JP2013105978A - High-frequency semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-frequency semiconductor device that allows increasing an inductance value without lengthening the length of bonding wires.SOLUTION: A high-frequency semiconductor device 1 includes a semiconductor chip 24 of a multi-cell configuration, a matching circuit, and a plurality of bonding wires 12 and 14 connected in parallel between the semiconductor chip 24 and the matching circuit. The plurality of bonding wires 12 and 14 have a predetermined angle lower than or equal to 90° on a plane with respect to the semiconductor chip 24.

Description

本発明の実施形態は、高周波半導体装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a high-frequency semiconductor device.

従来の高周波半導体装置においては、並列配置した能動素子を入力ボンディングワイヤを介して共通の入力整合回路に接続し、出力ボンディングワイヤを介して共通の出力整合回路に接続している。   In a conventional high-frequency semiconductor device, active elements arranged in parallel are connected to a common input matching circuit via an input bonding wire, and are connected to a common output matching circuit via an output bonding wire.

マイクロ波帯のディスクリート半導体においては、半導体チップと回路基板を接続するボンディングワイヤのインダクタンスは、整合回路の構成要素の一部であり、大きなインダクタンスが必要な場合、ボンディングワイヤを長くしていた。   In the discrete semiconductor of the microwave band, the inductance of the bonding wire connecting the semiconductor chip and the circuit board is a part of the components of the matching circuit, and when a large inductance is required, the bonding wire is lengthened.

特開平02−154501号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-154501

ワイヤが長くなると放熱し難くなり、電流容量が低下し、また回路構成が大きくなる。   When the wire becomes long, it becomes difficult to dissipate heat, the current capacity decreases, and the circuit configuration increases.

本実施の形態は、ボンディングワイヤの長さを長くすることなくインダクタンスの値を増大可能な高周波半導体装置を提供する。   The present embodiment provides a high frequency semiconductor device capable of increasing the inductance value without increasing the length of the bonding wire.

本実施の形態に係る高周波半導体装置は、マルチセル構成の半導体チップと、整合回路と、半導体チップと整合回路間に並列に接続された複数本のボンディングワイヤとを備える。複数本のボンディングワイヤは、半導体チップに対して平面上で90°以下の所定の角度を有する。   The high-frequency semiconductor device according to the present embodiment includes a multi-cell semiconductor chip, a matching circuit, and a plurality of bonding wires connected in parallel between the semiconductor chip and the matching circuit. The plurality of bonding wires have a predetermined angle of 90 ° or less on the plane with respect to the semiconductor chip.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 比較例に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on a comparative example. 第1の実施の形態の変形例1に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 1 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の変形例2に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 2 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の変形例1または変形例2に係る高周波半導体装置を収納するパッケージの模式的鳥瞰図であって、(a)メタルキャップ10、(b)メタルシールリング10a、(c)金属壁16、(d)導体ベースプレート200、フィードスルー下層部20、フィードスルー上層部22およびフィードスルー下層部20上に配置されたストリップライン19a・19bの模式的構成図。It is a typical bird's-eye view of a package which stores a high frequency semiconductor device concerning modification 1 or modification 2 of a 1st embodiment, and (a) metal cap 10, (b) metal seal ring 10a, (c) metal Schematic configuration diagram of strip lines 19a and 19b arranged on the wall 16, (d) the conductor base plate 200, the feedthrough lower layer 20, the feedthrough upper layer 22 and the feedthrough lower layer 20. 第1の実施の形態およびその変形例1または変形例2に係る高周波半導体装置の模式的断面構成であって、図1、図3〜図4のI−I線に沿う模式的断面構造図。FIG. 5 is a schematic cross-sectional configuration diagram of the high-frequency semiconductor device according to the first embodiment and Modification 1 or Modification 2 thereof, taken along line II in FIGS. 1 and 3 to 4. 比較例に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップの模式的平面パターン構成の拡大図。The enlarged view of the typical plane pattern structure of the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on a comparative example. (a)第1の実施の形態に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップの模式的平面パターン構成の拡大図、(b)図8(a)のJ部分の拡大図。(A) The enlarged view of the typical plane pattern structure of the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on 1st Embodiment, (b) The enlarged view of J part of Fig.8 (a). 第1の実施の形態に係る高周波半導体装置に搭載される半導体チップの構成例であって、図8(b)のII−II線に沿う模式的断面構造図。It is a structural example of the semiconductor chip mounted in the high frequency semiconductor device which concerns on 1st Embodiment, Comprising: The typical cross-section figure which follows the II-II line | wire of FIG.8 (b). 比較例に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、ドレイン接続端子にワイヤボンディングを実施した様子を説明する模式図。The schematic diagram explaining a mode that wire bonding was implemented to the drain connection terminal on the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on a comparative example. 第1の実施の形態に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、ドレイン接続端子にワイヤボンディングを実施した様子を説明する模式図。The schematic diagram explaining a mode that wire bonding was implemented to the drain connection terminal on the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 比較例に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、ドレイン接続端子にワイヤボンディングを実施した様子を説明する拡大された模式図。The enlarged schematic diagram explaining a mode that wire bonding was implemented to the drain connection terminal on the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on a comparative example. 比較例に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、ゲート接続端子にワイヤボンディングを実施した様子を説明する模式図。The schematic diagram explaining a mode that the wire bonding was implemented to the gate connection terminal on the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on a comparative example. 第1の実施の形態に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、ゲート接続端子にワイヤボンディングを実施した様子を説明する模式図。The schematic diagram explaining a mode that the wire bonding was implemented to the gate connection terminal on the semiconductor chip which comprises the high frequency semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. (a)第1の実施の形態に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、長さ1mmのボンディングワイヤを8本並列に、ワイヤ端の間隔を0.2mmでボンディングした端子間のインダクタンスの値と、ワイヤリング角度θとの関係を示す図、(b)ドレイン端子電極D1に対してボンディングワイヤW11、W21、W31、…、W81を8本並列に、ワイヤリング角度θでボンディング接続した様子を示す模式図。(A) On the semiconductor chip constituting the high-frequency semiconductor device according to the first embodiment, the inductance between terminals bonded by bonding eight bonding wires having a length of 1 mm in parallel and with an interval between the wire ends of 0.2 mm. (B) shows a state in which eight bonding wires W11, W21, W31,..., W81 are bonded in parallel at the wiring angle θ to the drain terminal electrode D1. Pattern diagram. 第1の実施の形態に係る高周波半導体装置を構成する半導体チップ上において、ドレイン端子電極D1に対してボンディングワイヤを複数本並列に、ワイヤリング角度θでボンディング接続する際のワイヤ端の間隔DE、ワイヤの間隔DW、およびワイヤリング角度θを示す図。On the semiconductor chip constituting the high-frequency semiconductor device according to the first embodiment, a plurality of bonding wires are connected in parallel to the drain terminal electrode D1, and the wire end interval DE and the wire are bonded at a wiring angle θ. The space | interval DW of this and the figure which shows wiring angle (theta). 第2の実施の形態に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の変形例1に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 1 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の変形例2に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 2 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の変形例3に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 3 of 2nd Embodiment. 図20のIII−III線に沿う模式的断面構造図。The typical cross-section figure which follows the III-III line of FIG. 図20のIV−IV線に沿う模式的断面構造図。The typical cross-section figure which follows the IV-IV line of FIG. 図20のV−V線に沿う模式的断面構造図。FIG. 21 is a schematic sectional view taken along line VV in FIG. 20. 図20のVI−VI線に沿う模式的断面構造図。FIG. 21 is a schematic cross-sectional structure diagram taken along line VI-VI in FIG. 20. 第2の実施の形態の変形例3に係る高周波半導体装置を収納するパッケージの模式的鳥瞰図であって、(a)メタルキャップ10、(b)メタルシールリング10a、(c)金属壁16、(d)導体ベースプレート200、フィードスルー下層部20、フィードスルー上層部22およびフィードスルー下層部20上に配置されたストリップライン19a・19bの模式的構成図。It is a typical bird's-eye view of the package which accommodates the high frequency semiconductor device concerning modification 3 of a 2nd embodiment, and (a) metal cap 10, (b) metal seal ring 10a, (c) metal wall 16, ( d) A schematic configuration diagram of the strip lines 19a and 19b disposed on the conductor base plate 200, the feedthrough lower layer 20, the feedthrough upper layer 22, and the feedthrough lower layer 20. 第3の実施の形態に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の変形例1に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 1 of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の変形例2に係る高周波半導体装置の模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of the high frequency semiconductor device which concerns on the modification 2 of 3rd Embodiment.

次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下において、同じ要素には同じ符号を付して説明の重複を避け、説明を簡略にする。図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following, the same elements are denoted by the same reference numerals to avoid duplication of explanation and to simplify the explanation. It should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

以下に示す実施の形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施の形態は、各構成部品の配置などを下記のものに特定するものでない。この実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   The embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea, and the embodiment does not specify the arrangement of each component as described below. This embodiment can be modified in various ways within the scope of the claims.

