JP2008227518A - Circuit board for high-frequency signal - Google Patents
Circuit board for high-frequency signal Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008227518A JP2008227518A JP2008097782A JP2008097782A JP2008227518A JP 2008227518 A JP2008227518 A JP 2008227518A JP 2008097782 A JP2008097782 A JP 2008097782A JP 2008097782 A JP2008097782 A JP 2008097782A JP 2008227518 A JP2008227518 A JP 2008227518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency signal
- post
- rewiring
- high frequency
- dummy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Abstract
Description
この発明は、高周波信号を伝達するための高周波信号用回路基板に関するものであり、特に、再配線を有する半導体装置に好適な高周波信号用回路基板に関する。 The present invention relates to a high-frequency signal circuit board for transmitting a high-frequency signal, and more particularly to a high-frequency signal circuit board suitable for a semiconductor device having rewiring.
例えばＣＳＰ（ｃｈｉｐ ｓｉｚｅ ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる半導体装置には、一例として、半導体基板上に設けられた絶縁膜上に再配線が設けられ、再配線の先端パッド部上にバンプ電極（ポスト）が設けられた構造のものがある。このような半導体装置では、バンプ電極を回路基板上に設けられた接続端子に直接ボンディングすることが可能であり、実装面積がチップサイズの高密度実装を実現することができる。ところで、最近では、上記構成の半導体装置を備えた携帯電話等の電子機器において、ブルートゥース等の送受信信号回路を内蔵するようになっている。このような携帯型電子機器では、高周波が伝送される高周波回路における減衰を低減するために、高周波配線を有する配線基板を半導体装置の上面に密着して配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。 For example, in a semiconductor device called CSP (chip size package), as an example, a rewiring is provided on an insulating film provided on a semiconductor substrate, and a bump electrode (post) is provided on a tip pad portion of the rewiring. There are things with different structures. In such a semiconductor device, bump electrodes can be directly bonded to connection terminals provided on a circuit board, and high-density mounting with a mounting area of a chip size can be realized. Recently, electronic devices such as mobile phones equipped with the semiconductor device having the above configuration have built-in transmission / reception signal circuits such as Bluetooth. In such portable electronic devices, there is one in which a wiring board having high-frequency wiring is disposed in close contact with the upper surface of a semiconductor device in order to reduce attenuation in a high-frequency circuit in which high-frequency is transmitted (for example, Patent Document 1). reference).
しかしながら、上記のような構成では、配線基板と半導体装置の一体化のため、複雑な多数の工程が必要とされるばかりでなく、半導体装置に伝送された高周波信号の減衰も大きい。
そこで、この発明は、高周波信号の減衰を抑制することができる高周波信号用回路基板を提供することを目的とする。
However, in the configuration as described above, since the wiring substrate and the semiconductor device are integrated, not only a number of complicated processes are required, but also the attenuation of the high frequency signal transmitted to the semiconductor device is large.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-frequency signal circuit board capable of suppressing attenuation of a high-frequency signal.
請求項１に記載の発明は、基板上に高周波信号を伝達するための高周波信号配線が設けられ、該高周波信号配線の端部にポストが形成され、該高周波信号配線の途中に、高周波信号の減衰を抑制するための、前記高周波信号配線よりも幅広とされたダミーパッド部が設けられ、前記ダミーパッド部上にダミーポストが設けられていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ以上の高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーポストと前記ポストとは同一の高さを有することを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、１つの前記高周波信号配線上に、所定の間隔で、複数個設けられていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線の配置面上に前記高周波信号配線に沿ってグラウンドパターンが設けられていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記グラウンドパターンは前記高周波信号配線の両側に設けられていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記ダミーパッド部上にダミーポストが形成されていることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ〜２５ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線は屈曲部を有し、前記ダミーパッド部は前記屈曲部に設けられていることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ〜２７ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部のほぼ中心に位置することを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部の内側に位置することを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記高周波信号配線には、１９ＧＨｚ〜２３ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, a high-frequency signal wiring for transmitting a high-frequency signal is provided on a substrate, a post is formed at an end of the high-frequency signal wiring, and a high-frequency signal is placed in the middle of the high-frequency signal wiring. In order to suppress attenuation, a dummy pad portion that is wider than the high-frequency signal wiring is provided, and a dummy post is provided on the dummy pad portion.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a high frequency signal of 5 GHz or more is transmitted to the high frequency signal wiring.
