JP2006041342A - 高周波回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージの小型化，多機能化に対応できる電極パターンを有し、良好なアイソレーション特性を有する高周波回路基板を提供する。
【解決手段】基板１の周辺部に、直流あるいは高周波信号を取り出す電極端子（Ｅ１〜Ｅ３６）を配設し、基板１の中央部に、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＤＤＢ１と、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１とを分離して配設することにより、アイソレーション特性を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波回路素子が搭載される高周波回路基板に関するものである。

無線端末などに広く用いられる高周波回路基板は、一般的に、基板周辺に直流信号や高周波信号などの信号を取り出す電極端子が配置され、中央にはグランドを取るための広大な電極端子が配置されている（特許文献１参照）。これは、直流信号，高周波信号を問わず、基準となるグランドを確実に取るためと、基板上部に載置させる半導体チップを固定するためである。

図９は従来の高周波回路基板の一例を示す平面図である。

図９において、基板１の中央グランド部に高周波回路チップ２をダイスボンディングし、高周波回路チップ２表面の電極端子３と基板１周辺部の電極端子４とを、金（Ａｕ）ワイヤー５で電気的に接続して、直流信号もしくは高周波信号を取り出す。

基板１周辺部の電極端子４は、取り出す信号が高周波信号の場合、アイソレーションの問題によって一定以上の間隔が必要である。また、モジュール技術の小型化が進む現状にあっては、基板加工技術の問題もあり、たとえ直流信号用電極端子であっても、その電極端子間隔は一定以上必要である。
特開平７−３３６１６６号公報

前記従来技術では、パッケージが小型化した場合、基板周辺に配置された電極端子のスペースが限られてくる。また、多機能化された素子の場合、必要な電極端子数が増加することも考えられ、前述と同様な問題が発生する。

さらに、基板周辺に配置された電極の間隔が縮小してくると、ＲＦ信号の漏れによる端子間のアイソレーションが劣化する不具合が生じる。

本発明の目的は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、パッケージの小型化や多機能化の際に必要な電極端子数を確保することができる高周波回路基板を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の高周波回路基板は、基板周辺部に直流信号あるいは高周波信号を取り出す電極端子を設け、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域（半導体と基板の接地箇所）と、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域とを分離して配設したものであり、このようにしたことによって、良好なアイソレーションを得ることができる。

また、高周波信号を扱う半導体ブロックまたは直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域をグランドとし、基板周辺部の電極端子と電気的に接続することによって、高周波信号の他への干渉を軽減することができる。

さらに、高周波信号を扱う半導体ブロック、または直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と別の半導体ブロックのダイスボンド領域との間に、直流信号を取り出すための電極端子を少なくとも１つ設ける構成にすることによって、電極端子数を確保することができ、小型化，多機能化に対応できる。

具体的には下記の６つの手段で課題解決を図ることができる。
（１） 高周波信号を扱う半導体ブロックと、直流信号を扱う半導体ブロックの半導体と基板のダイスボンド領域とを分離する。
（２） 前記（１）の基板において、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と、基板周辺部の直流信号用の電極端子とを電気的に接続する。または直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と、基板周辺部の直流信号用の電極端子を電気的に接続する。
（３） 高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と、別の高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域との間に、直流信号を取り出すための電極端子を少なくとも１つ設ける。
（４） 前記（３）の基板において、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と、別の高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域との間の直流信号を取り出すための電極端子を、基板周辺部の直流信号用の電極端子と電気的に接続する。
（５） 前記（３）の基板において、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域との間に、直流信号を取り出すための電極端子を少なくとも１つ設ける。

本発明の高周波回路基板によれば、パッケージの小型化や多機能化の際に必要となる電極端子数を確保することと同時に、良好なアイソレーションを得ることが可能となる。

本発明に係る高周波回路基板の実施形態では、パッケージの小型化、および多機能化に対応できる電極パターンを有し、良好なアイソレーション特性を有する高周波回路基板を提供するという目的を簡素なダイスボンド領域の変更により実現した。

以下、本発明の適切な実施形態を図面に基づき説明する。

図１は本発明に係る高周波回路基板の実施形態１の平面図である。

図１において、基板１の周辺部に、直流あるいは高周波信号を取り出す電極端子（Ｅ１〜Ｅ３６）が配設され、基板１の中央部に、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＤＤＢ１と、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１とが分離されて配設されている。

このように、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１と、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＤＤＢ１とを分離したことによって、発明者らの実験結果では、１ＧＨｚの周波数帯域において、図９に示す従来例の構成に比べて、３ｄＢのアイソレーション向上が実現した。

図２は本発明に係る高周波回路基板の実施形態２の平面図である。

図２において、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１と、基板１の周辺部における直流信号用の電極端子Ｅ７およびＥ９が電気的に接続されている、または、半導体ブロックのダイスボンド領域をグランドとすることによって、高周波信号の他への干渉を軽減することができる。このようにした結果、図１の実施形態１と比較して、１ＧＨｚの周波数帯域において、約５ｄＢのアイソレーション向上が実現した。

実施形態２は、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１と基板１の周辺部の直流信号用の電極端子を電気的に接続する構成例であるが、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＤＤＢ１と、基板１の周辺部の直流信号用の電極端子Ｅ２６を電気的に接続しても同じ効果が得られる。

