JP3409767B2 - High frequency circuit board - Google Patents

High frequency circuit board

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JP3409767B2
JP3409767B2 JP2000024290A JP2000024290A JP3409767B2 JP 3409767 B2 JP3409767 B2 JP 3409767B2 JP 2000024290 A JP2000024290 A JP 2000024290A JP 2000024290 A JP2000024290 A JP 2000024290A JP 3409767 B2 JP3409767 B2 JP 3409767B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波・マイクロ
波帯で用いられる高周波回路基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency circuit board used in millimeter wave / microwave band.

【0002】[0002]

【従来の技術】高周波回路基板上に複数の回路素子をフ
リップチップ実装する場合、しばしばコプレーナ線路が
接続線路として用いられる。コプレーナ線路は信号線路
とグランドが同一平面にあり、フリップチップ実装時に
は半導体素子とコプレーナ線路間を低インダクタンスで
再現良く接続することが可能となる。この例は、Hirose
らによる文献(T. Hirose等、"A FLIP-CHIP DESIGN WITH
CPW TECHNOLOGY IN THEW-BAND" ,IEEE MTT-S, INTERNA
TIONAL MICROWAVE SYMPOSIUM, DIGEST, PP.525-528, 19
98年)に記載されている。
2. Description of the Related Art When flip-chip mounting a plurality of circuit elements on a high frequency circuit board, a coplanar line is often used as a connecting line. In the coplanar line, the signal line and the ground are on the same plane, and it becomes possible to reproducibly connect the semiconductor element and the coplanar line with low inductance when flip-chip mounting. This example is Hirose
(T. Hirose et al., "A FLIP-CHIP DESIGN WITH
CPW TECHNOLOGY IN THEW-BAND ", IEEE MTT-S, INTERNA
TIONAL MICROWAVE SYMPOSIUM, DIGEST, PP.525-528, 19
1998).

【0003】図11(a)に、コプレーナ線路が形成さ
れた従来の高周波回路基板の平面図を示す。高周波回路
基板1には、信号線路幅W、信号線路−グランド間ギャ
ップSを有するコプレーナ線路2が形成されている。コ
プレーナ線路2上には、フリップチップ実装に必要なバ
ンプ4が形成されている。図11(b)は、半導体素子
がフリップチップ実装された回路基板の断面図を示す。
半導体素子8は、バンプ4を介して導体層6に形成され
たコプレーナ線路2に接続される。
FIG. 11 (a) is a plan view of a conventional high frequency circuit board in which a coplanar line is formed. On the high-frequency circuit board 1, a coplanar line 2 having a signal line width W and a signal line-ground gap S is formed. Bumps 4 necessary for flip chip mounting are formed on the coplanar line 2. FIG. 11B is a sectional view of a circuit board on which semiconductor elements are flip-chip mounted.
The semiconductor element 8 is connected to the coplanar line 2 formed on the conductor layer 6 via the bump 4.

【0004】高周波用にコプレーナ線路を用いる場合、
信号線路幅に両側のギャップを加えたW+2S(以下、
グランド間距離と称す)は小さくすることが望ましい。
グランド間距離の大きさによる伝播特性の変化は、Hayd
l等による文献(W. H. Haydl等、"DESIGN DATA FOR MILL
IMETER WAVE COPLANAR CIRCUITS" ,23RD EUROPEAN MICR
OWAVE CONFERENCE, DIGEST, PP.223-228)等に記載され
ているが、TEMモードに近似可能な伝播を実現する上
でグランド間距離の縮小が望ましいのである。より具体
的には、TEMモードに近似可能な伝播を実現する条件
として、グランド距離の上限は概ね信号波長の10分の
1であることが記載されている。また、グランド間距離
を縮小することにより、高密度配線が可能になる。さら
に、グランド間距離を大きくした場合、基板内の不要伝
送モードとの結合が大きくなり、伝送損失が増加する、
コプレーナ線路による曲り、分岐、フィードスルーなど
の不連続部分で放射損失が増大する、といった問題が生
じる。グランド間距離の縮小に伴って導体損失が大きく
なる傾向もあるが、上記に述べた理由が主要因となり、
グランド間距離としておよそ500マイクロメータ以下
のコプレーナ線路が用いられる。
When using a coplanar line for high frequencies,
W + 2S (hereinafter,
It is desirable to reduce the distance between grounds).
The change in the propagation characteristics due to the size of the ground distance is
L etc. (WH Haydl et al., "DESIGN DATA FOR MILL
IMETER WAVE COPLANAR CIRCUITS ", 23RD EUROPEAN MICR
OWAVE CONFERENCE, DIGEST, PP.223-228), etc., but it is desirable to reduce the distance between the grounds in order to realize propagation that can approximate the TEM mode. More specifically, it is described that the upper limit of the ground distance is approximately 1/10 of the signal wavelength as a condition for realizing the propagation that can be approximated to the TEM mode. Also, by reducing the distance between the grounds, high-density wiring becomes possible. Furthermore, when the distance between the grounds is increased, the coupling with the unnecessary transmission mode in the board increases, and the transmission loss increases.
There arises a problem that radiation loss increases at discontinuous portions such as bends, branches, and feedthroughs due to the coplanar line. The conductor loss tends to increase as the distance between the grounds decreases, but the reasons described above are the main causes.
A coplanar line with a distance between grounds of about 500 micrometers or less is used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】その一方、厚膜配線ま
たは薄膜配線技術を用いて高周波回路基板上に形成され
たコプレーナ線路において、形成可能なグランド間距離
はパターン精度(もしくは解像度)の制限を受ける。通
常用いられているパターン形成技術によれば、グランド
間距離の最小値は厚膜配線でおよそ250マイクロメー
タ、薄膜配線でおよそ100マイクロメータ程度とな
る。
On the other hand, in a coplanar line formed on a high frequency circuit board by using thick film wiring or thin film wiring technology, the distance between grounds that can be formed limits the pattern accuracy (or resolution). receive. According to the commonly used pattern forming technique, the minimum value of the distance between grounds is about 250 micrometers for thick film wiring and about 100 micrometers for thin film wiring.

【0006】ところで、通常用いられる高周波回路用基
板の比誘電率は2〜12程度であるが、この基板上に特
性インピーダンスが50オームのコプレーナ線路を形成
した場合、ギャップが信号線路幅より小さくなる。した
がって、ギャップがパターン精度の制限を受けることに
なる。例えば、比誘電率が7.1のセラミック基板上に
特性インピーダンスが50オームのコプレーナ線路を形
成した場合、グランド間距離350マイクロメータの内
訳は、信号線路幅Wが200マイクロメータ、ギャップ
Sが75マイクロメータとなる。通常、厚膜配線技術で
パターンを形成した場合、要求される最小線幅/間隔は
およそ100マイクロメータ程度であるから、上記75
マイクロメータのギャップを有するコプレーナ線路は形
成不能となるか、もしくは著しい製造歩留りの低下を招
く。さらに、この傾向は比誘電率が小さくなるほど顕著
になる。また、薄膜配線技術を用いたとしても、十分な
パターン精度が確保できるとは言い難く、歩留り低下や
コスト増の原因となる。
By the way, the relative permittivity of a commonly used high frequency circuit substrate is about 2 to 12, but when a coplanar line having a characteristic impedance of 50 ohms is formed on this substrate, the gap becomes smaller than the signal line width. . Therefore, the gap is limited in pattern accuracy. For example, when a coplanar line having a characteristic impedance of 50 ohms is formed on a ceramic substrate having a relative dielectric constant of 7.1, the ground-to-ground distance of 350 μm is as follows: the signal line width W is 200 μm and the gap S is 75 μm. It becomes a micrometer. Generally, when a pattern is formed by the thick film wiring technique, the minimum required line width / spacing is about 100 micrometers, so the above 75
Coplanar lines with micrometer gaps either become unformable or lead to a significant reduction in manufacturing yield. Furthermore, this tendency becomes more remarkable as the relative dielectric constant becomes smaller. Even if the thin film wiring technique is used, it is hard to say that sufficient pattern accuracy can be secured, which causes a decrease in yield and an increase in cost.

