイクロ波半導体パッケージのコス
トダウン要望が、半導体チップのコストダウンだけでは
吸収しきれない程大きく、組立、実装コストの低減が切
望されている。そして、マイクロ波パッケージの中に
は、組立、実装コストが全価格の半分程度を占めるもの
がある。しかし、従来のセラミックパッケージを使用す
る限りはコストダウンに限界があった。また、さらに一
層の高性能化に対する要望も大きく、チップだけの改善
では限界があり、実装面からの改善が必要である。たと
えば前述ソースワイヤの長さを短くするために、セラミ
ックパッケージの電極上にバンプを形成し、チップ上の
パッドを対向させて接着するいわゆるフリップボンド方
式が、パワーFETで周知である。しかし、この方法は、
性能は向上するがセラミックパッケージを使用してお
り、高価なセラミック本体上にバンプを形成すというプ
ロセスが必要となり、いぜんとして高価であり、低コス
ト化という方向とは相反する。本発明は、かかる不都合
に鑑みてなされたもので、極めてすぐれた高周波特性を
低コストで実現するパッケージを得ることを目的とす
る。
課題を解決するための手段 本発明の高周波半導体装置は、基体の片面上に金属電
極パターンを設け、前記電極パターンの一部に複数のバ
ンプを形成し、高周波半導体素子の複数の電極パッドと
前記バンプを対向させて接着したものであり、そのとき
複数のバンプの間の基体上に凹みを設け、あるいはまた
望ましくは基体上に設けられた凹みの表面の一部を、電
極パッドと接続される金属電極パターンでおおったもの
である。
作用 本発明によれば、高周波半導体チップを通常とは逆の
裏向きにして金属パターン上に接着するいわゆるフリッ
プボンド方式を、フィルムキャリア上で行うことができ
る。そして、金属突起(バンプ)を用いるため、従来の
ワイヤボンディング工程が省略できるばかりでなく、高
周波特性に悪い影響を与える素子のソースインダクタン
スをを小さく抑えることができる。また、フィルムキャ
リアを使うとともに、ここにバンプを形成するため、セ
ラミックパッケージに比べ大幅に低コスト化が達成でき
る。また、セラミックパッケージに比べ、浮遊容量を小
さく抑えることができ、高性能化に極めて有利である。
また、本発明によれば、高周波トランジスタで特に問題
となる入,出力間の分離において、凹みによる空気分離
を行うことにより、アイソレーション性能を大きく向上
させることが可能となる。
実施例 本発明の実施例を、図面により説明する。第1図に示
すフレキシブルフィルム30(ポリイミド・フィルム)の
主面側に、第1図(a)に示すように、金属パターンよ
りなる電極リード32を形成し、次に、転写バンプ等の手
法により、電極リード32上の必要な部分に金バンプ34を
形成する。例えば本実施例では、高周波半導体素子とし
て3GHz以上の信号を処理するGaAsFET31のチップのボン
ディングパッドに合わせて、リード32上にバンプ34が形
成されている。転写バンプによるバンプの形成方法はま
ず、ガラス板(図示せず)上にバンプを形成し、このバ
ンプを金属リード32上に接合し、バンプをガラス基板か
らはくりさせて転写することによって行えばよい。但
し、バンプの形成は必ずしも転写バンプ法でなくとも良
く、リード32に他の方法でバンプ34を形成しても良い。
半導体チップであるFET31はパターンリード32のバレプ3
4FET31の電極パッドを認識して位置決めをし、一括ボン
ディングする。35はバレプの間のフレキシブルフィルム
30に形成した空隙部(凹部)である。なお、第1図
(a)ではセラミックのふた36は省略している。また第
1図のリード32においてSはソースリード、Bはドレイ
ンすなわち出力リード、Gはゲートすなわち入力リード
である。本発明の、バンプ34付近の拡大斜視図を第2図
に示す。この金属パターン32の上に形成する金バンプ34
の高さ及び径は、本実施例では50〜100μm,50μmφと
した。バンプの高さはある程度以上に高くないとGaAsチ
ップ31と金属リードの間の寄生容量が大きくなってしま
い特性が劣化する。本実施例では、高価な高周波半導体
素子側にバンプを形成する必要がなく、かつ高価格、高
誘電率のアルミナセラミックを用いる通常のセラミック
パッケージに比べ、低価格,低誘電率のポリイミドフィ
ルムを用いるため、大幅な低コスト化、低浮遊容量化が
達成できる。ところで、高周波特性において、入出力の
アイソレーション(−|S 12|)が大きくとれることが、
良い性能を引き出すために重要である。この−|S 12|
は、ほぼ入出力の結合容量によって決まる。本発明のよ
うに、入出力電力ポリイミドフィルム上に構成した場
合、第5図における従来例と異なり、入出力間にシール
ド用のアースパターンがないため、アイソレーションが
悪くなるという問題が生じる。実際のFET31のチップ上
では、ソース,ドレインの間隔は約3μmと極めて近接
しており、ここのアイソレーションを良好にすることは
高周波チップにとって極めて重要である。そこで本実施
例では、フレキシブルフィルムの入出力電極の間に深さ
200μm〜300μm程度の凹み(空隙)35を設け、入出力
間に樹脂等の誘電率の大きいものを存在させず、空気層
で入出力を分離するようにして、アイソレーションを高
めるようにしてある。また、その凹み35の表面にソース
リード電極パターン32(S)をはわせることにより、シ
ールド効果をもたせ、一層アイソレーションが高められ
る構成にしてある。GaAsFETの一種であるHEMT半導体チ
ップを実装した例ではこのようにすることにより、下表
に示すようにKu帯でアイソレーションが5dB程改善でき
た。この結果は、この種GHz状上に使用される高周波半
導体素子にとって極めて大きい効果をもたらす。また雑
音指数NFも0.1dB程改善できた。
フレキシブルフィルム30上に接着されたチップ31は、
セラミックのふた36で封止した。このような封止方法で
