JP2001148457A - 高周波用半導体装置 - Google Patents
高周波用半導体装置Info
- Publication number
- JP2001148457A JP2001148457A JP33209699A JP33209699A JP2001148457A JP 2001148457 A JP2001148457 A JP 2001148457A JP 33209699 A JP33209699 A JP 33209699A JP 33209699 A JP33209699 A JP 33209699A JP 2001148457 A JP2001148457 A JP 2001148457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- semiconductor chip
- substrate
- metal
- wiring
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- 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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/061—Disposition
- H01L2224/0618—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/06181—On opposite sides of the body
-
- 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
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/1302—Disposition
- H01L2224/13025—Disposition the bump connector being disposed on a via connection of the semiconductor or solid-state body
-
- 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
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- 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
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16235—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a via metallisation of the item
-
- 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
- H01L2224/17—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/171—Disposition
- H01L2224/1718—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/17181—On opposite sides of the body
-
- 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73257—Bump and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1517—Multilayer substrate
- H01L2924/15192—Resurf arrangement of the internal vias
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/30107—Inductance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波特性を維持することができ、種々の半
導体素子を非常に小さい面積で重ねて実装することが可
能な高周波用半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ1に裏面電極7を設けて、
表面側に設けた回路集積部11の配線12と裏面電極7
とを、ビアホール5内に設けた金属層6を介して電気的
に接続する。この半導体チップ1を、その回路集積部1
1側の面を多層基板20とは反対側にして実装し、裏面
電極7と多層基板20の金属配線9とを電気的に接続す
る。
導体素子を非常に小さい面積で重ねて実装することが可
能な高周波用半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ1に裏面電極7を設けて、
表面側に設けた回路集積部11の配線12と裏面電極7
とを、ビアホール5内に設けた金属層6を介して電気的
に接続する。この半導体チップ1を、その回路集積部1
1側の面を多層基板20とは反対側にして実装し、裏面
電極7と多層基板20の金属配線9とを電気的に接続す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波用半導体装
置に関し、特に、高周波回路を設けた半導体チップと回
路基板とを電気的に接続するマルチチップ半導体実装に
適した構造の高周波半導体装置に関する。
置に関し、特に、高周波回路を設けた半導体チップと回
路基板とを電気的に接続するマルチチップ半導体実装に
適した構造の高周波半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体チップを回路基板へ実装し
た後の半導体チップと回路基板との電気的接続は、一般
に、ワイヤー接続またはバンプ接続により行われてい
た。
た後の半導体チップと回路基板との電気的接続は、一般
に、ワイヤー接続またはバンプ接続により行われてい
た。
【0003】図5は、ワイヤー接続を用いた第一の従来
の高周波用半導体装置の概略構成を示す断面図である。
この図5において、1は半導体チップ、2はワイヤー、
3は誘電体または半導体からなる回路基板、11は半導
体チップ1の表面に設けられた高周波増幅回路からなる
回路集積部、12は半導体チップ1の表面に設けられた
金属配線(または電極)、13は回路基板3上に設けら
れた金属配線である。回路基板3が誘電体からなる場
合、回路基板上3にはロジック系回路部品などの回路部
品が実装されている。また、この回路基板3が半導体か
らなる場合、それらの回路部品が半導体基板上に同様に
して実装されるか、またはそれらの部品の一部もしくは
全部が半導体製造法により半導体基板内に作り込まれ
る。半導体チップ1は、このような回路部品を搭載した
回路基板3上に、回路集積部11を設けた面と反対側の
面を回路基板3側に向けて実装され、半導体チップ1上
の金属配線12と回路基板3上の金属配線13とがワイ
ヤー2により電気的に接続される。
の高周波用半導体装置の概略構成を示す断面図である。
この図5において、1は半導体チップ、2はワイヤー、
3は誘電体または半導体からなる回路基板、11は半導
体チップ1の表面に設けられた高周波増幅回路からなる
回路集積部、12は半導体チップ1の表面に設けられた
金属配線(または電極)、13は回路基板3上に設けら