【0007】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、以上のような配線形成に伴う歩留
り低下を解決する、グランド間距離が小さく、かつギャ
ップを大きくとれるコプレーナ線路を有する高周波回路
基板を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a coplanar line having a small ground distance and a large gap, which solves the above-mentioned yield reduction due to wiring formation. It is an object of the present invention to provide a high-frequency circuit board having the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の高周波回路基板は、少なくとも第1の誘
電体層と、導体層と、第2の誘電体層とが下からこの順
に積層され、導体層により信号線路とグランドを有する
コプレーナ線路が形成されるとともに、第2の誘電体層
の一部が除去されてコプレーナ線路の一部を露出させる
開口部が形成され、開口部上に半導体素子が実装されコ
プレーナ線路と電気的に接続されたことを特徴とするも
のである。
In order to achieve the above object, the high frequency circuit board of the present invention has at least a first dielectric layer, a conductor layer, and a second dielectric layer from below. The conductive layers form a coplanar line having a signal line and a ground, and the second dielectric layer is partially removed to form an opening exposing a part of the coplanar line. It is characterized in that a semiconductor element is mounted thereon and is electrically connected to the coplanar line.

【0009】前記半導体素子をコプレーナ線路上にバン
プを介してフリップチップ実装し、第2の誘電体層の上
面の高さが半導体素子の上面の高さよりも低い位置にあ
るようにしてもよい。もしくは、平面寸法が開口部の平
面寸法より大きい半導体素子をフリップチップ実装し、
第2の誘電体層に設けた開口部を半導体素子により塞ぐ
ようにしてもよい。また、第2の誘電体層を有機樹脂材
料で形成するとよい。さらに、半導体素子を樹脂材料に
より封止するとよい。
The semiconductor element may be flip-chip mounted on the coplanar line via bumps so that the height of the upper surface of the second dielectric layer is lower than the height of the upper surface of the semiconductor element. Or, flip chip mounting a semiconductor element whose plane dimension is larger than that of the opening,
The opening provided in the second dielectric layer may be closed by a semiconductor element. Also, the second dielectric layer may be formed of an organic resin material. Further, the semiconductor element may be sealed with a resin material.

【0010】あるいは、半導体素子をコプレーナ線路上
にバンプを介してフリップチップ実装し、第2の誘電体
層の上面の高さと半導体素子の上面の高さを同一の高さ
にするようにしてもよい。その場合、半導体素子をコプ
レーナ線路上にフリップチップ実装するとともに半導体
素子の上面に基板を設置し、第2の誘電体層の開口部を
基板により塞ぐようにしてもよい。
Alternatively, the semiconductor element may be flip-chip mounted on the coplanar line via bumps so that the upper surface of the second dielectric layer and the upper surface of the semiconductor element have the same height. Good. In that case, the semiconductor element may be flip-chip mounted on the coplanar line, the substrate may be placed on the upper surface of the semiconductor element, and the opening of the second dielectric layer may be closed by the substrate.

【0011】[0011]

【0012】さらに、上記全ての高周波回路基板におい
て、コプレーナ線路を構成するグランドが有限の幅を有
するようにするとよい。
Further, in all of the above high frequency circuit boards, it is preferable that the ground forming the coplanar line has a finite width.

【0013】従来の高周波回路基板の構成では、導体層
上に半導体素子が実装され、コプレーナ線路上には誘電
体層が存在しなかったのに対し、本発明の高周波回路基
板の構成では、信号線路とグランドを有するコプレーナ
線路上に第2の誘電体層が存在することになる。この第
2の誘電体層の存在により、信号線路とグランド間にお
ける実効誘電率または電束密度を上げることができるた
め、信号線路−グランド間のギャップを拡大することが
できる。これにより、コプレーナ線路のグランド間距離
を信号波長の10分の1以上としても、充分に優れた伝
送特性が得られる。また、伝送特性上もしくは加工上の
観点から、第2の誘電体層の厚さをグランド間距離の1
0分の1以上とすることが望ましく、第1の誘電体層と
第2の誘電体層に同じ材料を用いることが望ましい。
In the conventional high-frequency circuit board structure, the semiconductor element is mounted on the conductor layer and the dielectric layer is not present on the coplanar line, whereas in the high-frequency circuit board structure of the present invention, the signal is The second dielectric layer will be present on the coplanar line having the line and ground. The presence of the second dielectric layer can increase the effective permittivity or the electric flux density between the signal line and the ground, so that the gap between the signal line and the ground can be expanded. As a result, even if the ground distance of the coplanar line is set to 1/10 or more of the signal wavelength, sufficiently excellent transmission characteristics can be obtained. Further, from the viewpoint of transmission characteristics or processing, the thickness of the second dielectric layer is set to 1
It is desirable to make it 1/0 or more, and it is desirable to use the same material for the first dielectric layer and the second dielectric layer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]本発明の第
1の実施の形態について図1を用いて説明する。図1
(a)に、本実施の形態のコプレーナ線路が形成された
高周波回路基板の平面図を示す。高周波回路基板1に
は、信号線路幅W、信号線路−グランド間ギャップSを
有するコプレーナ線路2が形成されている。コプレーナ
線路2上には、フリップチップ実装に必要なバンプ4が
形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1
A plan view of a high-frequency circuit board in which the coplanar line of the present embodiment is formed is shown in (a). On the high-frequency circuit board 1, a coplanar line 2 having a signal line width W and a signal line-ground gap S is formed. Bumps 4 necessary for flip chip mounting are formed on the coplanar line 2.

【0015】図1(b)に、半導体素子がフリップチッ
プ実装された高周波回路基板1の図1(a)におけるX
−X’線に沿う断面図を示す。第1の誘電体層5と、導
体層6と、第2の誘電体層7がこの順に積層されてい
る。前記導体層6にコプレーナ線路2が形成され、第2
の誘電体層7のうち、半導体素子8が実装される領域が
部分的に除去され、開口部3が形成されている。開口部
3ではコプレーナ線路2が部分的に露出しており、バン
プ4が形成されている。半導体素子8は、バンプ4を介
して導体層6に形成されたコプレーナ線路2に接続され
る。また、第2の誘電体層7の厚さHは、半導体素子8
の厚さTより小さい。
FIG. 1B shows a high-frequency circuit board 1 on which semiconductor elements are flip-chip mounted, which is indicated by X in FIG. 1A.
A sectional view taken along the line -X 'is shown. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second dielectric layer 7 are laminated in this order. The coplanar line 2 is formed on the conductor layer 6,
In the dielectric layer 7, the region where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and the opening 3 is formed. In the opening 3, the coplanar line 2 is partially exposed and the bump 4 is formed. The semiconductor element 8 is connected to the coplanar line 2 formed on the conductor layer 6 via the bump 4. Further, the thickness H of the second dielectric layer 7 is determined by the semiconductor element 8
Is smaller than the thickness T.

