DE10163429A1

DE10163429A1 - HF-Schaltungschip, HF-Schaltungsvorrichtung mit HF-Schaltungschip und Herstellungsverfahren davon

Info

Publication number: DE10163429A1
Application number: DE10163429A
Authority: DE
Inventors: Shin Chaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2021-12-22
Also published as: US20020167083A1; US6605871B2; DE10163429B4; JP2002334935A; JP4804643B2

Abstract

Um Variationen bei der Messung der Chipcharakteristik infolge einer erhöhten Bondkontaktstellenfläche aufzuheben, ist ein MMIC-Chip wie folgt strukturiert. Ein Kontaktstellenhauptabschnitt, welcher dieselbe Breite wie eine Hauptleitung aufweist, ist an einem Ende der Hauptleitung vorgesehen, welche auf einem GaAs-Substrat vorgesehen ist. Eine Mehrzahl von Kontaktstellenhilfsabschnitten ist inselförmig dem Kontaktstellenhauptabschnitt auf einer oder beiden Seiten davon benachbart. Eine Erdungsverdrahtungsschicht ist auf wenigstens einer Seite des Kontaktstellenhauptabschnitts vorgesehen, wobei der Kontaktschwellenhilfsabschnitt dazwischen angeordnet ist. Der Kontaktstellenhauptabschnitt und die Kontaktstellenhilfsabschnitte stellen eine hinreichende Bondfläche sicher. Die elektrische Charakteristik wird dadurch gemessen, dass Sonden in Kontakt mit dem Kontaktstellenhauptabschnitt und der bzw. den Erdungsverdrahtungsschichten gebracht werden. Die elektrische Charakteristik des MMIC-Chips kann ohne Ansteigen der Bondkontaktstellenkapazität abgeschätzt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen HF- Schaltungschip (RF circuit chip), eine HF-Schaltungsvor richtung (RF circuit device), welches den Chip aufweist, und auf deren Herstellungsverfahren. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Form von Kontaktstellen, mit welchen Drähte zu verbinden sind.

Mit dem Ausbreiten der Ausrüstung bzw. Ausstattung für tragbare Endgeräte stieg der Bedarf an Ausrüstung für tragbare Endgeräte an, welche kostengünstig ist und eine überragende HF-Charakteristik (RF characteristics) be sitzt.

Um die Größe und das Gewicht der Ausrüstung für trag bare Endgeräte zu verringern, wurden im großen Umfang MMIC's (Monolithic Microwave IC's) als HF-Halbleiterchips (RF semiconductor chips) für die Ausrüstung für tragbare Endgeräte verwendet. MMIC's werden als Teil einer HF- Halbleitervorrichtung (RF semiconductor device) wie einem Modul oder Baustein verwendet.

Wenn ein MMIC in einem Modul, einem Baustein oder dergleichen verwendet wird, wird der MMIC auf ein Anbrin gungssubstrat des Moduls, des Bausteins oder dergleichen chipgebondet, und die Kontaktstellen, welche auf Verdrah tungsschichten auf dem MMIC gebildet sind, werden mit Verdrahtungsschichten des Moduls, des Bausteins oder der gleichen unter Verwendung von Drähten verbunden.

Was die mit den Kontaktstellen (HF-Kontaktstellen (RF pads)) zu verbindenden Drähten anbelangt, durch welche ein HF-Signal (RF signal) sich bewegt, werden insbeson dere in vielen Fällen in einer Mehrzahl vorkommende Dräh te mit jeder Kontaktstelle verbunden, um parallel zuein ander angeordnet zu sein, wodurch der Einfluss der Induk tivität der Drähte auf die HF-Charakteristik in dem HF- Bereich (RF range) verringert wird.

Um hinreichende Drahtbondflächen zu sichern, die me chanische Festigkeit und die elektrische Charakteristik des Bondens beizubehalten und die Bondzuverlässigkeit zu halten, ist es daher nötig, dass die Breite von HF-Kon taktstellen auf dem MMIC größer als diejenige der Haupt leitungen für ein Signal ist.

Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf ein Teil eines her kömmlichen MMIC-Chips.

Entsprechend Fig. 14 bezeichnet Bezugszeichen 100 ei nen MMIC-Chip; Bezugszeichen 102 bezeichnet ein GaAs-Substrat; Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Hauptleitung; Bezugszeichen 106 bezeichnet eine HF-Kontaktstelle; und Bezugszeichen 108 bezeichnet Kontaktlöcher, welche mit einem Erdungsleiter an der Rückseitenoberfläche verbunden sind. Bezugszeichen 110 bezeichnet Erdungskontaktstellen, welche über die jeweiligen Kontaktlöcher 108 geerdet sind.

Wenn beispielsweise die Dicke des GaAs-Substrats 102 100 µm beträgt, ist es notwendig, dass die Breite der Hauptleitung 104, welche eine charakteristische Impedanz von 50 Ω besitzt, auf etwa 70 µm festgelegt wird und die Breite der HF-Kontaktstelle 106 größer als die Breite der Hauptleitung 104 ist und beispielsweise auf etwa 150 µm festgelegt wird. Obwohl die charakteristische Impedanz von 50 Ω der Hauptleitung 104 auf diese Weise sicherge stellt ist, ist insbesondere in einem hohen Frequenzbe reich, beispielsweise dem Millimeterwellenband, bei wel chem die Frequenz 60 GHz überschreitet, die parallele pa rasitäre Kapazität der HF-Kontaktstelle 106, welche brei ter als die Hauptleitung 104 ist, nicht mehr vernachläs sigbar, und die Impedanz wird kleiner als 50 Ω, und als Ergebnis verschlechtert sich HF-Charakteristik.

Fig. 15 zeigt ein schematisches Diagramm, welches darstellt, wie die HF-Charakteristik des herkömmlichen MMIC-Chips 100 gemessen wird.

Entsprechend Fig. 15 bezeichnet Bezugszeichen 112 ei nen Sondenkopf, und Bezugszeichen 114 bezeichnet Sonden, welche an dem Sondenkopf 112 befestigt sind.

Wie in Fig. 15 dargestellt, wird die HF-Charakteri stik des herkömmlichen MMIC-Chips 100 in einem Zustand gemessen und abgeschätzt, bei welchem keine Drähte damit verbunden sind. Wenn die HF-Charakteristik in der Ent wurfsstufe unter einer Annahme erkannt wird, dass die HF- Kontaktstelle 106 dieselbe Breite wie die Hauptleitung 104 besitzt, sollten sich die Messergebnisse, welche beim Herstellen des MMIC-Chips 100 erzielt werden, von der in der Entwurfstufe erkannten HF-Charakteristik unterschied lich sein, und der MMIC-Chip 100 kann als defekt beur teilt werden.

Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf ein Teil eines Mo duls, in welchem der herkömmliche MMIC-Chip 100 ange bracht ist.

Entsprechend Fig. 16 bezeichnet Bezugszeichen 116 ein Modul; Bezugszeichen 118 bezeichnet ein Aluminiumoxid substrat; Bezugszeichen 20 bezeichnet eine auf dem Alumi niumoxidsubstrat 118 gebildete Verdrahtungsschicht; Be zugszeichen 122 bezeichnet eine Kontaktstelle; und Be zugszeichen 124 bezeichnet Bonddrähte, welche die HF-Kon taktstelle 106 des MMIC-Chips 100 mit der Kontaktstelle 122 auf dem Aluminiumoxidsubstrat 118 des Moduls 116 ver binden.

Wie in Fig. 16 dargestellt, heben sich in einem Zu stand, bei welchem die Kontaktstelle 122 mit der HF-Kon taktstelle 106 durch die Bonddrähte 124 verbunden ist, die Induktivität der Bonddrähte 124 in dem angebrachten Zustand und eine Kapazitätserhöhung infolge der erhöhten Kontaktstellenbreite des Chips 100 teilweise gegenseitig auf, und daher würde die HF-Charakteristik des angebrach ten MMIC-Chips 100 näher an jene des MMIC's 100 in der Entwurfsstufe kommen als an jene, die beim Herstellen des MMIC-Chips 100 erzielt wird. Jedoch erfolgt eine Unter scheidung zwischen guten Produkten und defekten Produkten auf der Grundlage von Abschätzungsergebnissen, die beim Herstellen des MMIC-Chips 100 erzielt werden, wobei sich die Schwierigkeit ergibt, dass eine übermäßig große An zahl von defekten Produkten auftritt.

