JP4134694B2 - 高周波信号用回路基板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波信号を伝達するための高周波信号用回路基板に関するものであり、特に、再配線を有する半導体装置に好適な高周波信号用回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＣＳＰ（chip size package）と呼ばれる半導体装置には、一例として、半導体基板上に設けられた絶縁膜上に再配線が設けられ、再配線の先端パッド部上にバンプ電極（ポスト）が設けられた構造のものがある。このような半導体装置では、バンプ電極を回路基板上に設けられた接続端子に直接ボンディングすることが可能であり、実装面積がチップサイズの高密度実装を実現することができる。ところで、最近では、上記構成の半導体装置を備えた携帯電話等の電子機器において、ブルートゥース等の送受信信号回路を内蔵するようになっている。このような携帯型電子機器では、高周波が伝送される高周波回路における減衰を低減するために、高周波配線を有する配線基板を半導体装置の上面に密着して配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１２７５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、配線基板と半導体装置の一体化のため、複雑な多数の工程が必要とされるばかりでなく、半導体装置に伝送された高周波信号の減衰も大きい。
そこで、この発明は、高周波信号の減衰を抑制することができる高周波信号用回路基板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の接続パッドが形成された半導体基板と、前記半導体基板上に形成され前記各接続パッドを露出する開口部を有する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成され一端部が前記接続パッドに接続された高周波信号を伝達するための高周波信号配線とを具備し、前記高周波信号配線は全体が同一の材料で形成され、前記接続パッドに接続された接続部と、他端部に設けられた外部接続用パッド部と、前記接続部と前記外部接続用パッド部との間に設けられた円形状のダミーパッド部と、前記接続部と前記ダミーパッド部および前記ダミーパッド部と前記外部接続用パッド部を接続する引き回し部を有し、該引き回し部は前記接続部と前記ダミーパッド部と前記ダミーパッド部と前記外部接続用パッド部間に屈曲部を有し、前記ダミーパッド部は前記屈曲部に形成され、前記ダミーパッド部の円形部の直径は前記引き回し部の幅よりも大きく形成されているものであり、前記高周波信号配線の前記外部接続用パッド部上にポストが形成されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ以上の高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、１つの前記高周波信号配線上に、所定の間隔で、複数個設けられていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線の配置面上に前記高周波信号配線に沿ってグラウンドパターンが設けられていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記グラウンドパターンは前記高周波信号配線の両側に設けられていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ〜２７ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部のほぼ中心に位置することを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部の内側に位置することを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、１９ＧＨｚ〜２３ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図を示したものである。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面周辺部にはアルミニウムからなる複数の接続パッド２が設けられている。接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜３およびポリイミドからなる保護膜４が設けられている。接続パッド２の中央部は、酸化膜３および保護膜４に設けられた開口部５を介して露出されている。
【０００７】
開口部５を介して露出された接続パッド２の上面から保護膜４の上面の所定の箇所にかけて銅からなる第１〜第３の再配線６、７、８が設けられている。この場合、第１の再配線（高周波信号配線）６は、例えば、ブルートゥース等に組み込まれた高周波処理回路に接続される送受信信号線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部６ａと、円形状のダミーパッド部６ｂと、接続部６ａとダミーパッド部６ｂとを接続する引き回し線６ｃと、円形状の外部接続用パッド部６ｄと、両パッド部６ｂ、６ｄを接続する引き回し線６ｅとからなっている。
【０００８】
第２の再配線７は、グラウンド線であり、２つの接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部７ａと、両接続部７ａを接続し、第１の再配線６を囲むように配置された引き回し線７ｂとからなっている。第３の再配線８は、送受信配線以外の回路用配線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部８ａと、円形状の先端パッド部８ｂと、接続部８ａと外部接続用パッド部８ｂとを接続する引き回し線８ｃとからなっている。
【０００９】
なお、上記において、第１の再配線６を送受信信号線として、１本のみ図示してあるが、送信信号線および受信信号線を別々に形成したものでもよく、その場合、第１の再配線６は、それぞれ、グラウンド線である第２の再配線７によって囲まれた領域に配置される。
【００１０】
第１の再配線６の外部接続用パッド部６ｄの上面には銅等からなる円柱形状のポスト９が設けられている。第１の再配線６のダミーパッド部６ｂの上面には銅等からなるダミーポスト１０が設けられている。第３の再配線８の外部接続用パッド部８ｂの上面には銅等からなる円柱形状のポスト１１が設けられている。ポスト９、１１およびダミーポスト１０は、めっき等により同時に形成されるものであり、実質的に同一の高さを有する。また、ポスト９、１１とダミーポスト１０とは、同一の直径であっても、あるいは、異なる直径であってもよい。
【００１１】
ポスト９、１１およびダミーポスト１０を除いて再配線６、７、８を含む保護膜４の上面にはエポキシ系樹脂からなる封止膜１２がその上面がポスト９、１１およびダミーポスト１０の上面とほぼ面一となるように設けられている。ここで、ダミーパッド部およびダミーポストなる用語は、本発明においては、当該回路の終端に位置し、他の回路に接続されることのないパッド部およびポストと定義付けされる。
【００１２】
次に、ダミーパッド部６ｂおよびダミーポスト１０の役目について、実験結果と併せて説明する。まず、第１の実験のために、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板２１を備えている。シリコン基板２１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜２２およびポリイミドからなる保護膜２３が設けられている。
【００１３】