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of the dummy pad portions are provided on the one high-frequency signal wiring at a predetermined interval. It is.
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a ground pattern is provided along the high-frequency signal wiring on the arrangement surface of the high-frequency signal wiring.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the ground pattern is provided on both sides of the high-frequency signal wiring.
The invention according to
The invention according to
The invention according to
A tenth aspect of the invention is characterized in that, in the ninth aspect of the invention, a high frequency signal of 5 GHz to 27 GHz is transmitted to the high frequency signal wiring.
The invention according to
The invention according to
The invention according to claim 13 is the invention according to
この発明によれば、高周波信号を伝達するための高周波信号配線の途中に、高周波信号の減衰を抑制するためのダミーパッド部を設け、該ダミーパッド部上にダミーポストを設けているので、高周波信号配線が幅狭であっても、高周波信号の減衰を抑制することができる。 According to the present invention, the dummy pad portion for suppressing the attenuation of the high frequency signal is provided in the middle of the high frequency signal wiring for transmitting the high frequency signal, and the dummy post is provided on the dummy pad portion. Even if the signal wiring is narrow, attenuation of the high-frequency signal can be suppressed.
図１（Ａ）はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図を示したものである。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面周辺部にはアルミニウムからなる複数の接続パッド２が設けられている。接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜３およびポリイミドからなる保護膜４が設けられている。接続パッド２の中央部は、酸化膜３および保護膜４に設けられた開口部５を介して露出されている。
FIG. 1A is a transparent plan view of a main part of a semiconductor device as one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is shown. This semiconductor device includes a silicon substrate (semiconductor substrate) 1 having a planar square shape. A plurality of
開口部５を介して露出された接続パッド２の上面から保護膜４の上面の所定の箇所にかけて銅からなる第１〜第３の再配線６、７、８が設けられている。この場合、第１の再配線（高周波信号配線）６は、例えば、ブルートゥース等に組み込まれた高周波処理回路に接続される送受信信号線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部６ａと、円形状のダミーパッド部６ｂと、接続部６ａとダミーパッド部６ｂとを接続する引き回し線６ｃと、円形状の外部接続用パッド部６ｄと、両パッド部６ｂ、６ｄを接続する引き回し線６ｅとからなっている。
First to
第２の再配線７は、グラウンド線であり、２つの接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部７ａと、両接続部７ａを接続し、第１の再配線６を囲むように配置された引き回し線７ｂとからなっている。第３の再配線８は、送受信配線以外の回路用配線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部８ａと、円形状の先端パッド部８ｂと、接続部８ａと外部接続用パッド部８ｂとを接続する引き回し線８ｃとからなっている。
The second rewiring 7 is a ground line, and connects the
なお、上記において、第１の再配線６を送受信信号線として、１本のみ図示してあるが、送信信号線および受信信号線を別々に形成したものでもよく、その場合、第１の再配線６は、それぞれ、グラウンド線である第２の再配線７によって囲まれた領域に配置される。 In the above description, only one transmission / reception signal line is shown as the first rewiring 6; however, the transmission signal line and the reception signal line may be formed separately. 6 are respectively arranged in regions surrounded by the second rewiring 7 that is a ground line.
