JP2005057136A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】 不安定動作が抑制され、さらに、不要輻射の低減も可能な、高性能(高信頼性)の半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体基板(101)に半導体回路パターン(半導体回路パターン部(102)に形成されている。)が設けられた半導体チップと、少なくとも半導体回路パターンを覆うように設けられたキャップ(113)と、を含んでおり、キャップ側壁部(113b)の少なくとも一部に、導電性材料を含む導電部として接着膜(113c)が設けられている。このように、キャップ(113)に導電部を設けることにより、十分な電磁シールド効果が得られ、信頼性の向上が図れる。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high performance (high reliability) semiconductor device in which unstable operation is suppressed and unnecessary radiation can be reduced.
A semiconductor chip provided with a semiconductor circuit pattern (formed in a semiconductor circuit pattern portion (102)) on a semiconductor substrate (101) and a cap (113) provided to cover at least the semiconductor circuit pattern. ), And an adhesive film (113c) is provided as a conductive portion including a conductive material on at least a part of the cap side wall portion (113b). Thus, by providing a conductive part in the cap (113), a sufficient electromagnetic shielding effect can be obtained and reliability can be improved.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、半導体装置に関し、特に、X帯領域(8GHz〜12GHz)やKu帯領域(12GHz〜18GHz)等のマイクロ波で用いられる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device used in microwaves such as an X band region (8 GHz to 12 GHz) and a Ku band region (12 GHz to 18 GHz).
X帯領域やKu帯領域等の高周波領域で用いられる半導体装置においては、小型化、低コスト化および高性能化が求められている。これに伴い、半導体装置におけるパッケージについても、小型化、低コスト化および高性能化が求められている。 In a semiconductor device used in a high frequency region such as an X band region or a Ku band region, miniaturization, cost reduction, and high performance are required. Along with this, miniaturization, cost reduction, and high performance are also required for packages in semiconductor devices.
従来、半導体チップを実装するパッケージには、チップキャリアとしてセラミック基板が用いられていた。具体的には、セラミック基板上に形成された電極に、ボンディングワイヤを用いて半導体チップを電気的に接続し、半導体チップを樹脂製のキャップで封止する形態等が用いられていた。 Conventionally, a ceramic substrate is used as a chip carrier in a package for mounting a semiconductor chip. Specifically, a configuration in which a semiconductor chip is electrically connected to an electrode formed on a ceramic substrate using a bonding wire and the semiconductor chip is sealed with a resin cap has been used.
また、他の従来例として、セラミック基板を用いないパッケージも提案されていた(例えば、特許文献1参照。)。このような従来のパッケージについて、図15および図16を用いて具体的に説明する。 As another conventional example, a package not using a ceramic substrate has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Such a conventional package will be specifically described with reference to FIGS. 15 and 16.
図15は、従来の半導体装置の全体を示す分解斜視図であり、図16は、従来の半導体装置の断面図である。図15に示すように、この従来の半導体装置においては、圧電基板1001上にすだれ状変換器電極1002および引き出し電極1003が設けられている。また、絶縁性のキャップ1004には、すだれ状変換器電極1002とその周辺部分とを含む振動機能面とほぼ同じ面積の凹部1005が、振動機能面に対応する位置に設けられている。さらに、キャップ1004には、引き出し電極1003に対応する位置に、切欠部1006が設けられている。この切欠部1006により引き出し電極1003が露出し、ボンディングワイヤを取り付けることが可能となる。図15中、1007は、圧電基板1001の表面に塗布された接着剤(封止剤)であり、振動機能面を気密封止するために用いられる。キャップ1004を圧電基板1001上に、図15に示した矢印のように合わせ、封止剤1007で封止することにより、キャップ1004の凹部1005内が気密中空部となる(図16参照。)。このように、セラミックからなるパッケージを用いずに、振動機能面に気密封止された中空部を設けることで弾性表面波素子を実装していた。
しかし、従来のパッケージでは、樹脂等の絶縁性材料にて半導体チップを封止していたため、高周波半導体チップを実装した場合の電磁シールド機能が不十分であった。このため、高周波の電波の影響による半導体装置の不安定動作が問題となっていた。また、半導体装置からの不要輻射も問題であった。 However, in the conventional package, since the semiconductor chip is sealed with an insulating material such as resin, the electromagnetic shielding function when the high-frequency semiconductor chip is mounted is insufficient. For this reason, the unstable operation of the semiconductor device due to the influence of high-frequency radio waves has been a problem. Also, unnecessary radiation from the semiconductor device has been a problem.
