JP2006114533A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波回路を集積した半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device in which a high-frequency circuit is integrated.
従来、高周波回路を集積した半導体チップでは、駆動電源電圧に含まれる不要な高周波成分を取り除き、回路の高周波特性を向上させるため、グランド電位に対して電源電位に高容量のバイパスコンデンサを接続し、特性の安定化を図っている。一般的には、このバイパスコンデンサとして半導体装置より外部の電源端子とグランド端子の間に高容量のチップコンデンサが設置されているが、コンデンサをより半導体チップに近いところに設置し、高周波特性をより向上させるために、半導体装置の内部にバイパスコンデンサを設置することが試みられている。 Conventionally, in a semiconductor chip integrated with a high frequency circuit, a high-capacity bypass capacitor is connected to the power supply potential with respect to the ground potential in order to remove unnecessary high frequency components included in the drive power supply voltage and improve the high frequency characteristics of the circuit. The characteristics are stabilized. In general, a high-capacity chip capacitor is installed as a bypass capacitor between the power supply terminal and the ground terminal external to the semiconductor device. However, the capacitor is installed closer to the semiconductor chip to improve the high-frequency characteristics. In order to improve, an attempt is made to install a bypass capacitor inside the semiconductor device.
半導体装置にバイパスコンデンサを内蔵した従来技術の一例として、特許文献1に記載された技術がある。
As an example of a conventional technique in which a bypass capacitor is built in a semiconductor device, there is a technique described in
図7は従来の半導体装置の断面図である。リードフレームのダイパッド51上に、第1の導電性膜52と強誘電体薄膜53と第2の導電性膜54とを順次積層した支持基板と、集積回路が作り込まれた半導体基板55とが搭載されており、電源端子56aと第1の導電性膜52とリードフレームの第1のリード50aとが電気的に接続され、グランド端子56bと第2の導電性膜54とリードフレームの第2のリード50bとが接続された構成となっている。
しかしながら上記の構成では、積層された導電性膜52,54と電源端子56a及びグランド端子56bをワイヤ57で接続しなければならないためワイヤリングが複雑になってしまい、また半導体基板55の周辺にコンデンサを形成する十分なスペースが必要であるため半導体装置全体のサイズが大きくなる要因となる。また上記の構成では、電源端子56aとグランド端子56bの2端子間だけにしかバイパスコンデンサを挿入することができないことも課題となっている。 However, in the above configuration, the laminated conductive films 52 and 54, the power supply terminal 56a and the ground terminal 56b must be connected by the wire 57, so that wiring becomes complicated, and a capacitor is provided around the semiconductor substrate 55. Since a sufficient space for formation is necessary, the size of the entire semiconductor device becomes a factor. In the above configuration, it is also a problem that a bypass capacitor can be inserted only between the two terminals of the power supply terminal 56a and the ground terminal 56b.
本発明は、上記従来の課題を解決し、ワイヤリングを簡素化するとともに、装置全体のサイズを拡大することなく、複数の端子間にバイパスコンデンサを搭載可能な半導体装置を提供することを目的とする。更に本発明は、半導体装置表面から見たピン配置の向きが容易に認識でき、また受光素子内蔵半導体チップなどをダイスボンディングする際、容易に位置合わせが可能な半導体装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, simplify the wiring, and provide a semiconductor device in which bypass capacitors can be mounted between a plurality of terminals without increasing the size of the entire device. . A further object of the present invention is to provide a semiconductor device that can easily recognize the orientation of the pin arrangement as viewed from the surface of the semiconductor device and can be easily aligned when die-bonding a semiconductor chip with a built-in light receiving element or the like. To do.
上記の課題を解決するために本発明の半導体装置は、半導体チップを搭載するリードフレームのダイパッドを複数の領域に分割し、例えばダイパッドを2つに分割してダイパッドの片側を電源端子に、もう片側をグランド端子に接続するというように、分割されたダイパッドのそれぞれの分割領域を異なる電位とし、分割したダイパッド間に誘電体材料を挿入した構造になっている。 In order to solve the above-described problems, a semiconductor device according to the present invention divides a die pad of a lead frame on which a semiconductor chip is mounted into a plurality of regions, for example, divides the die pad into two, and uses one side of the die pad as a power supply terminal The structure is such that each divided region of the divided die pad is set to a different potential, and a dielectric material is inserted between the divided die pads, such that one side is connected to the ground terminal.