Wenn die HF-Charakteristik in der Entwurfsstufe unter der Annahme abgeschätzt wird, dass die Kontaktstellen breite größer als die Leitungsbreite ist, sollten die Messergebnisse der beim Herstellen des Chips 100 erziel ten HF-Charakteristik mit der HF-Charakteristik in der Entwurfsstufe übereinstimmen. Jedoch beeinflusst die In duktivität der Bonddrähte 124 direkt die HF-Charakteri stik in dem Chipanbringungszustand, bei welchem die Bond drähte 124 mit der Kontaktstelle 122 und der HF-Kontakt stelle 106 verbunden sind, und daher ergibt sich die Schwierigkeit, dass die in dem Chipanbringungszustand er zielte HF-Charakteristik nicht länger mit jener in der Entwurfsstufe übereinstimmt.

Wenn die Abschätzung in der Entwurfsstufe in einem Zustand durchgeführt wird, bei welchem die Bonddrähte 124 mit der Kontaktstelle 122 und der HF-Kontaktstelle 106 verbunden sind, ist es schwierig, die HF-Charakteristik in der Entwurfsstufe zu bestimmen, da die Induktivität der Bonddrähte 124 in Abhängigkeit von ihren Anbringungs zuständen variiert. Daher dürfen die Messergebnisse der beim Herstellen des Chips 100 erzielten HF-Charakteristik (die Bonddrähte 124 sind nicht mit der Kontaktstelle 122 und der HF-Kontaktstelle 106 verbunden) mit der HF-Cha rakteristik in der Entwurfsstufe übereinstimmen. Und es kann eine übermäßig hohe Anzahl von defekten Produkten auftreten.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen bei dem Stand der Technik auftretenden Schwierig keiten gemacht, und es ist Aufgabe der Erfindung einen HF-Schaltungschip bereitzustellen, bei welchem Änderungen der elektrischen Charakteristik aufgrund von kleinen Un terschieden in der elektrischen Chipcharakteristik wie der HF-Charakteristik in der Entwurfsstufe, in der Chip abschätzungsstufe und der Chipanbringungsstufe klein sind, während hinreichende Drahtbondbereiche sicherge stellt sind. Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung eine HF-Schaltungsvorrichtung bereitzustellen, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann, kostengünstig und sehr zuverlässig ist. Ferner ist es Aufgabe der vor liegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren bereitzu stellen, welches zum geeigneten Unterscheiden zwischen guten Produkten und defekten Produkten durch Abschätzen der HF-Charakteristik des Chips entsprechend derselben Spezifizierung wie in der Entwurfsstufe im Stande ist. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung ein Herstel lungsverfahren bereitzustellen, welches geeignet ist, durch einen einfachen Prozess eine HF-Schaltungsvorrich tung herzustellen, welche mit einem hohen Ertrag herge stellt werden kann, kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.

Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Er findung wird ein HF-Schaltungschip bereitgestellt mit: einer ersten Verdrahtungsschicht, welche auf einem Substrat vorgesehen ist und einen Endabschnitt aufweist; ersten und zweiten Leiterschichten, welche inselförmig benachbart zu dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungs schicht auf einer oder beiden Seiten davon vorgesehen sind; und einer Erdungsleiterschicht, welche auf wenig stens einer Seite des Endabschnitts vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen angeordnet ist.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird ein HF-Schaltungschip bereitge stellt mit ersten Verdrahtungsschichten, welche derart auf einem Substrat vorgesehen sind, dass sie sich paral lel zueinander mit einem vorgeschriebenen dazwischen ge bildeten Abstand erstrecken und jeweils Endabschnitte aufweisen, welche mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander benachbart sind.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird eine HF-Schaltungsvorrichtung be reitgestellt mit einem dielektrischen Substrat; einem HF- Schaltungschip, welcher auf dem dielektrischen Substrat vorgesehen ist, wobei der HF-Schaltungschip aufweist: ei ne erste Verdrahtungsschicht, welche auf einem Substrat vorgesehen ist und einen Endabschnitt aufweist; erste und zweite Leiterschichten, welche inselförmig benachbart zu dem Endababschnitt der ersten Verdrahtungsschicht auf ei ner oder beiden Seiten davon vorgesehen sind; und eine Erdungsleiterschicht, welche auf wenigstens einer Seite des Endabschnitts vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen ange ordnet ist. Die HF-Schaltungsvorrichtung ist des weiteren versehen mit einer zweiten Verdrahtungsschicht, welche auf dem dielektrischen Substrat vorgesehen ist; einem er sten Verbindungsleiter, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem End abschnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF-Schal tungschips und der ersten Leiterschicht verbunden ist, um jene zu überbrücken, wobei das zweite Ende mit der zwei ten Verdrahtungsschicht verbunden ist; und einem zweiten Verbindungsleiter, welcher ein erstes Ende und ein zwei tes Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem Endab schnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF-Schaltungs chips und der zweiten Leiterschicht verbunden ist, um je ne zu überbrücken, wobei das zweite Ende mit der zweiten Verdrahtungsschicht verbunden ist.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird eine HF-Schaltungsvorrichtung be reitgestellt mit: einem dielektrischen Substrat; einem HF-Schaltungschip, welcher auf dem dielektrischen Substrat angeordnet ist und erste Verdrahtungsschichten aufweist, welche auf einem Substrat vorgesehen sind, um sich parallel zueinander mit einem vorgeschriebenen da zwischen gebildeten Abstand zu erstrecken, und jeweils Endabschnitte aufweisen, die zueinander mit einem dazwi schen gebildeten Abstand benachbart sind; einer zweiten Verdrahtungsschicht, welche auf dem dielektrischen Substrat vorgesehen ist und mit einer DC-Vorspannung ver sorgt wird; und einem dritten Verbindungsleiter, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit den Endabschnitten der ersten Verdrah tungsschichten des HF-Schaltungschips verbunden ist, um jene zu überbrücken, und das zweite Ende mit der zweiten Verdrahtungsschicht verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläu tert.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines MMIC's einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Er findung.

Fig. 2 zeigt einen schematisches Diagramm, welches ein Verfahren zum Messen der Chipcharakteristik des MMIC's 10 der ersten Ausführungsform darstellt.

Fig. 3 zeigt einen Graph, welcher die Abhängigkeit der HF-Charakteristik der Kontaktstelle der Ausführungs form von der Schlitz- bzw. Spaltbreite darstellt.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf Kontaktstellen, wel che eine herkömmliche Struktur besitzen und für die Ana lyse von Fig. 3 verwendet wurden.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf Kontaktstellen der ersten Ausführungsform der Erfindung, welche für die Ana lyse von Fig. 3 verwendet wurden.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf Kontaktstellen, wel che eine ideale Struktur besitzen und für die Analyse von Fig. 3 verwendet wurden.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Mo duls der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Mo duls einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines MMIC's (Microwave Integrated Circuit) einer dritten Aus führungsform der Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf ein Modul der drit ten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines MMIC-Chips einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 12 zeigt ein schematisches Diagramm, welches darstellt, wie die Chipcharakteristik des MMIC-Chips der vierten Ausführungsform der Erfindung gemessen wird.

Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Moduls der vierten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines herkömmlichen MMIC-Chips.

Fig. 15 zeigt ein schematisches Diagramm, welches darstellt, wie die HF-Charakteristik des herkömmlichen MMIC-Chips gemessen wird.

Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Moduls, in welchem der herkömmliche MMIC-Chip angebracht ist.

Erste Ausführungsform

Entsprechend Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 einen MMIC als HF-Schaltungschip (RF circuit chip). Bezugszei chen 12 bezeichnet ein GaAs-Substrat als Substrat des MMIC's 10. Das GaAs-Substrat 12 besitzt eine Dicke von etwa von 100 µm, und es ist eine (nicht dargestellte) Er dungsmetallschicht auf seiner Rückseite gebildet. Bezugs zeichen 14 bezeichnet eine Hauptleitung als erste Ver drahtungsschicht, die auf dem GaAs-Substrat 12 gebildet ist. Die Hauptleitung 14 ist durch Metallaufdampfung ge bildet oder besitzt eine Struktur, bei welcher eine obere plattierte Au-Schicht auf einer aufgedampften Teilschicht gebildet ist.