本発明の半導体装置は、半導体基板に半導体回路パターンが設けられた半導体チップと、少なくとも前記半導体回路パターンを覆うように設けられたキャップと、を含む半導体装置であって、前記キャップの側壁部の少なくとも一部に、導電性材料を含む導電部が設けられていることを特徴としている。 A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device including a semiconductor chip provided with a semiconductor circuit pattern on a semiconductor substrate and a cap provided so as to cover at least the semiconductor circuit pattern. A conductive part including a conductive material is provided at least in part.
本発明の半導体装置によれば、高周波半導体回路が設けられている場合であっても、不安定動作の発生を抑制し、さらに、不要輻射も抑制できるので、高性能(高信頼性)の半導体装置が実現できる。 According to the semiconductor device of the present invention, even when a high-frequency semiconductor circuit is provided, the occurrence of unstable operation can be suppressed, and further, unnecessary radiation can be suppressed, so that a high-performance (high reliability) semiconductor can be obtained. A device can be realized.
本発明の半導体装置には、少なくとも半導体回路パターンを覆うように設けられたキャップの側壁部の少なくとも一部に導電部が設けられている。これにより、高周波の電波に対する電磁シールド効果が得られるので、不安定動作の発生を抑制でき、さらに不要輻射も抑制できる。 In the semiconductor device of the present invention, a conductive portion is provided on at least a part of a side wall portion of a cap provided so as to cover at least the semiconductor circuit pattern. Thereby, since the electromagnetic shielding effect with respect to a high frequency electric wave is acquired, generation | occurrence | production of unstable operation can be suppressed and also unnecessary radiation can be suppressed.
本発明の半導体装置において、前記キャップは、前記キャップを前記半導体チップに接合するための接着膜を含んでおり、前記接着膜の少なくとも一部が前記導電部であってもよい。これにより、キャップに導電部を容易に設けることができる。 In the semiconductor device of the present invention, the cap may include an adhesive film for joining the cap to the semiconductor chip, and at least a part of the adhesive film may be the conductive portion. Thereby, a conductive part can be easily provided in a cap.
本発明の半導体装置において、前記導電部は、絶縁性材料と前記導電性材料との混合物にて形成されていてもよく、または、絶縁性材料からなる絶縁膜と前記導電性材料からなる導電膜とを含む多層膜にて形成されていてもよい。 In the semiconductor device of the present invention, the conductive portion may be formed of a mixture of an insulating material and the conductive material, or an insulating film made of an insulating material and a conductive film made of the conductive material. And may be formed of a multilayer film including
本発明の半導体装置は、前記半導体チップにおいて、前記キャップとの接合部分に対し半導体回路パターンが設けられている側の領域に、溝が形成されていることが好ましい。この構成によれば、半導体チップとキャップとを貼り合わせる際の位置合わせ精度が向上し、さらに、キャップを貼り合わせる際に電圧をかける場合であっても、この電圧による不要な電波の共振現象等の影響を抑制できる。さらに、キャップの貼り合わせ時に生じる静電気に対する破壊耐性も高めることができる。 In the semiconductor device of the present invention, in the semiconductor chip, it is preferable that a groove is formed in a region on the side where the semiconductor circuit pattern is provided with respect to a joint portion with the cap. According to this configuration, the alignment accuracy when the semiconductor chip and the cap are bonded is improved, and even when a voltage is applied when the cap is bonded, an unnecessary radio wave resonance phenomenon due to the voltage, etc. The influence of can be suppressed. Furthermore, the resistance to static electricity generated when the cap is bonded can be enhanced.
本発明の半導体装置においては、前記キャップの内面に回路素子が設けられており、前記回路素子が、前記半導体回路パターンと電気的に接続されていてもよい。この構成によれば、例えば、半導体チップが送信部あるいは受信部の高周波フロントエンド部を構成する素子である場合に、フィルタやアンテナ部を半導体装置に内蔵できるので、小型化、低コスト化が実現できる。 In the semiconductor device of the present invention, a circuit element may be provided on the inner surface of the cap, and the circuit element may be electrically connected to the semiconductor circuit pattern. According to this configuration, for example, when the semiconductor chip is an element that constitutes the high-frequency front-end unit of the transmission unit or the reception unit, the filter and the antenna unit can be built in the semiconductor device, thereby realizing a reduction in size and cost. it can.
