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JP2014027154A - フリップチップ実装用半導体チップ - Google Patents

フリップチップ実装用半導体チップ Download PDF

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Abstract

【課題】小型化が可能で、かつ非破壊検査することができるフリップチップ実装用半導体チップを得る。
【解決手段】ＧａＡｓ基板１は互いに対向する第１及び第２の主面を有する。ＧａＡｓ基板１の第１の主面に信号線路３とパッド４が配置されている。パッド４は信号線路３に接続されている。パッド４上に半田バンプ５が配置されている。ＧａＡｓ基板１の第２の主面に接地導体６が配置されている。信号線路３と接地導体６がマイクロストリップ線路を構成する。接地導体６はパッド４に対向する領域に開口８を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロストリップ型のフリップチップ実装用半導体チップに関する。
近年、低コスト、省スペース、及びインターフェース部分の高周波特性改善のために、マイクロ波・ミリ波帯で動作するＭＭＩＣ（monolithic microwave integrated circuit）のフリップチップ実装化が進みつつある（例えば、特許文献１参照）。フリップチップ実装用半導体チップには、裏面接地導体やバイアホールを持たないコプレーナ型と、裏面接地導体やバイアホールを有するマイクロストリップ型がある。
特開平１０−１０７０７６号公報
コプレーナ型は信号線路と接地導体が片面に集中しているため、チップが大型化しやすいという問題がある。マイクロストリップ型は接地導体が裏面にあるため、実装状態や不具合をチップ裏面から赤外線・Ｘ線顕微鏡で分析できず、破壊検査が必要という問題がある。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は小型化が可能で、かつ非破壊検査することができるフリップチップ実装用半導体チップを得るものである。
本発明に係るフリップチップ実装用半導体チップは、互いに対向する第１及び第２の主面を有する半導体基板と、前記第１の主面に配置された信号線路と、前記第１の主面に配置され、前記信号線路に接続されたパッドと、前記パッド上に配置されたバンプと、前記第２の主面に配置された接地導体とを備え、前記信号線路と前記接地導体がマイクロストリップ線路を構成し、前記接地導体は前記パッドに対向する領域に開口を有することを特徴とする。
本発明により、小型化が可能で、かつ非破壊検査することができる。
本発明の実施の形態１に係るフリップチップ実装用半導体チップの第１の主面側を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。 図１及び図２のＩ−ＩＩに沿った断面図である。 本発明の実施の形態１に係るフリップチップ実装用半導体チップの実装状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。 図６のＩ−ＩＩに沿った断面図である。 本発明の実施の形態３に係るフリップチップ実装用半導体チップの実装状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態４に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。 図９のＩ−ＩＩに沿った断面図である。 本発明の実施の形態４に係るフリップチップ実装用半導体チップの実装状態を示す断面図である。
本発明の実施の形態に係るフリップチップ実装用半導体チップについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るフリップチップ実装用半導体チップの第１の主面側を示す平面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。図３は、図１及び図２のＩ−ＩＩに沿った断面図である。
ＧａＡｓ基板１は互いに対向する第１及び第２の主面を有する。ＧａＡｓ基板１の第１の主面にトランジスタなどの能動素子２が形成され、信号線路３とパッド４も配置されている。信号線路３は能動素子２に接続され、パッド４は信号線路３に接続されている。パッド４上には半田バンプ５が配置されている。
ＧａＡｓ基板１の第２の主面に接地導体６が配置されている。ＧａＡｓ基板１を貫通するバイアホール７を介して接地導体６は第１の主面側に引き出されている。信号線路３と接地導体６がマイクロストリップ線路を構成する。本実施の形態では、接地導体６はメッシュ状であり、パッド４に対向する領域に開口８を有する。
