JP2003101320A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の送信器、受信器、送受信器に用いられ
る半導体集積回路では、アンテナについては１チップ化
されておらず、また従来の比較的低い周波数帯であれ
ば、ＩＣチップ上に搭載される程度のアンテナの長さで
は短すぎて対応できなかった。このため小型化を進める
ことが困難であった。さらにＩＣチップとアンテナとを
接続させるために、リード線、実装基板の配線等を使用
しているため、このリード線がインダクタンス成分とな
り、高周波になるほどインダクタンス成分が増えるた
め、感度が低下するということがあった。 【解決手段】 本発明では、高周波に応じたアンテナを
１チップ化し、アンテナと半導体素子との間にシールド
層を設ける。
る半導体集積回路では、アンテナについては１チップ化
されておらず、また従来の比較的低い周波数帯であれ
ば、ＩＣチップ上に搭載される程度のアンテナの長さで
は短すぎて対応できなかった。このため小型化を進める
ことが困難であった。さらにＩＣチップとアンテナとを
接続させるために、リード線、実装基板の配線等を使用
しているため、このリード線がインダクタンス成分とな
り、高周波になるほどインダクタンス成分が増えるた
め、感度が低下するということがあった。 【解決手段】 本発明では、高周波に応じたアンテナを
１チップ化し、アンテナと半導体素子との間にシールド
層を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、高周波を利用し
た小型軽量な送信器、受信器及び送受信器等に用いられ
るものであり、特にこれらの主要構成を１チップに搭載
した半導体集積回路に関するものである。
た小型軽量な送信器、受信器及び送受信器等に用いられ
るものであり、特にこれらの主要構成を１チップに搭載
した半導体集積回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来の送受信器に用いられる半導体集
積回路の構成を示す回路ブロックを図８に示す。従来の
送受信器に用いられる半導体集積回路の主要構成は例え
ばアンテナ共用器（ＤＵＰ）６及びアンテナ７を除いて
１チップ化されている。まず送信側には、ＩＣチップ１
外部の入力信号端子２とＩＣチップ１上に設けられたバ
ッファアンプ３が接続されている。バッファアンプ３に
はＶＣＯ４が接続されており、ＶＣＯ４からはプリアン
プ５が接続されている。プリアンプ５にはＩＣチップ１
外部においてアンテナ共用器６が接続されており、この
アンテナ共用器６は同じくＩＣチップ１外部においてア
ンテナ７に接続されている。次に受信側には、ＩＣチッ
プ１外部のアンテナ共用器６とＩＣチップ１上に設けら
れた低雑音増幅器（ＬＮＡ）８が接続されている。低雑
音増幅器（ＬＮＡ）８にはミキサ９が接続されており、
ミキサ９からはＶＣＯ１４とＩＦアンプ１０がそれぞれ
接続されている。ＩＦアンプ１０には検波器１１が接続
されており、検波器１１からはバッファアンプ１２が接
続されている。バッファアンプ１２にはＩＣチップ１外
部において出力信号端子１３が接続されている。ＶＣＯ
４とＶＣＯ１４はＰＬＬ１５を介して接続されている。
ＰＬＬ１５にはＩＣチップ１外部において発振器１６が
接続されており、発振器１６はＧＮＤ１７に接続されて
いる。
積回路の構成を示す回路ブロックを図８に示す。従来の
送受信器に用いられる半導体集積回路の主要構成は例え
ばアンテナ共用器（ＤＵＰ）６及びアンテナ７を除いて
１チップ化されている。まず送信側には、ＩＣチップ１
外部の入力信号端子２とＩＣチップ１上に設けられたバ
ッファアンプ３が接続されている。バッファアンプ３に
はＶＣＯ４が接続されており、ＶＣＯ４からはプリアン
プ５が接続されている。プリアンプ５にはＩＣチップ１
外部においてアンテナ共用器６が接続されており、この
アンテナ共用器６は同じくＩＣチップ１外部においてア
ンテナ７に接続されている。次に受信側には、ＩＣチッ
プ１外部のアンテナ共用器６とＩＣチップ１上に設けら
れた低雑音増幅器（ＬＮＡ）８が接続されている。低雑
音増幅器（ＬＮＡ）８にはミキサ９が接続されており、
ミキサ９からはＶＣＯ１４とＩＦアンプ１０がそれぞれ
接続されている。ＩＦアンプ１０には検波器１１が接続
されており、検波器１１からはバッファアンプ１２が接
続されている。バッファアンプ１２にはＩＣチップ１外
部において出力信号端子１３が接続されている。ＶＣＯ
４とＶＣＯ１４はＰＬＬ１５を介して接続されている。
ＰＬＬ１５にはＩＣチップ１外部において発振器１６が
接続されており、発振器１６はＧＮＤ１７に接続されて
いる。
【０００３】尚、ここで従来の送信器、受信器では、送
信器、受信器のみで構成されるものもあり、この場合に
はそれぞれ送信側、受信側のみ構成されればよく、また
アンテナ共用器が省略され、アンテナを除いて１チップ
化された状態となる。
信器、受信器のみで構成されるものもあり、この場合に
はそれぞれ送信側、受信側のみ構成されればよく、また
アンテナ共用器が省略され、アンテナを除いて１チップ
化された状態となる。
【０００４】従来の送受信器に用いられる半導体集積回
路の主要構成は前述のようにアンテナ共用器（ＤＵＰ）
６及びアンテナ７については１チップ化されていなかっ
た。これは、要求される周波数帯によるものであり、従
来の比較的低い周波数帯であれば、ＩＣチップ上に搭載
される程度のアンテナの長さでは短すぎて対応できない
という問題があった。このため小型化を進めることが困
難であった。また、ＩＣチップ内にアンテナを搭載しよ
うとしても、送信出力がアンテナからＩＣチップ内の半
導体集積回路に戻り、ノイズとして影響するという問題