Wenn das GaAs-Substrat 12 eine Dicke von etwa 100 µm besitzt und die charakteristische Impedanz gleich 50 Ω sein sollte, wird die Breite der Hauptleitung 14 auf etwa 70 µm festgelegt, und eine Mikrostreifenleitung wird durch die Hauptleitung 14 und die auf der Rückseite des GaAs-Substrats 12 gebildete Erdungsmetallschicht gebil det.

Bezugszeichen 16a bezeichnet einen Kontaktstellen hauptabschnitt der HF-Kontaktstelle (RF pad) 16, welcher an dem Ende der Hauptleitung 14 angeordnet ist. Der Kon taktstellenhauptabschnitt 16a besitzt dieselbe Breite wie die Hauptleitung 14. Bezugszeichen 16b bezeichnet Kon taktstellenhilfsabschnitte als erste und zweite Leiter schichten, welche unabhängig entlang dem Kontaktstellen hauptabschnitt 16a auf beiden Seiten davon mit dazwischen gebildeten Schlitzen bzw. Spalten 16c angeordnet und Teile der HF-Kontaktstelle 16 sind. Obwohl bei diesem MMIC 10 die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b auf beiden Seiten des Kontaktstellenhauptabschnitts 16 angeordnet sind, können sie benachbart zu dem Kontaktstellenhauptab schnitt 16a auf einer Seite davon angeordnet sein. Die zwei Arten von Strukturen besitzen dieselbe Funktion, da die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b elektrisch mit dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a nach dem Drahtbonden verbunden werden.

Wenn die Hauptleitung 14 durch Metallaufdampfung ge bildet wird, werden der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b durch Plattie ren nach der Bildung der Hauptleitung 14 gebildet. Wenn die Hauptleitung 14 eine Struktur besitzt, bei welcher eine obere plattierte Au-Schicht auf einer aufgedampften Teilschicht gebildet ist, ist der Kontaktstellenhauptab schnitt 16a gerade ein Endabschnitt der Hauptleitung 14, und die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b werden gleich zeitig mit der Hauptleitung 14 in demselben Herstellungs schritt gebildet.

Bezugszeichen 18 bezeichnet Kontaktlöcher, die mit einer (nicht dargestellten) Rückseitenoberflächenerdungs metallschicht verbunden sind. Bezugszeichen 20 bezeichnet Erdungsverdrahtungsschichten als Erdungsleiterschichten, welche mit den jeweiligen Kontaktlöchern 18 verbunden sind. Die Erdungsverdrahtungsschichten 20 sind auf beiden Seiten des Kontaktstellenhauptabschnitts 16a mit den da zwischen angeordneten jeweiligen Kontaktstellenhilfsab schnitten 16b angeordnet.

Obwohl bei diesem MMIC 10 die Erdungsverdrahtungs schichten 20 auf beiden Seiten des Kontaktstellenhauptab schnitts 16a angeordnet sind, kann lediglich eine Er dungsverdrahtungsschicht 20 auf einer Seite des Kon taktstellenhauptabschnitts 16a in Abhängigkeit von der Sonde zur Messung der Hochfrequenzcharakteristik (RF characteristics) angeordnet sein.

Fig. 1 stellt lediglich einen Teil des MMIC's 10 dar, das heißt einen Endabschnitt der Hauptleitung 14, der HF- Kontaktstelle 16 und der Erdungsverdrahtungsschicht 18. Obwohl in Fig. 1 nicht dargestellt ist bei dem MMIC 10 die Hauptleitung 14 mit Schaltungselementen wie Transi storen (aktive Bauelemente) und passiven Bauelementen verbunden.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm, welches ein Verfahren zum Messen der Chipcharakteristik des MMIC's 10 dieser Ausführungsform darstellt.

Entsprechend Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen 22 einen Sondenkopf, und Bezugszeichen 24 bezeichnet Sonden wie Kontaktanschlüsse, welche an dem Sondenkopf 23 befestigt sind.

Unüblicherweise wird die Chipcharakteristik wie die HF-Charakteristik gemessen, wenn der MMIC 10 auf einem Wafer gebildet worden ist. Ein Satz von drei Sonden 24 wird verwendet, welche an dem Probenkopf 22 befestigt sind. Es wird eine Reflexionscharakteristik S11 und S22, eine Durchgangscharakteristik S21, usw. in einem Zustand gemessen, bei welchem sich die mittlere Sonde 24 in Kon takt mit dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a befindet, welcher mit der Hauptleitung 14 verbunden ist, und sich die zwei seitlichen Sonden 24 in Kontakt mit den jeweili gen Erdungsverdrahtungsschichten 18 befinden.

Da der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a dieselbe Breite wie die Hauptleitung 14 besitzt, das heißt nicht von den Seitenlinien der Hauptleitung 14 vorspringt, gibt es kein Ansteigen der Impedanz infolge der parallelen pa rasitären Kapazität. Die HF-Charakteristik des MMIC's 10 wird entsprechend derselben Schaltungsspezifizierung wie in der Entwurfsstufe gemessen.

Sogar in einem bestimmten Hochfrequenzbereich, bei spielsweise in dem Millimeterwellenband, bei welchem die Frequenz 60 GHz überschreitet, kann daher eine Unter scheidung zwischen guten Produkten und defekten Produkten auf der Grundlage der Chipcharakteristik des MMIC-Chips 10 richtig durchgeführt werden, wodurch es ermöglicht wird MMIC-Chips bereitzustellen, welche lediglich kleine Änderungen in der elektrischen Chipcharakteristik wie der HF-Charakteristik besitzen.

Fig. 3 zeigt einen Graphen, welcher die Abhängigkeit der HF-Charakteristik der Kontaktstelle dieser Ausfüh rungsform bezüglich der Schlitz- bzw. Spaltbreite dar stellt.

Entsprechend Fig. 3 stellt die vertikale Achse den Reflexionsverlust und den Durchgangsverlust dar, und die horizontale Achse stellt das Schlitzintervall dar. Die polygonale Linie mit ausgefüllten Kreisen zeigt eine Re flexionsverlustkurve, und die polygonale Linie mit den leeren Kreisen zeigt eine Kurve eines Durchgangsverlust S21. Berechnungen wurden bei 80 GHz durchgeführt.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf Kontaktstellen, wel che eine herkömmliche Struktur besitzen und für die Ana lyse von Fig. 3 verwendet wurden. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf Kontaktstellen der ersten Ausführungsform der Erfindung, welche für die Analyse von Fig. 3 verwen det wurden. Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf Kontaktstel len, welche eine ideale Struktur besitzen und für die Analyse von Fig. 3 verwendet wurden.

Fig. 4 simuliert die herkömmliche Kontaktstellen struktur. Entsprechend Fig. 4 beträgt die Kontaktstellen breite W1 150 µm, und die Breite W2 der Hauptladung 14 beträgt 70 µm.

Fig. 5 simuliert die Kontaktstellenform dieser Aus führungsform. Entsprechend Fig. 5 beträgt die Kon taktstellenbreite W1 150 µm, und das Schlitzintervall g zwischen dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und den Kontaktstellenhilfsabschnitten 16b wird entsprechend den Werten 5 µm, 10 µm, 15 µm und 20 µm variiert.

Fig. 6 simuliert die Kontaktstellenform in der Ent wurfsstufe, wobei die Breite W1 des Kontaktstellen hauptabschnitts 16a gleich der Breite W2 der Hauptleitung 14 ist.

Mit anderen Worten, die herkömmliche Kontaktstellen form von Fig. 4 entspricht einem Pfeil, bei welchem ent sprechend Fig. 5 die Kontaktstellenbreite W1 auf 150 µm und das Schlitzintervall g auf 0 µm festgelegt ist. Die Kontaktstellform von Fig. 6, bei welcher die Breite des Kontaktstellenhauptabschnitt 16a gleich derjenigen der Hauptlinie 14 ist, entspricht einem Fall, bei welchem entsprechend Fig. 5 die Kontaktstellenbreite W1 auf 150 µm, die Breite W2 der Hauptleitung 14 auf 70 µm und das Schlitzintervall g auf 40 µm festgelegt ist.

