高周波半導体装置
【課題】 インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化が低減された高周波半導体装置を提供する。
【解決手段】 高周波半導体装置は、半導体基板８の上に形成された高周波半導体素子１と、一端が高周波半導体素子１に接続する高周波信号伝送線路７と、高周波信号伝送線路７の延伸方向に対し垂直になるようにして高周波信号伝送線路７の他端に接続する高周波信号入出力用パッド２と、高周波信号入出力用パッド２の長手方向の両側にそれぞれ形成される接地電位用パッド４，５とを有する。高周波信号伝送線路７の幅方向の寸法Ｗ２と、高周波信号入出力用パッド２の幅方向の寸法Ｗ１とが実質的に一致し、高周波信号入出力用パッド２の長手方向に沿って複数の金線３，３´が接続していることが好ましい。
【解決手段】 高周波半導体装置は、半導体基板８の上に形成された高周波半導体素子１と、一端が高周波半導体素子１に接続する高周波信号伝送線路７と、高周波信号伝送線路７の延伸方向に対し垂直になるようにして高周波信号伝送線路７の他端に接続する高周波信号入出力用パッド２と、高周波信号入出力用パッド２の長手方向の両側にそれぞれ形成される接地電位用パッド４，５とを有する。高周波信号伝送線路７の幅方向の寸法Ｗ２と、高周波信号入出力用パッド２の幅方向の寸法Ｗ１とが実質的に一致し、高周波信号入出力用パッド２の長手方向に沿って複数の金線３，３´が接続していることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高周波半導体装置には、半導体基板の上に高周波信号を入出力するための高周波信号入出力用パッドが形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
高周波半導体素子をパッケージに実装する場合には、一般に、直径２５μｍ程度の金線を介して、この高周波信号入出力用パッドをパッケージの端子に電気的に接続する。この際、金線の接続部の特性劣化を低減するために、接続部の両側に接地電位のワイヤボンディングが行われる。
【０００４】
また、高周波半導体素子の高周波特性の評価は、高周波特性評価装置に接続されたプローブ針を高周波信号入出力用パッドに押圧し、高周波信号を入出力することによって行われる。プローブ針の先端部分には、高周波信号を入出力する高周波信号伝送用プローブ針と、この両側に設けられた接地電位用プローブ針とがある。そして、高周波半導体素子には、高周波信号入出力用パッドの両側の接地電位用プローブ針に対応する位置に接地電位用パッドが設けられる。
【０００５】
ところで、高周波半導体装置では、一般に、厚さが１００μｍ程度のＧａＡｓ基板が使用される。このため、高周波半導体素子の上に、マイクロストリップ型の伝送線路を形成する場合、高周波信号伝送線路の特性インピーダンスが５０Ω程度となるように、高周波信号伝送線路の線路幅は７０μｍ程度に設定される。したがって、高周波信号伝送線路の延長線上に接続される高周波信号入出力用パッドの線幅も、高周波信号伝送線路の線路幅と同じ値に設定される。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−２４９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構造を有する従来の高周波半導体装置では、直径２５μｍ程度の金線を用いてワイヤボンディングしようとすると、金線の先端の金ボール部分が７０μｍ程度の直径を有するために、１本の金線でしか接続できないことになる。したがって、高周波半導体素子の動作周波数が高くなると、ワイヤボンド接続部分における金線のインダクタンス成分の影響が大きくなり、高周波信号の損失が増加して高周波特性の劣化を招くという問題があった。
【０００８】
一例として、１本の金線を用いて高周波半導体素子をパッケージに実装する場合、ワイヤボンド接続部分における高周波信号の損失は、１０ＧＨｚでは約０．５ｄＢ、３０ＧＨｚでは約２ｄＢ、そして、５０ＧＨｚでは約６ｄＢになる。
【０００９】
ワイヤボンド接続部分における金線のインダクタンス成分を低減するには、金線の直径を大きくしたり、金線の本数を増やしたりすることが有効である。しかし、何れの場合も高周波信号入出力用パッドの線幅を大きくしなければならず、高周波信号伝送線路の線幅との間に差が生じる。
【００１０】
ここで、高周波信号入出力用パッドの線幅と、高周波信号伝送線路の線幅との間に差があると、インピーダンス不整合が生じて反射損失が増加する。例えば、両者の線幅が７０μｍである場合には、３０ＧＨｚで−３０ｄＢ以下の反射損失である。しかし、高周波信号入出力用パッドの線幅を１５０μｍとして両者の線幅の差を７０μｍとした場合、反射損失は３０ＧＨｚで−２０ｄＢとなり、線幅が等しい場合に比較すると反射損失は１０ｄＢも低下する。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化が低減された高周波半導体装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、半導体基板の上に形成されて、一端が高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、半導体基板の上に形成されて、高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、半導体基板の上で、高周波信号入出力用パッドの長手方向の両側にそれぞれ形成される接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置に関する。
【００１４】
また、本発明は、半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、半導体基板の上に形成されて、一端が高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、半導体基板の上に形成されて、高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、半導体基板の上で、高周波信号入出力用パッドが高周波信号伝送線路に接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッドの近傍に、高周波信号入出力用パッドの三方を囲むようにして設けられた１の接地電位用パッドと、半導体基板の上で、高周波信号入出力用パッドが高周波信号伝送線路に接続する側の高周波信号入出力用パッドの近傍に設けられた他の接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置に関する。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化が低減された高周波半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の高周波半導体装置において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００１７】
図１に示すように、半導体基板８の上には、高周波半導体素子１と、一端が高周波半導体素子１に電気的に接続する高周波信号伝送線路７と、高周波信号伝送線路７の他端に接続する高周波信号入出力用パッド２とが形成されている。また、高周波信号入出力用パッド２には、ボンディングワイヤとしての金線３，３´が接続している。金線３，３´を、パッケージ（図示せず）の端子に接続することによって、高周波半導体素子１をパッケージに実装することができる。
【００１８】
また、高周波信号入出力用パッド２の両側には接地電位用パッド４，５が設けられており、これらの３つのパッドで高周波特性評価用パッド６を構成している。
【００１９】
本実施の形態においては、高周波信号入出力用パッド２の長手方向が高周波信号伝送線路７の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド２を高周波信号伝送線路７の端部に接続することを第１の特徴としている。このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド２のパッド幅Ｗ１と、高周波信号伝送線路７の線路幅Ｗ２とを実質的に同じ値とした状態で、高周波信号入出力用パッド２の長手方向に沿って複数の金線３，３´を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００２０】