【0016】図1(c)に、半導体素子がフリップチッ
プ実装された高周波回路基板1の図1(a)におけるY
−Y’線に沿う断面図を示す。導体層6を用いて、コプ
レーナ線路2の信号線路18、グランド9が形成されて
いる。
FIG. 1C shows a high frequency circuit board 1 on which a semiconductor element is flip-chip mounted.
A sectional view taken along the line -Y 'is shown. The signal line 18 of the coplanar line 2 and the ground 9 are formed using the conductor layer 6.

【0017】図2に、本実施の形態において、グランド
間距離が350マイクロメータであるコプレーナ線路
(特性インピーダンス50オーム)を形成した場合の第2
の誘電体層7の厚さHとWおよびSとの関係を示す。図
11に示した従来例の構造は、第2の誘電体層7の厚さ
Hが0マイクロメータの場合に相当している。第2の誘
電体層7の厚さHが増大するにつれて、Wは減少する一
方でSは増加し、例えばHが80マイクロメータの場合
にはWが150マイクロメータ、Sが100マイクロメ
ータとなる。つまり、この場合の最小線幅/間隔は10
0マイクロメータとなり、従来の75マイクロメータか
ら大きくすることができ、要求されるパターン精度を緩
和することができる。
FIG. 2 shows a coplanar line having a ground distance of 350 micrometers in the present embodiment.
Second when (Characteristic impedance 50 ohm) is formed
The relationship between the thickness H of the dielectric layer 7 and W and S is shown. The structure of the conventional example shown in FIG. 11 corresponds to the case where the thickness H of the second dielectric layer 7 is 0 micrometer. As the thickness H of the second dielectric layer 7 increases, W decreases while S increases, for example, when H is 80 micrometers, W is 150 micrometers and S is 100 micrometers. . That is, the minimum line width / spacing in this case is 10
It becomes 0 micrometer, which can be increased from the conventional 75 micrometer, and the required pattern accuracy can be relaxed.

【0018】第2の誘電体層7を設けることによるギャ
ップSの拡大は、信号線路18とグランド9間における
実効誘電率または電束密度を上げることにより実現され
たものである。この効果を十分に得るためには、第2誘
電体層7の厚さHとして、第2の誘電体層7が無い場合
のギャップSと等しい程度、またはそれ以上あることが
望ましい。
The expansion of the gap S by providing the second dielectric layer 7 is realized by increasing the effective dielectric constant or the electric flux density between the signal line 18 and the ground 9. In order to sufficiently obtain this effect, it is desirable that the thickness H of the second dielectric layer 7 be equal to or larger than the gap S in the case where the second dielectric layer 7 is not provided.

【0019】図3に、本実施の形態における高周波回路
基板1に半導体素子8を実装する場合の工程図を示す。
まず、半導体素子8をボンディングツール11に吸着し
(図3(a))、開口部3に形成されたバンプ4に熱圧
着を行う(図3(b))。吸着を止め、ボンディングツ
ール11を離脱させることにより実装が完了する(図3
(c))。図3(b)において、第2の誘電体層7の厚
さHは、半導体素子8の厚さTより小さいので、ボンデ
ィングツール11と第2の誘電体層7の間には間隔Gが
確保される。したがって、ボンディングツール11の吸
着面よりも小さいサイズの半導体素子8を自由に取り扱
うことができる。すなわち、半導体素子8のサイズにあ
わせて、ボンディングツール11を交換する必要がな
い。本実施の形態では半導体素子8の厚さTと第2の誘
電体層7の厚さHとの関係は、より厳密にはバンプ4の
高さ等を考慮にいれ、熱圧着時に間隔Gが確保される範
囲に限定されるものである。
FIG. 3 shows a process diagram for mounting the semiconductor element 8 on the high-frequency circuit board 1 according to the present embodiment.
First, attach the semiconductor element 8 to the bonding tool 11.
(FIG. 3A), thermocompression bonding is performed on the bumps 4 formed in the openings 3 (FIG. 3B). Mounting is completed by stopping the suction and removing the bonding tool 11 (see FIG. 3).
(C)). In FIG. 3B, since the thickness H of the second dielectric layer 7 is smaller than the thickness T of the semiconductor element 8, a gap G is secured between the bonding tool 11 and the second dielectric layer 7. To be done. Therefore, the semiconductor element 8 having a size smaller than the suction surface of the bonding tool 11 can be freely handled. That is, it is not necessary to replace the bonding tool 11 according to the size of the semiconductor element 8. In the present embodiment, the relationship between the thickness T of the semiconductor element 8 and the thickness H of the second dielectric layer 7 is more strictly taken into consideration in consideration of the height of the bump 4 and the like. It is limited to the secured range.

【0020】[第2の実施の形態]本発明の第2の実施
の形態について図4を用いて説明する。図4(a)に、
本実施の形態のコプレーナ線路が形成された高周波回路
基板の平面図を示す。高周波回路基板1には、信号線路
幅W、信号線路−グランド間ギャップSを有するコプレ
ーナ線路2が形成されている。コプレーナ線路2上に
は、フリップチップ実装に必要なバンプ4が形成されて
いる。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4 (a),
The top view of the high frequency circuit board in which the coplanar line | wire of this Embodiment was formed is shown. On the high-frequency circuit board 1, a coplanar line 2 having a signal line width W and a signal line-ground gap S is formed. Bumps 4 necessary for flip chip mounting are formed on the coplanar line 2.

【0021】図4(b)には半導体素子がフリップチッ
プ実装された高周波回路基板1の断面図を示す。第1の
誘電体層5と、導体層6と、第2の誘電体層7がこの順
に積層されている。前記導体層6にコプレーナ線路2が
形成されている。第2の誘電体層7には導体が埋め込ま
れたスルーホール12が形成され、スルーホール12上
にバンプ4が形成されている。半導体素子8は、バンプ
4とスルーホール12を介して導体層6に形成されたコ
プレーナ線路2に接続される。この場合、スルーホール
12は電極パッドの役割も有している。
FIG. 4B shows a cross-sectional view of the high-frequency circuit board 1 on which semiconductor elements are flip-chip mounted. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second dielectric layer 7 are laminated in this order. The coplanar line 2 is formed on the conductor layer 6. A through hole 12 in which a conductor is embedded is formed in the second dielectric layer 7, and a bump 4 is formed on the through hole 12. The semiconductor element 8 is connected to the coplanar line 2 formed on the conductor layer 6 via the bump 4 and the through hole 12. In this case, the through hole 12 also serves as an electrode pad.

【0022】本実施の形態においても、第1の実施の形
態と同様に、最小線幅/間隔を大きくとることができ、
要求されるパターン精度を緩和することができる。さら
に、第1の実施の形態と異なり、第2の誘電体層7の開
口部がないため、半導体素子8の厚さTと第2の誘電体
層の厚さHとの関係に制限なく、ボンディングツールの
吸着面よりも小さいサイズの半導体素子を自由に取り扱
うことができる。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the minimum line width / interval can be increased,
The required pattern accuracy can be relaxed. Further, unlike the first embodiment, since there is no opening in the second dielectric layer 7, there is no limitation on the relationship between the thickness T of the semiconductor element 8 and the thickness H of the second dielectric layer. A semiconductor element having a size smaller than the suction surface of the bonding tool can be freely handled.