第１の再配線６の外部接続用パッド部６ｄの上面には銅等からなる円柱形状のポスト９が設けられている。第１の再配線６のダミーパッド部６ｂの上面には銅等からなるダミーポスト１０が設けられている。第３の再配線８の外部接続用パッド部８ｂの上面には銅等からなる円柱形状のポスト１１が設けられている。ポスト９、１１およびダミーポスト１０は、めっき等により同時に形成されるものであり、実質的に同一の高さを有する。また、ポスト９、１１とダミーポスト１０とは、同一の直径であっても、あるいは、異なる直径であってもよい。
A
ポスト９、１１およびダミーポスト１０を除いて再配線６、７、８を含む保護膜４の上面にはエポキシ系樹脂からなる封止膜１２がその上面がポスト９、１１およびダミーポスト１０の上面とほぼ面一となるように設けられている。ここで、ダミーパッド部およびダミーポストなる用語は、本発明においては、当該回路の終端に位置し、他の回路に接続されることのないパッド部およびポストと定義付けされる。
Except for the
次に、ダミーパッド部６ｂおよびダミーポスト１０の役目について、実験結果と併せて説明する。まず、第１の実験のために、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板２１を備えている。シリコン基板２１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜２２およびポリイミドからなる保護膜２３が設けられている。
Next, the roles of the
保護膜２３の上面の図２（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線２４が左右方向に延びて設けられている。この場合、再配線２４の中央部には円形状のダミーパッド部２５が設けられている。再配線２４の両端部には正方形状の接続端子２６、２７が設けられている。ダミーパッド部２５の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト２８が設けられている。
In FIG. 2A on the upper surface of the
保護膜２３の上面において再配線２４の幅方向両側には銅からなるグラウンド配線（グラウンドパターン）２９、３０が再配線２４に沿って平行に設けられている。グラウンド配線２９、３０の各両端部において接続端子２６、２７と対向する側には、接続端子の一部となる突出部２９ａ、３０ａが設けられている。
On the upper surface of the
ここで、再配線２４は、図１に示す第１の再配線６に対応する。ダミーパッド部２５は、図１に示すダミーパッド部６ｂに対応する。ダミーポスト２８は、図１に示すダミーポスト１０に対応する。グラウンド配線２９、３０は、図１に示す第２の再配線７に対応する。
Here, the rewiring 24 corresponds to the first rewiring 6 shown in FIG. The
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。酸化膜２２の厚さは０．５μｍである。保護膜２３の厚さは６μｍである。接続端子２６、２７およびダミーパッド部２５を含む再配線２４の厚さは５μｍである。再配線２４の幅は１０μｍである。ダミーパッド部２５を含む再配線２４の長さは１８００μｍである。接続端子２６、２７の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２５およびダミーポスト２８の直径は３００μｍである。ダミーポスト２８の高さは１００μｍである。
Next, an example of the dimensions of the semiconductor device having the above configuration will be described. The planar size of the
グラウンド配線２９、３０の長さは２１４０μｍである。グラウンド配線２９、３０の突出部２９ａ、３０ａを除く部分の長さは１８００μｍである。したがって、突出部２９ａ、３０ａの長さは、対向する接続端子２６、２７の一辺の長さと同じで１７０μｍである。グラウンド配線２９、３０の突出部２９ａ、３０ａを含む部分の幅は３４０μｍである。突出部２９ａ、３０ａと接続端子２６、２７との間隔は１３０μｍである。
The length of the ground wirings 29 and 30 is 2140 μm. The length of the portion of the ground wirings 29, 30 excluding the protruding
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子２６、２７および突出部２９ａ、３０ａの部分に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図３に示すように、ダミーポスト２８およびダミーパッド部２５を有せず、再配線２４のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
Next, the high frequency signal transmission characteristic S 21 of the semiconductor device having the above-described configuration was examined using a measuring instrument such as a network analyzer. In this case, the measurement probe was brought into contact with the
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図４に示す結果が得られた。図４において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、点線はポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。 Then, measurement of the transmission characteristics S 21 of each CSP in the high-frequency signal, the result shown in FIG. 4 were obtained. 4, the solid line post there shows the transmission characteristic S 21 of CSP, the dotted line indicates the transmission characteristic S 21 without posts CSP, the dashed line shows the transmission characteristic S 21 of CSP only rewiring.
