JPH0196942A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0196942A
JPH0196942A JP62254991A JP25499187A JPH0196942A JP H0196942 A JPH0196942 A JP H0196942A JP 62254991 A JP62254991 A JP 62254991A JP 25499187 A JP25499187 A JP 25499187A JP H0196942 A JPH0196942 A JP H0196942A
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Toshio Sudo
須藤 俊夫
Tomoaki Takubo
知章 田窪
Kazuyoshi Saito
和敬 斎藤
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/072Connecting or disconnecting of bump connectors
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    • HELECTRICITY
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    • H10W72/20Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は半導体集積回路装置に係り、特にGaAs集積
回路に代表される高速動作の集積回路の実装構造に関す
る。
(従来の技術) 高速論理動作を行う半導体集積回路としてGaAs集積
回路が知られている。近年、G a A s M E 
S F E Tを集積して、スイッチング速度100 
p see程度の高速動作を実現したものが得られてい
る。しかしこの様な高速動作を行う集積口路チップを従
来のパッケージに搭載した場合、チップ単体で得られる
高速性能が引出されないという問題がある。その性能劣
化の原因として、高速入力信号が入る配線部の整合終端
のとり方と、ボンディング・ワイヤの効果がある。これ
らの問題を少し詳しく説明する。
GaAs論理集積回路の信号人力部の MESFETに、信号配線を通して高速入力信号が供給
される場合、MESFETのゲート部で信号の反射を生
じると波形歪みの原因となり、正常な論理動作に支障を
来たす。これを防止するためには、終端抵抗を設けて整
合をとることが必要である。例えば、通常のパッケージ
を用いてGaAs論理集積回路チップを実装し、信号入
力端子となるリード端子に終端抵抗を設けることが考え
られる。第8図はそのような終端を行った場合の等価回
路である。21はパッケージ外部の信号入力配線、22
がパッケージ、23がこのパッケージ内に搭載された集
積回路チップの入力端MESFETであり、24が終端
抵抗である。しかし、スイッチング速度が100 p 
see或いはそれ以下という高速動作の集積回路では、
パッケージ外部に終端抵抗をつけても、問題は完全には
解決されない。整合終端部A点からパッケージ内部の入
力部MESFETのゲート端子8点までの配線がオーブ
ンスタブとなり、これが入力信号のリンギングの原因と
なるからである。これを避けるためには、第10図に示
すように終端抵抗24をパッケージ22内部の、集積回
路チップ近くに搭載することが必要である。具体的には
、厚膜印刷によりパッケージ内に終端抵抗を設ける方法
、或いはチップ抵抗を配置する方法等が考えられる。
しかし、通常内部に段差を有するパッケージ内に厚膜印
刷により抵抗を形成することは困難である。
また、チップ抵抗を搭載することは、パッケージ内に大
きいスペースを必要とするため、これも好ましくない。
第8図とは別の終端抵抗のとり方として、第9図に示す
フィードスルーと呼ばれる方式がある。
これは、パッケージの入力端子部A点からの信号配線を
入力部MESFE723のゲート端子部Bを通過させて
パッケージの他の端子部Cまで配設し、この端子部C点
に終端抵抗24を設ける。この方式では、第8図の方式
に比べてオーブンスタブ長は短くなるが、パッケージ内
の信号入力配線数が単純に2倍になる。従って更に集積
回路の集積度が向上し、入力端子数の増加、ボンディン
グ・パッドの高密度化が進むとパッケージ内配線が困難
になる。
第8図および第9図の方式に共通の問題として、ワイヤ
・ボンディングの問題がある。パッケージ内部配線と集
積回路チップ上の端子との間をボンディング接続した場
合、通常弧を描いて接続されるボンディング・ワイヤが
、ギガ・ビット/ seeの高速信号処理を行う集積回
路ではオーブンスタブとして無視できない長さになる。
またそのバラツキは特性の均一性を損う。集積回路の高
集積化が進み、ボンディング・パッドが高密度になると
、ボンディングのツールが隣接するワイヤと接触してボ
ンディングができなくなるという問題や、ボンディング
・パッドの大きさやピッチをある程度以上小さくできな
いために集積回路チップサイズを余り小さくすることが
できず、チップ上での信号配線長を短くできないといっ
た問題もある。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のように通常の半導体集積回路の実装構造では、G
aAs論理集積回路のような高速動作を行う場合その高
速性能を十分に引出すことができない、という問題があ
った。
本発明はこの様な問題を解決した半導体集積回路装置を
提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明では、半導体集積回路チップの実装にT A B
 (T ape  A uLomated  B on
