JPH11195731A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11195731A
JPH11195731A JP10107664A JP10766498A JPH11195731A JP H11195731 A JPH11195731 A JP H11195731A JP 10107664 A JP10107664 A JP 10107664A JP 10766498 A JP10766498 A JP 10766498A JP H11195731 A JPH11195731 A JP H11195731A
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JP
Japan
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wiring pattern
substrate
semiconductor device
main surface
chip
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10107664A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Sakai
啓之 酒井
Takayuki Yoshida
隆幸 吉田
Toshimichi Ota
順道 太田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the monolithic microwave IC(MMIC) of a small parasitic effect for hardly causing resonance and unrequited oscillation even if flip chip mounting is performed and to surely mount the MMIC and an millimeter-wave flip-chip IC(MFIC). SOLUTION: A GND plane 12, a dielectric film 13 and a first wiring pattern 14 are successively formed on the main surface of a substrate 11, composed of Si or the like and a microstrip line is constituted of the first wiring pattern 14, the dielectric film 13 and the GND plane 12. On the substrate 11, an MMIC chip 11 for which a high frequency transistor and a second wiring pattern 21 are formed on an element formation surface is fixed by using an MBB method, while making the element formation surface and the main surface of the substrate 11 face opposite to each other. In the MMIC chip 22, the microstrip line is constituted of the second wiring parttern 21 and the dielectric film 13 and the GND plane 12 provided on the substrate 11.

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、準ミリ波帯域から
ミリ波帯域までの高周波用半導体装置に関し、特に、寄
生効果を低減する半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device for high frequencies from a quasi-millimeter wave band to a millimeter wave band, and more particularly to a semiconductor device for reducing a parasitic effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報通信分野における技術の進展
は著しく、通信機器が扱う周波数帯域もマイクロ波帯域
からミリ波帯域へとより高い周波数帯域への展開が図ら
れている。これに伴い、通信機器に用いられるトランジ
スタ素子の高速化も著しく、最近では、III −V族等の
化合物半導体を用いたヘテロ接合トランジスタ素子等に
おいて100GHzを越えるカットオフ周波数を持つデ
バイスが実現されている。ところが、このようなマイク
ロ波帯域からミリ波帯域までの高周波帯域を扱う通信機
器においては、トランジスタの素子特性と同様に回路を
構成する半導体チップの実装方法が問題となる。例え
ば、実装工程を経た後に新たな寄生容量や寄生インダク
タンス(=寄生リアクタンス)が回路中に生じることが
多く、この寄生リアクタンスが通信機器に与える影響
は、その通信機器が扱う周波数に比例して大きくなるた
め、該周波数が上昇するほど寄生リアクタンス成分を抑
える必要がある。また、前述のマイクロ波帯域からミリ
波帯域までの周波数帯域を扱う通信機器においては、回
路を構成する素子同士又は回路同士を接続する接続部品
等の寸法が信号の波長と近づくため、回路設計を行なう
際には接続部品の寸法を十分に考慮する必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, the technology in the field of information communication has been remarkably advanced, and the frequency band handled by communication devices has been expanded from a microwave band to a millimeter wave band to a higher frequency band. Along with this, the speed of transistor elements used in communication equipment has been remarkably increased. Recently, devices having a cutoff frequency exceeding 100 GHz have been realized in heterojunction transistor elements using compound semiconductors of III-V group or the like. I have. However, in a communication device that handles such a high-frequency band from the microwave band to the millimeter wave band, a method of mounting a semiconductor chip forming a circuit becomes a problem similarly to the element characteristics of a transistor. For example, a new parasitic capacitance or parasitic inductance (= parasitic reactance) often occurs in a circuit after a mounting process, and the influence of the parasitic reactance on a communication device is large in proportion to the frequency handled by the communication device. Therefore, it is necessary to suppress the parasitic reactance component as the frequency increases. Also, in communication equipment that handles the frequency band from the microwave band to the millimeter wave band, the dimensions of the elements that constitute the circuit or the connecting parts that connect the circuits are close to the wavelength of the signal. When performing this, it is necessary to sufficiently consider the dimensions of the connecting parts.

【0003】このような問題を解決する技術に、第1の
従来例として、トランジスタ素子と受動回路とを半導体
基板上に半導体プロセスを用いて作製するMMIC(=
Monolithic Microwave IC)が
ある。このMMICは、1つの半導体チップにトランジ
スタと周辺回路とが一体化されてなり、一体化されるこ
とにより接続部品の数が減るため寄生リアクタンス成分
が減少する。また、微細加工に優れた半導体プロセスを
用いているため高精度な加工を実現できると共に、半導
体プロセスの量産効果によって製造コストの低減も期待
できる。
As a first conventional example, a technique for solving such a problem is an MMIC (== MMIC) in which a transistor element and a passive circuit are formed on a semiconductor substrate by using a semiconductor process.
Monolithic Microwave IC). In this MMIC, a transistor and a peripheral circuit are integrated on one semiconductor chip, and the integration reduces the number of connection components, thereby reducing a parasitic reactance component. In addition, since a semiconductor process excellent in fine processing is used, high-precision processing can be realized, and a reduction in manufacturing cost can be expected due to a mass production effect of the semiconductor process.

【0004】また、第2の従来例として、さらなる低コ
スト及び高性能で且つ応用範囲の広い準ミリ波帯域から
ミリ波帯域までの半導体集積回路を実現する、文献「電
子情報通信学会1994年秋季大会講演論文集第39
項」等に開示されたMFIC(Millimeter−
wave Flip−chip IC)がある。このM
FICは、マイクロバンプボンディング法(以下、MB
B法と称す。)と呼ばれるフリップチップ実装法を用い
て寄生効果を抑制するICモジュール技術であって、半
導体プロセスの精密性及び量産性を生かしながら設計自
由度をも確保し、高性能なミリ波帯域の半導体ICを低
コストで実現できるのが特徴である。
Further, as a second conventional example, a document "The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Autumn 1994," which realizes a semiconductor integrated circuit from a quasi-millimeter-wave band to a millimeter-wave band, which has a further low cost, high performance, and a wide application range. Conference Papers 39
Section ”and the like, the MFIC (Millimeter-
wave Flip-chip IC). This M
FIC uses a micro-bump bonding method (hereinafter referred to as MB
Called method B. This is an IC module technology that suppresses parasitic effects by using a flip-chip mounting method called “flip-chip mounting method”, which ensures high design flexibility while utilizing the precision and mass productivity of semiconductor processes, and provides high-performance millimeter-wave band semiconductor ICs. Is realized at low cost.

【0005】以下、第2の従来例に係るMFICについ
て図面を参照しながら説明する。
A MFIC according to a second conventional example will be described below with reference to the drawings.

【0006】図10は従来のMFICの断面構成を示し
ている。図10に示すように、Si等からなる基板10
1の主面上には、AuからなるGNDプレーン102と
SiO2 からなる誘電体膜103と導体膜からなる配線
パターン104とが順次形成され、該配線パターン10
4,誘電体膜103及びGNDプレーン102によりマ
イクロストリップ線路が構成されている。基板101の
上における配線パターン104の上には、素子形成面に
化合物半導体等からなり高周波トランジスタを有する半
導体チップ105が該素子形成面を配線パターン104
と対向させて光硬化性絶縁樹脂106を用いて固着され
ている。半導体チップ105の素子形成面には電極パッ
ド107が選択的に形成され、配線パターン104には
ボンディングパッド104aが選択的に形成され、互い
にマイクロバンプ108を介在させて電気的に接続され
ている。
FIG. 10 shows a cross-sectional structure of a conventional MFIC. As shown in FIG. 10, a substrate 10 made of Si or the like is provided.
1, a GND plane 102 made of Au, a dielectric film 103 made of SiO 2, and a wiring pattern 104 made of a conductive film are sequentially formed.
4. A microstrip line is formed by the dielectric film 103 and the GND plane 102. On the wiring pattern 104 on the substrate 101, a semiconductor chip 105 made of a compound semiconductor or the like and having a high-frequency transistor is formed on the element forming surface by the wiring pattern 104.
And is fixed using a photocurable insulating resin 106. Electrode pads 107 are selectively formed on the element forming surface of the semiconductor chip 105, and bonding pads 104 a are selectively formed on the wiring pattern 104, and are electrically connected to each other via micro bumps 108.

【0007】このように、第2の従来例に係るMFIC
は、バンプ108の厚みを数μmと小さくできるので、
バンプ108の寄生インダクタ成分を無視することがで
きる。また、配線パターン104を半導体プロセスを用
いて作製できるため、アルミナ基板等の上に印刷技術を
用いて配線を行なう通常のハイブリッドICと比べては
るかに高精度のパターニングを実現できる。さらに、同
様な半導体プロセスを用いる第1の従来例に係るMMI
Cに比べても、このMFICは受動回路を化合物半導体
基板上ではなくSi等からなる安価な基板101上に形
成できるので大幅な低コスト化が可能になる。
Thus, the MFIC according to the second conventional example
Can reduce the thickness of the bump 108 to several μm.
The parasitic inductor component of the bump 108 can be neglected. Further, since the wiring pattern 104 can be manufactured using a semiconductor process, patterning with much higher precision can be realized as compared with an ordinary hybrid IC in which wiring is performed on an alumina substrate or the like by using a printing technique. Further, an MMI according to a first conventional example using a similar semiconductor process.
Compared with C, this MFIC can form a passive circuit not on a compound semiconductor substrate but on an inexpensive substrate 101 made of Si or the like, so that the cost can be significantly reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
1の従来例に係るMMICは、現状では通信機器のすべ
ての回路を1チップの半導体ICに集積化することは極
めて困難であり、実際には、通信機器のすべての回路を
幾つかのMMICに分割し、分割したMMICごとにそ
れぞれ異なる機能を持たせておき、各MMICを組み合
わせて所定の回路を構成する必要がある。
However, in the MMIC according to the first conventional example, it is extremely difficult at present to integrate all the circuits of the communication device into a one-chip semiconductor IC. It is necessary to divide all the circuits of the communication device into several MMICs, provide different functions to each of the divided MMICs, and configure a predetermined circuit by combining the MMICs.

【0009】そこで、MMICの実装方法としてフリッ
プチップ実装が試みられているが、MMICのフリップ
チップ実装には、例えば、文献「電子情報通信学会19
97年総合大会講演論文集 エレクトロニクス1分冊
第68ページ(講演番号C−2−13)」に述べられて
いるような問題が存在する。この問題を図面に基づいて
説明する。
Therefore, flip-chip mounting has been attempted as a mounting method of the MMIC. For flip-chip mounting of the MMIC, for example, a document “IEICE 19
1997 General Conference Lecture Papers Electronics 1 Volume
Page 68 (lecture number C-2-13) ". This problem will be described with reference to the drawings.

【0010】図11は従来のMMICがフリップチップ
実装されてなる半導体装置の断面構成を示している。図
11に示すように、絶縁性基板111の主面には第1の
配線パターン112が形成され、主面と反対側の面には
第1のGNDプレーン113が形成され、第1の配線パ
ターン112と第1のGNDプレーン113とにより第
1のマイクロストリップ線路が構成され、第1の配線パ
ターン112は絶縁性基板111に適当に設けられた第
1のビアホール114を通して接地されている。
FIG. 11 shows a sectional structure of a semiconductor device in which a conventional MMIC is flip-chip mounted. As shown in FIG. 11, a first wiring pattern 112 is formed on a main surface of an insulating substrate 111, and a first GND plane 113 is formed on a surface opposite to the main surface. A first microstrip line is formed by the first ground plane 112 and the first GND plane 113, and the first wiring pattern 112 is grounded through a first via hole 114 appropriately provided in the insulating substrate 111.

【0011】絶縁性基板111の主面には、素子形成面
を該主面と対向させたMMICチップ115がバンプ1
16を介在させて実装されている。MMICチップ11
5の素子形成面には高周波トランジスタ(図示せず)及
び第2の配線パターン117が形成され、素子形成面と
反対側の面には第2の配線パターン117と第2のマイ
クロストリップ線路を構成する第2のGNDプレーン1
18が形成され、第2の配線パターン117は基板に適
当に設けられた第2のビアホール119を通して接地さ
れている。
On the main surface of the insulating substrate 111, an MMIC chip 115 whose element forming surface is opposed to the main surface has bumps 1 formed thereon.
16 are interposed. MMIC chip 11
No. 5, a high-frequency transistor (not shown) and a second wiring pattern 117 are formed on the element forming surface, and a second wiring pattern 117 and a second microstrip line are formed on the surface opposite to the element forming surface. Second GND plane 1
The second wiring pattern 117 is grounded through a second via hole 119 appropriately provided in the substrate.

【0012】このように、従来のMMIC115を用い
たフリップチップ実装は、絶縁性基板111及びMMI
Cチップ115のそれぞれがGNDプレーン113,1
18を有しており、これらが空間的に分離しているた
め、接地電位が安定せず、共振や不要発振といった予期
せぬトラブルを生じる危険性がある。また、図11に示
すように、第1のGNDプレーン113,第1のビアホ
ール114,第1の配線112,バンプ116,第2の
ビアホール119及び第2のGNDプレーン118から
なる擬似的な閉空間が構成され、この閉空間はマイクロ
ストリップ線路中を伝搬する信号によって容易に励起さ
れて空洞共振を起こす。その結果、絶縁性基板111及
びMMICチップ115の材料や寸法によって空洞共振
の共振周波数が使用周波数に近づくような場合には回路
動作に予期せぬ大きな影響を与えてしまうという問題を
有している。
As described above, the flip-chip mounting using the conventional MMIC 115 is performed by using the insulating substrate 111 and the MMI.
Each of the C chips 115 is a GND plane 113, 1
18, which are spatially separated from each other, so that the ground potential is not stabilized, and there is a risk that unexpected troubles such as resonance and unnecessary oscillation may occur. Also, as shown in FIG. 11, a pseudo closed space including a first GND plane 113, a first via hole 114, a first wiring 112, a bump 116, a second via hole 119, and a second GND plane 118. This closed space is easily excited by a signal propagating in the microstrip line and causes cavity resonance. As a result, when the resonance frequency of the cavity resonance approaches the used frequency depending on the materials and dimensions of the insulating substrate 111 and the MMIC chip 115, there is a problem that the circuit operation is unexpectedly greatly affected. .

【0013】一方、図10に示すMFICにおいても、
現状では、基板101上に通信機器のすべての回路を集
積化することは不可能であり、前述のMMICと同様
に、機能ごとに1つのMFICに集積化し、互いに機能
が異なるこれらのMFIC同士を接続することにより回
路全体の機能を実現するという方法が現実的である。従
って、MMICと同様に、MFICチップ同士又はMF
ICチップと他の基板との接続をどのように行なうかは
未解決のままである。しかも、図10に示すように、M
MICチップと異なり、MFICチップの場合は既に半
導体チップ105が基板101上に設けられているた
め、MMICの技術の延長のみでは実装できないという
問題を有している。
On the other hand, in the MFIC shown in FIG.
At present, it is impossible to integrate all the circuits of the communication device on the substrate 101. Like the above-mentioned MMIC, it is integrated into one MFIC for each function, and these MFICs having different functions are connected to each other. A method of realizing the function of the entire circuit by connecting them is realistic. Therefore, like the MMIC, the MFIC chips or the MFIC chips
How to connect the IC chip to another substrate remains unresolved. Moreover, as shown in FIG.
Unlike the MIC chip, the MFIC chip has a problem that the semiconductor chip 105 is already provided on the substrate 101, so that it cannot be mounted only by extension of the MMIC technology.

