JP2003068941A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップ上に形成されるスパイラルイン
ダクタの小型化と低損失化を実現し、安価で小型かつ高
性能な半導体装置を提供する。 【解決手段】 実装基板１２上に実装された半導体チッ
プ１４の上面に金属配線によりスパイラル状に形成した
インダクタ１６が設けられ、このスパイラルインダクタ
１６を含む半導体チップ１４が実装基板１２上で磁性樹
脂材２０により封止される構成にした。
ダクタの小型化と低損失化を実現し、安価で小型かつ高
性能な半導体装置を提供する。 【解決手段】 実装基板１２上に実装された半導体チッ
プ１４の上面に金属配線によりスパイラル状に形成した
インダクタ１６が設けられ、このスパイラルインダクタ
１６を含む半導体チップ１４が実装基板１２上で磁性樹
脂材２０により封止される構成にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラー電話に代
表される、高周波信号を扱う小型通信機器の送受信機等
に適用される半導体装置に関し、特に半導体チップ上に
スパイラル状のインダクタを形成してなる半導体装置に
関するものである。
表される、高周波信号を扱う小型通信機器の送受信機等
に適用される半導体装置に関し、特に半導体チップ上に
スパイラル状のインダクタを形成してなる半導体装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナル通信が大きく発展して
きている。特に最近ではデジタル変調技術を用いたデジ
タル無線通信が世界規模で盛んに開発されてきている。
このようなデジタル無線通信システムは、準マイクロ波
などの高周波信号を用いることが多い。また、これらの
通信システムで使用される端末は携帯型であるため、こ
の端末機器に用いられる半導体装置には小型で安価な半
導体装置が望まれている。
きている。特に最近ではデジタル変調技術を用いたデジ
タル無線通信が世界規模で盛んに開発されてきている。
このようなデジタル無線通信システムは、準マイクロ波
などの高周波信号を用いることが多い。また、これらの
通信システムで使用される端末は携帯型であるため、こ
の端末機器に用いられる半導体装置には小型で安価な半
導体装置が望まれている。
【０００３】準マイクロ波などの高周波信号を扱う半導
体装置では、半導体チップの上面に金属配線をスパイラ
ル状にしてインダクタを形成する場合が多い。このスパ
イラル状のインダクタを含む回路を半導体チップに形成
し、これらを半導体パッケージに実装した後、その半導
体チップを気密性のある樹脂材で封止する。または、携
帯端末を構成するプリント基板上にインダクタ付きの半
導体チップを直接実装し、この半導体チップを樹脂材で
封止するようにしている。
体装置では、半導体チップの上面に金属配線をスパイラ
ル状にしてインダクタを形成する場合が多い。このスパ
イラル状のインダクタを含む回路を半導体チップに形成
し、これらを半導体パッケージに実装した後、その半導
体チップを気密性のある樹脂材で封止する。または、携
帯端末を構成するプリント基板上にインダクタ付きの半
導体チップを直接実装し、この半導体チップを樹脂材で
封止するようにしている。
【０００４】従来、このような半導体装置のパッケージ
ングに使用される封止樹脂材には、主に気密性と光遮断
性のみを考慮した樹脂材料を選択しており、半導体装置
の特性を考慮した樹脂材料を選択するようになっていな
い。
ングに使用される封止樹脂材には、主に気密性と光遮断
性のみを考慮した樹脂材料を選択しており、半導体装置
の特性を考慮した樹脂材料を選択するようになっていな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の半導
体装置では、インダクタンス値の大きいインダクタを実
現しようとすると、スパイラル状の金属配線の巻数が多
くなり、その結果、半導体チップのインダクタ設置面積
が大きくなってしまう。半導体チップのインダクタ設置
面積が大きくなると、その半導体チップ用いた半導体装
置全体のサイズも大きくなるとともに、半導体チップの
面積に対応して半導体装置のコストも増加することにな
る。また、その際に、インダクタの巻数が多くなること
からインダクタの電気的抵抗が大きくなってしまい、そ
の結果として半導体装置の特性が劣化されるという問題
も生じている。
体装置では、インダクタンス値の大きいインダクタを実
現しようとすると、スパイラル状の金属配線の巻数が多
くなり、その結果、半導体チップのインダクタ設置面積
が大きくなってしまう。半導体チップのインダクタ設置
面積が大きくなると、その半導体チップ用いた半導体装
置全体のサイズも大きくなるとともに、半導体チップの
面積に対応して半導体装置のコストも増加することにな
る。また、その際に、インダクタの巻数が多くなること
からインダクタの電気的抵抗が大きくなってしまい、そ
の結果として半導体装置の特性が劣化されるという問題
も生じている。
【０００６】本発明は、上述のような問題を解決するた
めになされたもので、半導体チップ上に形成されるスパ
イラルインダクタの小型化と低損失化を実現し、安価で
小型かつ高性能な半導体装置を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、半導体チップ上に形成されるスパ
イラルインダクタの小型化と低損失化を実現し、安価で
小型かつ高性能な半導体装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、実装基板と、前記実装基板上に実装された
半導体チップと、前記半導体チップ上に形成されたスパ
イラルインダクタとを有する半導体装置において、前記
スパイラルインダクタを含む前記半導体チップを前記実
