JPH0883817A - 半導体集積回路およびその製造方法 - Google Patents
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 実装コストの低減が図られた半導体集積回路
およびその製造方法を提供する。 【構成】 金属リブ16上に金属球体14を配置し、そ
の金属球体14と半導体デバイス15の電極パッド18
a,18bとを金線13でボンディングした。
およびその製造方法を提供する。 【構成】 金属リブ16上に金属球体14を配置し、そ
の金属球体14と半導体デバイス15の電極パッド18
a,18bとを金線13でボンディングした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波帯域の信号を伝
送させるのに好適な半導体集積回路に関する。
送させるのに好適な半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の半導体集積回路の組み立
てた状態を示す図である。この半導体集積回路には、G
aAs(ガリウム・ヒ素)基板上に形成された、HEM
T(High Electron Mobility
Transistor)を基本素子とした半導体デバイ
ス15が備えられている。この半導体デバイス15の厚
みは、およそ100μmであり、その表面にはグラウン
ドと接続される2つのソース電極パッド18a,18b
と、伝送ラインと接続される4つの信号電極パッド19
a,19b,19c,19dとが備えられている。
てた状態を示す図である。この半導体集積回路には、G
aAs(ガリウム・ヒ素)基板上に形成された、HEM
T(High Electron Mobility
Transistor)を基本素子とした半導体デバイ
ス15が備えられている。この半導体デバイス15の厚
みは、およそ100μmであり、その表面にはグラウン
ドと接続される2つのソース電極パッド18a,18b
と、伝送ラインと接続される4つの信号電極パッド19
a,19b,19c,19dとが備えられている。
【0003】また、半導体デバイス15の長手方向の両
側には回路基板11,12が配置されており、これら回
路基板11,12に、高周波帯域の信号を伝送させるた
めの伝送ライン11a,12aがそれぞれ形成されてい
る。ここで回路基板11,12の板厚は、半導体デバイ
ス15の厚み100μmより大きくなっている。そこで
ソース電極パッド18a,18b,信号電極パッド19
a,19b,19c,19dの高さ位置と、伝送ライン
11a,12aの高さ位置とを一致させるため、半導体
デバイス15が金属リブ16に載置されている。また、
金属リブ16と回路基板11,12は、グラウンド電位
に保持された金属キャリア17に載置されている。
側には回路基板11,12が配置されており、これら回
路基板11,12に、高周波帯域の信号を伝送させるた
めの伝送ライン11a,12aがそれぞれ形成されてい
る。ここで回路基板11,12の板厚は、半導体デバイ
ス15の厚み100μmより大きくなっている。そこで
ソース電極パッド18a,18b,信号電極パッド19
a,19b,19c,19dの高さ位置と、伝送ライン
11a,12aの高さ位置とを一致させるため、半導体
デバイス15が金属リブ16に載置されている。また、
金属リブ16と回路基板11,12は、グラウンド電位
に保持された金属キャリア17に載置されている。
【0004】また、外径寸法20μmφを有する金線1
3で、ソース電極パッド18a,18bが金属リブ16
に、信号電極パッド19a,19bが伝送ライン11a
に、信号電極パッド19c,19dが伝送ライン12a
にそれぞれボンディングされている。このようにして半
導体集積回路が組み立てられている。
3で、ソース電極パッド18a,18bが金属リブ16
に、信号電極パッド19a,19bが伝送ライン11a
に、信号電極パッド19c,19dが伝送ライン12a
にそれぞれボンディングされている。このようにして半
導体集積回路が組み立てられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、半導
体デバイス15は金属リブ16に載置され、信号電極パ
ッド19a,19b,19c,19dの高さ位置と伝送
ライン11a,12aの高さ位置とが一致しているた
め、信号電極パッド19a,19b,19c,19dと
伝送ライン11a,12aは、金線13で最も短くボン
ディングされている。
体デバイス15は金属リブ16に載置され、信号電極パ
ッド19a,19b,19c,19dの高さ位置と伝送
ライン11a,12aの高さ位置とが一致しているた
め、信号電極パッド19a,19b,19c,19dと
伝送ライン11a,12aは、金線13で最も短くボン
ディングされている。
【0006】一方、ソース電極パッド18a,18bの
高さ位置は、金属リブ16の、ボンディングされる部分