れた金属配線である。回路基板3が誘電体からなる場
合、回路基板上3にはロジック系回路部品などの回路部
品が実装されている。また、この回路基板3が半導体か
らなる場合、それらの回路部品が半導体基板上に同様に
して実装されるか、またはそれらの部品の一部もしくは
全部が半導体製造法により半導体基板内に作り込まれ
る。半導体チップ1は、このような回路部品を搭載した
回路基板3上に、回路集積部11を設けた面と反対側の
面を回路基板3側に向けて実装され、半導体チップ1上
の金属配線12と回路基板3上の金属配線13とがワイ
ヤー2により電気的に接続される。
【0004】図6は、バンプ接続を用いた第二の従来の
高周波半導体装置の概略構成を示す断面図である。ここ
では、半導体チップ1の表面に設けられた回路集積部1
1が回路基板3側に面するように、半導体チップ1が回
路基板3に実装され、半導体チップ1上の金属配線12
と回路基板3上の金属配線13とがバンプ電極4により
電気的に接続される。この構造では、半導体チップ1に
おいて回路集積部11を設けた面と反対側の面には、回
路集積部11と電気的に接続された配線(電極)は形成
されていない。
高周波半導体装置の概略構成を示す断面図である。ここ
では、半導体チップ1の表面に設けられた回路集積部1
1が回路基板3側に面するように、半導体チップ1が回
路基板3に実装され、半導体チップ1上の金属配線12
と回路基板3上の金属配線13とがバンプ電極4により
電気的に接続される。この構造では、半導体チップ1に
おいて回路集積部11を設けた面と反対側の面には、回
路集積部11と電気的に接続された配線(電極)は形成
されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のような高周波用
半導体装置の電気的接続においては、インダクタンスの
周波数特性を小さくすることが重要である。
半導体装置の電気的接続においては、インダクタンスの
周波数特性を小さくすることが重要である。
【0006】しかしながら、図5に示した第一の従来の
高周波用半導体装置では、ワイヤーのインダクタンス成
分が高周波特性を悪化させるという欠点があり、特に、
それによって利得の低下を招くという問題があった。
高周波用半導体装置では、ワイヤーのインダクタンス成
分が高周波特性を悪化させるという欠点があり、特に、
それによって利得の低下を招くという問題があった。
【0007】また、図6に示した第二の従来の高周波用
半導体装置では、半導体チップ上の素子面が、半導体チ
ップが実装される誘電体基板や半導体基板に近いため
に、帰還容量が大きくなって高周波での利得低下を招く
という問題があった。
半導体装置では、半導体チップ上の素子面が、半導体チ
ップが実装される誘電体基板や半導体基板に近いため
に、帰還容量が大きくなって高周波での利得低下を招く
という問題があった。
【0008】また、ワイヤ接続技術を用いた場合には、
それぞれの半導体素子を重ねて電気接続すると、ワイヤ
ー接続用パッド電極をチップ周辺に多く設ける必要があ
り、チップ面積が非常に大きくなるという問題があっ
た。
それぞれの半導体素子を重ねて電気接続すると、ワイヤ
ー接続用パッド電極をチップ周辺に多く設ける必要があ
り、チップ面積が非常に大きくなるという問題があっ
た。
【0009】さらに、従来の構成では、セラミック製の
容量や抵抗、インダクタ等を加えて実装することができ
なかったので、高周波特性の改善や電源ICの特性改善
が困難であった。
容量や抵抗、インダクタ等を加えて実装することができ
なかったので、高周波特性の改善や電源ICの特性改善
が困難であった。
【0010】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、高周波特性を維持す
ることができ、しかも種々の半導体素子を非常に小さい
面積で重ねて実装することが可能な高周波用半導体装置
を提供することを目的とする。
決するためになされたものであり、高周波特性を維持す
ることができ、しかも種々の半導体素子を非常に小さい
面積で重ねて実装することが可能な高周波用半導体装置
を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の高周波用半導体装置は、半導体チップの表
面に複数設けられた半導体素子の配線電極または半導体
集積回路の配線電極と、該半導体チップの裏面に設けら
れ、互いに電気的に接続されていない複数の金属電極と
が、1つの表面側の配線電極に対して1つの裏面側の金
属電極が対応して、それぞれ独立して半導体チップを貫
通する貫通穴に形成された金属層により電気的に接続さ
れ、該半導体チップの裏面の金属電極が、誘電体基板上
もしくは半導体基板上に設けられた金属配線、または金
属製リードと電気的に接続されていることを特徴とす
る。
に、本発明の高周波用半導体装置は、半導体チップの表
面に複数設けられた半導体素子の配線電極または半導体
集積回路の配線電極と、該半導体チップの裏面に設けら
れ、互いに電気的に接続されていない複数の金属電極と
が、1つの表面側の配線電極に対して1つの裏面側の金
属電極が対応して、それぞれ独立して半導体チップを貫
通する貫通穴に形成された金属層により電気的に接続さ
れ、該半導体チップの裏面の金属電極が、誘電体基板上
もしくは半導体基板上に設けられた金属配線、または金
属製リードと電気的に接続されていることを特徴とす
る。
【0012】前記誘電体基板もしくは半導体基板上の金
属配線が、該誘電体基板上もしくは半導体基板上に設け
られた絶縁層より凸であってもよい。
属配線が、該誘電体基板上もしくは半導体基板上に設け
られた絶縁層より凸であってもよい。
【0013】前記半導体チップの裏面側の金属電極と、
前記誘電体基板上もしくは半導体基板上の金属配線と
が、金属により電気的に接続され、該半導体チップと、
該誘電体基板もしくは半導体基板との間隙が樹脂で埋め
られていてもよい。
前記誘電体基板上もしくは半導体基板上の金属配線と
が、金属により電気的に接続され、該半導体チップと、
該誘電体基板もしくは半導体基板との間隙が樹脂で埋め
られていてもよい。
【0014】前記半導体チップ上に、その表面側の配線
電極および裏面側の金属電極が貫通穴に形成された金属
層により電気的に接続された別の半導体チップが配置さ
れ、下側の半導体チップの表面側の配線電極と、上側の
半導体チップの裏面側の金属電極とが電気的に接続さ
れ、下側の半導体チップの裏面側の金属電極と、前記誘
電体基板上もしくは半導体基板上に設けられた金属配
線、または金属製リードとが電気的に接続されていても
よい。
電極および裏面側の金属電極が貫通穴に形成された金属
層により電気的に接続された別の半導体チップが配置さ
れ、下側の半導体チップの表面側の配線電極と、上側の
半導体チップの裏面側の金属電極とが電気的に接続さ
れ、下側の半導体チップの裏面側の金属電極と、前記誘
電体基板上もしくは半導体基板上に設けられた金属配
線、または金属製リードとが電気的に接続されていても
よい。
【0015】前記半導体チップ上に、その表面側の配線
電極および裏面側の金属電極が貫通穴に形成された金属
層により電気的に接続された別の半導体チップの複数が
縦積みされ、下側の半導体チップの表面側の配線電極
と、上側の半導体チップの裏面側の金属電極とが電気的
に接続され、最も下側の半導体チップの裏面側の金属電
極と、前記誘電体基板上もしくは半導体基板上に設けら
れた金属配線、または金属製リードとが電気的に接続さ
れていてもよい。