本発明の半導体装置によれば、半導体チップを搭載するダイパッドの間、すなわち半導体チップの裏面の領域にバイパスコンデンサを形成することができるため、半導体装置全体のサイズに影響を与えずにバイパスコンデンサを搭載することができる。 According to the semiconductor device of the present invention, since the bypass capacitor can be formed between the die pads on which the semiconductor chip is mounted, that is, in the region on the back surface of the semiconductor chip, the bypass capacitor can be formed without affecting the size of the entire semiconductor device. Can be installed.
また、分割したリードフレームのダイパッド自体に電位をもたせるため、図7に示す従来技術のようなバイパスコンデンサ部とリードフレームのピン側とを接続するワイヤが不要であり、組立工程の簡素化が可能である。 Further, since the potential is given to the die pad itself of the divided lead frame, a wire for connecting the bypass capacitor portion and the lead frame pin side as in the prior art shown in FIG. 7 is unnecessary, and the assembly process can be simplified. It is.
さらに、ダイパッドを3つ以上の領域に分割することによって複数の端子間にバイパスコンデンサを搭載することが可能であり、分割するダイパッドの形状を工夫することによって、半導体装置のピン配置を容易に認識できる目印としたり、ダイスボンディング時の位置合わせの目印として使用することができる。 Furthermore, by dividing the die pad into three or more regions, it is possible to mount a bypass capacitor between multiple terminals. By devising the shape of the die pad to be divided, the pin arrangement of the semiconductor device can be easily recognized. It can be used as a mark that can be used or as a mark for alignment during die bonding.
以下、本発明による実施の形態について、図面を用いて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態における半導体装置の断面構成図である。図1において、1は半導体チップ、2aは第1のダイパッド、2bは第2のダイパッド、3は絶縁性の接合材、4は誘電体材料、5a,5bはワイヤ、6aは電源端子、6bはグランド端子である。ダイパッド2a,2bの間には誘電体材料4が敷き詰められており、ダイパッド2a,2bの上には絶縁性の接合材3を介して半導体チップ1が設置されている。誘電体材料4として例えば図1のように誘電率の高いパッケージ樹脂などを用いてもよい。また半導体チップ1上の電源端子6aはワイヤ5aによってダイパッド2aに接続され、グランド端子6bはワイヤ5bによってダイパッド2bに接続されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor chip, 2a is a first die pad, 2b is a second die pad, 3 is an insulating bonding material, 4 is a dielectric material, 5a and 5b are wires, 6a is a power supply terminal, and 6b is a power supply terminal. Ground terminal. A
このような構造にすることにより、電源端子6aとグランド端子6bの間に誘電体材料4が挿入されることになり、この誘電体材料4がバイパスコンデンサとして動作する。このコンデンサはチップ裏面の領域に形成することができるため、半導体装置全体のサイズに影響を与えることなく搭載することができる。また、ダイパッド間にコンデンサを形成するため通常の半導体装置に対してワイヤ数が増えることがなく、さらにダイパッドを3つ以上の領域に分割することによって複数の端子間(例えば電源電圧−グランド間とリファレンス電圧−グランド間)にバイパスコンデンサを搭載することが可能である。
With this structure, the
(第2の実施の形態)
図2は本発明の第2の実施の形態における半導体装置の断面構成図である。図2において、1は半導体チップ、2aは第1のダイパッド、2bは第2のダイパッド、3は絶縁性の接合材、5a,5bはワイヤ、6aは電源端子、6bはグランド端子、7はチップコンデンサ、8はパッケージ樹脂である。ダイパッド2a,2bの間にはチップコンデンサ7が設置されており、ダイパッド2a,2bの上には絶縁性の接合材3を介して半導体チップ1が設置されている。また半導体チップ1上の電源端子6aはワイヤ5aによってダイパッド2aに接続され、グランド端子6bはワイヤ5bによってダイパッド2bに接続されている。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is a semiconductor chip, 2a is a first die pad, 2b is a second die pad, 3 is an insulating bonding material, 5a and 5b are wires, 6a is a power supply terminal, 6b is a ground terminal, and 7 is a chip. A capacitor 8 is a package resin. A chip capacitor 7 is installed between the
第2の実施の形態では、図1に示す第1の実施の形態で用いている誘電体材料4(パッケージ樹脂)の代わりにチップコンデンサ7を用いている。チップコンデンサ7を用いることにより更に高容量のバイパスコンデンサを搭載することができるため、更に高周波特性を向上させることが可能である。尚、第2の実施の形態においても第1の実施の形態と同様、半導体チップ1の裏面領域にチップコンデンサ7を設置しているため、半導体装置全体のサイズに影響を与えることはない。