さて、図４から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約５ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。したがって、約５ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。 As is clear from FIG. 4, the attenuation amount of the high-frequency signal is smaller than the CSP with the post indicated by the solid line and the CSP without the post indicated by the dotted line only for the rewiring indicated by the alternate long and short dash line up to about 5 GHz. When the frequency exceeds approximately 5 GHz, the CSP with a post indicated by a solid line and the CSP without a post indicated by a dotted line are smaller than the CSP only in the rewiring indicated by a one-dot chain line. Therefore, in a frequency band of about 5 GHz or more, attenuation of the high-frequency signal in the post-attached CSP and post-postless CSP can be suppressed as compared with the case of the rewiring only CSP.
次に、実線で示すポスト有りＣＳＰと点線で示すポスト無しＣＳＰとについて見ると、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚ〜約２５ＧＨｚの周波数帯域では、実線で示すポスト有りＣＳＰの方が点線で示すポスト無しＣＳＰよりもやや小さい。したがって、約５ＧＨｚ〜約２５ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰでの高周波信号の減衰はポスト無しＣＳＰの場合と比較してやや抑制することができる。 Next, looking at the CSP with a post indicated by a solid line and the CSP without a post indicated by a dotted line, the attenuation amount of a high-frequency signal is indicated by a dotted line in a CSP with a post indicated by a solid line in a frequency band of about 5 GHz to about 25 GHz. Slightly smaller than postless CSP. Therefore, in the frequency band of about 5 GHz to about 25 GHz, the attenuation of the high frequency signal in the post CSP can be somewhat suppressed as compared with the case of the post CSP.
なお、上記第１の実験では、再配線２４を直線としたが、次に、第２の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図５に示す半導体装置を用意した。この図５に示す半導体装置において、図１（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図１（Ｂ）に示す場合と同じである。
In the first experiment, the
この半導体装置では、再配線２４の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部２５が設けられている。この場合、ダミーパッド部２５の中心は、シリコン基板２１の中心で、再配線２４の屈曲部となる点に配置されている。したがって、ダミーパッド部２５上に設けられた円柱形状のダミーポスト２８の中心も、再配線２４の屈曲部となる点に配置されている。２つのグラウンド配線２９、３０は、再配線２４を囲むように設けられ、全体として、ほぼ正方形枠状に配置されている。
In this semiconductor device, the central portion of the
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍである。再配線２４の幅は１０μｍである。接続端子２６、２７の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２５およびダミーポスト２８の直径は３００μｍである。ダミーポスト２８の高さは１００μｍである。
Next, an example of the dimensions of the semiconductor device having the above configuration will be described. The planar size of the
グラウンド配線２９、３０の幅は、接続端子２６、２７の一辺の長さと同じで１７０μｍである。一方のつまり図５の左上のグラウンド配線９の一辺の長さは、それぞれ、８５５μｍである。他方のグラウンド配線１０の長辺の長さは、それぞれ、１７５５μｍであり、短辺の長さは、それぞれ、４７０μｍである。グラウンド配線２９、３０と接続端子２６、２７との間隔は１３０μｍである。接続端子２６、２７を除く各再配線２４の長さは、屈曲部となる位置に形成された円形状のダミーパッド部２５の中心まで、それぞれ、８９５μｍである。
The width of the ground wirings 29 and 30 is 170 μm, which is the same as the length of one side of the
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図６に示すように、ダミーポスト２８およびダミーパッド部２５を有せず、再配線２４のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
Next, the high frequency signal transmission characteristic S 21 of the semiconductor device having the above-described configuration was examined using a measuring instrument such as a network analyzer. In this case, the semiconductor device of the present invention has a
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図７に示す結果が得られた。図７において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、点線はポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。 Then, measurement of the transmission characteristics S 21 of each CSP in the high-frequency signal, the result shown in FIG. 7 was obtained. 7, the solid line post there shows the transmission characteristic S 21 of CSP, the dotted line indicates the transmission characteristic S 21 without posts CSP, the dashed line shows the transmission characteristic S 21 of CSP only rewiring.
