JP2000340749A - 高周波ｉｃ部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップと受動回路チップを別々に製造
し、良品であると判定された受動回路チップ上に半導体
チップを搭載することにより、高価な半導体チップの損
失を低減させ、コストダウンを図った高周波ＩＣ部品を
提供する。 【解決手段】半導体チップ１において、能動回路Ａ１〜
Ａ３は半導体基板５に形成されており、能動回路端子７
〜１８は半導体基板５の一面に備えられ、能動回路Ａ１
〜Ａ３のそれぞれに個別に接続されている。受動回路チ
ップ３において、受動回路Ｐ１〜Ｐ４は、誘電体基板１
９によって支持されている。受動回路端子２１〜３２
は、誘電体基板１９の一面に備えられ、受動回路Ｐ１〜
Ｐ４に個別に接続されている。半導体チップ１は、受動
回路チップ３の上に搭載され、能動回路端子７〜１８が
受動回路端子２１〜３２と所定の関係で接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波１Ｃ部品及
びその製造方法に関する。本発明に係る高周波１Ｃ部品
は、例えば、携帯電話、自動車電話等の無線機器、或い
はその他各種通信機器等の分野において利用される表面
実装高周波１Ｃ部品、特にＭＭＩＣ（Microwave Monoli
thic Integrated Circuit）として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＭＭｌＣは、半導体基板上にト
ランジスタ等の能動素子を用いた能動回路とコンデン
サ、コイル等の受動素子を用いた受動回路とを集積した
構造となっていた。しかしＭＭＩＣの場合、トランジス
タ等によって構成する能動回路は、対象とする特定周波
数帯においてインピーダンス整合を行わせる必要があ
り、より広帯域に設計することが困難となることから、
デジタル機器等で使用されている１Ｃに比べ、汎用性が
乏しいという問題点があった。

【０００３】また能動素子及び受像素子を含む回路素子
の全てを、半導体基板上に形成するため、半導体部品と
しても大型化しやすかった。これはＧａＡｓのような高
価な化合物半導体基板を使用する場合には、特に顕著に
なり、量産を考慮しても、コストが高くなる。以上のよ
うな諸問題のために、一般的にＭＭＩＣは高価な部品に
なりやすかった。

【０００４】上述した問題点を回避するため、従来か
ら、様々な構造のＭＭ１Ｃが提案されてきた。例えば
「MastersIice 3-D MMIC Techno1ogy for Lower Cost M
MIC'S and Quick Response to Market」(MWE'96 Microwa
ve Workshop Digest)は、コストの安価なＭＭｌＣ（マ
スタスライス型ＭＭｌＣ）の可能性を論じている。

【０００５】上記公知文献に記載されたマスタスライス
型ＭＭ１Ｃは、半導体基板上に高周波トランジスタ（Ｆ
ＥＴ及びバイポーラトランジスタなど）、容量電極及び
抵抗等の素子からなる集合体（能動回路）を、複数アレ
ー化して配置し、更に、半導体基板上に、ポリイミド等
でなる絶縁膜を形成する。そして、この絶縁膜を利用し
て、導体パターンを多層配線し、インピーダンス調整等
を行う受動回路を形成する。前記受動回路は、前記能動
回路と絶縁膜に設けられた孔（ビア）を通して接続され
る。

【０００６】しかしながら、上述した公知文献に記載さ
れた技術には、次のような課題が未解決のまま残されて
いる。

【０００７】（ａ）公知文献に記載された技術では、前
記したように、複数の能動回路が形成された半導体基板
上に、絶縁膜を積層し、この絶縁膜内に導体パターンを
多層配線して受動回路を形成する。そして、複数の能動
回路と受動回路とを、絶縁樹脂膜に形成された複数のビ
アによって導通させる構造を採用している。

【０００８】しかし、製造工程においては複数のビアは
全て１００％確実に接続されるとは限らない。仮に、ビ
アでの断線率が１／１００００とした場合、設計する１
個のＭＭｌＣのビアの使用数が５０個とすると２００個
に１個は不良品が必ず発生することになる。このこと
は、例えば１０００００個／月の量産を行う場合、断線
不良だけで、必ず、５００個程度の不良が発生すること
になり、他の原因による不良の発生を付加すると、更に
多くの不良が発生する可能性があり、これらの損失分を
製品コストに付加する必要があるため、コスト高にな
る。

【０００９】（ｂ）しかも、断線等の不良を、工程内で
発見するのは困難であり、最終段階の検査工程まで発見
できないという難点もあり、不良ロットが発生した場
合、製品納入までの製造時間の確保が困難になる場合も
あった。

【００１０】（ｃ）絶縁樹脂膜により多層化する場合、
樹脂は硬化する際に収縮する。そのため樹脂層の層数を
多くすると、樹脂層の硬化収縮の応力により、半導体基
板に反りが発生するという問題があった。上述した反り
の問題のために受動回路の多層化に限界があり、受動回
路を平面方向に配置する設計を採る必要がある。しか
し、この設計は、平面積の増大を招き、平面積の増大の
ために、半導体基板上に形成された複数の能動回路内、
未利用の能動回路も半導体基板上に含まれる場合があっ
た。特に、受動回路として、対象周波数の波長成分を利
用する分布定数素子を使用する場合は、素子形状が大き
くなりやすいため、能動回路の利用効率が低下し易かっ
た。

【００１１】（ｄ）能動回路を標準化しておき、これ
に、要求される特性を満たす受動回路を積層して設ける
ことはできるが、能動回路及び受動回路は予め定められ
た設計に従って一体化されている。異なる回路構成また
は回路定数の受動回路が必要になった場合は、能動回路
及び受動回路を含めて、最初から製造しなければならな
い。このため、能動回路を標準化してあっても、その汎
用性がそれほど向上しない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低コ
ストの高周波１Ｃ部品を提供することである。本発明の
もう一つの課題は、量産工程内において、不良品発見の
可能な高周波１Ｃ部品を提供することである。

【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、半導体チ
ップにおける利用効率を向上させた高周波１Ｃ部品を提
供することである。