【0023】[第3の実施の形態]本発明の第3の実施
の形態について図5を用いて説明する。図5(a)に、
本実施の形態のコプレーナ線路が形成された高周波回路
基板の平面図を示す。高周波回路基板1には、信号線路
幅W、信号線路−グランド間ギャップSを有するコプレ
ーナ線路2が形成されている。本実施の形態の場合、コ
プレーナ線路2のグランド幅WGは有限の値を持つ。コ
プレーナ線路2上には、フリップチップ実装に必要なバ
ンプ4が形成されている。
[Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5 (a),
The top view of the high frequency circuit board in which the coplanar line | wire of this Embodiment was formed is shown. On the high-frequency circuit board 1, a coplanar line 2 having a signal line width W and a signal line-ground gap S is formed. In the case of the present embodiment, the ground width WG of the coplanar line 2 has a finite value. Bumps 4 necessary for flip chip mounting are formed on the coplanar line 2.

【0024】図5(b)に、半導体素子がフリップチッ
プ実装された高周波回路基板1の図5(a)におけるX
−X’線に沿う断面図を示す。第1の誘電体層5と、導
体層6と、第2の誘電体層7がこの順に積層されてい
る。前記導体層6にコプレーナ線路2が形成され、第2
の誘電体層7のうち、半導体素子8が実装される領域が
部分的に除去され、開口部3が形成されている。開口部
3では、コプレーナ線路2が部分的に露出しており、バ
ンプ4が形成されている。半導体素子8は、バンプ4を
介して導体層6に形成されたコプレーナ線路2に接続さ
れる。また、第2の誘電体層7の厚さHは、半導体素子
8の厚さTより小さい。
FIG. 5B shows the high frequency circuit board 1 on which the semiconductor element is flip-chip mounted, which is indicated by X in FIG. 5A.
A sectional view taken along the line -X 'is shown. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second dielectric layer 7 are laminated in this order. The coplanar line 2 is formed on the conductor layer 6,
In the dielectric layer 7, the region where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and the opening 3 is formed. In the opening 3, the coplanar line 2 is partially exposed and the bump 4 is formed. The semiconductor element 8 is connected to the coplanar line 2 formed on the conductor layer 6 via the bump 4. The thickness H of the second dielectric layer 7 is smaller than the thickness T of the semiconductor element 8.

【0025】図5(c)に、半導体素子がフリップチッ
プ実装された高周波回路基板1の図5(a)におけるY
−Y’線に沿う断面図を示す。導体層6を用いて、コプ
レーナ線路2の信号線路18、グランド9が形成されて
いる。ここで、2つのグランド9、9において、グラン
ド外縁間の距離(W+2S+2WG)は、少なくともW
+4S以上であることが望ましく、また、コプレーナ線
路2を通過する信号の波長の半分より小さいことが望ま
しい。
FIG. 5 (c) shows Y in FIG. 5 (a) of the high frequency circuit board 1 on which the semiconductor element is flip-chip mounted.
A sectional view taken along the line -Y 'is shown. The signal line 18 of the coplanar line 2 and the ground 9 are formed using the conductor layer 6. Here, in the two glands 9 and 9, the distance (W + 2S + 2WG) between the outer edges of the glands is at least W.
It is preferably + 4S or more, and is preferably smaller than half the wavelength of the signal passing through the coplanar line 2.

【0026】本実施の形態においても、第1の実施の形
態と同様に、最小線幅/間隔を大きくとることができ、
要求されるパターン精度を緩和することができる。一
方、第1の実施の形態と異なり、コプレーナ線路2のグ
ランド幅WGを有限の値にとっている。これは以下の理
由による。本発明によって導入された第2の誘電体層7
がグランド9上に形成された構造においては、例えば文
献(羽石 操、最新平面アンテナ、株式会社総合技術セ
ンター発行、63頁)に記載されているように、第2の
誘電体層7の厚さHが下の(1)式の厚さを越えると、
表面波が現れる。 H > c/{4f・√(εr−1)}……(1)
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the minimum line width / interval can be increased,
The required pattern accuracy can be relaxed. On the other hand, unlike the first embodiment, the ground width WG of the coplanar line 2 has a finite value. This is for the following reason. Second dielectric layer 7 introduced according to the invention
In the structure in which the second dielectric layer 7 is formed on the ground 9, the thickness of the second dielectric layer 7 is set as described in, for example, Misao Haneishi, latest planar antenna, published by Sogo Gijutsu Center, page 63. When H exceeds the thickness of equation (1) below,
Surface waves appear. H> c / {4f · √ (εr-1)} (1)

【0027】ここで、cは光速、fは動作周波数、εは
第2の誘電体層を構成する材料の比誘電率を表す。表面
波は、コプレーナ線路における信号伝送に対しての漏洩
の要因であり、伝送損失の増大につながる。有限の幅を
持つグランドを有するコプレーナ線路では、グランドが
ない領域では表面波モードが存在しないため、信号伝送
の漏洩を抑制することができる。したがって、低損失な
コプレーナ線路を形成する場合においては、第1の実施
の形態では第2の誘電体層7の厚さHは表面波が発生し
ない程度に薄くしておく必要があるのに対し、本実施の
形態においては第2の誘電体層7の厚さHは限定されな
いという特長がある。有限幅のグランドを有するコプレ
ーナ線路は、第2の実施の形態に示した例においても適
用可能であり、同様の効果が得られる。
Here, c is the speed of light, f is the operating frequency, and ε is the relative permittivity of the material forming the second dielectric layer. The surface wave is a factor of leakage for signal transmission in the coplanar line and leads to an increase in transmission loss. In a coplanar line having a ground with a finite width, the surface wave mode does not exist in the region without the ground, so that leakage of signal transmission can be suppressed. Therefore, in the case of forming a low-loss coplanar line, in the first embodiment, the thickness H of the second dielectric layer 7 needs to be thin so that surface waves are not generated. The thickness H of the second dielectric layer 7 is not limited in the present embodiment. The coplanar line having the ground with a finite width can be applied to the example shown in the second embodiment, and the same effect can be obtained.

【0028】[第4の実施の形態]本発明の第4の実施
の形態について図6を用いて説明する。図6に、半導体
素子がフリップチップ実装された高周波回路基板の断面
図を示す。第1の誘電体層5と、導体層6と、第2の誘
電体層7、第3の誘電体層13がこの順に積層されてい
る。前記導体層6にコプレーナ線路が形成され、第2の
誘電体層7のうち、半導体素子8が実装される領域が部
分的に除去され、開口部3が形成されている。開口部3
ではコプレーナ線路が部分的に露出しており、バンプ4
が形成されている。また、第3の誘電体層14は、開口
部3よりさらに広く開口され、キャビティ17が形成さ
れている。半導体素子8は、バンプ4を介して導体層6
に形成されたコプレーナ線路に接続される。第2の誘電
体層7の厚さHは、半導体素子8の厚さTより小さい。
さらに、前記キャビティ17を蓋14で覆うことにより
封止することが可能となる。
[Fourth Embodiment] A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a cross-sectional view of a high-frequency circuit board on which semiconductor elements are flip-chip mounted. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, the second dielectric layer 7, and the third dielectric layer 13 are laminated in this order. A coplanar line is formed in the conductor layer 6, a region of the second dielectric layer 7 where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and an opening 3 is formed. Opening 3
Then the coplanar line is partially exposed and bump 4
Are formed. Further, the third dielectric layer 14 is opened wider than the opening 3, and the cavity 17 is formed. The semiconductor element 8 has the conductor layer 6 via the bumps 4.
It is connected to the coplanar line formed in. The thickness H of the second dielectric layer 7 is smaller than the thickness T of the semiconductor element 8.
Further, the cavity 17 can be sealed by covering it with the lid 14.