さて、図７から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚまでと約２７ＧＨｚ以上とでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰよりも小さいが、その間の周波数帯域では、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。 As is clear from FIG. 7, the attenuation amount of the high-frequency signal is up to about 5 GHz and about 27 GHz or more, and only the rewiring indicated by the alternate long and short dash line has CSP with a post indicated by a solid line and no post indicated by a dotted line. Although smaller than the CSP, in the frequency band in the meantime, the CSP with the post indicated by the solid line and the CSP without the post indicated by the dotted line are smaller than the CSP only in the rewiring indicated by the alternate long and short dash line.
したがって、約５ＧＨｚ〜約２７ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。この結果、図１において、ブルートゥースの送受信信号線としての第１の再配線６の幅が例えば１０μｍ程度と極めて狭くても、高周波信号の減衰を抑制することができる。なお、約５ＧＨｚ以下の周波数帯域では、再配線のみＣＳＰが好ましいことは言うまでもない。
Therefore, in the frequency band of about 5 GHz to about 27 GHz, the attenuation of the high frequency signal in the post-attached CSP and post-postless CSP can be suppressed as compared with the case of the CSP with only rewiring. As a result, in FIG. 1, even if the width of the
次に、実線で示すポスト有りＣＳＰと点線で示すポスト無しＣＳＰとについて見ると、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚ〜約２３ＧＨｚの周波数帯域では、実線で示すポスト有りＣＳＰの方が点線で示すポスト無しＣＳＰよりもやや小さい。したがって、約５ＧＨｚ〜約２３ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰでの高周波信号の減衰はポスト無しＣＳＰの場合と比較してやや抑制することができる。 Next, looking at the CSP with a post indicated by a solid line and the CSP without a post indicated by a dotted line, the attenuation amount of a high-frequency signal is indicated by a dotted line in a CSP with a post indicated by a solid line in a frequency band of about 5 GHz to about 23 GHz. Slightly smaller than postless CSP. Therefore, in the frequency band of about 5 GHz to about 23 GHz, the attenuation of the high-frequency signal in the post-attached CSP can be somewhat suppressed as compared to the case of the post-postless CSP.
なお、上記第２の実験では、ダミーパッド部２５の中心を再配線２４の屈曲部となる点に配置した場合について説明したが、次に、第３の実験として、ダミーパッド部２５を再配線２４の屈曲部の内側および外側に配置した場合について説明する。この場合、図８（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図８（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２５は再配線２４の屈曲部の内側に配置され図８（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２５は再配線２４の屈曲部の外側に配置されている。ただし、この場合、ダミーパッド部２５のみを有し、その上にはポストは設けられていない。
In the second experiment, the case where the center of the
なお、ここでは、１つの高周波信号配線の２本の線分が交差する点を屈曲部とし、ダミーパッドの中心が前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の小さい側に位置する場合を屈曲部の内側に位置するとし、前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の大きい側に位置する場合を屈曲部の外側に位置するとする。 Here, a point where two line segments of one high-frequency signal wiring intersect is defined as a bent portion, and the center of the dummy pad is located on the side where the intersecting angle of the two line segments centering on the bent portion is small. The case where it is located is located inside the bent portion, and the case where it is located on the side where the crossing angle of the two line segments centering on the bent portion is large is located outside the bent portion.