【0014】本発明は、前記従来の問題に鑑み、フリッ
プチップ実装を行なっても共振や不要発振を起こしにく
く且つ寄生効果が小さいMMICを実現できるようにす
ることを第1の目的とし、MFIC又はMMICを組み
合わせて用いる高周波回路用の半導体装置において、フ
リップチップ実装を可能にすることを第2の目的とし、
さらに、フリップチップ実装に代わる実装方法を実現す
ることを第3の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, it is a first object of the present invention to provide an MMIC which is less likely to cause resonance or unnecessary oscillation even with flip-chip mounting and has a small parasitic effect. A second object of the present invention is to enable flip-chip mounting in a semiconductor device for a high-frequency circuit using an MMIC in combination,
Further, a third object is to realize a mounting method instead of flip chip mounting.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の半導
体装置は、前記第1の目的を達成するMMICであっ
て、主面に、導体膜からなる接地パターン、誘電体膜、
及び導体膜からなる第1の配線パターンが順次形成され
た基板と、素子形成面に、高周波トランジスタ、及び該
高周波トランジスタと接続された導体膜からなる第2の
配線パターンを有する半導体チップとを備え、半導体チ
ップの素子形成面が基板の主面と対向した状態で、第2
の配線パターンと第1の配線パターンとが互いに接続さ
れていると共に、第2の配線パターン、誘電体膜及び接
地パターンにより半導体チップのマイクロストリップ線
路が構成されている。
A first semiconductor device according to the present invention is an MMIC which achieves the first object, wherein a ground pattern made of a conductor film, a dielectric film,
A high-frequency transistor, and a semiconductor chip having a second wiring pattern of a conductive film connected to the high-frequency transistor on an element formation surface; In the state where the element formation surface of the semiconductor chip faces the main surface of the substrate, the second
And the first wiring pattern are connected to each other, and the second wiring pattern, the dielectric film, and the ground pattern constitute a microstrip line of a semiconductor chip.

【0016】第1の半導体装置によると、基板上の半導
体チップの素子形成面が基板の主面と対向した状態で初
めて、該半導体チップの第2の配線パターンと基板上に
設けられた誘電体膜と接地パターンとからなる半導体チ
ップのマイクロストリップ線路を構成するため、半導体
チップの素子形成面と反対側の面には接地パターンを設
ける必要がない。従って、半導体チップの素子形成面と
反対側の面に接地パターンを設けなくても半導体チップ
にマイクロストリップ線路が形成されるため、該マイク
ロストリップ線路が擬似的な閉空間を構成することがな
い。
According to the first semiconductor device, only when the element forming surface of the semiconductor chip on the substrate is opposed to the main surface of the substrate, the second wiring pattern of the semiconductor chip and the dielectric material provided on the substrate are not provided. Since a microstrip line of a semiconductor chip composed of a film and a ground pattern is formed, it is not necessary to provide a ground pattern on the surface of the semiconductor chip opposite to the element forming surface. Therefore, the microstrip line is formed on the semiconductor chip without providing a ground pattern on the surface of the semiconductor chip opposite to the element formation surface, and the microstrip line does not form a pseudo closed space.

【0017】本発明に係る第2の半導体装置は、前記第
1の目的を達成するMMICであって、主面に導体膜か
らなる第1の配線パターンを有すると共に主面と反対側
の面に接地パターンを有する誘電体からなる基板と、素
子形成面に、高周波トランジスタ及び該高周波トランジ
スタと接続された導体膜からなる第2の配線パターンを
有する半導体チップとを備え、半導体チップの素子形成
面が基板の主面と対向した状態で、第2の配線パターン
と第1の配線パターンとが互いに接続されていると共
に、第2の配線パターン、誘電体膜及び接地パターンに
より半導体チップのマイクロストリップ線路が構成され
ている。
A second semiconductor device according to the present invention is an MMIC that achieves the first object, has a first wiring pattern made of a conductive film on a main surface, and has a first wiring pattern on a surface opposite to the main surface. A semiconductor substrate having a high-frequency transistor and a second wiring pattern made of a conductive film connected to the high-frequency transistor on the element formation surface, wherein the element formation surface of the semiconductor chip has an element formation surface; The second wiring pattern and the first wiring pattern are connected to each other while facing the main surface of the substrate, and the microstrip line of the semiconductor chip is formed by the second wiring pattern, the dielectric film, and the ground pattern. It is configured.

【0018】第2の半導体装置によると、基板上の半導
体チップの素子形成面が基板の主面と対向した状態で初
めて、該半導体チップの第2の配線パターンと基板と接
地パターンとからなる半導体チップのマイクロストリッ
プ線路が構成されるため、半導体チップの素子形成面と
反対側の面には接地パターンを設ける必要がない。従っ
て、半導体チップの主面と反対側の面に接地パターンを
設けなくても半導体チップにマイクロストリップ線路が
形成されるため、該マイクロストリップ線路が擬似的な
閉空間を構成することがない。
According to the second semiconductor device, only when the element forming surface of the semiconductor chip on the substrate faces the main surface of the substrate, the semiconductor consisting of the second wiring pattern of the semiconductor chip, the substrate, and the ground pattern is first obtained. Since the microstrip line of the chip is configured, it is not necessary to provide a ground pattern on the surface of the semiconductor chip opposite to the element forming surface. Therefore, since the microstrip line is formed on the semiconductor chip without providing the ground pattern on the surface opposite to the main surface of the semiconductor chip, the microstrip line does not form a pseudo closed space.

【0019】本発明に係る第3の半導体装置は、前記第
1の目的を達成するMMICであって、主面に、導体膜
からなる第1の接地パターン、誘電体膜、及び導体膜か
らなる第1の配線パターンが順次形成された基板と、素
子形成面に高周波トランジスタ及び該高周波トランジス
タと接続された導体膜からなる第2の配線パターンを有
すると共に、素子形成面の反対側の面に導体膜からなる
第2の接地パターンを有する半導体チップとを備え、半
導体チップの素子形成面が基板の主面と対向した状態
で、第2の配線パターンと第1の配線パターンとが互い
に接続されていると共に、第1の接地パターンは、該第
1の配線パターンにおける半導体チップの素子形成面と
対向する領域に開口部を有している。
A third semiconductor device according to the present invention is an MMIC that achieves the first object, and has, on its main surface, a first ground pattern made of a conductor film, a dielectric film, and a conductor film. A substrate on which a first wiring pattern is sequentially formed; a second wiring pattern including a high-frequency transistor and a conductive film connected to the high-frequency transistor on an element forming surface; and a conductor on a surface opposite to the element forming surface. A semiconductor chip having a second ground pattern made of a film, wherein the second wiring pattern and the first wiring pattern are connected to each other with the element forming surface of the semiconductor chip facing the main surface of the substrate. In addition, the first ground pattern has an opening in a region of the first wiring pattern facing the element formation surface of the semiconductor chip.

【0020】第3の半導体装置によると、素子形成面が
基板の主面と対向する半導体チップが、素子形成面と反
対側の面に第2の接地パターンを有するとしても、基板
上の第1の接地パターンが該第1の接地パターンにおけ
る半導体チップの素子形成面と対向する領域に開口部を
有しているため、該第1の接地パターンが半導体チップ
の第2の配線パターンと擬似的な閉空間を構成すること
がない。
According to the third semiconductor device, even if the semiconductor chip having the element formation surface facing the main surface of the substrate has the second ground pattern on the surface opposite to the element formation surface, the first semiconductor device has the first ground pattern on the substrate. Of the first ground pattern has an opening in a region facing the element forming surface of the semiconductor chip in the first ground pattern, so that the first ground pattern is similar to the second wiring pattern of the semiconductor chip. It does not constitute a closed space.

【0021】第1又は第2の半導体装置において、誘電
体膜がBCB又はポリイミドからなることが好ましい。
In the first or second semiconductor device, it is preferable that the dielectric film is made of BCB or polyimide.

【0022】本発明に係る第4の半導体装置は、前記第
1の目的を達成するMMICであって、主面に導体膜か
らなる第1の配線パターンを有すると共に主面と反対側
の面に第1の接地パターンを有する誘電体からなる基板
と、素子形成面に高周波トランジスタ及び該高周波トラ
ンジスタと接続された導体膜からなる第2の配線パター
ンを有すると共に、素子形成面の反対側の面に導体膜か
らなる第2の接地パターンを有する半導体チップとを備
え、半導体チップの素子形成面が基板の主面と対向した
状態で、第2の配線パターンと第1の配線パターンとが
互いに接続されていると共に、第1の接地パターンは、
該第1の配線パターンにおける半導体チップの素子形成
面と対向する領域に開口部を有している。
A fourth semiconductor device according to the present invention is an MMIC that achieves the first object, has a first wiring pattern made of a conductive film on a main surface, and has a first wiring pattern on a surface opposite to the main surface. A substrate made of a dielectric having a first ground pattern, a high-frequency transistor on a device forming surface and a second wiring pattern made of a conductor film connected to the high-frequency transistor, and a second wiring pattern on a surface opposite to the device forming surface A semiconductor chip having a second ground pattern made of a conductive film, wherein the second wiring pattern and the first wiring pattern are connected to each other in a state where the element formation surface of the semiconductor chip faces the main surface of the substrate. And the first ground pattern is
The first wiring pattern has an opening in a region facing the element forming surface of the semiconductor chip.

【0023】第4の半導体装置によると、素子形成面が
基板の主面と対向する半導体チップが、素子形成面と反
対側の面に第2の接地パターンを有するとしても、基板
の主面と反対側の面に設けられた第1の接地パターンが
該第1の接地パターンにおける半導体チップの素子形成
面と対向する領域に開口部を有しているため、第1の接
地パターンが半導体チップの第2の配線パターンと擬似
的な閉空間を構成することがない。
According to the fourth semiconductor device, even if the semiconductor chip having the element formation surface facing the main surface of the substrate has the second ground pattern on the surface opposite to the element formation surface, the semiconductor chip has the second ground pattern. Since the first ground pattern provided on the opposite surface has an opening in a region of the first ground pattern facing the element forming surface of the semiconductor chip, the first ground pattern is formed on the semiconductor chip. There is no formation of a pseudo closed space with the second wiring pattern.

【0024】第1〜第4の半導体装置において、第1の
配線パターンと第2の配線パターンとが、厚さが5μm
以下のバンプを介して接続されていることが好ましい。
In the first to fourth semiconductor devices, the first wiring pattern and the second wiring pattern have a thickness of 5 μm.
It is preferable to be connected via the following bumps.

【0025】第1〜第4の半導体装置において、高周波
トランジスタの動作周波数が10GHz以上であること
が好ましい。
In the first to fourth semiconductor devices, the operating frequency of the high-frequency transistor is preferably 10 GHz or more.

【0026】第1〜第4の半導体装置において、半導体
チップが、少なくとも1つの高周波トランジスタと、少
なくとも1つの受動素子とを有するMMICであること
が好ましい。
In the first to fourth semiconductor devices, the semiconductor chip is preferably an MMIC having at least one high-frequency transistor and at least one passive element.

【0027】本発明に係る第5の半導体装置は、前記第
2の目的を達成するMFICであって、主面に凹部又は
孔部からなる空間部を有すると共に導体膜からなる第1
の配線パターンを有する第1の基板と、主面が第1の基
板の主面と対向し且つ第1の基板の空間部を跨ぐように
設けられ、主面に接地パターン、誘電体膜、及び導体膜
からなる第2の配線パターンが順次形成された第2の基
板と、素子形成面が第2の基板の主面と対向するように
設けられ、素子形成面に高周波トランジスタ及び該高周
波トランジスタと接続された導体膜からなる第3の配線
パターンを有する半導体チップとを備え、半導体チップ
は、第1の基板の空間部に位置するように設けられてお
り、第1の配線パターンと第2の配線パターンとは互い
に接続され、第2の配線パターンと第3の配線パターン
とは互いに接続されている。
A fifth semiconductor device according to the present invention is an MFIC which achieves the second object, and has a space portion formed of a concave portion or a hole portion on a main surface and a first portion formed of a conductive film.
A first substrate having a wiring pattern of: and a main surface facing the main surface of the first substrate and straddling a space of the first substrate, and a ground pattern, a dielectric film, and A second substrate on which a second wiring pattern made of a conductive film is sequentially formed, and an element formation surface provided to face a main surface of the second substrate; A semiconductor chip having a third wiring pattern made of a connected conductive film, wherein the semiconductor chip is provided so as to be located in a space of the first substrate, and the first wiring pattern and the second wiring pattern are provided. The wiring pattern is connected to each other, and the second wiring pattern and the third wiring pattern are connected to each other.

【0028】第5の半導体装置によると、主面が半導体
チップの素子形成面と対向する第2の基板は、その主面
が第1の基板に設けられた凹部又は孔部からなる空間部
を跨ぐように対向し、且つ、第2の基板の主面に設けら
れた半導体チップが第1の基板の空間部に位置するよう
に設けられているため、第2の基板を第1の基板に対し
てフリップチップ実装を行なう際に、第2の基板の主面
に設けられた半導体チップが妨げとならない。
According to the fifth semiconductor device, the second substrate whose main surface faces the element forming surface of the semiconductor chip has a space formed by a concave portion or a hole provided in the first substrate. Since the semiconductor chip provided so as to straddle and is provided on the main surface of the second substrate is located in the space of the first substrate, the second substrate is provided on the first substrate. On the other hand, when flip-chip mounting is performed, the semiconductor chip provided on the main surface of the second substrate does not hinder.

【0029】第5の半導体装置において、第1の配線パ
ターンと第2の配線パターンとがバンプを介して接続さ
れていることが好ましい。
In the fifth semiconductor device, it is preferable that the first wiring pattern and the second wiring pattern are connected via bumps.

【0030】第5の半導体装置において、第1の基板と
第2の基板とが光硬化型樹脂材により互いに固着されて
いることが好ましい。
In the fifth semiconductor device, it is preferable that the first substrate and the second substrate are fixed to each other by a photocurable resin material.

【0031】第5の半導体装置において、第1の基板が
ポリイミドを主成分とするフィルムからなることが好ま
しい。
In the fifth semiconductor device, it is preferable that the first substrate is made of a film containing polyimide as a main component.

【0032】第5の半導体装置において、第1の基板
が、第1の配線パターンと電気的に接続された外部リー
ドをさらに有していることが好ましい。
In the fifth semiconductor device, it is preferable that the first substrate further has an external lead electrically connected to the first wiring pattern.

【0033】本発明に係る第6の半導体装置は、前記第
3の目的を達成するMFICであって、第1の基板上に
主面が第1の基板と反対側に位置するように設けられ、
該主面に、高周波トランジスタ又は高周波回路が形成さ
れた半導体チップ、及び該半導体チップと電気的に接続
された第1の配線パターンをそれぞれ有する第2の基板
と、第1の基板上に主面が第1の基板と反対側に位置す
るように設けられ、該主面に第2の配線パターンを有す
る第3の基板と、第2の基板の主面上及び第3の基板の
主面上に、互いに隣接する第2の基板の端部と第3の基
板の端部とを跨ぐように設けられ、第1の配線パターン
と第2の配線パターンとを電気的に接続する板状の接続
手段とを備えている。
A sixth semiconductor device according to the present invention is an MFIC that achieves the third object, and is provided on a first substrate such that a main surface is located on a side opposite to the first substrate. ,
A second substrate having a high-frequency transistor or a high-frequency circuit formed on the main surface and a first wiring pattern electrically connected to the semiconductor chip; and a main surface on the first substrate. Are provided so as to be located on the side opposite to the first substrate, and a third substrate having a second wiring pattern on the main surface; and a main surface of the second substrate and a main surface of the third substrate. And a plate-like connection provided so as to straddle an end of the second substrate and an end of the third substrate adjacent to each other and electrically connect the first wiring pattern and the second wiring pattern. Means.