保護膜２３の上面の図２（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線２４が左右方向に延びて設けられている。この場合、再配線２４の中央部には円形状のダミーパッド部２５が設けられている。再配線２４の両端部には正方形状の接続端子２６、２７が設けられている。ダミーパッド部２５の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト２８が設けられている。
【００１４】
保護膜２３の上面において再配線２４の幅方向両側には銅からなるグラウンド配線（グラウンドパターン）２９、３０が再配線２４に沿って平行に設けられている。グラウンド配線２９、３０の各両端部において接続端子２６、２７と対向する側には、接続端子の一部となる突出部２９ａ、３０ａが設けられている。
【００１５】
ここで、再配線２４は、図１に示す第１の再配線６に対応する。ダミーパッド部２５は、図１に示すダミーパッド部６ｂに対応する。ダミーポスト２８は、図１に示すダミーポスト１０に対応する。グラウンド配線２９、３０は、図１に示す第２の再配線７に対応する。
【００１６】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。酸化膜２２の厚さは０．５μｍである。保護膜２３の厚さは６μｍである。接続端子２６、２７およびダミーパッド部２５を含む再配線２４の厚さは５μｍである。再配線２４の幅は１０μｍである。ダミーパッド部２５を含む再配線２４の長さは１８００μｍである。接続端子２６、２７の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２５およびダミーポスト２８の直径は３００μｍである。ダミーポスト２８の高さは１００μｍである。
【００１７】
グラウンド配線２９、３０の長さは２１４０μｍである。グラウンド配線２９、３０の突出部２９ａ、３０ａを除く部分の長さは１８００μｍである。したがって、突出部２９ａ、３０ａの長さは、対向する接続端子２６、２７の一辺の長さと同じで１７０μｍである。グラウンド配線２９、３０の突出部２９ａ、３０ａを含む部分の幅は３４０μｍである。突出部２９ａ、３０ａと接続端子２６、２７との間隔は１３０μｍである。
【００１８】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子２６、２７および突出部２９ａ、３０ａの部分に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図３に示すように、ダミーポスト２８およびダミーパッド部２５を有せず、再配線２４のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００１９】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図４に示す結果が得られた。図４において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、点線はポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。
【００２０】
さて、図４から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約５ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。したがって、約５ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。
【００２１】
次に、実線で示すポスト有りＣＳＰと点線で示すポスト無しＣＳＰとについて見ると、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚ〜約２５ＧＨｚの周波数帯域では、実線で示すポスト有りＣＳＰの方が点線で示すポスト無しＣＳＰよりもやや小さい。したがって、約５ＧＨｚ〜約２５ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰでの高周波信号の減衰はポスト無しＣＳＰの場合と比較してやや抑制することができる。
【００２２】
なお、上記第１の実験では、再配線２４を直線としたが、次に、第２の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図５に示す半導体装置を用意した。この図５に示す半導体装置において、図１（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図１（Ｂ）に示す場合と同じである。
【００２３】
この半導体装置では、再配線２４の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部２５が設けられている。この場合、ダミーパッド部２５の中心は、シリコン基板２１の中心で、再配線２４の屈曲部となる点に配置されている。したがって、ダミーパッド部２５上に設けられた円柱形状のダミーポスト２８の中心も、再配線２４の屈曲部となる点に配置されている。２つのグラウンド配線２９、３０は、再配線２４を囲むように設けられ、全体として、ほぼ正方形枠状に配置されている。
【００２４】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍである。再配線２４の幅は１０μｍである。接続端子２６、２７の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２５およびダミーポスト２８の直径は３００μｍである。ダミーポスト２８の高さは１００μｍである。
【００２５】
グラウンド配線２９、３０の幅は、接続端子２６、２７の一辺の長さと同じで１７０μｍである。一方のつまり図５の左上のグラウンド配線９の一辺の長さは、それぞれ、８５５μｍである。他方のグラウンド配線１０の長辺の長さは、それぞれ、１７５５μｍであり、短辺の長さは、それぞれ、４７０μｍである。グラウンド配線２９、３０と接続端子２６、２７との間隔は１３０μｍである。接続端子２６、２７を除く各再配線２４の長さは、屈曲部となる位置に形成された円形状のダミーパッド部２５の中心まで、それぞれ、８９５μｍである。
【００２６】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図６に示すように、ダミーポスト２８およびダミーパッド部２５を有せず、再配線２４のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００２７】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図７に示す結果が得られた。図７において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、点線はポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。
【００２８】
さて、図７から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚまでと約２７ＧＨｚ以上とでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰよりも小さいが、その間の周波数帯域では、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。
【００２９】
したがって、約５ＧＨｚ〜約２７ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。この結果、図１において、ブルートゥースの送受信信号線としての第１の再配線６の幅が例えば１０μｍ程度と極めて狭くても、高周波信号の減衰を抑制することができる。なお、約５ＧＨｚ以下の周波数帯域では、再配線のみＣＳＰが好ましいことは言うまでもない。
