(57)【要約】【課題】入出力間の寄生容量の影響を無くすと共に、２方向に引出される電極の特性を等しくし設計を容易にする。【解決手段】誘電体基板２２の表面に設けられ、半導体チップ２７の各電極にボンディングワイヤーを介して接続される３つのボンディングパッド２３Ｘ、２４Ｘ、２５Ｘは、スルーホールを介して誘電体基板２２の裏面にある外部引出電極２３Ｙ、２４Ｙ、２５Ｙに接続し、側壁近くまで伸びた外部引出電極２４Ｙは外部引出電極２３Ｙ、２５Ｙを分離するように設け、これら超小型高周波パッケージ内部の誘電体基板、半導体チップ、ボンディングワイヤー、ボンディングパッド２３Ｘ、２４Ｘ、２５Ｘ、スルーホールおよび外部引出電極２３Ｙ、２４Ｙ、２５Ｙは全て超小型高周波パッケージ外形の中心に対称になるように配置する。【選択図】  図１
2005051162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板に外部引出電極を設け、半導体チップを収納するパッケージにおいて、
前記外部引出電極は少なくとも３つ以上からなり、
パッケージの側壁近くまで伸びた外部引出電極によって、他の外部引出電極を分離するように配置されていることを特徴とした超小型高周波パッケージ。
【請求項２】
前記パッケージの外部引出電極およびパッケージ内部を外形の中心に対称となるように配置したことを特徴とする請求項１記載の半導体チップを収納する超小型高周波パッケージ。
【請求項３】
誘電体基板に外部引出電極を設け、半導体チップを収納するパッケージにおいて、
前記外部引出電極は、入出力端子に接続される入出力外部引出電極と接地に接続される接地外部引出電極からなり、
前記出力外部引出電極および入力外部引出電極をパッケージの側壁近くまで伸びた接地外部引出電極で分離することを特徴とした超小型高周波パッケージ。
【請求項４】
前記パッケージの接地外部引出電極、出力外部引出電極および入力外部引出電極はパッケージ外形の中心に対称になるように配置したことを特徴とする請求項３記載の半導体チップなどを収納する超小型高周波パッケージ。
【請求項５】
超小型高周波パッケージに収納された３つの外部引出電極からなる高周波帯で使用するトランジスタを用いて高周波増幅回路を構成し、
入出力の外部引出電極を分離するように裏面に配置されている外部引出電極で接地することを特徴とする高周波回路装置。
【請求項６】
超小型高周波パッケージに収納された３つの外部引出電極からなる高周波帯で使用するトランジスタを用いて高周波発振回路を構成し、
入出力の外部引出電極を分離するように裏面に配置されている外部引出電極で発振出力を２つに等分配出力することを特徴とする高周波回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体チップを収納するパッケージ、特に高周波帯で使用する半導体チップを収納する超小型高周波パッケージとこれを用いた高周波回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＳコンバータや携帯電話機等の高周波回路に用いられる半導体装置は、高周波領域の寄生容量あるいは寄生インダクタンス等に起因する損失を抑制する必要がある。
【０００３】
図６は特開平１０−５０８９１号公報に開示されている従来の半導体装置に用いられたパッケージの平面図である。一例としてバイポーラトランジスタを用いた場合、パッケージはリードフレームＬに設けられたコレクタリード１上に搭載した半導体チップ２Ａと、ベースリード３と、これらコレクタリード１とベースリード３との間を通して配置されたエミッタリード４とを有する。そして半導体チップ２Ａのエミッタ電極６とエミッタリード４とはボンディングワイヤー８で電気的に接続され、また半導体チップ２Ａのベース電極７とベースリード３とはボンディングワイヤー９で電気的に接続されている。
【０００４】
尚、リードフレームＬはコレクタリード１、ベースリード３およびエミッタリード４の先端部を除いて、半導体チップ２Ａおよびボンディングワイヤー８、９と共にモールド樹脂１０で被覆されている。
【０００５】
前述のパッケージはコレクタリード１とベースリード３との間にエミッタリード４を配置する構造が採用されているため、高周波特性を向上させることができる。
【０００６】
図７はリードフレームの代わりに誘電体基板１２を用いて小型化を図った従来のパッケージである。また、図７（Ｂ）は裏面図であり、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）のイーイ断面図である。
【０００７】
図７（Ａ）に示すように、誘電体基板１２の表面にエミッタボンディングパッド１４Ｅ１、ベースボンディングパッド１４Ｂ１およびコレクタボンディングパッド１４Ｃ１を設ける。