In the second embodiment, a chip capacitor 7 is used instead of the dielectric material 4 (package resin) used in the first embodiment shown in FIG. By using the chip capacitor 7, a higher-capacity bypass capacitor can be mounted, so that the high frequency characteristics can be further improved. In the second embodiment, as in the first embodiment, since the chip capacitor 7 is provided in the back surface region of the
(第3の実施の形態)
図3は本発明の第3の実施の形態における半導体装置の断面構成図である。図3において、1は半導体チップ、2aは第1のダイパッド、2bは第2のダイパッド、3は誘電体性の接合材、4はパッケージ樹脂、5a,5bはワイヤ、6aは電源端子、6bはグランド端子、9は導電性の接合材である。ダイパッド2aと半導体チップ1は誘電体性の接合材3によって接合されており、ダイパッド2bと半導体チップ1は導電性の接合材9によって接合されている。また半導体チップ1上の電源端子6aはワイヤ5aによりダイパッド2aに接続され、グランド端子6bはワイヤ5bによりダイパッド2bに接続されている。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 is a semiconductor chip, 2a is a first die pad, 2b is a second die pad, 3 is a dielectric bonding material, 4 is a package resin, 5a and 5b are wires, 6a is a power supply terminal, and 6b is a power supply terminal. A ground terminal 9 is a conductive bonding material. The
ここで半導体チップ1の裏面がグランド電位になっているとすれば、電源端子6aとグランドの間に誘電体性の接合材3が挿入されているため、この接合材3がバイパスコンデンサとして動作する。第3の実施の形態は、第1の実施の形態と異なりダイパッド2aに対して垂直方向に誘電体を挿入するため、電極が誘電体に接する面積を大きく取ることができる。その結果、より高容量のバイパスコンデンサを形成することができるようになり、より高周波特性を向上させることが期待できる。
Here, assuming that the back surface of the
(第4の実施の形態)
図4は本発明の第4の実施の形態における半導体装置の平面構成図である。なお、第4の実施の形態の断面構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様である。図4において、2aは第1のダイパッド、2bは第2のダイパッドであり、半導体チップ、ワイヤの図示は省略した。第4の実施の形態では図4に示すように第1のダイパッド2aと第2のダイパッド2bがくし型の形状になっており、2つのダイパッド2a,2bが密に隣接するような構造である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. The cross-sectional configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 4, 2a is a first die pad, 2b is a second die pad, and a semiconductor chip and wires are not shown. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 4, the
このような構造にすることにより、2つのダイパッド2a,2bが挿入された誘電体材料4(図1参照)に接する面積を大きく取ることができる。そのため、より高容量のバイパスコンデンサを形成することができるため、より高周波特性を向上させることが期待できる。
By adopting such a structure, a large area in contact with the dielectric material 4 (see FIG. 1) into which the two
(第5の実施の形態)
図5は本発明の第5の実施の形態における半導体装置の断面構成図である。図5において、1は半導体チップ、2aは第1のダイパッド、2bは第2のダイパッド、3は絶縁性の接合材、4は誘電体材料、5a,5bはワイヤ、6aは電源端子、6bはグランド端子である。第5の実施の形態の基本的な構造は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, 1 is a semiconductor chip, 2a is a first die pad, 2b is a second die pad, 3 is an insulating bonding material, 4 is a dielectric material, 5a and 5b are wires, 6a is a power supply terminal, and 6b is a power supply terminal. Ground terminal. Since the basic structure of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
第1の実施の形態において図1に示す第1のダイパッド2aと第2のダイパッド2bとが並列配置されていることに対し、第5の実施の形態は、図5のように第1のダイパッド2aと第2のダイパッド2bを2層構造としたものである。すなわち、第1のダイパッド2aが接合材3の全体に接続され、第1のダイパッド2aにおける接合材3との接合領域に、誘電体材料4を介して対向するように第2のダイパッド2bの一部の領域が配置されたものである。
In the first embodiment, the
このような構造を用いることにより、ダイパッド2a,2bに対して垂直方向に誘電体材料4を挿入できるため、ダイパッド2a,2bが誘電体に接する面積を大きく取ることができる。そのため、より高容量のバイパスコンデンサを形成することができるようになり、より高周波特性を向上させることが期待できる。