装基板上で磁性樹脂材により封止したことを特徴とす
る。
に本発明は、実装基板と、前記実装基板上に実装された
半導体チップと、前記半導体チップ上に形成されたスパ
イラルインダクタとを有する半導体装置において、前記
スパイラルインダクタを含む前記半導体チップを前記実
装基板上で磁性樹脂材により封止したことを特徴とす
る。
【０００８】本発明においては、半導体チップを含むス
パイラルインダクタが封止用の磁性樹脂材で覆われるた
め、この磁性樹脂材がスパイラルインダクタの発生磁束
を大きくするように作用する。その結果、より大きなイ
ンダクタンス値を持つスパイラルインダクタを実現で
き、スパイラルインダクタの小型化と低損失化を実現
し、安価で小型かつ高性能な半導体装置を提供できる。
パイラルインダクタが封止用の磁性樹脂材で覆われるた
め、この磁性樹脂材がスパイラルインダクタの発生磁束
を大きくするように作用する。その結果、より大きなイ
ンダクタンス値を持つスパイラルインダクタを実現で
き、スパイラルインダクタの小型化と低損失化を実現
し、安価で小型かつ高性能な半導体装置を提供できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明かかる
半導体装置の一実施の形態を示す断面図、図２は本発明
の第１の実施の形態におけるスパイラルインダクタの平
面図である。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明かかる
半導体装置の一実施の形態を示す断面図、図２は本発明
の第１の実施の形態におけるスパイラルインダクタの平
面図である。
【００１０】図１において、１０は準マイクロ波などの
高周波信号を扱う半導体装置であり、この半導体装置１
０は、実装基板１２と、この実装基板１２上に実装され
た半導体チップ１４とを有し、半導体チップ１４の上面
には、図２に示すように金属配線によりスパイラル状に
形成したインダクタ１６が設けられている。また、実装
基板１２のリード電極１２１と半導体チップ１４の上面
に設けた電極１４１との間はボンディングワイヤ１８に
より接続されている。さらに、実装後のスパイラルイン
ダクタ１６を含む半導体チップ１４は実装基板１２上で
磁性樹脂材２０により封止されている。上記封止用の磁
性樹脂材２０は、樹脂材に鉄、ニッケル等の磁性体粉を
混入することにより構成されている。また、上記実装基
板１２は、プリント配線基板または半導体パッケージを
構成する基板である。
高周波信号を扱う半導体装置であり、この半導体装置１
０は、実装基板１２と、この実装基板１２上に実装され
た半導体チップ１４とを有し、半導体チップ１４の上面
には、図２に示すように金属配線によりスパイラル状に
形成したインダクタ１６が設けられている。また、実装
基板１２のリード電極１２１と半導体チップ１４の上面
に設けた電極１４１との間はボンディングワイヤ１８に
より接続されている。さらに、実装後のスパイラルイン
ダクタ１６を含む半導体チップ１４は実装基板１２上で
磁性樹脂材２０により封止されている。上記封止用の磁
性樹脂材２０は、樹脂材に鉄、ニッケル等の磁性体粉を
混入することにより構成されている。また、上記実装基
板１２は、プリント配線基板または半導体パッケージを
構成する基板である。
【００１１】このような本実施の形態における半導体装
置において、半導体チップ１４上に形成されたスパイラ
ルインダクタ１６は、スパイラル状の金属配線の中に磁
束を発生させることにより、インダクタとしての特性を
発揮する。この時のインダクタのインダクタンス（自己
インダクタンス）Ｌと、巻数ｎと電流Ｉと磁束φとの間
には、Ｌ＝ｎφ／Ｉの関係がある。したがって、同一巻
数で同一サイズのスパイラルインダクタであっても、金
属配線中に発生する磁束が大きいほど、大きなインダク
タンス値が得られる。
置において、半導体チップ１４上に形成されたスパイラ
ルインダクタ１６は、スパイラル状の金属配線の中に磁
束を発生させることにより、インダクタとしての特性を
発揮する。この時のインダクタのインダクタンス（自己
インダクタンス）Ｌと、巻数ｎと電流Ｉと磁束φとの間
には、Ｌ＝ｎφ／Ｉの関係がある。したがって、同一巻
数で同一サイズのスパイラルインダクタであっても、金
属配線中に発生する磁束が大きいほど、大きなインダク
タンス値が得られる。
【００１２】そこで、半導体チップ１４を含むスパイラ
ルインダクタ１６を封止用の磁性樹脂材２０で覆うこと
により、この磁性樹脂材２０がスパイラルインダクタ１
６の発生磁束を大きくするように作用する。その結果、
より大きなインダクタンス値を持つスパイラルインダク
タ１６を実現できる。言い換えれば、同一インダクタン
ス値のスパイラルインダクタ１６を実現しようとした場
合には、スパイラルインダクタ１６を磁性樹脂材で覆う
だけで、より巻数の少ない、かつサイズの小さいスパイ
ラルインダクタを構成することができる。
ルインダクタ１６を封止用の磁性樹脂材２０で覆うこと
により、この磁性樹脂材２０がスパイラルインダクタ１
６の発生磁束を大きくするように作用する。その結果、
より大きなインダクタンス値を持つスパイラルインダク
タ１６を実現できる。言い換えれば、同一インダクタン
ス値のスパイラルインダクタ１６を実現しようとした場
合には、スパイラルインダクタ１６を磁性樹脂材で覆う
だけで、より巻数の少ない、かつサイズの小さいスパイ
ラルインダクタを構成することができる。
【００１３】このような本実施の形態による半導体装置
によれば、半導体チップ１４の回路上で必要なインダク
タンス値を巻数の少ない小型のスパイラルインダクタ１
６で実現できるため、半導体チップ１４のインダクタ形
成面積を低減でき、半導体チップ１４の小面積化が可能
になる。これに伴い、この半導体チップ１４が実装され
る実装基板１２の小型化が可能になり、ひいては半導体
装置１０自体を小型化することができる。もしくは、携