の高さ位置と比較し、半導体デバイス15の厚み100
μm分だけ高くなっており、ソース電極パッド18a,
18bと金属リブ16は、その厚みが含まれた長さの金
線13でボンディングされている。図5は、図4に示す
半導体集積回路のA−A断面図である。
高さ位置は、金属リブ16の、ボンディングされる部分
の高さ位置と比較し、半導体デバイス15の厚み100
μm分だけ高くなっており、ソース電極パッド18a,
18bと金属リブ16は、その厚みが含まれた長さの金
線13でボンディングされている。図5は、図4に示す
半導体集積回路のA−A断面図である。
【0007】半導体デバイス15のソース電極パッド1
8a,18bと金属リブ16は外径寸法20μmφの金
線13でボンディングされている。この金線13の長さ
は、半導体デバイス15の厚みh、即ち100μmを含
む少なくとも300〜400μm程度必要とされる。こ
こで、高周波帯域において、この金線13の長さが30
0μmを超えると、金線13の有する誘導成分の増加に
伴い、金線13のインピーダンスも増加し、ソース電極
パッド18a,18bのグラウンド電位が上昇し、半導
体集積回路の伝送特性が低下し、半導体集積回路の動作
不良の要因とされ問題がある。
8a,18bと金属リブ16は外径寸法20μmφの金
線13でボンディングされている。この金線13の長さ
は、半導体デバイス15の厚みh、即ち100μmを含
む少なくとも300〜400μm程度必要とされる。こ
こで、高周波帯域において、この金線13の長さが30
0μmを超えると、金線13の有する誘導成分の増加に
伴い、金線13のインピーダンスも増加し、ソース電極
パッド18a,18bのグラウンド電位が上昇し、半導
体集積回路の伝送特性が低下し、半導体集積回路の動作
不良の要因とされ問題がある。
【0008】そこでこの要因を取り除くために、金線1
3の長さが短くなるように工夫された半導体集積回路が
提案されている。図6は、金属リブ16に設けられた凹
部に半導体デバイス15が嵌め込まれた状態を示す断面
図である。このように半導体デバイス15を金属リブ1
6に設けられた凹部に嵌め込むことにより、半導体デバ
イス15のソース電極パッド18a,18bの高さ位置
と、金属リブ16の、ボンディングされる部分の高さ位
置とを一致させ、金線13の長さを短くすることによ
り、金線13のインピーダンスが小さくなり、半導体集
積回路の伝送特性の向上が図られている。
3の長さが短くなるように工夫された半導体集積回路が
提案されている。図6は、金属リブ16に設けられた凹
部に半導体デバイス15が嵌め込まれた状態を示す断面
図である。このように半導体デバイス15を金属リブ1
6に設けられた凹部に嵌め込むことにより、半導体デバ
イス15のソース電極パッド18a,18bの高さ位置
と、金属リブ16の、ボンディングされる部分の高さ位
置とを一致させ、金線13の長さを短くすることによ
り、金線13のインピーダンスが小さくなり、半導体集
積回路の伝送特性の向上が図られている。
【0009】図7は、半導体デバイス15と2つの金属
コラム71a,71bが金属リブ16に載置された状態
を示す断面図である。このように半導体デバイス15の
両側に、半導体デバイス15の厚みと同じ厚みを有す
る、グラウンド電位に固定された2つの金属コラム71
a,71bを配置することにより、半導体デバイス15
のソース電極パッド18a,18bの高さ位置と、金属
コラム71a,71bの、ボンディングされる部分の高
さ位置とを一致させ、金線13の長さを短くしている。
コラム71a,71bが金属リブ16に載置された状態
を示す断面図である。このように半導体デバイス15の
両側に、半導体デバイス15の厚みと同じ厚みを有す
る、グラウンド電位に固定された2つの金属コラム71
a,71bを配置することにより、半導体デバイス15
のソース電極パッド18a,18bの高さ位置と、金属
コラム71a,71bの、ボンディングされる部分の高
さ位置とを一致させ、金線13の長さを短くしている。
【0010】しかし、図6に示す半導体集積回路におい
ては、金属リブ16に凹部を形成するための微細な金属
加工が必要とされる。この微細な金属加工は手間がかか
り、さらに加工された凹部に半導体デバイス15を嵌め
込む手間も含め、実装コストが高くなるという問題があ
る。一方、図7に示す半導体集積回路においても2つの
金属コラム71a,71bを製作するための必要とされ
る。このため、これら部品の増加と、加工の手間との双
方について費用が発生し、やはり実装コストが高くなる
という問題がある。
ては、金属リブ16に凹部を形成するための微細な金属
加工が必要とされる。この微細な金属加工は手間がかか
り、さらに加工された凹部に半導体デバイス15を嵌め
込む手間も含め、実装コストが高くなるという問題があ
る。一方、図7に示す半導体集積回路においても2つの
金属コラム71a,71bを製作するための必要とされ
る。このため、これら部品の増加と、加工の手間との双