【００３０】
次に、実線で示すポスト有りＣＳＰと点線で示すポスト無しＣＳＰとについて見ると、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚ〜約２３ＧＨｚの周波数帯域では、実線で示すポスト有りＣＳＰの方が点線で示すポスト無しＣＳＰよりもやや小さい。したがって、約５ＧＨｚ〜約２３ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰでの高周波信号の減衰はポスト無しＣＳＰの場合と比較してやや抑制することができる。
【００３１】
なお、上記第２の実験では、ダミーパッド部２５の中心を再配線２４の屈曲部となる点に配置した場合について説明したが、次に、第３の実験として、ダミーパッド部２５を再配線２４の屈曲部の内側および外側に配置した場合について説明する。この場合、図８（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図８（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２５は再配線２４の屈曲部の内側に配置され、図８（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２５は再配線２４の屈曲部の外側に配置されている。ただし、この場合、ダミーパッド部２５のみを有し、その上にはポストは設けられていない。
【００３２】
なお、ここでは、１つの高周波信号配線の２本の線分が交差する点を屈曲部とし、ダミーパッドの中心が前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の小さい側に位置する場合を屈曲部の内側に位置するとし、前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の大きい側に位置する場合を屈曲部の外側に位置するとする。
【００３３】
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図９に示す結果が得られた。図９において、実線は図８（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は図８（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示す。この場合、図９に示す点線は、図５に示す場合において、ダミーパッド部２５のみを有し、その上にポストが設けられていない半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、図７に示す点線と同じである。
【００３４】
さて、図９から明らかなように、約１９ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰がほぼ一定となり、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰が急激に大きくなり、点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰はその中間的な性質を示す。したがって、ダミーパッド部２５は、再配線２４の屈曲部の外側に配置するよりも、再配線２４の屈曲部となる点または再配線２４の屈曲部の内側に配置する方がより好ましい。
【００３５】
なお、上記実験では、図２に示すように、保護膜２３上にグラウンド配線２９、３０を設けた場合について説明したが、次に、保護膜下にグラウンドプレーンを設けた場合について説明する。
【００３６】
まず、第４の実験のために、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板３１を備えている。シリコン基板３１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜３２、アルミニウムからなるグラウンドプレーン（グラウンドパターン）３３およびポリイミドからなる保護膜３４が設けられている。グラウンドプレーン３３は、接続端子３７、３８の内側のシリコン基板３１上にベタ状に形成されているか、接続端子３７、３８に対応する領域を除くシリコン基板３１上全面にベタ状に形成されている。
【００３７】
保護膜３４の上面の図１０（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線３５が左右方向に延びて設けられている。再配線３５の中央部には円形状のダミーパッド部３６が設けられている。再配線３５の両端部には正方形状の接続端子３７、３８が設けられている。ダミーパッド部３６の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト３９が設けられている。
【００３８】
保護膜３４の上面において接続端子３７、３８の各上下方向方向両側には銅からなる長方形状の接続端子（グラウンド端子）４０が再配線３５と平行に設けられている。接続端子４０は、保護膜３４に設けられた円形状の開口部４１を介してグラウンドプレーン３３に接続されている。
【００３９】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板３１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。酸化膜３２の厚さは０．５μｍである。グラウンドプレーン３３の厚さは１μｍである。保護膜３４の厚さは６μｍである。接続端子３７、３８およびダミーパッド部３６を含む再配線３５の厚さは５μｍである。再配線３５の幅は１０μｍである。ダミーパッド部３６を含む再配線３５の長さは１８００μｍである。
【００４０】
接続端子３７、３８の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部３６およびダミーポスト３９の直径は３００μｍである。ダミーポスト３９の高さは１００μｍである。接続端子４０の平面サイズは３４０×１７０μｍである。接続端子４０と接続端子３７、３８との間隔は１３０μｍである。開口部４１の直径は１３０μｍである。
【００４１】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子３７、３８、４０に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図１１に示すように、ダミーポスト３９およびダミーパッド部３６を有せず、再配線３５のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００４２】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図１２に示す結果が得られた。図１２において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。この場合、ポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21は、実線で示すポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21とほぼ同じであるので、当該実線で示すこととする。
【００４３】
さて、図１２から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約１９ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約１９ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。
【００４４】