【0034】第6の半導体装置によると、第1の基板上
にそれぞれの主面が第1の基板と反対側に位置するよう
に設けられ、主面に半導体チップ及び第1の配線パター
ンを有する第2の基板と主面に第2の配線パターンを有
する第3の基板とが、板状の接続手段により電気的に接
続されているため、第2の基板と第3の基板とをフリッ
プフロップ実装を用いることなく組み合わせることがで
きる。また、接続手段が板状を有するため、ボンディン
グワイヤやリボンよりも機械的強度が向上する。
According to the sixth semiconductor device, each main surface is provided on the first substrate so as to be located on the side opposite to the first substrate, and has the semiconductor chip and the first wiring pattern on the main surface. Since the second substrate and the third substrate having the second wiring pattern on the main surface are electrically connected by the plate-like connecting means, the second substrate and the third substrate are flip-flop-connected. They can be combined without using an implementation. Further, since the connecting means has a plate shape, the mechanical strength is improved as compared with the bonding wire or the ribbon.

【0035】第6の半導体装置において、接続手段が導
電性のリードからなることが好ましい。
[0035] In the sixth semiconductor device, it is preferable that the connecting means is formed of a conductive lead.

【0036】第6の半導体装置において、リードが、第
1の配線パターンとの間及び第2の配線パターンとの間
にそれぞれバンプを介して接続されていることが好まし
い。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the leads are connected to the first wiring pattern and the second wiring pattern via bumps.

【0037】第6の半導体装置において、リードが、第
1の配線パターン及び第2の配線パターンとそれぞれ光
硬化型樹脂材により固着されていることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the leads are fixed to the first wiring pattern and the second wiring pattern, respectively, by a photocurable resin material.

【0038】第6の半導体装置において、接続手段が接
続用半導体チップと該接続用半導体チップに設けられた
第3の配線パターンとからなることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the connection means comprises a connection semiconductor chip and a third wiring pattern provided on the connection semiconductor chip.

【0039】第6の半導体装置において、接続用半導体
チップが第3の配線パターンと接続された素子をさらに
有していることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the connecting semiconductor chip further has an element connected to the third wiring pattern.

【0040】第6の半導体装置において、接続用半導体
チップが第3の配線パターンと接続されたフィルタ回路
をさらに有していることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the connecting semiconductor chip further includes a filter circuit connected to the third wiring pattern.

【0041】第6の半導体装置において、接続手段が樹
脂からなるフィルムと該フィルムに設けられた第3の配
線パターンとからなることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the connection means comprises a resin film and a third wiring pattern provided on the film.

【0042】第6の半導体装置において、第3の配線パ
ターンはコプレーナ線路であることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, the third wiring pattern is preferably a coplanar line.

【0043】第6の半導体装置において、第3の基板が
主面上に高周波トランジスタ又は高周波回路をさらに有
していることが好ましい。
In the sixth semiconductor device, it is preferable that the third substrate further has a high-frequency transistor or a high-frequency circuit on the main surface.

【0044】本発明に係る第7の半導体装置は、前記第
3の目的を達成するMMICであって、第1の基板上に
主面が第1の基板と反対側に位置するように設けられ、
該主面に、高周波トランジスタ又は高周波回路、及び高
周波トランジスタ又は高周波回路と電気的に接続された
第1の配線パターンを有する第2の基板と、第1の基板
上に主面が第1の基板と反対側に位置するように設けら
れ、該主面に第2の配線パターンを有する第3の基板
と、第2の基板の主面上及び第3の基板の主面上に、互
いに隣接する第2の基板の端部と第3の基板の端部とを
跨ぐように設けられ、第1の配線パターンと第2の配線
パターンとを電気的に接続する板状の接続手段とを備え
ている。
A seventh semiconductor device according to the present invention is an MMIC that achieves the third object, and is provided on a first substrate such that a main surface is located on a side opposite to the first substrate. ,
A second substrate having a high-frequency transistor or a high-frequency circuit and a first wiring pattern electrically connected to the high-frequency transistor or the high-frequency circuit on the main surface; and a first substrate having a main surface on the first substrate. And a third substrate having a second wiring pattern on the main surface, and a third substrate adjacent to the third substrate on the main surface of the second substrate and the third substrate. A plate-like connecting means provided so as to straddle an end of the second substrate and an end of the third substrate, and electrically connecting the first wiring pattern and the second wiring pattern; I have.

【0045】第7の半導体装置によると、第1の基板上
にそれぞれの主面が第1の基板と反対側に位置するよう
に設けられ、主面に高周波トランジスタまたは高周波回
路及び第1の配線パターンを有する第2の基板と主面に
第2の配線パターンを有する第3の基板とが、板状の接
続手段により電気的に接続されているため、第2の基板
と第3の基板とをフリップフロップ実装を用いることな
く組み合わせることができる。また、接続手段が板状を
有するため、ボンディングワイヤやリボンよりも機械的
強度が向上する。
According to the seventh semiconductor device, the respective main surfaces are provided on the first substrate so as to be located on the side opposite to the first substrate, and the high-frequency transistor or the high-frequency circuit and the first wiring are provided on the main surfaces. Since the second substrate having the pattern and the third substrate having the second wiring pattern on the main surface are electrically connected by the plate-like connecting means, the second substrate and the third substrate are connected to each other. Can be combined without using a flip-flop implementation. Further, since the connecting means has a plate shape, the mechanical strength is improved as compared with the bonding wire or the ribbon.

【0046】本発明に係る第8の半導体装置は、前記第
2又は第3の目的を達成するMFICであって、主面に
第1の配線パターンを有する第1の基板と、素子形成面
が第1の基板の主面と対向するように設けられ、素子形
成面に第1の配線パターンと電気的に接続された高周波
トランジスタ又は高周波回路を有する半導体チップと、
第1の基板の主面に、一端が第1の配線パターンと電気
的に接続され且つ他端が導波管の内部に位置するように
設けられた導体部材とを備えている。
An eighth semiconductor device according to the present invention is an MFIC that achieves the second or third object, wherein a first substrate having a first wiring pattern on a main surface and an element formation surface are provided. A semiconductor chip having a high-frequency transistor or a high-frequency circuit which is provided to face the main surface of the first substrate and is electrically connected to the first wiring pattern on the element formation surface;
A conductor member is provided on the main surface of the first substrate, one end of which is electrically connected to the first wiring pattern and the other end of which is provided inside the waveguide.

【0047】第8の半導体装置によると、主面に、第1
の配線パターン及び該第1の配線パターンと電気的に接
続された半導体チップを有する第1の基板に、一端が第
1の配線パターンと接続され、他端が導波管の内部に位
置するように設けられた導体部材を備えれているため、
半導体チップと導波管とが容易に且つ確実に接続される
ので、さらに高い周波数帯域で動作させることが可能と
なる。
According to the eighth semiconductor device, the first surface has the first
A first substrate having a wiring pattern and a semiconductor chip electrically connected to the first wiring pattern has one end connected to the first wiring pattern and the other end positioned inside the waveguide. Because it is provided with a conductor member provided in
Since the semiconductor chip and the waveguide are easily and reliably connected, it is possible to operate in a higher frequency band.

【0048】本発明に係る第9の半導体装置は、前記第
2又は第3の目的を達成するMMICであって、主面
に、高周波トランジスタ又は高周波回路、及び高周波ト
ランジスタ又は高周波回路と接続された第1の配線パタ
ーンを有する第1の基板と、第1の基板の主面に、一端
が第1の配線パターンと電気的に接続され且つ他端が導
波管の内部に位置するように設けられた導体部材とを備
えている。
A ninth semiconductor device according to the present invention is an MMIC that achieves the second or third object, and has a main surface connected to a high-frequency transistor or a high-frequency circuit and a high-frequency transistor or a high-frequency circuit. A first substrate having a first wiring pattern, provided on a main surface of the first substrate such that one end is electrically connected to the first wiring pattern and the other end is located inside the waveguide; Provided conductor member.

【0049】第9の半導体装置によると、主面に形成さ
れた高周波トランジスタ又は高周波回路と該高周波トラ
ンジスタ又は高周波回路と接続された第1の配線パター
ンとを有する第1の基板に、一端が第1の配線パターン
と接続され、他端が導波管の内部に位置するように設け
られた導体部材を備えているため、半導体チップと導波
管とが容易に且つ確実に接続されるので、さらに高い周
波数帯域で動作させることが可能となる。
According to the ninth semiconductor device, the first substrate having the high-frequency transistor or high-frequency circuit formed on the main surface and the first wiring pattern connected to the high-frequency transistor or high-frequency circuit has one end connected to the first substrate. Since the semiconductor chip and the waveguide are easily and securely connected to each other because the conductor member is provided so as to be connected to the first wiring pattern and the other end is located inside the waveguide. It is possible to operate in a higher frequency band.

【0050】第8又は第9の半導体装置において、導体
部材が板状又は針状であることが好ましい。
[0050] In the eighth or ninth semiconductor device, the conductor member is preferably plate-shaped or needle-shaped.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態はフリップチップ実装を可能とするMMIC
に関する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention.
Is an MMIC that enables flip-chip mounting
About.

【0052】以下、本発明の第1の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0053】図1(a)は第1の実施形態に係る半導体
装置の断面構成を示している。図1(a)に示すよう
に、Si又はガラス等からなる基板11の主面には、例
えば、チタン(Ti)及び金(Au)が積層されてなる
GNDプレーン12とベンゾシクロブテン(BCB)か
らなる誘電体膜13と、Ti及びAuが積層されてなる
第1の配線パターン14とが順次形成され、該第1の配
線パターン14,誘電体膜13及びGNDプレーン12
によりマイクロストリップ線路が構成されている。第1
の配線パターン14は接地を必要とする箇所ではビアホ
ール(図示せず)を介してGNDプレーン12と接続さ
れている。
FIG. 1A shows a sectional configuration of the semiconductor device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1A, for example, on a main surface of a substrate 11 made of Si or glass or the like, a GND plane 12 formed by stacking titanium (Ti) and gold (Au) and benzocyclobutene (BCB) And a first wiring pattern 14 formed by laminating Ti and Au are sequentially formed, and the first wiring pattern 14, the dielectric film 13 and the GND plane 12 are formed.
Constitute a microstrip line. First
The wiring pattern 14 is connected to the GND plane 12 via a via hole (not shown) at a place requiring grounding.

【0054】基板11上には、素子形成面に動作周波数
が30GHzの高周波トランジスタ(図示せず)及び該
高周波トランジスタと接続された第2の配線パターン2
1が形成されたガリウムヒ素(GaAs)からなるMM
ICチップ22がその素子形成面と基板11の主面とを
対向させ、基板11との隙間に光硬化性樹脂材23が充
填されることにより固着されている。
On the substrate 11, a high-frequency transistor (not shown) having an operating frequency of 30 GHz on the element formation surface and a second wiring pattern 2 connected to the high-frequency transistor
MM made of gallium arsenide (GaAs) with 1 formed
The IC chip 22 has its element formation surface and the main surface of the substrate 11 opposed to each other, and is fixed by filling a gap between the IC chip 22 and the photocurable resin material 23.

【0055】MMICチップ22の第2の配線パターン
21には適当な位置に複数の電極パッド21aが設けら
れており、第2の配線パターン21と基板11の第1の
配線パターン14とは、電極パッド21aと第1の配線
パターン14との間にそれぞれバンプ24を介在させ、
MBB法を用いて電気的に接続されている。
A plurality of electrode pads 21a are provided at appropriate positions on the second wiring pattern 21 of the MMIC chip 22, and the second wiring pattern 21 and the first wiring pattern 14 of the substrate 11 A bump 24 is interposed between the pad 21a and the first wiring pattern 14, respectively.
They are electrically connected using the MBB method.

【0056】本実施形態に係るMMICチップ22にお
いては、該MMICチップ22がフリップチップ実装さ
れることにより、第2の配線パターン21と基板11に
設けられた誘電体膜13とGNDプレーン12とにより
マイクロストリップ線路が構成されるため、MMICチ
ップ22の素子形成面と反対側の面にGNDプレーンを
設ける必要がない。
In the MMIC chip 22 according to this embodiment, the MMIC chip 22 is flip-chip mounted, so that the second wiring pattern 21, the dielectric film 13 provided on the substrate 11, and the GND plane 12 Since the microstrip line is configured, there is no need to provide a GND plane on the surface of the MMIC chip 22 opposite to the device forming surface.

【0057】すなわち、MMICチップ22の第2の配
線パターン21は、あらかじめ基板11の誘電体膜13
の材料及び膜厚、バンプ24の高さ寸法並びにMMIC
チップ22と基板11との間に位置する部材の材料の種
類及び距離等を考慮に入れ、MMICチップ22が基板
11上にフリップチップ実装された状態で所望の特性を
持つマイクロストリップ線路が得られるように設計され
ている。
That is, the second wiring pattern 21 of the MMIC chip 22 is
Material and film thickness, height of bump 24 and MMIC
A microstrip line having desired characteristics can be obtained in a state where the MMIC chip 22 is flip-chip mounted on the substrate 11 in consideration of the type of material and the distance of a member located between the chip 22 and the substrate 11. It is designed to be.

【0058】本願発明者らは、MBB法を用いてMMI
Cチップ22をフリップチップ実装を行なう際に誘電体
膜13に例えば厚さが26μmのBCB膜を用いると、
MMICチップ22の線路幅を約70μmとすれば特性
インピーダンスが50Ωの線路を得られるという知見を
得ている。
The inventors of the present application have proposed an MMI using the MBB method.
When a BCB film having a thickness of, for example, 26 μm is used for the dielectric film 13 when the C chip 22 is flip-chip mounted,
It has been found that if the line width of the MMIC chip 22 is about 70 μm, a line having a characteristic impedance of 50Ω can be obtained.

【0059】このように、本実施形態に係る半導体装置
は、MMICチップ22が基板11に対してフリップチ
ップ実装されて初めて高周波回路として正常に機能し、
本来、実装時に寄生効果として悪影響を及ぼすと考えら
れる基板11側の誘電体膜13及びGNDプレーン12
を積極的にMMICチップ22側の回路の一部として用
いている。これにより、MMICチップ22の主面と反
対側の面(裏面)にGNDプレーンが設けられていない
ため、マイクロストリップ線路がビアホールやバンプと
疑似的な閉空間を構成しないので、空洞共振が生じなく
なり、その結果、動作が安定な高周波回路を得ることが
できる。
As described above, the semiconductor device according to the present embodiment normally functions as a high-frequency circuit only when the MMIC chip 22 is flip-chip mounted on the substrate 11.
The dielectric film 13 and the GND plane 12 on the substrate 11 side, which are considered to have a bad effect as a parasitic effect during mounting.
Is positively used as a part of the circuit on the MMIC chip 22 side. As a result, since the GND plane is not provided on the surface (rear surface) opposite to the main surface of the MMIC chip 22, the microstrip line does not form a pseudo closed space with via holes and bumps, so that cavity resonance does not occur. As a result, a high-frequency circuit whose operation is stable can be obtained.

【0060】また、MMICチップ22を形成する際
に、チップ全体の厚みの調整、GNDプレーンを形成す
るための裏面メタライズ、GNDプレーンと素子形成面
の配線パターンとを電気的に接続するためのビアホール
の形成がそれぞれ不要となるので、裏面にGNDプレー
ンを有する通常のMMICチップよりも製造コストを低
減できる。
When the MMIC chip 22 is formed, the thickness of the entire chip is adjusted, the rear surface is metallized to form a GND plane, and the via hole is used to electrically connect the GND plane to the wiring pattern on the element formation surface. Are not required, so that the manufacturing cost can be reduced as compared with a normal MMIC chip having a GND plane on the back surface.

【0061】また、図1(b)の一変形例に示すよう
に、基板11の代わりにセラミックからなる基板11A
を用いてもよい。ここで、図1(b)において、図1
(a)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号
を付すことにより説明を省略する。この場合には、図1
(b)に示すように、GNDプレーン12を基板11A
の主面と反対側の面に形成すると共に、主面に第1の配
線パターン14を形成して、基板11A自体を誘電体と
して用いたマイクロストリップ線路を構成する。
As shown in a modification of FIG. 1B, a substrate 11A made of ceramic is used instead of the substrate 11.
May be used. Here, in FIG.
The same reference numerals are given to the same constituent members as those shown in FIG. In this case, FIG.
As shown in (b), the GND plane 12 is connected to the substrate 11A.
And a first wiring pattern 14 is formed on the main surface to form a microstrip line using the substrate 11A itself as a dielectric.