方について費用が発生し、やはり実装コストが高くなる
という問題がある。
【0011】本発明は、上記事情に鑑み、実装コストの
低減が図られた半導体集積回路およびその製造方法を提
供することを目的とする。
低減が図られた半導体集積回路およびその製造方法を提
供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の半導体集積回路は、グラウンドと接続される電極パ
ッドを有する半導体デバイスと、その半導体デバイスが
載置され、その半導体デバイスの電極パッドと接続され
る金属リブとを備えた半導体集積回路において、 (1)上記金属リブ上に配置された金属球体 (2)上記金属球体と上記電極パッドとの双方にボンデ
ィングされた金属ワイヤを備えたことを特徴とするもの
である。
明の半導体集積回路は、グラウンドと接続される電極パ
ッドを有する半導体デバイスと、その半導体デバイスが
載置され、その半導体デバイスの電極パッドと接続され
る金属リブとを備えた半導体集積回路において、 (1)上記金属リブ上に配置された金属球体 (2)上記金属球体と上記電極パッドとの双方にボンデ
ィングされた金属ワイヤを備えたことを特徴とするもの
である。
【0013】また、上記半導体集積回路を製造する本発
明の製造方法は、グラウンドと接続される電極パッドを
有する半導体デバイスと、その半導体デバイスが載置さ
れ、その半導体デバイスの電極パッドと接続される金属
リブとを備えた半導体集積回路の製造方法において、ボ
ールボンダを用いて上記金属リブ上に金属球体をボンデ
ィングし、さらにその金属球体の上部と上記電極パッド
とを金属ワイヤでボンディングすることを特徴とするも
のである。
明の製造方法は、グラウンドと接続される電極パッドを
有する半導体デバイスと、その半導体デバイスが載置さ
れ、その半導体デバイスの電極パッドと接続される金属
リブとを備えた半導体集積回路の製造方法において、ボ
ールボンダを用いて上記金属リブ上に金属球体をボンデ
ィングし、さらにその金属球体の上部と上記電極パッド
とを金属ワイヤでボンディングすることを特徴とするも
のである。
【0014】
【作用】本発明の半導体集積回路は、金属リブ上に金属
球体がボンディングされており、その金属球体の体積は
金属ワイヤの体積よりも十分大きいため、高周波帯域に
おける金属球体のインピーダンスは小さく、その金属球
体は、金属リブのグラウンド電位と同等のグラウンド電
位を有する。したがって、従来技術のように金属リブに
凹部を形成するための微細な金属加工を行うこともな
く、また半導体デバイスの両側に金属コラムを配置する
こともなく、半導体デバイスの電極パッドの高さ位置と
同等な高さ位置にグラウンド電位の部分が、簡単な工程
で容易に得られ、実装コストが低減される。
球体がボンディングされており、その金属球体の体積は
金属ワイヤの体積よりも十分大きいため、高周波帯域に
おける金属球体のインピーダンスは小さく、その金属球
体は、金属リブのグラウンド電位と同等のグラウンド電
位を有する。したがって、従来技術のように金属リブに
凹部を形成するための微細な金属加工を行うこともな
く、また半導体デバイスの両側に金属コラムを配置する
こともなく、半導体デバイスの電極パッドの高さ位置と
同等な高さ位置にグラウンド電位の部分が、簡単な工程
で容易に得られ、実装コストが低減される。
【0015】さらに、半導体デバイスの電極パッドと、
その電極パッドと同等な高さ位置の、金属球体の部分と
が金属ワイヤでボンディングされているため、金属ワイ
ヤが短くて済み、金属ワイヤのインピーダンスが低減さ
れ、高周波帯域において、伝送特性の低下が少なく安定
した半導体集積回路が構成される。
その電極パッドと同等な高さ位置の、金属球体の部分と
が金属ワイヤでボンディングされているため、金属ワイ
ヤが短くて済み、金属ワイヤのインピーダンスが低減さ
れ、高周波帯域において、伝送特性の低下が少なく安定
した半導体集積回路が構成される。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の一実施例の半導体集積回路の、組み立て
た状態を示す斜視図、図2は、図1に示す半導体集積回
路のA−A断面図である。図1、図2において、前述し
た従来例(図4)と同一の構成要素には同一の番号を付
して示し、相違点についてのみ説明する。
1は、本発明の一実施例の半導体集積回路の、組み立て
た状態を示す斜視図、図2は、図1に示す半導体集積回
路のA−A断面図である。図1、図2において、前述し
た従来例(図4)と同一の構成要素には同一の番号を付
して示し、相違点についてのみ説明する。
【0017】図1に示す半導体集積回路は、図4に示す
半導体回路と比較すると、図4に示すソース電極パッド
18a,18bと金属リブ16とが金線13で直接ボン
ディングされていることに代わり、金属リブ16に金属
球体14がボンディングされているとともに、その金属