[第1の実施の形態]
(高周波半導体装置)
第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図1に示すように表される。また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1の模式的断面構成であって、図1のI−I線に沿う模式的断面構造は、図6に示すように表される。
[First embodiment]
(High-frequency semiconductor device)
A schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment is expressed as shown in FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, and a schematic cross-sectional structure taken along line II in FIG. 1 is expressed as shown in FIG.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1は、図1および図6に示すように、マルチセル構成の半導体チップ24と、入力分配整合回路17・出力合成整合回路18と、半導体チップ24と入力分配整合回路17・出力合成整合回路18間に並列に接続された複数本のボンディングワイヤ12・14とを備える。ここで、複数本のボンディングワイヤ12・14は、半導体チップ24に対して平面上で90°以下の所定の角度を有する。   As shown in FIGS. 1 and 6, the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment includes a multi-cell semiconductor chip 24, an input distribution matching circuit 17, an output synthesis matching circuit 18, a semiconductor chip 24, and an input. A plurality of bonding wires 12 and 14 connected in parallel between the distribution matching circuit 17 and the output synthesis matching circuit 18 are provided. Here, the plurality of bonding wires 12 and 14 have a predetermined angle of 90 ° or less on the plane with respect to the semiconductor chip 24.

また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24の各セルはドレイン端子電極を備え、ドレイン端子電極は、複数本の出力ボンディングワイヤ14に平行な平行四辺形を備えていても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, each cell of the semiconductor chip 24 includes a drain terminal electrode, and the drain terminal electrode includes a parallelogram parallel to the plurality of output bonding wires 14. May be.

また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24の各セルはゲート端子電極を備え、ゲート端子電極は、複数本の入力ボンディングワイヤ12に平行な平行四辺形を備えていても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, each cell of the semiconductor chip 24 includes a gate terminal electrode, and the gate terminal electrode includes a parallelogram parallel to the plurality of input bonding wires 12. May be.

(比較例)
一方、比較例に係る高周波半導体装置1aの模式的平面パターン構成は、図2に示すように表される。比較例に係る高周波半導体装置1aにおいては、図2に示すように、半導体チップ24と入力分配整合回路17・出力合成整合回路18間は、並列に配置された半導体チップ24の各セルに対して直角に接続された入力ボンディングワイヤ12・出力ボンディングワイヤ14を介して接続されている。また、比較例に係る高周波半導体装置1aにおいても、図2のI−I線に沿う模式的断面構造は、図6と同様に表される。その他の構成は、図1と同様である。
(Comparative example)
On the other hand, a schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example is expressed as shown in FIG. In the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example, as shown in FIG. 2, between the semiconductor chip 24 and the input distribution matching circuit 17 and the output synthesis matching circuit 18, each cell of the semiconductor chip 24 arranged in parallel is connected. They are connected via an input bonding wire 12 and an output bonding wire 14 connected at right angles. Further, also in the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example, the schematic cross-sectional structure taken along the line I-I in FIG. Other configurations are the same as those in FIG.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1においては、半導体チップ24に対して直角に接続されていた複数のボンディングワイヤ12・14を、半導体チップ24に対して所定の角度を持たせて接続することにより、複数のボンディングワイヤ間の距離が縮まり、相互インダクタンスの値を大きくすることができる。その結果、ボンディングワイヤの長さを長くすることなくインダクタンスの値を大きくすることができる。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, a plurality of bonding wires 12 and 14 that are connected at right angles to the semiconductor chip 24 are connected to the semiconductor chip 24 at a predetermined angle. By doing so, the distance between the plurality of bonding wires is reduced, and the mutual inductance value can be increased. As a result, the inductance value can be increased without increasing the length of the bonding wire.

さらに詳細に、実施の形態に係る高周波半導体装置1は、図1および図6に示すように、導体ベースプレート200と、導体ベースプレート200上に配置されたマルチセル構成の半導体チップ24と、半導体チップ24を内在し、導体ベースプレート200上に配置された金属壁16と、金属壁16に囲まれた導体ベースプレート200上に半導体チップ24に隣接して配置された入力分配整合回路17および出力合成整合回路18と、半導体チップ24と入力分配整合回路17および出力合成整合回路18を接続する複数本の入力ボンディングワイヤ12および複数本の出力ボンディングワイヤ14とを備え、入力ボンディングワイヤ12および出力ボンディングワイヤ14は、半導体チップ24に対して平面上で90°以下の所定の角度を有する。   More specifically, as shown in FIGS. 1 and 6, the high-frequency semiconductor device 1 according to the embodiment includes a conductor base plate 200, a multi-cell semiconductor chip 24 disposed on the conductor base plate 200, and the semiconductor chip 24. An internal metal wall 16 disposed on the conductor base plate 200, and an input distribution matching circuit 17 and an output synthesis matching circuit 18 disposed adjacent to the semiconductor chip 24 on the conductor base plate 200 surrounded by the metal wall 16. The semiconductor chip 24 includes a plurality of input bonding wires 12 and a plurality of output bonding wires 14 that connect the input distribution matching circuit 17 and the output synthesis matching circuit 18, and the input bonding wires 12 and the output bonding wires 14 are semiconductors. A predetermined angle of 90 ° or less on the plane with respect to the chip 24 Having.

また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1は、図1および図6に示すように、金属壁16の入出力部に設けられた貫通孔34と、貫通孔34にはめ込まれ、かつ導体ベースプレート200上に配置されたフィードスルー下層部20と、貫通孔34にはめ込まれ、かつフィードスルー下層部20上に配置されたフィードスルー上層部22と、フィードスルー下層部20とフィードスルー上層部22の間に配置された入力ストリップライン19aおよび出力ストリップライン19bと、入力ストリップライン19aおよび出力ストリップラインストリップライン19b上にそれぞれ配置された入力端子電極21aおよび出力端子電極21bとを備えていても良い。   In addition, as shown in FIGS. 1 and 6, the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment is fitted into the through hole 34 provided in the input / output portion of the metal wall 16, and the through hole 34. Feedthrough lower layer 20 disposed on conductor base plate 200, feedthrough upper layer 22 fitted in through hole 34 and disposed on feedthrough lower layer 20, feedthrough lower layer 20 and feedthrough upper layer 22, the input strip line 19a and the output strip line 19b disposed between the input strip line 19a and the input terminal electrode 21a and the output terminal electrode 21b disposed on the output strip line strip line 19b, respectively. good.

また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1は、金属壁16に囲まれた導体ベースプレート200上に半導体チップ24に隣接して配置された入力回路基板26および出力回路基板28を備え、入力分配整合回路17は、入力回路基板26上に配置され、入力ストリップライン19aに接続され、出力合成整合回路18は、出力回路基板28上に配置され、出力ストリップライン19bに接続されていても良い。   The high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment includes an input circuit board 26 and an output circuit board 28 disposed adjacent to the semiconductor chip 24 on the conductor base plate 200 surrounded by the metal wall 16. The input distribution matching circuit 17 is disposed on the input circuit board 26 and connected to the input strip line 19a, and the output synthesis matching circuit 18 is disposed on the output circuit board 28 and connected to the output strip line 19b. good.

また、実施の形態に係る高周波半導体装置1は、図1および図6に示すように、金属壁16上に配置されたメタルシールリング10aと、メタルシールリング10a上に配置されたメタルキャップ10とを備えていても良い。   Further, as shown in FIGS. 1 and 6, the high-frequency semiconductor device 1 according to the embodiment includes a metal seal ring 10a disposed on the metal wall 16 and a metal cap 10 disposed on the metal seal ring 10a. May be provided.

実施の形態に係る高周波半導体装置1の導体ベースプレート200は、例えば、モリブデン、銅モリブデン合金などの導電性金属によって形成されている。さらに、導体ベースプレート200の表面には、例えば、Au、Ni、Ag、Ag−Pt合金、Ag−Pd合金などのメッキ導体を形成してもよい。   The conductor base plate 200 of the high-frequency semiconductor device 1 according to the embodiment is formed of a conductive metal such as molybdenum or a copper molybdenum alloy, for example. Furthermore, a plated conductor such as Au, Ni, Ag, Ag—Pt alloy, or Ag—Pd alloy may be formed on the surface of the conductor base plate 200.

パッケージ外壁は、金属若しくはセラミックで形成可能である。金属壁16の場合には、例えば、アルミニウム、モリブデン、銅モリブデン合金などの導電性金属によって形成される。   The package outer wall can be formed of metal or ceramic. In the case of the metal wall 16, for example, the metal wall 16 is formed of a conductive metal such as aluminum, molybdenum, or copper molybdenum alloy.

金属壁16の上面には、メタルシールリング10aを介して、半田付けのためのハンダメタル層(図示省略)が形成される。ハンダメタル層としては、例えば、金ゲルマニウム合金、金錫合金などから形成可能である。   A solder metal layer (not shown) for soldering is formed on the upper surface of the metal wall 16 via a metal seal ring 10a. The solder metal layer can be formed from, for example, a gold germanium alloy, a gold tin alloy, or the like.