【0062】このような構成であっても、MMICチッ
プ22の第2の配線パターン21の形状を基板11Aの
厚さと誘電率とを勘案して設計することにより、本実施
形態と同様の効果を奏することができる。
Even with such a configuration, the same effect as in the present embodiment can be obtained by designing the shape of the second wiring pattern 21 of the MMIC chip 22 in consideration of the thickness and the dielectric constant of the substrate 11A. Can play.

【0063】なお、本実施形態及び後述の各実施形態に
おいて、バンプ24は必ずしも必要でなく、各配線パタ
ーン14,21と電極パッド21a等とを直接接合させ
たり、単に接触させておいて収縮性樹脂材を用いてMM
ICチップ22と基板11とを固着させてもよい。
In this embodiment and each of the following embodiments, the bumps 24 are not necessarily required, and the wiring patterns 14, 21 and the electrode pads 21a are directly joined or contracted by simply contacting them. MM using resin material
The IC chip 22 and the substrate 11 may be fixed.

【0064】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態は通常のMMICのフリップチップ実装を可能にする
基板構造に関する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention relates to a substrate structure which enables flip chip mounting of a normal MMIC.

【0065】以下、本発明の第2の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0066】図2(a)は第2の実施形態に係る半導体
装置の断面構成を示している。図2(a)において、図
1(a)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符
号を付すことにより説明を省略する。基板11上の第1
のGNDプレーン12Aにおける半導体チップ22Aの
素子形成面と対向する領域には開口部12aが設けられ
ており、MMICチップ22Aは、該素子形成面と反対
側の面に第2のGNDプレーン25を有し、通常のMM
ICの構成を持つ。
FIG. 2A shows a sectional configuration of a semiconductor device according to the second embodiment. In FIG. 2A, the same components as those shown in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The first on the substrate 11
An opening 12a is provided in a region of the GND plane 12A facing the element forming surface of the semiconductor chip 22A, and the MMIC chip 22A has a second GND plane 25 on a surface opposite to the element forming surface. And normal MM
It has an IC configuration.

【0067】このように、本実施形態によると、基板1
1上の第1のGNDプレーン12Aにおける半導体チッ
プ22Aの素子形成面と対向する領域に開口部12aが
設けられているため、マイクロストリップ線路が導体膜
で囲まれてなる疑似的な閉空間が構成されなくなるの
で、空洞共振が生じることがなくなり、その結果、動作
が安定する高周波回路を実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the substrate 1
Since the opening 12a is provided in a region of the first GND plane 12A on the semiconductor chip 22A facing the element formation surface of the first GND plane 12A, a pseudo closed space in which the microstrip line is surrounded by the conductive film is formed. As a result, cavity resonance does not occur, and as a result, a high-frequency circuit with stable operation can be realized.

【0068】また、一般に、高周波回路を用いるフリッ
プチップ実装においては、半導体チップの回路を構成す
るマイクロストリップ線路の近傍に基板側のGNDプレ
ーンからなる面積が相対的に大きい導体面が設けられて
いるため、半導体チップのマイクロストリップ線路から
放射された電磁波がこの導体面に反射することにより、
半導体チップの回路の動作に影響を与えることがある。
従って、導体面が半導体チップのマイクロストリップ線
路に近接する程、その影響は大きくなるため、例えばM
BB法の特徴を生かしてバンプの高さ寸法を小さくし
て、バンプ部の寄生効果を低減しようとしても、かえっ
て導体面からの電磁波の反射の影響が大きくなり、回路
の特性を劣化させるおそれがある。
In general, in flip-chip mounting using a high-frequency circuit, a conductor surface having a relatively large area composed of a GND plane on the substrate side is provided near a microstrip line constituting a circuit of a semiconductor chip. Therefore, the electromagnetic wave radiated from the microstrip line of the semiconductor chip is reflected on this conductor surface,
It may affect the operation of the circuit of the semiconductor chip.
Therefore, the closer the conductor surface is to the microstrip line of the semiconductor chip, the greater the effect is.
Even if the height of the bumps is reduced by utilizing the features of the BB method to reduce the parasitic effect of the bumps, the effect of the reflection of electromagnetic waves from the conductor surface is rather increased, which may degrade the characteristics of the circuit. is there.

【0069】しかしながら、本実施形態においては、第
1のGNDプレーン12AにおけるMMICチップ22
Aの素子形成面と対向する領域が除去されているため、
第1のGNDプレーン12Aからの反射の影響を考慮す
る必要がなく最適なバンプの高さ寸法を選ぶことができ
る。
However, in the present embodiment, the MMIC chip 22 in the first GND plane 12A
Since the region facing the element formation surface of A has been removed,
It is not necessary to consider the influence of the reflection from the first GND plane 12A, and the optimum bump height can be selected.

【0070】なお、図2(b)の一変形例に示すよう
に、基板11の代わりにセラミックからなる基板11A
を用いてもよい。ここで、図2(b)において、図2
(a)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号
を付すことにより説明を省略する。この場合には、図2
(b)に示すように、GNDプレーン12Aを基板11
Aの主面と反対側の面に形成すると共に、主面に第1の
配線パターン14を形成して、基板11A自体を誘電体
として用いたマイクロストリップ線路を構成する。
As shown in a modification of FIG. 2B, a substrate 11A made of ceramic is used instead of the substrate 11.
May be used. Here, in FIG.
The same reference numerals are given to the same constituent members as those shown in FIG. In this case, FIG.
As shown in (b), the GND plane 12A is
The first wiring pattern 14 is formed on the surface opposite to the main surface of A, and the first wiring pattern 14 is formed on the main surface to form a microstrip line using the substrate 11A itself as a dielectric.

【0071】このような構成であっても、第2の実施形
態と同様の効果を奏する。ただし、基板11Aの下側近
傍に他の導体があった場合には、第1のGNDプレーン
12Aに開口部12aを設けた効果が十分に得られなく
なるので注意を要する。
With such a configuration, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. However, when another conductor is present in the vicinity of the lower side of the substrate 11A, it should be noted that the effect of providing the opening 12a in the first GND plane 12A cannot be sufficiently obtained.

【0072】(第3の実施形態)本発明の第3の実施形
態はMFICのフリップチップ実装を可能にする基板構
造に関する。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention relates to a substrate structure which enables flip-chip mounting of MFIC.

【0073】以下、本発明の第3の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0074】図3は第3の実施形態に係る半導体装置の
断面構成を示している。図3に示すように、セラミック
等からなり、主面に凹部からなる空間部31aを有する
第1の基板31は、主面にTi及びAuが積層されてな
る第1の配線パターン32が形成され、主面と反対側の
面にはTi及びAuが積層されてなる第1のGNDプレ
ーン33が形成され、第1の配線パターン32,第1の
基板31及び第1のGNDプレーン33から第1のマイ
クロストリップ線路34が構成されている。第1の配線
パターン32は第1の基板31に適当に設けられたビア
ホール(図示せず)を通して接地されている。
FIG. 3 shows a sectional configuration of a semiconductor device according to the third embodiment. As shown in FIG. 3, a first substrate 31 made of ceramic or the like and having a space 31a formed of a concave portion on the main surface has a first wiring pattern 32 formed by laminating Ti and Au on the main surface. A first GND plane 33 formed by laminating Ti and Au is formed on the surface opposite to the main surface, and a first GND plane 33 is formed from the first wiring pattern 32, the first substrate 31, and the first GND plane 33. Of the microstrip line 34 of FIG. The first wiring pattern 32 is grounded through a via hole (not shown) appropriately provided in the first substrate 31.

【0075】第1の基板31の主面には、Siからなる
第2の基板41が第1の基板31の空間部31aを跨ぐ
ようにフリップチップ実装されている。さらに、第2の
基板41の主面には、例えば動作周波数が30GHzの
高周波トランジスタ(図示せず)等が形成されたGaA
s等からなる半導体チップ42が、第1の基板31の凹
部からなる空間部31aに入り込むようにフリップチッ
プ実装されることにより第2の基板41とMFICチッ
プ40を構成している。
On the main surface of the first substrate 31, a second substrate 41 made of Si is flip-chip mounted so as to straddle the space 31a of the first substrate 31. Further, on the main surface of the second substrate 41, for example, GaAs on which a high-frequency transistor (not shown) having an operation frequency of 30 GHz or the like is formed.
The second substrate 41 and the MFIC chip 40 are configured by flip-chip mounting the semiconductor chip 42 made of s or the like so as to enter the space 31 a formed of the concave portion of the first substrate 31.

【0076】第2の基板41の主面上には、Ti及びA
uが積層されてなる第2のGNDプレーン43a,BC
Bからなる誘電体膜43b及びTi及びAuが積層され
てなる第2の配線パターン43cが順次形成され、第2
のGNDプレーン43a,誘電体膜43b及び第2の配
線パターン43cから第2のマイクロストリップ線路4
3が構成されている。第2の配線パターン43cはバン
プ44を介在させて第1の基板31の第1の配線パター
ン32及び半導体チップ42とそれぞれ電気的に接続さ
れている。ここで、第1の基板31及び第2の基板41
の接続部、すなわちバンプ44の近傍を光硬化型樹脂材
を用いて固着すればさらに強固に接続できる。
On the main surface of the second substrate 41, Ti and A
u, the second GND plane 43a, BC
A dielectric film 43b made of B and a second wiring pattern 43c formed by laminating Ti and Au are sequentially formed.
Of the second microstrip line 4 from the GND plane 43a, the dielectric film 43b and the second wiring pattern 43c.
3 are configured. The second wiring pattern 43c is electrically connected to the first wiring pattern 32 of the first substrate 31 and the semiconductor chip 42 via the bump 44. Here, the first substrate 31 and the second substrate 41
If the connection portion, that is, the vicinity of the bump 44 is fixed by using a photocurable resin material, the connection can be further strengthened.

【0077】このように、本実施形態によると、第1の
基板31には凹部からなる空間部31aが設けられてい
るため、MFICチップ40における第2の基板41の
主面上に設けられた半導体チップ42が第1の基板31
に設けられた空間部31aに入り込むようにすれば確実
にフリップチップ実装が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the first substrate 31 is provided on the main surface of the second substrate 41 in the MFIC chip 40 because the space 31a formed of the concave portion is provided in the first substrate 31. The semiconductor chip 42 is the first substrate 31
In this case, flip-chip mounting can be surely performed if it is inserted into the space 31a provided in the space.

【0078】なお、本実施形態においては、1つの半導
体チップ42を持つMFICチップ40を第2の基板4
1にフリップチップ実装したが、複数の半導体チップ4
2を持つMFICチップ40を用いてもよい。この場合
には、第1の基板31の主面に、MFICチップ40と
対向する領域に全面にわたって空間部31aを設けても
よく、各半導体チップ42に対向する領域ごとに複数の
空間部31aを設けてもよい。
In the present embodiment, the MFIC chip 40 having one semiconductor chip 42 is attached to the second substrate 4
1 is flip-chip mounted, but a plurality of semiconductor chips 4
The MFIC chip 40 having two may be used. In this case, on the main surface of the first substrate 31, a space 31 a may be provided over the entire surface facing the MFIC chip 40, and a plurality of spaces 31 a may be provided for each region facing each semiconductor chip 42. It may be provided.

【0079】また、本実施形態では第1の基板31上に
設けた線路をマイクロストリップ線路34としたが、コ
プレーナ線路等の他の形態の線路であってもよい。
In the present embodiment, the line provided on the first substrate 31 is the microstrip line 34, but may be another type of line such as a coplanar line.

【0080】また、第1の基板31には、凹部からなる
空間部31aの代わりに凹部を貫通させた孔部からなる
空間部を設けてもよい。
The first substrate 31 may be provided with a space formed by a hole penetrating the recess instead of the space 31a formed by the recess.

【0081】(第4の実施形態)本発明の第4の実施形
態はMFICのフリップチップ実装を可能にする基板構
造に関する。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention relates to a substrate structure which enables flip chip mounting of MFIC.

【0082】以下、本発明の第4の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0083】図4は第4の実施形態に係る半導体装置の
断面構成を示している。図4において、図3に示す構成
部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより
説明を省略する。図4に示すように、第3の実施形態に
係る半導体装置との差異は、第1の基板として、ポリイ
ミド等からなり孔部からなる空間部31bを有するフィ
ルムベース31Aを用いていることである。従って、M
FICチップ40における第2の基板41の主面上に設
けられた半導体チップ42が第1の基板31Aに設けら
れた空間部31bに入り込むようにフリップチップ実装
されている。
FIG. 4 shows a sectional configuration of a semiconductor device according to the fourth embodiment. 4, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, a difference from the semiconductor device according to the third embodiment is that a film base 31A having a space 31b made of polyimide or the like and having a hole is used as the first substrate. . Therefore, M
The semiconductor chip 42 provided on the main surface of the second substrate 41 of the FIC chip 40 is flip-chip mounted so as to enter the space 31b provided on the first substrate 31A.

【0084】本実施形態においては、MFICチップ4
0を実装する基板の材料に安価で且つ加工が容易なフィ
ルムを用いている。一般に、セラミック等からなる高硬
度な基板を機械的に加工して凹部を形成することは難し
くコストも高くなりがちであるが、本実施形態のよう
に、ポリイミド等からなるフィルムベース31Aの場合
はパンチ等を用いれば容易に孔部からなる空間部31b
を形成できるため、MFICチップ40の実装が極めて
容易に実現できる。
In this embodiment, the MFIC chip 4
An inexpensive and easy-to-process film is used as the material of the substrate on which 0 is mounted. Generally, it is difficult to mechanically process a high-hardness substrate made of a ceramic or the like to form a recess, and the cost tends to be high. However, in the case of a film base 31A made of a polyimide or the like as in the present embodiment, If a punch or the like is used, the space 31b composed of a hole can be easily formed.
Therefore, the mounting of the MFIC chip 40 can be realized very easily.

【0085】なお、フィルムベース31Aには、孔部か
らなる空間部31bの代わりに凹部からなる空間部を設
けてもよい。
The film base 31A may be provided with a space formed of a concave portion instead of the space 31b formed of a hole.

【0086】(第5の実施形態)本発明の第5の実施形
態はMFICのパッケージングに関する。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention relates to MFIC packaging.

【0087】以下、本発明の第5の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0088】図5(a)及び(b)は第5の実施形態に
係る半導体装置であって、(a)は断面構成を示し、
(b)は(a)のI−I線におけるMFICチップの実
装前の平面構成を示している。図5(a)に示すよう
に、パッケージ用の筐体51には、主面に凹部52aと
導体膜からなる第1の配線パターン53とを有し、主面
と反対側の面に導体膜からなるGNDプレーン54が形
成された第1の基板としてのセラミックからなるパッケ
ージベース52が嵌合され、配線パターン53,パッケ
ージベース52及びGNDプレーン54によりマイクロ
ストリップ線路が構成されている。
FIGS. 5A and 5B show a semiconductor device according to the fifth embodiment, in which FIG.
(B) shows a plan configuration before mounting the MFIC chip on the II line in (a). As shown in FIG. 5A, the package housing 51 has a concave portion 52a on the main surface and a first wiring pattern 53 made of a conductive film, and a conductive film on the surface opposite to the main surface. A package base 52 made of ceramic as a first substrate on which a GND plane 54 made of is formed is fitted, and a microstrip line is constituted by the wiring pattern 53, the package base 52 and the GND plane 54.