【0029】本実施の形態においては、第1の実施例と
同様な効果が得られ、かつ、封止が行えるという特長が
ある。ボンディングツールの吸着面のサイズは、前記キ
ャビティ17よりも小さくなくてはならないが、半導体
素子8よりは大きくすることができる。したがって、キ
ャビティサイズを大きくとれば、半導体素子8のサイズ
にあわせて、ボンディングツールを交換する必要がな
い。
The present embodiment is characterized in that the same effects as in the first embodiment can be obtained and that sealing can be performed. The size of the suction surface of the bonding tool must be smaller than that of the cavity 17, but can be larger than that of the semiconductor element 8. Therefore, if the cavity size is large, it is not necessary to replace the bonding tool according to the size of the semiconductor element 8.

【0030】[第5の実施の形態]本発明の第5の実施
の形態について図7を用いて説明する。図7に、半導体
素子がフリップチップ実装された高周波回路基板の断面
図を示す。第1の誘電体層5と、導体層6と、第2の誘
電体層7がこの順に積層されている。前記導体層6にコ
プレーナ線路が形成され、第2の誘電体層7のうち、半
導体素子8が実装される領域が部分的に除去され、開口
部3が形成されている。開口部3ではコプレーナ線路が
部分的に露出しており、バンプ4が形成されている。半
導体素子8は、バンプ4を介して導体層6に形成された
コプレーナ線路に接続される。本実施の形態の場合、第
2の誘電体層7の厚さと導体層6の厚さとの和Hを、半
導体素子8の厚さ、バンプ高さおよびパッド厚さの和で
あるHBと等しくとることにより、第2の誘電体層7と
実装後の半導体素子8の高さが等しくなっている。
[Fifth Embodiment] A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a cross-sectional view of a high-frequency circuit board on which semiconductor elements are flip-chip mounted. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second dielectric layer 7 are laminated in this order. A coplanar line is formed in the conductor layer 6, a region of the second dielectric layer 7 where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and an opening 3 is formed. In the opening 3, the coplanar line is partially exposed, and the bump 4 is formed. The semiconductor element 8 is connected to the coplanar line formed on the conductor layer 6 via the bump 4. In the case of the present embodiment, the sum H of the thickness of the second dielectric layer 7 and the thickness of the conductor layer 6 is set equal to HB which is the sum of the thickness of the semiconductor element 8, the bump height and the pad thickness. As a result, the heights of the second dielectric layer 7 and the mounted semiconductor element 8 are equal.

【0031】本実施の形態においては、フリップチップ
実装で用いられるボンディングツールが、熱圧着時に第
2の誘電体層7に接触してその位置で止まるため、バン
プ高さの制御が容易となる。また、第2の誘電体層7を
形成する材料は限定されないが、例えば有機樹脂のよう
に比較的柔軟な材料であれば、ボンディングツールを保
護する点からは望ましい。
In the present embodiment, the bonding tool used for flip chip mounting comes into contact with the second dielectric layer 7 during thermocompression bonding and stops at that position, so that the bump height can be easily controlled. The material forming the second dielectric layer 7 is not limited, but a relatively flexible material such as an organic resin is desirable from the viewpoint of protecting the bonding tool.

【0032】[第6の実施の形態]本発明の第6の実施
の形態について図8を用いて説明する。図8に、半導体
基板がフリップチップ実装された高周波回路基板の断面
図を示す。第1の誘電体層5と、導体層6と、第2の誘
電体層7がこの順に積層されている。前記導体層6にコ
プレーナ線路が形成され、第2の誘電体層7のうち、半
導体素子8が実装される領域が部分的に除去され、開口
部3が形成されている。開口部3ではコプレーナ線路が
部分的に露出しており、バンプ4が形成されている。本
実施の形態において、半導体素子8は、その裏面(図に
おける上面、フリップチップ実装では回路が形成された
表面側を下側(基板側)に向けて実装するため、上面側
が裏面となる)に裏面基板15が接着されている。ま
た、半導体素子8はバンプ4を介して導体層6に形成さ
れたコプレーナ線路に接続される。第2の誘電体層7の
厚さと導体層6の厚さとの和Hを、半導体素子8の厚
さ、バンプ高さおよびパッド厚さの和であるHBと等し
くとることにより、第2の誘電体層7と実装後の半導体
素子8の高さを等しくする。
[Sixth Embodiment] A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a cross-sectional view of a high-frequency circuit board on which a semiconductor substrate is flip-chip mounted. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second dielectric layer 7 are laminated in this order. A coplanar line is formed in the conductor layer 6, a region of the second dielectric layer 7 where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and an opening 3 is formed. In the opening 3, the coplanar line is partially exposed, and the bump 4 is formed. In the present embodiment, the semiconductor element 8 is mounted on the back surface (the top surface in the figure, in flip-chip mounting, the front surface side on which the circuit is formed faces downward (board side), so the top surface becomes the back surface). The back substrate 15 is adhered. The semiconductor element 8 is connected to the coplanar line formed on the conductor layer 6 via the bump 4. By making the sum H of the thickness of the second dielectric layer 7 and the conductor layer 6 equal to HB, which is the sum of the thickness of the semiconductor element 8, the bump height and the pad thickness, the second dielectric The heights of the body layer 7 and the mounted semiconductor element 8 are made equal.

【0033】本実施の形態の場合、フリップチップ実装
の熱圧着工程時には、裏面基板15が第2の誘電体層7
に接触してその位置で止まるため、バンプ高さの高い制
御性が確保される。また、裏面基板15上を樹脂等で封
止することも可能であり、この際には開口部3に樹脂が
進入しないので、高周波特性を損なうこともない。裏面
基板15の材料は限定されないが、例えば金属のように
熱伝導率の高い材料を用いれば、放熱作用も期待でき
る。
In the case of the present embodiment, the back substrate 15 is used as the second dielectric layer 7 during the thermocompression bonding process of flip chip mounting.
Since it contacts with and stops at that position, high controllability of the bump height is secured. It is also possible to seal the back substrate 15 with a resin or the like, and at this time, since the resin does not enter the opening 3, the high frequency characteristics are not impaired. The material of the back substrate 15 is not limited, but if a material having a high thermal conductivity such as metal is used, a heat dissipation effect can be expected.