例えば、厚さが１００μｍ程度のＧａＡｓ基板を半導体基板８として使用する場合、高周波信号伝送線路７の特性インピーダンスが５０Ω程度となるように、高周波信号伝送線路７の線路幅Ｗ２は７０μｍ程度に設定される。そして、本実施の形態においては、高周波信号入出力用パッド２のパッド長Ｌと、パッド幅Ｗ１と、接地電位用パッド４，５の間隔Ｄとが、それぞれ次の関係を満たすことが好ましい。
【００２１】
Ｌ≧１５０μｍ
Ｗ１≒７０μｍ
Ｄ≒３００μｍ
【００２２】
また、本実施の形態においては、上記の構成を有する高周波特性評価用パッドが、１つの高周波半導体素子に複数ある場合には、高周波特性評価装置に接続された高周波特性評価用プローブ針を個々の高周波特性評価用パッドに押圧して特性評価を行う際に、隣接するプローブ針が対向するようにして高周波特性評価用パッドを配置することを第２の特徴としている。換言すると、本実施の形態における第２の特徴は、１の高周波信号入出力用パッドが高周波信号伝送線路に接続する方向と、この高周波信号入出力用パッドに隣接する他の高周波信号入出力用パッドが、前記高周波信号伝送線路に平行な他の高周波信号伝送線路に接続する方向とが、これらの高周波信号伝送線路の延伸方向に対して互いに逆向きになっている点にある。
【００２３】
図２は、本実施の形態の高周波半導体素子において、複数の高周波特性評価用パッドが設けられた場合の平面図である。
【００２４】
図２の例では、高周波半導体素子１１には、２つの高周波特性評価用パッド１２，１３が設けられている。ここで、高周波特性評価用パッド１２は、高周波信号入出力用パッド１４と、接地電位用パッド１５，１６とからなる。また、、高周波特性評価用パッド１３は、高周波信号入出力用パッド１７と、接地電位用パッド１８，１９とからなる。
【００２５】
図２において、高周波信号伝送線路２０，２１は平行に配置されている。そして、高周波信号入出力用パッド１４が高周波信号伝送線路２０に接続する方向（図の上方向）と、高周波信号入出力用パッド１７が高周波信号伝送線路２１に接続する方向（図の下方向）とは、高周波信号伝送線路２０，２１の延伸方向（図の横方向）に対して互いに逆向きになっている。
【００２６】
このようにすることによって、高周波特性評価用パッド１２に押圧する高周波特性評価用プローブ針２２と、高周波特性評価用パッド１３に押圧する高周波特性評価用プローブ針２３とは、図２に示すように対向して配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００２７】
尚、図２において、特性評価の際には、高周波信号伝送用プローブ針２４を高周波信号入出力用パッド１４に、接地電位用プローブ針２５，２６を接地電位用パッド１５，１６にそれぞれ押圧する。同様に、高周波信号伝送用プローブ針２７を高周波信号入出力用パッド１７に、接地電位用プローブ針２８，２９を接地電位用パッド１８，１９にそれぞれ押圧する。
【００２８】
実施の形態２．
図３は、本実施の形態の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００２９】
図３において、高周波半導体素子３１の高周波特性評価用パッド３２は、高周波信号入出力用パッド３３と、２つの接地電位用パッド３４，３５とからなっている。同様に、高周波半導体素子３６の高周波特性評価用パッド３７も、高周波信号入出力用パッド３８と、２つの接地電位用パッド３９，４０とからなっている。
【００３０】
本実施の形態も、実施の形態１と同様に、高周波信号入出力用パッド３３の長手方向が高周波信号伝送線路４１の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド３３を高周波信号伝送線路４１の端部に接続する。また、高周波信号入出力用パッド３８の長手方向が高周波信号伝送線路４２の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド３８を高周波信号伝送線路４２の端部に接続する。
【００３１】
そして、高周波特性評価用パッド３２，３７は、特性評価を行う際に、隣接する高周波特性評価用プローブ針（図示せず）が対向するようにして配置される。すなわち、高周波信号入出力用パッド３３が高周波信号伝送線路４１に接続する方向と、高周波信号入出力用パッド３８が高周波信号伝送線路４２に接続する方向とが、互いに平行な高周波信号伝送線路４１，４２の延伸方向に対して逆向きになっている点にある。
【００３２】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド３３の幅と、高周波信号伝送線路４１の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド３３の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。同様に、高周波信号入出力用パッド３８の幅と、高周波信号伝送線路４２の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド３８の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００３３】
また、高周波特性評価用パッド３２に押圧する高周波特性評価用プローブ針と、高周波特性評価用パッド３７に押圧する高周波特性評価用プローブ針とが対向するようにして配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００３４】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、接地電位用パッドの一方（図３では、接地電位用パッド３４，３９）がダイシングライン４３の上に設けられていることにある。このため、特性評価を終えた後は、ダイシングライン４３に沿って基板を切断してから、高周波信号入出力用パッド３３，３８に金線を接続する。その後、金線をパッケージの端子に接続することによって、高周波半導体素子３１，３６をパッケージに実装することができる。
【００３５】
図４は、切断後の高周波半導体素子３６について、高周波信号入出力用パッド３８に、ボンディングワイヤとしての金線４４，４４´を接続した様子を示す平面図である。
【００３６】
本実施の形態によれば、接地電位用パッドの一方をダイシングラインの上に設けることによって、特性評価後にはこの接地電位用パッドを切断除去することができる。したがって、従来の高周波半導体素子に比較して、切断除去した接地電位用パッドの分だけチップサイズを小さくすることができる。また、ワイヤボンドの際に使用する金線の長さも短くすることができるので、ワイヤボンド接続部での特性の劣化を低減することが可能となる。
【００３７】
実施の形態３．
図５は、本実施の形態の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００３８】
図５の高周波半導体素子５１は、２つの高周波特性評価用パッド５２，５３を有している。そして、高周波特性評価用パッド５２は、高周波信号入出力用パッド５４と、４つの接地電位用パッド５５，５６，５７，５８とからなる。同様に、高周波特性評価用パッド５３も、高周波信号入出力用パッド５９と、４つの接地電位用パッド６０，６１，６２，６３とからなっている。
【００３９】
すなわち、本実施の形態は、高周波信号入出力用パッド５４の両側に設けられた接地電位用パッド５５，５６の他に、高周波信号入出力用パッド５４の長手方向両端付近にも接地電位用パッド５７，５８が設けられていることを特徴としている。同様に、高周波信号入出力用パッド５９の両側に設けられた接地電位用パッド６０，６１の他に、高周波信号入出力用パッド５９の両端付近にも接地電位用パッド６２，６３が設けられていることを特徴としている。
【００４０】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド５４に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６４，６４´に並行して、接地電位用ワイヤ６５，６５´を設けることができる。また、高周波信号入出力用パッド５９に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６６，６６´にも並行して、接地電位用ワイヤ６７，６７´を設けることができる。これにより、ワイヤボンド接続部における特性劣化を低減することが可能となる。