本発明の半導体装置においては、前記キャップの内面の少なくとも一部に、電波吸収材が設けられていることが好ましい。キャップで囲まれる空間における送信電波による共振現象により素子動作が不安定になることを防ぐことができるからである。 In the semiconductor device of the present invention, it is preferable that a radio wave absorber is provided on at least a part of the inner surface of the cap. This is because the element operation can be prevented from becoming unstable due to the resonance phenomenon caused by the transmission radio wave in the space surrounded by the cap.
本発明の半導体装置においては、前記キャップの内面の少なくとも一部に、吸湿材が設けられていることが好ましい。耐湿性向上のためである。 In the semiconductor device of the present invention, it is preferable that a hygroscopic material is provided on at least a part of the inner surface of the cap. This is for improving moisture resistance.
本発明の半導体装置においては、前記キャップにおいて、前記導電部以外の領域が、絶縁性材料にて形成されていてもよく、前記キャップにおいて、前記導電部以外の少なくとも一部が、ガラスにて形成されていることが好ましい。 In the semiconductor device of the present invention, in the cap, a region other than the conductive portion may be formed of an insulating material, and in the cap, at least a portion other than the conductive portion is formed of glass. It is preferable that
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明の半導体装置の一実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、本実施の形態の半導体装置の上面図であり、図2は、図1のI−I断面図であり、図3は、本実施の形態の半導体装置の下面図である。なお、図1に示す上面図では、本実施の形態の半導体装置を分かりやすく示すために、図2に示されているキャップ上部113aを表していない。また、本明細書において、半導体装置の上面とは、半導体装置のうち半導体回路パターンが設けられている面のことをいい、下面とは、上面に対向する面のことをいう。
(Embodiment 1)
One embodiment of a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a top view of the semiconductor device of the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1, and FIG. 3 is a bottom view of the semiconductor device of the present embodiment. In the top view shown in FIG. 1, the cap
図1に示すように、本実施の形態の半導体装置には、例えばGaAs基板等の半導体基板101上に半導体回路パターン部102が設けられた半導体チップが含まれており、半導体回路パターン部102には、半導体回路パターンとして、例えば、二つの高電子移動度トランジスタ(以下、HEMT(High Electron Mobility Transistor)と記載する。)を用いた2段増幅回路(図示せず。)が形成されている。半導体基板101上には、さらに、入力信号用パッド103、出力信号用パッド104、第一ゲートバイアス用パッド105、第二ゲートバイアス用パッド106、第一ドレインバイアス用パッド107、第二ドレインバイアス用パッド108、接地用パッド110が設けられている。それぞれの端子パッド103〜108,110は、半導体回路パターン部102に設けられたHEMTに電気的に接続されている。また、本実施の形態においては、ボンディングワイヤを用いずにキャリアへの電気的接続を行う半導体装置を実現するため、具体的には、各端子パッド103〜108,110に対応する位置に半導体基板101を貫通する信号端子用ビアホール109、接地用ビアホール111を、ドライエッチングまたはウエットエッチングにより形成して、これらビアホール109,111に電気的に接続された電極を下面に形成する。図3に示すように、半導体装置の下面には、信号入力用裏面電極116、信号出力用裏面電極117、接地用裏面電極118、第一ドレインバイアス用裏面電極114、第二ドレインバイアス用裏面電極115、第一ゲートバイアス用裏面電極119および第二ゲートバイアス用裏面電極120が設けられている。このように、ビアホールを利用してボンディングワイヤを用いない構成とすることにより、パッケージを小さくできるので、半導体装置の小型化が図れる。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device of the present embodiment includes a semiconductor chip in which a semiconductor