また、実施の形態に係る高周波半導体装置1において、金属壁16は、絶縁性若しくは導電性の接着剤を介して、導体ベースプレート200上に配置される。絶縁性の接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂、ガラスなどから形成可能であり、導電性の接着剤としては、例えば、金ゲルマニウム合金、金錫合金などから形成可能である。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the embodiment, the metal wall 16 is disposed on the conductor base plate 200 via an insulating or conductive adhesive. The insulating adhesive can be formed from, for example, an epoxy resin or glass, and the conductive adhesive can be formed from, for example, a gold germanium alloy or a gold-tin alloy.

メタルキャップ10は、平板形状を備える。メタルキャップ10は、例えば、アルミニウム、モリブデン、銅モリブデン合金などの導電性金属によって形成される。   The metal cap 10 has a flat plate shape. The metal cap 10 is formed of, for example, a conductive metal such as aluminum, molybdenum, or copper molybdenum alloy.

また、フィードスルー下層部20とフィードスルー上層部22は、例えば、セラミックで形成されていても良い。セラミックの材質としては、例えば、アルミナ(Al23)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化ベリリウム(BeO)などから形成可能である。 Further, the feedthrough lower layer portion 20 and the feedthrough upper layer portion 22 may be formed of ceramic, for example. The ceramic material can be formed from, for example, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), or the like.

(変形例)
第1の実施の形態の変形例1に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図3に示すように表され、変形例2に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図4に示すように表される。
(Modification)
A schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the first modification of the first embodiment is expressed as shown in FIG. 3, and a schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the second modification is It is expressed as shown in FIG.

また、第1の実施の形態の変形例1・変形例2に係る高周波半導体装置1を収納するパッケージの模式的鳥瞰構成であって、メタルキャップ10は、図5(a)に示すように表され、メタルシールリング10aは、図5(b)に示すように表され、金属壁16は、図5(c)に示すように表され、導体ベースプレート200・フィードスルー下層部20・フィードスルー上層部22およびフィードスルー下層部20上に配置されたストリップライン19a・19bの模式的構成は、図5(d)に示すように表される。   5 is a schematic bird's-eye view configuration of a package that houses the high-frequency semiconductor device 1 according to Modification 1 and Modification 2 of the first embodiment, and the metal cap 10 is represented as shown in FIG. The metal seal ring 10a is represented as shown in FIG. 5B, and the metal wall 16 is represented as shown in FIG. 5C. The conductor base plate 200, the feedthrough lower layer 20 and the feedthrough upper layer are shown. A schematic configuration of the strip lines 19a and 19b arranged on the portion 22 and the feedthrough lower layer portion 20 is expressed as shown in FIG.

また、第1の実施の形態の変形例1・変形例2に係る高周波半導体装置1の模式的断面構成であって、図3・図4のI−I線に沿う模式的断面構造は、第1の実施の形態に係る図6と同様に表される。   Moreover, it is a schematic cross-sectional configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to Modification 1 and Modification 2 of the first embodiment, and the schematic cross-sectional structure taken along the line II of FIGS. This is the same as FIG. 6 according to the first embodiment.

第1の実施の形態の変形例1に係る高周波半導体装置1においては、出力回路基板28上に配置された出力合成整合回路18のパターン形状を工夫して、端子電極21a・21bが、略直線上に配置可能な構成を実現している。一方、第1の実施の形態の変形例2に係る高周波半導体装置1においては、出力回路基板28上に配置された出力合成整合回路18のパターン形状を第1の実施の形態のパターン形状と同様に配置し、ボンディングワイヤ15を斜めに形成することによって、端子電極21a・21bが、略直線上に配置可能な構成を実現している。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first modification of the first embodiment, the terminal electrodes 21a and 21b are substantially straight lines by devising the pattern shape of the output synthesis matching circuit 18 disposed on the output circuit board 28. The structure which can be arranged on the top is realized. On the other hand, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the second modification of the first embodiment, the pattern shape of the output synthesis matching circuit 18 arranged on the output circuit board 28 is the same as the pattern shape of the first embodiment. By arranging the bonding wires 15 diagonally, the terminal electrodes 21a and 21b can be arranged on a substantially straight line.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1においては、入力ボンディングワイヤ12および出力ボンディングワイヤ14は、半導体チップ24に対して平面上で90°以下の所定の角度を有するように配置されるため、金属壁16の入出力部に設けられた貫通孔34の配置は、図1に示すように、端子電極21a・21bが、直線から外れた位置に配置される。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, the input bonding wire 12 and the output bonding wire 14 are arranged to have a predetermined angle of 90 ° or less on the plane with respect to the semiconductor chip 24. The arrangement of the through holes 34 provided in the input / output portion of the metal wall 16 is such that the terminal electrodes 21a and 21b deviate from the straight line as shown in FIG.

一方、第1の実施の形態の変形例1・変形例2に係る高周波半導体装置1においては、端子電極21a・21bが、略直線上に配置可能な構成を実現しているため、金属壁16の入出力部に設けられた貫通孔34の配置は、図3・図4に示すように、端子電極21a・21bが、略直線上に配置される。   On the other hand, in the high-frequency semiconductor device 1 according to Modification 1 and Modification 2 of the first embodiment, since the terminal electrodes 21a and 21b have a configuration that can be arranged on a substantially straight line, the metal wall 16 As shown in FIGS. 3 and 4, the terminal electrodes 21a and 21b are arranged on a substantially straight line.

尚、図1、図3〜図6に示すように、第1の実施の形態およびその変形例1・変形例2に係る高周波半導体装置1においては、フィードスルー上層部22の厚さW2を金属壁16の厚さW1よりも厚く形成しても良い。すなわち、フィードスルー下層部20とフィードスルー上層部22からなる凸状フィードスルー25において、フィードスルー上層部22の厚さW2を金属壁16の厚さW1よりも厚く形成することにより、フィードスルー下層部20とフィードスルー上層部22の接続部分の応力集中点と応力発生源(金属壁16)を離すことができる。これによって、応力が緩和され、応力集中点におけるクラックの発生を抑制することができる。   As shown in FIGS. 1 and 3 to 6, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment and the first and second modifications thereof, the thickness W2 of the feedthrough upper layer portion 22 is set to a metal. The wall 16 may be formed thicker than the thickness W1. That is, in the convex feedthrough 25 composed of the feedthrough lower layer portion 20 and the feedthrough upper layer portion 22, the thickness W2 of the feedthrough upper layer portion 22 is formed to be greater than the thickness W1 of the metal wall 16. The stress concentration point and the stress generation source (metal wall 16) at the connection portion between the portion 20 and the feedthrough upper layer portion 22 can be separated. As a result, the stress is relaxed and the generation of cracks at the stress concentration point can be suppressed.

(半導体素子構造)
比較例に係る高周波半導体装置1aに搭載される半導体チップ24cの模式的平面パターン構成の拡大図は、図7に示すように表される。
(Semiconductor element structure)
An enlarged view of a schematic planar pattern configuration of the semiconductor chip 24c mounted on the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example is expressed as shown in FIG.

実施の形態に係る高周波半導体装置1に搭載される半導体チップ24の模式的平面パターン構成の拡大図は、図8(a)に示すように表され、図8(a)のJ部分の拡大図は、図8(b)に示すように表される。また、実施の形態に係る高周波半導体装置に搭載される半導体チップ24の構成例であって、図8(b)のII−II線に沿う模式的断面構成例は、図9に示すように表される。   An enlarged view of a schematic planar pattern configuration of the semiconductor chip 24 mounted on the high-frequency semiconductor device 1 according to the embodiment is expressed as shown in FIG. 8A, and an enlarged view of a portion J in FIG. 8A. Is expressed as shown in FIG. 9 is a configuration example of the semiconductor chip 24 mounted on the high-frequency semiconductor device according to the embodiment, and a schematic cross-sectional configuration example along the line II-II in FIG. 8B is shown in FIG. Is done.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1に搭載される半導体チップ24において、複数のFETセルFET1〜FET8は、図8に示すように、半絶縁性基板110と、半絶縁性基板110の第1表面に配置され、それぞれ複数のフィンガーを有するゲートフィンガー電極124、ソースフィンガー電極120およびドレインフィンガー電極122と、半絶縁性基板110の第1表面に配置され、ゲートフィンガー電極124、ソースフィンガー電極120およびドレインフィンガー電極122ごとに複数のフィンガーをそれぞれ束ねて形成した複数のゲート端子電極G1,G2,…,G8、複数のソース端子電極S1,S2,…,S9よびドレイン端子電極D1,D2,…,D8と、ソース端子電極S1,S2,…,S9の下部に配置されたVIAホールSC1,SC2,…,SC9と、半絶縁性基板110の第1表面と反対側の第2表面に配置され、ソース端子電極S1,S2,…,S9に対してVIAホールSC1,SC2,…,SC9を介して接続された接地電極(図示省略)とを備える。   In the semiconductor chip 24 mounted on the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, the plurality of FET cells FET1 to FET8 include a semi-insulating substrate 110 and a semi-insulating substrate 110 as shown in FIG. A gate finger electrode 124, a source finger electrode 120, and a drain finger electrode 122 each having a plurality of fingers disposed on the first surface, and a gate finger electrode 124, a source finger electrode disposed on the first surface of the semi-insulating substrate 110 A plurality of gate terminal electrodes G1, G2,..., G8, a plurality of source terminal electrodes S1, S2,..., S9 and drain terminal electrodes D1, D2, formed by bundling a plurality of fingers for each of 120 and drain finger electrodes 122. ..., D8 and arranged below the source terminal electrodes S1, S2, ..., S9 , SC9 and the second surface opposite to the first surface of the semi-insulating substrate 110, and the VIA holes SC1, SC1, S2,. SC2,..., SC9, and ground electrodes (not shown) connected to each other.