By using such a structure, the
(第6の実施の形態)
図6は本発明の第6の実施の形態における半導体装置の平面構成図である。なお、第6の実施の形態の断面構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様である。図6において、2aは第1のダイパッド、2bは第2のダイパッドであり、半導体チップ、ワイヤの図示は省略してある。第6の実施の形態では図6のように第1のダイパッド2aと第2のダイパッド2bとにおける接合材3との接合領域が上下左右において非対称な構造になっている。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a plan view of a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. The cross-sectional configuration of the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 6, 2a is a first die pad, 2b is a second die pad, and illustration of a semiconductor chip and wires is omitted. In the sixth embodiment, as shown in FIG. 6, the bonding region of the
通常の半導体装置はダイパッドの形状が上下左右に対称であるものが多く、この場合半導体装置のピン配置、すなわちどのピンが1番ピンか、装置を冶具に対してどちらの向きにセットすればよいかなどを見た目で瞬時に判断しにくい。そこで、図6のような非対称性をもったダイパッドの構造を用いることにより、半導体装置を表面方向から見たピン配置を容易に認識することができる。また、受光素子内蔵半導体装置など半導体チップの水平方向における位置精度の要求が厳しい半導体装置において、図6のような非対称性をもったダイパッドの構造を用いることにより、ダイパッドの構造自体をチップダイボンディング時の位置合わせの目印として使用することが可能である。 Many semiconductor devices have a die pad shape that is symmetrical in the vertical and horizontal directions. In this case, the pin arrangement of the semiconductor device, that is, which pin is the first pin, which device should be set with respect to the jig It is difficult to judge instantly by looking. Therefore, by using the die pad structure having asymmetry as shown in FIG. 6, the pin arrangement when the semiconductor device is viewed from the surface direction can be easily recognized. Further, in a semiconductor device in which the positional accuracy in the horizontal direction of the semiconductor chip is severe, such as a semiconductor device with a built-in light receiving element, the die pad structure itself is chip die bonded by using a die pad structure having asymmetry as shown in FIG. It can be used as a time alignment mark.
以上説明したように、本発明は高周波回路を集積した半導体装置において、バイパスコンデンサを半導体装置に内蔵する方法として有用である。 As described above, the present invention is useful as a method of incorporating a bypass capacitor in a semiconductor device in which a high-frequency circuit is integrated.
1 半導体チップ
2a 第1のダイパッド
2b 第2のダイパッド
3 (絶縁性の)接合材
4 誘電体材料
5a,5b ワイヤ
5b ワイヤ
6a 電源端子
6b グランド端子
7 チップコンデンサ
8 パッケージ樹脂
9 (導電性の)接合材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004297279A JP2006114533A (en) | 2004-10-12 | 2004-10-12 | Semiconductor device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004297279A JP2006114533A (en) | 2004-10-12 | 2004-10-12 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009109476A (en) * | 2007-06-15 | 2009-05-21 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd | Integrated battery voltage sensor with high voltage isolation, battery voltage sensing system, and battery voltage sensing method |
JP2013085007A (en) * | 2008-09-09 | 2013-05-09 | Lsi Corp | Package supplied power and connected to ground through via |
-
2004
- 2004-10-12 JP JP2004297279A patent/JP2006114533A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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