【００１４】本発明の更にもう一つの課題は、半導体チ
ップに汎用性を持たせることが可能で、量産性に富む安
価な高周波ＩＣ部品を提供することである。

【００１５】本発明の更にもう一つの課題は、良品であ
ると判定された受動回路チップに半導体チップを搭載す
ることができ、従って、高価な半導体チップの損失を低
減させ、コストダウンを図った高周波１Ｃ部品を提供す
ることである。

【００１６】本発明の更にもう一つの課題は、受動回路
チップにおいて、受動回路の定数値を変更することによ
り、同一の半導体チップを使用して、異なる周波数帯に
対しても対応できる高周波ＩＣ部品を提供することであ
る。

【００１７】本発明の更にもう一つの課題は、受動回路
の回路構成を変えることにより、同一の半導体チップを
使用して、異なる回路機能を実現し得る高周波ＩＣ部品
を提供することである。

【００１８】本発明の更にもう一つの課題は、各種機能
別の開発時間を短縮化し得る高周波ＩＣ部品を提供する
ことである。

【００１９】本発明の更にもう一つの課題は、上述した
高周波１Ｃ部品を製造するのに適した製造方法を提供す
ることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を達成する
ため、本発明に係る高周波１Ｃ部品は、半導体チップ
と、受動回路チップとを含む。前記半導体チップは、半
導体基板と、複数の能動回路と、複数の能動回路端子と
を含む。前記能動回路のそれぞれは、前記半導体基板に
形成されている。前記能動回路端子は、前記半導体基板
の一面に備えられ、前記能動回路のそれぞれに個別に接
続されている。

【００２１】前記受動回路チップは、誘電体基板と、複
数の受動回路と、複数の受動回路端子とを含む。前記受
動回路のそれぞれは、前記誘電体基板によって支持され
ている。前記受動回路端子は、前記誘電体基板の一面に
備えられ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されて
いる。

【００２２】前記半導体チップは、前記受動回路チップ
の上に搭載され、前記能動回路端子が前記受動回路端子
と所定の関係で接続されている。

【００２３】上述したように、本発明に係る高周波１Ｃ
部品において、半導体チップは、能動回路端子が、半導
体基板の一面に備えられ、能動回路のそれぞれに個別に
接続されている。従って、半導体チップについて、能動
回路端子をチェック端子として用いることにより、各能
動回路の良品、及び、不良品の検査をすることができ
る。

【００２４】同様に、受動回路チップは、受動回路端子
が誘電体基板の一面に備えられ、前記受動回路のそれぞ
れに個別に接続されているから、受動回路チップについ
て、受動回路端子をチェック端子として用いることによ
り、各能動回路の良品、及び、不良品の検査をすること
ができる。

【００２５】従って、良品であると判定された受動回路
チップに高価な半導体チップを搭載することが可能とな
るため、半導体チップの損失がへり、高周波１Ｃ部品の
製造コストを低減することが可能となる。

【００２６】また、半導体チップ上に直接受動素子の回
路形成しないため、受動回路を形成するスペースを確保
するために、半導体チップのサイズを大きくする必要は
ない。これにより、半導体チップ上の前記能動回路の利
用効率が向上する。また、アプリケーションに対して、
適当な数の能動回路をアレー化した半導体チップを使用
することが可能になるので、半導体チップのサイズを小
型化でき、コストを低減することが可能となる。

【００２７】更に、受動回路チップにおいて、受動回路
の定数値を変化させることにより、同一の半導体チップ
を使用して、異なる周波数帯に対しても設計変更するこ
とが可能となる。また、受動回路の回路構成を変えるこ
とにより、同一の半導体チップを使用して異なる機能回
路を設計することも可能となる。

【００２８】受動回路チップのみの設計変更により、各
種機能回路部品の設計が可能になるので、各種機能別の
高周波ＩＣ回路の開発時間を短縮化することが可能とな
る。

【００２９】更に、半導体チップ上の能動回路を共通化
して、各種高周波１Ｃ部品を設計することが可能となる
ため、半導体チップに汎用性を持たせることが可能とな
り、量産性が良好で低コストで半導体チップを入手でき
るようになり、これにより高周波１Ｃ部品の低コスト化
が可能となる。

【００３０】上述のように、半導体チップ及び受動回路
チップを組み合わせる前の工程において、半導体チップ
及び受動回路チップの良、不良をチェックできる。この
ことは、半導体チップ及び受動回路チップの良、不良
を、最終段階まで待たずにチェックできることを意味す
るので、不良ロットを見出し、製品納入期限に迅速に対
応できる。

【００３１】しかも、前記半導体チップは、受動回路チ
ップの上に搭載され、能動回路端子が受動回路端子と所
定の関係で接続されている。この構造によれば、半導体
チップと受動回路チップの組み合わせ工程において、両
者を確実に、電気的に導通させることができる。このた
め、組立工程における不良品の発生率を最小にすること
ができるようになる。

【００３２】上述の総合的効果として、製品コストが低
減される。また、半導体基板として、高周波特性に優れ
ているが、高価な化合物系半導体層を用いた場合にも、
コスト損失を最小限に抑えることができるので、コスト
による制限を緩和しつつ、高周波特性に優れている化合
物系半導体によって、半導体基板を構成することができ
る。

【００３３】受動回路チップは、半導体チップから独立
して製造できるので、受動回路チップの積層数によっ
て、半導体基板に反りを発生する等の問題を生じる余地
がない。従って、受動回路チップは、半導体チップに対
する悪影響を考慮することなく、多層化することができ
る。このため、受動回路チップの平面積の増大を抑え、
半導体基板上に形成された能動回路を効率良く利用する
ことができるようになる。

【００３４】受動回路チップは、半導体チップから独立
して製造できるので、絶縁樹脂の他、セラミック系材料
を用いることができる。即ち、内部に多層配線されたセ
ラミック系多層基板で構成することができる。