Daher sind entsprechend Fig. 3 die Werte des Reflexi onsverlusts und des Durchgangsverlusts mit g = 0 µm Werte der herkömmlichen Kontaktstellenform, und die Werte des Reflexionsverlusts und des Durchgangsverlusts mit g = 40 µm sind Werte der Kontaktstellenform in der Entwurfs stufe, bei welcher die Breite des Kontaktstellenhauptab schnitts 16a gleich derjenigen der Hauptleitung 14 ist.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass dann, wenn g größer als oder gleich 5 µm ist, der Durchgangsverlust einen Wert aufweist, der in etwa gleich dem Wert der idealen Charakteristik ist, welcher mit der Kontaktstellenform von Fig. 6 erzielt wird, bei welcher die Breite des Kon taktstellenhauptabschnitts 16a gleich derjenigen der Hauptleitung 14 ist.

Ebenfalls ist zu sehen, dass der Durchgangsverlust um etwa 19 dB verbessert wird, wenn g = 5 µm gilt und der Wert der Kontaktstellenform erreicht wird, bei welcher die Breite des Kontaktstellenhauptabschnitts 16a gleich derjenigen der Hauptleitung 14 ist, wenn g ansteigt.

Zusammenfassend dargestellt, es verbessert sich die HF-Charakteristik, wenn das Schlitzintervall g ansteigt. Der obere Grenzwert von g wird durch die Drahtbondstärke, usw. bestimmt.

Wie oben beschrieben sichern bei dem HF-Schaltungs chip dieser Ausführungsform durch geeignetes Festlegen des Schlitzintervalls g zwischen dem Kontaktstellen hauptabschnitt 16a und den Kontaktstellenhilfsabschnitten 16b nicht nur der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b eine hinreichende Drahtbondenfläche, sondern es kann die elektrische Cha rakteristik des MMIC-Chips 10 ohne ein Erhöhen der Bond kontaktstellenkapazität dadurch gemessen und abgeschätzt werden, dass Sonden in Kontakt mit dem Kontaktstellen hauptabschnitt 16a und den Erdungsverdrahtungsschichten 20 gebracht werden.

Daher kann eine Unterscheidung zwischen guten Produk ten und defekten Produkten auf der Grundlage der Chipcha rakteristik des HF-Schaltungschips richtig erfolgen, wo durch es ermöglicht wird HF-Schaltungschips bereitzustel len, welche lediglich kleine Änderungen in der elektri schen Chipcharakteristik wie der HF-Charakteristik besit zen.

Entsprechend Fig. 7 bezeichnet Bezugszeichen 30 ein Modul, und Bezugszeichen 32 bezeichnet ein Aluminiumoxid substrat als dielektrisches Substrat des Moduls 30. Es kann ein Glasepoxidsubstrat anstelle des Aluminiumoxid substrats 32 verwendet werden.

Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Hauptleitung als zweite Verdrahtungsleitung, welche auf der Oberfläche des Aluminiumoxidsubstrats 32 vorgesehen ist. Die Hauptlei tung 34 besitzt eine Struktur, bei welcher eine obere plattierte Au-Schicht auf einer aufgedampften Metall schicht gebildet ist. Bezugszeichen 36 bezeichnet einen Kontaktstellenabschnitt der Hauptleitung 34. Bezugszei chen 38 bezeichnet Bonddrähte als erste und zweite Ver bindungsleiter, welche die HF-Kontaktstelle 16 des MMIC- Chips 10 mit dem Kontaktstellenabschnitt 36 der Hauptlei tung 34 auf dem Aluminiumoxidsubstrat 32 verbinden.

Um die Induktivität zu verringern sind die zwei Bond drähte 38 parallel zueinander angeordnet. Jeder Draht 38 ist derart gebondet, dass er den Kontaktstellenhauptab schnitt 16a und einen der zwei Kontaktstellenhilfsab schnitte 16b auf der HF-Kontaktstelle 16 des MMIC-Chips 10 überbrückt und sich parallel zu der Hauptleitung 14 erstreckt.

Da die Breite der Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b der HF-Kontaktstelle 16 und das Schlitzintervall g zwi schen dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und den Kon taktstellenhilfsabschnitten 16b derart bestimmt sind, dass eine hinreichende Bondstärke der Bonddrähte 38 si chergestellt ist, sind die mechanische Zuverlässigkeit und die elektrische Zuverlässigkeit des Bondens sicherge stellt.

Wie oben bezüglich des Moduls und des Bausteins wie der HF-Schaltungsvorrichtung dieser Ausführungsform be schrieben, kann die elektrische Charakteristik geeignet in der Entwurfsstufe, der Chipherstellungsstufe und der Anbringungsstufe abgeschätzt werden, und es wird ein Mo dul oder Baustein durch Anbringen eines MMIC-Chips zusam mengebaut, welcher kleine Änderungen in der elektrischen Charakteristik aufweist. Auf diese Weise ermöglicht es die Ausführungsform eine HF-Schaltungsvorrichtung zu kon struieren, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt wer den kann und kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Zweite Ausführungsform

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Mo duls einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Be zugszeichen in Fig. 8, welche dieselben wie in Fig. 2 sind, bezeichnen dieselben oder entsprechende Teile. Die selben Bezugszeichen bezeichnen dieselben und entspre chende Teile ebenfalls in den Figuren, welche für die folgenden Ausführungsformen verwendet werden.

Entsprechend Fig. 8 bezeichnet Bezugszeichen 40 ein Modul einer HF-Schaltungsvorrichtung, und Bezugszeichen 42 bezeichnet einen MMIC-Chip, welcher auf das Modul 40 Chip gebondet ist. Bezugszeichen 44 bezeichnet zusätzli che Kondensatorschichten, die auf dem Substrat des MMIC- Chips 42 vorgesehen sind. Die zusätzlichen Kondensator schichten 44 besitzen dieselbe Schichtstruktur wie die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b und sind mit den jewei ligen Kontaktstellenhilfsabschnitten 16b verbunden.

Da bei dem MMIC-Chip 42, welcher in dem Modul 40 ver wendet wird, wie in dem Fall des MMIC-Chips 10 der ersten Ausführungsform der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a die selbe Breite wie die Hauptleitung 14 besitzt, das heißt nicht von den Seitenlinien der Hauptleitung 14 aus vor springt, tritt kein Anwachsen der Impedanz infolge der parallelen parasitären Kontaktstellenkapazität auf. Die HF-Charakteristik des MMIC-Chips 42 wird entsprechend derselben Schaltungsspezifizierung wie in der Entwurfs stufe gemessen. Sogar in einem bestimmten hohen Frequenz bereich, beispielsweise in dem Millimeterwellenband, bei welchem die Frequenz 60 GHz überschreitet, kann daher ei ne Unterscheidung zwischen guten Produkten und defekten Produkten auf der Grundlage der Chipcharakteristik des MMIC-Chips 42 richtig erfolgen.

Des weiteren ist es bei dem Modul 40, welches den MMIC-Chip 42 verwendet, möglich zu veranlassen, dass die parallele Kapazität der Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b im Wesentlichen die parasitäre Induktivität der Bond drähte 38 durch geeignetes Entwerfen der zusätzlichen Kondensatorschichten 44 aufhebt, welche mit den jeweili gen Kontaktstellenhilfsabschnitten 16b verbunden sind.

Wenn bei dem Modul 40 die Bonddrähte gebondet sind, so dass der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und die je weiligen Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b überbrückt werden, werden der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und die Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b durch die Bond drähte 38 elektrisch zusammengeschlossen, und die Kon taktstellenhilfsabschnitte 16b beeinflussen die elektri sche Charakteristik des MMIC-Chips 42.

Die Bestimmung der Form und der Größen der zusätzli chen Kondensatorschichten 44, welche mit den jeweiligen Kontaktstellenhilfsabschnitten 16b entsprechend der Glei chung (1) verbunden sind, ermöglicht es zu veranlassen, dass die Kapazität der Kontaktstellenhilfsabschnitte 16b die parasitäre Induktivitätskomponente der Bonddrähte 38 wirksam aufhebt, wodurch der Einfluss auf die Chipcharak teristik im Wesentlichen aufgehoben wird.