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図９に示す結果が得られた。図９において、実線は図８（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は図８（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示す。この場合、図９に示す点線は、図５に示す場合において、ダミーパッド部２５のみを有し、その上にポストが設けられていない半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、図７に示す点線と同じである。
Next, when the transmission characteristic S 21 of the high frequency signal of the semiconductor device shown in FIGS. 8A and 8B was measured, the result shown in FIG. 9 was obtained. In FIG. 9, the solid line indicates the transmission characteristic S 21 of the semiconductor device shown in FIG. 8A (hereinafter referred to as pad inner CSP), and the alternate long and short dash line indicates the semiconductor device shown in FIG. 8B (hereinafter referred to as pad outer CSP). The transmission characteristic S 21 of the above. In this case, the dotted line shown in FIG. 9 indicates the transmission characteristic S of the semiconductor device (hereinafter referred to as the pad center CSP) which has only the
さて、図９から明らかなように、約１９ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰がほぼ一定となり、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰が急激に大きくなり、点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰はその中間的な性質を示す。したがって、ダミーパッド部２５は、再配線２４の屈曲部の外側に配置するよりも、再配線２４の屈曲部となる点または再配線２４の屈曲部の内側に配置する方がより好ましい。
As is apparent from FIG. 9, the high-frequency signal attenuates in the same manner for each CSP up to about 19 GHz. However, when the frequency exceeds about 19 GHz, the attenuation of the high-frequency signal in the pad inner CSP indicated by the solid line becomes almost constant. The attenuation of the high-frequency signal at the pad outer side CSP indicated by the alternate long and short dash line increases rapidly, and the attenuation of the high-frequency signal at the pad center CSP indicated by the dotted line indicates an intermediate property. Therefore, it is more preferable that the
なお、上記実験では、図２に示すように、保護膜２３上にグラウンド配線２９、３０を設けた場合について説明したが、次に、保護膜下にグラウンドプレーンを設けた場合について説明する。
In the above experiment, as shown in FIG. 2, the case where the ground wirings 29 and 30 are provided on the
まず、第４の実験のために、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板３１を備えている。シリコン基板３１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜３２、アルミニウムからなるグラウンドプレーン（グラウンドパターン）３３およびポリイミドからなる保護膜３４が設けられている。グラウンドプレーン３３は、接続端子３７、３８の内側のシリコン基板３１上にベタ状に形成されているか、接続端子３７、３８に対応する領域を除くシリコン基板３１上全面にベタ状に形成されている。
First, a semiconductor device shown in FIGS. 10A and 10B was prepared for the fourth experiment. The semiconductor device includes a
保護膜３４の上面の図１０（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線３５が左右方向に延びて設けられている。再配線３５の中央部には円形状のダミーパッド部３６が設けられている。再配線３５の両端部には正方形状の接続端子３７、３８が設けられている。ダミーパッド部３６の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト３９が設けられている。
In FIG. 10A on the upper surface of the
保護膜３４の上面において接続端子３７、３８の各上下方向両側には銅からなる長方形状の接続端子（グラウンド端子）４０が再配線３５と平行に設けられている。接続端子４０は、保護膜３４に設けられた円形状の開口部４１を介してグラウンドプレーン３３に接続されている。
On the upper surface of the
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板３１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。酸化膜３２の厚さは０．５μｍである。グラウンドプレーン３３の厚さは１μｍである。保護膜３４の厚さは６μｍである。接続端子３７、３８およびダミーパッド部３６を含む再配線３５の厚さは５μｍである。再配線３５の幅は１０μｍである。ダミーパッド部３６を含む再配線３５の長さは１８００μｍである。
Next, an example of the dimensions of the semiconductor device having the above configuration will be described. The planar size of the
接続端子３７、３８の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部３６およびダミーポスト３９の直径は３００μｍである。ダミーポスト３９の高さは１００μｍである。接続端子４０の平面サイズは３４０×１７０μｍである。接続端子４０と接続端子３７、３８との間隔は１３０μｍである。開口部４１の直径は１３０μｍである。
The planar size of the
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子３７、３８、４０に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図１１に示すように、ダミーポスト３９およびダミーパッド部３６を有せず、再配線３５のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
Next, the high frequency signal transmission characteristic S 21 of the semiconductor device having the above-described configuration was examined using a measuring instrument such as a network analyzer. In this case, the measurement probe was brought into contact with the
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図１２に示す結果が得られた。図１２において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。この場合、ポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21は、実線で示すポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21とほぼ同じであるので、当該実線で示すこととする。 Then, measurement of the transmission characteristics S 21 of each CSP in the high-frequency signal, the result shown in FIG. 12 were obtained. In FIG. 12, the solid line shows the transmission characteristic S 21 of the post-attached CSP, and the alternate long and short dash line shows the transmission characteristic S 21 of the CSP only for rewiring. In this case, the transmission characteristic S 21 without posts CSP, since the transmission characteristic S 21 of the post there CSP indicated by the solid line is approximately the same and is represented by the solid line.