図2に示すように、本実施の形態の半導体装置には、半導体回路パターン部102を覆うようにキャップ113が設けられている。このキャップ113は、キャップ上部113a、キャップ側壁部113bおよび接着膜113cから構成されており、接着膜113cにより半導体チップの半導体基板101に接合されている。接着膜113cは、導電性材料を含み、キャップ113の導電部として機能する。このように、キャップ113に導電部を設けることにより、高周波の電波に対する電磁シールド効果が得られるため、高周波半導体回路が設けられている場合であっても半導体装置の不安定動作を防ぐことができる。また、半導体装置からの不要輻射も低減できる。
As shown in FIG. 2, the semiconductor device of this embodiment is provided with a
このキャップ113は、成形の容易さやコスト等、生産性の点から、例えば、樹脂やガラス等の絶縁性材料を用いて形成されることが好ましい。樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂等が使用可能である。また、キャップ側壁部113bをガラスにて形成すれば、キャップ側壁部113bの接着膜113cに接する面の平坦度を高くでき、耐湿性等の信頼性上、良好な特性が得られるため、好ましい。また、キャップ上部113aとキャップ側壁部113bとは、同じ材料で一体的に形成されていてもよく、また、互いに異なる材料で形成されていてもよい。例えば、キャップ上部113aおよびキャップ側壁部113bを共にガラスにて形成する場合、エッチング等の方法を用いてガラスを加工するなどして形成できる。
The
接着膜113cは、絶縁性材料と導電性材料との混合物にて形成されていてもよく、絶縁性材料からなる絶縁膜と導電性材料からなる導電膜とが積層された多層膜にて形成されていてもよい。
The
接着膜113cを絶縁性材料と導電性材料との混合物にて形成する場合、絶縁性材料としては、エポキシ系樹脂、窒化アルミ等のフィラーを混合した樹脂、ポリマー、ガラスフリット(固化剤)等を用いることができる。導電性材料としては、Ag、Ti、Au、Pt、Ni、Al、Pd、W、Cu、AuSn等の金属材料、あるいはこれらの混合材料を用いることができ、Ag粒子が好適に用いられる。具体的には、例えば、導電性材料からなる粒子を絶縁性材料に分散させて混合物を作製し、未硬化の混合物をキャップ側壁部113bの接合面または半導体基板101のキャップ側壁部113bが接合される領域に塗布し、キャップ側壁部113bを半導体基板101に重ね合わせた後で混合物を硬化させて、キャップ側壁部113bと半導体基板101とを接合する。混合物の硬化方法としては、例えば、絶縁性材料に熱硬化型のものを用いた場合は加熱により硬化させ、絶縁性材料に熱可塑型のものを用いた場合は、加熱して軟化させたものの温度を低下させて硬化させる。この場合、接着膜113cの厚みは、0.1μm〜10μmが好ましい。
When the
一方、接着膜113cを絶縁膜と導電膜との多層膜にて形成する場合、絶縁膜はSiN、SiO、ベンゾシクロブテン(BCB:Benzocyclobutene)、ポリイミド等にて形成でき、導電膜はAu、Ti、Pt、Ag、Ni、Al、Pd、W、Cu、AuSn等にて形成できる。接着膜113cをこのように作製すれば、接着強度や耐湿性の向上が図れる。この場合、例えば、半導体基板101においてキャップ側壁部113bが接着される領域に予め絶縁膜と導電膜との多層膜を形成しておき、その後キャップ側壁部113bを貼り合わせることにより、キャップ側壁部113bと半導体基板101とを接合する。この場合のキャップ側壁部113bと半導体基板101上の多層膜との接合方法としては、接着剤を用いて加熱する(加圧する場合もある(熱圧着)。)方法、陽極接合により接合する方法、共晶接合により接合する方法、またはガラスフリット接合により接合する方法等が使用可能である。陽極接合は、ガラスと金属や半導体等との接合に用いられる接合のことであり、加熱および電圧印加によりガラスと金属や半導体等との間に大きな静電引力を発生させることに形成できる。従って、キャップ側壁部113bがガラスにて形成されている場合に好適に用いることができる。共晶接合は、例えば導電膜にAuSnを用いた場合、AuSnを加熱により溶融させることにより形成できる。また、ガラスフリット接合は、導電性材料である金属の粉末などを、ガラスフリット(固化剤)や金属酸化物,あるいは樹脂などの有機バインダーに混入し、加熱することにより形成できる。導電膜の厚みは、0.1μm〜10μmであることが好ましい。
On the other hand, when the
以上のようにキャップ113を半導体基板101に接合する際には、予め形成されたキャップ113を半導体基板101に貼り合わせる方法や、キャップ側壁部113bを半導体基板101に接合し、その後キャップ上部113aをキャップ側壁部113bと一体化する方法等が使用可能である。また、量産工程に対応した半導体装置の組み立てについては、半導体チップが形成されたウエハとキャップが形成されたウエハとを貼り合せた後、レーザ照射によりダイシングする方法が適用できる。
As described above, when the
図4〜図6は、本実施の形態の半導体装置を、実用上、セラミック基板等の基板上に実装した状態を示す図であり、図4は上面図、図5は図4のII−II断面図、図6はセラミック基板の上面図(半導体装置が実装される面の平面図)である。なお、図4に示す上面図では、本実施の形態の半導体装置を分かりやすく示すために、図5に示されているキャップ上部113aを表していない。
4 to 6 are views showing a state in which the semiconductor device of the present embodiment is practically mounted on a substrate such as a ceramic substrate, FIG. 4 is a top view, and FIG. 5 is II-II in FIG. 6 is a top view of the ceramic substrate (plan view of the surface on which the semiconductor device is mounted). In the top view shown in FIG. 4, the cap