したがって、約１９ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。また、ポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ２１とポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ２１とはほぼ同じであるので、ポスト３９の有無による差はほとんど見られない。
【００４５】
なお、上記第４の実験では、再配線３５を直線としたが、次に、第５の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図１３に示す半導体装置を用意した。この図１３に示す半導体装置において、図１０（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図１０（Ｂ）に示す場合と同じである。ただし、この場合、ダミーパッド部３６のみを有し、その上にはポストは設けられていない。
【００４６】
この半導体装置では、再配線３５の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部３６が設けられている。この場合、ダミーパッド部３６の中心は、シリコン基板３１の中心で、再配線３５の屈曲部となる点に配置されている。
【００４７】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、比較のために、図１４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図１４（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部３６は再配線３５の屈曲部の内側に配置され、図１４（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部３６は再配線３５の屈曲部の外側に配置されている。
【００４８】
次に、図１３および図１４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図１５に示す結果が得られた。図１５において、実線は図１４（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、点線は図１３に示す半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は図１４（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示す。
【００４９】
さて、図１５から明らかなように、約１９ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰が一番小さく、次いで点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰が小さいが、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰は急激に大きくなる。したがって、ダミーパッド部３６は、再配線３５の屈曲部となる点に配置してもよいが、再配線３５の屈曲部の内側に配置する方が好ましく、再配線３５の屈曲部の外側に配置するのは好ましくない。
【００５０】
なお、上記実施形態では、ダミーパッド部およびダミーポストを高周波信号用の配線に１個のみ形成しているが、高周波信号用の配線が長い場合には、所定の間隔、例えば、１ｍｍ程度の間隔で、複数個設けるようにしてもよい。また、高周波信号配線に沿って形成するグラウンドパターンは、実際の半導体装置では、高周波信号配線用以外の各ポストおよび該ポストに接続される回路用配線の周囲にパターン状に形成されたグラウンドパターンと一体化された形状となすことが効率的である。また、上記各実施形態では、高周波信号を伝達するための再配線を備えた半導体装置について説明したが、この発明は、半導体装置以外の高周波回路を備えた回路基板等にも適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、高周波信号配線の途中に該高周波信号配線よりも幅広で円形状のダミーパッド部を設けているので、高周波信号配線が幅狭であっても、高周波信号の減衰を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図２】（Ａ）は第１の実験で用いた半導体装置の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図３】第１の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図４】第１の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図５】第２の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図６】第２の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図７】第２の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第３の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図９】第３の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図１０】（Ａ）は第４の実験で用いた半導体装置の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図１１】第４の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図１２】第４の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図１３】第５の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第５の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図１５】第５の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【符号の説明】
２１ シリコン基板
２４ 再配線
２５ ダミーパッド部
２８ ダミーポスト
２９、３０ グラウンド配線
３１ シリコン基板
３３ グラウンドプレーン
３５ 再配線
３６ ダミーパッド部
３９ ダミーポスト
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波信号を伝達するための高周波信号用回路基板に関するものであり、特に、再配線を有する半導体装置に好適な高周波信号用回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＣＳＰ（chip size package）と呼ばれる半導体装置には、一例として、半導体基板上に設けられた絶縁膜上に再配線が設けられ、再配線の先端パッド部上にバンプ電極（ポスト）が設けられた構造のものがある。このような半導体装置では、バンプ電極を回路基板上に設けられた接続端子に直接ボンディングすることが可能であり、実装面積がチップサイズの高密度実装を実現することができる。ところで、最近では、上記構成の半導体装置を備えた携帯電話等の電子機器において、ブルートゥース等の送受信信号回路を内蔵するようになっている。このような携帯型電子機器では、高周波が伝送される高周波回路における減衰を低減するために、高周波配線を有する配線基板を半導体装置の上面に密着して配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１２７５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、配線基板と半導体装置の一体化のため、複雑な多数の工程が必要とされるばかりでなく、半導体装置に伝送された高周波信号の減衰も大きい。