電極および裏面側の金属電極が貫通穴に形成された金属
層により電気的に接続された別の半導体チップの複数が
縦積みされ、下側の半導体チップの表面側の配線電極
と、上側の半導体チップの裏面側の金属電極とが電気的
に接続され、最も下側の半導体チップの裏面側の金属電
極と、前記誘電体基板上もしくは半導体基板上に設けら
れた金属配線、または金属製リードとが電気的に接続さ
れていてもよい。
【0016】前記半導体基板もしくは誘電体基板が、セ
ラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線半導体
基板からなっていてもよい。
ラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線半導体
基板からなっていてもよい。
【0017】前記セラミック多層基板、樹脂多層基板ま
たは多層配線半導体基板がキャビティー構造を有し、該
キャビティー構造内に前記半導体チップが配置されてい
るのが好ましい。
たは多層配線半導体基板がキャビティー構造を有し、該
キャビティー構造内に前記半導体チップが配置されてい
るのが好ましい。
【0018】前記半導体チップの表面側の配線電極と、
前記セラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線
半導体基板の配線とが、ワイヤーを用いて電気的に接続
されていてもよい。
前記セラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線
半導体基板の配線とが、ワイヤーを用いて電気的に接続
されていてもよい。
【0019】前記セラミック多層基板、樹脂多層基板ま
たは多層配線半導体基板上に、セラミックまたは半導体
からなる容量、インダクタまたは抵抗が実装されていて
もよい。
たは多層配線半導体基板上に、セラミックまたは半導体
からなる容量、インダクタまたは抵抗が実装されていて
もよい。
【0020】以下、本発明の作用について説明する。
【0021】本発明にあっては、半導体チップの裏面側
に金属電極を設けて、半導体チップを貫通する穴に形成
された金属層により表面側の配線や電極と裏面側の金属
電極を電気的に接続し、この裏面側の金属電極と半導体
基板や誘電体基板等からなる回路基板上の金属配線とを
電気的に接続している。よって、インダクタンス成分を
非常に小さくすることができ、従来に比べて高周波での
利得が2倍程度向上する。また、ワイヤー接続方法と異
なり、半導体チップ面積を小型化することが可能であ
る。また、半導体チップのどの部分からでも半導体チッ
プ裏面側の金属配線と電気的に接続でき、集積回路内の
配線の引き回しを短くすることができるので、高周波特
性や高速動作能力を大幅に改善することが可能である。
また、非常に小さい実装面積の装置を実現することが可
能である。また、バンプ技術のように半導体チップの素
子面のすぐ近くに回路基板の誘電体や金属配線が配置さ
れないので、帰還容量を形成して高周波特性が低下する
ということもない。
に金属電極を設けて、半導体チップを貫通する穴に形成
された金属層により表面側の配線や電極と裏面側の金属
電極を電気的に接続し、この裏面側の金属電極と半導体
基板や誘電体基板等からなる回路基板上の金属配線とを
電気的に接続している。よって、インダクタンス成分を
非常に小さくすることができ、従来に比べて高周波での
利得が2倍程度向上する。また、ワイヤー接続方法と異
なり、半導体チップ面積を小型化することが可能であ
る。また、半導体チップのどの部分からでも半導体チッ
プ裏面側の金属配線と電気的に接続でき、集積回路内の
配線の引き回しを短くすることができるので、高周波特
性や高速動作能力を大幅に改善することが可能である。
また、非常に小さい実装面積の装置を実現することが可
能である。また、バンプ技術のように半導体チップの素
子面のすぐ近くに回路基板の誘電体や金属配線が配置さ
れないので、帰還容量を形成して高周波特性が低下する
ということもない。
【0022】また、誘電体基板や半導体基板等からなる
回路基板上の金属配線を、回路基板上に設けられた絶縁
層より凸に形成して、絶縁層の面よりも金属配線の上面
が突き出ているようにすることにより、半導体チップの
裏面側の電極との電気接続が容易になる。
回路基板上の金属配線を、回路基板上に設けられた絶縁
層より凸に形成して、絶縁層の面よりも金属配線の上面
が突き出ているようにすることにより、半導体チップの
裏面側の電極との電気接続が容易になる。
【0023】上記半導体チップの裏面側の金属電極と、
回路基板上の金属配線とを、金属により電気的に接続
し、半導体チップと回路基板との間隙を樹脂で埋めるこ
とにより、信頼性が向上する。
回路基板上の金属配線とを、金属により電気的に接続
し、半導体チップと回路基板との間隙を樹脂で埋めるこ
とにより、信頼性が向上する。
【0024】高周波用ガリウム砒素素子とロジック系の
シリコン素子等、電気的接続のために別のプロセスを必
要とするマルチチップ半導体実装においては、半導体チ
ップ上に、表面側の配線や電極と裏面側の金属電極が貫
通穴に形成された金属層により電気的に接続された別の
半導体チップをさらに実装し、下側の半導体チップの表
面側の配線や電極と上側の半導体チップの裏面側の金属
電極とを電気的に接続することにより、約半分の非常に
小さい面積により、半導体チップを重ねて実装可能とな
る。さらに、複数の半導体チップを縦積み実装して実装
面積を小さくすることが可能である。
シリコン素子等、電気的接続のために別のプロセスを必
要とするマルチチップ半導体実装においては、半導体チ
ップ上に、表面側の配線や電極と裏面側の金属電極が貫
通穴に形成された金属層により電気的に接続された別の
半導体チップをさらに実装し、下側の半導体チップの表
面側の配線や電極と上側の半導体チップの裏面側の金属
電極とを電気的に接続することにより、約半分の非常に
小さい面積により、半導体チップを重ねて実装可能とな
る。さらに、複数の半導体チップを縦積み実装して実装
面積を小さくすることが可能である。
【0025】上記半導体基板もしくは誘電体基板とし
て、セラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線
半導体基板等の多層基板を用いることにより、基板の端
から遠い、中ほどにある配線電極から、その配線電極ま
で達する穴を通して直に信号を取り出すことが可能であ
る。本発明は単層の基板にも適用可能であるが、配線が
重なるため、基板側や半導体チップ側で最適配線が困難
であり、面積が大きくなってしまうので、多層基板とす
ることが好ましい。
て、セラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線
半導体基板等の多層基板を用いることにより、基板の端
から遠い、中ほどにある配線電極から、その配線電極ま
で達する穴を通して直に信号を取り出すことが可能であ
る。本発明は単層の基板にも適用可能であるが、配線が
重なるため、基板側や半導体チップ側で最適配線が困難
であり、面積が大きくなってしまうので、多層基板とす
ることが好ましい。
【0026】さらに、このセラミック多層基板、樹脂多
層基板または多層配線半導体基板にキャビティー構造を
設けて、そのキャビティー構造内に半導体チップを配置
することにより、ハンダマスクをかけることができる。
よって、基板表面に容量やインダクタ、抵抗等をはんだ
実装して大きな容量を実現し、高周波特性の向上や電源
回路の簡素化等を図ることが可能となる。