【００３５】受動回路チップにおいて、誘電体基板は、
好ましくは、受動回路端子を設けた一面とは異なる面
に、マザーボードに接続するための外部接続用端子を有
する。

【００３６】本発明は、更に、上述した高周波１Ｃ部品
を製造するのに適した製造方法を開示する。この製造方
法は、次のステップを含む。

【００３７】まず、多数の半導体チップ要素を有する半
導体ウエハを製造する。前記半導体チップ要素のそれぞ
れは、複数の能動回路と、複数の能動回路端子とを含
む。前記能動回路のそれぞれは、前記半導体ウエハによ
って支持されている。前記能動回路端子は、前記半導体
ウエハの一面上に備えられ、前記能動回路のそれぞれに
個別に接続されている。

【００３８】次に、前記半導体ウエハを、前記半導体チ
ップ要素のそれぞれ毎に分離するように切断して、半導
体チップを取り出す。

【００３９】一方、前記工程とは別に、多数の受動回路
チップ要素を有する受動回路用ウエハを製造する。前記
受動回路チップ要素のそれぞれは、複数の受動回路と、
複数の受動回路端子とを含む。前記受動回路のそれぞれ
は、前記受動回路用ウエハによって支持されている。前
記受動回路端子は、前記受動回路用ウエハの一面上に備
えられ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されてい
る。

【００４０】次に、前記受動回路用ウエハを、前記受動
回路チップ要素のそれぞれ毎に分離するように切断し
て、受動回路チップを取り出す。

【００４１】次に、半導体チップを、受動回路チップの
上に搭載し、能動回路端子を受動回路端子と所定の関係
で接続する。

【００４２】上記工程によれば、本発明に係る高周波１
Ｃ部品を、容易に量産することができる。しかも、能動
回路端子が半導体ウエハの一面上に備えられ、能動回路
のそれぞれに個別に接続されているから、半導体ウエハ
の段階で、各能動回路の良、不良をチェックすることが
できる。このため、半導体ウエハ製造工程における不良
品を除去することができる。同様に、受動回路端子は、
受動回路用ウエハの一面上に備えられ、受動回路のそれ
ぞれに個別に接続されているから、ウエハの段階で、各
受動回路の良、不良をチェックすることができる。この
ため、受動回路用ウエハ製造工程における不良品を除去
することができる。上述した製造工程上のメリットによ
り、製造コストを低減することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る高周波１Ｃ部
品の構成を概略的に示す側面図、図２は本発明に係る高
周波ＩＣ部品に適用され得る回路構成例を示す電気回路
図、図３は図２に示した電気回路図において半導体チッ
プ１の回路部分と、受動回路チップ３の回路部分とを分
離して示す電気回路図である。

【００４４】図１〜３を参照すると、本発明に係る高周
波１Ｃ部品は、半導体チップ１と、受動回路チップ３と
を含む。半導体チップ１は、半導体基板５と、複数の能
動回路Ａ１〜Ａ３（図２、３参照）と、複数の能動回路
端子７〜１８（図３参照）とを含む。受動回路チップ３
は、誘電体基板１９と、複数の受動回路Ｐ１〜Ｐ４（図
２、３参照）と、複数の受動回路端子２１〜３２（図３
参照）とを含む。半導体チップ１及び受動回路チップ３
は、半導体基板５の一面３３及び誘電体基板１９の一面
３５を互いに対向させ、能動回路端子７〜１８及び受動
回路端子２１〜３２を、所定の関係で重ね合わせて接続
することにより、互いに結合されている。能動回路端子
７〜１８及び受動回路端子２１〜３２の表面に、予め半
田バンプを形成しておいて、その半田により両者を接続
固定することが好ましい。

【００４５】本発明に係る高周波１Ｃ部品に使用する誘
電体基板１９は、受動回路素子を表面または内部に形成
できる多層基板が好ましい。図１に示す実施例では、誘
電体基板１９は、一面３５とは異なる面３７に、マザー
ボードに接続するための外部接続用端子３９〜４４を有
する。この外部接続用端子３９〜４４は、誘電体基板１
９の底面３７に設けられているが、側面３８に設けても
よい。好ましくは、外部接続用端子３９〜４４の上に半
田バンプを形成して、その半田によりマザーボード上の
電極との電気的接続及び固定を行う。

【００４６】図２を参照すると、能動回路Ａ１〜Ａ３は
任意数の高周波トランジスタ等を含む３段の増幅回路と
して構成されている。能動回路Ａ１〜Ａ３は半導体基板
５（図１参照）に形成されている。能動回路Ａ１〜Ａ３
には、駆動用直流電源を供給するための電源端子Ｂ１〜
Ｂ３が備えられている。

【００４７】受動回路Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれは、能動回
路Ａ１〜Ａ３に対応して備えられ、誘電体基板１９（図
１参照）によって支持されている。実施例では、能動回
路Ａ３の後段に、低域通過フィルタとして動作する受動
回路Ｐ４が接続されている。

【００４８】受動回路Ｐ１〜Ｐ３は、能動回路Ａ１〜Ａ
３の入力端及び出力端におけるインピーダンス整合を採
る回路部分と、能動回路Ａ１〜Ａ３側の信号と電源側と
を高周波的に結合させないための回路部分とを含んでい
る。

【００４９】具体的に述べると、受動回路Ｐ１はコイル
Ｌ１１、Ｌ１２及びコンデンサＣ１１、Ｃ１２を有す
る。コイルＬ１１の一端とコンデンサＣ１１の一端との
接続点は信号入力端に接続されている。コンデンサＣ１
１の他端は、能動回路Ａ１の入力端に接続されている。
コイルＬ１２の一端は能動回路Ａ１に接続され、他端は
コンデンサＣ１２の一端に接続され、その接続点が電源
端子Ｂ１に導かれている。コンデンサＣ１２の他端は接
地される。

【００５０】受動回路Ｐ１において、コイルＬ１１及び
コンデンサＣ１１が能動回路Ａ１の入力端におけるイン
ピーダンス整合回路を構成し、コイルＬ１２及びコンデ
ンサＣ１２が能動回路Ａ１側の信号と電源側とを高周波
的に結合させないための回路部分を構成する。