ZO = 50 Ω = ((L + Lw)/(C + Cstb))^1/2 1

wobei L eine Serieninduktivität der Hauptleitung 14 ist, welche mit dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a ver bunden ist, C die parallele Kapazität der Hauptleitung 14 ist, welche mit dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a ver bunden ist, Lw eine Serieninduktivität der Bonddrähte 38 ist und Cstb die parallele Kapazität der Kontaktstellen hilfsabschnitte 16b und der zusammengefassten zusätzli chen Kondensatorschichten 44 ist.

Bei dem MMIC-Chip 42 des Moduls 40 dienen die Kon taktstellenhilfsabschnitte 16b und die zusätzlichen Kon densatorschichten 44 als offene Verzweigung bzw. Blind leitung (stub) und heben dadurch die parasitäre Indukti vitätskomponente der Bonddrähte 38 auf, wodurch die elek trische Chipcharakteristik wie die beim Herstellen des MMIC-Chips 42 gemessene HF-Charakteristik mit der elek trischen Charakteristik übereinstimmt, die erzielt wird, wenn der MMIC-Chip 42 in dem Modul 40 angebracht wird. Daher reflektiert die elektrische Charakteristik, welche erzielt wird, wenn der MMIC-Chip 42 in dem Modul 40 ange bracht wird, direkt die elektrische Charakteristik, die beim Herstellen des MMIC-Chips 42 gemessen wird, wodurch es ermöglicht wird eine HF-Schaltungsvorrichtung bereit zustellen, die mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann und kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Dritte Ausführungsform

Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines MIC's (Microwave Integrated Circuit) einer dritten Aus führungsform der Erfindung.

Entsprechend Fig. 9 bezeichnet Bezugszeichen 46 einen MIC-Chip, und Bezugszeichen 48 bezeichnet ein Aluminium oxidsubstrat des MIC-Chips 46. Es kann ein anderer Typ eines dielektrischen Substrats anstelle des Aluminium oxidsubstrats 48 verwendet werden.

Um bei diesem MIC-Chip 46 die Kosten zu reduzieren, wird ein kostengünstiges dielektrisches Substrat wie das Aluminiumoxidsubstrat 48 in Gebieten verwendet, in wel chen ein aufwendiges GaAs-Substrat nicht benötigt wird, und es wird ein GaAs-Substrat in Gebieten verwendet, wo es wie in einem Gebiet benötigt wird, in welchem Transi storen beispielsweise gebildet werden.

Bezugszeichen 50 bezeichnet einen MIC-Chip, welcher Transistoren, passive Bauelemente, usw. enthält, welche auf einem GaAs-Substrat gebildet werden, das auf den MIC-Chip 46 chipgebondet ist.

Bezugszeichen 52 bezeichnet Drähte, welche die HF- Kontaktstelle 16 des MIC-Chips 50 mit der Kontaktstelle 54 der Hauptleitung 14 des MIC-Chips 46 verbinden.

Bei dieser Ausführungsform wird die elektrische Cha rakteristik von sowohl dem MIC-Chip 50, welcher die HF- Kontaktstelle 16 enthält, als auch dem MIC-Chip 46, auf welchen der MIC-Chip 50 chipgebondet worden ist und die HF-Kontaktstelle 16 enthält, gemessen, wenn der Chip her gestellt worden ist.

Da wie in dem Fall der ersten Ausführungsform der Kontaktstellenhauptabschnitt 16a von jeder HF-Kontakt stelle 16 dieselbe Breite wie die Hauptleitung 14 be sitzt, das heißt nicht von den Seitenlinien der Hauptlei tung 14 vorspringt, gibt es kein Ansteigen der Impedanz infolge der parallelen parasitären Kontaktstellenkapazi tät. Die HF-Charakteristik von jedem der MIC-Chips 46 und 50 wird entsprechend derselben Schaltungsspezifizierung wie bei der Entwurfsstufe gemessen.

Daher kann sogar in einem bestimmten hohen Frequenz bereich eine Unterscheidung zwischen guten Produkten und defekten Produkten richtig auf der Grundlage der Chipcha rakteristik der MIC-Chips 46 und 50 durchgeführt werden. Dies ermöglicht einen MIC-Chip bereitzustellen, welcher lediglich kleine Variationen in der elektrischen Chipcha rakteristik wie der HF-Charakteristik besitzt und wegen der Verwendung eines verringerten Betrags eines GaAs-Substrats, welches aufwendig ist, kostengünstig ist.

Entsprechend Fig. 10 bezeichnet Bezugszeichen 56 ein Modul wie eine HF-Schaltungsvorrichtung.

Das Modul 56 besitzt dieselbe elementare Struktur wie das Modul 30 der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass der MIC-Chip 46 als HF-Schaltungschip auf das Alumi niumoxidsubstrat 32 chipgebondet ist.

Daher wird das Modul 56 wie die HF-Schaltungsvorrich tung der dritten Ausführungsform ebenfalls durch Anbrin gen des MIC-Chips 46 zusammengebaut, welcher lediglich kleine Variationen in der elektrischen Charakteristik be sitzt und daher mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann. Mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Kosten des MIC-Chips 46 niedrig sind, kann eine HF-Schaltungsvor richtung konstruiert werden, die kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Vierte Ausführungsform

Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines MMIC-Chips einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Entsprechend Fig. 11 bezeichnet Bezugszeichen 60 ei nen MMIC-Chip. Bezugszeichen 62 bezeichnet DC-Vorspan nungsleitungen als erste Verdrahtungsschichten, welche auf der Oberfläche des MMIC-Chips 60 vorgesehen sind. Be zugszeichen 64 bezeichnet DC-Kontaktstellen, welche zu einander benachbart an den Enden der jeweiligen DC-Vor spannungsleitungen 62 mit einem dazwischen gebildeten In tervall vorgesehen sind.

Fig. 11 zeigt lediglich einen Teil des MMIC's 60, das heißt Endabschnitte der DC-Vorspannungsleitungen 62 und die DC-Kontaktstellen 64. Obwohl in Fig. 11 nicht darge stellt sind bei dem MMIC 60 die DC-Vorspannungsleitungen 62 mit Schaltungselementen wie Transistoren (aktiven Bau elementen und passiven Bauelementen) verbunden.

Fig. 12 zeigt ein schematisches Diagramm, welches darstellt, wie die Chipcharakteristik des MMIC-Chips 60 der vierten Ausführungsform der Erfindung gemessen wird. Insbesondere zeigt Fig. 12 ein Verfahren zum Aufbringen von DC-Vorspannungen beim Abschätzen des MMIC's 60.

Wie in Fig. 12 dargestellt, wird die Chipcharakteri stik des MMIC-Chips 60 derart gemessen, dass Sonden 24, welche an einem Sondenkopf 22 befestigt sind, in Kontakt mit den jeweiligen DC-Kontaktstellen 64 gebracht werden, welche an den Enden der jeweiligen DC-Vorspannungsleitun gen 62 vorgesehen sind, und DC-Vorspannungen den jeweili gen DC-Kontaktstellen 64 angelegt werden. Wenn der MMIC- Chip 60 beispielsweise eine Verstärkerschaltung wäre, würde die Messung der Chipcharakteristik infolge der Os zillation manchmal schwierig sein, falls die DC-Vorspan nungsleitungen 62 keine separaten Enden hätten, da der MMIC 60, welcher in dieser Stufe nicht geerdet ist, in stabil ist. Demgegenüber kann bei dieser Ausführungsform durch Anlegen von Vorspannungen an die separaten DC-Kon taktstellen 64 eine Oszillation verändert werden, um eine geeignete Beurteilung von guten Produkten und defekten Produkten zu ermöglichen.