【００４１】
また、本実施の形態も、実施の形態１と同様に、高周波信号入出力用パッド５４の長手方向が高周波信号伝送線路６８の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド５４を高周波信号伝送線路６８の端部に接続する。また、高周波信号入出力用パッド５９の長手方向が高周波信号伝送線路６９の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド５９を高周波信号伝送線路６９の端部に接続する。
【００４２】
そして、高周波特性評価用パッド５２，５３は、特性評価を行う際に、隣接する高周波特性評価用プローブ針（図示せず）が対向するようにして配置される。すなわち、高周波信号入出力用パッド５４が高周波信号伝送線路６８に接続する方向と、高周波信号入出力用パッド５９が高周波信号伝送線路６９に接続する方向とが、互いに平行な高周波信号伝送線路６８，６９の延伸方向に対して逆向きになるようにする。
【００４３】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド５４の幅と、高周波信号伝送線路６８の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド５４の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。同様に、高周波信号入出力用パッド５９の幅と、高周波信号伝送線路６９の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド５９の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００４４】
また、高周波特性評価用パッド５２に押圧する高周波特性評価用プローブ針と、高周波特性評価用パッド５３に押圧する高周波特性評価用プローブ針とが対向するようにして配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００４５】
尚、本実施の形態においては、図５の接地電位用パッド５５，５６，５７を繋いで１の接地電位用パッド７０としてもよい（図６）。同様に、図５の接地電位用パッド６０，６１，６２を繋いで１の接地電位用パッド７１としてもよい（図６）。
【００４６】
すなわち、接地電位用パッド７０は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５４が高周波信号伝送線路６８に接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド５４の近傍に、高周波信号入出力用パッド５４の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド５８は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５４が高周波信号伝送線路６８に接続する側の高周波信号入出力用パッド５４の近傍に設けられる。
【００４７】
同様に、接地電位用パッド７１は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５９が高周波信号伝送線路６９に接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド５９の近傍に、高周波信号入出力用パッド５９の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド６３は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５９が高周波信号伝送線路６９に接続する側の高周波信号入出力用パッド５９の近傍に設けられる。
【００４８】
このような構造であっても、高周波信号入出力用パッド５４に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６４，６４´に並行して、接地電位用ワイヤ６５，６５´を設けることができる。また、高周波信号入出力用パッド５９に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６６，６６´に並行して、接地電位用ワイヤ６７，６７´を設けることができる。したがって、図５と同様に、ワイヤボンド接続部における特性劣化を低減することが可能となる。
【００４９】
実施の形態４．
図７は、本実施の形態の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００５０】
本実施の形態も、実施の形態１と同様に、高周波信号入出力用パッド８３の長手方向が高周波信号伝送線路９１の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド８３を高周波信号伝送線路９１の端部に接続する。また、高周波信号入出力用パッド８８の長手方向が高周波信号伝送線路９２の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド８８を高周波信号伝送線路９２の端部に接続する。
【００５１】
そして、高周波特性評価用パッド８２，８７は、特性評価を行う際に、隣接する高周波特性評価用プローブ針（図示せず）が対向するようにして配置される。すなわち、高周波信号入出力用パッド８３が高周波信号伝送線路９１に接続する方向と、高周波信号入出力用パッド８８が高周波信号伝送線路９２に接続する方向とが、互いに平行な高周波信号伝送線路９１，９２の延伸方向に対して逆向きになるようにする。
【００５２】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド８３の幅と、高周波信号伝送線路９１の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド８３の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。同様に、高周波信号入出力用パッド８８の幅と、高周波信号伝送線路９２の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド８８の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００５３】
また、高周波特性評価用パッド８２に押圧する高周波特性評価用プローブ針と、高周波特性評価用パッド８７に押圧する高周波特性評価用プローブ針とが対向するようにして配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、図７に示すように、高周波半導体素子８１の高周波特性評価用パッド８２は、高周波信号入出力用パッド８３と、２つの接地電位用パッド８４，８５とからなっている。ここで、接地電位用パッド８４は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８３が高周波信号伝送線路９１と接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド８３の近傍に、高周波信号入出力用パッド８３の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド８５は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８３が高周波信号伝送線路９１と接続する側の高周波信号入出力用パッド８３の近傍に設けられる。
【００５５】