は、耐湿性に対し不完全であるが、チップをSiNで完全
にパシベーションしておけば問題ない。本発明は、外形
上は、従来のセラミックパッケージとあまり変わらない
ため、回路への実装は、ほぼ同様に可能である。第3図
は、本発明の他の実施例の方法により、ビームリードタ
イプの半導体装置を与えるものである。第4図は、バン
プ付近の拡大図を示す。リードフレームよりなるリード
62に前述のごとく転写バンプ法等でバンプを形成する。
各リードは図示しない部分で一体につながって支持され
ている。第3図では、FET31で入出力間、あるいは、ゲ
ートドレイン間のシールド効果をもたせるために、ソー
スリード62(S)をくぼませて空隙35を形成し、第3,4
図に示すようにバンプ34を形成し接続した。バンプ63の
高さが50μm以上高ければ、ソースリード62(S)は必
ずしも、くぼませる必要はない。その後、第4図では、
セラミックケース(ふた)60を、リードをはさむように
して接着した。この後、リードの接続部(図示せず)す
なわちリードフレームに一部を切断し、リードを1個ず
つ独立したものとすることにより、ビームリードタイプ
の半導体装置ができ上る。セラミックケース60で封止す
る代りに、樹脂をモールドしてもよいし、フレキシブル
フィルム樹脂でおおってもよい。このようなビームリー
ドタイプの半導体装置は、小型,低コストで有用であ
り、従来のセラミックパッケージに比べ半分程度のコス
トが可能となる。
発明の効果 本発明により、基体の凹みを形成しているので、トラ
ンジスタの入出力間のアイソレーション特性を向上で
き、特に3GHz以上の高周波トランジスタにおいて、極め
て優れた高周波特性と、低コスト化が同時に実現でき高
周波半導体装置の製造に格別となる。特に衛生放送や、
衛星通信におけるSHFコンバータのコストダウン化に有
利であり、本発明は高性能な高周波半導体装置の提供に
すぐれた工業的価値を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例の半導体装置の要部平
面図、第1図(b)は同図(a)のA−A′線断面図、
第2図は第1図の装置のバンプ付近の拡大斜視図、第3
図(a)は本発明の他の実施例の半導体装置の平面図、
第3図(b)は同(a)のC−C′線断面図、第4図は
第3図の実施例のバンプ付近の拡大斜視図、第5図
(a),(b)は従来の半導体装置の平面図、断面図、
第6図は従来パッケージの組立工程図である。 31……GaAsFETチップ、32……リード、34……バンプ、3
5……空隙(凹部)、36……セラミックのふた、50……
樹脂、62……フレームリード、60……セラミックケー
ス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−103772(JP,A) 特開 昭63−209152(JP,A) 特開 昭50−80476(JP,A) 特開 昭58−182250(JP,A) 特開 昭60−160637(JP,A) 実開 平1−65512(JP,U) 実開 昭58−11246(JP,U) 実公 平4−38522(JP,Y2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基体の片面上に金属電極パターンを設け、
    前記電極パターンの一部に複数のバンプを形成し、前記
    複数のバンプの間の前記基体上に凹みを設け、高周波半
    導体素子の複数の電極パッドと前記バンプを対向させて
    接着したことを特徴とする高周波半導体装置。
  2. 【請求項2】基体上に設けられた凹みの表面の一部を、
    電極パッドと接続される金属電極パターンでおおい、前
    記パターンを入出力間に設置してシールド電極としてな
    ることを特徴とする請求項1に記載の高周波半導体装
    置。
  3. 【請求項3】半導体素子をセラミック容器で覆って前記
    素子を中空封止してなることを特徴とする請求項1に記
    載の高周波半導体装置。
  4. 【請求項4】基体がフレキシブルフィルムであることを
    特徴とする請求項1に記載の高周波半導体装置。
JP2101281A 1989-04-17 1990-04-17 高周波半導体装置 Expired - Lifetime JP2574510B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2101281A JP2574510B2 (ja) 1989-04-17 1990-04-17 高周波半導体装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-97114 1989-04-17
JP9711489 1989-04-17
JP2101281A JP2574510B2 (ja) 1989-04-17 1990-04-17 高周波半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0348436A JPH0348436A (ja) 1991-03-01
JP2574510B2 true JP2574510B2 (ja) 1997-01-22

Family

ID=26438317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2101281A Expired - Lifetime JP2574510B2 (ja) 1989-04-17 1990-04-17 高周波半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2574510B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200139618A (ko) * 2019-06-04 2020-12-14 제엠제코(주) 반도체 패키지