【0034】[第7の実施の形態]本発明の第7の実施
の形態について図9を用いて説明する。図9に、半導体
素子がフリップチップ実装された高周波回路基板の断面
図を示す。第1の誘電体層5と、導体層6と、第2の誘
電体層7がこの順に積層されている。前記導体層6にコ
プレーナ線路が形成され、第2の誘電体層7のうち、半
導体素子8が実装される領域が部分的に除去され、開口
部3が形成されている。開口部3ではコプレーナ線路が
部分的に露出しており、バンプ4が形成されている。本
実施の形態の場合、半導体素子8は、開口部3のサイズ
より大きくなっており、バンプ4を介して導体層6に形
成されたコプレーナ線路に接続される。第2の誘電体層
7の厚さと導体層6の厚さとの和Hは、実装後のバンプ
高さとパッド厚さの和になるように設定する。
[Seventh Embodiment] A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a cross-sectional view of a high-frequency circuit board on which semiconductor elements are flip-chip mounted. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second dielectric layer 7 are laminated in this order. A coplanar line is formed in the conductor layer 6, a region of the second dielectric layer 7 where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and an opening 3 is formed. In the opening 3, the coplanar line is partially exposed, and the bump 4 is formed. In the case of the present embodiment, the semiconductor element 8 is larger than the size of the opening 3 and is connected to the coplanar line formed in the conductor layer 6 via the bump 4. The sum H of the thickness of the second dielectric layer 7 and the thickness of the conductor layer 6 is set to be the sum of the bump height after mounting and the pad thickness.

【0035】本実施の形態の場合、半導体素子8が、フ
リップチップ実装時の圧着の際に第2の誘電体層7の上
面に接触してその位置で止まるため、バンプ高さの高い
制御性が確保される。また、第2の誘電体層7を形成す
る材料は限定されないが、例えば有機樹脂のように比較
的柔軟な材料であれば、半導体素子8を破損しないとい
う点で望ましい。
In the case of the present embodiment, since the semiconductor element 8 comes into contact with the upper surface of the second dielectric layer 7 and stops at that position during pressure bonding during flip-chip mounting, the controllability of the bump height is high. Is secured. The material forming the second dielectric layer 7 is not limited, but a relatively flexible material such as an organic resin is preferable in that the semiconductor element 8 is not damaged.

【0036】[第8の実施の形態]本発明の第8の実施
の形態について図10を用いて説明する。図10に、半
導体基板がフリップチップ実装された高周波回路基板の
断面図を示す。第1の誘電体層5と、導体層6と、第2
の誘電体層7がこの順に積層されている。前記導体層6
にコプレーナ線路が形成され、第2の誘電体層7のう
ち、半導体素子8が実装される領域が部分的に除去さ
れ、開口部3が形成されている。開口部3ではコプレー
ナ線路が部分的に露出しており、バンプ4が形成されて
いる。半導体素子8は、開口部3のサイズより大きくな
っており、バンプ4を介して導体層6に形成されたコプ
レーナ線路に接続される。第2の誘電体層の厚さと導体
層6の厚さとの和Hは、実装後のバンプ高さとパッド厚
さの和になるように設定する。
[Eighth Embodiment] An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a cross-sectional view of a high frequency circuit board on which a semiconductor substrate is flip-chip mounted. The first dielectric layer 5, the conductor layer 6, and the second
The dielectric layer 7 is laminated in this order. The conductor layer 6
A coplanar line is formed in the second dielectric layer 7, a region of the second dielectric layer 7 where the semiconductor element 8 is mounted is partially removed, and an opening 3 is formed. In the opening 3, the coplanar line is partially exposed, and the bump 4 is formed. The semiconductor element 8 is larger than the size of the opening 3 and is connected to the coplanar line formed on the conductor layer 6 via the bump 4. The sum H of the thickness of the second dielectric layer and the thickness of the conductor layer 6 is set to be the sum of the bump height after mounting and the pad thickness.

【0037】本実施の形態の場合、第7の実施の形態と
同様、半導体素子8が、フリップチップ実装時の圧着の
際に第2の誘電体層7に接触してその位置で止まるた
め、バンプ高さの高い制御性が確保される。さらに、本
実施の形態では、半導体素子8を封止樹脂16で覆って
いる。封止樹脂16は開口部3に進入しないので、高周
波回路の性能を損なうこともない。
In the case of the present embodiment, as in the case of the seventh embodiment, the semiconductor element 8 comes into contact with the second dielectric layer 7 at the time of pressure bonding during flip-chip mounting and stops at that position. High controllability of bump height is ensured. Further, in the present embodiment, the semiconductor element 8 is covered with the sealing resin 16. Since the sealing resin 16 does not enter the opening 3, the performance of the high frequency circuit is not impaired.

【0038】[第9の実施の形態]本発明の第9の実施
の形態について図12を用いて説明する。図12に、高
周波回路基板上に形成されたコプレーナ線路の断面を示
す。第1の実施の形態における図1(c)と同様に、第
1の誘電体層5上にコプレーナ線路の信号線路18、グ
ランド9が形成され、さらに第2の誘電体層7が積層さ
れている。ただし、本実施の形態においては、裏面グラ
ンド20が形成されている。グランド9と裏面グランド
20から形成される平行平板構造による伝播損失の増加
を防ぐ目的で、両グランド9,20を接続するビアホー
ル19がコプレーナ線路に沿って形成されている。した
がって、両グランド9,20とビアホール19で囲まれ
た導波管構造により信号伝播が生じる可能性があるが、
ビアホール19の間隔を小さくとり導波管の遮断周波数
を信号周波数より高くすることで、この問題は回避でき
る。第2の誘電体層7の厚さは、グランド間距離の10
分の1以上にする。一方、第2の誘電体層7の厚さは、
上述の式(1)で記述された表面波が現れない範囲にと
どめることが望ましい。
[Ninth Embodiment] A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a cross section of a coplanar line formed on a high frequency circuit board. Similar to FIG. 1C in the first embodiment, the signal line 18 of the coplanar line and the ground 9 are formed on the first dielectric layer 5, and the second dielectric layer 7 is further laminated. There is. However, in the present embodiment, the back surface ground 20 is formed. A via hole 19 connecting the grounds 9 and 20 is formed along the coplanar line for the purpose of preventing an increase in propagation loss due to the parallel plate structure formed of the ground 9 and the backside ground 20. Therefore, signal propagation may occur due to the waveguide structure surrounded by both grounds 9 and 20 and the via hole 19.
This problem can be avoided by reducing the distance between the via holes 19 and setting the cutoff frequency of the waveguide higher than the signal frequency. The thickness of the second dielectric layer 7 is 10 times the distance between grounds.
Make at least one-third. On the other hand, the thickness of the second dielectric layer 7 is
It is desirable to limit it to a range in which the surface wave described by the above equation (1) does not appear.