球体14の上部とソース電極パッド18a,18bと
が、図4に示す金線13より短い金線13でボンディン
グされている。
半導体回路と比較すると、図4に示すソース電極パッド
18a,18bと金属リブ16とが金線13で直接ボン
ディングされていることに代わり、金属リブ16に金属
球体14がボンディングされているとともに、その金属
球体14の上部とソース電極パッド18a,18bと
が、図4に示す金線13より短い金線13でボンディン
グされている。
【0018】図2に示すように、金属球体14の高さ寸
法は、半導体デバイス15の厚みと同等の寸法、即ちお
よそ100μmに形成されている。この金属球体14の
体積は、図4に示す金線13の体積と比較し十分大き
く、高周波帯域における金属球体14のインピーダンス
は十分小さく、この金属球体14は金属リブ16のグラ
ウンド電位と同等のグラウンド電位を有する。
法は、半導体デバイス15の厚みと同等の寸法、即ちお
よそ100μmに形成されている。この金属球体14の
体積は、図4に示す金線13の体積と比較し十分大き
く、高周波帯域における金属球体14のインピーダンス
は十分小さく、この金属球体14は金属リブ16のグラ
ウンド電位と同等のグラウンド電位を有する。
【0019】また、金属球体14の上部のボンディング
位置は、半導体デバイス15のソース電極パッド18
a,18bの高さ位置と同じ高さのため、これらをボン
ディングしている金線13は短くて済み、これに伴い金
線13のインピーダンスも小さく、金属球体14のイン
ピーダンスと相まって半導体デバイス15のソース電極
パッド18a,18bと金属リブ16との間のインピー
ダンスが小さくなっている。
位置は、半導体デバイス15のソース電極パッド18
a,18bの高さ位置と同じ高さのため、これらをボン
ディングしている金線13は短くて済み、これに伴い金
線13のインピーダンスも小さく、金属球体14のイン
ピーダンスと相まって半導体デバイス15のソース電極
パッド18a,18bと金属リブ16との間のインピー
ダンスが小さくなっている。
【0020】図3は、本発明の一実施例の半導体集積回
路の製造過程を示す図である。先ず、図3(a)に示す
ように、ボールボンダのワイヤボンディングツールであ
るキャピラリ31の先端から押し出された金線13を、
図示しない電気トーチで溶融し、半導体デバイス15の
厚み100μmの約2倍の大きさの直径を有する金属球
体14を形成した。
路の製造過程を示す図である。先ず、図3(a)に示す
ように、ボールボンダのワイヤボンディングツールであ
るキャピラリ31の先端から押し出された金線13を、
図示しない電気トーチで溶融し、半導体デバイス15の
厚み100μmの約2倍の大きさの直径を有する金属球
体14を形成した。
【0021】次に、図3(b)に示すように金属球体1
4をキャピラリ31で金属リブ16に押しつけ、金属球
体14の高さがおよそ100μmとなるように第1ボン
ディングを行った。またこの時、金線13は金属球体1
4の頭部で切断した。次に、図3(c)に示すように、
ウェッジボンダのワイヤボンディングツールであるウェ
ッジツール32で金属球体14の頭部と半導体デバイス
15のソース電極パッド18bとに金線13を押し付
け、第2ボンディングを行った。この金線13の長さは
200〜300μmの範囲に十分収まるものであった。
これにより、高周波帯域において、良好な伝送特性を有
する半導体集積回路が形成された。
4をキャピラリ31で金属リブ16に押しつけ、金属球
体14の高さがおよそ100μmとなるように第1ボン
ディングを行った。またこの時、金線13は金属球体1
4の頭部で切断した。次に、図3(c)に示すように、
ウェッジボンダのワイヤボンディングツールであるウェ
ッジツール32で金属球体14の頭部と半導体デバイス
15のソース電極パッド18bとに金線13を押し付
け、第2ボンディングを行った。この金線13の長さは
200〜300μmの範囲に十分収まるものであった。
これにより、高周波帯域において、良好な伝送特性を有
する半導体集積回路が形成された。
【0022】尚、本実施例では、第2ボンディングをウ
ェッジボンダを使用して行ったが、これに限定されるも
のではなく、第2ボンディングもボールボンダを使用し
て行っても良い。
ェッジボンダを使用して行ったが、これに限定されるも
のではなく、第2ボンディングもボールボンダを使用し
て行っても良い。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路およびその製造方法は、金属リブ上に配置された
金属球体と半導体デバイスの電極パッドとに金属ワイヤ
がボンディングされたものであり、簡単な工程で金属ワ
イヤのインピーダンスを下げることができ、実装コスト
が低減されるとともに信頼性が向上する。
積回路およびその製造方法は、金属リブ上に配置された
金属球体と半導体デバイスの電極パッドとに金属ワイヤ
がボンディングされたものであり、簡単な工程で金属ワ