【0089】パッケージベース52の主面には、第3の
実施形態に示した、第2の基板41と該第2の基板41
にフリップチップ実装された半導体チップ42とからな
るMFICチップ40がパッケージベース52の凹部5
2aを跨ぎ且つ半導体チップ42を該凹部52aに入り
込ませるようにフリップチップ実装されている。配線パ
ターン53は、筐体51の内側で内部リード55と接続
され、該内部リード55は筐体の外部に延びる外部リー
ド56と接続されている。ここで、内部リード55と外
部リード56とは一体に形成されていてもよい。
The main surface of the package base 52 is provided with the second substrate 41 and the second substrate 41 shown in the third embodiment.
MFIC chip 40 comprising semiconductor chip 42 flip-chip mounted on
Flip chip mounting is performed so as to straddle 2a and insert the semiconductor chip 42 into the concave portion 52a. The wiring pattern 53 is connected to an internal lead 55 inside the housing 51, and the internal lead 55 is connected to an external lead 56 extending outside the housing. Here, the internal lead 55 and the external lead 56 may be formed integrally.

【0090】図5(b)に示すように、パッケージベー
ス52の主面上であって、方形状の凹部52aの周辺部
の図面上の左端部側及び右端部側で且つ配線パターン5
3の両側部にそれぞれ間隔をおいて4つの接地パターン
57が形成され、各接地パターン57はパッケージベー
ス52を貫通するビアホール(図示せず)を介してGN
Dプレーン54に接続されている。
As shown in FIG. 5B, the wiring pattern 5 is located on the main surface of the package base 52, on the left and right ends of the periphery of the rectangular recess 52a in the drawing.
Four ground patterns 57 are formed on both sides of the base 3 at intervals, and each ground pattern 57 is connected to the GN via a via hole (not shown) penetrating the package base 52.
It is connected to the D plane 54.

【0091】本実施形態に係る半導体装置のパッケージ
は、図5(b)に示す接地パターン57が形成されてい
る側の外部リード56から高周波信号を取り出し、他の
側の外部リード56からバイアス信号を取り出すのに適
した構成を持つ。従って、例えばMFICチップ40側
の配線パターンにもコプレーナ線路のようにGNDプレ
ーンが形成されていれば配線パターンと同一面で接地が
可能となるため、より高い周波数帯域においてもインピ
ーダンスの乱れを少なくすることができる。
In the package of the semiconductor device according to the present embodiment, a high-frequency signal is extracted from the external lead 56 on the side where the ground pattern 57 is formed as shown in FIG. Has a configuration suitable for taking out. Therefore, for example, if a GND plane like a coplanar line is also formed on the wiring pattern on the MFIC chip 40 side, grounding can be performed on the same surface as the wiring pattern, so that disturbance of impedance is reduced even in a higher frequency band. be able to.

【0092】このように、本実施形態によると、MFI
Cチップ40が寄生効果が小さいフリップチップ実装に
よってパッケージングされているため、MFICが持つ
優れた高周波特性を生かしたまま、他の基板に容易に接
続することができる。
As described above, according to the present embodiment, the MFI
Since the C chip 40 is packaged by flip-chip mounting with a small parasitic effect, it can be easily connected to another substrate while taking advantage of the excellent high-frequency characteristics of the MFIC.

【0093】(第6の実施形態)本発明の第6の実施形
態はフリップチップ実装に代わる実装方法であって、M
FIC又はMMICを母基板上に実装する実装構造に関
する。
(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the present invention relates to a mounting method replacing flip-chip mounting.
The present invention relates to a mounting structure for mounting an FIC or an MMIC on a motherboard.

【0094】以下、本発明の第6の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0095】図6(a)は第6の実施形態に係る半導体
装置の断面構成を示している。図6(a)に示すよう
に、例えば、真ちゅう等からなり導電性を有する母基板
としての第1の基板61上には、Siからなる第2の基
板71及び該第2の基板71の両側にセラミックからな
る第3の基板81が、それぞれ主面を第1の基板と反対
側に位置するように、例えば導電性のペースト等を用い
て固着されている。
FIG. 6A shows a sectional configuration of a semiconductor device according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 6A, for example, a second substrate 71 made of Si and both sides of the second substrate 71 are formed on a first substrate 61 made of, for example, brass or the like and having conductivity. A third substrate 81 made of ceramic is fixed using, for example, a conductive paste or the like so that the main surface is located on the opposite side to the first substrate.

【0096】第2の基板71は、主面上にTi及びAu
が積層されてなる第1のGNDプレーン72a,BCB
からなる誘電体膜72b及びTi及びAuが積層されて
なる第1の配線パターン72cが順次形成され、第1の
GNDプレーン72a,誘電体膜72b及び第1の配線
パターン72cから第1のマイクロストリップ線路72
が構成されている。第1の配線パターン72cは第2の
基板71に適当に設けられたビアホール(図示せず)を
通して接地されている。
The second substrate 71 has Ti and Au on its main surface.
GND plane 72a, BCB
A first wiring pattern 72c formed by sequentially laminating a dielectric film 72b of Ti and Au and a first microstrip from the first GND plane 72a, the dielectric film 72b and the first wiring pattern 72c is formed. Track 72
Is configured. The first wiring pattern 72c is grounded through a via hole (not shown) appropriately provided in the second substrate 71.

【0097】第2の基板71上には、素子形成面に動作
周波数が30GHzの高周波トランジスタ又は高周波回
路(図示せず)を有するMMICチップ73がマイクロ
バンプ74を用いたMBB法によってフリップチップ実
装されており、第2の基板71と共にMFICチップ7
0を構成している。
On the second substrate 71, an MMIC chip 73 having a high-frequency transistor or a high-frequency circuit (not shown) having an operating frequency of 30 GHz on the element formation surface is flip-chip mounted by MBB using micro-bumps 74. And the MFIC chip 7 together with the second substrate 71
0.

【0098】第3の基板81にはそれぞれ、主面に銅,
チタン又は金等からなる第2の配線パターン82が形成
され、主面と反対側の面には銅,チタン又は金等からな
る第2のGNDプレーン83が形成され、第2の配線パ
ターン82,第3の基板81及び第2のGNDプレーン
83から第2のマイクロストリップ線路がそれぞれ形成
されて回路基板80を構成している。さらに、第3の基
板81上には受動素子が設けられていてもよい。
The third substrate 81 has copper and copper on its main surface, respectively.
A second wiring pattern 82 made of titanium, gold, or the like is formed, and a second GND plane 83 made of copper, titanium, gold, or the like is formed on the surface opposite to the main surface. A second microstrip line is formed from the third substrate 81 and the second GND plane 83 to form a circuit substrate 80. Further, a passive element may be provided on the third substrate 81.

【0099】ここで、第1の基板61の基板面を基準と
する、MFICチップ70の第1の配線パターン72c
の上面の高さ位置と回路基板80の第2の配線パターン
82の上面の高さ位置とはほぼ同一であり、第1の配線
パターン72cと第2の配線パターン82とは板状の接
続手段としての導電性のリード84を用いて互いに接続
されている。
Here, the first wiring pattern 72c of the MFIC chip 70 based on the substrate surface of the first substrate 61 is used.
And the height position of the upper surface of the second wiring pattern 82 of the circuit board 80 are substantially the same, and the first wiring pattern 72c and the second wiring pattern 82 are plate-like connecting means. Are connected to each other by using a conductive lead 84 as a lead.

【0100】リード84は、例えば、表面を金メッキさ
れた金属からなり、第1の配線パターン72cと第2の
配線パターン82の各接続部とは、例えば、熱圧着され
て接続されている。また、MBB法を用いて、Auから
なるマイクロバンプを介在させてもよく、さらに、光硬
化型樹脂材を用いて固着すればより強固な接続を得られ
る。
The lead 84 is made of, for example, a metal whose surface is plated with gold. The connection portions of the first wiring pattern 72c and the second wiring pattern 82 are connected by, for example, thermocompression bonding. Further, a microbump made of Au may be interposed using the MBB method, and a stronger connection can be obtained if the microbump is fixed using a photocurable resin material.

【0101】本実施形態によると、MFICチップ70
と回路基板80とを第1の基板61上に固着し、互いに
リード84を用いて電気的(高周波的)に接続されてい
る。従って、通常のボンディングワイヤ又はリボンを用
いる場合に比べて、リード84自体が強固であり変形が
少ないため、基板同士を電気的に接続する接続部におい
てインピーダンスに乱れが生じない接続構造を実現でき
る。
According to the present embodiment, the MFIC chip 70
The circuit board 80 and the circuit board 80 are fixed on the first board 61, and are electrically (high-frequency) connected to each other using the leads 84. Therefore, as compared with the case where a normal bonding wire or ribbon is used, the lead 84 itself is stronger and less deformed, so that it is possible to realize a connection structure in which impedance is not disturbed at a connection portion for electrically connecting the substrates.

【0102】また、あらかじめ、MFICチップ70及
び回路基板80の各GNDプレーン72a,83に対し
て適当なインピーダンスのマイクロストリップ線路とな
るようリード84の幅寸法を設計することもでき、MF
ICチップ70及び回路基板80にそれぞれ最適化され
た低損失な接続部を形成できる。すなわち、リード84
の幅寸法を、同一幅ではなく、MFICチップ70上又
はその近傍においては該MFICチップ70の第1の配
線パターン72cの配線幅に合わせると共に、回路基板
80上又はその近傍においては該回路基板80の第2の
配線パターン82の配線幅に合わせることにより、該第
1の配線パターン72c及び該第2の配線パターン82
とそれぞれ一致するインピーダンス調整機能を持たせる
ことができる。
Also, the width of the lead 84 can be designed in advance so that the MFIC chip 70 and the GND planes 72a and 83 of the circuit board 80 become microstrip lines having an appropriate impedance.
Optimized low-loss connection portions can be formed on the IC chip 70 and the circuit board 80, respectively. That is, the lead 84
Of the first wiring pattern 72c of the MFIC chip 70 on or near the MFIC chip 70, and not on the circuit board 80, but on the circuit board 80 or in the vicinity thereof. Of the first wiring pattern 72c and the second wiring pattern 82
Can be provided with impedance adjustment functions that match each other.

【0103】なお、本実施形態においては、MFICチ
ップ70の第1の配線パターン72cの上面と回路基板
80の第2の配線パターン82の上面との第1の基板6
1の基板面からの高さがほぼ同一となるようにしている
が、MFICチップ70における第2の基板71及び第
1のマクロストリップ線路72の総膜厚と、回路基板8
0における第3の基板81,第2の配線パターン82及
び第2のGNDプレーン83の総膜厚とが異なる場合で
あっても、第1の基板61における、MFICチップ7
0の下側の膜厚と回路基板80の下側の膜厚とを第1の
配線パターン72cの上面及び第2の配線パターン82
の上面とがほぼ同一の高さとなるように加工して調整す
ればよい。
In the present embodiment, the first substrate 6 on the upper surface of the first wiring pattern 72c of the MFIC chip 70 and the upper surface of the second wiring pattern 82 of the circuit board 80
1 from the substrate surface, the total thickness of the second substrate 71 and the first macrostrip line 72 in the MFIC chip 70 and the circuit substrate 8
0, the total thickness of the third substrate 81, the second wiring pattern 82, and the second GND plane 83 is different from that of the MFIC chip 7 on the first substrate 61.
0 and the lower film thickness of the circuit board 80 are determined by the upper surface of the first wiring pattern 72c and the second wiring pattern 82.
It may be processed and adjusted so that the upper surface of the substrate is substantially at the same height.

【0104】なお、MFICチップ70,回路基板80
及びリード84の位置関係を図面上で明確にするため
に、互いに隣接するMFICチップ70と回路基板80
との側面にそれぞれ間隙を設けているが、実際の半導体
装置は必ずしもこの間隙を必要としない。
The MFIC chip 70 and the circuit board 80
In order to clarify the positional relationship of the leads 84 and the MFIC chip 70 and the circuit board 80 adjacent to each other,
A gap is provided on each of the side surfaces of the semiconductor device, but an actual semiconductor device does not necessarily require this gap.

【0105】また、図6(b)の第1変形例に示すよう
に、第1の基板61上に、互いにリード84を用いて電
気的に接続された複数のMFICチップ70を有する構
成としてもよい。このようにすると、多段構成の高周波
回路を容易に且つ確実に得ることができる。
Further, as shown in a first modification of FIG. 6B, a configuration may be employed in which a plurality of MFIC chips 70 electrically connected to each other using leads 84 are provided on a first substrate 61. Good. This makes it possible to easily and reliably obtain a multistage high frequency circuit.

【0106】また、図6(c)の第2変形例に示すよう
に、第1の基板61上には、MFICチップ70の代わ
りにMMICチップ75を設けてもよい。MMICチッ
プ75は、例えば、GaAsからなる第2の基板76の
素子形成面に動作周波数が30GHzの高周波トランジ
スタを有する高周波トランジスタ部77及び第1の配線
パターン78が設けられ、素子形成面と反対側の面には
第1のGNDプレーン79が形成されている。
As shown in a second modification of FIG. 6C, an MMIC chip 75 may be provided on the first substrate 61 instead of the MFIC chip 70. The MMIC chip 75 has, for example, a high-frequency transistor unit 77 having a high-frequency transistor with an operating frequency of 30 GHz and a first wiring pattern 78 provided on an element formation surface of a second substrate 76 made of GaAs, and is opposite to the element formation surface. Is formed with a first GND plane 79.

【0107】このように、MMICチップ75を直接第
1の基板61上に設けることもでき、図6(a),
(b)及び(c)から容易に類推できるように、第1の
基板61上に、1つ以上のMFICチップ70,MMI
Cチップ75及び回路基板80をそれぞれ所望の特性が
得られるように適当に組み合わせてもよい。
As described above, the MMIC chip 75 can be provided directly on the first substrate 61, as shown in FIG.
As can be easily inferred from (b) and (c), one or more MFIC chips 70, MMI
The C chip 75 and the circuit board 80 may be appropriately combined so as to obtain desired characteristics.

【0108】(第7の実施形態)本発明の第7の実施形
態はフリップチップ実装に代わる実装方法であって、M
FIC又はMMICを母基板上に実装する実装構造に関
する。
(Seventh Embodiment) A seventh embodiment of the present invention relates to a mounting method replacing flip chip mounting.
The present invention relates to a mounting structure for mounting an FIC or an MMIC on a motherboard.

【0109】以下、本発明の第7の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0110】図7は第7の実施形態に係る半導体装置の
断面構成を示している。図7において、図6(a)に示
す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すこと
により説明を省略する。図7に示すように、MFICチ
ップ70と回路基板80とを電気的に接続する板状の接
続手段に接続用半導体チップ85を用いている。
FIG. 7 shows a sectional structure of a semiconductor device according to the seventh embodiment. In FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 6A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, a connection semiconductor chip 85 is used as a plate-like connection means for electrically connecting the MFIC chip 70 and the circuit board 80.

【0111】接続用半導体チップ85は、主面がMFI
Cチップ70の第2の基板71及び回路基板80の第3
の基板81に跨るように該主面を第2及び第3の基板7
1,81に対向させて実装され、且つ、該主面に第3の
配線パターン86が形成されている。第3の配線パター
ン86は第2の基板71の第1の配線パターン72c及
び第3の基板81の第2の配線パターン82とそれぞれ
バンプ87を介在させて接続されている。ここで、接続
用半導体チップ85と第2の基板71及び第3の基板8
1とを光硬化型樹脂材を用いて固着すれば、該接続用半
導体チップ85と第2及び第3の基板71,81との互
いの電気的な接続がさらに確実となると共に、装置の長
期信頼性が向上する。
The semiconductor chip 85 for connection has a main surface of MFI.
The second substrate 71 of the C chip 70 and the third substrate of the circuit board 80
The main surface is placed on the second and third substrates 7 so as to
1, 81, and a third wiring pattern 86 is formed on the main surface. The third wiring pattern 86 is connected to the first wiring pattern 72c of the second substrate 71 and the second wiring pattern 82 of the third substrate 81 via bumps 87, respectively. Here, the connection semiconductor chip 85, the second substrate 71, and the third substrate 8
1 is fixed using a photocurable resin material, the electrical connection between the connection semiconductor chip 85 and the second and third substrates 71 and 81 is further ensured, and the long-term use of the device is improved. Reliability is improved.