ゲート端子電極G1,G2,…,G8には、ボンディングワイヤ12が接続され、ドレイン端子電極D1,D2,…,D8には、ボンディングワイヤ14が接続される。   A bonding wire 12 is connected to the gate terminal electrodes G1, G2,..., G8, and a bonding wire 14 is connected to the drain terminal electrodes D1, D2,.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1に搭載される半導体チップ24においては、ドレイン端子電極D1,D2,…,D8およびゲート端子電極G1,G2,…,G8が、平行四辺形の形状を有する点が、比較例に係る高周波半導体装置1aに搭載される半導体チップ24cと異なる点である。   In the semiconductor chip 24 mounted on the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, the drain terminal electrodes D1, D2,..., D8 and the gate terminal electrodes G1, G2,. Is different from the semiconductor chip 24c mounted on the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example.

VIAホールSC1,SC2,…,SC9の内壁に形成されたバリア金属層(図示省略)およびバリア金属層上に形成され、VIAホールを充填する充填金属層(図示省略)を介してソース端子電極S1,S2,…,S9は、接地電極(図示省略)に接続される。   The source terminal electrode S1 is formed on the barrier metal layer (not shown) formed on the inner wall of the VIA holes SC1, SC2,..., SC9 and the filling metal layer (not shown) formed on the barrier metal layer and filling the VIA hole. , S2,..., S9 are connected to a ground electrode (not shown).

半絶縁性基板110は、GaAs基板、SiC基板、GaN基板、SiC基板上にGaNエピタキシャル層を形成した基板、SiC基板上にGaN/AlGaNからなるヘテロ接合エピタキシャル層を形成した基板、サファイア基板、若しくはダイヤモンド基板のいずれかである。   The semi-insulating substrate 110 is a GaAs substrate, a SiC substrate, a GaN substrate, a substrate in which a GaN epitaxial layer is formed on a SiC substrate, a substrate in which a heterojunction epitaxial layer made of GaN / AlGaN is formed on a SiC substrate, a sapphire substrate, or One of the diamond substrates.

(構造例)
実施の形態に係る高周波半導体装置1に搭載される半導体チップ24のFETセルの構成例は、図9に示すように、半絶縁性基板110と、半絶縁性基板110上に配置された窒化物系化合物半導体層112と、窒化物系化合物半導体層112上に配置されたアルミニウム窒化ガリウム層(AlxGa1-xN)(0.1≦x≦1)118と、アルミニウム窒化ガリウム層(AlxGa1-xN)(0.1≦x≦1)118上に配置されたソースフィンガー電極(S)120、ゲートフィンガー電極(G)124およびドレインフィンガー電極(D)122とを備える。窒化物系化合物半導体層112とアルミニウム窒化ガリウム層(AlxGa1-xN)(0.1≦x≦1)118との界面には、2次元電子ガス(2DEG:Two Dimensional Electron Gas)層116が形成されている。図9に示す構成例では、高電子移動度トランジスタ(HEMT:High Electron Mobility Transistor)が示されている。
(Example structure)
The configuration example of the FET cell of the semiconductor chip 24 mounted on the high-frequency semiconductor device 1 according to the embodiment includes a semi-insulating substrate 110 and a nitride disposed on the semi-insulating substrate 110 as shown in FIG. -Based compound semiconductor layer 112, aluminum gallium nitride layer (Al x Ga 1-x N) (0.1 ≦ x ≦ 1) 118 disposed on nitride-based compound semiconductor layer 112, and aluminum gallium nitride layer (Al a source finger electrode (S) 120, a gate finger electrode (G) 124, and a drain finger electrode (D) 122 disposed on x Ga 1-x N) (0.1 ≦ x ≦ 1) 118. A two-dimensional electron gas (2DEG) layer is formed at the interface between the nitride-based compound semiconductor layer 112 and the aluminum gallium nitride layer (Al x Ga 1-x N) (0.1 ≦ x ≦ 1) 118. 116 is formed. In the configuration example shown in FIG. 9, a high electron mobility transistor (HEMT) is shown.

ソースフィンガー電極120およびドレインフィンガー電極122は、例えば、Ti/Alなどで形成される。ゲートフィンガー電極124は、例えばNi/Auなどで形成することができる。   The source finger electrode 120 and the drain finger electrode 122 are made of, for example, Ti / Al. The gate finger electrode 124 can be formed of, for example, Ni / Au.

なお、実施の形態に係る高周波半導体装置に搭載される半導体チップ24において、ゲートフィンガー電極124、ソースフィンガー電極120およびドレインフィンガー電極122の長手方向のパターン長は、マイクロ波/ミリ波/サブミリ波と動作周波数が高くなるにつれて、短く設定される。例えば、ミリ波帯においては、パターン長は、約25μm〜50μmである。   In the semiconductor chip 24 mounted on the high-frequency semiconductor device according to the embodiment, the longitudinal pattern lengths of the gate finger electrode 124, the source finger electrode 120, and the drain finger electrode 122 are microwave / millimeter wave / submillimeter wave. As the operating frequency increases, it is set shorter. For example, in the millimeter wave band, the pattern length is about 25 μm to 50 μm.

また、ソースフィンガー電極120の幅は、例えば、約40μm程度であり、ソース端子電極S1,S2,…,S9の幅は、例えば、約100μm程度である。また、VIAホールSC1,SC2,…,SC9の形成幅は、例えば、約10μm〜40μm程度である。   Further, the width of the source finger electrode 120 is, for example, about 40 μm, and the width of the source terminal electrodes S1, S2,..., S9 is, for example, about 100 μm. The formation width of the VIA holes SC1, SC2,..., SC9 is, for example, about 10 μm to 40 μm.

(ワイヤボンディング)
比較例に係る高周波半導体装置1aを構成する半導体チップ24c上において、ドレイン端子電極D1にボンディングワイヤW11・W21・W31・W41・W51…を形成した様子は、模式的に、図10に示すように表される。図10において、ドレイン端子電極D1上には、ボンディングワイヤW11・W21・W31・W41・W51に対応してボンディング接続電極BG11・BG21・BG31・BG41・BG51が形成されている。他のドレイン端子電極D2・D3・…・D8に対しても、図示は省略されているが、ボンディングワイヤおよびボンディング接続電極が同様に形成される。
(Wire bonding)
FIG. 10 schematically shows how bonding wires W11, W21, W31, W41, W51,... Are formed on the drain terminal electrode D1 on the semiconductor chip 24c constituting the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example. expressed. In FIG. 10, bonding connection electrodes BG11, BG21, BG31, BG41, and BG51 are formed on the drain terminal electrode D1 corresponding to the bonding wires W11, W21, W31, W41, and W51. Although not shown for the other drain terminal electrodes D2, D3,..., D8, bonding wires and bonding connection electrodes are similarly formed.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1を構成する半導体チップ24上において、ドレイン端子電極D1にボンディングワイヤW11・W21・W31・W41・W51…を形成した様子は、模式的に、図11に示すように表される。図11において、ドレイン端子電極D1上には、ボンディングワイヤW11・W21・W31・W41・W51に対応してボンディング接続電極BG11・BG21・BG31・BG41・BG51が形成されている。他のドレイン端子電極D2・D3・…・D8に対しても、図示は省略されているが、ボンディングワイヤおよびボンディング接続電極が同様に形成される。   FIG. 11 schematically shows how bonding wires W11, W21, W31, W41, W51,... Are formed on the drain terminal electrode D1 on the semiconductor chip 24 constituting the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment. It is expressed as shown in In FIG. 11, bonding connection electrodes BG11, BG21, BG31, BG41, and BG51 are formed on the drain terminal electrode D1 corresponding to the bonding wires W11, W21, W31, W41, and W51. Although not shown for the other drain terminal electrodes D2, D3,..., D8, bonding wires and bonding connection electrodes are similarly formed.