そこで、この発明は、高周波信号の減衰を抑制することができる高周波信号用回路基板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の接続パッドが形成された半導体基板と、前記半導体基板上に形成され前記各接続パッドを露出する開口部を有する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成され一端部が前記接続パッドに接続された高周波信号を伝達するための高周波信号配線とを具備し、前記高周波信号配線は全体が同一の材料で形成され、前記接続パッドに接続された接続部と、他端部に設けられた外部接続用パッド部と、前記接続部と前記外部接続用パッド部との間に設けられた円形状のダミーパッド部と、前記接続部と前記ダミーパッド部および前記ダミーパッド部と前記外部接続用パッド部を接続する引き回し部を有し、該引き回し部は前記接続部と前記ダミーパッド部と前記ダミーパッド部と前記外部接続用パッド部間に屈曲部を有し、前記ダミーパッド部は前記屈曲部に形成され、前記ダミーパッド部の円形部の直径は前記引き回し部の幅よりも大きく形成されているものであり、前記高周波信号配線の前記外部接続用パッド部上にポストが形成されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ以上の高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、１つの前記高周波信号配線上に、所定の間隔で、複数個設けられていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線の配置面上に前記高周波信号配線に沿ってグラウンドパターンが設けられていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記グラウンドパターンは前記高周波信号配線の両側に設けられていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ〜２７ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部のほぼ中心に位置することを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部の内側に位置することを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、１９ＧＨｚ〜２３ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図を示したものである。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面周辺部にはアルミニウムからなる複数の接続パッド２が設けられている。接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜３およびポリイミドからなる保護膜４が設けられている。接続パッド２の中央部は、酸化膜３および保護膜４に設けられた開口部５を介して露出されている。
【０００７】
開口部５を介して露出された接続パッド２の上面から保護膜４の上面の所定の箇所にかけて銅からなる第１〜第３の再配線６、７、８が設けられている。この場合、第１の再配線（高周波信号配線）６は、例えば、ブルートゥース等に組み込まれた高周波処理回路に接続される送受信信号線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部６ａと、円形状のダミーパッド部６ｂと、接続部６ａとダミーパッド部６ｂとを接続する引き回し線６ｃと、円形状の外部接続用パッド部６ｄと、両パッド部６ｂ、６ｄを接続する引き回し線６ｅとからなっている。
【０００８】
第２の再配線７は、グラウンド線であり、２つの接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部７ａと、両接続部７ａを接続し、第１の再配線６を囲むように配置された引き回し線７ｂとからなっている。第３の再配線８は、送受信配線以外の回路用配線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部８ａと、円形状の先端パッド部８ｂと、接続部８ａと外部接続用パッド部８ｂとを接続する引き回し線８ｃとからなっている。
【０００９】
なお、上記において、第１の再配線６を送受信信号線として、１本のみ図示してあるが、送信信号線および受信信号線を別々に形成したものでもよく、その場合、第１の再配線６は、それぞれ、グラウンド線である第２の再配線７によって囲まれた領域に配置される。
【００１０】
第１の再配線６の外部接続用パッド部６ｄの上面には銅等からなる円柱形状のポスト９が設けられている。第１の再配線６のダミーパッド部６ｂの上面には銅等からなるダミーポスト１０が設けられている。第３の再配線８の外部接続用パッド部８ｂの上面には銅等からなる円柱形状のポスト１１が設けられている。ポスト９、１１およびダミーポスト１０は、めっき等により同時に形成されるものであり、実質的に同一の高さを有する。また、ポスト９、１１とダミーポスト１０とは、同一の直径であっても、あるいは、異なる直径であってもよい。
【００１１】
ポスト９、１１およびダミーポスト１０を除いて再配線６、７、８を含む保護膜４の上面にはエポキシ系樹脂からなる封止膜１２がその上面がポスト９、１１およびダミーポスト１０の上面とほぼ面一となるように設けられている。ここで、ダミーパッド部およびダミーポストなる用語は、本発明においては、当該回路の終端に位置し、他の回路に接続されることのないパッド部およびポストと定義付けされる。
【００１２】
次に、ダミーパッド部６ｂおよびダミーポスト１０の役目について、実験結果と併せて説明する。まず、第１の実験のために、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板２１を備えている。シリコン基板２１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜２２およびポリイミドからなる保護膜２３が設けられている。
【００１３】
保護膜２３の上面の図２（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線２４が左右方向に延びて設けられている。この場合、再配線２４の中央部には円形状のダミーパッド部２５が設けられている。再配線２４の両端部には正方形状の接続端子２６、２７が設けられている。ダミーパッド部２５の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト２８が設けられている。
【００１４】
保護膜２３の上面において再配線２４の幅方向両側には銅からなるグラウンド配線（グラウンドパターン）２９、３０が再配線２４に沿って平行に設けられている。グラウンド配線２９、３０の各両端部において接続端子２６、２７と対向する側には、接続端子の一部となる突出部２９ａ、３０ａが設けられている。
【００１５】
ここで、再配線２４は、図１に示す第１の再配線６に対応する。ダミーパッド部２５は、図１に示すダミーパッド部６ｂに対応する。ダミーポスト２８は、図１に示すダミーポスト１０に対応する。グラウンド配線２９、３０は、図１に示す第２の再配線７に対応する。