【００５１】受動回路Ｐ２はコイルＬ２１、Ｌ２２及び
コンデンサＣ２１、Ｃ２２を有する。コイルＬ２１の一
端は能動回路Ａ１の出力端に接続され、他端はコンデン
サＣ２１の一端と接続され、更に、能動回路Ａ２の入力
端に接続されている。コンデンサＣ２１の他端は接地さ
れている。コイルＬ２２の一端は能動回路Ａ２に接続さ
れ、他端はコンデンサＣ２２の一端に接続され、その接
続点が電源端子Ｂ２に導かれている。コンデンサＣ２２
の他端は接地される。受動回路Ｐ２において、コイルＬ
２１及びコンデンサＣ２１が能動回路Ａ１の出力端及び
能動回路Ａ２の入力端におけるインピーダンス整合回路
を構成し、コイルＬ２２及びコンデンサＣ２２が能動回
路Ａ２側の信号と電源側とを高周波的に結合させないた
めの回路部分を構成する。

【００５２】受動回路Ｐ３はコイルＬ３１、Ｌ３２及び
コンデンサＣ３１、Ｃ３２を有する。コイルＬ３１の一
端は能動回路Ａ２の出力端に接続され、他端はコンデン
サＣ３１の一端と接続され、更に、能動回路Ａ３の入力
端に接続されている。コンデンサＣ３１の他端は接地さ
れている。コイルＬ３２の一端は能動回路Ａ３に接続さ
れ、他端はコンデンサＣ３２の一端に接続され、その接
続点が電源端子Ｂ３に導かれている。コンデンサＣ３２
の他端は接地される。

【００５３】受動回路Ｐ３において、コイルＬ３１及び
コンデンサＣ３１が能動回路Ａ２の出力端及び能動回路
Ａ３の入力端におけるインピーダンス整合回路を構成
し、コイルＬ３２及びコンデンサＣ３２が能動回路Ａ３
側の信号と電源側とを高周波的に結合させないための回
路部分を構成する。

【００５４】受動回路Ｐ４はコイルＬ４１、Ｌ４２及び
コンデンサＣ４１、Ｃ４２、Ｃ４３を有する。コイルＬ
４１の一端は能動回路Ａ３の出力端に接続され、他端が
コンデンサＣ４１の一端に接続されている。コンデンサ
Ｃ４１の他端は接地されている。コイルＬ４１とコンデ
ンサＣ４１の接続点には、コイル４２及びコンデンサＣ
４２の並列回路の一端が接続されている。コイル４２及
びコンデンサＣ４２の並列回路の他端は、出力端子３０
２に導かれている。出力端子３０２にコンデンサＣ４３
の一端が接続されている。コンデンサＣ４３の他端は接
地されている。

【００５５】受動回路Ｐ１〜Ｐ４において用いられてい
るコイル及びコンデンサの定数は、能動回路Ａ１〜Ａ３
を構成する高周波アンプの動作する対象周波数に合わせ
て決定される。

【００５６】本発明に係る高周波１Ｃ部品において、受
動回路Ｐ１〜Ｐ４を構成するコイル及びコンデンサは、
誘電体基板１９（図１参照）の表面及び内部に形成す
る。誘電基板の材質については特に限定はないが、耐熱
性及ぴ低熱膨張性等、強度、安定性等を考慮すると、セ
ラミック系の材料が最適である。

【００５７】次に、図３を参照すると、半導体チップ１
の回路部分と、受動回路チップ３の回路部分とは、互い
に分離されている。半導体チップ１は、能動回路Ａ１〜
Ａ３を含んでおり、受動回路チップ３は受動回路Ｐ１〜
Ｐ４を含んでいる。能動回路端子７〜１８は能動回路Ａ
１〜Ａ３のそれぞれに個別に接続されており、受動回路
端子２１〜３２は、受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれから
導出されている。能動回路端子７〜１８及び受動回路端
子２１〜３２は、図２に示した回路構成となるように、
所定の関係で重ね合わせて接続される。

【００５８】図２、３に示す電気回路は説明の具体化の
ためにのみ示されたもので、本発明が、図２、３に示さ
れた回路構成にのみ限定されるものでないことは、言う
までもない。

【００５９】上述したように、本発明に係る高周波１Ｃ
部品において、半導体チップ１は、能動回路端子７〜１
８が、半導体基板５の一面に備えられ、能動回路Ａ１〜
Ａ３のそれぞれに個別に接続されている。従って、半導
体チップ１について、能動回路端子７〜１８をチェック
端子として用いることにより、各能動回路Ａ１〜Ａ３の
良品、及び、不良品の検査をすることができる。

【００６０】同様に、受動回路チップ３は、受動回路端
子２１〜３２が誘電体基板１９の一面に備えられ、受動
回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに個別に接続されているか
ら、受動回路チップ３について、受動回路端子２１〜３
２をチェック端子として用いることにより、各能動回路
Ａ１〜Ａ３の良品、及び、不良品の検査をすることがで
きる。

【００６１】従って、良品であると判定された受動回路
チップ３に限って、良品であると判定された半導体チッ
プ１を搭載することが可能となるため、本発明に係る高
周波ＩＣ部品の不良品がへり、高周波１Ｃ部品の製造コ
ストを低減することが可能となる。一般に、１ＧＨｚを
越す高周波用の半導体は高価であり、特に高周波帯で効
率の良好なＧａＡｓ等の化合物半導体は極めて高価であ
る。本発明によれば、受動回路チップ３及び半導体回路
チップ１の不良品の除去を行うことにより、完成した高
周波１Ｃ部品の量産歩留まりを向上させ、製造コストを
低減させることができる。

【００６２】しかも、半導体チップ１として、ＧａＡｓ
等の化合物系半導体を使用することが可能になるため、
高周波特性の優れた高周波ＩＣ部品を実現することがで
きる。