【０００８】
図７（Ｂ）に示すように、誘電体基板１２の裏面には外部に露出されるエミッタ外部引出電極１４Ｅ２、コレクタ外部引出電極１４Ｃ２およびベース外部引出電極１４Ｂ２が設けられている。
【０００９】
図７（Ｃ）に示すように、エミッタボンディングパッド１４Ｅ１とエミッタ外部引出電極１４Ｅ２はスルーホール１６で接続されており、同様にコレクタボンディングパッド１４Ｃ１とコレクタ外部引出電極１４Ｃ２もスルーホール１７で接続されている。さらにベースボンディングパッド１４Ｂ１とベース外部引出電極１４Ｂ２はスルーホール（図示せず）で接続されている。
【００１０】
そして誘電体基板１２の表面には半導体チップ２Ｂが取付けられており、半導体チップ２Ｂはエミッタ電極６がボンディングワイヤー８でエミッタボンディングパッド１４Ｅ１に接続されている。同様にベース電極７、コレクタ電極１１がそれぞれボンディングワイヤー９、１３でそれぞれベースボンディングパッド１４Ｂ１、コレクタボンディングパッド１４Ｃ１に接続されている。
【００１１】
図８は従来の誘電体基板を用いたパッケージの他の実施例であり、外部引出電極の配置を示す。図７に示すパッケージと同様に、半導体チップ上の各電極からボンディングワイヤー、ボンディングパッド、スルーホールを経て各外部引出電極に接続されている。
【００１２】
図９は図７のパッケージの等価回路である。本等価回路はボンディングワイヤーとボンディングパッド、スルーホール、外部引出電極からなる複数個の寄生容量、寄生インダクタンスと半導体チップで構成される。
【特許文献１】特開平１０−５０８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述した図６に示すように、リードフレームを用いたパッケージの場合、パッケージの超小型化に伴い、リードフレームの加工精度の限界からエミッタリード４をコレクタリード１とベースリード３の間に配置することが困難となって来ており、これ以上の小型化は不可能であった。
【００１４】
前述した図７および図９に示すように、本パッケージのエミッタ外部引出電極は２つに分かれて配置されているため、エミッタ２側のボンディングパッドとスルーホールと外部引出電極からなる導体配線の寄生インダクタンスＬＬｅ２、ベース‐エミッタ２外部引出電極導体間の寄生容量ＣＳｂｅ２、エミッタ１‐エミッタ２外部引出電極導体間の寄生容量ＣＳｅｌｅ２、コレクタ‐エミッタ２外部引出電極導体間の寄生容量ＣＳｃｅ２が生じ、高周波特性が悪化してしまう。また、本パッケージは中心対称となっていないため、発振回路として用いた場合、出力電力が等分配できない。
【００１５】
また図７、図８のパッケージにおいてエミッタ外部引出電極が接地されている場合、ベース外部引出電極とコレクタ外部引出電極をエミッタ外部引出電極が分離するように配置されていないため、ベース外部引出電極とコレクタ外部引出電極との間に寄生容量ＣSｂｃ、ＣPｂｃが生じ、高周波特性が悪化してしまう。
【００１６】
本発明は上述の点を鑑み為されたものであり、超小型化にも対応可能な優れた高周波特性を有すパッケージを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は誘電体基板に外部引出電極を設け、半導体チップを収納するパッケージにおいて、前記外部引出電極は少なくとも３つ以上からなり、パッケージの側壁近くまで伸びた外部引出電極によって、他の外部引出電極を分離するように配置されている超小型高周波パッケージを提供する。
【００１８】
本発明は誘電体基板に外部引出電極を設け、半導体チップを収納するパッケージにおいて、前記外部引出電極は、入出力端子に接続される入出力外部引出電極と接地に接続される接地外部引出電極からなり、前記出力外部引出電極および入力外部引出電極をパッケージの側壁近くまで伸びた接地外部引出電極で分離する超小型高周波パッケージを提供する。
【００１９】
本発明は超小型高周波パッケージに収納された３つの外部引出電極からなる高周波帯で使用するトランジスタを用いて高周波増幅回路を構成し、入出力外部引出電極を分離するように裏面に配置されている外部引出電極で接地する高周波回路装置を提供する。
【００２０】
本発明は超小型高周波パッケージに収納された３つの外部引出電極からなる高周波帯で使用するトランジスタを用いて高周波発振回路を構成し、入出力外部引出電極を分離するように裏面に配置されている外部引出電極で発振出力を２つに等分配出力する高周波回路装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の超小型高周波パッケージは、誘電体基板に外部引出電極を設け、半導体チップを収納し、前記外部引出電極は少なくとも３つ以上からなり、パッケージの側壁近くまで伸びた一体の外部引出電極によって、他の外部引出電極を分離する配置である。またボンディングワイヤー、ボンディングパッド、スルーホールおよび外部引出電極はパッケージ外形の中心に対称になるように配置してある。