があったため、容易にはＩＣチップ内にアンテナを組み
込むことができなかった。また、さらに従来の半導体集
積回路ではＩＣチップとアンテナとを接続させるために
通常、リード線、実装基板の配線等を使用して接続され
ているため、このリード線がインダクタンス成分とな
り、特に高周波になるほどインダクタンス成分が増える
こととなり、感度が低下するといった問題があった。
路の主要構成は前述のようにアンテナ共用器（ＤＵＰ）
６及びアンテナ７については１チップ化されていなかっ
た。これは、要求される周波数帯によるものであり、従
来の比較的低い周波数帯であれば、ＩＣチップ上に搭載
される程度のアンテナの長さでは短すぎて対応できない
という問題があった。このため小型化を進めることが困
難であった。また、ＩＣチップ内にアンテナを搭載しよ
うとしても、送信出力がアンテナからＩＣチップ内の半
導体集積回路に戻り、ノイズとして影響するという問題
があったため、容易にはＩＣチップ内にアンテナを組み
込むことができなかった。また、さらに従来の半導体集
積回路ではＩＣチップとアンテナとを接続させるために
通常、リード線、実装基板の配線等を使用して接続され
ているため、このリード線がインダクタンス成分とな
り、特に高周波になるほどインダクタンス成分が増える
こととなり、感度が低下するといった問題があった。
【０００５】尚、シールド用電極層を用いてＩＣとアン
テナ体との位置関係を最適化してＩＣの能動面から発生
する高周波ノイズの影響がアンテナ体に及ぶことをより
確実に防止し、感度を高めることができることは提案さ
れている（特開平１０−１６３２６８号）。このため、
ＩＣとアンテナ体の間で高周波ノイズが影響するという
問題は対策できるかもしれないが、その他の点について
は解決されていなかった。
テナ体との位置関係を最適化してＩＣの能動面から発生
する高周波ノイズの影響がアンテナ体に及ぶことをより
確実に防止し、感度を高めることができることは提案さ
れている（特開平１０−１６３２６８号）。このため、
ＩＣとアンテナ体の間で高周波ノイズが影響するという
問題は対策できるかもしれないが、その他の点について
は解決されていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 従来の送信器、受信
器、送受信器に用いられる半導体集積回路では、アンテ
ナについては１チップ化されていなかった。これは、要
求される周波数帯によるものであり、従来の比較的低い
周波数帯であれば、ＩＣチップ上に搭載される程度のア
ンテナの長さでは短すぎて対応できないという問題があ
った。このため、小型化を進めることが困難であった。
また、さらに従来の半導体集積回路ではＩＣチップとア
ンテナとを接続させるために通常、リード線、実装基板
の配線等を使用して接続されているため、このリード線
がインダクタンス成分となり、特に高周波になるほどイ
ンダクタンス成分が増えることとなり、感度が低下する
といった問題があった。
器、送受信器に用いられる半導体集積回路では、アンテ
ナについては１チップ化されていなかった。これは、要
求される周波数帯によるものであり、従来の比較的低い
周波数帯であれば、ＩＣチップ上に搭載される程度のア
ンテナの長さでは短すぎて対応できないという問題があ
った。このため、小型化を進めることが困難であった。
また、さらに従来の半導体集積回路ではＩＣチップとア
ンテナとを接続させるために通常、リード線、実装基板
の配線等を使用して接続されているため、このリード線
がインダクタンス成分となり、特に高周波になるほどイ
ンダクタンス成分が増えることとなり、感度が低下する
といった問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、送信器、受信器、送受信器において、高周波に対応
させること、小型化させること、さらにインダクタンス
成分を減少させることができる半導体集積回路を提供す
ることを目的とする。
で、送信器、受信器、送受信器において、高周波に対応
させること、小型化させること、さらにインダクタンス
成分を減少させることができる半導体集積回路を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明においては、半導体基板と、前記半導体基
板上に設けられる半導体素子と、前記半導体素子上に絶
縁膜を介して設けられるシールド層と、前記シールド層
上に絶縁膜を介して設けられるアンテナとを具備し、前
記アンテナを１チップ化したことを特徴とする。
めに、本発明においては、半導体基板と、前記半導体基
板上に設けられる半導体素子と、前記半導体素子上に絶
縁膜を介して設けられるシールド層と、前記シールド層
上に絶縁膜を介して設けられるアンテナとを具備し、前
記アンテナを１チップ化したことを特徴とする。
【０００９】また、本発明においては、前記半導体素子
には少なくとも送信器が設けられることを特徴とする。
には少なくとも送信器が設けられることを特徴とする。
【００１０】また、本発明においては、前記半導体素子
には少なくとも受信器が設けられることを特徴とする。
には少なくとも受信器が設けられることを特徴とする。
【００１１】また、本発明においては、前記シールド層
は半導体基板上の全面に設けられることを特徴とする。
は半導体基板上の全面に設けられることを特徴とする。
【００１２】また、本発明においては、前記シールド層
の材質はＣｕとすることを特徴とする。
の材質はＣｕとすることを特徴とする。
【００１３】また、本発明においては、前記アンテナは
前記半導体基板上に設けられる配線により前記半導体素
子に接続されることを特徴とする。
前記半導体基板上に設けられる配線により前記半導体素
子に接続されることを特徴とする。