【００６３】また、半導体チップ１上に直接に受動回路
を形成しないため、受動回路Ｐ１〜Ｐ４を形成するスペ
ースを確保する目的で、半導体チップ１のサイズを大き
くする必要はない。このため、半導体チップ１上の能動
回路Ａ１〜Ａ３の利用効率が向上する。また、アプリケ
ーションに対して、適当な数の能動回路Ａ１〜Ａ３をア
レー化した半導体チップ１を使用することが可能になる
ので、半導体チップ１を小型化でき、コストを低減する
ことが可能となる。

【００６４】更に、受動回路チップ３において、受動回
路Ｐ１〜Ｐ４の定数値を変化させることにより、同一の
半導体チップ１を使用して、異なる周波数帯に対しても
設計変更することが可能となる。また、受動回路Ｐ１〜
Ｐ４の回路構成を変えることにより、同一の半導体チッ
プ１を使用して異なる機能回路を設計することも可能と
なる。

【００６５】また、受動回路チップ３のみの設計変更に
より、各種機能回路部品の設計が可能になるので、各種
機能別の高周波ＩＣ回路の開発時間を短縮化することが
可能となる。

【００６６】更に、半導体チップ１上の能動回路Ａ１〜
Ａ３を共通化して、各種高周波１Ｃ部品を設計すること
が可能となるため、半導体チップ１に汎用性を持たせる
ことが可能となる。このため、量産性が良好で、低コス
トの半導体チップ１を入手できるようになり、これによ
り、高周波１Ｃ部品のより一層の低コスト化が可能とな
る。

【００６７】また、半導体チップ１及び受動回路チップ
３を組み合わせる前の工程において、半導体チップ１及
び受動回路チップ３の良、不良を、最終段階まで待たず
にチェックできるから、不良ロットを見出し、製品納入
期限に迅速に対応できる。

【００６８】しかも、半導体チップ１及び受動回路チッ
プ３は、半導体基板５の一面３３及び誘電体基板１９の
一面３５を互いに対向させ、能動回路端子７〜１８及び
受動回路端子２１〜３２を所定の関係で重ね合わせて接
続することにより、互いに結合されている。この構造に
よれば、半導体チップ１と受動回路チップ３の組み合わ
せ工程において、両者を確実に、電気的に導通させるこ
とができる。このため、組立工程における不良品の発生
率を最小にすることができるようになる。

【００６９】上述の総合的効果として、製品コストが低
減される。また、半導体基板５として、高周波特性に優
れているが、高価な化合物系半導体を用いた場合にも、
コスト損失を最小限に抑えることができるので、コスト
による制限を緩和しつつ、高周波特性に優れている化合
物系半導体によって、半導体基板５を構成することがで
きる。

【００７０】受動回路チップ３は、半導体チップ１から
独立して製造できるので、受動回路チップ３の積層数に
よって、半導体基板５に反りを発生する等の問題を生じ
る余地がない。従って、受動回路チップ３は、半導体チ
ップ１に対する悪影響を考慮することなく、多層化する
ことができる。このため、受動回路チップ３の平面積の
増大を抑え、半導体基板５上に形成された能動回路Ａ１
〜Ａ３を効率良く利用することができるようになる。

【００７１】受動回路チップ３は、半導体チップ１から
独立して製造できるので、絶縁樹脂の他、セラミック系
材料を用いることができる。即ち、内部に多層配線され
たセラミック系多層基板で構成することができる。

【００７２】半導体チップ１において、能動回路Ａ１〜
Ａ３のそれぞれは半導体基板５に形成されており、ま
た、受動回路チップ３において受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそ
れぞれは能動回路Ａ１〜Ａ３に対応して備えられてい
る。この構造は、ＭＭＩＣ型の高周波１Ｃ部品を得るの
に必要な基本的構成となる。

【００７３】次に、図４〜図９を参照して、本発明に係
る高周波１Ｃ部品を製造する方法を説明する。まず、図
４に示すように、多数の半導体チップ要素Ｑ１１〜Ｑｍ
ｎを有する半導体ウエハ５００を製造する。半導体チッ
プ要素Ｑ１１〜Ｑｍｎのそれぞれは、図５に示すよう
に、複数の能動回路Ａ１〜Ａ３と、複数の能動回路端子
７〜１８とを含む。能動回路Ａ１〜Ａ３のそれぞれは、
半導体ウエハ５００によって支持されている。能動回路
端子７〜１８は、半導体ウエハ５００の一面上に備えら
れ、能動回路Ａ１〜Ａ３のそれぞれに個別に接続されて
いる。

【００７４】次に、半導体ウエハ５００を、半導体チッ
プ要素Ｑ１１〜Ｑｍｎのそれぞれ毎に分離するように切
断して、半導体チップを取り出す。

【００７５】一方、半導体ウエハ工程とは別に、図６に
示すように、多数の受動回路チップ要素Ｐ１１〜Ｐｍｎ
を有する受動回路用ウエハ１９０を製造する。受動回路
チップ要素Ｐ１１〜Ｐｍｎのそれぞれは、図７に示すよ
うに、複数の受動回路Ｐ１〜Ｐ４と、複数の受動回路端
子２１〜３２とを含む。受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれ
は、受動回路用ウエハ１９０によって支持されている。
受動回路端子２１〜３２は、受動回路用ウエハ１９０の
一面上に備えられ、受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに個
別に接続されている。

【００７６】次に、受動回路用ウエハ１９０を、受動回
路チップ要素Ｐ１１〜Ｐｍｎのそれぞれ毎に分離するよ
うに切断して、受動回路チップを取り出す。

【００７７】次に、図８に示すように、上述のようにし
て取り出された半導体チップ１及び受動回路チップ３
を、能動回路端子７〜１８が、受動回路端子２１〜３２
と所定の関係で接合されるように組み合わせる。これに
より、図９に示す高周波ＩＣ部品が得られる。