メッシュの開口８の幅を一定以下（例えば動作周波数帯の波長の１／１２以下）に設定することで、マイクロストリップ線路の伝送特性への悪影響を抑制することができる。
図４は、本発明の実施の形態１に係るフリップチップ実装用半導体チップの実装状態を示す断面図である。半導体チップのパッド４が半田バンプ５を介して配線基板９のパッド１０に接合され、半導体チップが配線基板９上にフリップチップ実装されている。
メッシュ状の接地導体６の開口８とＧａＡｓ基板１を赤外線・Ｘ線が透過してパッド４の接合状態を検査できる。従って、実装状態や不具合を非破壊検査することができる。なお、接地導体６の直下の部分を検査する場合は、斜めに赤外線・Ｘ線を照査すればよい。また、マイクロストリップ型であるため、チップサイズの小型化が可能である。
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。信号線路３に対向する領域において接地導体６がベタパターンである。その他の領域では接地導体６はメッシュ状である。ベタパターンの幅Ｗ１を一定以上（例えば信号線路３の幅Ｗ２の３倍以上）に設定することで、マイクロストリップ線路の伝送特性への悪影響を抑制することができる。その他の構成や効果は実施の形態１と同様である。
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。図７は、図６のＩ−ＩＩに沿った断面図である。パッド４に対向する領域以外において接地導体６がベタパターンであり、パッド４に対向する領域に接地導体６が存在しない。
図８は、本発明の実施の形態３に係るフリップチップ実装用半導体チップの実装状態を示す断面図である。パッド４に対向する領域に接地導体６が存在しないため、外線・Ｘ線を通してパッド４の接合状態を検査できる。従って、実装状態や不具合を非破壊検査することができる。
また、本実施の形態ではパッド４に対向する領域以外は通常のマイクロストリップ線路と同じ構造となるため、伝送特性への悪影響は生じない。その他の構成や効果は実施の形態１と同様である。
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４に係るフリップチップ実装用半導体チップの第２の主面側を示す平面図である。図１０は、図９のＩ−ＩＩに沿った断面図である。パッド４に対向する領域以外において接地導体６がベタパターンであり、パッド４に対向する領域において接地導体６がメッシュ状である。
図１１は、本発明の実施の形態４に係るフリップチップ実装用半導体チップの実装状態を示す断面図である。メッシュ状の接地導体６の開口８とＧａＡｓ基板１を赤外線・Ｘ線が透過してパッド４の接合状態を検査できる。従って、実装状態や不具合を非破壊検査することができる。なお、接地導体６の直下の部分を検査する場合は、斜めに赤外線・Ｘ線を照査すればよい。
また、本実施の形態ではパッド４に対向する領域以外は通常のマイクロストリップ線路と同じ構造となるため、伝送特性への悪影響は生じない。その他の構成や効果は実施の形態１と同様である。
１ ＧａＡｓ基板（半導体基板）
３ 信号線路
４ パッド
５ 半田バンプ（バンプ）
６ 接地導体
８ 開口

Claims (5)

  1. 互いに対向する第１及び第２の主面を有する半導体基板と、
    前記第１の主面に配置された信号線路と、
    前記第１の主面に配置され、前記信号線路に接続されたパッドと、
    前記パッド上に配置されたバンプと、
    前記第２の主面に配置された接地導体とを備え、
    前記信号線路と前記接地導体がマイクロストリップ線路を構成し、
    前記接地導体は前記パッドに対向する領域に開口を有することを特徴とするフリップチップ実装用半導体チップ。
  2. 前記接地導体の少なくとも一部はメッシュ状であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ実装用半導体チップ。
  3. 前記信号線路に対向する領域において前記接地導体がベタパターンであることを特徴とする請求項２に記載のフリップチップ実装用半導体チップ。
  4. 前記パッドに対向する領域以外において前記接地導体がベタパターンであることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ実装用半導体チップ。
  5. 前記パッドに対向する領域において前記接地導体がメッシュ状であることを特徴とする請求項４に記載のフリップチップ実装用半導体チップ。
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