【００１４】また、本発明においては、半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられる半導体素子と、前記半導
体素子上に絶縁膜を介して設けられるアンテナとを具備
し、前記アンテナを１チップ化したことを特徴とする。
前記半導体基板上に設けられる半導体素子と、前記半導
体素子上に絶縁膜を介して設けられるアンテナとを具備
し、前記アンテナを１チップ化したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】 以下、図面を参照し本発明の実
施例について説明する。 本発明の実施例に係る送受信
器に用いられる半導体集積回路の主要構成を示す回路ブ
ロックを図１に示す。尚、本発明の複数の実施例に係る
半導体集積回路においては同一部分には同一符号を付け
て説明することとし、異なる部分については別の符号を
付けて、また別の図面を用いて説明することとする。
施例について説明する。 本発明の実施例に係る送受信
器に用いられる半導体集積回路の主要構成を示す回路ブ
ロックを図１に示す。尚、本発明の複数の実施例に係る
半導体集積回路においては同一部分には同一符号を付け
て説明することとし、異なる部分については別の符号を
付けて、また別の図面を用いて説明することとする。
【００１６】本発明の実施例に係る送受信器に用いられ
る半導体集積回路の主要構成は例えばアンテナ共用器
（ＤＵＰ）１０６及びアンテナ１０７をも含めて１チッ
プ化されている。まず送信側には、ＩＣチップ１０１外
部の入力信号端子１０２とＩＣチップ１０１上に設けら
れたバッファアンプ１０３が接続されている。バッファ
アンプ１０３にはＶＣＯ１０４が接続されており、ＶＣ
Ｏ１０４からはプリアンプ１０５が接続されている。プ
リアンプ１０５にはＩＣチップ１０１内部においてアン
テナ共用器１０６が接続されており、このアンテナ共用
器１０６は同じくＩＣチップ１０１内部においてアンテ
ナ１０７に接続されている。次に受信側には、ＩＣチッ
プ１０１内部のアンテナ共用器１０６と低雑音増幅器
（ＬＮＡ）１０８が接続されている。低雑音増幅器（Ｌ
ＮＡ）１０８にはミキサ１０９が接続されており、ミキ
サ１０９からはＶＣＯ１１４とＩＦアンプ１１０がそれ
ぞれ接続されている。ＩＦアンプ１１０には検波器１１
１が接続されており、検波器１１１からはバッファアン
プ１１２が接続されている。バッファアンプ１１２には
ＩＣチップ１０１外部において出力信号端子１１３が接
続されている。ＶＣＯ１０４とＶＣＯ１１４はＰＬＬ１
１５を介して接続されている。ＰＬＬ１１５にはＩＣチ
ップ１０１外部において発振器１１６が接続されてお
り、発振器１１６はＧＮＤ１１７に接続されている。
る半導体集積回路の主要構成は例えばアンテナ共用器
（ＤＵＰ）１０６及びアンテナ１０７をも含めて１チッ
プ化されている。まず送信側には、ＩＣチップ１０１外
部の入力信号端子１０２とＩＣチップ１０１上に設けら
れたバッファアンプ１０３が接続されている。バッファ
アンプ１０３にはＶＣＯ１０４が接続されており、ＶＣ
Ｏ１０４からはプリアンプ１０５が接続されている。プ
リアンプ１０５にはＩＣチップ１０１内部においてアン
テナ共用器１０６が接続されており、このアンテナ共用
器１０６は同じくＩＣチップ１０１内部においてアンテ
ナ１０７に接続されている。次に受信側には、ＩＣチッ
プ１０１内部のアンテナ共用器１０６と低雑音増幅器
（ＬＮＡ）１０８が接続されている。低雑音増幅器（Ｌ
ＮＡ）１０８にはミキサ１０９が接続されており、ミキ
サ１０９からはＶＣＯ１１４とＩＦアンプ１１０がそれ
ぞれ接続されている。ＩＦアンプ１１０には検波器１１
１が接続されており、検波器１１１からはバッファアン
プ１１２が接続されている。バッファアンプ１１２には
ＩＣチップ１０１外部において出力信号端子１１３が接
続されている。ＶＣＯ１０４とＶＣＯ１１４はＰＬＬ１
１５を介して接続されている。ＰＬＬ１１５にはＩＣチ
ップ１０１外部において発振器１１６が接続されてお
り、発振器１１６はＧＮＤ１１７に接続されている。
【００１７】尚、ここで本発明の実施例では、送信器、
受信器のみで構成されるものもあり、この場合にはそれ
ぞれ送信側、受信側のみ構成されればよく、またアンテ
ナ共用器が省略され、アンテナがＩＣチップ内部に搭載
され１チップ化された状態となる。
受信器のみで構成されるものもあり、この場合にはそれ
ぞれ送信側、受信側のみ構成されればよく、またアンテ
ナ共用器が省略され、アンテナがＩＣチップ内部に搭載
され１チップ化された状態となる。
【００１８】次に本発明の第1の実施例に係る半導体集
積回路を示す平面図を図２に示し、図２のＡ−Ａ’線で
切断したときの断面図を図３に示す。まず、図２に示す
ようにＩＣチップ１０１の表面には絶縁膜１１８が形成
されている。絶縁膜１１８上のＩＣチップ１０１の一辺
に沿って単一形のアンテナ１２３が形成されている。こ
こでは、アンテナ１２３は露出した状態としているが必
要に応じてパッシベーション膜をアンテナ１２３上に覆
ってもかまわない。次に図３に示すように、まず、ＩＣ
チップ１０１のもととなる半導体基板１１９上に所定の
方法で半導体素子１２０が形成されている。ここで半導
体素子１２０はトランジスタなどから成り、例えば図１
に示したような半導体集積回路の主要構成が形成されて
いる。例えばその回路構造にはＢｉＣＭＯＳ構造、ＣＭ
ＯＳ構造などを用いてもよく、またその他であってもよ
い。また半導体素子１２０の詳細な回路構成については
省略する。半導体素子１２０が形成された半導体基板１
１９上には例えばＳｉＯ２などの絶縁膜１１８が形成さ
れている。絶縁膜１１８の表面上にはアンテナ１２３が
形成されている。ここでアンテナ１２３は図１の回路ブ