図4〜図6に示すように、セラミック基板121上に、信号入力用電極122、信号出力用電極123、第一ゲートバイアス用電極124、第二ゲートバイアス用電極125、第一ドレインバイアス用電極126、第二ドレインバイアス用電極127、接地用表面電極128が形成されている。このセラミック基板121上に、図1〜3に示した半導体装置を、その各裏面電極114〜120(図3参照。)とセラミック基板121上の電極122〜128との位置を合わせて実装する。本実施の形態の半導体装置を実装するセラミック基板121の接地用表面電極128は、接地用スルーホール129により接地用裏面電極130と電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 4 to 6, on a
(実施の形態2)
本発明の半導体装置の別の一実施形態について、図7および図8を用いて説明する。図7は、本実施の形態の半導体装置の上面図であり、図8は、図7のIII−III断面図である。なお、図7に示す上面図では、本実施の形態の半導体装置を分かりやすく示すために、図8に示されているキャップ上部113aを表していない。
(Embodiment 2)
Another embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a top view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. In the top view shown in FIG. 7, the cap
図7および図8に示すように、本実施の形態の半導体装置には、半導体基板101において、キャップ113との接合に用いられる接合部分に対し半導体回路パターン部102側の領域に、溝131が形成されている。すなわち、本実施の形態においては、半導体基板101に、キャップ側壁部113bの内周に沿って溝131が形成されている。なお、本実施の形態の半導体装置は、溝131が設けられている点以外、実施の形態1の半導体装置と同様の構成を有している。このため、ここでは溝131以外の説明を省略する。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the semiconductor device of the present embodiment, in the
溝131は、例えば、半導体基板101をエッチングすることにより形成できる。このような溝131を設けることにより、半導体基板101へキャップ113を貼り合わせる際の位置合わせ精度が向上する。さらに、キャップ113を貼り合わせる際に電圧をかける場合であっても、溝131により、この電圧による半導体回路への影響(不要な電波の共振現象等)を抑制できる。さらに、溝131を設けることにより、キャップ113の貼り合わせ時に生じる静電気に対する半導体装置の破壊耐性を高めることができる。
The
(実施の形態3)
本発明の半導体装置のさらに別の一実施形態について、図9および図10を用いて説明する。図9は、本実施の形態の半導体装置の上面図であり、図10は、図9のIV−IV断面図である。なお、図9に示す上面図では、本実施の形態の半導体装置を分かりやすく示すために、図10に示されているキャップ上部113aおよびキャップ上部113aに設けられている受動回路パターン(回路素子)134を表していない。
(Embodiment 3)
Another embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a top view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. In the top view shown in FIG. 9, in order to clearly show the semiconductor device of this embodiment, the cap
本実施の形態の半導体装置には、少なくとも一つの接地用パッド110上にバンプ132が形成され、出力信号用パッド104上にバンプ133が形成される。さらに、キャップ上部113aの内面(半導体チップに対向する面)には、アンテナ、フィルタ等の受動回路パターン134が形成されている。受動回路パターン134は、キャップ113の貼り合わせ時にバンプ133を介して、半導体回路パターン部102に形成された半導体回路と電気的に接続される。なお、バンプ132,133および受動回路パターン134が設けられている点と、出力信号用パッド104に電気的に接続される信号端子用ビアホールおよび信号出力用裏面電極が設けられていない点以外の構成については、実施の形態1の半導体装置と同じである。
In the semiconductor device of the present embodiment, bumps 132 are formed on at least one
以上のような、キャップ113の内面に受動回路パターン134を設ける構成によれば、実装される半導体チップが送信部あるいは受信部の高周波フロントエンド部を構成する素子である場合にフィルタやアンテナ部を半導体装置に内蔵でき、小型化、低コスト化が実現できる。
According to the configuration in which the
(実施の形態4)
本発明の半導体装置のさらに別の一実施形態について、図11を用いて説明する。図11は、本実施の形態の半導体装置の断面図である。
(Embodiment 4)
Another embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of the semiconductor device of this embodiment.