【0112】本実施形態は、MFICチップ70と回路
基板80との電気的な接続手段としてリード84に代わ
って接続用半導体チップ85を用いている。このため、
リード84の場合はその機械的強度の制約からリード8
4の形状が制限されるが、接続用半導体チップ85の場
合は、該接続用半導体チップ85に設けられた第3の配
線パターン86を用いてMFICチップ70と回路基板
80とを電気的に接続するため、該第3の配線パターン
86の形状を機械的強度とは独立に設計できる。
In the present embodiment, a semiconductor chip 85 for connection is used instead of the lead 84 as an electrical connection means between the MFIC chip 70 and the circuit board 80. For this reason,
In the case of the lead 84, the lead 8
Although the shape of 4 is limited, in the case of the connection semiconductor chip 85, the MFIC chip 70 and the circuit board 80 are electrically connected using the third wiring pattern 86 provided on the connection semiconductor chip 85. Therefore, the shape of the third wiring pattern 86 can be designed independently of the mechanical strength.

【0113】さらに、容量素子,抵抗素子又はインダク
タ等の受動素子からなるインピーダンス整合回路を設け
たり、受動素子を設けたりして接続手段に種々の機能を
持たせることが可能となる。
Furthermore, it is possible to provide an impedance matching circuit including passive elements such as a capacitance element, a resistance element, and an inductor, and to provide a passive element to provide various functions to the connection means.

【0114】また、接続用半導体チップ85上に第3の
配線パターン86を用いてフィルタ回路を構成し、所望
の周波数帯域のみを伝達するような接続手段を設けるこ
ともできる。
A filter circuit may be formed on the connection semiconductor chip 85 using the third wiring pattern 86, and connection means for transmitting only a desired frequency band may be provided.

【0115】また、接続用半導体チップ85として適当
な能動素子を含むMMICチップを用いてもよく、この
場合には、さらに多様な機能を持たせることも可能とな
る。
Further, an MMIC chip including an appropriate active element may be used as the connection semiconductor chip 85. In this case, it is possible to provide various functions.

【0116】なお、本実施形態においても、第6の実施
形態に示したように、第1の基板61上に、1つ以上の
MFICチップ70,MMICチップ75及び回路基板
80をそれぞれ所望の特性が得られるように適当に組み
合わせられることはいうまでもない。
In this embodiment, as shown in the sixth embodiment, one or more MFIC chips 70, MMIC chips 75 and circuit boards 80 are each provided with desired characteristics on the first substrate 61. It is needless to say that they can be appropriately combined so as to obtain

【0117】(第8の実施形態)本発明の第8の実施形
態はフリップチップ実装に代わる実装方法であって、M
FIC又はMMICを母基板上に簡便に実装する実装構
造に関する。
(Eighth Embodiment) An eighth embodiment of the present invention relates to a mounting method replacing flip chip mounting.
The present invention relates to a mounting structure for easily mounting an FIC or an MMIC on a mother board.

【0118】以下、本発明の第8の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0119】図8(a)は第8の実施形態に係る半導体
装置の断面構成を示している。図8(a)において、図
6(a)に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符
号を付すことにより説明を省略する。図8(a)に示す
ように、MFICチップ70と回路基板80とを電気的
に接続する板状の接続手段にポリイミド等の樹脂からな
る接続用フィルム88を用いている。
FIG. 8A shows a sectional configuration of a semiconductor device according to the eighth embodiment. In FIG. 8A, the same components as those shown in FIG. 6A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 8A, a connection film 88 made of a resin such as polyimide is used as a plate-shaped connection means for electrically connecting the MFIC chip 70 and the circuit board 80.

【0120】接続用フィルム88は、MFICチップ7
0の第2の基板71及び回路基板80の第3の基板81
に跨るように設けられ、基板側との対向面には、図8
(b)の平面図に示すように、信号線89Aと該信号線
89Aの両側部と互いに間隔をおいた2本の接地線89
Bとからなる第3の配線パターンとしてのコプレーナ線
路89が形成されている。
The connection film 88 is made of the MFIC chip 7
0 second substrate 71 and third substrate 81 of circuit board 80
8 is provided on the surface facing the substrate side.
As shown in the plan view of (b), a signal line 89A and two ground lines 89 spaced from each other on both sides of the signal line 89A.
A coplanar line 89 is formed as a third wiring pattern composed of B.

【0121】コプレーナ線路89は、信号線89Aの線
路幅の寸法と該信号線89A及び接地線89Bの側部同
士の間隔の寸法とを適当に選ぶことにより所定のインピ
ーダンスを得られる。コプレーナ線路89は、信号線8
9A及び各接地線89Bの両端部にそれぞれ設けられた
バンプ90を介在させて、第2の基板71の第1の配線
パターン72c及び第3の基板81の第2の配線パター
ン82とそれぞれ接続されている。ここで、接続用フィ
ルム88と第2の基板71及び第3の基板81とを光硬
化型樹脂材を用いて固着すれば、該接続用半導体チップ
85と第2及び第3の基板71,81との互いの接続が
さらに確実となる。
The predetermined impedance of the coplanar line 89 can be obtained by appropriately selecting the line width of the signal line 89A and the distance between the side portions of the signal line 89A and the ground line 89B. The coplanar line 89 is connected to the signal line 8.
9A and the first wiring pattern 72c of the second substrate 71 and the second wiring pattern 82 of the third substrate 81 via bumps 90 provided at both ends of each ground line 89B. ing. Here, if the connection film 88 and the second substrate 71 and the third substrate 81 are fixed using a photo-curable resin material, the connection semiconductor chip 85 and the second and third substrates 71 and 81 are fixed. Connection with each other is further ensured.

【0122】このように、本実施形態によると、MFI
Cチップ70と回路基板80との電気的な接続手段とし
てリード84又は接続用半導体チップ85に代わって接
続用フィルム88を用いている。このため、接続手段の
配線形状の自由度及び多様な機能の追加を接続用半導体
チップ85を用いる場合よりも簡便に且つ低コストで実
現できる。
As described above, according to the present embodiment, the MFI
As a means for electrically connecting the C chip 70 and the circuit board 80, a connection film 88 is used instead of the lead 84 or the connection semiconductor chip 85. Therefore, the degree of freedom of the wiring shape of the connection means and the addition of various functions can be realized more easily and at lower cost than in the case of using the connection semiconductor chip 85.

【0123】なお、接続用フィルム88上の配線パター
ンはコプレーナ線路89に限らない。例えば、コプレー
ナ線路89を用いずに、インピーダンス整合をとる場合
には、接続用フィルム88上の配線パターンの線幅が、
MFICチップ70側の領域においては第1の配線パタ
ーン72cと同一とし、且つ、回路基板80側の領域に
おいては第2の配線パターン82と同一となるようにす
ればよい。
The wiring pattern on the connection film 88 is not limited to the coplanar line 89. For example, when impedance matching is performed without using the coplanar line 89, the line width of the wiring pattern on the connection film 88 is
The area on the MFIC chip 70 side may be the same as the first wiring pattern 72c, and the area on the circuit board 80 side may be the same as the second wiring pattern 82.

【0124】なお、本実施形態においても、第6の実施
形態に示したように、第1の基板61上に、1つ以上の
MFICチップ70,MMICチップ75及び回路基板
80をそれぞれ所望の特性が得られるように適当に組み
合わせられることはいうまでもない。
In this embodiment, as shown in the sixth embodiment, one or more MFIC chips 70, MMIC chips 75, and circuit boards 80 are each provided with desired characteristics on the first substrate 61. It is needless to say that they can be appropriately combined so as to obtain

【0125】(第9の実施形態)本発明の第9の実施形
態はMFIC又はMMICをより高い周波帯域で使用で
きるパッケージングに関する。
(Ninth Embodiment) A ninth embodiment of the present invention relates to a packaging which can use MFIC or MMIC in a higher frequency band.

【0126】以下、本発明の第9の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0127】図9は第9の実施形態に係る半導体装置の
断面構成を示している。図9において、図6(a)に示
す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すこと
により説明を省略する。図9に示すように、導体からな
る筐体91には、その一部に半導体装置を実装する実装
ステージ部91aと導波管となる導波部91bが設けら
れている。実装ステージ部91aには、接続用リード8
4Aを用いて電気的に接続されたMFICチップ70と
回路基板80とが導電性のペースト等を用いて固着され
ており、MFICチップ70の第1の配線パターン72
cにおける回路基板80と反対側の端部には、一端が第
1の配線パターン72cと電気的に接続され、他端が導
波部91bに位置するアンテナ用リード94が設けられ
ている。
FIG. 9 shows a sectional configuration of a semiconductor device according to the ninth embodiment. In FIG. 9, the same components as those shown in FIG. As shown in FIG. 9, a housing 91 made of a conductor is provided with a mounting stage 91a for mounting a semiconductor device and a waveguide 91b serving as a waveguide in a part thereof. Connecting leads 8 are provided on the mounting stage 91a.
The MFIC chip 70 and the circuit board 80 electrically connected using the 4A are fixed using a conductive paste or the like, and the first wiring pattern 72 of the MFIC chip 70 is fixed.
An antenna lead 94, one end of which is electrically connected to the first wiring pattern 72c and the other end of which is located at the waveguide 91b, is provided at the end of the circuit c opposite to the circuit board 80.

【0128】導波部91bは、所望の周波数の電磁波に
対して導波路となる寸法を有しており、アンテナ用リー
ド94の端部が導波部91bの内部に置かれていること
により、導波部91bを伝播する電波信号をMFICチ
ップ70に伝えることができる。
The waveguide portion 91b has a size to serve as a waveguide for an electromagnetic wave of a desired frequency, and the end of the antenna lead 94 is placed inside the waveguide portion 91b. A radio signal propagating through the waveguide 91 b can be transmitted to the MFIC chip 70.

【0129】このように、本実施形態によると、導波管
の設計技術として公知のように、導波部91bの終端部
の位置とアンテナ用リード94の位置とを最適化するこ
とにより、所望の周波数帯域において低損失な信号伝達
が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the position of the terminal end of the waveguide portion 91b and the position of the antenna lead 94 are optimized, as is known as a waveguide design technique, so that the desired position can be obtained. Signal transmission with low loss in the frequency band of

【0130】なお、筐体91を直接に導波管回路(図示
せず)に接続してもよく、導波部91bの開口部を利用
して空間に電波を放出することもできる。
The housing 91 may be directly connected to a waveguide circuit (not shown), and a radio wave may be emitted into the space by using the opening of the waveguide 91b.

【0131】また、本実施形態においては、アンテナに
アンテナ用リード94を用いたが、導体からなる針状の
部材であってもよい。
In the present embodiment, the antenna lead 94 is used for the antenna, but a needle-like member made of a conductor may be used.

【0132】また、MFICチップ70と回路基板80
との電気的な接続手段に接続用リード84Aを用いた
が、図7に示す接続用半導体チップ85又は図8に示す
接続用フィルム88を用いてもよい。
The MFIC chip 70 and the circuit board 80
Although the connection leads 84A are used as the means for electrical connection with the semiconductor device, a connection semiconductor chip 85 shown in FIG. 7 or a connection film 88 shown in FIG. 8 may be used.

【0133】さらに、筐体91の実装ステージ部91a
上には、第6の実施形態に示すように、1つ以上のMF
ICチップ70,MMICチップ75及び回路基板80
をそれぞれ所望の特性が得られるように組み合わせても
よく、また、第3又は第4の実施形態に示すフリップチ
ップ実装されたMFICチップ40を用いてもよい。
The mounting stage 91a of the housing 91
Above, one or more MFs as shown in the sixth embodiment
IC chip 70, MMIC chip 75 and circuit board 80
May be combined so as to obtain desired characteristics, respectively, or the flip-chip mounted MFIC chip 40 shown in the third or fourth embodiment may be used.

【0134】[0134]

【発明の効果】本発明の第1又は第2の半導体装置によ
ると、基板上の半導体チップが、素子形成面と基板の主
面とを対向させた状態で初めて、半導体チップの第2の
配線パターンと基板上に設けられた誘電体膜と接地パタ
ーンとからなるマイクロストリップ線路が構成されるた
め、半導体チップの素子形成面と反対側の面には接地パ
ターンを設ける必要がなくなる。その結果、半導体チッ
プの素子形成面と反対側の面に接地パターンを設けなく
てもマイクロストリップ線路が形成されるため、該マイ
クロストリップ線路が擬似的な閉空間を構成しなくなる
ので、共振や不要発振が生じなくなり、半導体チップに
対して安定且つ高性能なフリップチップ実装を実現でき
る。
According to the first or second semiconductor device of the present invention, the second wiring of the semiconductor chip is not provided until the semiconductor chip on the substrate has the element formation surface and the main surface of the substrate opposed to each other. Since a microstrip line composed of the pattern, the dielectric film provided on the substrate, and the ground pattern is configured, it is not necessary to provide a ground pattern on the surface of the semiconductor chip opposite to the element forming surface. As a result, since a microstrip line is formed without providing a ground pattern on the surface of the semiconductor chip opposite to the element formation surface, the microstrip line does not form a pseudo closed space. Oscillation does not occur, and stable and high-performance flip-chip mounting on a semiconductor chip can be realized.

【0135】本発明の第3又は第4の半導体装置による
と、素子形成面が基板の主面と対向する半導体チップ
が、該素子形成面と反対側の面に第2の接地パターンを
有するとしても、基板上の第1の接地パターンが該第1
の接地パターンにおける半導体チップの素子形成面と対
向する領域に開口部を有しているため、基板の第1の接
地パターンが半導体チップの第2の接地パターンと擬似
的な閉空間を構成することがないので、共振や不要発振
が生じなくなり、半導体チップに対して安定且つ高性能
なフリップチップ実装を実現できる。
According to the third or fourth semiconductor device of the present invention, it is assumed that the semiconductor chip having the element formation surface facing the main surface of the substrate has the second ground pattern on the surface opposite to the element formation surface. Also, the first ground pattern on the substrate is the first ground pattern.
The first ground pattern of the substrate constitutes a pseudo closed space with the second ground pattern of the semiconductor chip because the first ground pattern of the substrate has an opening in a region of the ground pattern facing the element forming surface of the semiconductor chip. Therefore, resonance and unnecessary oscillation do not occur, and stable and high-performance flip chip mounting on a semiconductor chip can be realized.

【0136】第1又は第3の半導体装置において、誘電
体膜がBCB又はポリイミドからなると、所望の特性を
有するマイクロストリップ線路を確実に形成できる。
In the first or third semiconductor device, when the dielectric film is made of BCB or polyimide, a microstrip line having desired characteristics can be surely formed.

【0137】第1〜第4の半導体装置において、第1の
配線パターンと第2の配線パターンとが、厚さが5μm
以下のバンプを介して接続されていると、バンプを介在
させてもその厚みが5μm以下であるため、該バンプの
厚みに起因する寄生インダクタンスの増加を無視でき
る。
In the first to fourth semiconductor devices, the first wiring pattern and the second wiring pattern have a thickness of 5 μm.
When the connection is made via the following bumps, the thickness of the bumps is 5 μm or less even if the bumps are interposed, so that an increase in the parasitic inductance due to the thickness of the bumps can be ignored.

【0138】第1〜第4の半導体装置において、高周波
トランジスタの動作周波数が10GHz以上であると、
準ミリ波帯域からミリ波帯域までの高周波半導体装置を
確実に得ることができる。
In the first to fourth semiconductor devices, when the operating frequency of the high-frequency transistor is 10 GHz or more,
A high-frequency semiconductor device from the quasi-millimeter wave band to the millimeter wave band can be reliably obtained.

【0139】第1〜第4の半導体装置において、半導体
チップが、少なくとも1つの高周波トランジスタと、少
なくとも1つの受動素子とを有するMMICであると、
一般に多機能で且つ高性能なMMICチップのフリップ
チップ実装を実現できる。
In the first to fourth semiconductor devices, if the semiconductor chip is an MMIC having at least one high-frequency transistor and at least one passive element,
Generally, flip chip mounting of a multifunctional and high performance MMIC chip can be realized.