ロックに示したアンテナ１０７に相当する。アンテナ１
２３はスルーホール１２２を通じて絶縁膜１１８中に形
成されている配線１２１に接続されている。配線１２１
は図示しないが半導体素子１２０などに接続されてい
る。また、絶縁膜１１８中にはシールド層１２４が形成
されており、シールド層１２４を間に介してアンテナ１
２３と半導体素子１２０が配置されている。シールド層
１２４はコンタクトホール１２５を通じて半導体基板１
１９に接続されている。ここでシールド層１２４の材質
としてはシールド効果の高いＣｕ配線を用いているが、
シールド効果に問題がなければＡｌ配線を用いてもよ
い。また、半導体基板１１９は接地されている。
積回路を示す平面図を図２に示し、図２のＡ−Ａ’線で
切断したときの断面図を図３に示す。まず、図２に示す
ようにＩＣチップ１０１の表面には絶縁膜１１８が形成
されている。絶縁膜１１８上のＩＣチップ１０１の一辺
に沿って単一形のアンテナ１２３が形成されている。こ
こでは、アンテナ１２３は露出した状態としているが必
要に応じてパッシベーション膜をアンテナ１２３上に覆
ってもかまわない。次に図３に示すように、まず、ＩＣ
チップ１０１のもととなる半導体基板１１９上に所定の
方法で半導体素子１２０が形成されている。ここで半導
体素子１２０はトランジスタなどから成り、例えば図１
に示したような半導体集積回路の主要構成が形成されて
いる。例えばその回路構造にはＢｉＣＭＯＳ構造、ＣＭ
ＯＳ構造などを用いてもよく、またその他であってもよ
い。また半導体素子１２０の詳細な回路構成については
省略する。半導体素子１２０が形成された半導体基板１
１９上には例えばＳｉＯ２などの絶縁膜１１８が形成さ
れている。絶縁膜１１８の表面上にはアンテナ１２３が
形成されている。ここでアンテナ１２３は図１の回路ブ
ロックに示したアンテナ１０７に相当する。アンテナ１
２３はスルーホール１２２を通じて絶縁膜１１８中に形
成されている配線１２１に接続されている。配線１２１
は図示しないが半導体素子１２０などに接続されてい
る。また、絶縁膜１１８中にはシールド層１２４が形成
されており、シールド層１２４を間に介してアンテナ１
２３と半導体素子１２０が配置されている。シールド層
１２４はコンタクトホール１２５を通じて半導体基板１
１９に接続されている。ここでシールド層１２４の材質
としてはシールド効果の高いＣｕ配線を用いているが、
シールド効果に問題がなければＡｌ配線を用いてもよ
い。また、半導体基板１１９は接地されている。
【００１９】本発明の第1の実施例に係る半導体集積回
路のシールド層を示す平面図を図４に示す。図４に示す
ようにシールド層１２４は例えばＩＣチップ１０１平面
の一面状に延在して形成されている。シールド層１２４
の下には、半導体素子１２０の設けられていない領域に
コンタクトホール１２５が設けられている。コンタクト
ホール１２５は複数箇所設けることが望ましく、例えば
千鳥格子状に設けられている。また、シールド層１２４
には開口部１２６が設けられており、ここにはアンテナ
に電気的に接続されるスルーホールが設けられている。
尚、シールド効果を向上させるためには、シールド層１
２４がＩＣチップ１０１平面の一面状に形成されること
が望ましいが、シールド効果に問題がなければ、ＩＣチ
ップ１０１平面の一部を覆う形状としてもよい。例え
ば、アンテナ下のみを覆うような形状としてもよい。
路のシールド層を示す平面図を図４に示す。図４に示す
ようにシールド層１２４は例えばＩＣチップ１０１平面
の一面状に延在して形成されている。シールド層１２４
の下には、半導体素子１２０の設けられていない領域に
コンタクトホール１２５が設けられている。コンタクト
ホール１２５は複数箇所設けることが望ましく、例えば
千鳥格子状に設けられている。また、シールド層１２４
には開口部１２６が設けられており、ここにはアンテナ
に電気的に接続されるスルーホールが設けられている。
尚、シールド効果を向上させるためには、シールド層１
２４がＩＣチップ１０１平面の一面状に形成されること
が望ましいが、シールド効果に問題がなければ、ＩＣチ
ップ１０１平面の一部を覆う形状としてもよい。例え
ば、アンテナ下のみを覆うような形状としてもよい。
【００２０】本発明の第1の実施例によれば、送信、受
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２３
を短く形成することができ、アンテナ１２３をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２３
を短く形成することができ、アンテナ１２３をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
【００２１】また、シールド層１２４がアンテナ１２３
と半導体素子１２０との間に配置されることにより、送
信出力がアンテナ１２３から半導体素子１２０の機能回
路に戻り、影響することを防ぐことができるため、ノイ
ズの低減が可能となるとともに、容易にアンテナ１２３
を１チップ化できる。
と半導体素子１２０との間に配置されることにより、送
信出力がアンテナ１２３から半導体素子１２０の機能回
路に戻り、影響することを防ぐことができるため、ノイ
ズの低減が可能となるとともに、容易にアンテナ１２３
を１チップ化できる。
【００２２】また、従来技術ではＩＣチップとアンテナ
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第1の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第1の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