【００１６】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。酸化膜２２の厚さは０．５μｍである。保護膜２３の厚さは６μｍである。接続端子２６、２７およびダミーパッド部２５を含む再配線２４の厚さは５μｍである。再配線２４の幅は１０μｍである。ダミーパッド部２５を含む再配線２４の長さは１８００μｍである。接続端子２６、２７の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２５およびダミーポスト２８の直径は３００μｍである。ダミーポスト２８の高さは１００μｍである。
【００１７】
グラウンド配線２９、３０の長さは２１４０μｍである。グラウンド配線２９、３０の突出部２９ａ、３０ａを除く部分の長さは１８００μｍである。したがって、突出部２９ａ、３０ａの長さは、対向する接続端子２６、２７の一辺の長さと同じで１７０μｍである。グラウンド配線２９、３０の突出部２９ａ、３０ａを含む部分の幅は３４０μｍである。突出部２９ａ、３０ａと接続端子２６、２７との間隔は１３０μｍである。
【００１８】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子２６、２７および突出部２９ａ、３０ａの部分に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図３に示すように、ダミーポスト２８およびダミーパッド部２５を有せず、再配線２４のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００１９】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図４に示す結果が得られた。図４において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、点線はポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。
【００２０】
さて、図４から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約５ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。したがって、約５ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。
【００２１】
次に、実線で示すポスト有りＣＳＰと点線で示すポスト無しＣＳＰとについて見ると、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚ〜約２５ＧＨｚの周波数帯域では、実線で示すポスト有りＣＳＰの方が点線で示すポスト無しＣＳＰよりもやや小さい。したがって、約５ＧＨｚ〜約２５ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰでの高周波信号の減衰はポスト無しＣＳＰの場合と比較してやや抑制することができる。
【００２２】
なお、上記第１の実験では、再配線２４を直線としたが、次に、第２の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図５に示す半導体装置を用意した。この図５に示す半導体装置において、図１（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図１（Ｂ）に示す場合と同じである。
【００２３】
この半導体装置では、再配線２４の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部２５が設けられている。この場合、ダミーパッド部２５の中心は、シリコン基板２１の中心で、再配線２４の屈曲部となる点に配置されている。したがって、ダミーパッド部２５上に設けられた円柱形状のダミーポスト２８の中心も、再配線２４の屈曲部となる点に配置されている。２つのグラウンド配線２９、３０は、再配線２４を囲むように設けられ、全体として、ほぼ正方形枠状に配置されている。
【００２４】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍである。再配線２４の幅は１０μｍである。接続端子２６、２７の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２５およびダミーポスト２８の直径は３００μｍである。ダミーポスト２８の高さは１００μｍである。
【００２５】
グラウンド配線２９、３０の幅は、接続端子２６、２７の一辺の長さと同じで１７０μｍである。一方のつまり図５の左上のグラウンド配線９の一辺の長さは、それぞれ、８５５μｍである。他方のグラウンド配線１０の長辺の長さは、それぞれ、１７５５μｍであり、短辺の長さは、それぞれ、４７０μｍである。グラウンド配線２９、３０と接続端子２６、２７との間隔は１３０μｍである。接続端子２６、２７を除く各再配線２４の長さは、屈曲部となる位置に形成された円形状のダミーパッド部２５の中心まで、それぞれ、８９５μｍである。
【００２６】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図６に示すように、ダミーポスト２８およびダミーパッド部２５を有せず、再配線２４のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００２７】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図７に示す結果が得られた。図７において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、点線はポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。
【００２８】
さて、図７から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚまでと約２７ＧＨｚ以上とでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰよりも小さいが、その間の周波数帯域では、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよび点線で示すポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。
【００２９】
したがって、約５ＧＨｚ〜約２７ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。この結果、図１において、ブルートゥースの送受信信号線としての第１の再配線６の幅が例えば１０μｍ程度と極めて狭くても、高周波信号の減衰を抑制することができる。なお、約５ＧＨｚ以下の周波数帯域では、再配線のみＣＳＰが好ましいことは言うまでもない。
【００３０】
次に、実線で示すポスト有りＣＳＰと点線で示すポスト無しＣＳＰとについて見ると、高周波信号の減衰量は、約５ＧＨｚ〜約２３ＧＨｚの周波数帯域では、実線で示すポスト有りＣＳＰの方が点線で示すポスト無しＣＳＰよりもやや小さい。したがって、約５ＧＨｚ〜約２３ＧＨｚの周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰでの高周波信号の減衰はポスト無しＣＳＰの場合と比較してやや抑制することができる。
【００３１】
なお、上記第２の実験では、ダミーパッド部２５の中心を再配線２４の屈曲部となる点に配置した場合について説明したが、次に、第３の実験として、ダミーパッド部２５を再配線２４の屈曲部の内側および外側に配置した場合について説明する。この場合、図８（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図８（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２５は再配線２４の屈曲部の内側に配置され、図８（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２５は再配線２４の屈曲部の外側に配置されている。ただし、この場合、ダミーパッド部２５のみを有し、その上にはポストは設けられていない。