層基板または多層配線半導体基板にキャビティー構造を
設けて、そのキャビティー構造内に半導体チップを配置
することにより、ハンダマスクをかけることができる。
よって、基板表面に容量やインダクタ、抵抗等をはんだ
実装して大きな容量を実現し、高周波特性の向上や電源
回路の簡素化等を図ることが可能となる。
【0027】さらに、セラミック多層基板、樹脂多層基
板または多層配線半導体基板等の多層基板上に複数の半
導体チップを重ねて実装する場合、上側の半導体チップ
の表面側の配線電極と多層基板の金属配線とを直接電気
的に接続する必要が生じることもある。このような場
合、ワイヤーを用いてジャンパー接続することにより、
半導体チップに接続用の穴を別途形成することなく、非
常に小さい面積で実装することが可能である。
板または多層配線半導体基板等の多層基板上に複数の半
導体チップを重ねて実装する場合、上側の半導体チップ
の表面側の配線電極と多層基板の金属配線とを直接電気
的に接続する必要が生じることもある。このような場
合、ワイヤーを用いてジャンパー接続することにより、
半導体チップに接続用の穴を別途形成することなく、非
常に小さい面積で実装することが可能である。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【0029】(実施の形態1)図1(a)は実施の形態
1の高周波用半導体装置の構造を示す断面図であり、
(b)はその平面図である。この高周波用半導体装置
は、ガリウム砒素基板またはシリコン基板からなる半導
体チップ1の表面に、高周波増幅回路からなる回路集積
部11が設けられている。半導体チップ1にはそれを貫
通する穴であるビアホール5が形成され、そのビアホー
ル5内には金属層6が形成されている。この金属層6
は、ビアホール内に充填されていてもよく、ビアホール
5の内壁面だけに形成してもよい。さらに、半導体チッ
プ1の表面には、回路集積部11の配線となる金属配線
12が設けられている。この金属配線12は、半導体チ
ップ1の裏面に設けられた金属からなる裏面電極7とビ
アホール5内に形成された金属層6を介して電気的に接
続されている。
1の高周波用半導体装置の構造を示す断面図であり、
(b)はその平面図である。この高周波用半導体装置
は、ガリウム砒素基板またはシリコン基板からなる半導
体チップ1の表面に、高周波増幅回路からなる回路集積
部11が設けられている。半導体チップ1にはそれを貫
通する穴であるビアホール5が形成され、そのビアホー
ル5内には金属層6が形成されている。この金属層6
は、ビアホール内に充填されていてもよく、ビアホール
5の内壁面だけに形成してもよい。さらに、半導体チッ
プ1の表面には、回路集積部11の配線となる金属配線
12が設けられている。この金属配線12は、半導体チ
ップ1の裏面に設けられた金属からなる裏面電極7とビ
アホール5内に形成された金属層6を介して電気的に接
続されている。
【0030】この半導体チップ1は、セラミック多層基
板20の中央部に設けられた凹部22内に、半導体チッ
プ1の裏面をセラミック多層基板20側に配して搭載さ
れている。そして、セラミック多層基板20上に設けら
れた金属配線9は、接続金属10により半導体チップ1
の裏面電極7と電気的に接続されている。
板20の中央部に設けられた凹部22内に、半導体チッ
プ1の裏面をセラミック多層基板20側に配して搭載さ
れている。そして、セラミック多層基板20上に設けら
れた金属配線9は、接続金属10により半導体チップ1
の裏面電極7と電気的に接続されている。
【0031】セラミック多層基板20には金属からなる
セラミック内層配線21が設けられ、この内層配線21
は、セラミック多層基板20の凹部22の外周部に搭載
した容量、抵抗またはインダクタ等の電子部品23と電
気的に接続している。セラミック多層基板20の凹部2
2はキャビティー構造であり、半導体チップ1を保護し
てハンダマスクをかけられるようにする封止樹脂25が
凹部22の開口部にかかっている。このため、容量、抵
抗またはインダクタ等の電子部品23をセラミック多層
基板20の凹部の外周部に実装して、非常に大きな容量
やQ値の高いインダクタを実現することができる。
セラミック内層配線21が設けられ、この内層配線21
は、セラミック多層基板20の凹部22の外周部に搭載
した容量、抵抗またはインダクタ等の電子部品23と電
気的に接続している。セラミック多層基板20の凹部2
2はキャビティー構造であり、半導体チップ1を保護し
てハンダマスクをかけられるようにする封止樹脂25が
凹部22の開口部にかかっている。このため、容量、抵
抗またはインダクタ等の電子部品23をセラミック多層
基板20の凹部の外周部に実装して、非常に大きな容量
やQ値の高いインダクタを実現することができる。
【0032】半導体チップ1の回路集積部11として
は、高周波用増幅器としてのガリウム砒素電界効果トラ
ンジスタまたはバイポーラトランジスタ等を用いること
ができる。ビアホール5内の金属層6としては、金、銅
またはアルミニウムを用いることにより低抵抗を実現す
ることができる。半導体チップ1の裏面電極7と表面側
の金属配線(または電極)12との接続は、金で行うか
錫を含むハンダで行うことができる。
は、高周波用増幅器としてのガリウム砒素電界効果トラ
ンジスタまたはバイポーラトランジスタ等を用いること
ができる。ビアホール5内の金属層6としては、金、銅
またはアルミニウムを用いることにより低抵抗を実現す
ることができる。半導体チップ1の裏面電極7と表面側
の金属配線(または電極)12との接続は、金で行うか
錫を含むハンダで行うことができる。
【0033】この構成によれば、半導体チップ1の表面
に設けた高周波増幅回路からなる回路集積部11が、セ
ラミック多層基板20側とは反対の面に配置されている
ので、回路集積部11とセラミック多層基板20との間
で帰還容量を形成することがない。よって、帰還容量の
増大を防止することができ、高周波での利得低下を起こ
すのを防ぐことができる。また、半導体チップ1を貫通
するビアホール5に形成された金属層6により電気的に
接続しているので、非常にインダクタンス成分を小さく
することができ、高周波での利得を2倍程度向上するこ
とができる。また、ワイヤー技術を用いて電気的接続を
行っていないので、非常に小さい半導体実装面積を実現
することができる。さらに、容量、抵抗またはインダク
タ等の電子部品23を実装することができるので、非常
に大きな容量やQ値の高いインダクタを実現でき、高周
波特性や電源としての特性を非常に向上することができ
る。
に設けた高周波増幅回路からなる回路集積部11が、セ
ラミック多層基板20側とは反対の面に配置されている
ので、回路集積部11とセラミック多層基板20との間
で帰還容量を形成することがない。よって、帰還容量の
増大を防止することができ、高周波での利得低下を起こ
すのを防ぐことができる。また、半導体チップ1を貫通
するビアホール5に形成された金属層6により電気的に
接続しているので、非常にインダクタンス成分を小さく
することができ、高周波での利得を2倍程度向上するこ
とができる。また、ワイヤー技術を用いて電気的接続を
行っていないので、非常に小さい半導体実装面積を実現
することができる。さらに、容量、抵抗またはインダク
タ等の電子部品23を実装することができるので、非常
に大きな容量やQ値の高いインダクタを実現でき、高周
波特性や電源としての特性を非常に向上することができ
る。
【0034】なお、回路基板としては、セラミック多層