【００７８】上記工程によれば、本発明に係る高周波１
Ｃ部品を、容易に量産することができる。しかも、能動
回路端子７〜１８が半導体ウエハ５００の一面上に備え
られ、能動回路Ａ１〜Ａ３のそれぞれに個別に接続され
ているから、半導体ウエハ５００の段階で、各能動回路
Ａ１〜Ａ３の良、不良をチェックすることができる。こ
のため、半導体ウエハ製造工程における不良品を除去す
ることができる。同様に、受動回路端子２１〜３２は、
受動回路用ウエハ１９０の一面上に備えられ、受動回路
Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに個別に接続されているから、ウ
エハの段階で、各受動回路Ｐ１〜Ｐ４の良、不良をチェ
ックすることができる。このため、受動回路用ウエハ製
造工程における不良品を除去することができる。上述し
た製造工程上のメリットにより、製造コストを低減する
ことができる。

【００７９】以上実施例について説明したが、本発明で
は、次のような実施の形態または変形例を採用すること
ができる。

【００８０】（１）上記実施例では半導体チップと誘電
体基板の接続をバンプ接続で行っているが、ワイヤーボ
ンディングを用いて接続方法でもよい。但し、ワイヤー
ボンディング用の電極及ぴワイヤーボンディング用のス
ペースを誘電体基板上に確保する必要があり、バンプ接
続に比べ多くのスペースを必要とする。

【００８１】（２）上記実施例では高周波１Ｃ部品の応
用として高周波アンプについて記載したが、これに限ら
ずミキサ、変調器といった機能回路に応用することが可
能である。また、上記実施例ではＬＰＦのような受動素
子による機能回路を用いたものについて述べたが、これ
以外の各種フィルタ、カプラ、フェイズシフタ等を付加
することが可能である。

【００８２】（３）上記実施例では受動回路形成にコイ
ル、コンデンサ等を使用したが、対象周波数帯の波長を
利用した分布定数素子を用いてもよい。特にミリ波帯で
は微少な定数値を実現するには良好な素子となる。

【００８３】（４）上記実施例では誘電体基板のマザー
ボード上の電極に接続するための電極は誘電体基板の底
面に形成されていたが、基板の側面に形成してもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果を得ることができる。 （ａ）低コストの高周波１Ｃ部品を提供することができ
る。 （ｂ）量産工程内において、不良品発見の可能な高周波
１Ｃ部品を提供することができる。 （ｃ）半導体チップにおける利用効率を向上させた高周
波１Ｃ部品を提供することができる。 （ｄ）半導体チップに汎用性を持たせることが可能で、
量産性に富む安価な高周波ＩＣ部品を提供することがで
きる。 （ｅ）良品であると判定された受動回路チップに導体チ
ップを搭載することができ、従って、高価な半導体チッ
プの損失を低減させ、コストダウンを図った高周波１Ｃ
部品を提供することができる。 （ｆ）受動回路チップにおいて、受動回路の定数値を変
更することにより、同一の半導体チップを使用して、異
なる周波数帯に対しても対応できる高周波ＩＣ部品を提
供することができる。 （ｇ）受動回路の回路構成を変えることにより、同一の
半導体チップを使用して、異なる回路機能を実現し得る
高周波ＩＣ部品を提供することができる。 （ｈ）各種機能別の開発時間を短縮化し得る高周波ＩＣ
部品を提供することができる。 （ｉ）上述した高周波１Ｃ部品を製造するのに適した製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波１Ｃ部品の構成を概略的に
示す側面図である。

【図２】本発明に係る高周波ＩＣ部品に適用され得る回
路構成を示す電気回路図である。

【図３】図２に示した電気回路図において半導体チップ
１の回路部分と、受動回路チップ３の回路部分とを分離
して示す電気回路図である。

【図４】本発明に係る高周波１Ｃ部品の製造方法の一工
程を示す図である。

【図５】図４に図示した半導体ウエハに含まれる半導体
チップ要素の一つを示す図である。

【図６】本発明に係る高周波１Ｃ部品の製造方法に含ま
れる別の一工程を示す斜視図である。

【図７】図６に図示した受動回路用ウエハに含まれる受
動回路チップ要素の一つを示す図である。

【図８】図４、６の工程を通して得られた半導体チップ
及び受動回路チップとの組み合わせ工程を示す斜視図で
ある。

【図９】図８に示した工程を通して得られた高周波ＩＣ
部品の斜視図である。

【符号の説明】 １ 半導体チップ ３ 受動回路チップ ５ 半導体基板 ７〜１８ 能動回路端子 １９ 誘電体基板 ２１〜３２ 受動回路端子

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１日（１９９９．６．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 高周波ＩＣ部品及びその製造方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波ＩＣ部品及
びその製造方法に関する。本発明に係る高周波ＩＣ部品
は、例えば、携帯電話、自動車電話等の無線機器、或い
はその他各種通信機器等の分野において利用される表面
実装高周波ＩＣ部品、特にＭＭＩＣ（Microwave Monoli
thic Integrated Circuit）として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＭＭＩＣは、半導体基板上にト
ランジスタ等の能動素子を用いた能動回路とコンデン
サ、コイル等の受動素子を用いた受動回路とを集積した
構造となっていた。しかしＭＭＩＣの場合、トランジス
タ等によって構成する能動回路は、対象とする特定周波
数帯においてインピーダンス整合を行わせる必要があ
り、より広帯域に設計することが困難となることから、
デジタル機器等で使用されているＩＣに比べ、汎用性が
乏しいという問題点があった。

【０００３】また能動素子及び受像素子を含む回路素子
の全てを、半導体基板上に形成するため、半導体部品と
しても大型化しやすかった。これはＧａＡｓのような高
価な化合物半導体基板を使用する場合には、特に顕著に
なり、量産を考慮しても、コストが高くなる。以上のよ
うな諸問題のために、一般的にＭＭＩＣは高価な部品に
なりやすかった。

【０００４】上述した問題点を回避するため、従来か
ら、様々な構造のＭＭＩＣが提案されてきた。例えば
「MastersIice 3-D MMIC Techno1ogy for Lower Cost M
MIC'S and Quick Response to Market」(MWE'96 Microwa
ve Workshop Digest)は、コストの安価なＭＭＩＣ（マ
スタスライス型ＭＭＩＣ）の可能性を論じている。