【００２３】次に本発明の第２の実施例に係る半導体集
積回路を示す平面図を図５に示す。第２の実施例では、
半導体集積回路の主要構成を示す回路ブロックは図１と
同じであるとし、説明を省略する。また第１の実施例に
示した半導体集積回路とはアンテナ形状を除いて同じで
あるため、図５のＢ−Ｂ’線で切断したときの断面（図
示せず）及びシールド層の平面（図示せず）についての
説明を省略する。
積回路を示す平面図を図５に示す。第２の実施例では、
半導体集積回路の主要構成を示す回路ブロックは図１と
同じであるとし、説明を省略する。また第１の実施例に
示した半導体集積回路とはアンテナ形状を除いて同じで
あるため、図５のＢ−Ｂ’線で切断したときの断面（図
示せず）及びシールド層の平面（図示せず）についての
説明を省略する。
【００２４】まず、図５に示すようにＩＣチップ１０１
の表面には絶縁膜１１８が形成されている。絶縁膜１１
８上のＩＣチップ１０１の周囲に沿ってＬ字形のアンテ
ナ１２７が形成されている。ここでは、アンテナ１２７
は露出した状態としているが必要に応じてパッシベーシ
ョン膜をアンテナ１２７上に覆ってもかまわない。
の表面には絶縁膜１１８が形成されている。絶縁膜１１
８上のＩＣチップ１０１の周囲に沿ってＬ字形のアンテ
ナ１２７が形成されている。ここでは、アンテナ１２７
は露出した状態としているが必要に応じてパッシベーシ
ョン膜をアンテナ１２７上に覆ってもかまわない。
【００２５】本発明の第２の実施例によれば、送信、受
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２７
を短く形成することができ、アンテナ１２７をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２７
を短く形成することができ、アンテナ１２７をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
【００２６】また、シールド層１２４がアンテナ１２７
と半導体素子１２０との間に配置されることにより、送
信出力がアンテナ１２７から半導体素子１２０の機能回
路に戻り、影響することを防ぐことができるため、ノイ
ズの低減が可能となるとともに、容易にアンテナ１２７
を１チップ化できる。
と半導体素子１２０との間に配置されることにより、送
信出力がアンテナ１２７から半導体素子１２０の機能回
路に戻り、影響することを防ぐことができるため、ノイ
ズの低減が可能となるとともに、容易にアンテナ１２７
を１チップ化できる。
【００２７】また、従来技術ではＩＣチップとアンテナ
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第２の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第２の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
【００２８】また、アンテナ１２７形状をＬ字型とした
ことにより、長さを確保することができＩＣチップ形状
をさらに小型化しても対応することができる。
ことにより、長さを確保することができＩＣチップ形状
をさらに小型化しても対応することができる。
【００２９】次に本発明の第３の実施例に係る半導体集
積回路を示す平面図を図６に示す。第３の実施例では、
半導体集積回路の主要構成を示す回路ブロックは図１と
同じであるとし、説明を省略する。また第１の実施例に
示した半導体集積回路とはアンテナ形状を除いて同じで
あるため、図６のＣ−Ｃ’線で切断したときの断面（図
示せず）及びシールド層の平面（図示せず）についての
説明を省略する。
積回路を示す平面図を図６に示す。第３の実施例では、
半導体集積回路の主要構成を示す回路ブロックは図１と
同じであるとし、説明を省略する。また第１の実施例に
示した半導体集積回路とはアンテナ形状を除いて同じで
あるため、図６のＣ−Ｃ’線で切断したときの断面（図
示せず）及びシールド層の平面（図示せず）についての
説明を省略する。
【００３０】まず、図６に示すようにＩＣチップ１０１
の表面には絶縁膜１１８が形成されている。絶縁膜１１
８上のＩＣチップ１０１の周囲に沿ってループ形のアン
テナ１２８が形成されている。ここでは、アンテナ１２
８は露出した状態としているが必要に応じてパッシベー
ション膜をアンテナ１２８上に覆ってもかまわない。
の表面には絶縁膜１１８が形成されている。絶縁膜１１
８上のＩＣチップ１０１の周囲に沿ってループ形のアン
テナ１２８が形成されている。ここでは、アンテナ１２
８は露出した状態としているが必要に応じてパッシベー
ション膜をアンテナ１２８上に覆ってもかまわない。
【００３１】本発明の第３の実施例によれば、送信、受
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２８
を短く形成することができ、アンテナ１２８をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２８
を短く形成することができ、アンテナ１２８をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
【００３２】また、シールド層１２４がアンテナ１２８
と半導体素子１２０との間に配置されることにより、送
信出力がアンテナ１２８から半導体素子１２０の機能回
路に戻り、影響することを防ぐことができるため、ノイ
ズの低減が可能となるとともに、容易にアンテナ１２８
を１チップ化できる。
と半導体素子１２０との間に配置されることにより、送
信出力がアンテナ１２８から半導体素子１２０の機能回
路に戻り、影響することを防ぐことができるため、ノイ