【0140】本発明の第5の半導体装置によると、主面
にフリップチップ実装された半導体チップを有する第2
の基板を第1の基板に対してフリップチップ実装する際
に、半導体チップが第1の基板に設けられた凹部又は孔
部からなる空間部に入り込むため、第2の基板上に半導
体チップが突出していても確実に実装できる。
According to the fifth semiconductor device of the present invention, the second semiconductor device having the semiconductor chip mounted on the main surface by flip chip mounting is provided.
When the substrate is flip-chip mounted on the first substrate, the semiconductor chip protrudes above the second substrate because the semiconductor chip enters a space formed by a concave portion or a hole provided in the first substrate. Can be implemented reliably.

【0141】第5の半導体装置において、第1の配線パ
ターンと第2の配線パターンとがバンプを介在して接続
されていると、第1の配線パターンと第2の配線パター
ンとの電気的接続を安定に且つ確実に行なうことができ
る。
In the fifth semiconductor device, when the first wiring pattern and the second wiring pattern are connected via a bump, the electrical connection between the first wiring pattern and the second wiring pattern is made. Can be performed stably and reliably.

【0142】第5の半導体装置において、第1の基板と
第2の基板とが光硬化型樹脂材により互いに固着されて
いると、第1の基板と第2の基板とがより強固に固着さ
れるため、装置の信頼性が向上する。
In the fifth semiconductor device, when the first substrate and the second substrate are fixed to each other with a photocurable resin material, the first substrate and the second substrate are more firmly fixed to each other. Therefore, the reliability of the device is improved.

【0143】第5の半導体装置において、第1の基板が
ポリイミドを主成分とするフィルムからなると、装置の
特性を犠牲にすることなく製造コストを低減できる。
In the fifth semiconductor device, when the first substrate is made of a film containing polyimide as a main component, the manufacturing cost can be reduced without sacrificing the characteristics of the device.

【0144】第5の半導体装置において、第1の基板
が、第1の配線パターンと電気的に接続された外部リー
ドをさらに有していると、他の半導体装置と容易に接続
することができる。
In the fifth semiconductor device, when the first substrate further has an external lead electrically connected to the first wiring pattern, it can be easily connected to another semiconductor device. .

【0145】本発明の第6又は第7の半導体装置による
と、第1の基板上にそれぞれの主面が第1の基板と反対
側に位置するように設けられ、且つ、板状の接続手段に
より第2の基板と第3の基板とが電気的に接続されてい
るため、フリップフロップ実装を用いることなく互いに
異なる基板を組み合わせることができる。また、第2の
基板と第3の基板との電気的接続にボンディングワイヤ
やリボンよりも機械的強度が大きい板状の接続手段を用
いているため、接続部においてインピーダンスに乱れが
生じず、また、インダクタンスも低減できる。
According to the sixth or seventh semiconductor device of the present invention, the respective principal surfaces are provided on the first substrate so as to be located on the side opposite to the first substrate, and the plate-like connecting means is provided. Accordingly, the second substrate and the third substrate are electrically connected, so that different substrates can be combined without using flip-flop mounting. In addition, since the plate-like connection means having a mechanical strength larger than that of the bonding wire or the ribbon is used for the electrical connection between the second substrate and the third substrate, the impedance is not disturbed at the connection part. Also, the inductance can be reduced.

【0146】第6又は第7の半導体装置において、接続
手段が導電性のリードからなると、電気的な接続が容易
に且つ確実に行なえると共に、ボンディングワイヤに比
べてインダクタンスが小さくなる。
In the sixth or seventh semiconductor device, when the connection means is formed of conductive leads, electrical connection can be easily and reliably performed, and the inductance is smaller than that of the bonding wire.

【0147】第6又は第7の半導体装置において、リー
ドが、第1の配線パターンとの間及び第2の配線パター
ンとの間にそれぞれバンプを介して接続されていると、
異なる基板の配線パターン同士を容易に且つ安定に接続
できる。
In the sixth or seventh semiconductor device, if the leads are connected between the first wiring pattern and the second wiring pattern via bumps, respectively,
Wiring patterns on different substrates can be easily and stably connected.

【0148】第6又は第7の半導体装置において、接続
手段が接続用半導体チップと該接続用半導体チップに設
けられた第3の配線パターンとからなると、接続手段本
体の形状と第3の配線パターンの形状とを独立に決定で
きるため、接続手段本体の機械的強度を犠牲にすること
なく第3の配線パターンの形状を最適化できる。
In the sixth or seventh semiconductor device, when the connecting means comprises a connecting semiconductor chip and a third wiring pattern provided on the connecting semiconductor chip, the shape of the connecting means main body and the third wiring pattern are changed. And the shape of the third wiring pattern can be optimized without sacrificing the mechanical strength of the connection means main body.

【0149】第6又は第7の半導体装置において、接続
用半導体チップが第3の配線パターンと接続された素子
をさらに有していると、例えば、接続用半導体チップ上
に、容量素子,抵抗素子又はインダクタ等の受動素子か
らなるインピーダンス整合回路を設けたり、受動素子を
設けたりして、種々の機能を持たせることができるた
め、高周波半導体装置の設計の自由度を向上できる。
In the sixth or seventh semiconductor device, if the connection semiconductor chip further includes an element connected to the third wiring pattern, for example, a capacitor element, a resistance element, Alternatively, since various functions can be provided by providing an impedance matching circuit including a passive element such as an inductor or providing a passive element, the degree of freedom in designing a high-frequency semiconductor device can be improved.

【0150】第6又は第7の半導体装置において、接続
用半導体チップが第3の配線パターンと接続されたフィ
ルタ回路をさらに有していると、所望の周波数を持つ信
号のみを伝達することができるため、第2の基板又は第
3の基板に形成される回路の構成を簡略化できる。
In the sixth or seventh semiconductor device, if the connection semiconductor chip further includes a filter circuit connected to the third wiring pattern, only a signal having a desired frequency can be transmitted. Therefore, the structure of a circuit formed over the second substrate or the third substrate can be simplified.

【0151】第6又は第7の半導体装置において、接続
手段が樹脂からなるフィルムと該フィルムに設けられた
第3の配線パターンとからなると、接続手段本体の形状
と第3の配線パターンの形状とを独立に決定できるた
め、接続手段本体の機械的強度を犠牲にすることなく第
3の配線パターンの形状を最適化できる上に、この最適
化を半導体チップを用いる場合よりも低コストで行なえ
る。
In the sixth or seventh semiconductor device, when the connecting means comprises a film made of resin and the third wiring pattern provided on the film, the shape of the connecting means main body and the shape of the third wiring pattern are reduced. Can be determined independently, the shape of the third wiring pattern can be optimized without sacrificing the mechanical strength of the connection means main body, and this optimization can be performed at a lower cost than when a semiconductor chip is used. .

【0152】第6又は第7の半導体装置において、第3
の配線パターンはコプレーナ線路であると、第2の基板
側及び第3の基板側との特性インピーダンスを乱すこと
なく接続できる。
In the sixth or seventh semiconductor device, the third
If the wiring pattern is a coplanar line, it can be connected to the second substrate side and the third substrate side without disturbing the characteristic impedance.

【0153】第6又は第7の半導体装置において、第3
の基板が主面上に高周波トランジスタ又は高周波回路を
さらに有していると、多段構成の高周波半導体装置を容
易に且つ確実に得ることができる。
In the sixth or seventh semiconductor device, the third
When the substrate further has a high-frequency transistor or a high-frequency circuit on the main surface, a multi-stage high-frequency semiconductor device can be easily and reliably obtained.

【0154】本発明の第8又は第9の半導体装置による
と、高周波トランジスタ等が設けられた半導体チップが
フリップチップ実装された第1の基板に、一端が第1の
配線パターンと接続され、他端が導波管の内部に位置す
る導体部材を備えているため、半導体チップと導波管と
が容易に且つ確実に接続されるので、さらに高い周波数
帯域で動作させることが可能となる。
According to the eighth or ninth semiconductor device of the present invention, one end is connected to the first wiring pattern on the first substrate on which a semiconductor chip provided with a high-frequency transistor or the like is flip-chip mounted. Since the end is provided with the conductor member located inside the waveguide, the semiconductor chip and the waveguide are easily and reliably connected, so that it is possible to operate in a higher frequency band.

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

【図1】(a)は本発明の第1の実施形態に係る半導体
装置を示す構成断面図である。(b)は本発明の第1の
実施形態の一変形例に係る半導体装置を示す構成断面図
である。
FIG. 1A is a configuration sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. (B) is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本発明の第2の実施形態に係る半導体
装置を示す構成断面図である。(b)は本発明の第2の
実施形態の一変形例に係る半導体装置を示す構成断面図
である。
FIG. 2A is a configuration sectional view illustrating a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. (B) is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a modification of the second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係る半導体装置を示
す構成断面図である。
FIG. 3 is a configuration sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施形態に係る半導体装置を示
す構成断面図である。
FIG. 4 is a configuration sectional view showing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】(a)及び(b)は第5の実施形態に係る半導
体装置であって、(a)は構成断面図であり、(b)は
(a)のI−I線におけるMFICチップの実装前の平
面図である。
FIGS. 5A and 5B are semiconductor devices according to a fifth embodiment, in which FIG. 5A is a cross-sectional view of the configuration, and FIG. 5B is an MFIC chip along line II in FIG. FIG. 4 is a plan view before mounting.

【図6】(a)は本発明の第6の実施形態に係る半導体
装置を示す構成断面図である。(b)は本発明の第6の
実施形態の第1変形例に係る半導体装置を示す構成断面
図である。(c)は本発明の第6の実施形態の第2変形
例に係る半導体装置を示す構成断面図である。
FIG. 6A is a configuration sectional view showing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention. (B) is a configuration sectional view showing a semiconductor device according to a first modification of the sixth embodiment of the present invention. (C) is a configuration sectional view showing a semiconductor device according to a second modification of the sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施形態に係る半導体装置を示
す構成断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】(a)及び(b)は第8の実施形態に係る半導
体装置であって、(a)は構成断面図であり、(b)は
(a)の接続手段の平面図である。
8A and 8B show a semiconductor device according to an eighth embodiment, in which FIG. 8A is a cross-sectional view of a configuration, and FIG. 8B is a plan view of a connection means of FIG. .

【図9】本発明の第9の実施形態に係る半導体装置であ
って、MFICチップを実装したパッケージを示す部分
構成断面図である。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention, showing a package on which an MFIC chip is mounted.

【図10】従来のMFICを示す構成断面図である。FIG. 10 is a configuration sectional view showing a conventional MFIC.

【図11】従来のMMICがフリップチップ実装されて
なる半導体装置を示す構成断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device in which a conventional MMIC is flip-chip mounted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 11A 基板(誘電体) 12 GNDプレーン(接地パターン) 12A 第1のGNDプレーン 12a 開口部 13 誘電体膜 14 第1の配線パターン 21 第2の配線パターン 21a 電極パッド 22 MMICチップ(半導体チップ) 22A MMICチップ(半導体チップ) 23 光硬化性樹脂材 24 バンプ 25 第2のGNDプレーン 31 第1の基板 31A フィルムベース(第1の基板) 31a 空間部(凹部) 31b 空間部(孔部) 32 第1の配線パターン 33 第1のGNDプレーン 34 第1のマイクロストリップ線路 40 MFICチップ 41 第2の基板41 42 半導体チップ 43 第2のマイクロストリップ線路 43a 第2のGNDプレーン 43b 誘電体膜 43c 第2の配線パターン 44 バンプ 51 筐体 52 パッケージベース(第1の基板) 52a 凹部 53 配線パターン 54 GNDプレーン 55 内部リード 56 外部リード 57 接地パターン 61 第1の基板 70 MFICチップ 71 第2の基板 72 第1のマイクロストリップ線路 72a 第1のGNDプレーン 72b 誘電体膜 72c 第1の配線パターン 73 MMICチップ 74 マイクロバンプ 75 MMICチップ 76 第2の基板 77 高周波トランジスタ部 78 第1の配線パターン 79 第1のGNDプレーン 80 回路基板 81 第3の基板 82 第2の配線パターン 83 第2のGNDプレーン 84 リード(接続手段) 84A 接続用リード 85 接続用半導体チップ(接続手段) 86 第3の配線パターン 87 バンプ 88 接続用フィルム(接続手段) 89 コプレーナ線路(第3の配線パターン) 89A 信号線 89B 接地線 90 バンプ 91 筐体 91a 実装ステージ部 91b 導波部(導波管) 94 アンテナ用リード(導体部材) Reference Signs List 11 substrate 11A substrate (dielectric) 12 GND plane (ground pattern) 12A first GND plane 12a opening 13 dielectric film 14 first wiring pattern 21 second wiring pattern 21a electrode pad 22 MMIC chip (semiconductor chip) 22A MMIC chip (semiconductor chip) 23 Photocurable resin material 24 Bump 25 Second GND plane 31 First substrate 31A Film base (first substrate) 31a Space (recess) 31b Space (hole) 32 First 1 wiring pattern 33 first GND plane 34 first microstrip line 40 MFIC chip 41 second substrate 41 42 semiconductor chip 43 second microstrip line 43a second GND plane 43b dielectric film 43c second Wiring pattern 44 Bump 51 Housing 2 Package base (first substrate) 52a Recess 53 Wiring pattern 54 GND plane 55 Internal lead 56 External lead 57 Ground pattern 61 First substrate 70 MFIC chip 71 Second substrate 72 First microstrip line 72a First GND plane 72b Dielectric film 72c First wiring pattern 73 MMIC chip 74 Micro bump 75 MMIC chip 76 Second substrate 77 High-frequency transistor section 78 First wiring pattern 79 First GND plane 80 Circuit board 81 Third board 82 second wiring pattern 83 second GND plane 84 lead (connection means) 84A connection lead 85 connection semiconductor chip (connection means) 86 third wiring pattern 87 bump 88 connection film (connection means) 89 coplanar Road (third wiring pattern) 89A signal line 89B ground line 90 bumps 91 housing 91a mounted stage portion 91b waveguide (waveguide) 94 antenna lead (conductor member)