一方、高周波半導体素子８６の高周波特性評価用パッド８７も、高周波信号入出力用パッド８８と、２つの接地電位用パッド８９，９０とからなっている。そして、接地電位用パッド８９は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８８が高周波信号伝送線路９２と接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド８８の近傍に、高周波信号入出力用パッド８８の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド９０は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８８が高周波信号伝送線路９２と接続する側の高周波信号入出力用パッド８８の近傍に設けられる。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、図７に示すように、接地電位用パッド８４，８９の一部がダイシングライン９３の上に設けられている。このため、特性評価を終えた後は、ダイシングライン９３に沿って基板を切断してから、高周波信号入出力用パッド８３，８８に金線を接続し、また、接地電位用パッド８４，８５，８９，９０に接地電位用ワイヤを接続する。
【００５７】
図８は、切断後の高周波半導体素子８６について、高周波信号入出力用パッド８８に、ボンディングワイヤとしての金線９４，９４´を接続し、接地電位用パッド８９，９０に接地電位用ワイヤ９５，９５´を接続した様子を示す平面図である。このように、本実施の形態によれば、金線９４，９４´に並行して接地電位用ワイヤ９５，９５´を設けることができるので、ワイヤボンド接続部における特性劣化を低減することが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、接地電位用パッドの一部をダイシングラインの上に設けることによって、特性評価後にはこの接地電位用パッドを切断除去することができる。したがって、従来の高周波半導体素子に比較して、切断除去した接地電位用パッドの分だけチップサイズを小さくすることができる。また、ワイヤボンドの際に使用する金線の長さも短くすることができるので、ワイヤボンド接続部での特性の劣化を低減することが可能となる。
【００５９】
尚、本実施の形態においては、実施の形態３で述べた図５に示すように、接地電位用パッド８４が３つのパッドに分かれていて、この内の１つのパッドがダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。より詳しくは、高周波信号入出力用パッド８３の長手方向の両側に形成された接地電位用パッドの一方が、ダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。同様に、接地電位用パッド８９が３つのパッドに分かれていて、この内の１つのパッドがダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。より詳しくは、高周波信号入出力用パッド８８の長手方向の両側に形成された接地電位用パッドの一方が、ダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。このような構造であっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施の形態１の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【図２】実施の形態１の高周波半導体素子において、複数の高周波特性評価用パッドが設けられた場合の平面図である。
【図３】実施の形態２の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【図４】実施の形態２において、高周波信号入出力用パッドに金線を接続した様子を示す平面図である。
【図５】実施の形態３の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図の一例である。
【図６】実施の形態３の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図の他の例である。
【図７】実施の形態４の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【図８】実施の形態４において、高周波信号入出力用パッドに金線を、接地電位用パッドに接地電位用ワイヤをそれぞれ接続した様子を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，３１，３６，５１，８１，８６ 高周波半導体素子
２，１４，１７，３３，３８，５４，５９，８３，８８ 高周波信号入出力用パッド
３，３´ 金線
４，５，１５，１６，１８，１９，３４，３５，３９，４０，５５〜５８，６０〜６３，７０，７１，８４，８５，８９，９０ 接地電位用パッド
６，１２，１３，３２，３７，５２，５３，８２，８７ 高周波特性評価用パッド
７，２０，２１，４１，４２，６８，６９，９１，９２ 高周波信号伝送線路
８，７２，９６ 半導体基板
１１ 高周波半導体素子
２２，２３ 高周波特性評価用プローブ針
２４，２７ 高周波信号伝送用プローブ針
２５，２６，２８，２９ 接地電位用プローブ針
４３，９３ ダイシングライン
４４，４４´，６４，６４´，６６，６６´，９４，９４´ 金線
６５，６５´，６７，６７´，９５，９５´ 接地電位用ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高周波半導体装置には、半導体基板の上に高周波信号を入出力するための高周波信号入出力用パッドが形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
高周波半導体素子をパッケージに実装する場合には、一般に、直径２５μｍ程度の金線を介して、この高周波信号入出力用パッドをパッケージの端子に電気的に接続する。この際、金線の接続部の特性劣化を低減するために、接続部の両側に接地電位のワイヤボンディングが行われる。
【０００４】
また、高周波半導体素子の高周波特性の評価は、高周波特性評価装置に接続されたプローブ針を高周波信号入出力用パッドに押圧し、高周波信号を入出力することによって行われる。プローブ針の先端部分には、高周波信号を入出力する高周波信号伝送用プローブ針と、この両側に設けられた接地電位用プローブ針とがある。そして、高周波半導体素子には、高周波信号入出力用パッドの両側の接地電位用プローブ針に対応する位置に接地電位用パッドが設けられる。
【０００５】
ところで、高周波半導体装置では、一般に、厚さが１００μｍ程度のＧａＡｓ基板が使用される。このため、高周波半導体素子の上に、マイクロストリップ型の伝送線路を形成する場合、高周波信号伝送線路の特性インピーダンスが５０Ω程度となるように、高周波信号伝送線路の線路幅は７０μｍ程度に設定される。したがって、高周波信号伝送線路の延長線上に接続される高周波信号入出力用パッドの線幅も、高周波信号伝送線路の線路幅と同じ値に設定される。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−２４９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構造を有する従来の高周波半導体装置では、直径２５μｍ程度の金線を用いてワイヤボンディングしようとすると、金線の先端の金ボール部分が７０μｍ程度の直径を有するために、１本の金線でしか接続できないことになる。したがって、高周波半導体素子の動作周波数が高くなると、ワイヤボンド接続部分における金線のインダクタンス成分の影響が大きくなり、高周波信号の損失が増加して高周波特性の劣化を招くという問題があった。
【０００８】
一例として、１本の金線を用いて高周波半導体素子をパッケージに実装する場合、ワイヤボンド接続部分における高周波信号の損失は、１０ＧＨｚでは約０．５ｄＢ、３０ＧＨｚでは約２ｄＢ、そして、５０ＧＨｚでは約６ｄＢになる。
【０００９】
ワイヤボンド接続部分における金線のインダクタンス成分を低減するには、金線の直径を大きくしたり、金線の本数を増やしたりすることが有効である。しかし、何れの場合も高周波信号入出力用パッドの線幅を大きくしなければならず、高周波信号伝送線路の線幅との間に差が生じる。
【００１０】
