JPH08213474A - 集積回路及び製造方法 - Google Patents

集積回路及び製造方法

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JPH08213474A JP7224013A JP22401395A JPH08213474A JP H08213474 A JPH08213474 A JP H08213474A JP 7224013 A JP7224013 A JP 7224013A JP 22401395 A JP22401395 A JP 22401395A JP H08213474 A JPH08213474 A JP H08213474A
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クェン ツァーング ファ
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サウニエール ポール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクと接触する能動デバイスを有し
熱インピーダンス特性に優れた集積回路を提供する。 【解決手段】 基板の前面上に能動部品３０８、３１０
だけでなく受動部品３０２、３０４、３０６を有するフ
リップチップ集積回路。能動デバイスはエアブリッジを
有しそれはヒートシンクと接触してデバイスの接合部か
ら熱を放散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に半導体集積回路
に関し、特に高密度構造及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チップ面積がより小さい高性能集積回路
に対する絶え間無い要求によりトランジスタの寸法は縮
小され動作電力密度は高くなってきている。そのため放
熱問題が生じ、ＧａＡｓ系回路では熱伝導率がシリコン
の１／３に過ぎないため特に問題となる。熱問題の一つ
の解決方法はフリップチップ法でありその上に回路が作
り込まれる基板は“フリップ”され、回路側はヒートシ
ンク／グランドプレーンに直接接合される。これにより
熱伝導率の低い基板を回路及びヒートシンク間に有する
問題が解消される。
【０００３】集積回路に対するフリップチップボンディ
ングにより従来のワイヤボンディング及びＴＡＢ（Ｔａ
ｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）よりも低
い寄生インピーダンスで高密度配線を行うことができ
る。フリップチップボンディングでは、ダイ前面のボン
ディングパッド上のはんだバンプはキャリア基板上のは
んだ濡性メタライゼーションと一直線に揃えられ、はん
だリフローにより全はんだボンドが同時に形成される。
ワイヤボンディングとは対照的に、フリップチップボン
ドパッドはダイ前面の任意の位置に配置することができ
したがって集積回路のレイアウトが簡単になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のフリップチップ
法の一つの問題点はウエーハ下面の唯一の回路が能動デ
バイス、すなわちトランジスタ、の形状であることであ
る。送信線路、抵抗、キャパシタ、ボンドパッド等はウ
エーハ上面に配置されている。下面上の能動デバイスと
上面上の受動回路間のアクセスはウエーハの厚さを貫通
するビア即ち貫通孔により提供される。ウエーハ両面で
処理を行う必要があるためウエーハのハンドリングが増
し複雑な製造工程となる。
【０００５】代表的な従来技術のモノリシックマイクロ
波集積回路（ＭＭＩＣ）１００及びＭＥＳＦＥＴ１０４
の２つのソース領域をビア１０６を介してグランドプレ
ーン１０８へ接続するエアブリッジ１０２を図１に示
す。この回路には整合及び入出力回路用マイクロストリ
ップ送信線路１１０も含まれている。ワイヤボンディン
グ１１２によりアルミナ基板１１６上のパッド１１４に
接続がなされそこから同軸ケーブルへ接続がなされる。
グランドプレーン１０８は代表的にはヒートシンク１１
８に当接し、ＧａＡｓ基板すなわちダイ１２０は代表的
にはおよそ１００μｍ厚である。ＧａＡｓダイ１２０の
熱伝導率が低いためこのように構成されるデバイスの熱
インピーダンスは高くなることを理解されたい。
【０００６】高熱インピーダンスデバイスの問題に対処
する従来技術のフリップチップ法を図２に示す。フリッ
プチップＭＭＩＣ２００はヒートシンク２０６と直接接
触するエアブリッジ２０４を有するＭＥＳＦＥＴ２０２
を含んでいる。ＭＥＳＦＥＴ２０２はＧａＡｓダイ２０
８上に作り込まれる。グランドプレーン２１０がウエー
ハ表面上に堆積されかつエアブリッジめっきが堆積され
て実質的に平坦な表面が形成されそれとヒートシンク２
０６が接触する。ＭＥＳＦＥＴ２０２（もしくは他の能
動デバイス）の入力及び出力はダイ２０８を介してビア
２１２によりダイの頂面へ取り出され、図２に示すよう
に、そこから信号はワイヤボンド２１４によりアルミナ
基板２１８上のパッド２１６へ転送される。送信線路２
２０、キャパシタ２２２、及び抵抗２２４はダイ２０８
の頂面に形成される。この構成には半導体ダイ２０８の
両面で処理を行う必要があるという欠点がある。この方
法ではウエーハのハンドリング及び処理ステップが増え
るためコスト的に厳しい欠点となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によりヒートシン
クと接触する能動デバイスを有し熱インピーダンス性能
に優れた集積回路が提供される。この回路には能動デバ
イスが形成されるのと同じ表面上に整合回路及び能動部
品も形成されている。そのため実質的に全ての処理ステ
ップを基板の片面で遂行することができる。本発明のい
くつかの実施例により基板やダイの厚さが集積回路の性
能にとって重要ではないという利点が得られる。
【０００８】
【実施例】整合回路付きフリップチップ ＭＭＩＣ３００の第１の実施例を図３ａに示し送信線路
３０２、抵抗３０４、キャパシタ３０６を含む整合回路
及び他の部品がＭＥＳＦＥＴ３０８やＨＢＴ３１０等の
能動デバイスが形成されるＧａＡｓダイの表面上に形成
されている。これによりフリップチップ法による熱イン
ピーダンスの利点を保持しながら、実質的に全ての処理
をダイ３１２の片面で遂行するという利点が得られる。
前記したフリップチップ構成と同様に、例えばＭＥＳＦ
ＥＴ３０８のソースパッドもしくはＨＢＴ３１０のエミ
ッタパッドを連結するエアブリッジ３１３がヒートシン
ク３１４との熱リンクを形成する。回路の入力及び出力
は標準的方法によりダイの頂面へビア３１８により取り
出すことができる。
【０００９】入力及び出力信号の経路を選択する代替方
法を図３ｂに示す。入力パッド３３０及び出力パッド３
３２がビア３３４を介してエアブリッジ３１３及び誘電
体３２２の頂部に対応する平坦化された表面に接続され
ている点を除けばこの回路は図３ａの回路と同じであ
る。図３ｃは構造の底部から見たスケッチである。ヒー
トシンク／グランドプレーン３１４にはウィンド３３５
がエッチングされている。図３ｄに示すように構造３０
０はパッド及び送信線路３３８がパターン化された基板
３３６上に搭載することができる。パッド３３４は例え
ばはんだバンプによりパッド及び送信線路３３８へ付着
することができる。これにより図３ａにおけるビア３１
６及び３１８の形成に使用する裏面処理を省くことがで
きる。図３ｃには増幅器回路の代表的なレイアウトも示
されている（線路及び部品はグランドプレーン３１４及
び誘電体３２２の下側にあるため破線で示されてい
る。）トランジスタ３０８、キャパシタ３２４、送信線
路３０２、及び抵抗３０４が代表的な増幅器レイアウト
に示されている。バイアスパッド３３７はグランドプレ
ーン３１４内のウィンド３３９を介してアクセスするこ
とができる。バイアスパッド３３７は入力及び出力パッ
ド３３４に使用するのと同じ方法で例えばはんだバンプ
によりバイアスリード３４１へ接続することができる。
【００１０】回路３００の入力及び出力信号のもう一つ
の経路選択方法を図３ｅに示す。ビームリード３４０は
パッド３３０及び３３２へ接合すなわちはんだ付けされ
ている。構造３００の斜視図を図３ｆに示す。この構成
により回路３００は個別部品として利用することができ
ビームリード３４０は、例えば、印刷回路板やアルミナ
基板上のパッドへ接合することができる。この方法は、
例えば、ビームリードダイオードの場合とほとんど同様
に全体構造３００を不動態化パッケージ材により低廉に
密封できるために有利である。
【００１１】この実施例の特徴はヒートシンク３１４に
直接搭載されるダイの表面が図２に示す構成のように実
質的に平坦であることである。しかしながらめっきされ
た金属の平坦化された表面の替わりに、図３ａ、図３
ｂ、もしくは図３ｅの構造はポリイミド等の低誘電率、
低損失誘電体層３２２により平坦化された整合回路３２
０だけでなくめっきされたエアブリッジ３１３を含んで
いる。キャパシタ３０６等の分路部品はフリッピングを
行ってヒートシンク３１４上にダイを搭載する前にポリ
イミド３２２中にビアをエッチングすることにより容易
に接地される。ポリイミド及びめっきされるエアブリッ
ジの好ましい厚さはおよそ１０−２０μｍである。ヒー
トシンク３１４はＡｌＮやＢｅＯ等の高熱伝導率誘電
材、もしくは銅等の金めっきされた金属である。誘電体
ヒートシンクは蒸着もしくはめっきメタルによりパター
ン化して入出力及びバイアス線路及びビア３２４等のめ
っきされたものを接続することができるパッドを形成す
ることができる。
【００１２】送信線路３０２は基板頂部のリードが基板
の反対面上のグランドプレーンと共に送信媒体を形成す
るように働く図９ａに示す従来の“マイクロストリッ
プ”型ではないことを理解されたい。図３ａの回路では
送信線路３０２は図９ｂに示すようにむしろ“反転マイ
クロストリップ”の形状とされており、それは高誘電率
ダイ３１２が線３０２とグランドプレーン３１４の間で
はなく線３０２の上にあるためである。本当の反転マイ
クロストリップ構成では線３０２とグランドプレーン３
１４の間には空気がある。例えば図３ａの回路では、線
路及びグランドプレーンは低誘電率、低損失誘電体、ポ
リイミド、により分離されているが、設計方法は本当の
反転マイクロストリップを使用する回路の設計方法に非
常に類似している。マイクロストリップと同様に、線路
の特性インピーダンスはグランドプレーン３１４上の線
路の高さに対する線路３０２の幅の比率によって決ま
る。比誘電率が３．３であるポリイミドの場合、５０オ
ーム線路の幅対高さの比率はほぼ１である。一般的に使
用される５０−８０オームの場合にはこの比率はおよそ
０．７と１の間である。反転マイクロストリップは所与
の特性インピーダンスに対して、線路３０２が広幅とな
る点で標準マイクロストリップよりも有利である。いず
れの場合にも線路損失は低減され製造公差は緩和され
る。もう一つの利点はダイ３１２の厚さが線路３０２の
インピーダンスを決定するのに重要ではなくなることで
ある。したがって、ダイの厚さはマイクロストリップ送
信線路を使用する場合に代表的に必要とされる１００も
しくは１５０μｍではなく、例えば６２５μｍ等の、遥
かに厚いままとすることができる。
【００１３】高密度集積回路 図４に示す第２の実施例には図３ａ、図３ｂ、もしくは
図３ｅに示すものと同様な“フリップされた”ＭＭＩＣ
４００が含まれておりＭＥＳＦＥＴ４０２、キャパシタ
４０４、抵抗４０６、及び送信線路４０８がダイ４１０
の底面上に作り込まれ、次にヒートシンク４１２上に搭
載されている。図３ａ、図３ｂ、もしくは図３ｅの構造
と同様に、底面はエアブリッジ４１４及びポリイミド４
１６の組合せにより平坦化されている。キャパシタ４０
４等の分路デバイスはポリイミド４１６を貫通するビア
４１８によりヒートシンク４１２へ接地されている。さ
らに、底部グランドプレーン４２２を有する第２のダイ
４２０がダイ４１０の頂面へ接合されている。接合は、
例えば温度応力下での剥離に抵抗するサーモプラスチッ
ク、エポキシ、その他の材料により標準的方法で行うこ
とができる。本発明のこの実施例の利点は片面集積回路
の場合よりも多くの回路を所与の面積内に実装できるこ
とである。この構成は非常に小さいパッケージ内に電力
及び低ノイズの両集積回路を必要とする電気通信及びレ
ーダ応用で使用される送受信システムにとって理想的で
ある。好ましくは、フリップ回路４００はヒートシンク
４１２に近いことを利用する電力増幅器等の高電力回路
であり、上部回路４２４は、例えば低ノイズ増幅器、移
相器、もしくはデジタル回路等の、低消費電力回路であ
る。
【００１４】信号はビア４２６を介して上下回路間を通
すことができる。それを考慮してグランドプレーン４２
２は不連続とされる。この構成では底部回路４００がダ
イ４１０の頂部にグランドプレーン４２２を有するた
め、ダイ４１０の底面上の送信線路は反転マイクロスト
リップではない。送信線路４０８はリードが２つの異な
る誘電媒体に挟まれている修正“ストリップ線路”構成
である。標準ストリップ線路構成を図９ｃに示す。図４
の回路では、中央導体が一方側でＧａＡｓ等の高誘電率
誘電体と他方側でポリイミド等の低誘電率誘電体と境を
接しているため送信線路は修正ストリップ線路である。
所与の特性インピーダンスを得るための線路４０８の設
計は反転マイクロストリップ線路３０２の設計とは著し
く異なることがある。
【００１５】図４の構造のもう一つの特徴は信号導体４
３０及び２本の接地線路４３２により構成されたコプレ
ーナ導波路４２８である。この特徴は、例えば図３ａ、
図３ｂ、もしくは図３ｅに示すような、任意のフリップ
チップ構成に含むことができる。コプレーナ導波路は底
部回路４００の製作中に有利となる。底面回路の形成後
回路をテストする能力があることが望ましい。そうすれ
ばダイをフリッピング及び搭載する費用をかける前に欠
陥回路を選別することができる。しかしながら、それぞ
れ反転マイクロストリップ及びサスペンデッドストリッ
プ線路を利用する図３ａ、図３ｂ、もしくは図３ｅ及び
図４の回路はダイをフリッピングする前にテストするこ
とが非常に困難である。それはグランドプレーン、すな
わちヒートシンク３１４及び４１２、が線路３０２及び
４０８と協同して反転マイクロストリップやストリップ
線路等の送信媒体を形成するためである。ダイをフリッ
ピングする前は、ダイにはグランドプレーンは無くした
がって線路は設計された特性インピーダンスを持たな
い。このためフリップされない回路は実質的にテストす
ることができない。しかしながら、コプレーナ導波路が
あると、コプレーナ接地線路４３２により信号線路４３
０の基準すなわち接地が与えられる。したがって、完全
な送信媒体がダイ表面上に配置されそれはヒートシンク
／グランドプレーンから独立している。そのためフリッ
ピングを行う前に回路３００及び４００上の回路をテス
トすることができる。さらに、ウエーハ形状のままで回
路を“プローブ”することができる、すなわち欠陥回路
を選別する前にウエーハをダイシングする必要がない。
このためテストを行う前にフリッピング及び搭載を必要
とする回路に較べてコスト的に著しく有利となる。エア
ブリッジめっき４１４を形成してヒートシンク４１２に
接触する支柱４３４を生成する場合のように接地線路４
３２をめっきすることによりコプレーナ導波路はフリッ
プされた構成でも機能することができる。上部回路４２
４からの遷移はダイ４１０を貫通するビア４２６をエッ
チングしてコプレーナ導波路４２８の中心すなわち信号
導体４３０とコンタクトすることにより容易に行われ
る。図１０はグランドプレーン４１２を下側から眺めた
ものである。グランドプレーン４１２とコンタクトする
めっき支柱４３４により接地線路４３２へ基準電位、す
なわち接地、が与えられる。グランドプレーン４１２に
ウィンド１０００をエッチングしてポリイミド１００１
が露出されかつコプレーナ導波路と回路４００の入出力
及び整合回路に使用される反転マイクロストリップもし
くは修正ストリップライン送信線路１００２間の遷移が
行われる。
【００１６】図４に示すようにめっきビアを介して上部
回路４２４及び下部回路４００を接続する替わりに同軸
構造４３６を使用することができる。このような構造は
最初にダイ４２０及び４１０にビアホール４３８をエッ
チングし、ポリイミド等の誘電体４４０でビア４３８を
埋め、ポリイミドに孔をあけ、次にポリイミドを介して
孔にメタライゼーションを堆積させて中心導体４４２を
形成することにより形成することができる。同軸導体は
単純なめっきビアに較べて優れた損失特性を潜在的に有
している。
【００１７】高密度集積回路 本発明の第３の実施例を図５に示す。それはダイ５０２
上に作り込まれた下部フリップチップ集積回路５００を
含み整合回路及び他の受動部品５０３がダイの頂面に設
けられている。頂面は誘電体５０４により平坦化されメ
タルグランドプレーン５０８が誘電体５０４上に蒸着か
つパターン化されている。次に上部集積回路５０６を図
４の構造のように平坦化された表面へ接合することがで
きる。この方法はダイ５０２の底面上の回路５００の機
能が特定のダイ厚に依存しないという事実を利用してい
る。ダイ頂面は底面回路から６２５μｍ以上も離れてい
ることがあるため、さまざまな受動デバイス、スイッチ
ング、及び整合回路５０３をダイ５０２の頂面上に形成
することができる。この回路はグランドプレーン５０８
に近いため反転マイクロストリップを利用することもで
きる。したがって、ダイ５０２はヒートシンク５１０を
利用する底面上に電力回路５００を有し、ダイの頂面上
に受動回路を有することができる。回路５０３の平坦化
された表面に低消費電力回路５０６が接合される特徴の
他にこの特徴が付加される。下部回路５００について
は、グランドプレーンとのコンタクトはポリイミド平坦
化層５０４を貫通するビア５１２の形状とすることがで
きる。
【００１８】ダイ５０２の頂面上の回路５０３は受動及
び整合回路に限定されないことを理解されたい。任意の
回路を作り込む前に、分子線エピタキシ法や有機金属Ｃ
ＶＤ法によりそのダイ５０２が構成要素であるウエーハ
の底面及び頂面上にエピタキシャル層を成長させること
ができる。従来エピタキシはウエーハの片面にしか実施
されない。しかしながら、両面にエピタキシが施された
ウエーハでは頂面及び底面の両方に能動デバイスを形成
することができ、回路の実装密度がさらに高くなる。
【００１９】３次元部品のフリップチップ構成 図６に示す本発明の第４の実施例は非プレーナインダク
タ等の３次元部品用のクリアランスを底面上に有するＭ
ＭＩＣ６００回路である。前記した実施例と同様に、例
えばＭＥＳＦＥＴ６０４のソースパッドを連結するエア
ブリッジ６０２はヒートシンク６０６と直接接触してい
る。しかしながら、この実施例では深さがおよそ２５−
５０μｍ以上の“タブ”６１０を形成するためにダイ６
０８の底面に凹みがエッチングされる。これにより最初
の３つの実施例の平坦化法では大きすぎて収容できない
部品のためのスペースがダイ６０８の底面上に提供され
る。電気通信応用で使用される比較的低周波（例えば、
Ｌ帯域）の増幅器回路はプレーナ部品では実現困難なイ
ンダクタンス値を必要とすることが多い。図６に示す構
造のタブ６１０は例えば３次元スパイラルインダクタを
収容するように適応することができる。本発明の前記実
施例と同様に、ヒートシンク６０６に当接する表面はポ
リイミド等の誘電体６１２により平坦化される。受動回
路及び反転マイクロストリップやサスペンデッド基板線
路６１４、抵抗６１６、キャパシタ６１８等の部品はダ
イ６０８の底面の段差に適合するメタライゼーション６
２０により能動部品６０４に接続することができる。前
記した実施例と同様に、第２の集積回路６２２をダイ６
０８の頂面へ接合することができる。
【００２０】熱インピーダンスを改善したアンテナ素子 図７に示す本発明の第５の実施例は能動アレイアンテナ
を形成する素子アレイ内の素子７００である。素子は内
部にアンテナ素子７０４及び冷却ダクト７０６を搭載し
た金属ベースプレート７０２を具備している。この実施
例に示すアンテナ素子はワイヤ７０８により給電される
誘電ロード型である。アンテナ素子へロードする誘電体
７０７は水晶、ポリイミド、テフロン等のさまざまな低
損失、低誘電率材の中の任意の材料とすることができ
る。ベースプレート７０２は、例えば電力増幅器とする
ことができる、高消費電力回路７１０のヒートシンクと
しても機能する。エアブリッジ７１２によりＭＥＳＦＥ
Ｔ７１４のソースパッドが接続される。２ゲートフィン
ガーＭＥＳＦＥＴしか図示されていないが、この実施例
の技術はゲートフィンガーの多い遥かに大型のトランジ
スタにも応用できることを理解されたい。エアブリッジ
７１２はＭＥＳＦＥＴのヒートシンクとして働くベース
プレート７０２と接触している。ＨＢＴ、ＨＥＭＴ、Ｈ
ＦＥＴ等の他種の能動デバイスもこの構成の恩恵を受け
ることを理解されたい。回路７１０の頂面は誘電体７１
６を堆積させて回路の非めっき領域、すなわちエアブリ
ッジ及び接地コンタクト以外の領域、を被覆することに
より平坦化される。抵抗７１８、キャパシタ７２０、及
びストリップライン７２２の形状の送信線路をダイ７２
４の表面上に形成することができる。高電力回路の出力
は半導体ダイの表面上のパッド７２６からアンテナ給電
線７０８へ取り出される。頂面整合回路及び送信線路を
有するフリップチップ法を使用することの利点は増幅器
出力７２６からアンテナまでの線路長が最小限とされる
ことである。これは可能な最大電力出力をアンテナ素子
へ供給することを保証するのに重要である。代表的に能
動アレイは電力増幅器とアンテナ素子間の給電線路が長
い。このようなアレイは増幅器からアンテナへ送信する
信号の損失により比較的効率が低い。
【００２１】ダイ７２４の底面上に第２の回路を搭載す
ることができる。図７には移相回路７２７が示されてい
る。図示する移相集積回路はグランドプレーン７２８を
有しサーモプラスチックやエポクシ等の接着剤によりダ
イ７２４へ直接接合されている。電力増幅器７１０と移
相回路７２７間の接続はダイ７２４、７３２を貫通する
めっきビア７３０の形状とされる。移相器７２７は図示
するＭＥＳＦＥＴ７３４、ＰＩＮダイオード、送信線
路、抵抗、キャパシタ等を含むことができる。電力増幅
器回路７１０と同様に、回路７２７の表面はポリイミド
等の低誘電率、低損失誘電体７３６により平坦化され
る。送信線路は接地線路間に中央信号線路を有するコプ
レーナ導波路７３８もしくはサスペンデッドストリップ
ラインあるいは反転マイクロストリップの形状とするこ
とができる。
【００２２】この実施例ではＤＣ／ＲＦ／制御論理分布
印刷回路板７４０が移相回路７２７の平坦化された表面
上に搭載されている。このような回路板はアンテナ制御
コンピュータから論理入力を取り込んだり、前置増幅器
回路から低振幅ＲＦ信号を取り込むことができる。回路
板の機能は移相器へ位相選定情報を提供してアンテナ素
子７０４からの信号がベースプレート７０２に搭載され
た他の素子（図８参照）と協同して電子的に誘導可能な
アンテナビームを発生することである。この実施例に記
載されたシステムはマイクロ波分布網からレーダまで広
範に応用される。
【００２３】いくつかの実施例について詳細に説明して
きた。説明した実施例とは異なるものでも特許請求の範
囲に入るものは本発明の範囲に入ることを理解された
い。
【００２４】内部及び外部接続はオーミック、容量性、
誘導性、直接もしくは間接、ビア仲介回路、その他とす
ることができる。光学その他の技術に基づく形式及び実
施例の他にも、シリコン、ヒ化ガリウム、あるいは他の
電子材料群の個別部品もしくは完全集積回路として実現
することが考えられる。
【００２５】実施例について本発明を説明してきたが、
この説明は制約的意味合いを有するものではない。当業
者であれば明細書を参照すれば本発明の他の実施例だけ
でなく、図示する実施例のさまざまな修正や組合せが自
明であるものと思われる。例えば、前記実施例ではＧａ
Ａｓがウエーハやダイの材料として使用されたが、他の
半導体材料も使用できることを理解されたい。また、誘
電体としてはポリイミドしか使用しなかったが、低誘電
率かつ低損失の他の誘電体も使用できることを理解され
たい。このような修正や実施例は全て特許請求の範囲に
入るものとする。
【００２６】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）．集積回路であって、該回路は、（イ）基板前面
に形成された少なくとも１個のトランジスタであって、
前記前面トランジスタ上のエアブリッジを含むトランジ
スタと、（ロ）前記前面における少なくとも１個の受動
部品と、（ハ）前記エアブリッジに対して実質的に平坦
な表面を有する前記受動部品上の誘電体と、（ニ）前記
エアブリッジに接触するヒートシンクと、を具備する集
積回路。
【００２７】（２）．第１項記載の回路であって、さら
に前記基板の裏面に接合された裏面を有する第２の集積
回路を具備し、前記基板の前記裏面は前記前面に対向す
る集積回路。
【００２８】（３）．第２項記載の回路であって、前記
第２の集積回路の前記裏面はグランドプレーンにより被
覆されている集積回路。
【００２９】（４）．第２項記載の回路であって、前記
第２の集積回路は前面上に少なくとも１個のトランジス
タを有する集積回路。
【００３０】（５）．第２項記載の回路であって、前記
基板の前記裏面には誘電体により被覆された少なくとも
１個の受動部品があり、前記第２の集積回路は前記誘電
体上に接合されている集積回路。
【００３１】（６）．第１項記載の回路であって、前記
前面には凹みがあり前記凹み内に少なくとも１個の受動
部品がある集積回路。
【００３２】（７）．第６項記載の回路であって、前記
凹みが誘電体で埋め込まれる集積回路。
【００３３】（８）．第１項記載の回路であって、前記
誘電体がポリイミドである集積回路。
【００３４】（９）．第１項記載の回路であって、前記
少なくとも１個の受動部品が反転マイクロストリップ線
路である集積回路。
【００３５】（１０）．集積回路であって、該回路は、
（イ）基板前面に形成された少なくとも１個のトランジ
スタであって、前記トランジスタ上にエアブリッジを含
むトランジスタと、（ロ）前記前面における少なくとも
１本の送信線路と、（ハ）前記エアブリッジに対して実
質的に平坦な表面を有する前記送信線路上のポリイミド
と、（ニ）前記エアブリッジに接触するヒートシンク
と、（ホ）前記少なくとも１個のトランジスタを前記基
板の裏面上のボンドパッドへ接続するための前記基板を
貫通する導電ビアと、を具備する集積回路。
【００３６】（１１）．第１０項記載の回路であって、
前記トランジスタが電界効果型トランジスタである集積
回路。
【００３７】（１２）．第１０項記載の回路であって、
前記トランジスタがヘテロ接合バイポーラトランジスタ
である集積回路。
【００３８】（１３）．第１０項記載の回路であって、
前記送信線路が反転マイクロストリップ線路である集積
回路。
【００３９】（１４）．第１０項記載の回路であって、
さらに前記基板の裏面に接合された裏面を有する第２の
集積回路を具備し、前記基板の前記裏面は前記前面に対
向する集積回路。
【００４０】（１５）．第１０項記載の回路であって、
前記基板がＧａＡｓである集積回路。
【００４１】（１６）．集積回路の製造方法であって、
該方法は、（イ）基板前面に少なくとも１個のトランジ
スタを、前記トランジスタが前記前面トランジスタ上の
エアブリッジを含むように、形成するステップと、
（ロ）前記前面に少なくとも１個の受動部品を形成する
ステップと、（ハ）表面が前記エアブリッジに対して実
質的に平坦となるように前記受動部品上に誘電体を形成
するステップと、（ニ）ヒートシンクを前記エアブリッ
ジに接触させるステップと、からなる集積回路の製造方
法。
【００４２】（１７）．第１６項記載の方法であって、
さらに第２の集積回路の裏面を前記基板の裏面へ接合す
るステップからなり、前記基板の前記裏面は前記前面に
対向する集積回路の製造方法。
【００４３】（１８）．第１７項記載の方法であって、
前記接合ステップは前記基板の前記裏面と前記第２の集
積回路との間にサーモプラスチックを塗布することを含
む集積回路の製造方法。
【００４４】（１９）．第１７項記載の方法であって、
さらに前記第２の集積回路の前面上にトランジスタを形
成するステップからなる集積回路の製造方法。
【００４５】（２０）．第１７項記載の方法であって、
さらに前記基板の前記裏面と前記第２の集積回路の前記
裏面間にポリイミドで被覆された受動部品を形成するス
テップからなる集積回路の製造方法。
【００４６】（２１）．基板の前面上に能動部品３０
８、３１０だけでなく受動部品３０２、３０４、３０６
を有するフリップチップ集積回路。能動デバイスはエア
ブリッジを有しそれはヒートシンクと接触してデバイス
の接合部から熱を放散させる。
【００４７】関連出願 本出願には１９９３年１１月３０日に出願した米国特許
出願第０８／１５９，６４８号“低熱インピーダンス集
積回路”（テキサスインスツルメンツ社、ドケット番号
ＴＩ−１８９７７）に関連する主題が含まれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のモノリシックマイクロ波集積回路の
断面図。
【図２】従来技術のフリップチップデバイスの断面図。
【図３】ａは本発明の第１の実施例に従ってフリップチ
ップデバイスの一面上に整合回路及び送信線路及び能動
デバイスのある集積回路の断面図。ｂからｄは本発明の
第１の実施例に従って実質的に図３ａに示す回路に対す
る代替入出力信号経路選択方式を示す図。ｅからｆは本
発明の第１の実施例に従って実質的に図３ａに示す回路
に対するもう一つの代替入出力信号経路選択方式を示す
図。
【図４】本発明の第２の実施例に従って下部回路の頂部
に第２の回路が接合されているフリップチップ下部回路
を有する高密度集積回路の断面図。
【図５】本発明の第３の実施例に従って頂面に受動回路
があり前記受動回路の頂部に第２の集積回路が接合され
ているフリップチップ下部回路を有する高密度集積回路
の断面図。
【図６】本発明の第４の実施例に従って３次元部品を収
容するための凹みをその下面に有するフリップチップデ
バイスの断面図。
【図７】本発明の第５の実施例に従って電子的にビーム
を誘導することができるアンテナの能動素子の断面図。
【図８】本発明の第５の実施例に従ってベースプレート
及び能動素子を示すアンテナの前面図。
【図９】さまざまな送信線路構成の断面図。
【図１０】コプレーナな導波路と反転マイクロストリッ
プの遷移を示す平面図。
【符号の説明】
１００ モノリシックマイクロ波集積回路 １０２ エアブリッジ １０４ ＭＥＳＦＥＴ １０６ ビア １０８ グランドプレーン １１０ マイクロストリップ送信線路 １１２ ワイヤボンディング １１４ パッド １１６ アルミナ基板 １１８ ヒートシンク １２０ ダイ ２００ フリップチップＭＭＩＣ ２０２ ＭＥＳＦＥＴ ２０４ エアブリッジ ２０６ ヒートシンク ２０８ ＧａＡｓダイ ２１０ グランドプレーン ２１２ ビア ２１４ ワイヤボンド ２１６ パッド ２２０ 送信線路 ２２２ キャパシタ ２２４ 抵抗 ３００ ＭＭＩＣ ３０２ 送信線路 ３０４ 抵抗 ３０６ キャパシタ ３０８ ＭＥＳＦＥＴ ３１０ ＨＢＴ ３１２ ダイ ３１３ エアブリッジ ３１４ ヒートシンク ３１６ ビア ３１８ ビア ３２０ 整合回路 ３２２ 誘電体 ３２４ キャパシタ ３３０ 入力パッド ３３２ 出力パッド ３３４ ビア ３３５ ウィンド ３３７ バイアスパッド ３３８ 送信線路 ３３９ ウィンド ３４０ ビームリード ３４１ バイアスリード ４００ ＭＭＩＣ ４０２ ＭＥＳＦＥＴ ４０４ キャパシタ ４０６ 抵抗 ４０８ 送信線路 ４１０ ダイ ４１２ ヒートシンク ４１４ エアブリッジ ４１６ ポリイミド ４１８ ビア ４２０ ダイ ４２２ 底部グランドプレーン ４２４ 上部回路 ４２６ ビア ４２８ コプレーナ導波路 ４３０ 信号導体 ４３２ 接地線路 ４３４ めっき支柱 ４３６ 同軸構造 ４３８ ビア ４４０ 誘電体 ４４２ 中央導体 ５００ 下部フリップチップ集積回路 ５０２ ダイ ５０３ 受動部品 ５０４ 誘電体 ５０６ 上部集積回路 ５０８ メタルグランドプレーン ５１０ ヒートシンク ５１２ ビア ６００ ＭＭＩＣ ６０２ エアブリッジ ６０４ ＭＥＳＦＥＴ ６０６ ヒートシンク ６０８ ダイ ６１０ タブ ６１２ 誘電体 ６１４ サスペンデッド基板線路 ６１６ 抵抗 ６１８ キャパシタ ６２０ メタライゼーション ６２２ 集積回路 ７００ アンテナ素子 ７０２ メタルベースプレート ７０４ アンテナ素子 ７０６ 冷却ダクト ７０７ 誘電体 ７０８ ワイヤ ７１０ 電力増幅器回路 ７１２ エアブリッジ ７１４ ＭＥＳＦＥＴ ７１６ 誘電体 ７１８ 抵抗 ７２０ キャパシタ ７２２ ストリップライン ７２４ ダイ ７２６ パッド ７２８ グランドプレーン ７３０ めっきビア ７３２ ダイ ７３４ ＭＥＳＦＥＴ ７３６ 低誘電率低損失誘電体 ７３８ コプレーナ導波路 ７４０ 印刷回路板 １０００ ウィンド １００１ ポリイミド １００２ 送信線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/822

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 集積回路であって、該回路は、（イ）基
    板前面に形成された少なくとも１個のトランジスタであ
    って、前記前面トランジスタ上のエアブリッジを含むト
    ランジスタと、（ロ）前記前面における少なくとも１個
    の受動部品と、（ハ）前記エアブリッジに対して実質的
    に平坦な表面を有する前記受動部品上の誘電体と、
    （ニ）前記エアブリッジに接触するヒートシンクと、を
    具備する集積回路。
  2. 【請求項２】 集積回路の製造方法であって、該方法
    は、（イ）基板前面に少なくとも１個のトランジスタ
    を、前記トランジスタが前記前面トランジスタ上のエア
    ブリッジを含むように形成するステップと、（ロ）前記
    前面に少なくとも１個の受動部品を形成するステップ
    と、（ハ）表面が前記エアブリッジに対して実質的に平
    坦となるように前記受動部品上に誘電体を形成するステ
    ップと、（ニ）ヒートシンクを前記エアブリッジに接触
    させるステップと、からなる集積回路の製造方法。
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