基板20のかわりに、樹脂多層基板や多層配線半導体基
板等の多層基板を用いることもできる。このような多層
基板を用いた場合、内層配線21に達する穴21aを通
して内層配線21から直に信号を取り出すことができ
る。本発明は、単層の基板についても適用可能である
が、多層基板の方が基板側や半導体チップ側で最適配線
が容易であり、面積も縮小することができる。
基板20のかわりに、樹脂多層基板や多層配線半導体基
板等の多層基板を用いることもできる。このような多層
基板を用いた場合、内層配線21に達する穴21aを通
して内層配線21から直に信号を取り出すことができ
る。本発明は、単層の基板についても適用可能である
が、多層基板の方が基板側や半導体チップ側で最適配線
が容易であり、面積も縮小することができる。
【0035】また、回路基板上の金属配線9のかわり
に、従来の樹脂リードパッケージにおける金属リードを
用いることもできる。
に、従来の樹脂リードパッケージにおける金属リードを
用いることもできる。
【0036】さらに、半導体チップの接続強度向上のた
めに、半導体チップの裏面電極が裏面側の誘電体または
半導体基板上の金属配線間、あるいは金属製リード間を
金属で接続し、半導体チップと裏面側の誘電体または半
導体との間隙を樹脂で埋めると信頼性を向上することが
できる。これは、衝撃力や、温度変化に対して熱膨張率
の違いから生じる応力が、接続金属部分に集中するのを
防ぐことができるからである。
めに、半導体チップの裏面電極が裏面側の誘電体または
半導体基板上の金属配線間、あるいは金属製リード間を
金属で接続し、半導体チップと裏面側の誘電体または半
導体との間隙を樹脂で埋めると信頼性を向上することが
できる。これは、衝撃力や、温度変化に対して熱膨張率
の違いから生じる応力が、接続金属部分に集中するのを
防ぐことができるからである。
【0037】さらに、図2に示すように、回路基板上の
金属配線の上面を、その回路基板上に設けた絶縁層の面
よりも突出させるようにすれば、半導体チップの裏面電
極をその金属配線と適切に接続させることができ、不所
望な箇所での電気接続を避けることができる。この場
合、金属配線の上面が絶縁層の面よりも上に突出してい
れば、図2(a)に示すように、金属配線を絶縁層の上
に形成してもよく、図2(b)に示すように、金属配線
が絶縁層から一部露出していてもよい。
金属配線の上面を、その回路基板上に設けた絶縁層の面
よりも突出させるようにすれば、半導体チップの裏面電
極をその金属配線と適切に接続させることができ、不所
望な箇所での電気接続を避けることができる。この場
合、金属配線の上面が絶縁層の面よりも上に突出してい
れば、図2(a)に示すように、金属配線を絶縁層の上
に形成してもよく、図2(b)に示すように、金属配線
が絶縁層から一部露出していてもよい。
【0038】(実施の形態2)本実施の形態2では、半
導体チップ上に、さらに別の半導体チップを実装した構
成について説明する。
導体チップ上に、さらに別の半導体チップを実装した構
成について説明する。
【0039】図3は、実施の形態2の高周波用半導体装
置の概略構成を示す断面図である。この高周波用半導体
装置において、第1の半導体チップ1は、シリコン素子
からなるロジック系等の回路素子であり、その上に重ね
て搭載した第2の半導体チップ14は、ガリウム砒素素
子からなる高周波増幅回路素子である。
置の概略構成を示す断面図である。この高周波用半導体
装置において、第1の半導体チップ1は、シリコン素子
からなるロジック系等の回路素子であり、その上に重ね
て搭載した第2の半導体チップ14は、ガリウム砒素素
子からなる高周波増幅回路素子である。
【0040】第1の半導体チップ1の表面にはロジック
系等の回路からなる回路集積部11が設けられ、第2の
半導体チップ14の表面には高周波増幅回路からなる回
路集積部11が設けられている。第1の半導体チップ1
と第2の半導体チップ14内にはそれらをそれぞれ貫通
するビアホール5が設けられ、そのビアホール5内には
金属層6が形成されている。そして、第1の半導体チッ
プ1と第2の半導体チップ14のそれぞれの表面には回
路集積部11の配線となる金属配線12が設けられてい
る。これらの金属配線12は、第1の半導体チップ1と
第2の半導体チップ14のそれぞれの裏面に設けられた
金属からなる裏面電極7と、ビアホール5内に形成され
た金属層6を介して電気的に接続されている。
系等の回路からなる回路集積部11が設けられ、第2の
半導体チップ14の表面には高周波増幅回路からなる回
路集積部11が設けられている。第1の半導体チップ1
と第2の半導体チップ14内にはそれらをそれぞれ貫通
するビアホール5が設けられ、そのビアホール5内には
金属層6が形成されている。そして、第1の半導体チッ
プ1と第2の半導体チップ14のそれぞれの表面には回
路集積部11の配線となる金属配線12が設けられてい
る。これらの金属配線12は、第1の半導体チップ1と
第2の半導体チップ14のそれぞれの裏面に設けられた
金属からなる裏面電極7と、ビアホール5内に形成され
た金属層6を介して電気的に接続されている。
【0041】第1の半導体チップ1は、セラミック多層
基板20の中央部に設けられた凹部22内に、半導体チ
ップ1の裏面をセラミック多層基板20側に配して搭載
されている。また、第2の半導体チップ14は、第1の
半導体チップ1上に第2の半導体チップ14の裏面を第
1の半導体チップ1側に配して搭載されている。そし
て、第1の半導体チップ1が実装されているセラミック
多層基板20の凹部22部分の表面上には金属配線9が
設けられている。この金属配線9と第1の半導体チップ
1の裏面電極7との電気的接続、および第1の半導体チ
ップ1の表面側の金属配線12と第2の半導体チップ1
4の裏面電極7との電気的接続は、接続金属10により
行われている。
基板20の中央部に設けられた凹部22内に、半導体チ
ップ1の裏面をセラミック多層基板20側に配して搭載
されている。また、第2の半導体チップ14は、第1の
半導体チップ1上に第2の半導体チップ14の裏面を第
1の半導体チップ1側に配して搭載されている。そし
て、第1の半導体チップ1が実装されているセラミック
多層基板20の凹部22部分の表面上には金属配線9が
設けられている。この金属配線9と第1の半導体チップ
1の裏面電極7との電気的接続、および第1の半導体チ
ップ1の表面側の金属配線12と第2の半導体チップ1
4の裏面電極7との電気的接続は、接続金属10により
行われている。
【0042】この構成によれば、セラミック多層基板2
0の凹部22内に、ロジック系等の回路素子からなる半
導体チップ1が搭載され、その半導体チップ1上に、高
周波増幅回路素子からなる第2の半導体チップ14がそ
の回路集積部11を上面にして搭載されているので、半
導体チップ14表面の高周波増幅回路からなる回路集積
部11は、近傍に半導体基板や誘電体であるセラミック
多層基板が存在しない。よって、帰還容量の増大を防止
することができ、高周波での利得低下を起こすのを防ぐ
ことができる。また、半導体チップ1上に別の半導体チ
ップ14をさらに実装して、別の半導体チップ14に形
成されたビアホール5内にある金属層6を用いて下の半
導体チップ1に電気的に接続しているので、非常に小さ
い面積で複数の半導体チップを重ねて実装することがで
きる。ワイヤー技術でマルチチップを縦積みした場合に
比べて約半分の実装面積にすることができる。また、上
側の半導体チップ14として高周波用ガリウム砒素素子