図11に示すように、本実施の形態の半導体装置には、キャップ113(キャップ側壁部113bおよびキャップ上部113a)の内面に電波吸収材135が設けられている。なお、これ以外の構成は、実施の形態1の半導体装置と同じである。
As shown in FIG. 11, in the semiconductor device of the present embodiment, a
半導体チップが送信部を構成する素子である場合、キャップ上部113aとキャップ側壁部113bとで囲まれる内部空間が送信電波による共振現象により素子動作を不安定にする可能性があるが、本実施の形態のようにキャップ113の内面に電波吸収材135を設けておくことにより、この現象を防ぐことができる。
In the case where the semiconductor chip is an element constituting the transmission unit, the internal space surrounded by the cap
電波吸収材135としては、例えば、エポキシ樹脂や高分子ポリマー等に、磁性体であるフェライト、炭素、銅等のフィラーや粉末を混合した材料を用いることができ、これらをキャップ113の内面に塗布することにより形成可能である。
As the
なお、図11に示すように、本実施の形態においてはキャップ113の内面全体に電波吸収材135を塗布しているが、キャップ113の内面の少なくとも一部に塗布されていればよい。また、キャップ113の内面に吸湿材を塗布すれば、耐湿性の向上を図ることができる。吸湿材としては、例えば、SiO2が主成分のシリカ(シリカゲル)や、シリカを含む混合物等が使用可能である。
As shown in FIG. 11, in this embodiment, the
(実施の形態5)
本発明の半導体装置のさらに別の一実施形態を、図12〜図14を用いて説明する。図12は、本実施の形態の半導体装置の上面図、図13は、図12のV−V断面図、図14は本実施の形態の半導体装置の下面図である。
(Embodiment 5)
Still another embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 is a top view of the semiconductor device of the present embodiment, FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 12, and FIG. 14 is a bottom view of the semiconductor device of the present embodiment.
図12〜図14に示すように、本実施の形態の半導体装置は、チップキャリアとしてセラミック基板141を用いており、このセラミック基板141上に半導体チップが実装され、かつこの半導体チップ全体を覆うようにキャップ113が設けられた構成である。なお、本実施の形態における半導体チップの構成は、実施の形態1の半導体装置に用いられている半導体チップと同じである。
As shown in FIGS. 12 to 14, the semiconductor device according to the present embodiment uses a
セラミック基板141上には、半導体チップの第一ゲートバイアス用裏面電極119、第二ゲートバイアス用裏面電極120、第一ドレインバイアス用裏面電極114および第二ドレインバイアス用裏面電極115(図3参照。)に対応する位置に、第一ゲートバイアス用電極(図示せず。)、第二ゲートバイアス用電極(図示せず。)、第一ドレインバイアス用電極(図示せず。)および第二ドレインバイアス用電極(図示せず。)が設けられている。さらに、図13に示すように、セラミック基板141上には、半導体チップの信号入力用裏面電極116、信号出力用裏面電極117および接地用裏面電極118に対応する位置に、信号入力用電極142、信号出力用電極143および接地用表面電極144が設けられている。セラミック基板141上に設けられたこれら電極は、スルーホール145により、図13および図14に示すように、セラミック基板141の裏面電極(信号入力用裏面電極146、信号出力用裏面電極147、接地用裏面電極148、第一ゲートバイアス用裏面電極149、第二ゲートバイアス用裏面電極150、第一ドレインバイアス用裏面電極151および第二ドレインバイアス用裏面電極152)にそれぞれ電気的に接続される。
On the
また、本実施の形態において、キャップ113は、半導体チップ全体を囲繞するように設けられており、キャップ側壁部113bがセラミック基板141に接合されることにより半導体チップを封止している。キャップ113に用いられる材料およびキャップ113の具体的な構成は、実施の形態1の場合に説明したものと同様である。また、キャップ113をセラミック基板141に接合する方法についても、実施の形態1においてキャップ113を半導体基板101に接合する場合に説明した方法と同様の方法が使用できる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態のように、半導体チップ全体を覆うようにキャップ113を設けた場合であっても、実施の形態3で説明したようなキャップ113の内面に回路素子を設ける構成や、実施の形態4で説明したようなキャップ113の内面に電波吸収材および吸湿材を設ける構成を、適宜適用することができる。