【００３２】
なお、ここでは、１つの高周波信号配線の２本の線分が交差する点を屈曲部とし、ダミーパッドの中心が前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の小さい側に位置する場合を屈曲部の内側に位置するとし、前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の大きい側に位置する場合を屈曲部の外側に位置するとする。
【００３３】
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図９に示す結果が得られた。図９において、実線は図８（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は図８（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示す。この場合、図９に示す点線は、図５に示す場合において、ダミーパッド部２５のみを有し、その上にポストが設けられていない半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、図７に示す点線と同じである。
【００３４】
さて、図９から明らかなように、約１９ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰がほぼ一定となり、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰が急激に大きくなり、点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰はその中間的な性質を示す。したがって、ダミーパッド部２５は、再配線２４の屈曲部の外側に配置するよりも、再配線２４の屈曲部となる点または再配線２４の屈曲部の内側に配置する方がより好ましい。
【００３５】
なお、上記実験では、図２に示すように、保護膜２３上にグラウンド配線２９、３０を設けた場合について説明したが、次に、保護膜下にグラウンドプレーンを設けた場合について説明する。
【００３６】
まず、第４の実験のために、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板３１を備えている。シリコン基板３１の上面には酸化シリコンからなる酸化膜３２、アルミニウムからなるグラウンドプレーン（グラウンドパターン）３３およびポリイミドからなる保護膜３４が設けられている。グラウンドプレーン３３は、接続端子３７、３８の内側のシリコン基板３１上にベタ状に形成されているか、接続端子３７、３８に対応する領域を除くシリコン基板３１上全面にベタ状に形成されている。
【００３７】
保護膜３４の上面の図１０（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線３５が左右方向に延びて設けられている。再配線３５の中央部には円形状のダミーパッド部３６が設けられている。再配線３５の両端部には正方形状の接続端子３７、３８が設けられている。ダミーパッド部３６の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト３９が設けられている。
【００３８】
保護膜３４の上面において接続端子３７、３８の各上下方向方向両側には銅からなる長方形状の接続端子（グラウンド端子）４０が再配線３５と平行に設けられている。接続端子４０は、保護膜３４に設けられた円形状の開口部４１を介してグラウンドプレーン３３に接続されている。
【００３９】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板３１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。酸化膜３２の厚さは０．５μｍである。グラウンドプレーン３３の厚さは１μｍである。保護膜３４の厚さは６μｍである。接続端子３７、３８およびダミーパッド部３６を含む再配線３５の厚さは５μｍである。再配線３５の幅は１０μｍである。ダミーパッド部３６を含む再配線３５の長さは１８００μｍである。
【００４０】
接続端子３７、３８の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部３６およびダミーポスト３９の直径は３００μｍである。ダミーポスト３９の高さは１００μｍである。接続端子４０の平面サイズは３４０×１７０μｍである。接続端子４０と接続端子３７、３８との間隔は１３０μｍである。開口部４１の直径は１３０μｍである。
【００４１】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子３７、３８、４０に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図１１に示すように、ダミーポスト３９およびダミーパッド部３６を有せず、再配線３５のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００４２】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図１２に示す結果が得られた。図１２において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ21を示す。この場合、ポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ21は、実線で示すポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ21とほぼ同じであるので、当該実線で示すこととする。
【００４３】
さて、図１２から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約１９ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約１９ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。
【００４４】
したがって、約１９ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。また、ポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ２１とポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ２１とはほぼ同じであるので、ポスト３９の有無による差はほとんど見られない。
【００４５】
なお、上記第４の実験では、再配線３５を直線としたが、次に、第５の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図１３に示す半導体装置を用意した。この図１３に示す半導体装置において、図１０（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図１０（Ｂ）に示す場合と同じである。ただし、この場合、ダミーパッド部３６のみを有し、その上にはポストは設けられていない。
【００４６】
この半導体装置では、再配線３５の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部３６が設けられている。この場合、ダミーパッド部３６の中心は、シリコン基板３１の中心で、再配線３５の屈曲部となる点に配置されている。
【００４７】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、比較のために、図１４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図１４（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部３６は再配線３５の屈曲部の内側に配置され、図１４（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部３６は再配線３５の屈曲部の外側に配置されている。
【００４８】
次に、図１３および図１４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ21を測定したところ、図１５に示す結果が得られた。図１５において、実線は図１４（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、点線は図１３に示す半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示し、一点鎖線は図１４（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ21を示す。
【００４９】
さて、図１５から明らかなように、約１９ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰が一番小さく、次いで点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰が小さいが、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰は急激に大きくなる。したがって、ダミーパッド部３６は、再配線３５の屈曲部となる点に配置してもよいが、再配線３５の屈曲部の内側に配置する方が好ましく、再配線３５の屈曲部の外側に配置するのは好ましくない。
【００５０】
なお、上記実施形態では、ダミーパッド部およびダミーポストを高周波信号用の配線に１個のみ形成しているが、高周波信号用の配線が長い場合には、所定の間隔、例えば、１ｍｍ程度の間隔で、複数個設けるようにしてもよい。また、高周波信号配線に沿って形成するグラウンドパターンは、実際の半導体装置では、高周波信号配線用以外の各ポストおよび該ポストに接続される回路用配線の周囲にパターン状に形成されたグラウンドパターンと一体化された形状となすことが効率的である。また、上記各実施形態では、高周波信号を伝達するための再配線を備えた半導体装置について説明したが、この発明は、半導体装置以外の高周波回路を備えた回路基板等にも適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、高周波信号配線の途中に該高周波信号配線よりも幅広で円形状のダミーパッド部を設けているので、高周波信号配線が幅狭であっても、高周波信号の減衰を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図２】（Ａ）は第１の実験で用いた半導体装置の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図３】第１の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図４】第１の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図５】第２の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図６】第２の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図７】第２の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第３の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図９】第３の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図１０】（Ａ）は第４の実験で用いた半導体装置の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図１１】第４の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図１２】第４の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図１３】第５の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第５の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図１５】第５の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【符号の説明】
２１ シリコン基板
２４ 再配線
２５ ダミーパッド部
２８ ダミーポスト
２９、３０ グラウンド配線
３１ シリコン基板
３３ グラウンドプレーン
３５ 再配線
３６ ダミーパッド部
３９ ダミーポスト
Claims (9)
- 複数の接続パッドが形成された半導体基板と、前記半導体基板上に形成され前記各接続パッドを露出する開口部を有する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成され一端部が前記接続パッドに接続された高周波信号を伝達するための高周波信号配線とを具備し、前記高周波信号配線は全体が同一の材料で形成され、前記接続パッドに接続された接続部と、他端部に設けられた外部接続用パッド部と、前記接続部と前記外部接続用パッド部との間に設けられた円形状のダミーパッド部と、前記接続部と前記ダミーパッド部および前記ダミーパッド部と前記外部接続用パッド部を接続する引き回し部を有し、該引き回し部は前記接続部と前記ダミーパッド部と前記ダミーパッド部と前記外部接続用パッド部間に屈曲部を有し、前記ダミーパッド部は前記屈曲部に形成され、前記ダミーパッド部の円形部の直径は前記引き回し部の幅よりも大きく形成されているものであり、前記高周波信号配線の前記外部接続用パッド部上にポストが形成されていることを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ以上の高周波信号が伝達されることを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、１つの前記高周波信号配線上に、所定の間隔で、複数個設けられていることを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線の配置面上に前記高周波信号配線に沿ってグラウンドパターンが設けられていることを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項４に記載の発明において、前記グラウンドパターンは前記高周波信号配線の両側に設けられていることを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、５ＧＨｚ〜２７ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部のほぼ中心に位置することを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、前記屈曲部の内側に位置することを特徴とする高周波信号用回路基板。
- 請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線には、１９ＧＨｚ〜２３ＧＨｚの高周波信号が伝達されることを特徴とする高周波信号用回路基板。
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