ここで、高周波信号入出力用パッドの線幅と、高周波信号伝送線路の線幅との間に差があると、インピーダンス不整合が生じて反射損失が増加する。例えば、両者の線幅が７０μｍである場合には、３０ＧＨｚで−３０ｄＢ以下の反射損失である。しかし、高周波信号入出力用パッドの線幅を１５０μｍとして両者の線幅の差を７０μｍとした場合、反射損失は３０ＧＨｚで−２０ｄＢとなり、線幅が等しい場合に比較すると反射損失は１０ｄＢも低下する。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化が低減された高周波半導体装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、半導体基板の上に形成されて、一端が高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、半導体基板の上に形成されて、高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、半導体基板の上で、高周波信号入出力用パッドの長手方向の両側にそれぞれ形成される接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置に関する。
【００１４】
また、本発明は、半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、半導体基板の上に形成されて、一端が高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、半導体基板の上に形成されて、高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、半導体基板の上で、高周波信号入出力用パッドが高周波信号伝送線路に接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッドの近傍に、高周波信号入出力用パッドの三方を囲むようにして設けられた１の接地電位用パッドと、半導体基板の上で、高周波信号入出力用パッドが高周波信号伝送線路に接続する側の高周波信号入出力用パッドの近傍に設けられた他の接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置に関する。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化が低減された高周波半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の高周波半導体装置において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００１７】
図１に示すように、半導体基板８の上には、高周波半導体素子１と、一端が高周波半導体素子１に電気的に接続する高周波信号伝送線路７と、高周波信号伝送線路７の他端に接続する高周波信号入出力用パッド２とが形成されている。また、高周波信号入出力用パッド２には、ボンディングワイヤとしての金線３，３´が接続している。金線３，３´を、パッケージ（図示せず）の端子に接続することによって、高周波半導体素子１をパッケージに実装することができる。
【００１８】
また、高周波信号入出力用パッド２の両側には接地電位用パッド４，５が設けられており、これらの３つのパッドで高周波特性評価用パッド６を構成している。
【００１９】
本実施の形態においては、高周波信号入出力用パッド２の長手方向が高周波信号伝送線路７の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド２を高周波信号伝送線路７の端部に接続することを第１の特徴としている。このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド２のパッド幅Ｗ１と、高周波信号伝送線路７の線路幅Ｗ２とを実質的に同じ値とした状態で、高周波信号入出力用パッド２の長手方向に沿って複数の金線３，３´を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００２０】
例えば、厚さが１００μｍ程度のＧａＡｓ基板を半導体基板８として使用する場合、高周波信号伝送線路７の特性インピーダンスが５０Ω程度となるように、高周波信号伝送線路７の線路幅Ｗ２は７０μｍ程度に設定される。そして、本実施の形態においては、高周波信号入出力用パッド２のパッド長Ｌと、パッド幅Ｗ１と、接地電位用パッド４，５の間隔Ｄとが、それぞれ次の関係を満たすことが好ましい。
【００２１】
Ｌ≧１５０μｍ
Ｗ１≒７０μｍ
Ｄ≒３００μｍ
【００２２】
また、本実施の形態においては、上記の構成を有する高周波特性評価用パッドが、１つの高周波半導体素子に複数ある場合には、高周波特性評価装置に接続された高周波特性評価用プローブ針を個々の高周波特性評価用パッドに押圧して特性評価を行う際に、隣接するプローブ針が対向するようにして高周波特性評価用パッドを配置することを第２の特徴としている。換言すると、本実施の形態における第２の特徴は、１の高周波信号入出力用パッドが高周波信号伝送線路に接続する方向と、この高周波信号入出力用パッドに隣接する他の高周波信号入出力用パッドが、前記高周波信号伝送線路に平行な他の高周波信号伝送線路に接続する方向とが、これらの高周波信号伝送線路の延伸方向に対して互いに逆向きになっている点にある。
【００２３】
図２は、本実施の形態の高周波半導体素子において、複数の高周波特性評価用パッドが設けられた場合の平面図である。
【００２４】
図２の例では、高周波半導体素子１１には、２つの高周波特性評価用パッド１２，１３が設けられている。ここで、高周波特性評価用パッド１２は、高周波信号入出力用パッド１４と、接地電位用パッド１５，１６とからなる。また、、高周波特性評価用パッド１３は、高周波信号入出力用パッド１７と、接地電位用パッド１８，１９とからなる。
【００２５】
図２において、高周波信号伝送線路２０，２１は平行に配置されている。そして、高周波信号入出力用パッド１４が高周波信号伝送線路２０に接続する方向（図の上方向）と、高周波信号入出力用パッド１７が高周波信号伝送線路２１に接続する方向（図の下方向）とは、高周波信号伝送線路２０，２１の延伸方向（図の横方向）に対して互いに逆向きになっている。
【００２６】
このようにすることによって、高周波特性評価用パッド１２に押圧する高周波特性評価用プローブ針２２と、高周波特性評価用パッド１３に押圧する高周波特性評価用プローブ針２３とは、図２に示すように対向して配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００２７】
尚、図２において、特性評価の際には、高周波信号伝送用プローブ針２４を高周波信号入出力用パッド１４に、接地電位用プローブ針２５，２６を接地電位用パッド１５，１６にそれぞれ押圧する。同様に、高周波信号伝送用プローブ針２７を高周波信号入出力用パッド１７に、接地電位用プローブ針２８，２９を接地電位用パッド１８，１９にそれぞれ押圧する。
【００２８】
実施の形態２．
図３は、本実施の形態の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００２９】
図３において、高周波半導体素子３１の高周波特性評価用パッド３２は、高周波信号入出力用パッド３３と、２つの接地電位用パッド３４，３５とからなっている。同様に、高周波半導体素子３６の高周波特性評価用パッド３７も、高周波信号入出力用パッド３８と、２つの接地電位用パッド３９，４０とからなっている。
【００３０】
本実施の形態も、実施の形態１と同様に、高周波信号入出力用パッド３３の長手方向が高周波信号伝送線路４１の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド３３を高周波信号伝送線路４１の端部に接続する。また、高周波信号入出力用パッド３８の長手方向が高周波信号伝送線路４２の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド３８を高周波信号伝送線路４２の端部に接続する。
【００３１】
そして、高周波特性評価用パッド３２，３７は、特性評価を行う際に、隣接する高周波特性評価用プローブ針（図示せず）が対向するようにして配置される。すなわち、高周波信号入出力用パッド３３が高周波信号伝送線路４１に接続する方向と、高周波信号入出力用パッド３８が高周波信号伝送線路４２に接続する方向とが、互いに平行な高周波信号伝送線路４１，４２の延伸方向に対して逆向きになっている点にある。