【００２２】
前記本発明の超小型高周波パッケージを用いて高周波増幅回路を構成した場合、入出力間に発生する寄生容量の影響を無視することができる。従って入出力間の分離度が増し、高周波特性（増幅度）を高める効果がある。
【００２３】
前記本発明の超小型高周波パッケージを用いて高周波発振回路を形成した場合、２方向へ引出される外部引出電極の特性が互いに等しいため設計上、容易に等分配出力ができ、発振回路の外部配線が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の超小型高周波パッケージとこれを用いた高周波回路装置を図１〜図５に従って説明する。
【００２５】
図１は本発明の超小型高周波パッケージの平面図である。本発明の超小型高周波パッケージ２１は図１（Ａ）に示すように、誘電体基板２２の表面に半導体チップの各電極に接続される少なくとも３つのボンディングパッド２３Ｘ、２４Ｘ、２５Ｘが設けられている。
【００２６】
図１（Ｂ）に示すように、誘電体基板２２の裏面にはボンディングパッド２３Ｘ、２４Ｘ、２５Ｘに対応して外部引出電極２３Ｙ、２４Ｙ、２５Ｙが設けられている。外部引出電極２３Ｙと外部引出電極２５Ｙとは側壁近くまで伸びた外部引出電極２４Ｙで分離されている。
【００２７】
ボンディングパッド２３Ｘ、２４Ｘ、２５Ｘおよび外部引出電極２３Ｙ、２４Ｙ、２５Ｙはパッケージ２１の外形の中心対象となるように配置されている。具体的にはボンディングパッド２４Ｘは誘電体基板２２の中心に設けられ、ボンディングパッド２３Ｘとボンディングパッド２５Ｘはボンディングパッド２４Ｘを中心として対称に設けられている。
【００２８】
同様に外部引出電極２４Ｙは誘電体基板２２の中心に設けられ、外部引出電極２３Ｙと外部引出電極２５Ｙは外部引出電極２４Ｙを中心として対称に分離して設けられている。
【００２９】
図１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、誘電体基板２２の表面に設けたボンディングパッド２４Ｘと誘電体基板２２の裏面に設けた外部引出電極２４Ｙはスルーホール２４Ｚで電気的に接続されている。
【００３０】
同様にして、図１（Ｃ）（Ｅ）に示すように、誘電体基板２２の表面に設けたボンディングパッド２３Ｘ、２５Ｘと誘電体基板２２の裏面に設けた外部引出電極２３Ｙ、２５Ｙはそれぞれスルーホール２３Ｚ、２５Ｚで電気的に接続されている。
【００３１】
ボンディングパッド２４Ｘ上には半導体チップ２７が載置されている。半導体チップ２７上の電極２８はボンディングワイヤー２９でボンディングパッド２４Ｘに接続されている。また半導体チップ２７上の電極３０はボンディングワイヤー３１でボンディングパッド２３Ｘに接続され、電極３２はボンディングワイヤー３３でボンディングパッド２５Ｘに接続されている。
【００３２】
誘電体基板２２の表面に設けられたボンディングパッド２３Ｘ、２４Ｘ、２５Ｘ、半導体チップ２７およびボンディングワイヤー２９、３１、３３はモールド樹脂３４で被覆されており、外部引出電極２３Ｙ、２４Ｙ、２５Ｙが外部に露出される。
【００３３】
図２は本発明の超小型高周波パッケージ２１の他の実施例を示す裏面から見た平面図である。外部引出電極３６Ｙは誘電体基板２２の裏面に対角線状に設けられている。外部引出電極３５Ｙおよび外部引出電極３７Ｙは外部引出電極３６Ｙで分離され、且つ外部引出電極３６Ｙの中心に対して対称に設けられている。
【００３４】
外部引出電極３５Ｙ、３６Ｙ、３７Ｙは誘電体基板２２の表面に設けられたボンディングパッドにスルーホール３５Ｚ、３６Ｚ、３７Ｚで接続されている。誘電体基板２２の表面には前述と同様に半導体チップが取付けられており、半導体チップの各電極とボンディングパッドはボンディングワイヤーで接続されている。従って外部引出電極３５Y、３６Ｙ、３７Yも半導体チップの各電極にそれぞれ接続されていることとなる。
【００３５】
図３は本発明に係る超小型高周波パッケージ２１の等価回路図である。ＬＷｂ、ＬＷｃ、ＬＷｅは各ボンディングワイヤーの寄生インダクタンスであり、ＬＬｂ、ＬＬｃ、ＬＬｅはボンディングパッドとスルーホールと外部引出電極からなる導体配線の寄生インダクタンスである。
【００３６】
また、ＣＰｂc、ＣＰｂｅ、ＣＰｃｅはパッケージ部のボンディングパッド間の寄生容量であり、ＣＳｂc、ＣＳｂｅ、ＣＳｃｅは外部引出電極導体間の寄生容量である。