を用い、下側の半導体チップ1としてロジック系のシリ
コン素子等として用いたマルチチップ構造にすることに
よって、非常に小さい実装面積で、最高の高周波特性と
多機能を得ることができる。さらに、キャビティー構造
22の中に半導体チップを実装するため、ハンダマスク
をかけることが容易で、容量、抵抗またはインダクタ等
の電子部品23を実装することができ、非常に大きな容
量やQ値の高いインダクタを実現することができる。
0の凹部22内に、ロジック系等の回路素子からなる半
導体チップ1が搭載され、その半導体チップ1上に、高
周波増幅回路素子からなる第2の半導体チップ14がそ
の回路集積部11を上面にして搭載されているので、半
導体チップ14表面の高周波増幅回路からなる回路集積
部11は、近傍に半導体基板や誘電体であるセラミック
多層基板が存在しない。よって、帰還容量の増大を防止
することができ、高周波での利得低下を起こすのを防ぐ
ことができる。また、半導体チップ1上に別の半導体チ
ップ14をさらに実装して、別の半導体チップ14に形
成されたビアホール5内にある金属層6を用いて下の半
導体チップ1に電気的に接続しているので、非常に小さ
い面積で複数の半導体チップを重ねて実装することがで
きる。ワイヤー技術でマルチチップを縦積みした場合に
比べて約半分の実装面積にすることができる。また、上
側の半導体チップ14として高周波用ガリウム砒素素子
を用い、下側の半導体チップ1としてロジック系のシリ
コン素子等として用いたマルチチップ構造にすることに
よって、非常に小さい実装面積で、最高の高周波特性と
多機能を得ることができる。さらに、キャビティー構造
22の中に半導体チップを実装するため、ハンダマスク
をかけることが容易で、容量、抵抗またはインダクタ等
の電子部品23を実装することができ、非常に大きな容
量やQ値の高いインダクタを実現することができる。
【0043】本技術によれば、ロジックマイコン半導体
チップ上にメモリーチップを実装可能であり、メモリー
チップを縦積みすることにより、大きなメモリー容量を
小さい面積で実現することできる。さらに、電源用IC
や高周波半導体素子等、異なるプロセスを必要とする半
導体チップも同時に縦積み実装することが可能であり、
容量、抵抗またはインダクタ等も実装可能である。よっ
て、あらゆる分野の電子機器を、非常に小さい面積で実
装することが可能な画期的な技術である。
チップ上にメモリーチップを実装可能であり、メモリー
チップを縦積みすることにより、大きなメモリー容量を
小さい面積で実現することできる。さらに、電源用IC
や高周波半導体素子等、異なるプロセスを必要とする半
導体チップも同時に縦積み実装することが可能であり、
容量、抵抗またはインダクタ等も実装可能である。よっ
て、あらゆる分野の電子機器を、非常に小さい面積で実
装することが可能な画期的な技術である。
【0044】(実施の形態3)図4は、実施の形態3の
高周波用半導体装置の概略構成を示す断面図である。
高周波用半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【0045】この高周波用半導体装置は、実施の形態2
と同様に、半導体チップ1上に別の半導体チップ14が
重ねて実装されている。各半導体チップ1、14は、各
々表面側の金属配線12と裏面電極7とがビアホール5
内に形成された金属層6により接続されている。これら
の半導体チップ1、14はセラミック多層基板20内の
凹部22に実装され、セラミック多層基板20の金属配
線9と第1の半導体チップ1の裏面電極7との電気的接
続、および第1の半導体チップ1の表面側の金属配線1
2と第2の半導体チップ14の裏面電極7との電気的接
続は、接続金属10により行われている。さらに、この
高周波用半導体装置では、セラミック多層基板20の配
線9aとがワイヤー24により電気的に接続されてい
る。
と同様に、半導体チップ1上に別の半導体チップ14が
重ねて実装されている。各半導体チップ1、14は、各
々表面側の金属配線12と裏面電極7とがビアホール5
内に形成された金属層6により接続されている。これら
の半導体チップ1、14はセラミック多層基板20内の
凹部22に実装され、セラミック多層基板20の金属配
線9と第1の半導体チップ1の裏面電極7との電気的接
続、および第1の半導体チップ1の表面側の金属配線1
2と第2の半導体チップ14の裏面電極7との電気的接
続は、接続金属10により行われている。さらに、この
高周波用半導体装置では、セラミック多層基板20の配
線9aとがワイヤー24により電気的に接続されてい
る。
【0046】この構成によれば、多層基板20と半導体
チップ14を直接接続する必要がある場合であっても、
ワイヤー24でジャンパー接続することにより、半導体
チップ1に接続用の穴を別途形成する必要がない。よっ
て、非常に小さい面積で複数の半導体チップを重ねて実
装することができる。
チップ14を直接接続する必要がある場合であっても、
ワイヤー24でジャンパー接続することにより、半導体
チップ1に接続用の穴を別途形成する必要がない。よっ
て、非常に小さい面積で複数の半導体チップを重ねて実
装することができる。
【0047】なお、この場合のワイヤー24は、インダ
クタとして設計する。すなわち、ワイヤーを回路の一部
として使用しても良いところにのみ用い、従来のように
インダクタ成分に影響を与えないようにする。
クタとして設計する。すなわち、ワイヤーを回路の一部
として使用しても良いところにのみ用い、従来のように
インダクタ成分に影響を与えないようにする。
【0048】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来の半導体実装方法では得ることのできなかった高周
波特性の利得や、従来には無かった超小型の実装面積を
実現することができ、さらに、多機能特性を有する高周
波用半導体装置を得ることができる。
従来の半導体実装方法では得ることのできなかった高周
波特性の利得や、従来には無かった超小型の実装面積を
実現することができ、さらに、多機能特性を有する高周
波用半導体装置を得ることができる。
【0049】また、本発明によれば、ロジックマイコン
半導体上にメモリーチップを実装することも可能であ
り、メモリーチップを縦積みすることにより、大きなメ
モリー容量を小さい面積で実現することができる。さら
に、電源用ICや高周波半導体等素子、異なるプロセス
の半導体チップも同時に縦積みで実装することができる
ため、あらゆる分野の電子機器を非常に小さい面積で実
装することが可能な高周波用半導体装置を実現すること
ができる。
半導体上にメモリーチップを実装することも可能であ
り、メモリーチップを縦積みすることにより、大きなメ
モリー容量を小さい面積で実現することができる。さら
に、電源用ICや高周波半導体等素子、異なるプロセス
の半導体チップも同時に縦積みで実装することができる
ため、あらゆる分野の電子機器を非常に小さい面積で実
装することが可能な高周波用半導体装置を実現すること
ができる。
【図1】(a)は実施の形態1の高周波用半導体装置の
概略構成を示す断面図であり、(b)はその平面図であ
る。
概略構成を示す断面図であり、(b)はその平面図であ
る。
【図2】(a)および(b)は、実施の形態における回
路基板上の金属配線の他の配置例を示す断面図である。
路基板上の金属配線の他の配置例を示す断面図である。