US11270969B2 (en) 2019-06-04 2022-03-08 Jmj Korea Co., Ltd. Semiconductor package

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529393A (ja) * 1991-07-22 1993-02-05 Sharp Corp 半導体装置実装用基板
JP2836364B2 (ja) * 1992-03-31 1998-12-14 日本電気株式会社 高周波半導体装置
JP3613098B2 (ja) 1998-12-21 2005-01-26 セイコーエプソン株式会社 回路基板ならびにそれを用いた表示装置および電子機器
JP2001185655A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波回路
JP3741005B2 (ja) 2000-09-13 2006-02-01 セイコーエプソン株式会社 配線基板、その製造方法、表示装置および電子機器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51103772A (ja) * 1975-03-10 1976-09-13 Tokyo Shibaura Electric Co Handotaisochi
JPS5811246U (ja) * 1981-07-13 1983-01-25 三菱電機株式会社 半導体装置
JPS63209152A (ja) * 1987-02-25 1988-08-30 Nec Corp リ−ドフレ−ム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200139618A (ko) * 2019-06-04 2020-12-14 제엠제코(주) 반도체 패키지
KR102343920B1 (ko) * 2019-06-04 2021-12-29 제엠제코(주) 반도체 패키지
US11270969B2 (en) 2019-06-04 2022-03-08 Jmj Korea Co., Ltd. Semiconductor package
US11676931B2 (en) 2019-06-04 2023-06-13 Jmj Korea Co., Ltd. Semiconductor package

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0348436A (ja) 1991-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7508054B2 (en) Semiconductor device and a method of manufacturing the same
US5726489A (en) Film carrier semiconductor device
KR100497974B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
US7045883B1 (en) Thermally enhanced chip scale lead on chip semiconductor package and method of making same
US20020180062A1 (en) Flip chip package of monolithic microwave integrated circuit
JPH1012769A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US5109270A (en) High frequency semiconductor device
US6940157B2 (en) High frequency semiconductor module, high frequency semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2574510B2 (ja) 高周波半導体装置
JP2003163310A (ja) 高周波半導体装置
JP2003086726A (ja) 高電力モノリシックマイクロ波集積回路パッケージ
JPH09307051A (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
EP1075020A2 (en) Method for packaging semiconductor device
JPH09186267A (ja) Bga半導体パッケージ
JP2991168B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20030137044A1 (en) Semiconductor device and packaging system therefore
JP2817693B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP2970626B2 (ja) 半導体集積回路装置用リードフレーム、および半導体集積回路装置
US20230317567A1 (en) Leadframe
US11887965B2 (en) Semiconductor package
US11502011B2 (en) Semiconductor module and semiconductor device container
US20230230904A1 (en) Semiconductor device
JP2970622B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2701348B2 (ja) 半導体装置
JPH04139729A (ja) 半導体装置