また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24の各セルは、ドレイン端子電極D1・D2・…・D8を備え、ドレイン端子電極D1・D2・…・D8は、図11に示すように、複数本のボンディングワイヤW11・W21・…・W51に平行な平行四辺形を備えていても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, each cell of the semiconductor chip 24 includes drain terminal electrodes D1, D2,... D8, and the drain terminal electrodes D1, D2,. As shown in FIG. 11, a parallelogram parallel to the plurality of bonding wires W11, W21,..., W51 may be provided.

比較例に係る高周波半導体装置1aを構成する半導体チップ24c上において、ドレイン端子電極D1にワイヤボンディングを斜めに実施した様子を説明する拡大図は、図12に示すように表される。特に、比較例に係る高周波半導体装置1aを構成する半導体チップ24c上においては、ドレイン端子電極D1にワイヤボンディングを斜めに実施すると、ドレイン端子電極D1が長方形のため、接続点A11・A21・A31・A41・A51と接続点B11・B21・B31・B41・B51との間の長さがばらつき易い。また、接続点A11・A21・A31・A41・A51と接続点B11・B21・B31・B41・B51との間の長さがばらつき或いは、長さが長くなると、中心点Mの部分で、溶断し易い。ワイヤが長くなると放熱し難くなり、電流容量が低下するからである。   An enlarged view for explaining a state in which wire bonding is performed obliquely on the drain terminal electrode D1 on the semiconductor chip 24c constituting the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example is expressed as shown in FIG. In particular, on the semiconductor chip 24c constituting the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example, when wire bonding is performed obliquely on the drain terminal electrode D1, the drain terminal electrode D1 is rectangular, so that the connection points A11, A21, A31, The lengths between A41 and A51 and the connection points B11, B21, B31, B41, and B51 are likely to vary. In addition, when the length between the connection points A11, A21, A31, A41, A51 and the connection points B11, B21, B31, B41, B51 varies or becomes longer, it melts at the center point M. easy. This is because if the wire becomes long, it becomes difficult to dissipate heat and the current capacity decreases.

比較例に係る高周波半導体装置1aを構成する半導体チップ24c上において、ゲート端子電極G1,G2,…,G8にボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8を形成した様子は、模式的に、図13に示すように表される。図13において、ゲート端子電極G1,G2,…,G8上には、ボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8に対応してボンディング接続電極BG1・BG2・…・BG8が形成されている。   FIG. 13 schematically shows how the bonding wires WG1, WG2,... WG8 are formed on the gate terminal electrodes G1, G2,..., G8 on the semiconductor chip 24c constituting the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example. Represented as shown. In FIG. 13, bonding connection electrodes BG1, BG2,... BG8 are formed on the gate terminal electrodes G1, G2,..., G8 corresponding to the bonding wires WG1, WG2,.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1を構成する半導体チップ24上において、ゲート端子電極G1,G2,…,G8にボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8を形成した様子は、模式的に、図14に示すように表される。図14において、ゲート端子電極G1,G2,…,G8上には、ボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8に対応してボンディング接続電極BG1・BG2・…・BG8が形成されている。   The manner in which the bonding wires WG1, WG2,... WG8 are formed on the gate terminal electrodes G1, G2,..., G8 on the semiconductor chip 24 constituting the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment is schematically shown. , As shown in FIG. 14, bonding connection electrodes BG1, BG2,... BG8 are formed on the gate terminal electrodes G1, G2,..., G8 corresponding to the bonding wires WG1, WG2,.

また、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1おいて、半導体チップ24の各セルは、図14に示すように、ゲート端子電極G1・G2・…・G8を備え、ゲート端子電極G1・G2・…・G8は、複数本のボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8に平行な平行四辺形を備えていても良い。   Further, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, each cell of the semiconductor chip 24 includes gate terminal electrodes G1, G2,..., G8 as shown in FIG. G8 may include a parallelogram parallel to the plurality of bonding wires WG1, WG2,... WG8.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1おいて、ドレイン端子電極D1・D2・…・D8は、図11に示すように、複数本のボンディングワイヤW11・W21・…・W51に平行な平行四辺形を備えているため、斜めに複数本のボンディングワイヤW11・W21・…・W51を形成しやすい。すなわち、ボンディングされたワイヤの先端には、図11に示すように、楕円状につぶれたボンディング接続電極BG1・BG2・…・BG8が形成され、斜めにワイヤを打つ場合、ボンディングワイヤの先端が隣のセルのドレイン端子電極に接触しない。一方、比較例に係る高周波半導体装置1aおいては、図10に示すように、斜めにワイヤを打つ場合、ボンディングワイヤの先端が隣のセルのドレイン端子電極に接触しやすい。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, the drain terminal electrodes D1, D2,..., D8 are parallel to the plurality of bonding wires W11, W21,. Since the quadrilateral is provided, it is easy to form a plurality of bonding wires W11, W21,. That is, as shown in FIG. 11, bonding connection electrodes BG1, BG2,..., BG8 that are crushed in an elliptical shape are formed at the tip of the bonded wire, and when the wire is slanted, the tip of the bonding wire is adjacent. Do not contact the drain terminal electrode of the cell. On the other hand, in the high-frequency semiconductor device 1a according to the comparative example, as shown in FIG. 10, the tip of the bonding wire tends to come into contact with the drain terminal electrode of the adjacent cell when the wire is slanted.

同様に、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1おいて、ゲート端子電極G1・G2・…・G8は、図14に示すように、複数本のボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8に平行な平行四辺形を備えているため、斜めに複数本のボンディングワイヤWG1・WG2・…・WG8を形成しやすい。   Similarly, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, the gate terminal electrodes G1, G2,... G8 are connected to a plurality of bonding wires WG1, WG2,. Since the parallelograms are provided in parallel, it is easy to form a plurality of bonding wires WG1, WG2,.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1を構成する半導体チップ24上において、長さ1mmのボンディングワイヤを8本並列に、ワイヤ端の間隔を0.2mmでボンディングした端子間のインダクタンスの値と、ワイヤリング角度θとの関係は、図15(a)に示すように表される。また、ドレイン端子電極D1に対してボンディングワイヤW11、W21、W31、…、W81を8本並列に、ワイヤリング角度θでボンディング接続した様子は、模式的に図15(b)に示すように表される。ここで、ワイヤリング角度θは、図15(b)に示すように、複数本のボンディングワイヤW11・W21・…・W81を半導体チップ24に対して垂直に配置する場合を0度として、この垂直線から図った角度である。ここで、ワイヤリング角度θは、平面上で90°以下の所定の角度を有する。   On the semiconductor chip 24 constituting the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, eight bonding wires having a length of 1 mm are connected in parallel, and the inductance value between the terminals is bonded with a wire end spacing of 0.2 mm. And the wiring angle θ is expressed as shown in FIG. In addition, a state in which eight bonding wires W11, W21, W31,..., W81 are connected in parallel to the drain terminal electrode D1 at a wiring angle θ is schematically represented as shown in FIG. The Here, as shown in FIG. 15B, the wiring angle θ is set to 0 degree when a plurality of bonding wires W11, W21,..., W81 are arranged perpendicular to the semiconductor chip 24. This is the angle taken from. Here, the wiring angle θ has a predetermined angle of 90 ° or less on the plane.

第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1を構成する半導体チップ24上において、ドレイン端子電極D1に対してボンディングワイヤを複数本並列に、ワイヤリング角度θでボンディング接続する際のワイヤ端の間隔DE、ワイヤの間隔DW、およびワイヤリング角度θは、それぞれ図16に示すように表される。   On the semiconductor chip 24 constituting the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, a wire end interval DE when bonding-connecting a plurality of bonding wires to the drain terminal electrode D1 in parallel at a wiring angle θ. The wire interval DW and the wiring angle θ are expressed as shown in FIG.

図15(a)に示すように、第1の実施の形態に係る高周波半導体装置1を構成する半導体チップ24上において、長さ1mmのボンディングワイヤを8本並列に、ワイヤ端の間隔DEを0.2mmでボンディングして、8本並列で0.03nHを形成したいとき、ワイヤリング角度θ=0度の場合(比較例)、ワイヤ長は1.2mmとなる。一方、ワイヤリング角度θ=45度の場合、1mm長のワイヤで0.03nHを得ることができる。   As shown in FIG. 15A, on the semiconductor chip 24 constituting the high-frequency semiconductor device 1 according to the first embodiment, eight 1 mm long bonding wires are arranged in parallel, and the wire end interval DE is set to 0. When it is desired to form 0.03 nH in parallel by 8 mm bonding, when the wiring angle θ = 0 degree (comparative example), the wire length is 1.2 mm. On the other hand, when the wiring angle θ = 45 degrees, 0.03 nH can be obtained with a 1 mm long wire.