ding)方式を採用する。TAB基板は、テープ状の
樹脂フィルムに集積回路チップの載置部と、集積回路チ
ップと接続される金属箔からなるリード配線が形成され
たものである。この実装方式は、フィルムキャリア等と
も称される。この様なTAB方式の集積回路構造におい
て本発明は、樹脂フィルム上のリード配線のうち集積回
路チップの高速信号入力端子に接続されるリード配線部
を、所定の特性インピーダンスに調整されたものとし、
かつその様なリード配線に対して集積回路チップ近傍位
置で接続される終端抵抗を樹脂フィルム上に一体的に配
設したことを特徴とする。
(作用) この様にTAB基板(フィルムキャリア)を用いてこの
上に終端抵抗を用いれば、素子に近接した位置で終端を
とることができるので、前述したオープンスタブの長さ
は非常に短(なり、その長さのバラツキも小さく、高速
入力信号の波形歪みを十分に小さくすることができる。
また従来のパッケージとは異なり、終端抵抗を樹脂フィ
ルムに設けた貫通孔内に埋込み、あるいは薄膜抵抗によ
り形成する等、小さいスペースで容易に形成することが
できる。
(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。
第1図(a)(b)は、本発明の一実施例のGaAs集
積回路実装構造を示す平面図とそのA−A’断面図であ
る。第2図(a)(b)はその要部を拡大して示す断面
図とそのB−B’位置の切断面図である。GaAs集積
回路は具体的には、G a A s M E S F 
E Tを用いた、スイッチング速度10 p see以
下の高速動作をおこなうマルチプレクサである。TAB
基板は、ポリイミド或いはガラスエポキシ等の樹脂フィ
ルム1に、フォト・エツチングを利用してリード配線を
形成したものである。通常第5図に示すように長尺のテ
ープ状フィルムに繰返し配線パターンが形成されており
、これに集積回路チップが次々に搭載される。第1図で
はその1チツプ搭載部とその周辺のリード配線部を示し
ている。樹脂フィルム1は長尺状のポリイミドあるいは
ガラスエポキシなどの樹脂フィルムであり、パーフォレ
ーション用の孔の他に、集積回路チップ載置用の孔2、
終端抵抗形成用に貫通孔6が形成されている。この様な
フィルムの両面に銅箔を貼りこれをエツチングして、一
方の面にリード配線3、他方の面に接地導体8が形成さ
れている。樹脂フィルム1上のリード配線3は、集積回
路チップ載置部から放射状にパターン形成され、孔2の
部分にはリード配線の一部が舌片として突出ており、こ
の舌片が孔2に配置される集積回路チップ5上の突起電
極4に接続される。突起電極4は、Ti −W−Au 
、 Ti −Pt −Au 。
Cr −Cu−Auなどのバリアメタル上にAuメツキ
で形成される。リード配線3の表面にはSnあるいはA
uメツキが施されており、両者の接続は熱(350〜5
00℃)と荷重(30〜80g/電極)を加えて、共晶
接合または熱圧着接合を行なう。
樹脂フィルム1のリード配線3のうち、集積回路チップ
5の入力端子に繋がる信号入力配線部に着目すると、集
積回路チップ5の近傍位置に設けられた貫通孔6内に銅
箔形成前に予め終端抵抗が埋設されていて、その一端が
リード配線3に接続され、他端が裏面の接地導体8に接
続されている。
リード配線3は、少なくとも高速信号入力端子につなが
るものは所定の特性インピーダンス(実施例では50Ω
)に調整されており、終端抵抗7も同じ抵抗値に設定さ
れている。リード配線3の特性インピーダンスを調整す
るのは、配線幅、樹脂フィルム厚等により比較的簡単に
できるが、貫通孔6内に埋込む終端抵抗7の抵抗値を5
0Ωに調整するのは必ずしも容品ではない。例えば、樹
脂フィルム1の厚さを125μmとして、これに形成し
た貫通孔内壁に形成する抵抗体の固有抵抗を100〜3
00μΩφαとすると、その断面積を2.5〜7.5μ
m2に調整することが必要である。現在の加工技術では
、樹脂フィルムへの開孔限界は直径50Iim程度であ
るが、その内壁全面に抵抗体を形成して50Ωを得よう
とすると、膜厚が0.016〜0.048μmであるこ
とが要求され、これは実現が難しい。そこでこの実施例
では、第2図(a)(b)に拡大して示したように終端
抵抗7は貫通孔6の内壁の一部に形成している。
こうしてこの実施例によれば、フィルムキャリア方式を
用いて、その樹脂フィルム上の集積回路チップ近傍に終
端抵抗を埋込むことによって、大きいスペースをとるこ
となく、集積回路チップの高速性能を充分に発揮する実
装を実現することができる。
第3図は、他の実施例の第1図(b)に対応する断面図
である。この実施例では樹フィルム1に集積回路チップ
5の載置用孔を設けず、フィルム1に形成したスルー配
線9によりリード配線2を集積回路チップ5上の突起電
極4に接続するようにしたものである。この実施例の利
点は、先の実施例のようにリード配線の舌片を必要とし
ないため、オーブンスタブがより短くなることである。
その他この実施例でも先の実施例と同様の効果が得られ
る。
第4図は更に他の実施例の第1図(b)に対応する断面
図である。この実施例では、第3図の実施例と同様、集
積回路チップ載置孔を有しない。
そして樹脂フィルム1のリード配線2が形成された面に
集積回路チップ5を載置する。即ちリード配線2の先端
部が突起電極4により集結回路チップ5に接続される。
この実施例は、第3図の実施例でのスルー配線9が必要
なくなる点で有利である。
第5図(a)(b)は、更に他の実施例の断面図とその
終端抵抗部の拡大斜視図である。この実施例では、第1
図の実施例に対し、終端抵抗7を形成する貫通孔が閉じ
ていない例を示している。
具体的にこのような構造は、例えば終端抵抗用の貫通孔
が形成された樹脂フィルムに索子載置用孔を加工する時