ズの低減が可能となるとともに、容易にアンテナ１２８
を１チップ化できる。
【００３３】また、従来技術ではＩＣチップとアンテナ
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第３の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第３の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
【００３４】また、アンテナ１２８形状をループ型とし
たことにより、長さを確保することができＩＣチップ形
状をさらに小型化しても対応することができる。
たことにより、長さを確保することができＩＣチップ形
状をさらに小型化しても対応することができる。
【００３５】次に本発明の第４の実施例に係る半導体集
積回路を示す断面図を図７に示す。第４の実施例では、
半導体集積回路の主要構成を示す回路ブロックは図１と
同じであるとし、説明を省略する。また、半導体集積回
路の平面については他の実施例と同様であるため省略す
る。図７に示すように、まず、ＩＣチップ１０１のもと
となる半導体基板１１９上に所定の方法で半導体素子１
２０が形成されている。ここで半導体素子１２０はトラ
ンジスタなどから成り、例えば図１に示したような半導
体集積回路の主要構成が形成されている。例えばその回
路構造にはＢｉＣＭＯＳ構造、ＣＭＯＳ構造などを用い
てもよく、またその他であってもよい。また半導体素子
１２０の詳細な回路構成については省略する。半導体素
子１２０が形成された半導体基板１１９上には例えばＳ
ｉＯ２などの絶縁膜１１８が形成されている。絶縁膜１
１８の表面上にはアンテナ１２９が形成されている。ま
た、アンテナ１２９は露出した状態としているが必要に
応じてパッシベーション膜をアンテナ１２９上に覆って
もかまわない。ここでは、アンテナ１２９は図１の回路
ブロックに示したアンテナ１０７に相当する。アンテナ
１２９はスルーホール１２２を通じて絶縁膜１１８中に
形成されている配線１２１に接続されている。配線１２
１は図示しないが半導体素子１２０などに接続されてい
る。第４の実施例においては、絶縁膜１１８中にシール
ド層が形成されていない。第４の実施例では、アンテナ
の影響を受けにくい場合、例えば送受信を同時に行わな
い場合、また送信器のみ、受信器のみの場合に用いるこ
とができる。送信器のみ、受信器のみの場合にはそれぞ
れ送信側、受信側のみ構成されればよく、またアンテナ
共用器が省略され、アンテナがＩＣチップ内部に搭載さ
れ１チップ化された状態となる。第4の実施例において
は、第1の実施例に示した単一形のアンテナ１２３、第2
の実施例に示したＬ字型のアンテナ１２７、或いは第３
の実施例に示したループ型のアンテナ１２８を用いるこ
とができる。
積回路を示す断面図を図７に示す。第４の実施例では、
半導体集積回路の主要構成を示す回路ブロックは図１と
同じであるとし、説明を省略する。また、半導体集積回
路の平面については他の実施例と同様であるため省略す
る。図７に示すように、まず、ＩＣチップ１０１のもと
となる半導体基板１１９上に所定の方法で半導体素子１
２０が形成されている。ここで半導体素子１２０はトラ
ンジスタなどから成り、例えば図１に示したような半導
体集積回路の主要構成が形成されている。例えばその回
路構造にはＢｉＣＭＯＳ構造、ＣＭＯＳ構造などを用い
てもよく、またその他であってもよい。また半導体素子
１２０の詳細な回路構成については省略する。半導体素
子１２０が形成された半導体基板１１９上には例えばＳ
ｉＯ２などの絶縁膜１１８が形成されている。絶縁膜１
１８の表面上にはアンテナ１２９が形成されている。ま
た、アンテナ１２９は露出した状態としているが必要に
応じてパッシベーション膜をアンテナ１２９上に覆って
もかまわない。ここでは、アンテナ１２９は図１の回路
ブロックに示したアンテナ１０７に相当する。アンテナ
１２９はスルーホール１２２を通じて絶縁膜１１８中に
形成されている配線１２１に接続されている。配線１２
１は図示しないが半導体素子１２０などに接続されてい
る。第４の実施例においては、絶縁膜１１８中にシール
ド層が形成されていない。第４の実施例では、アンテナ
の影響を受けにくい場合、例えば送受信を同時に行わな
い場合、また送信器のみ、受信器のみの場合に用いるこ
とができる。送信器のみ、受信器のみの場合にはそれぞ
れ送信側、受信側のみ構成されればよく、またアンテナ
共用器が省略され、アンテナがＩＣチップ内部に搭載さ
れ１チップ化された状態となる。第4の実施例において
は、第1の実施例に示した単一形のアンテナ１２３、第2
の実施例に示したＬ字型のアンテナ１２７、或いは第３
の実施例に示したループ型のアンテナ１２８を用いるこ
とができる。
【００３６】本発明の第４の実施例によれば、送信、受
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２９
を短く形成することができ、アンテナ１２９をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
信に高周波帯が用いられることにより、アンテナ１２９
を短く形成することができ、アンテナ１２９をＩＣチッ
プ１０１内部に設けることができるため、小型化を図る
ことができる。
【００３７】また、従来技術ではＩＣチップとアンテナ
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第４の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
とを接続させるために通常、リード線、実装基板の配線