Entsprechend Fig. 13 bezeichnet Bezugszeichen 70 ein Modul wie eine HF-Schaltungsvorrichtung, und Bezugszei chen 72 bezeichnet eine DC-Vorspannungsleitung wie eine zweite Verdrahtungsschicht. Die DC-Vorspannungsleitung 72 ist auf der Oberfläche eines Aluminumoxidsubstrats 32 vorgesehen und besitzt eine Struktur, bei welcher eine obere plattierte Au-Schicht auf einer aufgedampften Me tallschicht gebildet ist. Bezugszeichen 74 bezeichnet ei ne DC-Kontaktstelle der DC-Vorspannungsleitung 72. Die DC-Kontaktstelle 74 besitzt dieselbe Struktur wie die DC- Vorspannungsleitung 72. Bezugszeichen 76 bezeichnet einen Bonddraht wie einen dritten Verbindungsleiter.

Bei dem Modul 70 ist ein Ende des Bonddrahts 76 auf die DC-Kontaktstellen 64 gebondet, um die DC-Kontaktstel len 64 zu überbrücken, welche mit einem dazwischen gebil deten Abstand an den Enden der jeweiligen DC-Vorspan nungsleitungen 62 vorgesehen sind, die parallel zueinan der auf der Oberfläche des MMIC-Chips 60 angeordnet sind. Das andere Ende des Bonddrahts 76 ist auf die DC-Kontakt stelle 74 der DC-Vorspannungsleitung 72 gebondet, welche auf dem Aluminiumoxidsubstrat 32 vorgesehen ist.

Bei dem Modul 70 wie der HF-Schaltungsvorrichtung der vierten Ausführungsform kann die elektrische Charakteri stik geeignet beim Herstellen des MMIC-Chip's 60 abge schätzt werden. Das Modul 70 kann durch Anbringen des MMIC-Chips 60 zusammengebaut werden, welcher lediglich kleine Variationen der elektrischen Charakteristik be sitzt. Als Ergebnis kann eine HF-Schaltungsvorrichtung hergestellt werden, welche mit einem hohen Ertrag herge stellt werden kann und kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Obwohl jede der obigen Ausführungsformen auf das Mo dul gerichtet ist, können dieselben Vorteile sogar in dem Falle eines Bausteins erzielt werden.

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden. Es besitzen der HF-Schaltungschip, die HF-Schaltungsvorrichtung und ihre Herstellungsverfahren der Erfindung die folgenden Merkma le und Vorteile.

Ein HF-Schaltungschip entsprechend einem ersten Ge sichtspunkt der Erfindung wird bereitgestellt mit einer ersten Verdrahtungsschicht, welche auf einem Substrat vorgesehen ist und einen Endabschnitt aufweist; ersten und zweiten Leiterschichten, welche inselförmig benach bart zu dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht auf einer oder beiden Seiten davon vorgesehen sind; und einer Erdungsleiterschicht, welche auf wenigstens einer Seite des Endabschnitts vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen angeordnet ist. Diese Struktur ermöglicht es die elektri sche Chipcharakteristik entsprechend derselben Spezifi zierung wie bei der Entwurfstufe ohne ein Ansteigen der Bonddrahtkapazität abzuschätzen, während eine hinrei chende Drahtbondfläche sichergestellt wird. Ebenfalls können Unterschiede von der elektrischen Charakteristik nach dem Drahtbonden verringert werden. Als Ergebnis kann ein HF-Schaltungschip bereitgestellt werden, welcher le diglich kleine Variationen der elektrischen Charakteri stik aufweist.

Ein anderer HF-Schaltungschip entsprechend einem an deren Gesichtspunkt der Erfindung wird bereitgestellt mit ersten Verdrahtungsschichten, welche derart auf einem Substrat vorgesehen sind, dass sie sich parallel zueinan der mit einem vorgeschriebenen dazwischen gebildeten Ab stand erstrecken und jeweils Endabschnitte aufweisen, welche mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander benachbart sind. Mit dieser Struktur können DC-Vorspan nungen individuell an Endabschnitte der jeweiligen ersten Verdrahtungsschichten angelegt werden, und daher kann die elektrische Chipcharakteristik mit lediglich einem klei nen Einfluss auf ein HF-Signal gemessen werden. Als Er gebnis kann ein HF-Schaltungschip bereitgestellt werden, welcher lediglich kleine Variationen in der elektrischen Charakteristik aufweist.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung kann das Substrat ein GaAs-Substrat sein. In diesem Fall wird ein HF-Schaltungschip mit einer einfachen Struktur bereitgestellt, welcher lediglich kleine Variationen der elektrischen Charakteristik auf weist.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfin dung kann das Substrat ebenfalls ein dielektrisches Substrat sein. Unter Verwendung eines dielektrischen Substrats in Gebieten, in welchen ein Halbleitersubstrat nicht benötigt wird, kann ein HF-Schaltungschip, welcher lediglich kleine Variationen der elektrischen Charakteri stik aufweist, mit einer kostengünstigen bzw. nicht auf wendigen Struktur bereitgestellt werden.

Eine HF-Schaltungsvorrichtung entsprechend einem an deren Gesichtspunkt der Erfindung wird bereitgestellt mit einem dielektrischen Substrat; einem HF-Schaltungschip, welcher auf dem dielektrischen Substrat vorgesehen ist, wobei der HF-Schaltungschip eine erste Verdrahtungs schicht, welche auf einem Substrat vorgesehen ist und ei nen Endabschnitt aufweist; erste und zweite Leiterschich ten, welche inselförmig benachbart zu dem Endababschnitt der ersten Verdrahtungsschicht auf einer oder beiden Sei ten davon vorgesehen sind; und eine Erdungsleiterschicht aufweist, welche auf wenigstens einer Seite des Endab schnitts vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen angeordnet ist; einer zweiten Verdrahtungsschicht, welche auf dem dielek trischen Substrat vorgesehen ist; einem ersten Verbin dungsleiter, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF-Schaltungschips und der ersten Leiterschicht verbunden ist, um jene zu über brücken, wobei das zweite Ende mit der zweiten Verdrah tungsschicht verbunden ist; und einem zweiten Verbin dungsleiter, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF-Schaltungschips und der zweiten Leiterschicht verbunden ist, um jene zu über brücken, wobei das zweite Ende mit der zweiten Verdrah tungsschicht verbunden ist. Diese Struktur ermöglicht es eine hinreichende Bondfläche sicherzustellen, die mecha nische Stärke und die elektrische Charakteristik des Bon dens beizubehalten und Variationen der elektrischen Cha rakteristik wie der HF-Charakteristik zu verringern. Als Ergebnis kann eine HF-Schaltungsvorrichtung bereitge stellt werden, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann und kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfin dung können die ersten und zweiten Leiterschichten eine offene Verzweigung bilden, welche eine Kapazität auf weist, die im Wesentlichen die parasitäre Induktivität der ersten und zweiten Verbindungsleiter aufhebt. In die sem Fall kann die elektrische Charakteristik wie die HF- Charakteristik gleich wie bei der Entwurfstufe, der Chip abschätzungsstufe bzw. der Chipbestimmungsstufe und der Chipanbringungsstufe gehalten werden. Da die elektrische Charakteristik bei der Chipanbringungsstufe direkt jene wie bei der Chipabschätzungsstufe reflektiert, kann eine HF-Schaltungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann und ko stengünstig und sehr zuverlässig ist.

Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfin dung wird eine andere HF-Schaltungsvorrichtung bereitge stellt mit einem dielektrischen Substrat; einem HF-Schal tungschip, welcher auf dem dielektrischen Substrat ange ordnet ist und erste Verdrahtungsschichten aufweist, wel che auf einem Substrat vorgesehen sind, um sich parallel zueinander mit einem vorgeschriebenen dazwischen gebilde ten Abstand zu erstrecken, und jeweils Endabschnitte auf weisen, die zueinander mit einem dazwischen gebildeten Abstand benachbart sind; einer zweiten Verdrahtungs schicht, welche auf dem dielektrischen Substrat vorgese hen ist und mit einer DC-Vorspannung versorgt wird; und einem dritten Verbindungsleiter, welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit den Endabschnitten der ersten Verdrahtungsschichten des HF-Schaltungschips verbunden ist, um jene zu überbrücken, und das zweite Ende mit der zweiten Verdrahtungsschicht verbunden ist. Diese Struktur ermöglicht es eine hinrei chende Bondfläche sicherzustellen, die mechanische Stärke und die elektrische Charakteristik des Bondens aufrecht zuerhalten und Variationen der elektrischen Charakteri stik wie der HF-Charakteristik zu verringern. Als Ergeb nis kann eine HF-Schaltungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann und kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Ein Herstellungsverfahren eines HF-Schaltungschips entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung enthält die Schritte Bilden auf einem Substrat einer HF- Schaltung mit einer ersten Verdrahtungsschicht, welche einen Endabschnitt aufweist, ersten und zweiten Leiter schichten, welche inselförmig benachbart zu dem Endab schnitt der ersten Verdrahtungsschicht auf einer oder zwei Seiten davon vorgesehen sind, und einer Erdungslei terschicht, welche auf wenigstens einer Seite des Endab schnitts der ersten Verdrahtungsschicht vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiter schichten dazwischen angeordnet ist; und Messen der elek trischen Charakteristik der HF-Schaltung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit dem Endabschnitt der er sten Verdrahtungssschicht der HF-Schaltung und der Er dungsleiterschicht gebracht werden. Dieses Herstellungs verfahren ermöglicht es die elektrische Chipcharakteri stik wie die HF-Charakteristik derselben Spezifizierung wie bei der Entwurfstufe abzuschätzen bzw. zu bestimmen und daher eine geeignete Beurteilung in Bezug auf gute Produkte und defekte Produkte vorzunehmen, wenn die Chips hergestellt worden sind. Als Ergebnis können HF-Schal tungschips hergestellt werden, welche bezüglich der elek trischen Charakteristik gleichförmig sind.

Ein anderes Herstellungsverfahren eines HF-Schal tungschips entsprechend einem anderen Gesichtspunkts der Erfindung enthält die Schritte Bilden auf einem Substrat einer HF-Schaltung mit ersten Verdrahtungsschichten, wel che sich parallel zueinander mit einem vorgeschriebenen dazwischen gebildeten Abstand erstrecken und jeweils End abschnitte aufweisen, die mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander benachbart sind; und Messen der elek trischen Charakteristik der HF-Schaltung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit den Endabschnitten der jeweiligen ersten Verdrahtungsschichten der HF-Schaltung gebracht und DC-Vorspannungen den jeweiligen Endabschnit ten angelegt werden. Dieses Herstellungsverfahren ermög licht es die elektrische Chipcharakteristik durch Anlegen von DC-Vorspannungen mit lediglich einem kleinen Einfluss auf ein HF-Signal geeignet abzuschätzen bzw. zu bestimmen und daher eine geeignete Beurteilung in Bezug auf gute Produkte und defekte Produkte, wenn Chips hergestellt worden sind. Als Ergebnis können HF-Schaltungschips her gestellt werden, welche bezüglich der elektrischen Cha rakteristik gleichförmig sind.

Ein anderes Herstellungsverfahren einer HF-Schal tungsvorrichtung entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung enthält die Schritte Herstellen eines HF- Schaltungschips durch Bilden auf einem Substrat einer HF- Schaltung mit einer ersten Verdrahtungsschicht, welche einen Endabschnitt aufweist, ersten und zweiten Leiter schichten, welche inselförmig benachbart zu dem Endab schnitt der ersten Verdrahtungsschicht auf einer oder beiden Seiten davon vorgesehen sind, und einer Erdungs leiterschicht, welche wenigstens auf einer Seite des End abschnitts der ersten Verdrahtungsschicht vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiter schichten dazwischen angeordnet ist; und Messen der elek trischen Charakteristik der HF-Schaltung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit dem Endabschnitt der er sten Verdrahtungsschicht der HF-Schaltung und der Er dungsleiterschicht gebracht werden; und Bonden des HF- Schaltungschips auf ein dielektrisches Substrat, auf wel chem eine zweite Verdrahtungsschicht gebildet ist, Ver binden von einem Ende des ersten Verbindungsleiters mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF- Schaltungschips und der ersten Leiterschicht, um jene zu überbrücken, und von dem anderen Ende des ersten Verbin dungsleiters mit der zweiten Verdrahtungsschicht und Ver binden von einem Ende des zweiten Verbindungsleiters mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF- Schaltungschips und der zweiten Leiterschicht, um jene zu überbrücken, und von dem anderen Ende des zweiten Verbin dungsleiters mit der zweiten Verdrahtungsschicht. Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht es durch einen einfachen Prozess eine HF-Schaltungsvorrichtung herzustellen, wel che eine hinreichende mechanische Stärke und eine gute elektrische Charakteristik des Bondens besitzt und ledig lich kleine Variationen der elektrischen Charakteristik wie der HF-Charakteristik aufweist. Als Ergebnis kann ei ne HF-Schaltungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann und ko stengünstig und sehr zuverlässig ist.

Ein anderes Herstellungsverfahren einer HF-Schal tungsvorrichtung entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung enthält die Schritte Herstellen eines HF- Schaltungschips durch Bilden auf einem Substrat einer HF- Schaltung mit ersten Verdrahtungsschichten, welche sich parallel zueinander mit einem vorgeschriebenen dazwischen gebildeten Abstand erstrecken und jeweils Endabschnitte aufweisen, welche mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander benachbart sind; und Messen einer elektrischen Charakteristik der HF-Schaltung dadurch, dass Kontaktan schlüsse in Kontakt mit den Endabschnitten der jeweiligen ersten Verdrahtungsschichten der HF-Schaltung gebracht und DC-Vorspannungen den jeweiligen Endabschnitten ange legt werden; und Bonden des HF-Schaltungschips auf ein dielektrisches Substrat, auf welchem eine zweite Verdrah tungsschicht gebildet ist, und Verbinden von einem Ende eines dritten Verbindungsleiters mit den Endabschnitten der ersten Verdrahtungsschichten des HF-Schaltungschips, um jene zu überbrücken, und von dem anderen Ende des dritten Verbindungsleiters mit der zweiten Verdrahtungs schicht. Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht es durch einen einfachen Prozess eine HF-Schaltungsvorrichtung herzustellen, welche eine hinreichende mechanische Stärke und eine gute elektrische Charakteristik des Bondens be sitzt und lediglich kleine Variationen der elektrischen Charakteristik aufweist. Als Ergebnis kann eine HF-Schal tungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche mit einem hohen Ertrag hergestellt werden kann und kostengünstig und sehr zuverlässig ist.

Im Hinblick auf die obige Lehre ergeben sich viele Modifizierungen und Veränderungen der vorliegenden Erfin dung. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche die Erfindung anders als spezi fisch beschrieben ausgeführt werden kann.

Die gesamte Offenbarung der am 8. Mai 2001 einge reichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-137421 ein schließlich der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren und der Zusammenfassung, auf welche sich die Priorität der vorliegenden Anmeldung gründet, ist durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.

Vorstehend wurden ein HF-Schaltungschip, eine HF- Schaltungsvorrichtung mit einem HF-Schaltungschip und ein Herstellungsverfahren davon offenbart. Um Variationen bei der Messung der Chipcharakteristik infolge einer erhöhten Bondkontaktstellenfläche aufzuheben, ist ein MMIC-Chip wie folgt strukturiert. Ein Kontaktstellenhauptabschnitt, welcher dieselbe Breite wie eine Hauptleitung aufweist, ist an einem Ende der Hauptleitung vorgesehen, welche auf einem GaAs-Substrat 12 vorgesehen ist. Eine Mehrzahl von Kontaktstellenhilfsabschnitten ist inselförmig dem Kon taktstellenhauptabschnitt auf einer oder beiden Seiten davon benachbart. Eine Erdungsverdrahtungsschicht ist auf wenigstens einer Seite des Kontaktstellenhauptabschnitts vorgesehen, wobei der Kontaktschwellenhilfsabschnitt da zwischen angeordnet ist. Der Kontaktstellenhauptabschnitt und die Kontaktstellenhilfsabschnitte stellen eine hin reichende Bondfläche sicher. Die elektrische Charakteri stik wird dadurch gemessen, dass Sonden in Kontakt mit dem Kontaktstellenhauptabschnitt 16a und der bzw. den Er dungsverdrahtungsschichten gebracht werden. Die elektri sche Charakteristik des MMIC-Chips kann ohne Ansteigen der Bondkontaktstellenkapazität abgeschätzt werden.