【０００５】上記公知文献に記載されたマスタスライス
型ＭＭＩＣは、半導体基板上に高周波トランジスタ（Ｆ
ＥＴ及びバイポーラトランジスタなど）、容量電極及び
抵抗等の素子からなる集合体（能動回路）を、複数アレ
ー化して配置し、更に、半導体基板上に、ポリイミド等
でなる絶縁膜を形成する。そして、この絶縁膜を利用し
て、導体パターンを多層配線し、インピーダンス調整等
を行う受動回路を形成する。前記受動回路は、前記能動
回路と絶縁膜に設けられた孔（ビア）を通して接続され
る。

【０００６】しかしながら、上述した公知文献に記載さ
れた技術には、次のような課題が未解決のまま残されて
いる。

【０００７】（ａ）公知文献に記載された技術では、前
記したように、複数の能動回路が形成された半導体基板
上に、絶縁膜を積層し、この絶縁膜内に導体パターンを
多層配線して受動回路を形成する。そして、複数の能動
回路と受動回路とを、絶縁樹脂膜に形成された複数のビ
アによって導通させる構造を採用している。

【０００８】しかし、製造工程においては複数のビアは
全て１００％確実に接続されるとは限らない。仮に、ビ
アでの断線率が１／１００００とした場合、設計する１
個のＭＭＩＣのビアの使用数が５０個とすると２００個
に１個は不良品が必ず発生することになる。このこと
は、例えば１０００００個／月の量産を行う場合、断線
不良だけで、必ず、５００個程度の不良が発生すること
になり、他の原因による不良の発生を付加すると、更に
多くの不良が発生する可能性があり、これらの損失分を
製品コストに付加する必要があるため、コスト高にな
る。

【０００９】（ｂ）しかも、断線等の不良を、工程内で
発見するのは困難であり、最終段階の検査工程まで発見
できないという難点もあり、不良ロットが発生した場
合、製品納入までの製造時間の確保が困難になる場合も
あった。

【００１０】（ｃ）絶縁樹脂膜により多層化する場合、
樹脂は硬化する際に収縮する。そのため樹脂層の層数を
多くすると、樹脂層の硬化収縮の応力により、半導体基
板に反りが発生するという問題があった。上述した反り
の問題のために受動回路の多層化に限界があり、受動回
路を平面方向に配置する設計を採る必要がある。しか
し、この設計は、平面積の増大を招き、平面積の増大の
ために、半導体基板上に形成された複数の能動回路内、
未利用の能動回路も半導体基板上に含まれる場合があっ
た。特に、受動回路として、対象周波数の波長成分を利
用する分布定数素子を使用する場合は、素子形状が大き
くなりやすいため、能動回路の利用効率が低下し易かっ
た。

【００１１】（ｄ）能動回路を標準化しておき、これ
に、要求される特性を満たす受動回路を積層して設ける
ことはできるが、能動回路及び受動回路は予め定められ
た設計に従って一体化されている。異なる回路構成また
は回路定数の受動回路が必要になった場合は、能動回路
及び受動回路を含めて、最初から製造しなければならな
い。このため、能動回路を標準化してあっても、その汎
用性がそれほど向上しない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低コ
ストの高周波ＩＣ部品を提供することである。本発明の
もう一つの課題は、量産工程内において、不良品発見の
可能な高周波ＩＣ部品を提供することである。

【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、半導体チ
ップにおける利用効率を向上させた高周波ＩＣ部品を提
供することである。

【００１４】本発明の更にもう一つの課題は、半導体チ
ップに汎用性を持たせることが可能で、量産性に富む安
価な高周波ＩＣ部品を提供することである。

【００１５】本発明の更にもう一つの課題は、良品であ
ると判定された受動回路チップに半導体チップを搭載す
ることができ、従って、高価な半導体チップの損失を低
減させ、コストダウンを図った高周波ＩＣ部品を提供す
ることである。

【００１６】本発明の更にもう一つの課題は、受動回路
チップにおいて、受動回路の定数値を変更することによ
り、同一の半導体チップを使用して、異なる周波数帯に
対しても対応できる高周波ＩＣ部品を提供することであ
る。

【００１７】本発明の更にもう一つの課題は、受動回路
の回路構成を変えることにより、同一の半導体チップを
使用して、異なる回路機能を実現し得る高周波ＩＣ部品
を提供することである。

【００１８】本発明の更にもう一つの課題は、各種機能
別の開発時間を短縮化し得る高周波ＩＣ部品を提供する
ことである。

【００１９】本発明の更にもう一つの課題は、上述した
高周波ＩＣ部品を製造するのに適した製造方法を提供す
ることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を達成する
ため、本発明に係る高周波ＩＣ部品は、半導体チップ
と、受動回路チップとを含む。前記半導体チップは、半
導体基板と、複数の能動回路と、複数の能動回路端子と
を含む。前記能動回路のそれぞれは、前記半導体基板に
形成されている。前記能動回路端子は、前記半導体基板
の一面に備えられ、前記能動回路のそれぞれに個別に接
続されている。

【００２１】前記受動回路チップは、誘電体基板と、複
数の受動回路と、複数の受動回路端子とを含む。前記受
動回路のそれぞれは、前記誘電体基板によって支持され
ている。前記受動回路端子は、前記誘電体基板の一面に
備えられ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されて
いる。

【００２２】前記半導体チップは、前記受動回路チップ
の上に搭載され、前記能動回路端子が前記受動回路端子
と所定の関係で接続されている。

【００２３】上述したように、本発明に係る高周波ＩＣ
部品において、半導体チップは、能動回路端子が、半導
体基板の一面に備えられ、能動回路のそれぞれに個別に
接続されている。従って、半導体チップについて、能動
回路端子をチェック端子として用いることにより、各能
動回路の良品、及び、不良品の検査をすることができ
る。

【００２４】同様に、受動回路チップは、受動回路端子
が誘電体基板の一面に備えられ、前記受動回路のそれぞ
れに個別に接続されているから、受動回路チップについ
て、受動回路端子をチェック端子として用いることによ
り、各能動回路の良品、及び、不良品の検査をすること
ができる。