等を使用して接続されているため、このリード線がイン
ダクタンス成分となり、特に高周波になるほどインダク
タンス成分が増えることとなり、感度が低下するといっ
た問題があったが、本発明の第４の実施例によれば、ア
ンテナを含めて１チップ化したため、リード線がなくな
りインダクタンス成分を減少させることができ、感度の
低下を防止することができる。
【００３８】また、アンテナ１２９形状を、Ｌ字型、ル
ープ型とした場合には、長さを確保することができＩＣ
チップ形状をさらに小型化しても対応することができ
る。
ープ型とした場合には、長さを確保することができＩＣ
チップ形状をさらに小型化しても対応することができ
る。
【００３９】尚、本発明の実施例においては、送信器、
受信器、送受信器として説明したが、これらは携帯用情
報機器端末などに用いられ、例えば携帯電話、ＰＨＳ、
無線ＬＡＮ、スマートキー、イモビライザーなどに用い
ることができる。
受信器、送受信器として説明したが、これらは携帯用情
報機器端末などに用いられ、例えば携帯電話、ＰＨＳ、
無線ＬＡＮ、スマートキー、イモビライザーなどに用い
ることができる。
【００４０】また、ここで扱う無線信号はデジタル信
号、アナログ信号のどちらでもかまわない。
号、アナログ信号のどちらでもかまわない。
【００４１】
【発明の効果】 本発明においては、高周波に対応させ
ることができ、しかも小型化させることができ、さらに
高周波に対応して感度に影響を及ぼすインダクタンス成
分を減少させることができる。
ることができ、しかも小型化させることができ、さらに
高周波に対応して感度に影響を及ぼすインダクタンス成
分を減少させることができる。
【図１】本発明の実施例に係る送受信器に用いられる半
導体集積回路の構成を示す回路ブロック図である。
導体集積回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係る半導体集積回路を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る半導体集積回路を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図４】本発明の実施例に係る半導体集積回路のシール
ド層を示す平面図である。
ド層を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る半導体集積回路を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る半導体集積回路を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図７】本発明の第４の実施例に係る半導体集積回路を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】従来技術に係る送受信器に用いられる半導体集
積回路の構成を示す回路ブロック図である。
積回路の構成を示す回路ブロック図である。
１０１ ＩＣチップ
１０２ 入力信号端子
１０３、１１２ バッファアンプ
１０４、１１４ ＶＣＯ
１０５ プリアンプ
１０６ アンテナ共用器（ＤＵＰ）
１０７、１２３、１２７、１２８、１２９ アンテナ
１０８ 低雑音増幅器（ＬＮＡ）
１０９ ミキサ
１１０ ＩＦアンプ
１１１ 検波器
１１３ 出力信号端子
１１５ ＰＬＬ
１１６ 発振器
１１７ ＧＮＤ
１１８ 絶縁膜
１１９ 半導体基板
１２０ 半導体素子
１２１ 配線
１２２ スルーホール
１２４ シールド層
１２５ コンタクトホール
１２６ 開口部
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０４Ｂ 1/38
Ｆターム(参考） 5F038 DF12 DF14 EZ20
5J046 AA07 AB06 AB11 AB13 PA07
5J047 AA07 AB06 AB13 FD01 FD06
5K011 BA04 DA21 KA18
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体基板と、前記半導体基板上に設け
られる半導体素子と、前記半導体素子上に絶縁膜を介し
て設けられるシールド層と、前記シールド層上に絶縁膜
を介して設けられるアンテナとを具備し、前記アンテナ
を１チップ化したことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項２】 前記半導体素子には少なくとも送信器が
設けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の半導体集積回路。 - 【請求項３】 前記半導体素子には少なくとも受信器が
設けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の半導体集積回路。 - 【請求項４】 前記シールド層は半導体基板上の全面に
設けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の半導体集積回路。 - 【請求項５】 前記シールド層の材質はＣｕとすること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体集積回
路。 - 【請求項６】 前記アンテナは前記半導体基板上に設け
られる配線により前記半導体素子に接続されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体集積回路。 - 【請求項７】 半導体基板と、前記半導体基板上に設け
られる半導体素子と、前記半導体素子上に絶縁膜を介し
て設けられるアンテナとを具備し、前記アンテナを１チ