ワイヤリング角度θ=0度の場合(比較例)、ボンディングワイヤの間隔DWは0.2mmのままであるが、ボンディングワイヤを斜めにすることで、ワイヤ端の間隔DEは、0.2mmのままで、ワイヤの間隔DWを縮めることがで、実質的に相互インダクタンスの値を増加することができ、結果としてインダクタンスの値を増加することができる。   When the wiring angle θ = 0 degree (comparative example), the bonding wire interval DW remains 0.2 mm, but the wire wire interval DE remains 0.2 mm by making the bonding wire oblique. By reducing the wire spacing DW, the mutual inductance value can be substantially increased, and as a result, the inductance value can be increased.

また、ワイヤリング角度θの下限値は、ボンディングワイヤが重なり、1本にみえてしまう角度、すなわち、0度である。   Further, the lower limit value of the wiring angle θ is an angle at which bonding wires overlap and appear as one, that is, 0 degree.

第1の実施の形態およびその変形例1〜2によれば、ボンディングワイヤの長さを長くすることなくインダクタンスの値を増大可能な高周波用半導体装置を提供することができる。   According to the first embodiment and the first and second modifications thereof, it is possible to provide a high-frequency semiconductor device capable of increasing the inductance value without increasing the length of the bonding wire.

[第2の実施の形態]
第2の実施の形態に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図17に示すように表され、変形例1〜3に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図18〜図20に示すように表される。
[Second Embodiment]
The schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the second embodiment is expressed as shown in FIG. 17, and the schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the first to third modifications is shown in FIG. It is expressed as shown in FIG.

第2の実施の形態およびその変形例1〜変形例3に係る高周波半導体装置1においては、図17〜図20に示すように、複数チップの半導体チップ24a・24bを配置している。ここで、図17〜図20においては、2チップ構成の例が示されているが、さらに3チップ以上であっても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the second embodiment and the first to third modifications thereof, as shown in FIGS. 17 to 20, a plurality of chips of semiconductor chips 24a and 24b are arranged. Here, in FIGS. 17 to 20, an example of a two-chip configuration is shown, but three or more chips may be used.

第2の実施の形態およびその変形例1〜3に係る高周波半導体装置1は、図17〜図20に示すように、導体ベースプレート200と、導体ベースプレート200上に配置された複数チップのマルチセル構成の半導体チップ24a・24bと、半導体チップ24a・24bを内在し、導体ベースプレート200上に配置された金属壁16と、金属壁16に囲まれた導体ベースプレート200上に半導体チップ24a・24bに隣接して配置された入力回路基板26・出力回路基板28と、入力回路基板26上に配置された入力整合回路17a・17b・入力分配回路17cおよびストリップライン17dと、出力回路基板28上に配置された出力整合回路18a・18b・出力合成回路18cおよびストリップライン18dと、半導体チップ24a・24bと入力整合回路17a・17bおよび出力整合回路18a・18bを接続する複数本の入力ボンディングワイヤ12a・12bおよび複数本の出力ボンディングワイヤ14a・14bとを備える。ここで、入力ボンディングワイヤ12a・12bおよび出力ボンディングワイヤ14a・14bは、半導体チップ24a・24bに対して平面上で90°以下の所定の角度を有する。   As shown in FIGS. 17 to 20, the high-frequency semiconductor device 1 according to the second embodiment and its modifications 1 to 3 has a conductor base plate 200 and a multi-cell configuration of a plurality of chips arranged on the conductor base plate 200. The semiconductor chip 24a / 24b, the semiconductor chip 24a / 24b, the metal wall 16 disposed on the conductor base plate 200, and the conductor base plate 200 surrounded by the metal wall 16 adjacent to the semiconductor chip 24a / 24b. Input circuit board 26 / output circuit board 28 arranged, input matching circuits 17a, 17b, input distribution circuit 17c and strip line 17d arranged on input circuit board 26, and output arranged on output circuit board 28 Matching circuits 18a and 18b, output synthesis circuit 18c and strip line 18d, and semiconductor chip And a plurality of input bonding wire 12a · 12b and a plurality of output bonding wires 14a · 14b to be connected to the 4a · 24b of the input matching circuit 17a · 17b and the output matching circuit 18a · 18b. Here, the input bonding wires 12a and 12b and the output bonding wires 14a and 14b have a predetermined angle of 90 ° or less on the plane with respect to the semiconductor chips 24a and 24b.

第2の実施の形態およびその変形例1〜3に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24a・24bの各セルはドレイン端子電極を備え、ドレイン端子電極は、複数本の出力ボンディングワイヤ14a・14bに平行な平行四辺形を備えていても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the second embodiment and the first to third modifications thereof, each cell of the semiconductor chips 24a and 24b includes a drain terminal electrode, and the drain terminal electrode includes a plurality of output bonding wires 14a and 14b. You may provide the parallelogram parallel to.

また、第2の実施の形態およびその変形例1〜3に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24a・24bの各セルはゲート端子電極を備え、ゲート端子電極は、複数本の入力ボンディングワイヤ12a・12bに平行な平行四辺形を備えていても良い。尚、図18〜図19では、導体ベースプレート200および導体ベースプレート200上に配置された金属壁16は図示を省略している。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the second embodiment and the first to third modifications thereof, each cell of the semiconductor chips 24a and 24b includes a gate terminal electrode, and the gate terminal electrode includes a plurality of input bonding wires 12a. -You may provide the parallelogram parallel to 12b. 18 to 19, the conductor base plate 200 and the metal wall 16 disposed on the conductor base plate 200 are not shown. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

第2の実施の形態およびその変形例1〜2に係る高周波半導体装置1においては、いずれも半導体チップ24a・24bを、半導体チップ24a・24bの長手方向が貫通孔34が配置された金属壁16に対して平行に配置している例が示されている。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the second embodiment and the modified examples 1 and 2 thereof, both of the semiconductor chips 24a and 24b and the metal wall 16 in which the through-holes 34 are arranged in the longitudinal direction of the semiconductor chips 24a and 24b. The example arrange | positioned in parallel with respect to is shown.

一方、第2の実施の形態の変形例3に係る高周波半導体装置1においては、図20に示すように、半導体チップ24a・24bを、半導体チップ24a・24bの長手方向が貫通孔34が配置された金属壁16に対して90度となるように配置している例が示されている。さらに、半導体チップ24a・24bを、半導体チップ24a・24bの長手方向が貫通孔34が配置された金属壁16に対して0度以上90度以下の所定の角度となるように配置しても良い。   On the other hand, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the third modification of the second embodiment, as shown in FIG. 20, the semiconductor chips 24a and 24b are arranged and the through-holes 34 are arranged in the longitudinal direction of the semiconductor chips 24a and 24b. An example in which the metal wall 16 is disposed at 90 degrees with respect to the metal wall 16 is shown. Further, the semiconductor chips 24a and 24b may be arranged such that the longitudinal direction of the semiconductor chips 24a and 24b is a predetermined angle of 0 degrees or more and 90 degrees or less with respect to the metal wall 16 where the through holes 34 are arranged. .

第2の実施の形態の変形例3に係る高周波半導体装置において、図20のIII−III線に沿う模式的断面構造は、図21に示すように表され、図20のIV−IV線に沿う模式的断面構造は、図22に示すように表され、図20のV−V線に沿う模式的断面構造は、図23に示すように表され、図20のVI−VI線に沿う模式的断面構造は、図24に示すように表される。   In the high-frequency semiconductor device according to Modification 3 of the second embodiment, a schematic cross-sectional structure taken along line III-III in FIG. 20 is represented as shown in FIG. 21, and is taken along line IV-IV in FIG. The schematic cross-sectional structure is represented as shown in FIG. 22, and the schematic cross-sectional structure along the VV line in FIG. 20 is represented as shown in FIG. 23, and the schematic cross-sectional structure along the VI-VI line in FIG. The cross-sectional structure is expressed as shown in FIG.

また、第2の実施の形態の変形例3に係る高周波半導体装置を収納するパッケージの模式的鳥瞰構成は、図25に示すように表される。図25(a)はメタルキャップ10、図25(b)はメタルシールリング10a、図25(c)は、金属壁16、図25(d)は、導体ベースプレート200、フィードスルー下層部20、フィードスルー上層部22およびフィードスルー下層部20上に配置されたストリップライン19a・19bの模式的構成をそれぞれ表す。   Also, a schematic bird's-eye view configuration of a package that houses a high-frequency semiconductor device according to Modification 3 of the second embodiment is expressed as shown in FIG. 25A shows the metal cap 10, FIG. 25B shows the metal seal ring 10a, FIG. 25C shows the metal wall 16, FIG. 25D shows the conductor base plate 200, the feedthrough lower layer 20, the feed. The schematic configurations of the strip lines 19a and 19b arranged on the through upper layer portion 22 and the feedthrough lower layer portion 20 are respectively shown.