【００３２】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド３３の幅と、高周波信号伝送線路４１の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド３３の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。同様に、高周波信号入出力用パッド３８の幅と、高周波信号伝送線路４２の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド３８の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００３３】
また、高周波特性評価用パッド３２に押圧する高周波特性評価用プローブ針と、高周波特性評価用パッド３７に押圧する高周波特性評価用プローブ針とが対向するようにして配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００３４】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、接地電位用パッドの一方（図３では、接地電位用パッド３４，３９）がダイシングライン４３の上に設けられていることにある。このため、特性評価を終えた後は、ダイシングライン４３に沿って基板を切断してから、高周波信号入出力用パッド３３，３８に金線を接続する。その後、金線をパッケージの端子に接続することによって、高周波半導体素子３１，３６をパッケージに実装することができる。
【００３５】
図４は、切断後の高周波半導体素子３６について、高周波信号入出力用パッド３８に、ボンディングワイヤとしての金線４４，４４´を接続した様子を示す平面図である。
【００３６】
本実施の形態によれば、接地電位用パッドの一方をダイシングラインの上に設けることによって、特性評価後にはこの接地電位用パッドを切断除去することができる。したがって、従来の高周波半導体素子に比較して、切断除去した接地電位用パッドの分だけチップサイズを小さくすることができる。また、ワイヤボンドの際に使用する金線の長さも短くすることができるので、ワイヤボンド接続部での特性の劣化を低減することが可能となる。
【００３７】
実施の形態３．
図５は、本実施の形態の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００３８】
図５の高周波半導体素子５１は、２つの高周波特性評価用パッド５２，５３を有している。そして、高周波特性評価用パッド５２は、高周波信号入出力用パッド５４と、４つの接地電位用パッド５５，５６，５７，５８とからなる。同様に、高周波特性評価用パッド５３も、高周波信号入出力用パッド５９と、４つの接地電位用パッド６０，６１，６２，６３とからなっている。
【００３９】
すなわち、本実施の形態は、高周波信号入出力用パッド５４の両側に設けられた接地電位用パッド５５，５６の他に、高周波信号入出力用パッド５４の長手方向両端付近にも接地電位用パッド５７，５８が設けられていることを特徴としている。同様に、高周波信号入出力用パッド５９の両側に設けられた接地電位用パッド６０，６１の他に、高周波信号入出力用パッド５９の両端付近にも接地電位用パッド６２，６３が設けられていることを特徴としている。
【００４０】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド５４に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６４，６４´に並行して、接地電位用ワイヤ６５，６５´を設けることができる。また、高周波信号入出力用パッド５９に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６６，６６´にも並行して、接地電位用ワイヤ６７，６７´を設けることができる。これにより、ワイヤボンド接続部における特性劣化を低減することが可能となる。
【００４１】
また、本実施の形態も、実施の形態１と同様に、高周波信号入出力用パッド５４の長手方向が高周波信号伝送線路６８の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド５４を高周波信号伝送線路６８の端部に接続する。また、高周波信号入出力用パッド５９の長手方向が高周波信号伝送線路６９の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド５９を高周波信号伝送線路６９の端部に接続する。
【００４２】
そして、高周波特性評価用パッド５２，５３は、特性評価を行う際に、隣接する高周波特性評価用プローブ針（図示せず）が対向するようにして配置される。すなわち、高周波信号入出力用パッド５４が高周波信号伝送線路６８に接続する方向と、高周波信号入出力用パッド５９が高周波信号伝送線路６９に接続する方向とが、互いに平行な高周波信号伝送線路６８，６９の延伸方向に対して逆向きになるようにする。
【００４３】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド５４の幅と、高周波信号伝送線路６８の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド５４の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。同様に、高周波信号入出力用パッド５９の幅と、高周波信号伝送線路６９の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド５９の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００４４】
また、高周波特性評価用パッド５２に押圧する高周波特性評価用プローブ針と、高周波特性評価用パッド５３に押圧する高周波特性評価用プローブ針とが対向するようにして配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００４５】
尚、本実施の形態においては、図５の接地電位用パッド５５，５６，５７を繋いで１の接地電位用パッド７０としてもよい（図６）。同様に、図５の接地電位用パッド６０，６１，６２を繋いで１の接地電位用パッド７１としてもよい（図６）。
【００４６】
すなわち、接地電位用パッド７０は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５４が高周波信号伝送線路６８に接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド５４の近傍に、高周波信号入出力用パッド５４の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド５８は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５４が高周波信号伝送線路６８に接続する側の高周波信号入出力用パッド５４の近傍に設けられる。
【００４７】
同様に、接地電位用パッド７１は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５９が高周波信号伝送線路６９に接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド５９の近傍に、高周波信号入出力用パッド５９の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド６３は、半導体基板７２の上で、高周波信号入出力用パッド５９が高周波信号伝送線路６９に接続する側の高周波信号入出力用パッド５９の近傍に設けられる。
【００４８】
このような構造であっても、高周波信号入出力用パッド５４に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６４，６４´に並行して、接地電位用ワイヤ６５，６５´を設けることができる。また、高周波信号入出力用パッド５９に接続する、ボンディングワイヤとしての金線６６，６６´に並行して、接地電位用ワイヤ６７，６７´を設けることができる。したがって、図５と同様に、ワイヤボンド接続部における特性劣化を低減することが可能となる。
【００４９】
実施の形態４．
図７は、本実施の形態の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【００５０】