に、その加工線が終端抵抗用の貫通孔を横切るようにす
ることで得られる。
次に、終端抵抗を薄膜抵抗により樹脂フィルム上に形成
した実施例を説明する。
第6図(a)(b)はその様な実施例の平面図とそ(7
)A−A’断面図である。樹脂フィルム1は、集積回路
チップ載置部に孔がなく、リード配線3が集まる集積回
路チップ搭載位置に接地導体1゜が形成されている。そ
して高速人力信号用のリード配線3の先端と接地導体1
0の間にまたがって、薄膜による終端抵抗11が配設さ
れている。具体的には例えば、Ta N5NI Crな
どの薄膜の蒸着またはスパッタを経て、50Ωとなるよ
うにパターン形成され、終端抵抗11が得られる。集積
回路チップ5は樹脂フィルム1のリード配線3とは反対
側の面に配置され、リード配線3は樹脂フィルム1に設
けられたスルー配線9を介して、突起電極4に接続され
ている。
この実施例によっても、先の各実施例と同様の効果が得
られる。特にこの実施例の場合、先の各実施例のように
貫通孔に抵抗を形成するものと比べて、抵抗値の調整や
製造工程制御が容易である。
また薄膜抵抗は厚膜に比べて高周波特性がよく、G H
zの高周波領域での終端抵抗として有効である。
第7図(a)(b)は、薄膜抵抗を終端抵抗とする他の
実施例の平面図とそのA−A’断面図である。この実施
例では、第6図の実施例と異なり樹脂フィルム1には集
積回路チップ載置用孔2が開けられており、リード配線
3の舌片がこの孔2に突出して集積回路チップ5の突起
電極4に接続される。そしてこの接続部に近い位置でリ
ード配線3はスルー配線13により樹脂フィルム1の裏
面に導かれる。終端抵抗11は樹脂フィルム1の裏面に
、接地導体12とスルー配線13にまたがるように配設
されている。
この実施例によっても、先の実施例と同様の効果が得ら
れる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、TAB方式を採用し
てその集積回路チップ載置位置近傍に終端抵抗を配設す
ることによって、入力端子数の増加や高密度化に容易に
対応することがき、チップの高速性能を充分に発揮する
ことのできる半導体集積回路装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は本発明の一実施例のGaAs論理
集積回路の構成を示す平面図とそのA−A’断面図、第
2図(a)(b)はその要部の拡大断面図とそのA−A
’切断面図、第3図及び第4図は他の実施例の第1図(
b)に対応する断面図、第5図(a)(b)は更に他の
実施例の断面図とその要部構造を示す斜視図、第6図(
a)(b)は薄膜抵抗を終端抵抗として用いた実施例の
平面図とそのA−A’断面図、第7図(a)(b)は他
の実施例を示す平面図とそのA−A’断面図、第8図〜
第10図は従来の集積回路の終端構造を説明するための
等価回路図である。 1・・・樹脂フィルム、2・・・チップ載置用孔、3・
・・リード配線、4・・・突起電極、5・・・集積回路
チップ、6・・・貫通孔、7・・・終端抵抗、8・・・
接地導体、9・・・スルー配線、10・・・接地導体、
11・・・終端抵抗、12・・・接地導体、13・・・
スルー配線。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集積回路チップ載置部を有する、複数のリード配
    線が形成された樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの前
    記チップ載置部に載置された半導体集積回路チップとを
    備えた半導体集積回路装置において、前記樹脂フィルム
    上のリード配線のうち前記集積回路チップの高速信号入
    力端子に接続されるリード配線は、所定の特性インピー
    ダンスに調整され、かつそのリード配線の前記半導体集
    積回路チップ近傍位置に一端が接続された終端抵抗が前
    記樹脂フィルム上に配設されていることを特徴とする半
    導体集積回路装置。
  2. (2)前記樹脂フィルムの前記リード配線と反対側の面
    に接地導体が配設され、前記終端抵抗は前記樹脂フィル
    ムに形成された貫通孔内に埋設されて一端が前記リード
    配線に、他端が前記接地導体に接続されている特許請求
    の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
  3. (3)前記終端抵抗は、前記樹脂フィルム上に薄膜によ
    り形成されている特許請求の範囲第1項記載の半導体集
    積回路装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0421343A3 (en) * 1989-10-03 1993-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor element package and semiconductor element package mounting distributing circuit basic plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0421343A3 (en) * 1989-10-03 1993-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor element package and semiconductor element package mounting distributing circuit basic plate

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