【0039】次に、従来例と実施例(第1の実施の形態
に記載した構造で、グランド間距離を350マイクロメ
ータ、第2の誘電体層の厚さを80マイクロメータとし
たもの)における群速度(dω/dβ、ωは角速度、βは
位相定数)の周波数依存性を図13に示す。この図か
ら、実施例においては、群速度の周波数依存性(周波数
分散)が小さいことが分かる。また、グランド間距離に
対する第2の誘電体層厚の比と、DC近傍を基準にとっ
た場合の100GHzにおける群速度の変化量との関係
を図14に示す。グランド間距離に対する第2の誘電体
層厚の比を0.1以上とすれば(第2の誘電体層の厚さ
をグランド間距離の10分の1以上とすれば)、誘電体
層の厚さがゼロである従来例と比べ、群速度の変化を3
分の1以下に低減することができる。また、第2の誘電
体層が第1の誘電体層の比誘電率と大きな差がなけれ
ば、群速度の変化量はそれほど大きく変わらない。な
お、第2の誘電体層の誘電率が、第1の誘電体層の誘電
率と比べて±50%以内であれば、周波数分散を抑える
効果が顕著に得られる。また、多層基板を作製する際に
は、第1の誘電体層と第2の誘電体層に同じ材料を用い
た方が熱膨張係数の問題がなく、特に、セラミック基板
の場合は同時焼成も可能となり、低コストになるなど有
利な点が多い。
Next, in the conventional example and the example (in the structure described in the first embodiment, the distance between grounds is 350 micrometers, and the thickness of the second dielectric layer is 80 micrometers). FIG. 13 shows the frequency dependence of the group velocity (dω / dβ, ω is the angular velocity, and β is the phase constant). From this figure, it can be seen that the frequency dependence (frequency dispersion) of the group velocity is small in the example. FIG. 14 shows the relationship between the ratio of the thickness of the second dielectric layer to the distance between the grounds and the amount of change in group velocity at 100 GHz when DC is used as a reference. If the ratio of the thickness of the second dielectric layer to the distance between the grounds is 0.1 or more (if the thickness of the second dielectric layer is 1/10 or more of the distance between the grounds), the dielectric layer Compared with the conventional example where the thickness is zero, the change in group velocity is 3
It can be reduced to less than a factor of one. If the second dielectric layer does not have a large difference from the relative dielectric constant of the first dielectric layer, the amount of change in group velocity does not change that much. Note that if the dielectric constant of the second dielectric layer is within ± 50% of the dielectric constant of the first dielectric layer, the effect of suppressing frequency dispersion is remarkably obtained. Further, when manufacturing a multi-layer substrate, it is better to use the same material for the first dielectric layer and the second dielectric layer so that there is no problem of the coefficient of thermal expansion. Particularly, in the case of a ceramic substrate, co-firing is possible. It is possible and has many advantages such as low cost.

【0040】以上説明したように、本発明の全ての実施
の形態においては、コプレーナ線路を覆う第2の誘電体
層7を設けたことによって信号線路18とグランド9間
における実効誘電率または電束密度が上がり、従来に比
べて伝送特性を向上させることができる。よって、「従
来の技術」の項で例示したHaydl等による文献によれ
ば、TEMモードに近似可能な伝播を実現するにはグラ
ンド距離を信号波長の10分の1以下とする必要があっ
たが、本発明の構成によれば、グランド距離を信号波長
の10分の1以上とし、従来に比べてパターン精度(解
像度)が比較的緩いコプレーナ線路を形成しても、優れ
た伝送特性を得ることができる。
As described above, in all the embodiments of the present invention, the effective dielectric constant or electric flux between the signal line 18 and the ground 9 is provided by providing the second dielectric layer 7 covering the coplanar line. The density is increased and the transmission characteristics can be improved as compared with the conventional one. Therefore, according to the literature by Haydl et al. Exemplified in the "Prior Art" section, it was necessary to set the ground distance to 1/10 or less of the signal wavelength in order to realize the propagation that can be approximated to the TEM mode. According to the configuration of the present invention, the ground distance is set to 1/10 or more of the signal wavelength, and excellent transmission characteristics can be obtained even if a coplanar line having a pattern accuracy (resolution) that is relatively gentle as compared with the prior art is formed. You can

【0041】なお、図12ではビアホール19を設けて
いるが、これは本発明の構成要件としない。例えば、伝
播損失の増加を許容した場合や、裏面グランドを設け
ず、かつ第1の誘電体層を表面波が生じないほど薄くし
た場合などは、このビアホールを設けなくてもよい。ま
た、本実施の形態においても、第1の実施の形態などと
同様に、最小線幅/間隔を大きくとることができ、要求
されるパターン精度を緩和することができる効果を合わ
せ持つ。
Although the via hole 19 is provided in FIG. 12, this is not a constituent of the present invention. For example, the via hole may not be provided when an increase in propagation loss is allowed, or when the back surface ground is not provided and the first dielectric layer is thin enough not to generate a surface wave. Further, also in the present embodiment, as in the first embodiment and the like, the minimum line width / interval can be increased, and the required pattern accuracy can be relaxed.

【0042】伝送線路における小さい周波数分散特性
は、特に広帯域デジタル信号伝送応用では不可欠であ
る。また、他の用途においても、伝送特性の周波数分散
も小さいため、広帯域にわたって設計容易な高周波回路
基板が提供できる。
A small frequency dispersion characteristic in the transmission line is indispensable especially in wideband digital signal transmission applications. Further, also in other applications, since the frequency dispersion of the transmission characteristics is small, it is possible to provide a high-frequency circuit board which can be easily designed over a wide band.

【0043】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態の説明では、基板材料については特
に限定されないが、本発明はアルミナ、ガラスセラミッ
ク、窒化アルミなどを用いた多層基板や、多層有機基
板、あるいは各種基板にポリミド樹脂やBCB(Benzo-
Cyclo-Buthene)等を積層した多層基板などに広範囲に
適用できる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the description of the above embodiment, the substrate material is not particularly limited, but the present invention is a multilayer substrate using alumina, glass ceramics, aluminum nitride, etc., a multilayer organic substrate, or a polyimide resin or BCB (Benzo) for various substrates. -
Cyclo-Buthene) can be applied to a wide range of multilayer substrates such as laminated.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、グランド間距離が小さいコプレーナ線路を容易
に形成することができる。また、従来と同じグランド間
距離のコプレーナ線路を形成した場合でも、最小線幅/
間隔に比べ、余裕をもって大きくとることが可能とな
り、コストの低減、製造歩留りの向上が達成できる。さ
らに、接続線路としてコプレーナ線路を用いる場合の利
点であったフリップチップ実装でも、ボンディングツー
ルの吸着面より小さいサイズの半導体素子を、その寸法
の大きさに関わらず適用することができるようになる。
As described above in detail, according to the present invention, a coplanar line having a small ground-to-ground distance can be easily formed. Even if a coplanar line with the same ground distance as the conventional one is formed, the minimum line width /
It is possible to make the distance larger than the distance with a margin, and it is possible to reduce the cost and improve the manufacturing yield. Further, even in flip-chip mounting, which was an advantage of using a coplanar line as a connection line, it becomes possible to apply a semiconductor element having a size smaller than the suction surface of the bonding tool regardless of its size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態である高周波回路
基板を示す図であって、(a)平面図、(b)(a)の
X−X’線に沿う断面図、(c)(a)のY−Y’線に
沿う断面図、である。
1A and 1B are diagrams showing a high-frequency circuit board according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a sectional view taken along line XX ′ in FIG. ) (A) is a sectional view taken along the line YY '.

【図2】 本発明による第2の誘電体層の厚さに対する
信号線路幅とギャップの変化を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating changes in the signal line width and the gap with respect to the thickness of the second dielectric layer according to the present invention.

【図3】 同、実施の形態の高周波回路基板のフリップ
チップ実装工程を説明するための工程図である。
FIG. 3 is a process diagram for explaining a flip-chip mounting process of the high-frequency circuit board according to the same embodiment.

【図4】 本発明の第2の実施の形態である高周波回路
基板を示す図であって、(a)平面図、(b)(a)の
X−X’線に沿う断面図、である。
4A and 4B are diagrams showing a high-frequency circuit board according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. .