さて、図１２から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約１９ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約１９ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。 As is apparent from FIG. 12, the attenuation amount of the high-frequency signal is smaller than the CSP with a post and the CSP without a post indicated by a solid line only in the rewiring shown by a one-dot chain line up to about 19 GHz, but about 19 GHz. In the case of exceeding, only the rewiring indicated by the alternate long and short dash line is smaller than the CSP in the CSP with a post and the CSP without a post indicated by a solid line.
したがって、約１９ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。また、ポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ２１とポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ２１とはほぼ同じであるので、ポスト３９の有無による差はほとんど見られない。
Therefore, in the frequency band of about 19 GHz or more, attenuation of the high-frequency signal in the post-attached CSP and post-postless CSP can be suppressed as compared with the case of the rewiring only CSP. Further, the transmission characteristic S21 of the post CSP and the transmission characteristic S21 of the postless CSP are substantially the same, so there is almost no difference due to the presence or absence of the
なお、上記第４の実験では、再配線３５を直線としたが、次に、第５の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図１３に示す半導体装置を用意した。この図１３に示す半導体装置において、図１０（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図１０（Ｂ）に示す場合と同じである。ただし、この場合、ダミーパッド部３６のみを有し、その上にはポストは設けられていない。
In the fourth experiment, the
この半導体装置では、再配線３５の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部３６が設けられている。この場合、ダミーパッド部３６の中心は、シリコン基板３１の中心で、再配線３５の屈曲部となる点に配置されている。
In this semiconductor device, the central portion of the
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、比較のために、図１４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図１４（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部３６は再配線３５の屈曲部の内側に配置され、図１４（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部３６は再配線３５の屈曲部の外側に配置されている。
Next, the high frequency signal transmission characteristic S 21 of the semiconductor device having the above-described configuration was examined using a measuring instrument such as a network analyzer. In this case, semiconductor devices shown in FIGS. 14A and 14B were prepared for comparison. That is, in the semiconductor device shown in FIG. 14A, the
次に、図１３および図１４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図１５に示す結果が得られた。図１５において、実線は図１４（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、点線は図１３に示す半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は図１４（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示す。 Next, the transmission characteristics S 21 of the high frequency signals of the semiconductor devices shown in FIG. 13 and FIGS. 14A and 14B were measured, and the results shown in FIG. 15 were obtained. In FIG. 15, the solid line indicates the transmission characteristic S 21 of the semiconductor device (hereinafter referred to as pad inner CSP) shown in FIG. 14A, and the dotted line indicates the semiconductor device shown in FIG. 13 (hereinafter referred to as pad center CSP). shows the transmission characteristic S 21, the dashed line a semiconductor device shown in FIG. 14 (B) shows the transmission characteristic S 21 (hereinafter, referred to as the pad outer CSP.).