帯電話機等の端末に直接実装した場合にも端末における
半導体装置の実装面積を小さくすることができる。ま
た、半導体チップ１４の面積を低減できることは、半導
体装置のコストを下げることができる。さらに、スパイ
ラルインダクタ１６の巻数が少なくできることにより、
その電気的抵抗を低減できるため、スパイラルインダク
タ１６における電圧損失や電力損失を低減することがで
き、半導体装置の特性を向上できる。
によれば、半導体チップ１４の回路上で必要なインダク
タンス値を巻数の少ない小型のスパイラルインダクタ１
６で実現できるため、半導体チップ１４のインダクタ形
成面積を低減でき、半導体チップ１４の小面積化が可能
になる。これに伴い、この半導体チップ１４が実装され
る実装基板１２の小型化が可能になり、ひいては半導体
装置１０自体を小型化することができる。もしくは、携
帯電話機等の端末に直接実装した場合にも端末における
半導体装置の実装面積を小さくすることができる。ま
た、半導体チップ１４の面積を低減できることは、半導
体装置のコストを下げることができる。さらに、スパイ
ラルインダクタ１６の巻数が少なくできることにより、
その電気的抵抗を低減できるため、スパイラルインダク
タ１６における電圧損失や電力損失を低減することがで
き、半導体装置の特性を向上できる。
【００１４】次に、図３により本発明にかかる半導体装
置の他の実施の形態について説明する。図３は、本発明
の他の実施の形態における半導体装置の断面図である。
この図３において、図１と同一の構成要素には同一符号
を付して説明すると、１０は準マイクロ波などの高周波
信号を扱う半導体装置であり、この半導体装置１０は、
実装基板１２と、この実装基板１２上に実装された半導
体チップ１４とを有し、半導体チップ１４の上面には、
図１に示す場合と同様に金属配線によりスパイラル状に
形成したインダクタ１６が設けられている。
置の他の実施の形態について説明する。図３は、本発明
の他の実施の形態における半導体装置の断面図である。
この図３において、図１と同一の構成要素には同一符号
を付して説明すると、１０は準マイクロ波などの高周波
信号を扱う半導体装置であり、この半導体装置１０は、
実装基板１２と、この実装基板１２上に実装された半導
体チップ１４とを有し、半導体チップ１４の上面には、
図１に示す場合と同様に金属配線によりスパイラル状に
形成したインダクタ１６が設けられている。
【００１５】また、実装基板１３への半導体チップ１４
のボンディングはフリップチップ方式で行われるもの
で、実装基板１３のリード電極１３１に半導体チップ１
４に設けた電極１４１との間に半田または金２２を介し
て直接接続されている。さらに、実装後のスパイラルイ
ンダクタ１６を含む半導体チップ１４は実装基板１３上
で磁性樹脂材２０により封止されている。
のボンディングはフリップチップ方式で行われるもの
で、実装基板１３のリード電極１３１に半導体チップ１
４に設けた電極１４１との間に半田または金２２を介し
て直接接続されている。さらに、実装後のスパイラルイ
ンダクタ１６を含む半導体チップ１４は実装基板１３上
で磁性樹脂材２０により封止されている。
【００１６】このような他の実施の形態によれば、実装
基板１３への半導体チップ１４のボンディング方式が異
なるものの、上記図１に示す場合と同様な作用効果が得
られる。
基板１３への半導体チップ１４のボンディング方式が異
なるものの、上記図１に示す場合と同様な作用効果が得
られる。
【００１７】なお、本発明における高周波信号を扱う半
導体装置の半導体チップ１４は、シリコンやゲルマニウ
ムに代表される、１つの元素で構成される半導体に限定
されず、例えば周期律表のIII族とＶ族、II族とVI族と
いうような２種類以上の元素の組み合わせで構成される
ガリウム砒素半導体やアルミニウムガリウム砒素半導体
等の化合物半導体であってもよい。
導体装置の半導体チップ１４は、シリコンやゲルマニウ
ムに代表される、１つの元素で構成される半導体に限定
されず、例えば周期律表のIII族とＶ族、II族とVI族と
いうような２種類以上の元素の組み合わせで構成される
ガリウム砒素半導体やアルミニウムガリウム砒素半導体
等の化合物半導体であってもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高周波
信号を扱う半導体装置において、スパイラルインダクタ
を含む半導体チップを磁性樹脂材により封止する構成に
したので、半導体チップの回路上で必要なインダクタン
ス値を巻数の少ない小型で低損失のスパイラルインダク
タにより実現でき、かつ半導体チップの面積を低減でき
るとともに、安価で小型かつ高性能な半導体装置を提供
できる。
信号を扱う半導体装置において、スパイラルインダクタ
を含む半導体チップを磁性樹脂材により封止する構成に
したので、半導体チップの回路上で必要なインダクタン
ス値を巻数の少ない小型で低損失のスパイラルインダク
タにより実現でき、かつ半導体チップの面積を低減でき
るとともに、安価で小型かつ高性能な半導体装置を提供
できる。
【図１】本発明かかる半導体装置の一実施の形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるスパイラル
インダクタの平面図である。
インダクタの平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における半導体装置の
断面図である。
断面図である。
１０……半導体装置、１２……実装基板、１４……半導
体チップ、１６……スパイラルインダクタ、２０……磁
性樹脂材。
体チップ、１６……スパイラルインダクタ、２０……磁
性樹脂材。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 27/04
Claims (7)