【図5】 本発明の第3の実施の形態である高周波回路
基板を示す図であって、(a)平面図、(b)(a)の
X−X’線に沿う断面図、(c)(a)のY−Y’線に
沿う断面図、である。
5A and 5B are diagrams showing a high-frequency circuit board according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a sectional view taken along line XX ′ of FIG. ) (A) is a sectional view taken along the line YY '.

【図6】 本発明の第4の実施の形態である高周波回路
基板を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a high-frequency circuit board according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第5の実施の形態である高周波回路
基板を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a high-frequency circuit board according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第6の実施の形態である高周波回路
基板を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a high-frequency circuit board according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第7の実施の形態である高周波回路
基板を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a high-frequency circuit board according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第8の実施の形態である高周波回
路基板を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a high frequency circuit board according to an eighth embodiment of the present invention.

【図11】 従来のコプレーナ線路が形成された高周波
回路基板を示す図であって、(a)平面図、(b)
(a)のX−X’線に沿う断面図、である。
11A and 11B are diagrams showing a high-frequency circuit board on which a conventional coplanar line is formed, in which FIG. 11A is a plan view and FIG.
It is sectional drawing which follows the XX 'line of (a).

【図12】 本発明の第9の実施の形態である高周波回
路基板を示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing a high-frequency circuit board according to a ninth embodiment of the present invention.

【図13】 従来例と実施例とで群速度の周波数依存性
を比較したグラフである。
FIG. 13 is a graph comparing the frequency dependence of the group velocity between the conventional example and the example.

【図14】 グランド間距離に対する第2の誘電体層厚
の比と、DC近傍を基準にとった場合の100GHzに
おける群速度の変化量との関係を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the ratio of the thickness of the second dielectric layer to the distance between the grounds and the amount of change in group velocity at 100 GHz when DC is used as a reference.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高周波回路基板 2 コプレーナ線路 3 開口部 4 バンプ 5 第1の誘電体層 6 導体層 7 第2の誘電体層 8 半導体素子 9 グランド 11 ボンディングツール 12 スルーホール 13 第3の誘電体層 14 蓋 15 裏面基板 16 封止樹脂 17 キャビティ 18 信号線路 19 ビアホール 20 裏面グランド 1 high frequency circuit board 2 coplanar tracks 3 openings 4 bumps 5 First dielectric layer 6 conductor layers 7 Second dielectric layer 8 Semiconductor elements 9 grand 11 Bonding tool 12 through holes 13 Third dielectric layer 14 Lid 15 Back substrate 16 Sealing resin 17 cavities 18 signal lines 19 beer hall 20 Back side ground

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−147352(JP,A) 特開2000−22409(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 H01P 5/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (56) References JP-A-7-147352 (JP, A) JP-A-2000-22409 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 23/12 H01P 5/08

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも第1の誘電体層と、導体層と、
第2の誘電体層とが下からこの順に積層され、前記導体
層により信号線路とグランドを有するコプレーナ線路が
形成されるとともに、前記第2の誘電体層の一部が除去
されて前記コプレーナ線路の一部を露出させる開口部が
形成され、該開口部上に半導体素子が実装され前記コプ
レーナ線路と電気的に接続されたことを特徴とする高周
波回路基板。
1. At least a first dielectric layer, a conductor layer,
A second dielectric layer is laminated in this order from the bottom, a coplanar line having a signal line and a ground is formed by the conductor layer, and a part of the second dielectric layer is removed to form the coplanar line. A high-frequency circuit board, characterized in that an opening is formed to expose a part of the substrate, a semiconductor element is mounted on the opening and is electrically connected to the coplanar line.
【請求項2】前記半導体素子が前記コプレーナ線路上に
バンプを介してフリップチップ実装されており、前記第
2の誘電体層の上面の高さが前記半導体素子の上面の高
さよりも低い位置にあることを特徴とする請求項1に記
載の高周波回路基板。
2. The semiconductor element is flip-chip mounted on the coplanar line via a bump, and the height of the upper surface of the second dielectric layer is lower than the height of the upper surface of the semiconductor element. The high frequency circuit board according to claim 1, wherein the high frequency circuit board is provided.
【請求項3】その平面寸法が前記開口部の平面寸法より
大きい半導体素子が前記コプレーナ線路上にバンプを介
してフリップチップ実装されており、前記第2の誘電体
層に設けられた開口部が前記半導体素子により塞がれて
いることを特徴とする請求項1に記載の高周波回路基
板。
3. A semiconductor element having a planar dimension larger than that of the opening is flip-chip mounted on the coplanar line via a bump, and the opening provided in the second dielectric layer is formed. The high frequency circuit board according to claim 1, wherein the high frequency circuit board is closed by the semiconductor element.
【請求項4】前記第2の誘電体層が有機樹脂材料で形成
されたことを特徴とする請求項3に記載の高周波回路基
板。
4. The high frequency circuit board according to claim 3, wherein the second dielectric layer is formed of an organic resin material.
【請求項5】前記半導体素子が樹脂材料により封止され
たことを特徴とする請求項3または4に記載の高周波回
路基板。
5. The high frequency circuit board according to claim 3, wherein the semiconductor element is sealed with a resin material.
【請求項6】前記半導体素子が前記コプレーナ線路上に
バンプを介してフリップチップ実装されており、前記第
2の誘電体層の上面の高さと前記半導体素子の上面の高
さとが同一であることを特徴とする請求項1に記載の高
周波回路基板。
6. The semiconductor element is flip-chip mounted on the coplanar line via bumps, and the height of the upper surface of the second dielectric layer is the same as the height of the upper surface of the semiconductor element. The high frequency circuit board according to claim 1.
【請求項7】前記半導体素子が前記コプレーナ線路上に
バンプを介してフリップチップ実装されるとともに該半
導体素子の上面に基板が設置され、前記第2の誘電体層
に設けられた開口部が前記基板により塞がれていること
を特徴とする請求項6に記載の高周波回路基板。
7. The semiconductor element is flip-chip mounted on the coplanar line via bumps, a substrate is placed on the upper surface of the semiconductor element, and an opening provided in the second dielectric layer is provided. The high frequency circuit board according to claim 6, which is closed by a board.
【請求項8】前記コプレーナ線路を構成するグランドが
有限の幅を有することを特徴とする請求項1ないし7の
いずれかに記載の高周波回路基板。
8. The high frequency circuit board according to claim 1, wherein the ground forming the coplanar line has a finite width.
【請求項9】前記コプレーナ線路のグランド間距離が、
信号波長の10分の1以上であることを特徴とする請求
項1ないし8のいずれかに記載の高周波回路基板。
9. The ground-to-ground distance of the coplanar line is
9. The high frequency circuit board according to claim 1, wherein the high frequency circuit board has a signal wavelength of 1/10 or more.
【請求項10】前記第2の誘電体層の厚さが、グランド
間距離の10分の1以上であることを特徴とする請求項
1ないし9のいずれかに記載の高周波回路基板。
10. The high frequency circuit board according to claim 1, wherein the thickness of the second dielectric layer is 1/10 or more of the distance between the grounds.
【請求項11】前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体
層とに同じ材料が用いられていることを特徴とする請求
項1ないし10のいずれかに記載の高周波回路基板。
11. The high frequency circuit board according to claim 1, wherein the same material is used for the first dielectric layer and the second dielectric layer.
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