第2の実施の形態の変形例3に係る高周波半導体装置を収納するパッケージにおいては、入力側のフィードスルー構成(20・19a・22)と出力側のフィードスルー構成(20・19b・22)は、図25に示すように、導体ベースプレート200上の互いに対向する辺上において、シフトして配置されている。   In the package that accommodates the high-frequency semiconductor device according to the third modification of the second embodiment, the feed-through configuration on the input side (20, 19a, 22) and the feed-through configuration on the output side (20, 19b, 22) As shown in FIG. 25, the conductor base plate 200 is shifted and disposed on the sides facing each other.

図25に示されるパッケージは、図1に示す第1の実施の形態、図19に示す第2の実施の形態の変形例2においても適用可能である。   The package shown in FIG. 25 can also be applied to the first embodiment shown in FIG. 1 and the second modification of the second embodiment shown in FIG.

第2の実施の形態およびその変形例1〜3によれば、ボンディングワイヤの長さを長くすることなくインダクタンスの値を増大可能な高周波用半導体装置を提供することができる。   According to the second embodiment and the first to third modifications thereof, it is possible to provide a high-frequency semiconductor device capable of increasing the inductance value without increasing the length of the bonding wire.

[第3の実施の形態]
第3の実施の形態に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図26に示すように表され、変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1の模式的平面パターン構成は、図27〜図28に示すように表される。
[Third embodiment]
A schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment is expressed as shown in FIG. 26, and a schematic planar pattern configuration of the high-frequency semiconductor device 1 according to Modifications 1 to 2 is It is expressed as shown in FIGS.

第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1においては、図26〜図28に示すように、複数チップの半導体チップ24a・24bを配置している。ここで、図26〜図28においては、2チップ構成の例が示されているが、さらに3チップ以上であっても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment and the first and second modifications thereof, as shown in FIGS. 26 to 28, semiconductor chips 24a and 24b of a plurality of chips are arranged. Here, in FIGS. 26 to 28, an example of a two-chip configuration is shown, but three or more chips may be used.

また、第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1においては、図26〜図28に示すように、半導体チップ24a・24bを、金属壁16の対角線に対してほぼ平行に配置している。   Further, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment and the first to second modifications thereof, the semiconductor chips 24a and 24b are arranged with respect to the diagonal of the metal wall 16 as shown in FIGS. Are arranged almost in parallel.

特に、第3の実施の形態に係る高周波半導体装置1においては、図26に示すように、半導体チップ24a・24bを、半導体チップ24a・24bの長手方向が、それぞれ金属壁16の2つの対角線に対してほぼ平行なるように配置している。   In particular, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment, as shown in FIG. 26, the semiconductor chips 24a and 24b are arranged so that the longitudinal directions of the semiconductor chips 24a and 24b are two diagonal lines of the metal wall 16, respectively. It arrange | positions so that it may be substantially parallel with respect to.

第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1は、図26〜図28に示すように、導体ベースプレート200と、導体ベースプレート200上に配置された複数チップのマルチセル構成の半導体チップ24a・24bと、半導体チップ24a・24bを内在し、導体ベースプレート200上に配置された金属壁16と、金属壁16に囲まれた導体ベースプレート200上に半導体チップ24a・24bに隣接して配置された入力回路基板26・出力回路基板28と、入力回路基板26上に配置された入力整合回路17a・17b・入力分配回路17cおよびストリップライン17dと、出力回路基板28上に配置された出力整合回路18a・18b・出力合成回路18cおよびストリップライン18dと、半導体チップ24a・24bと入力整合回路17a・17bおよび出力整合回路18a・18bを接続する複数本の入力ボンディングワイヤ12a・12bおよび複数本の出力ボンディングワイヤ14a・14bとを備える。ここで、入力ボンディングワイヤ12a・12bおよび出力ボンディングワイヤ14a・14bは、半導体チップ24a・24bに対して平面上で90°以下の所定の角度を有する。   The high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment and its modifications 1 to 2 includes, as shown in FIGS. 26 to 28, a conductor base plate 200 and a multi-cell of a plurality of chips arranged on the conductor base plate 200. The semiconductor chips 24a and 24b, the semiconductor chips 24a and 24b, and the metal wall 16 disposed on the conductor base plate 200 and the conductor base plate 200 surrounded by the metal wall 16 are adjacent to the semiconductor chips 24a and 24b. The input circuit board 26 and the output circuit board 28 arranged in this manner, the input matching circuits 17a and 17b, the input distribution circuit 17c and the strip line 17d arranged on the input circuit board 26, and the output circuit board 28. Output matching circuits 18a, 18b, output synthesis circuit 18c, strip line 18d, and semiconductor Tsu and a plurality of input bonding wire 12a · 12b and a plurality of output bonding wires 14a · 14b for connecting flop 24a · 24b and the input matching circuit 17a · 17b and the output matching circuit 18a · 18b. Here, the input bonding wires 12a and 12b and the output bonding wires 14a and 14b have a predetermined angle of 90 ° or less on the plane with respect to the semiconductor chips 24a and 24b.

第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24a・24bの各セルはドレイン端子電極を備え、ドレイン端子電極は、複数本の出力ボンディングワイヤ14a・14bに平行な平行四辺形を備えていても良い。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment and the first to second modifications thereof, each cell of the semiconductor chips 24a and 24b includes a drain terminal electrode, and the drain terminal electrode includes a plurality of output bonding wires 14a. -You may provide the parallelogram parallel to 14b.

また、第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1において、半導体チップ24a・24bの各セルはゲート端子電極を備え、ゲート端子電極は、複数本の入力ボンディングワイヤ12a・12bに平行な平行四辺形を備えていても良い。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。   Further, in the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment and the first to second modifications thereof, each cell of the semiconductor chips 24a and 24b includes a gate terminal electrode, and the gate terminal electrode has a plurality of input bondings. A parallelogram parallel to the wires 12a and 12b may be provided. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2に係る高周波半導体装置1においては、第1〜第2の実施の形態に比べ、半導体チップを実装できる幅を増大し、実装基板上を有効に使用可能な高周波用半導体装置を提供することができる。   In the high-frequency semiconductor device 1 according to the third embodiment and the first and second modifications thereof, the width in which the semiconductor chip can be mounted is increased as compared with the first and second embodiments, and the mounting substrate is mounted on the mounting substrate. A high-frequency semiconductor device that can be used effectively can be provided.

第3の実施の形態およびその変形例1〜変形例2によれば、ボンディングワイヤの長さを長くすることなくインダクタンスの値を増加した高周波用半導体装置を提供することができる。   According to the third embodiment and its modifications 1 to 2, it is possible to provide a high-frequency semiconductor device in which the value of inductance is increased without increasing the length of the bonding wire.

以上説明したように、本実施の形態によれば、半導体チップに対して直角に接続されていたボンディングワイヤを、半導体チップに対して角度を持たせて接続することにより、ボンディングワイヤ間の距離が縮まり、相互インダクタンスが大きくすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the bonding wire connected at a right angle to the semiconductor chip is connected at an angle to the semiconductor chip, so that the distance between the bonding wires is reduced. Shrinkage and mutual inductance can be increased.

本実施の形態によれば、ボンディングワイヤの長さを長くすることなくインダクタンスの値を増大可能な高周波用半導体装置を提供することができる。   According to the present embodiment, it is possible to provide a high-frequency semiconductor device capable of increasing the inductance value without increasing the length of the bonding wire.

[その他の実施の形態]
本実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
[Other embodiments]
Although this embodiment has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

なお、実施の形態に係る高周波半導体装置に搭載される半導体チップとしては、FET、HEMTに限らず、LDMOS(Laterally Diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)やヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT:Hetero-junction Bipolar Transistor)などの増幅素子なども適用できることは言うまでもない。   Semiconductor chips mounted on the high-frequency semiconductor device according to the embodiment are not limited to FETs and HEMTs, but are LDMOS (Laterally Diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors) and heterojunction bipolar transistors (HBTs). Needless to say, an amplifying element such as a bipolar transistor is also applicable.

このように、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。   As described above, various embodiments that are not described herein are included.