イヤのインピーダンスを下げることができ、実装コスト
が低減されるとともに信頼性が向上する。
【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路の、組み立
てた状態を示す斜視図である。
てた状態を示す斜視図である。
【図2】図1に示す半導体集積回路のA−A断面図であ
る。
る。
【図3】本発明の一実施例の半導体集積回路の製造過程
を示す図である。
を示す図である。
【図4】従来の半導体集積回路の組み立てた状態を示す
図である。
図である。
【図5】図4に示す半導体集積回路のA−A断面図であ
る。
る。
【図6】金属リブに設けられた凹部に半導体デバイスが
嵌め込まれた状態を示す断面図である。
嵌め込まれた状態を示す断面図である。
【図7】半導体デバイスと2つの金属コラムが金属リブ
に載置された状態を示す断面図である。
に載置された状態を示す断面図である。
11,12 回路基板 11a,12a 伝送ライン 13 金線 14 金属球体 15 半導体デバイス 16 金属リブ 17 金属キャリア 18a,18b ソース電極パッド 19a,19b,19c,19d 信号電極パッド 31 キャピラリ 71a,71b 金属コラム
Claims (2)
- 【請求項1】 グラウンドと接続される電極パッドを有
する半導体デバイスと、該半導体デバイスが載置され、
該半導体デバイスの電極パッドと接続される金属リブと
を備えた半導体集積回路において、 前記金属リブ上に配置された金属球体と、 前記金属球体と前記電極パッドとの双方にボンディング
された金属ワイヤとを備えたことを特徴とする半導体集
積回路。 - 【請求項2】 グラウンドと接続される電極パッドを有
する半導体デバイスと、該半導体デバイスが載置され、
該半導体デバイスの電極パッドと接続される金属リブと
を備えた半導体集積回路の製造方法において、 ボールボンダを用いて前記金属リブ上に金属球体をボン
ディングし、さらに該金属球体の上部と前記電極パッド
とを金属ワイヤでボンディングすることを特徴とする半
導体集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216137A JPH0883817A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 半導体集積回路およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216137A JPH0883817A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 半導体集積回路およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883817A true JPH0883817A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16683853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216137A Withdrawn JPH0883817A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 半導体集積回路およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0883817A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004529484A (ja) * | 2000-09-15 | 2004-09-24 | ヘイ,インコーポレイテッド | 回路と個別の電気部品との間で高周波信号を伝達するための接続 |
| CN116038049A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-05-02 | 苏州卓昱光子科技有限公司 | 一种金丝键合方法及金丝键合系统 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP6216137A patent/JPH0883817A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004529484A (ja) * | 2000-09-15 | 2004-09-24 | ヘイ,インコーポレイテッド | 回路と個別の電気部品との間で高周波信号を伝達するための接続 |
| CN116038049A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-05-02 | 苏州卓昱光子科技有限公司 | 一种金丝键合方法及金丝键合系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011120 |