【図3】実施の形態2の高周波用半導体装置の概略構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図4】実施の形態3の高周波用半導体装置の概略構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図5】従来の高周波用半導体装置の概略構成を示す断
面図である。
面図である。
【図6】従来の高周波用半導体装置の概略構成を示す断
面図である。
面図である。
1、14 半導体チップ 2、24 ワイヤー 3 回路基板 4 バンプ電極 5 ビアホール 6 ビアホール内に形成された金属層 7 半導体チップの裏面電極 9、13 回路基板上に設けられた金属配線 9a 回路基板の配線 11 回路集積部 12 半導体チップ表面に設けられた配線金属 20 セラミック多層基板 21 内層配線 21a 内層配線に達する穴 22 凹部 23 電子部品 25 封止樹脂
Claims (9)
- 【請求項1】 半導体チップの表面に複数設けられた半
導体素子の配線電極または半導体集積回路の配線電極
と、該半導体チップの裏面に設けられ、互いに電気的に
接続されていない複数の金属電極とが、1つの表面側の
配線電極に対して1つの裏面側の金属電極が対応して、
それぞれ独立して半導体チップを貫通する貫通穴に形成
された金属層により電気的に接続され、該半導体チップ
の裏面側の金属電極が、誘電体基板上もしくは半導体基
板上に設けられた金属配線、または金属製リードと電気
的に接続されていることを特徴とする高周波用半導体装
置。 - 【請求項2】 前記誘電体基板上もしくは半導体基板上
の金属配線が、該誘電体基板上もしくは半導体基板上に
設けられた絶縁層より凸であることを特徴とする請求項
1に記載の高周波用半導体装置。 - 【請求項3】 前記半導体チップの裏面側の金属電極
と、前記誘電体基板上もしくは半導体基板上の金属配線
とが、金属により電気的に接続され、該半導体チップ
と、該誘電体基板もしくは半導体基板との間隙が樹脂で
埋められていることを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の高周波用半導体装置。 - 【請求項4】 前記半導体チップ上に、その表面側の配
線電極および裏面側の金属電極が貫通穴に形成された金
属層により電気的に接続された別の半導体チップが配置
され、下側の半導体チップの表面側の配線電極と、上側
の半導体チップの裏面側の金属電極とが電気的に接続さ
れ、下側の半導体チップの裏面側の金属電極と、前記誘
電体基板上もしくは半導体基板上に設けられた金属配
線、または金属製リードとが電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
の高周波用半導体装置。 - 【請求項5】 前記半導体チップ上に、その表面側の配
線電極および裏面側の金属電極が貫通穴に形成された金
属層により電気的に接続された別の半導体チップの複数
が縦積みされ、下側の半導体チップの表面側の配線電極
と、上側の半導体チップの裏面側の金属電極とが電気的
に接続され、最も下側の半導体チップの裏面側の金属電
極と、前記誘電体基板上もしくは半導体基板上に設けら
れた金属配線、または金属製リードとが電気的に接続さ
れていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
れかに記載の高周波用半導体装置。 - 【請求項6】 前記半導体基板もしくは誘電体基板が、
セラミック多層基板、樹脂多層基板または多層配線半導
体基板からなる請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
の高周波用半導体装置。 - 【請求項7】 前記セラミック多層基板、樹脂多層基板
または多層配線半導体基板がキャビティー構造を有し、
該キャビティー構造内に前記半導体チップが配置されて
いることを特徴とする請求項6に記載の高周波用半導体
装置。 - 【請求項8】 さらに、前記半導体チップの表面側の配
線電極と、前記セラミック多層基板、樹脂多層基板また
は多層配線半導体基板の配線とが、ワイヤーを用いて電
気的に接続されていることを特徴とする請求項6または
請求項7に記載の高周波用半導体装置。 - 【請求項9】 前記セラミック多層基板、樹脂多層基板
または多層配線半導体基板上に、セラミックまたは半導
体からなる容量、インダクタまたは抵抗が実装されてい
ることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに
記載の高周波用半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33209699A JP2001148457A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 高周波用半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33209699A JP2001148457A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 高周波用半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001148457A true JP2001148457A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18251111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33209699A Pending JP2001148457A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 高周波用半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001148457A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6982487B2 (en) | 2003-03-25 | 2006-01-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wafer level package and multi-package stack |
KR100572737B1 (ko) | 2002-11-29 | 2006-04-24 | 가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지 | 반도체장치 및 그 제조방법 |
JP2006147869A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 素子内蔵基板およびその製造方法 |
JP2007103466A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 多層プリント配線板、多層プリント配線板の製造方法、電子機器 |