- 【請求項１】 実装基板と、 前記実装基板上に実装された半導体チップと、 前記半導体チップ上に形成されたスパイラルインダクタ
とを有する半導体装置において、 前記スパイラルインダクタを含む前記半導体チップを前
記実装基板上で磁性樹脂材により封止した、 ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 磁性樹脂材は、樹脂材に磁性体粉を混入
することにより構成されることを特徴とする請求項１記
載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記半導体チップは高周波信号を扱う半
導体であることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。 - 【請求項４】 前記高周波信号を扱う半導体は化合物半
導体であることを特徴とする請求項３記載の半導体装
置。 - 【請求項５】 前記実装基板は、プリント配線基板また
は半導体パッケージを構成する基板であることを特徴と
する請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項６】 前記実装基板のリード電極と前記半導体
チップの電極はボンディングワイヤで接続されているこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記半導体チップは前記実装基板にフリ
ップチップ方式で実装されていることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252310A JP2003068941A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252310A JP2003068941A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003068941A true JP2003068941A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19080813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001252310A Pending JP2003068941A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003068941A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273511A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2008159654A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及び電子機器 |
| JP2011129584A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び通信方法 |
| JP2014039063A (ja) * | 2013-10-28 | 2014-02-27 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び電子装置 |
| JP2015179880A (ja) * | 2015-07-03 | 2015-10-08 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び電子装置 |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001252310A patent/JP2003068941A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273511A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2008159654A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及び電子機器 |
| JP2011129584A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び通信方法 |
| US7982303B2 (en) | 2009-12-15 | 2011-07-19 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and communication method |
| US8283770B2 (en) | 2009-12-15 | 2012-10-09 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and communication method |
| US8810021B2 (en) | 2009-12-15 | 2014-08-19 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device including a recess formed above a semiconductor chip |
| JP2014039063A (ja) * | 2013-10-28 | 2014-02-27 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び電子装置 |
| JP2015179880A (ja) * | 2015-07-03 | 2015-10-08 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び電子装置 |
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