本実施の形態も、実施の形態１と同様に、高周波信号入出力用パッド８３の長手方向が高周波信号伝送線路９１の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド８３を高周波信号伝送線路９１の端部に接続する。また、高周波信号入出力用パッド８８の長手方向が高周波信号伝送線路９２の延伸方向に対し垂直になるようにして、高周波信号入出力用パッド８８を高周波信号伝送線路９２の端部に接続する。
【００５１】
そして、高周波特性評価用パッド８２，８７は、特性評価を行う際に、隣接する高周波特性評価用プローブ針（図示せず）が対向するようにして配置される。すなわち、高周波信号入出力用パッド８３が高周波信号伝送線路９１に接続する方向と、高周波信号入出力用パッド８８が高周波信号伝送線路９２に接続する方向とが、互いに平行な高周波信号伝送線路９１，９２の延伸方向に対して逆向きになるようにする。
【００５２】
このような構成とすることによって、高周波信号入出力用パッド８３の幅と、高周波信号伝送線路９１の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド８３の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。同様に、高周波信号入出力用パッド８８の幅と、高周波信号伝送線路９２の幅とを同じ値に設定した状態で、高周波信号入出力用パッド８８の長手方向に沿って複数の金線（ボンディングワイヤ）を接続できる。したがって、インピーダンス不整合を生じることなしに、動作周波数が高くなったときのワイヤボンド接続部分における高周波特性の劣化を低減することが可能となる。
【００５３】
また、高周波特性評価用パッド８２に押圧する高周波特性評価用プローブ針と、高周波特性評価用パッド８７に押圧する高周波特性評価用プローブ針とが対向するようにして配置されるので、互いの測定に支障を来たさずに特性評価を行うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、図７に示すように、高周波半導体素子８１の高周波特性評価用パッド８２は、高周波信号入出力用パッド８３と、２つの接地電位用パッド８４，８５とからなっている。ここで、接地電位用パッド８４は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８３が高周波信号伝送線路９１と接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド８３の近傍に、高周波信号入出力用パッド８３の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド８５は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８３が高周波信号伝送線路９１と接続する側の高周波信号入出力用パッド８３の近傍に設けられる。
【００５５】
一方、高周波半導体素子８６の高周波特性評価用パッド８７も、高周波信号入出力用パッド８８と、２つの接地電位用パッド８９，９０とからなっている。そして、接地電位用パッド８９は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８８が高周波信号伝送線路９２と接続する側とは反対側の高周波信号入出力用パッド８８の近傍に、高周波信号入出力用パッド８８の三方を囲むようにして設けられる。一方、接地電位用パッド９０は、半導体基板９６の上で、高周波信号入出力用パッド８８が高周波信号伝送線路９２と接続する側の高周波信号入出力用パッド８８の近傍に設けられる。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、図７に示すように、接地電位用パッド８４，８９の一部がダイシングライン９３の上に設けられている。このため、特性評価を終えた後は、ダイシングライン９３に沿って基板を切断してから、高周波信号入出力用パッド８３，８８に金線を接続し、また、接地電位用パッド８４，８５，８９，９０に接地電位用ワイヤを接続する。
【００５７】
図８は、切断後の高周波半導体素子８６について、高周波信号入出力用パッド８８に、ボンディングワイヤとしての金線９４，９４´を接続し、接地電位用パッド８９，９０に接地電位用ワイヤ９５，９５´を接続した様子を示す平面図である。このように、本実施の形態によれば、金線９４，９４´に並行して接地電位用ワイヤ９５，９５´を設けることができるので、ワイヤボンド接続部における特性劣化を低減することが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、接地電位用パッドの一部をダイシングラインの上に設けることによって、特性評価後にはこの接地電位用パッドを切断除去することができる。したがって、従来の高周波半導体素子に比較して、切断除去した接地電位用パッドの分だけチップサイズを小さくすることができる。また、ワイヤボンドの際に使用する金線の長さも短くすることができるので、ワイヤボンド接続部での特性の劣化を低減することが可能となる。
【００５９】
尚、本実施の形態においては、実施の形態３で述べた図５に示すように、接地電位用パッド８４が３つのパッドに分かれていて、この内の１つのパッドがダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。より詳しくは、高周波信号入出力用パッド８３の長手方向の両側に形成された接地電位用パッドの一方が、ダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。同様に、接地電位用パッド８９が３つのパッドに分かれていて、この内の１つのパッドがダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。より詳しくは、高周波信号入出力用パッド８８の長手方向の両側に形成された接地電位用パッドの一方が、ダイシングライン９３の上に設けられていてもよい。このような構造であっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施の形態１の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【図２】実施の形態１の高周波半導体素子において、複数の高周波特性評価用パッドが設けられた場合の平面図である。
【図３】実施の形態２の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【図４】実施の形態２において、高周波信号入出力用パッドに金線を接続した様子を示す平面図である。
【図５】実施の形態３の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図の一例である。
【図６】実施の形態３の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図の他の例である。
【図７】実施の形態４の高周波半導体素子において、高周波特性評価用パッド付近の拡大平面図である。
【図８】実施の形態４において、高周波信号入出力用パッドに金線を、接地電位用パッドに接地電位用ワイヤをそれぞれ接続した様子を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，３１，３６，５１，８１，８６ 高周波半導体素子
２，１４，１７，３３，３８，５４，５９，８３，８８ 高周波信号入出力用パッド
３，３´ 金線
４，５，１５，１６，１８，１９，３４，３５，３９，４０，５５〜５８，６０〜６３，７０，７１，８４，８５，８９，９０ 接地電位用パッド
６，１２，１３，３２，３７，５２，５３，８２，８７ 高周波特性評価用パッド
７，２０，２１，４１，４２，６８，６９，９１，９２ 高周波信号伝送線路
８，７２，９６ 半導体基板
１１ 高周波半導体素子
２２，２３ 高周波特性評価用プローブ針
２４，２７ 高周波信号伝送用プローブ針
２５，２６，２８，２９ 接地電位用プローブ針
４３，９３ ダイシングライン
４４，４４´，６４，６４´，６６，６６´，９４，９４´ 金線
６５，６５´，６７，６７´，９５，９５´ 接地電位用ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、