1…高周波半導体装置
10…メタルキャップ
10a…メタルシールリング
11、12、12a、12b、14、14a、14b、15…ボンディングワイヤ
16…パッケージ外壁(金属壁)
17…入力分配整合回路
17a、17b…入力整合回路
17c…入力分配回路
18…出力合成整合回路
18a、18b…出力整合回路
18c…出力合成回路
17d、18d、19a、19b…ストリップライン
20…フィードスルー下層部
21、21a、21b…端子電極
22…フィードスルー上層部
24、24a、24b、24c…半導体チップ
25…凸状フィードスルー
26…入力回路基板
28…出力回路基板
34…貫通孔
110…半絶縁性基板
112…窒化物系化合物半導体層(GaNエピタキシャル成長層)
116…2次元電子ガス(2DEG)層
118…アルミニウム窒化ガリウム層(AlxGa1-xN)(0.1≦x≦1)
120…ソースフィンガー電極
122…ドレインフィンガー電極
124…ゲートフィンガー電極
200…導体ベースプレート
G,G1,G2,…,G8…ゲート端子電極
S,S1,S1,…,S9…ソース端子電極
D,D1,D2,…,D8…ドレイン端子電極
SC1,SC2,…,SC9…VIAホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High frequency semiconductor device 10 ... Metal cap 10a ... Metal seal ring 11, 12, 12a, 12b, 14, 14a, 14b, 15 ... Bonding wire 16 ... Package outer wall (metal wall)
17... Input distribution matching circuit 17 a, 17 b... Input matching circuit 17 c... Input distribution circuit 18. Lower layer part 21, 21a, 21b ... Terminal electrode 22 ... Feedthrough upper layer part 24, 24a, 24b, 24c ... Semiconductor chip 25 ... Convex feedthrough 26 ... Input circuit board 28 ... Output circuit board 34 ... Through hole 110 ... Semi-insulating Substrate 112 ... nitride compound semiconductor layer (GaN epitaxial growth layer)
116: Two-dimensional electron gas (2DEG) layer 118: Aluminum gallium nitride layer (Al x Ga 1-x N) (0.1 ≦ x ≦ 1)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Source finger electrode 122 ... Drain finger electrode 124 ... Gate finger electrode 200 ... Conductor baseplate G, G1, G2, ..., G8 ... Gate terminal electrode S, S1, S1, ..., S9 ... Source terminal electrode D, D1, D2 , ..., D8 ... Drain terminal electrodes SC1, SC2, ..., SC9 ... VIA holes

Claims (13)

マルチセル構成の半導体チップと、
整合回路と、
前記半導体チップと前記整合回路間に並列に接続された複数本のボンディングワイヤと
を備え、前記複数本のボンディングワイヤは、前記半導体チップに対して平面上で90°以下の所定の角度を有することを特徴とする高周波半導体装置。
A multi-cell semiconductor chip;
A matching circuit;
A plurality of bonding wires connected in parallel between the semiconductor chip and the matching circuit, and the plurality of bonding wires have a predetermined angle of 90 ° or less on a plane with respect to the semiconductor chip. A high-frequency semiconductor device.
前記半導体チップの各セルはドレイン端子電極を備え、
前記ドレイン端子電極は、前記複数本のボンディングワイヤに平行な平行四辺形を備えることを特徴とする請求項1に記載の高周波半導体装置。
Each cell of the semiconductor chip includes a drain terminal electrode,
The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the drain terminal electrode has a parallelogram parallel to the plurality of bonding wires.
前記半導体チップの各セルはゲート端子電極を備え、
前記ゲート端子電極は、前記複数本のボンディングワイヤに平行な平行四辺形を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の高周波半導体装置。
Each cell of the semiconductor chip includes a gate terminal electrode,
The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the gate terminal electrode has a parallelogram parallel to the plurality of bonding wires.
導体ベースプレートと、
前記導体ベースプレート上に配置されたマルチセル構成の半導体チップと、
前記半導体チップを内在し、前記導体ベースプレート上に配置された金属壁と、
前記金属壁の入出力部に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔にはめ込まれたフィードスルー端子と、
前記金属壁に囲まれた前記導体ベースプレート上に前記半導体チップに隣接して配置された入力分配整合回路および出力合成整合回路と、
前記半導体チップと前記入力分配整合回路および前記出力合成整合回路を接続する複数本の入力ボンディングワイヤおよび複数本の出力ボンディングワイヤと
を備え、前記入力ボンディングワイヤおよび前記出力ボンディングワイヤは、前記半導体チップに対して平面上で90°以下の所定の角度を有することを特徴とする高周波半導体装置。
A conductor base plate;
A semiconductor chip having a multi-cell configuration disposed on the conductor base plate;
A metal wall which is embedded on the semiconductor chip and disposed on the conductor base plate;
A through hole provided in the input / output part of the metal wall;
A feedthrough terminal fitted in the through hole;
An input distribution matching circuit and an output synthesis matching circuit disposed adjacent to the semiconductor chip on the conductor base plate surrounded by the metal wall;
A plurality of input bonding wires and a plurality of output bonding wires that connect the semiconductor chip to the input distribution matching circuit and the output synthesis matching circuit; and the input bonding wires and the output bonding wires are connected to the semiconductor chip. A high-frequency semiconductor device having a predetermined angle of 90 ° or less on a plane.
前記半導体チップの各セルはドレイン端子電極を備え、
前記ドレイン端子電極は、前記複数本の出力ボンディングワイヤに平行な平行四辺形を備えることを特徴とする請求項4に記載の高周波半導体装置。
Each cell of the semiconductor chip includes a drain terminal electrode,
The high-frequency semiconductor device according to claim 4, wherein the drain terminal electrode has a parallelogram parallel to the plurality of output bonding wires.
前記半導体チップの各セルはゲート端子電極を備え、
前記ゲート端子電極は、前記複数本の入力ボンディングワイヤに平行な平行四辺形を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の高周波半導体装置。
Each cell of the semiconductor chip includes a gate terminal electrode,
6. The high-frequency semiconductor device according to claim 4, wherein the gate terminal electrode includes a parallelogram parallel to the plurality of input bonding wires.
前記半導体チップを複数チップ配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項
に記載の高周波半導体装置。
The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the semiconductor chips are arranged.
前記半導体チップを、前記半導体チップの長手方向が前記貫通孔が配置された前記金属壁に対して平行に配置したことを特徴とする請求項7に記載の高周波半導体装置。   8. The high-frequency semiconductor device according to claim 7, wherein the semiconductor chip is arranged in parallel with the metal wall in which the longitudinal direction of the semiconductor chip is provided with the through hole. 前記半導体チップを、前記半導体チップの長手方向が前記貫通孔の配置された前記金属壁に対して0度以上90度以下の所定の角度に配置したことを特徴とする請求項7に記載の高周波半導体装置。   The high frequency according to claim 7, wherein the semiconductor chip is arranged at a predetermined angle of 0 degree or more and 90 degrees or less with respect to the metal wall in which the longitudinal direction of the semiconductor chip is arranged with the through hole. Semiconductor device. 前記半導体チップを、前記金属壁の1つの対角線に対してほぼ平行に配置したことを特徴とする請求項7に記載の高周波半導体装置。   The high-frequency semiconductor device according to claim 7, wherein the semiconductor chip is arranged substantially parallel to one diagonal line of the metal wall. 前記半導体チップを、前記半導体チップの長手方向がそれぞれ金属壁16の2つの対角線に対してほぼ平行なるように配置したことを特徴とする請求項7に記載の高周波半導体装置。   The high-frequency semiconductor device according to claim 7, wherein the semiconductor chip is arranged so that the longitudinal direction of the semiconductor chip is substantially parallel to two diagonal lines of the metal wall 16. 前記半導体チップは、
半絶縁性基板と、
前記半絶縁性基板の第1表面に配置され,それぞれ複数のフィンガーを有するゲートフィンガー電極、ソースフィンガー電極およびドレインフィンガー電極と、
前記半絶縁性基板の第1表面に配置され,前記ゲートフィンガー電極、前記ソースフィンガー電極および前記ドレインフィンガー電極ごとに複数のフィンガーをそれぞれ束ねて形成した複数のゲート端子電極、複数のソース端子電極および複数の前記ドレイン端子電極と、
前記ソース端子電極の下部に配置されたVIAホールと、
前記半絶縁性基板の第1表面と反対側の第2表面に配置され、前記ソース端子電極に対して前記VIAホールを介して接続された接地電極と
を備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の高周波半導体装置。
The semiconductor chip is
A semi-insulating substrate;
A gate finger electrode, a source finger electrode and a drain finger electrode disposed on the first surface of the semi-insulating substrate, each having a plurality of fingers;
A plurality of gate terminal electrodes arranged on the first surface of the semi-insulating substrate and formed by bundling a plurality of fingers for each of the gate finger electrode, the source finger electrode and the drain finger electrode; A plurality of the drain terminal electrodes;
A VIA hole disposed under the source terminal electrode;
2. A ground electrode disposed on a second surface opposite to the first surface of the semi-insulating substrate and connected to the source terminal electrode via the VIA hole. 11. The high frequency semiconductor device according to any one of 11 above.
前記半絶縁性基板は、GaAs基板、SiC基板、GaN基板、SiC基板上にGaNエピタキシャル層を形成した基板、SiC基板上にGaN/AlGaNからなるヘテロ接合エピタキシャル層を形成した基板、サファイア基板、若しくはダイヤモンド基板のいずれかであることを特徴とする請求項12に記載の高周波半導体装置。   The semi-insulating substrate is a GaAs substrate, a SiC substrate, a GaN substrate, a substrate in which a GaN epitaxial layer is formed on a SiC substrate, a substrate in which a heterojunction epitaxial layer made of GaN / AlGaN is formed on a SiC substrate, a sapphire substrate, or The high-frequency semiconductor device according to claim 12, wherein the high-frequency semiconductor device is any one of a diamond substrate.
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