Further, even when the
以上に説明した実施の形態1〜5の半導体装置においては、キャップ113の接着膜113cを導電性材料にて形成することによりキャップ113に導電部を設けているが、この構成に限定されない。例えば、キャップ側壁部113bを導電性材料にて形成することによりキャップ側壁部113bを導電部として機能させることも可能であり、また、接着膜113cやキャップ側壁部113bの全体ではなく、少なくとも一部に導電性材料を用いてもよい。
In the semiconductor devices of Embodiments 1 to 5 described above, the conductive portion is provided in the
本発明の半導体装置は、十分な電磁シールド機能が得られるため、高性能化(信頼性向上)が実現でき、高周波半導体装置にも適用できる。 Since the semiconductor device of the present invention can obtain a sufficient electromagnetic shielding function, high performance (reliability improvement) can be realized, and it can be applied to a high-frequency semiconductor device.
101 半導体基板
102 半導体回路パターン部
103 信号入力用パッド
104 信号出力用パッド
105 第一ゲートバイアス用パッド
106 第二ゲートバイアス用パッド
107 第一ドレインバイアス用パッド
108 第二ドレインバイアス用パッド
109 信号端子用ビアホール
110 接地用パッド
111 接地用ビアホール
113 キャップ
113a キャップ上部
113b キャップ側壁部
113c 接着膜
114 第一ドレインバイアス用裏面電極
115 第二ドレインバイアス用裏面電極
116 信号入力用裏面電極
117 信号出力用裏面電極
118 接地用裏面電極
119 第一ゲートバイアス用裏面電極
120 第二ゲートバイアス用裏面電極
121 セラミック基板
122 信号入力用電極
123 信号出力用電極
124 第一ゲートバイアス用電極
125 第二ゲートバイアス用電極
126 第一ドレインバイアス用電極
127 第二ドレインバイアス用電極
128 接地用表面電極
129 接地用スルーホール
131 溝
132、133 バンプ
134 受動回路パターン
135 電波吸収材
141 セラミック基板
142 信号入力用電極
143 信号出力用電極
144 接地用表面電極
145 スルーホール
146 信号入力用裏面電極
147 信号出力用裏面電極
148 接地用裏面電極
149 第一ゲートバイアス用裏面電極
150 第二ゲートバイアス用裏面電極
151 第一ドレインバイアス用裏面電極
152 第二ドレインバイアス用裏面電極
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記キャップの側壁部の少なくとも一部に、導電性材料を含む導電部が設けられていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising: a semiconductor chip provided with a semiconductor circuit pattern on a semiconductor substrate; and a cap provided so as to cover at least the semiconductor circuit pattern,
A semiconductor device, wherein a conductive portion including a conductive material is provided on at least a part of a side wall portion of the cap.
前記接着膜の少なくとも一部が前記導電部である請求項1に記載の半導体装置。 The cap includes an adhesive film for bonding the cap to the semiconductor chip;
The semiconductor device according to claim 1, wherein at least a part of the adhesive film is the conductive portion.
前記回路素子は、前記半導体回路パターンと電気的に接続されている請求項1に記載の半導体装置。 A circuit element is provided on the inner surface of the cap;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the circuit element is electrically connected to the semiconductor circuit pattern.
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