Claims

1. HF-Schaltungschip mit:
einer ersten Verdrahtungsschicht (14), welche auf einem Substrat (12) vorgesehen ist und einen Endabschnitt (16a) aufweist;
ersten und zweiten Leiterschichten (16b), welche in selförmig benachbart zu dem Endabschnitt der ersten Ver drahtungsschicht auf einer oder beiden Seiten davon vor gesehen sind; und
einer Erdungsleiterschicht (20), welche auf wenig stens einer Seite des Endabschnitts vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen angeordnet ist. (Fig. 1)

2. HF-Schaltungschip mit ersten Verdrahtungsschichten (62), welche derart auf einem Substrat (12) vorgesehen sind, dass sie sich parallel zueinander mit einem vorge schriebenen dazwischen gebildeten Abstand erstrecken und jeweils Endabschnitte (64) aufweisen, welche mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander benachbart sind. (Fig. 11)

3. HF-Schaltungschip nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein GaAs-Substrat ist.

4. HF-Schaltungschip nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein dielektrisches Substrat ist.

5. HF-Schaltungsvorrichtung mit:
einem dielektrischen Substrat (32);
einem HF-Schaltungschip (10), welcher auf dem die lektrischen Substrat vorgesehen ist, wobei der HF-Schal tungschip aufweist:
eine erste Verdrahtungsschicht, welche auf einem Substrat vorgesehen ist und einen Endabschnitt aufweist;
erste und zweite Leiterschichten, welche inselförmig benachbart zu dem Endababschnitt der ersten Verdrahtungs schicht auf einer oder beiden Seiten davon vorgesehen sind; und
eine Erdungsleiterschicht, welche auf wenigstens ei ner Seite des Endabschnitts vorgesehen ist, wobei wenig stens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwi schen angeordnet ist;
einer zweiten Verdrahtungsschicht (34), welche auf dem dielektrischen Substrat vorgesehen ist;
einem ersten Verbindungsleiter (38), welcher ein er stes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht des HF-Schaltungschips und der ersten Leiterschicht ver bunden ist, um jene zu überbrücken, wobei das zweite Ende mit der zweiten Verdrahtungsschicht verbunden ist; und
einem zweiten Verbindungsleiter (38), welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das er ste Ende mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungs schicht des HF-Schaltungschips und der zweiten Leiter schicht verbunden ist, um jene zu überbrücken, wobei das zweite Ende mit der zweiten Verdrahtungsschicht verbunden ist. (Fig. 7)

6. HF-Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Leiterschich ten eine offene Verzweigung bilden, welche eine Kapazität aufweist, die im Wesentlichen die parasitäre Induktivität der ersten und zweiten Verbindungsleiter aufhebt. (Fig. 8)

7. HF-Schaltungsvorrichtung mit:
einem dielektrischen Substrat (32);
einem HF-Schaltungschip (12), welcher auf dem die lektrischen Substrat angeordnet ist und erste Verdrah tungsschichten aufweist, welche auf einem Substrat vorge sehen sind, um sich parallel zueinander mit einem vorge schriebenen dazwischen gebildeten Abstand zu erstrecken, und jeweils Endabschnitte aufweisen, die zueinander mit einem dazwischen gebildeten Abstand benachbart sind;
einer zweiten Verdrahtungsschicht (72), welche auf dem dielektrischen Substrat vorgesehen ist und mit einer DC-Vorspannung versorgt wird; und
einem dritten Verbindungsleiter (76), welcher ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das er ste Ende mit den Endabschnitten der ersten Verdrahtungs schichten des HF-Schaltungschips verbunden ist, um jene zu überbrücken, und das zweite Ende mit der zweiten Ver drahtungsschicht verbunden ist. (Fig. 13)

8. Verfahren zur Herstellung eines HF-Schaltungschips, mit den Schritten:
Bilden auf einem Substrat einer HF-Schaltung mit ei ner ersten Verdrahtungsschicht, welche einen Endabschnitt aufweist, ersten und zweiten Leiterschichten, welche in selförmig benachbart zu dem Endabschnitt der ersten Ver drahtungsschicht auf einer oder zwei Seiten davon vorge sehen sind, und einer Erdungsleiterschicht, welche auf wenigstens einer Seite des Endabschnitts der ersten Ver drahtungsschicht vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen ange ordnet ist; und
Messen der elektrischen Charakteristik der HF-Schal tung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungssschicht der HF- Schaltung und der Erdungsleiterschicht gebracht werden. (Fig. 2)

9. Verfahren zur Herstellung eines HF-Schaltungschips, mit den Schritten:
Bilden auf einem Substrat einer HF-Schaltung mit er sten Verdrahtungsschichten, welche sich parallel zueinan der mit einem vorgeschriebenen dazwischen gebildeten Ab stand erstrecken und jeweils Endabschnitte aufweisen, die mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander be nachbart sind; und
Messen der elektrischen Charakteristik der HF-Schal tung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit den Endabschnitten der jeweiligen ersten Verdrahtungsschich ten der HF-Schaltung gebracht und DC-Vorspannungen den jeweiligen Endabschnitten angelegt werden. (Fig. 12)

10. Verfahren zur Herstellung einer HF-Schaltungsvor richtung, mit den Schritten:
Herstellen eines HF-Schaltungschips durch:
Bilden auf einem Substrat einer HF-Schaltung mit ei ner ersten Verdrahtungsschicht, welche einen Endabschnitt aufweist, ersten und zweiten Leiterschichten, welche in selförmig benachbart zu dem Endabschnitt der ersten Ver drahtungsschicht auf einer oder beiden Seiten davon vor gesehen sind, und einer Erdungsleiterschicht, welche we nigstens auf einer Seite des Endabschnitts der ersten Verdrahtungsschicht vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Leiterschichten dazwischen ange ordnet ist; und
Messen der elektrischen Charakteristik der HF-Schal tung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit dem Endabschnitt der ersten Verdrahtungsschicht der HF-Schal tung und der Erdungsleiterschicht gebracht werden; und
Bonden des HF-Schaltungschips auf ein dielektrisches Substrat, auf welchem eine zweite Verdrahtungsschicht ge bildet ist, Verbinden von einem Ende des ersten Verbin dungsleiters mit dem Endabschnitt der ersten Verdrah tungsschicht des HF-Schaltungschips und der ersten Lei terschicht, um jene zu überbrücken, und von dem anderen Ende des ersten Verbindungsleiters mit der zweiten Ver drahtungsschicht und Verbinden von einem Ende des zweiten Verbindungsleiters mit dem Endabschnitt der ersten Ver drahtungsschicht des HF-Schaltungschips und der zweiten Leiterschicht, um jene zu überbrücken, und von dem ande ren Ende des zweiten Verbindungsleiters mit der zweiten Verdrahtungsschicht. (Fig. 7)

11. Verfahren zur Herstellung einer HF-Schaltungsvor richtung, mit den Schritten:
Herstellen eines HF-Schaltungschips durch:
Bilden auf einem Substrat einer HF-Schaltung mit er sten Verdrahtungsschichten, welche sich parallel zueinan der mit einem vorgeschriebenen dazwischen gebildeten Ab stand erstrecken und jeweils Endabschnitte aufweisen, welche mit einem dazwischen gebildeten Abstand zueinander benachbart sind; und
Messen einer elektrischen Charakteristik der HF- Schaltung dadurch, dass Kontaktanschlüsse in Kontakt mit den Endabschnitten der jeweiligen ersten Verdrahtungs schichten der HF-Schaltung gebracht und DC-Vorspannungen den jeweiligen Endabschnitten angelegt werden; und
Bonden des HF-Schaltungschips auf ein dielektrisches Substrat, auf welchem eine zweite Verdrahtungsschicht ge bildet ist, und Verbinden von einem Ende eines dritten Verbindungsleiters mit den Endabschnitten der ersten Ver drahtungsschichten des HF-Schaltungschips, um jene zu überbrücken, und von dem anderen Ende des dritten Verbin dungsleiters mit der zweiten Verdrahtungsschicht. (Fig. 13)