前記半導体基板の上に形成されて、一端が前記高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、
前記半導体基板の上に形成されて、前記高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして前記高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、
前記半導体基板の上で、前記高周波信号入出力用パッドの長手方向の両側にそれぞれ形成される接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置。
【請求項２】
前記高周波信号伝送線路の幅方向の寸法と前記高周波信号入出力用パッドの幅方向の寸法とが実質的に一致し、
前記高周波信号入出力用パッドの前記長手方向に沿って複数のボンディングワイヤが接続している請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項３】
前記半導体基板の上に、前記高周波信号伝送線路および前記高周波信号入出力用パッドが複数形成されていて、
１の高周波入出力用パッドが１の高周波信号伝送線路に接続する方向と、該高周波信号入出力用パッドに隣接する他の高周波信号入出力用パッドが、該高周波信号伝送線路に平行な他の高周波信号伝送線路に接続する方向とが、これらの高周波信号伝送線路の延伸方向に対して互いに逆向きになっている請求項１または２記載の高周波半導体装置。
【請求項４】
前記接地電位用パッドの一方が、前記半導体基板の表面のダイシングライン上に設けられている請求項１〜３に記載の高周波半導体装置。
【請求項５】
前記高周波信号伝送線路の前記長手方向の両端付近に接地電位用パッドがさらに形成されている請求項１〜４に記載の高周波半導体装置。
【請求項６】
半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、
前記半導体基板の上に形成されて、一端が前記高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、
前記半導体基板の上に形成されて、前記高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして前記高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、
前記半導体基板の上で、前記高周波信号入出力用パッドが前記高周波信号伝送線路に接続する側とは反対側の前記高周波信号入出力用パッドの近傍に、前記高周波信号入出力用パッドの三方を囲むようにして設けられた１の接地電位用パッドと、
前記半導体基板の上で、前記高周波信号入出力用パッドが前記高周波信号伝送線路に接続する側の前記高周波信号入出力用パッドの近傍に設けられた他の接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置。
【請求項７】
前記高周波信号伝送線路の幅方向の寸法と前記高周波信号入出力用パッドの幅方向の寸法とが実質的に一致し、
前記高周波信号入出力用パッドの前記長手方向に沿って複数のボンディングワイヤが接続している請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項８】
前記半導体基板の上に、前記高周波信号伝送線路および前記高周波信号入出力用パッドが複数形成されていて、
１の高周波入出力用パッドが１の高周波信号伝送線路に接続する方向と、該高周波信号入出力用パッドに隣接する他の高周波信号入出力用パッドが、該高周波信号伝送線路に平行な他の高周波信号伝送線路に接続する方向とが、これらの高周波信号伝送線路の延伸方向に対して互いに逆向きになっている請求項６または７記載の高周波半導体装置。
【請求項９】
前記１の接地電位用パッドの一部が、前記半導体基板の表面のダイシングライン上に設けられている請求項６〜８に記載の高周波半導体装置。
【請求項１】
半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、
前記半導体基板の上に形成されて、一端が前記高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、
前記半導体基板の上に形成されて、前記高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして前記高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、
前記半導体基板の上で、前記高周波信号入出力用パッドの長手方向の両側にそれぞれ形成される接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置。
【請求項２】
前記高周波信号伝送線路の幅方向の寸法と前記高周波信号入出力用パッドの幅方向の寸法とが実質的に一致し、
前記高周波信号入出力用パッドの前記長手方向に沿って複数のボンディングワイヤが接続している請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項３】
前記半導体基板の上に、前記高周波信号伝送線路および前記高周波信号入出力用パッドが複数形成されていて、
１の高周波入出力用パッドが１の高周波信号伝送線路に接続する方向と、該高周波信号入出力用パッドに隣接する他の高周波信号入出力用パッドが、該高周波信号伝送線路に平行な他の高周波信号伝送線路に接続する方向とが、これらの高周波信号伝送線路の延伸方向に対して互いに逆向きになっている請求項１または２記載の高周波半導体装置。
【請求項４】
前記接地電位用パッドの一方が、前記半導体基板の表面のダイシングライン上に設けられている請求項１〜３に記載の高周波半導体装置。
【請求項５】
前記高周波信号伝送線路の前記長手方向の両端付近に接地電位用パッドがさらに形成されている請求項１〜４に記載の高周波半導体装置。
【請求項６】
半導体基板の上に形成された高周波半導体素子と、
前記半導体基板の上に形成されて、一端が前記高周波半導体素子に接続する高周波信号伝送線路と、
前記半導体基板の上に形成されて、前記高周波信号伝送線路の延伸方向に対し垂直になるようにして前記高周波信号伝送線路の他端に接続する高周波信号入出力用パッドと、
前記半導体基板の上で、前記高周波信号入出力用パッドが前記高周波信号伝送線路に接続する側とは反対側の前記高周波信号入出力用パッドの近傍に、前記高周波信号入出力用パッドの三方を囲むようにして設けられた１の接地電位用パッドと、
前記半導体基板の上で、前記高周波信号入出力用パッドが前記高周波信号伝送線路に接続する側の前記高周波信号入出力用パッドの近傍に設けられた他の接地電位用パッドとを有することを特徴とする高周波半導体装置。
【請求項７】
前記高周波信号伝送線路の幅方向の寸法と前記高周波信号入出力用パッドの幅方向の寸法とが実質的に一致し、
前記高周波信号入出力用パッドの前記長手方向に沿って複数のボンディングワイヤが接続している請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項８】
前記半導体基板の上に、前記高周波信号伝送線路および前記高周波信号入出力用パッドが複数形成されていて、
１の高周波入出力用パッドが１の高周波信号伝送線路に接続する方向と、該高周波信号入出力用パッドに隣接する他の高周波信号入出力用パッドが、該高周波信号伝送線路に平行な他の高周波信号伝送線路に接続する方向とが、これらの高周波信号伝送線路の延伸方向に対して互いに逆向きになっている請求項６または７記載の高周波半導体装置。
【請求項９】
前記１の接地電位用パッドの一部が、前記半導体基板の表面のダイシングライン上に設けられている請求項６〜８に記載の高周波半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２３７２２６（Ｐ２００６−２３７２２６Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４９０４２（Ｐ２００５−４９０４２）
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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