US7425747B2 (en) | 2003-08-05 | 2008-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN102308435A (zh) * | 2009-02-25 | 2012-01-04 | 京瓷株式会社 | 高频模块 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33209699A patent/JP2001148457A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100572737B1 (ko) | 2002-11-29 | 2006-04-24 | 가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지 | 반도체장치 및 그 제조방법 |
US7335592B2 (en) | 2003-03-25 | 2008-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wafer level package, multi-package stack, and method of manufacturing the same |
US6982487B2 (en) | 2003-03-25 | 2006-01-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wafer level package and multi-package stack |
US7425747B2 (en) | 2003-08-05 | 2008-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device |
US8381394B2 (en) | 2004-11-19 | 2013-02-26 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Circuit board with embedded component and method of manufacturing same |
US7989706B2 (en) | 2004-11-19 | 2011-08-02 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Circuit board with embedded component and method of manufacturing same |
JP2006147869A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 素子内蔵基板およびその製造方法 |
JP2007103466A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 多層プリント配線板、多層プリント配線板の製造方法、電子機器 |
CN102308435A (zh) * | 2009-02-25 | 2012-01-04 | 京瓷株式会社 | 高频模块 |
DE112010000886T5 (de) | 2009-02-25 | 2012-05-10 | Kyocera Corp. | Hochfrequenzmodul |
CN102308435B (zh) * | 2009-02-25 | 2014-07-30 | 京瓷株式会社 | 高频模块 |
US8854152B2 (en) | 2009-02-25 | 2014-10-07 | Kyocera Corporation | High-frequency module including a conductor with a slot therein and a conductive wire crossing over the slot and physically contacting the conductor |
DE112010000886B4 (de) | 2009-02-25 | 2017-06-01 | Kyocera Corp. | Hochfrequenzmodul |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5521435A (en) | Semiconductor device and a fabrication process thereof | |
US7161242B2 (en) | Semiconductor device, semiconductor device substrate, and manufacturing method thereof that can increase reliability in mounting a semiconductor element | |
US5689091A (en) | Multi-layer substrate structure | |
US6621156B2 (en) | Semiconductor device having stacked multi chip module structure | |
US7884458B2 (en) | Decoupling capacitor, wafer stack package including the decoupling capacitor, and method of fabricating the wafer stack package | |
EP1143514A2 (en) | Resin-sealed power semiconductor device including substrate with all electronic components for control circuit mounted thereon | |
KR20010108329A (ko) | 높은 양호도의 반응성 소자를 구비하는 집적 회로를 위한장치 및 방법 | |
US6340839B1 (en) | Hybrid integrated circuit | |
JPH0897352A (ja) | 電子部品内蔵のマルチチップモジュール | |
JP4190111B2 (ja) | 高周波モジュール | |
JP3512331B2 (ja) | 半導体装置のプラスチックパッケージ | |
JP2001148457A (ja) | 高周波用半導体装置 | |
JPH07142283A (ja) | コンデンサ及びこれを用いた実装構造 | |
JP2001035990A (ja) | 半導体装置 | |
JP3450477B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2001068583A (ja) | 半導体装置 | |
JPH05211256A (ja) | 半導体装置 | |
JPH10125721A (ja) | 半導体装置 | |
JPH09266266A (ja) | 半導体装置およびその製造方法並びに半導体装置のキャップ | |
US20220377901A1 (en) | Electronic device with castellated board | |
KR102481099B1 (ko) | 복합 반도체 패키지 제조방법 | |
JP3831173B2 (ja) | 半導体モジュール | |
JPH08172142A (ja) | 半導体パッケージ及びその製造方法並びに半導体装置 | |
JPH0917906A (ja) | 半導体用パッケージ | |
JP3640463B2 (ja) | Mmicパッケージ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040315 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040708 |