ップ化したことを特徴とする半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286473A JP2003101320A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286473A JP2003101320A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003101320A true JP2003101320A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19109446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001286473A Withdrawn JP2003101320A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003101320A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006345042A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Hitachi Ltd | アンテナ、アンテナを具備した無線モジュール、無線ユニットおよび無線装置 |
| JP2007129304A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | 高周波無線モジュール |
| JP2007180683A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kyocera Corp | 携帯無線機 |
| US7454229B2 (en) | 2004-07-06 | 2008-11-18 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus and wireless communication terminal |
| US7599667B2 (en) | 2003-12-17 | 2009-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wireless communication apparatus and semiconductor device |
| US7633444B2 (en) | 2005-05-11 | 2009-12-15 | Hitachi Cable, Ltd. | Distributed phase type circular polarized receiving module and portable radio communication device |
| WO2011019017A1 (ja) | 2009-08-13 | 2011-02-17 | ソニー株式会社 | 電子機器、信号伝送装置、及び、信号伝送方法 |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001286473A patent/JP2003101320A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7599667B2 (en) | 2003-12-17 | 2009-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wireless communication apparatus and semiconductor device |
| US7454229B2 (en) | 2004-07-06 | 2008-11-18 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus and wireless communication terminal |
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| JP2006345042A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Hitachi Ltd | アンテナ、アンテナを具備した無線モジュール、無線ユニットおよび無線装置 |
| US7817094B2 (en) | 2005-06-07 | 2010-10-19 | Hitachi, Ltd. | Antenna, and wireless module, wireless unit and wireless apparatus having the antenna |
| JP2007129304A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | 高周波無線モジュール |
| JP2007180683A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kyocera Corp | 携帯無線機 |
| JP4675775B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-04-27 | 京セラ株式会社 | 携帯無線機 |
| WO2011019017A1 (ja) | 2009-08-13 | 2011-02-17 | ソニー株式会社 | 電子機器、信号伝送装置、及び、信号伝送方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050428 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |