JPH09260412A - 半導体集積回路 - Google Patents
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Abstract
を入力又は出力するためのボンディングワイヤが接続さ
れている場合に、そのボンディングワイヤ間の相互誘導
による高周波特性の悪化を防止する。 【解決手段】高周波電力の入力又は出力のために接続さ
れたボンディングワイヤのうち近接する9aと9dの間
にボンディングワイヤ13aを張り、同様に9bと9c
の間に13bを張り、集積回路上にはボンディング用引
き出し電極10a及び10bが形成され、また半導体集
積回路の外部には、電極12a及び12bが形成され、
電極10a及び10bか、又は電極12a及び12bが
接地されることにより、その間に接続されたワイヤ13
a及び13bが必ず接地される構成とされ、近接したワ
イヤの相互誘導による集積回路としての特性の悪化を防
止する。
Description
シック集積回路(Monolithic Microwave Integrated Ci
rcuits;以下「MMIC」という)、及び1チップ上に
複数のトランジスタを搭載した個別半導体素子に関す
る。
段式増幅用モジュールは、小型化及び低価格化の要求が
強く、その対応として、近時、複数の個別能動素子が1
つのSiやGaAsなどの半導体基板上に形成されるに
至っている。
なる従来の半導体素子の一例を示したものであり、図4
(A)は半導体素子(基板)の側面図、図4(B)は半
導体素子の平面図を示す。図4を参照して、SiやGa
Asなどの絶縁性基板1上に、2つの電界効果型トラン
ジスタ(以下「FET」という)が形成されている。初
段用FET2は、イオン注入などで形成された動作領域
2a、ゲート引き出し電極2b、ドレイン引き出し電極
2c、ソース引き出し電極2dからなり、ソース引き出
し電極2dは、バイアホールにより絶縁性基板1の裏面
側に電気的に接続されている。後段用FET3も、初段
用FET2と同様の構造とされ、同じくバイアホールに
より裏面側に電気的に接続されている。
の実装状態を示した斜視図である。図5を参照して、半
導体素子4はAuSnなどのロー材で金メッキを被着し
た銅ベース5上にマウントされている。銅ベース5上に
は、セラミック6がロー付けされ、セラミック6上に
は、初段FET用入力側リード引き出し電極7a、初段
FET用出力側リード引き出し電極7b、後段FET用
入力用リード引き出し電極7c、後段FET用出力側リ
ード引き出し電極7dが形成され、各リード引き出し電
極には、42アロイなどで形成されたリード8a、8
b、8c、8dがそれぞれ銀ローなどで接続されてい
る。
し電極8a〜8dとは、金ワイヤ9a〜9dにより電気
的に接続されている。各リードはさらに、不図示の外部
回路に接続され、外部回路より各リードより、DC(直
流)バイアスが印加される。
8aを経て初段FETに入力されて増幅され、初段FE
T用出力側リード8bを経て外部回路へ出力されるが、
次に、後段FET用入力側リード8cへ戻り、再び増幅
されて後段FET用出力側リード8dから外部回路へ出
力される。
び図5に示した、複数の個別能動素子からなる従来の半
導体素子においては、ボンディングされたワイヤが互い
に近接していると、ワイヤ間の相互誘導作用により、利
得の低下やアイソレーションの悪化など、特性が劣化す
るという問題が発生する。
の入力側と後段FETの出力側との間のように、流れる
電力の差が大きいボンディングワイヤ間では特に顕著で
あった。
れたものであって、その目的は、1つの半導体チップ上
から、複数の高周波電力を入力又は出力するためのボン
ディングワイヤが接続されている場合に、ボンディング
ワイヤ間の相互誘導による高周波特性の悪化を防止する
ようにした半導体素子を提供することにある。
め、本発明は、1つの半導体チップ上から複数の高周波
電力を入力又は出力するための電極が形成され、該電極
からパッケージのリード引き出し電極を含む外部回路へ
ボンディングワイヤにより接続される半導体集積回路に
おいて、半導体素子の隣接又は近接した、高周波電力を
入力又は出力する電極の間に、ボンディング用の電極を
形成し、該ボンディング用の電極から、前記高周波電力
を入力又は出力用の電極と前記外部回路の対応する電極
を接続するボンディングワイヤとの間に位置するよう
に、前記外部回路上に形成されたボンディング用電極へ
ボンディングワイヤが張られたことを特徴とする半導体
集積回路を提供する。
ディング用の電極が接地されるか、又は外部回路上のボ
ンディング用の電極が接地され、これらの電極の間を電
気的に接続するボンディングワイヤが接地されることを
特徴とする。
を参照して以下に説明する。図1は、本発明の実施の形
態に係る半導体素子を示したものであり、図1(B)に
半導体素子の平面図、図1(A)にA−A′線の断面図
を示す。また図2は、本発明の実施の形態に係る半導体
素子のパッケージへの実装状態を示した斜視図である。
形態において、絶縁性基板1上に、複数の個別能動素
子、例えばFET2、3を備え、高周波電力を入力する
電極2b、3b及び高周波電力を出力するための電極2
c、3cが形成され、これらの電極2b、3b、2c、
3cから、パッケージに設けられたリード引き出し電極
7a、7c、7b、7d(半導体素子に対する外部回路
という時、このリード引き出し電極も外部回路に含まれ
る)へボンディングワイヤ9a〜9dによりそれぞれ接
続され、半導体素子の隣接又は近接した、高周波電力を
入力及び出力する電極である、電極2bと電極3c、電
極3bと電極2cの間に位置する領域に、ボンディング
用の電極10a、10bを形成し、このボンディング用
の電極10a、10bから、高周波電力を入力、出力用
の電極2b、3c、及び3b、2cと、これらに対応す
るリード引き出し電極7a、7d、及び7c、7bをそ
れぞれ接続するボンディングワイヤ9a、9d、及び9
c、9bの間にそれぞれ位置するように、パッケージ上
に形成されたボンディング用電極12a、12bへボン
ディングワイヤが張られる。
ング用の電極10a、10bはバイアホール11a、1
1bを介して接地される。あるいは、パッケージ上のボ
ンディング用の電極12a、12bが接地される(後述
する本発明の第2の実施例参照)。そして、これらの電
極の間を電気的に接続するボンディングワイヤ13a、
13bは常に接地されているものとする。
は、相互誘導による影響のあるボンディングワイヤ間
に、グランド用のワイヤを張るためのボンディング電極
を形成し、このボンディング電極から、回路基板上に形
成された接地用のボンディングパッド、又はパッケージ
の接地面へボンディングワイヤを張ることにより、相互
誘導による高周波特性の悪化を防止するようにしたもの
である。
づき更に詳細に説明する。
子を示したものであり、図1(B)に平面図、図1
(A)にA−A′線の断面図を示す。
縁性基板1上に、2つのFETが形成されている。初段
用FET2は、イオン注入などで形成された動作領域2
a、ゲート引き出し電極2b、ドレイン引き出し電極2
c、ソース引き出し電極2dからなり、ソース引き出し
電極2dはバイアホールにより基板1の裏面側に電気的
に接続されている。後段用FET3も初段用FET2と
同様に、動作領域3a、ゲート引き出し電極3b、ドレ
イン引き出し電極3c、ソース引き出し電極3dからな
り、ソース引き出し電極3dはバイアホールにより基板
1の裏面側に電気的に接続されている。
間において、アイソレーション改善用の引き出し電極1
0aが、初段FET2の入力側と後段FET3の出力側
の間に形成され、初段FET2の出力側と後段FET3
の入力側の間には、アイソレーション改善用の引き出し
電極10bが形成されている。
0a及び10bは、断面図に示すように、バイアホール
11a及び11bでそれぞれ接地されている。
子のパッケージへの実装状態を示した斜視図である。図
2において、従来技術の説明で参照した図5と同一の機
能を有する要素には、同一の参照符号を付し、重複を避
けるため、同一要素の説明は省略し、以下では相違点の
みを説明する。
た接地用電極12aは、バイアホールで接地されてお
り、半導体素子に設けられた引き出し電極10aとAu
などのボンディングワイヤ13aにより接続されてい
る。このボンディングワイヤ13aは、初段FET2の
入力側のボンディングワイヤ9aと後段ボンディングワ
イヤ9dとの間に位置するように張られている。
2bはバイアホールで接地されており、半導体素子に設
けられた引き出し電極10bとAuなどのボンディング
ワイヤ13bにより接続され、このボンディングワイヤ
13bは、初段FET2の出力側のボンディングワイヤ
9bと後段ボンディングワイヤ9cとの間に位置するよ
うに張られている。
施例について説明する。図3(B)は、本発明の第2の
実施例に係る半導体素子の平面図、図3(A)はB−
B′線の断面図を示したものである。
改善用の引き出し電極10a及び10bは接地されてい
ず、例えばAu/Pt/Tiなどの配線パターン14に
より互いに接続されている。これを、上記した第1の実
施例と同様に、パッケージ上の接地用電極12a、12
bとワイヤボンディングすることにより、配線パターン
14及び引き出し電極10a、10bは、ボンディング
ワイヤ13a及び13bを通じて接地される。これによ
り、上記従来技術で問題とされた、ボンディングワイヤ
の相互誘導だけでなく、各FET間の相互誘導も同時に
低下させることができ、前記第1の実施形態よりも、さ
らに特性が改善できる。
と、初段のFET2のゲート電極と後段のFET3のド
レイン電極の距離が、例えば0.5mm離れていて、各
電極から25φμmで約1.5mmのワイヤを平行にボ
ンディングするように構成した場合について、パッケー
ジの外部からインピーダンス整合された状態にて測定し
たゲイン(利得)は、実験結果から、周波数1GHz
で、30dBから32dBと、2dB程改善され、アイ
ソレーションは、−30dBから−40dBへ約10d
Bも改善されることが判明した。
ボンディングワイヤにより、2つのFETへのボンディ
ングワイヤの相互誘導が小さくなったためである。ただ
し、流れている高周波電力の差の大きい、初段側FET
2入力側のボンディングワイヤ9aと後段側FET3出
力側のボンディングワイヤ9dとの間の、ボンディング
ワイヤ13aのみを設けた場合でも、アイソレーション
で9.5dB程の改善がみられ、このように、効果の大
きいところにのみ、アイソレーション用電極を配置する
ようにした構成も、本発明に含まれる。
接地されたアイソレーション用のワイヤにより、複数の
FETへのボンディングワイヤの相互誘導を小さくした
ことにより、1つの半導体チップ上から複数の高周波電
力を入力又は出力するためのボンディングワイヤが接続
される半導体素子における、ボンディングワイヤ間の相
互誘導による高周波特性の悪化を防止し、利得を改善す
ると共にアイソレーション特性を改善することができ
る。
面図、及びA−A′断面図である。
ッケージへの実装例を示す図である。
面図、及びB−B′断面図である。
る。
す図である。
ト 11a、11b 接地用バイアホール 12a、12b 接地用ボンディングパット 13a、13b アイソレーション用ボンディングワイ
ヤ
Claims (3)
- 【請求項1】1つの半導体チップ上から複数の高周波電
力を入力又は出力するための電極が形成され、該電極か
らパッケージのリード引き出し電極を含む外部回路へボ
ンディングワイヤにより接続される半導体集積回路にお
いて、 半導体素子の隣接又は近接した、高周波電力を入力又は
出力する電極の間に、ボンディング用の電極を形成し、
該ボンディング用の電極から、前記高周波電力を入力又
は出力用の電極と前記外部回路の対応する電極を接続す
るボンディングワイヤとの間に位置するように、前記外
部回路上に形成されたボンディング用電極へボンディン
グワイヤが張られたことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】前記半導体素子のボンディング用の電極が
接地されるか、又は外部回路上のボンディング用の電極
が接地され、これらの電極の間を電気的に接続するボン
ディングワイヤが接地されることを特徴とする請求項1
記載の半導体集積回路。 - 【請求項3】半導体素子の高周波電力を入力又は出力す
る電極と外部回路の電極とを接続するボンディングワイ
ヤのうち該ボンディングワイヤに流れる高周波電力の差
が大きな、互いに近接して並設される、少なくとも1対
のボンディングワイヤについて、該1対のボンディング
ワイヤの接続先である、前記半導体素子の電極の間と、
前記外部回路の電極の間に、それぞれ位置するようにア
イソレーション用の電極を備え、アイソレーション用の
ボンディングワイヤを前記半導体素子のアイソレーショ
ン用の電極と前記外部回路のアイソレーション用電極と
の間に前記1対のボンディングワイヤが両側に位置する
ように張り、且つ前記アイソレーション用のボンディン
グワイヤが接地されるように構成されたことを特徴とす
る半導体集積回路装置。
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JP8093087A JP2755250B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 半導体集積回路 |
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