図３は本発明に係る高周波回路基板の実施形態３の平面図である。

図３において、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１と、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＤＤＢ１との間に、直流信号を取り出すための電極端子（ＤＣ１〜ＤＣ４）を少なくとも１つ（本例では４つ）設けたものである。

このことによって、電極端子数を確保することができ、また基板１の周辺における電極の一部を内部に取り込むことができるために、周辺の端子数を削減することができ、小型化，多機能化に対応できる。

図４は本発明に係る高周波回路基板の実施形態４の平面図である。

実施形態４では、直流信号および高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域を、それぞれ少なくとも２つ以上に分割し（ＲＤＢ１，ＲＤＢ２）、分割された半導体ブロックのダイスボンド領域（ＲＤＢ１，ＲＤＢ２）間に、直流信号を取り出す電極端子（ＤＣ１，ＤＣ２）を少なくとも１つ（本例では２つ）設けた構成が実施形態３と異なる。

図５は実施形態４において基板１上に高周波回路チップ２を実装した場合の平面図、図６は図５における高周波回路チップの裏面を示す図であって、高周波回路チップ２を基板１上に搭載した場合、直流信号を、高周波回路チップ２の裏面から基板１上の中央部に位置する電極端子（ＤＣ１，ＤＣ２）にダイスボンディングにより接続することで取り出すようにし、残る直流信号と高周波信号とを高周波回路チップ２の表面から取り出し、それぞれを基板１周辺の電極端子（Ｅ１〜Ｅ３６）と金ワイヤー５にて電気的に接続する。

高周波回路チップ２の裏面の電極端子は、それぞれ基板１の表面の電極端子に対応している。基板１の中央から信号を取り出す際には、高周波回路チップ２の裏面から信号を取り出す必要がある。

しかしながら、高周波回路チップ２内での配線の引き回しによるインピーダンスの変化，寄生容量あるいは寄生抵抗などを考慮すると、高周波信号を高周波回路チップ２の裏面から取り出すことは難しい。一方、直流信号の場合では、前記のような配慮は不要であるため、基板１の中央部に直流信号用の電極端子を設けることができる。

図７に一般的な移動体通信用スイッチの回路図を示す。高周波信号を取り出す電極端子数（Ｒ１〜Ｒ４）は多段になるにつれ増加する。このとき、直流バイアス用端子（Ｄ１〜Ｄ６）を、前記構成の高周波回路基板上の半導体ブロックにおけるダイスボンド領域間の電極端子から取り出すことにより、増加した前記高周波信号を取り出す電極端子数を十分確保することができる。

図８は本発明に係る高周波回路基板の実施形態５の平面図である。

実施形態５では、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ１と、別の高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域ＲＤＢ２との間に設けられた直流信号を取り出すための電極端子ＤＣ１が、基板１の周辺部における直流信号用の電極端子Ｅ６と電気的に接続されていることが特徴である。

実施形態５における半導体ブロックのダイスボンド領域（ＲＤＢ１，ＲＤＢ２）間の電極端子（ＤＣ１，ＤＣ２）をグランドとして使用すれば、高周波信号を扱う半導体ブロックの間にグランドを挟むことにより、高周波信号の良好なアイソレーション特性を得ることができる。

本発明に係る高周波回路基板は、パッケージの小型化や多機能化の際に必要となる電極端子数の確保を有し、高周波回路素子を搭載する基板などとして有用である。

本発明に係る高周波回路基板の実施形態１の平面図 本発明に係る高周波回路基板の実施形態２の平面図 本発明に係る高周波回路基板の実施形態３の平面図 本発明に係る高周波回路基板の実施形態４の平面図 実施形態４の基板に高周波回路チップを実装した場合の平面図 図５における高周波回路チップの裏面を示す図 一般的な移動体通信用スイッチの回路図 本発明に係る高周波回路基板の実施形態５の平面図 従来の高周波回路基板の一例を示す平面図

符号の説明

１ 基板
２ 高周波回路チップ
ＤＤＢ１，ＤＤＢ２ 直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域
ＲＤＢ１，ＲＤＢ２ 高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域
Ｅ１，Ｅ２，‥‥，Ｅ３６ 電極端子
ＤＣ１〜ＤＣ４ 電極端子
Ｄ１，Ｄ２，‥‥，Ｄ６ 直流バイアス用端子
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ ＲＦ信号用端子

Claims (5)

1. 基板周辺部に直流信号あるいは高周波信号を取り出す電極端子が設けられた高周波回路基板において、高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と、直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域とを分離して配設したことを特徴とする高周波回路基板。
2. 前記高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域あるいは前記直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域のいずれか一方を、前記基板周辺部の直流信号用の電極端子と電気的に接続したことを特徴とする請求項１記載の高周波回路基板。
3. 前記高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域を少なくとも２つ配設し、該高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域間に直流信号を取り出すための電極端子を少なくとも１つ設けたことを特徴とする請求項１または２記載の高周波回路基板。
4. 前記高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域間に設けられた前記直流信号を取り出すための電極端子を、前記基板周辺部の直流信号用の電極端子と電気的に接続したことを特徴とする請求項３記載の高周波回路基板。
5. 前記高周波信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と前記直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域との間に、直流信号を取り出すための電極端子を少なくとも１つ設け、前記直流信号を扱う半導体ブロックのダイスボンド領域と前記基板周辺部の直流信号用の電極端子を電気的に接続したことを特徴とする請求項３記載の高周波回路基板。
   
   

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