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主面に、導体膜からなる接地パターン、
誘電体膜、及び導体膜からなる第1の配線パターンが順
次形成された基板と、 素子形成面に、高周波トランジスタ、及び該高周波トラ
ンジスタと接続された導体膜からなる第2の配線パター
ンを有する半導体チップとを備え、 前記半導体チップの素子形成面が前記基板の主面と対向
した状態で、前記第2の配線パターンと前記第1の配線
パターンとが互いに接続されていると共に、 前記第2の配線パターン、前記誘電体膜及び前記接地パ
ターンにより前記半導体チップのマイクロストリップ線
路が構成されていることを特徴とする半導体装置。
1. A ground pattern made of a conductive film on a main surface,
A substrate on which a first wiring pattern composed of a dielectric film and a conductor film is sequentially formed; and a semiconductor having a high-frequency transistor and a second wiring pattern composed of a conductor film connected to the high-frequency transistor on an element formation surface. The second wiring pattern and the first wiring pattern are connected to each other in a state where an element formation surface of the semiconductor chip is opposed to a main surface of the substrate; A semiconductor device, wherein a microstrip line of the semiconductor chip is constituted by a wiring pattern, the dielectric film, and the ground pattern.
【請求項2】 主面に導体膜からなる第1の配線パター
ンを有すると共に前記主面と反対側の面に接地パターン
を有する誘電体からなる基板と、 素子形成面に、高周波トランジスタ及び該高周波トラン
ジスタと接続された導体膜からなる第2の配線パターン
を有する半導体チップとを備え、 前記半導体チップの素子形成面が前記基板の主面と対向
した状態で、前記第2の配線パターンと前記第1の配線
パターンとが互いに接続されていると共に、 前記第2の配線パターン、前記誘電体膜及び前記接地パ
ターンにより前記半導体チップのマイクロストリップ線
路が構成されていることを特徴とする半導体装置。
2. A substrate made of a dielectric having a first wiring pattern made of a conductive film on a main surface and having a ground pattern on a surface opposite to the main surface, a high-frequency transistor and a high-frequency transistor formed on an element formation surface. A semiconductor chip having a second wiring pattern made of a conductor film connected to the transistor, wherein the second wiring pattern and the second wiring pattern are provided in a state where an element formation surface of the semiconductor chip faces a main surface of the substrate. And a second wiring pattern, the dielectric film, and the ground pattern, wherein a microstrip line of the semiconductor chip is formed.
【請求項3】 主面に、導体膜からなる第1の接地パタ
ーン、誘電体膜、及び導体膜からなる第1の配線パター
ンが順次形成された基板と、 素子形成面に高周波トランジスタ及び該高周波トランジ
スタと接続された導体膜からなる第2の配線パターンを
有すると共に、前記素子形成面の反対側の面に導体膜か
らなる第2の接地パターンを有する半導体チップとを備
え、 前記半導体チップの素子形成面が前記基板の主面と対向
した状態で、前記第2の配線パターンと前記第1の配線
パターンとが互いに接続されていると共に、 前記第1の接地パターンは、該第1の配線パターンにお
ける前記半導体チップの素子形成面と対向する領域に開
口部を有していることを特徴とする半導体装置。
3. A substrate on which a first ground pattern made of a conductive film, a dielectric film, and a first wiring pattern made of a conductive film are sequentially formed on a main surface, a high-frequency transistor and a high-frequency transistor on a device forming surface. A semiconductor chip having a second wiring pattern made of a conductive film connected to the transistor and having a second ground pattern made of a conductive film on a surface opposite to the element forming surface; The second wiring pattern and the first wiring pattern are connected to each other with the formation surface facing the main surface of the substrate, and the first ground pattern is formed of the first wiring pattern. Wherein the semiconductor chip has an opening in a region facing the element forming surface of the semiconductor chip.
【請求項4】 前記誘電体膜はBCB又はポリイミドか
らなることを特徴とする請求項1又は3に記載の半導体
装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said dielectric film is made of BCB or polyimide.
【請求項5】 主面に導体膜からなる第1の配線パター
ンを有すると共に前記主面と反対側の面に第1の接地パ
ターンを有する誘電体からなる基板と、 素子形成面に高周波トランジスタ及び該高周波トランジ
スタと接続された導体膜からなる第2の配線パターンを
有すると共に、前記素子形成面の反対側の面に導体膜か
らなる第2の接地パターンを有する半導体チップとを備
え、 前記半導体チップの素子形成面が前記基板の主面と対向
した状態で、前記第2の配線パターンと前記第1の配線
パターンとが互いに接続されていると共に、 前記第1の接地パターンは、該第1の配線パターンにお
ける前記半導体チップの素子形成面と対向する領域に開
口部を有していることを特徴とする半導体装置。
5. A substrate made of a dielectric material having a first wiring pattern made of a conductor film on a main surface and having a first ground pattern on a surface opposite to the main surface; A semiconductor chip having a second wiring pattern made of a conductive film connected to the high-frequency transistor, and having a second ground pattern made of a conductive film on a surface opposite to the element forming surface; The second wiring pattern and the first wiring pattern are connected to each other in a state where the element forming surface of the first substrate faces the main surface of the substrate, and the first ground pattern is formed of the first ground pattern. A semiconductor device having an opening in a region of a wiring pattern facing an element forming surface of the semiconductor chip.
【請求項6】 前記第1の配線パターンと前記第2の配
線パターンとは、厚さが5μm以下のバンプを介して接
続されていることを特徴とする請求項1〜3及び5のう
ちのいずれか1項に記載の半導体装置。
6. The method according to claim 1, wherein the first wiring pattern and the second wiring pattern are connected via a bump having a thickness of 5 μm or less. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】 前記高周波トランジスタの動作周波数は
10GHz以上であることを特徴とする請求項1〜3及
び5のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein an operating frequency of said high-frequency transistor is 10 GHz or more.
【請求項8】 前記半導体チップは、少なくとも1つの
高周波トランジスタと、少なくとも1つの受動素子とを
有するMMICであることを特徴とする請求項1〜3及
び5のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip is an MMIC having at least one high-frequency transistor and at least one passive element. Semiconductor device.
【請求項9】 主面に凹部又は孔部からなる空間部を有
すると共に導体膜からなる第1の配線パターンを有する
第1の基板と、 主面が前記第1の基板の主面と対向し且つ前記第1の基
板の前記空間部を跨ぐように設けられ、主面に接地パタ
ーン、誘電体膜、及び導体膜からなる第2の配線パター
ンが順次形成された第2の基板と、 素子形成面が前記第2の基板の主面と対向するように設
けられ、前記素子形成面に高周波トランジスタ及び該高
周波トランジスタと接続された導体膜からなる第3の配
線パターンを有する半導体チップとを備え、 前記半導体チップは、前記第1の基板の前記空間部に位
置するように設けられており、 前記第1の配線パターンと前記第2の配線パターンとは
互いに接続され、 前記第2の配線パターンと前記第3の配線パターンとは
互いに接続されていることを特徴とする半導体装置。
9. A first substrate having a space portion formed of a concave portion or a hole portion on a main surface thereof and having a first wiring pattern made of a conductive film, wherein the main surface faces a main surface of the first substrate. And a second substrate provided so as to straddle the space portion of the first substrate, and a second wiring pattern including a ground pattern, a dielectric film, and a conductor film is sequentially formed on a main surface of the second substrate; A semiconductor chip having a high-frequency transistor and a third wiring pattern made of a conductive film connected to the high-frequency transistor on the element formation surface; The semiconductor chip is provided so as to be located in the space of the first substrate. The first wiring pattern and the second wiring pattern are connected to each other. The third Wherein a that are connected to each other with a line pattern.
【請求項10】 前記第1の配線パターンと前記第2の
配線パターンとはバンプを介して接続されていることを
特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 9, wherein said first wiring pattern and said second wiring pattern are connected via bumps.
【請求項11】 前記第1の基板と前記第2の基板とは
光硬化型樹脂材により互いに固着されていることを特徴
とする請求項9に記載の半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 9, wherein the first substrate and the second substrate are fixed to each other with a photocurable resin material.
【請求項12】 前記第1の基板はポリイミドを主成分
とするフィルムからなることを特徴とする請求項9に記
載の半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 9, wherein said first substrate is made of a film containing polyimide as a main component.
【請求項13】 前記第1の基板は、 前記第1の配線パターンと電気的に接続された外部リー
ドをさらに有していることを特徴とする請求項9に記載
の半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 9, wherein the first substrate further has an external lead electrically connected to the first wiring pattern.
【請求項14】 第1の基板上に主面が前記第1の基板
と反対側に位置するように設けられ、該主面に、高周波
トランジスタ又は高周波回路が形成された半導体チッ
プ、及び該半導体チップと電気的に接続された第1の配
線パターンをそれぞれ有する第2の基板と、 前記第1の基板上に主面が前記第1の基板と反対側に位
置するように設けられ、該主面に第2の配線パターンを
有する第3の基板と、 前記第2の基板の主面上及び第3の基板の主面上に、互
いに隣接する前記第2の基板の端部と前記第3の基板の
端部とを跨ぐように設けられ、前記第1の配線パターン
と前記第2の配線パターンとを電気的に接続する板状の
接続手段とを備えていることを特徴とする半導体装置。
14. A semiconductor chip in which a main surface is provided on a first substrate so as to be located on a side opposite to the first substrate, and a high-frequency transistor or a high-frequency circuit is formed on the main surface; A second substrate having a first wiring pattern electrically connected to the chip; and a second substrate provided on the first substrate such that a main surface is located on a side opposite to the first substrate. A third substrate having a second wiring pattern on a surface thereof, an end of the second substrate adjacent to the third substrate on a main surface of the second substrate and a main surface of the third substrate, and A semiconductor device provided so as to straddle an end of the substrate and electrically connecting the first wiring pattern and the second wiring pattern. .
【請求項15】 前記接続手段は導電性のリードからな
ることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 14, wherein said connection means comprises a conductive lead.
【請求項16】 前記リードは、 前記第1の配線パターンとの間及び前記第2の配線パタ
ーンとの間にそれぞれバンプを介して接続されているこ
とを特徴とする請求項15に記載の半導体装置。
16. The semiconductor according to claim 15, wherein the leads are connected to the first wiring pattern and the second wiring pattern via bumps, respectively. apparatus.
【請求項17】 前記リードは、 前記第1の配線パターン及び前記第2の配線パターンと
それぞれ光硬化型樹脂材により固着されていることを特
徴とする請求項15に記載の半導体装置。
17. The semiconductor device according to claim 15, wherein said leads are fixed to said first wiring pattern and said second wiring pattern, respectively, by a photocurable resin material.
【請求項18】 前記接続手段は接続用半導体チップと
該接続用半導体チップに設けられた第3の配線パターン
とからなることを特徴とする請求項14に記載の半導体
装置。
18. The semiconductor device according to claim 14, wherein said connection means comprises a connection semiconductor chip and a third wiring pattern provided on said connection semiconductor chip.
【請求項19】 前記第3の配線パターンは、 前記第1の配線パターンとの間及び前記第2の配線パタ
ーンとの間にそれぞれバンプを介して接続されているこ
とを特徴とする請求項18に記載の半導体装置。
19. The semiconductor device according to claim 18, wherein the third wiring pattern is connected between the first wiring pattern and the second wiring pattern via bumps. 3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項20】 前記第3の配線パターンは、 前記第1の配線パターン及び前記第2の配線パターンと
それぞれ光硬化型樹脂材により固着されていることを特
徴とする請求項18に記載の半導体装置。
20. The semiconductor according to claim 18, wherein the third wiring pattern is fixed to the first wiring pattern and the second wiring pattern by a photocurable resin material. apparatus.
【請求項21】 前記接続用半導体チップは前記第3の
配線パターンと接続された素子をさらに有していること
を特徴とする請求項18に記載の半導体装置。
21. The semiconductor device according to claim 18, wherein said connecting semiconductor chip further has an element connected to said third wiring pattern.
【請求項22】 前記接続用半導体チップは前記第3の
配線パターンと接続されたフィルタ回路をさらに有して
いることを特徴とする請求項18に記載の半導体装置。
22. The semiconductor device according to claim 18, wherein said connection semiconductor chip further has a filter circuit connected to said third wiring pattern.
【請求項23】 前記接続手段は樹脂からなるフィルム
と該フィルムに設けられた第3の配線パターンとからな
ることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。
23. The semiconductor device according to claim 14, wherein said connection means comprises a film made of resin and a third wiring pattern provided on said film.
【請求項24】 前記第3の配線パターンは、 前記第1の配線パターンとの間及び前記第2の配線パタ
ーンとの間にそれぞれバンプを介して接続されているこ
とを特徴とする請求項23に記載の半導体装置。
24. The semiconductor device according to claim 23, wherein the third wiring pattern is connected between the first wiring pattern and the second wiring pattern via bumps. 3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項25】 前記第3の配線パターンは、 前記第1の配線パターン及び前記第2の配線パターンと
それぞれ光硬化型樹脂材により固着されていることを特
徴とする請求項23に記載の半導体装置。
25. The semiconductor according to claim 23, wherein the third wiring pattern is fixed to the first wiring pattern and the second wiring pattern by a photocurable resin material. apparatus.
【請求項26】 前記第3の配線パターンはコプレーナ
線路であることを特徴とする請求項23に記載の半導体
装置。
26. The semiconductor device according to claim 23, wherein the third wiring pattern is a coplanar line.
【請求項27】 前記第3の基板は主面上に高周波トラ
ンジスタ又は高周波回路をさらに有していることを特徴
とする請求項14に記載の半導体装置。
27. The semiconductor device according to claim 14, wherein the third substrate further has a high-frequency transistor or a high-frequency circuit on a main surface.
【請求項28】 第1の基板上に主面が前記第1の基板
と反対側に位置するように設けられ、該主面に、高周波
トランジスタ又は高周波回路、及び前記高周波トランジ
スタ又は前記高周波回路と電気的に接続された第1の配
線パターンを有する第2の基板と、 前記第1の基板上に主面が前記第1の基板と反対側に位
置するように設けられ、該主面に第2の配線パターンを
有する第3の基板と、 前記第2の基板の主面上及び第3の基板の主面上に、互
いに隣接する前記第2の基板の端部と前記第3の基板の
端部とを跨ぐように設けられ、前記第1の配線パターン
と前記第2の配線パターンとを電気的に接続する板状の
接続手段とを備えていることを特徴とする半導体装置。
28. A high-frequency transistor or a high-frequency circuit, and the high-frequency transistor or the high-frequency circuit are provided on the first substrate such that a main surface is located on a side opposite to the first substrate. A second substrate having a first wiring pattern electrically connected thereto; a second substrate provided on the first substrate such that a main surface is located on a side opposite to the first substrate; A third substrate having a second wiring pattern, an end of the second substrate adjacent to the third substrate on a main surface of the second substrate and a main surface of the third substrate, A semiconductor device, comprising: a plate-like connecting means provided so as to straddle an end and electrically connecting the first wiring pattern and the second wiring pattern.
【請求項29】 前記接続手段は導電性のリードからな
ることを特徴とする請求項28に記載の半導体装置。
29. The semiconductor device according to claim 28, wherein said connection means comprises a conductive lead.
【請求項30】 前記接続手段は、接続用半導体チップ
と該接続用半導体チップに設けられた第3の配線パター
ンとからなることを特徴とする請求項28に記載の半導
体装置。
30. The semiconductor device according to claim 28, wherein said connection means comprises a connection semiconductor chip and a third wiring pattern provided on said connection semiconductor chip.
【請求項31】 前記接続手段は、樹脂からなるフィル
ムと該フィルムに設けられた第3の配線パターンとから
なることを特徴とする請求項28に記載の半導体装置。
31. The semiconductor device according to claim 28, wherein said connecting means comprises a film made of resin and a third wiring pattern provided on said film.
【請求項32】 主面に第1の配線パターンを有する第
1の基板と、 素子形成面が前記第1の基板の主面と対向するように設
けられ、前記素子形成面に前記第1の配線パターンと電
気的に接続された高周波トランジスタ又は高周波回路を
有する半導体チップと、 前記第1の基板の主面に、一端が前記第1の配線パター
ンと電気的に接続され且つ他端が導波管の内部に位置す
るように設けられた導体部材とを備えていることを特徴
とする半導体装置。
32. A first substrate having a first wiring pattern on a main surface thereof, and an element forming surface provided to face a main surface of the first substrate, wherein the first substrate has a first wiring pattern. A semiconductor chip having a high-frequency transistor or a high-frequency circuit electrically connected to the wiring pattern; and a main surface of the first substrate, one end of which is electrically connected to the first wiring pattern and the other end of which is guided. A conductor member provided to be located inside the tube.
【請求項33】 主面に、高周波トランジスタ又は高周
波回路、及び前記高周波トランジスタ又は前記高周波回
路と接続された第1の配線パターンを有する第1の基板
と、 前記第1の基板の主面に、一端が前記第1の配線パター
ンと電気的に接続され且つ他端が導波管の内部に位置す
るように設けられた導体部材とを備えていることを特徴
とする半導体装置。
33. A first substrate having a high-frequency transistor or a high-frequency circuit on a main surface thereof, and a first wiring pattern connected to the high-frequency transistor or the high-frequency circuit; and a main surface of the first substrate, A semiconductor device, comprising: a conductor member having one end electrically connected to the first wiring pattern and the other end provided to be located inside the waveguide.
【請求項34】 前記導体部材は板状又は針状であるこ
とを特徴とする請求項32又は33に記載の半導体装
置。
34. The semiconductor device according to claim 32, wherein the conductor member has a plate shape or a needle shape.
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