【００３７】
本発明に係る超小型高周波パッケージ２１の等価回路は、エミッタ外部引出電極が一つであるため、図７に示すパッケージにおける図９の等価回路に対し、エミッタ２側のボンディングパッドとスルーホールと外部引出電極からなる導体配線の寄生インダクタンスＬＬｅ２、ベース‐エミッタ２外部引出電極導体間の寄生容量ＣＳｂｅ２、エミッタ１‐エミッタ２外部引出電極導体間の寄生容量ＣＳｅｌｅ２、コレクタ‐エミッタ２外部引出電極導体間の寄生容量ＣＳｃｅ２の影響を無視することが出来る。
【００３８】
図４は本発明に係る超小型高周波パッケージ２１を用いた増幅回路の平面図である。
【００３９】
誘電体基板４４の表面には本発明の超小型高周波パッケージ２１が取付けられている。パッケージ２１の裏面のエミッタ電極には、グランドとなる引出線路４１が設けられている。また、パッケージ２１の裏面のコレクタ電極には出力に接続される引出線路４２が設けられており、ベース電極には入力に接続される引出線路４３が設けられている。
【００４０】
高周波入力信号は整合回路、引出線路４３を介して半導体チップを搭載したパッケージ２１のベース電極に加わる。増幅された高周波信号はコレクタ電極より取出され、引出線路４２、整合回路を介して高周波出力信号として外部に取出される。
【００４１】
また引出線路４２、４３は引出線路４１で分離されるように設けられ、引出線路４１は接地されている。これにより、エミッタ外部引出電極は接地されるため、入出力電極間に生じる図３のベース‐コレクタ外部引出電極間の寄生容量ＣＳｂｃ、ベース‐コレクタパッケージ部の電極間の寄生容量ＣＰｂｃ、の影響を無視する事ができるので、電極間のアイソレーションが増し、高周波増幅特性を高める事が出来る。
【００４２】
図５は本発明に係る超小型高周波パッケージ２１を用いた発振回路装置の平面図である。
【００４３】
誘電体基板４４の表面には本発明の超小型高周波パッケージ２１が取付けられている。パッケージ２１の裏面のエミッタ電極には、引出線路４１が設けられている。この引出線路４１は、２方向に分配された出力１、２に接続されている。また、パッケージ２１の裏面のコレクタ電極には出力の帰還回路に接続される引出線路４２が設けられており、ベース電極には入力の帰還回路に接続される引出線路４３が設けられている。
【００４４】
また高周波信号は、入出力帰還回路およびトランジスタにより、２方向に分配された出力１、２から発振出力される。２方向へ引出される電極の特性が互いに等しいため設計上、容易に等分配出力ができ、回路の外部配線が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の超小型高周波パッケージで、図１（Ａ）は表面透過図、図１（Ｂ）は底面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のイーイ断面図、図１（Ｄ）は図１（Ｂ）のローロ断面図、図１（Ｅ）は図１（Ｂ）のハーハ断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す超小型高周波パッケージの底面図である。
【図３】本発明の超小型高周波パッケージの等価回路図である。
【図４】本発明の高周波増幅回路装置の平面図である。
【図５】本発明の高周波発振回路装置の平面図である。
【図６】従来の小型高周波パッケージの底面図である。
【図７】従来の小型高周波パッケージで、図７（Ａ）は表面透過図、図７（Ｂ）は底面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）のイーイ断面図である。
【図８】従来の小型高周波パッケージの他の実施例を示す底面図である。
【図９】従来の小型高周波パッケージの等価回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
２１      超小型高周波パッケージ
２２      誘電体基板
２３Ｘ    ボンディングパッド
２４Ｘ    ボンディングパッド
２５Ｘ    ボンディングパッド
２３Ｙ    外部引出電極
２４Ｙ    外部引出電極
２５Ｙ    外部引出電極
２７      半導体チップ
【図１】
2005051162.tif 000003
【図２】
2005051162.tif 000004
【図３】
2005051162.tif 000005
【図４】
2005051162.tif 000006
【図５】
2005051162.tif 000007
【図６】
2005051162.tif 000008
【図７】
2005051162.tif 000009
【図８】
2005051162.tif 000010
【図９】
2005051162.tif 000011