さて、図１５から明らかなように、約１９ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰が一番小さく、次いで点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰が小さいが、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰は急激に大きくなる。したがって、ダミーパッド部３６は、再配線３５の屈曲部となる点に配置してもよいが、再配線３５の屈曲部の内側に配置する方が好ましく、再配線３５の屈曲部の外側に配置するのは好ましくない。
As is apparent from FIG. 15, the high-frequency signal attenuates in the same manner for each CSP up to about 19 GHz. However, when the frequency exceeds about 19 GHz, the attenuation of the high-frequency signal in the pad inner CSP indicated by the solid line is the smallest. Then, the attenuation of the high-frequency signal at the pad center CSP indicated by the dotted line is small, but the attenuation of the high-frequency signal at the pad outer side CSP indicated by the alternate long and short dash line increases rapidly. Therefore, the
なお、上記実施形態では、ダミーパッド部およびダミーポストを高周波信号用の配線に１個のみ形成しているが、高周波信号用の配線が長い場合には、所定の間隔、例えば、１ｍｍ程度の間隔で、複数個設けるようにしてもよい。また、高周波信号配線に沿って形成するグラウンドパターンは、実際の半導体装置では、高周波信号配線用以外の各ポストおよび該ポストに接続される回路用配線の周囲にパターン状に形成されたグラウンドパターンと一体化された形状となすことが効率的である。また、上記各実施形態では、高周波信号を伝達するための再配線を備えた半導体装置について説明したが、この発明は、半導体装置以外の高周波回路を備えた回路基板等にも適用することができる。 In the above embodiment, only one dummy pad portion and dummy post are formed in the high-frequency signal wiring. However, when the high-frequency signal wiring is long, a predetermined interval, for example, an interval of about 1 mm is used. Thus, a plurality of them may be provided. The ground pattern formed along the high-frequency signal wiring is, in an actual semiconductor device, a ground pattern formed in a pattern around each post other than the high-frequency signal wiring and the circuit wiring connected to the post. It is efficient to form an integrated shape. In each of the above embodiments, a semiconductor device provided with rewiring for transmitting a high-frequency signal has been described. However, the present invention can also be applied to a circuit board provided with a high-frequency circuit other than the semiconductor device. .
２１ シリコン基板
２４ 再配線
２５ ダミーパッド部
２８ ダミーポスト
２９、３０ グラウンド配線
３１ シリコン基板
３３ グラウンドプレーン
３５ 再配線
３６ ダミーパッド部
３９ ダミーポスト
21
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008097782A JP2008227518A (en) | 2002-05-23 | 2008-04-04 | Circuit board for high-frequency signal |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002148848 | 2002-05-23 | ||
| JP2008097782A JP2008227518A (en) | 2002-05-23 | 2008-04-04 | Circuit board for high-frequency signal |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002337327A Division JP4134694B2 (en) | 2002-05-23 | 2002-11-21 | High frequency signal circuit board |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008227518A true JP2008227518A (en) | 2008-09-25 |
Family
ID=39845677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008097782A Pending JP2008227518A (en) | 2002-05-23 | 2008-04-04 | Circuit board for high-frequency signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008227518A (en) |
-
2008
- 2008-04-04 JP JP2008097782A patent/JP2008227518A/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JPN7010004180, 西角紗耶香, "高周波におけるウエハレベルＣＳＰの電気特性", ２００２年度大学院博士前期課程 電子情報学専攻 修士論文発表会要旨集, 20020206, ｐ．４５−１〜４５−４, JP * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4185499B2 (en) | Semiconductor device | |
| US7564121B2 (en) | Semiconductor device having shield structure | |
| JP2009088201A (en) | Semiconductor device | |
| US8253245B2 (en) | Communication device | |
| US20050035448A1 (en) | Chip package structure | |
| US9799528B2 (en) | Apparatus and package structure of optical chip | |
| JP6643714B2 (en) | Electronic devices and equipment | |
| JP2009111010A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP2013058710A (en) | Wiring board and semiconductor package | |
| KR100651038B1 (en) | High frequency signal transmission structure | |
| JP2008017421A (en) | Semiconductor device | |
| JP4089402B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP4134694B2 (en) | High frequency signal circuit board | |
| JP2013062296A (en) | Wiring board and semiconductor package | |
| JP2008227518A (en) | Circuit board for high-frequency signal | |
| US10260974B2 (en) | Electronic part with sensor exposed to ambient air | |
| US20100127401A1 (en) | Semiconductor device | |
| JP5509746B2 (en) | Spiral type inductor, inspection method of electrical characteristics of spiral type inductor | |
| RU2222844C2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2005072481A (en) | Substrate for semiconductor package and semiconductor device using the same | |
| JP2007311583A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
| JP2009302180A (en) | Semiconductor device | |
| JP2010157615A (en) | Semiconductor device | |
| JP2014170804A (en) | Semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111018 |