【００２５】従って、良品であると判定された受動回路
チップに高価な半導体チップを搭載することが可能とな
るため、半導体チップの損失がへり、高周波ＩＣ部品の
製造コストを低減することが可能となる。

【００２６】また、半導体チップ上に直接受動素子の回
路形成しないため、受動回路を形成するスペースを確保
するために、半導体チップのサイズを大きくする必要は
ない。これにより、半導体チップ上の前記能動回路の利
用効率が向上する。また、アプリケーションに対して、
適当な数の能動回路をアレー化した半導体チップを使用
することが可能になるので、半導体チップのサイズを小
型化でき、コストを低減することが可能となる。

【００２７】更に、受動回路チップにおいて、受動回路
の定数値を変化させることにより、同一の半導体チップ
を使用して、異なる周波数帯に対しても設計変更するこ
とが可能となる。また、受動回路の回路構成を変えるこ
とにより、同一の半導体チップを使用して異なる機能回
路を設計することも可能となる。

【００２８】受動回路チップのみの設計変更により、各
種機能回路部品の設計が可能になるので、各種機能別の
高周波ＩＣ回路の開発時間を短縮化することが可能とな
る。

【００２９】更に、半導体チップ上の能動回路を共通化
して、各種高周波ＩＣ部品を設計することが可能となる
ため、半導体チップに汎用性を持たせることが可能とな
り、量産性が良好で低コストで半導体チップを入手でき
るようになり、これにより高周波ＩＣ部品の低コスト化
が可能となる。

【００３０】上述のように、半導体チップ及び受動回路
チップを組み合わせる前の工程において、半導体チップ
及び受動回路チップの良、不良をチェックできる。この
ことは、半導体チップ及び受動回路チップの良、不良
を、最終段階まで待たずにチェックできることを意味す
るので、不良ロットを見出し、製品納入期限に迅速に対
応できる。

【００３１】しかも、前記半導体チップは、受動回路チ
ップの上に搭載され、能動回路端子が受動回路端子と所
定の関係で接続されている。この構造によれば、半導体
チップと受動回路チップの組み合わせ工程において、両
者を確実に、電気的に導通させることができる。このた
め、組立工程における不良品の発生率を最小にすること
ができるようになる。

【００３２】上述の総合的効果として、製品コストが低
減される。また、半導体基板として、高周波特性に優れ
ているが、高価な化合物系半導体層を用いた場合にも、
コスト損失を最小限に抑えることができるので、コスト
による制限を緩和しつつ、高周波特性に優れている化合
物系半導体によって、半導体基板を構成することができ
る。

【００３３】受動回路チップは、半導体チップから独立
して製造できるので、受動回路チップの積層数によっ
て、半導体基板に反りを発生する等の問題を生じる余地
がない。従って、受動回路チップは、半導体チップに対
する悪影響を考慮することなく、多層化することができ
る。このため、受動回路チップの平面積の増大を抑え、
半導体基板上に形成された能動回路を効率良く利用する
ことができるようになる。

【００３４】受動回路チップは、半導体チップから独立
して製造できるので、絶縁樹脂の他、セラミック系材料
を用いることができる。即ち、内部に多層配線されたセ
ラミック系多層基板で構成することができる。

【００３５】受動回路チップにおいて、誘電体基板は、
好ましくは、受動回路端子を設けた一面とは異なる面
に、マザーボードに接続するための外部接続用端子を有
する。

【００３６】本発明は、更に、上述した高周波ＩＣ部品
を製造するのに適した製造方法を開示する。この製造方
法は、次のステップを含む。

【００３７】まず、多数の半導体チップ要素を有する半
導体ウエハを製造する。前記半導体チップ要素のそれぞ
れは、複数の能動回路と、複数の能動回路端子とを含
む。前記能動回路のそれぞれは、前記半導体ウエハによ
って支持されている。前記能動回路端子は、前記半導体
ウエハの一面上に備えられ、前記能動回路のそれぞれに
個別に接続されている。

【００３８】次に、前記半導体ウエハを、前記半導体チ
ップ要素のそれぞれ毎に分離するように切断して、半導
体チップを取り出す。

【００３９】一方、前記工程とは別に、多数の受動回路
チップ要素を有する受動回路用ウエハを製造する。前記
受動回路チップ要素のそれぞれは、複数の受動回路と、
複数の受動回路端子とを含む。前記受動回路のそれぞれ
は、前記受動回路用ウエハによって支持されている。前
記受動回路端子は、前記受動回路用ウエハの一面上に備
えられ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されてい
る。

【００４０】次に、前記受動回路用ウエハを、前記受動
回路チップ要素のそれぞれ毎に分離するように切断し
て、受動回路チップを取り出す。

【００４１】次に、半導体チップを、受動回路チップの
上に搭載し、能動回路端子を受動回路端子と所定の関係
で接続する。

【００４２】上記工程によれば、本発明に係る高周波Ｉ
Ｃ部品を、容易に量産することができる。しかも、能動
回路端子が半導体ウエハの一面上に備えられ、能動回路
のそれぞれに個別に接続されているから、半導体ウエハ
の段階で、各能動回路の良、不良をチェックすることが
できる。このため、半導体ウエハ製造工程における不良
品を除去することができる。同様に、受動回路端子は、
受動回路用ウエハの一面上に備えられ、受動回路のそれ
ぞれに個別に接続されているから、ウエハの段階で、各
受動回路の良、不良をチェックすることができる。この
ため、受動回路用ウエハ製造工程における不良品を除去
することができる。上述した製造工程上のメリットによ
り、製造コストを低減することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る高周波ＩＣ部
品の構成を概略的に示す側面図、図２は本発明に係る高
周波ＩＣ部品に適用され得る回路構成例を示す電気回路
図、図３は図２に示した電気回路図において半導体チッ
プ１の回路部分と、受動回路チップ３の回路部分とを分
離して示す電気回路図である。

【００４４】図１〜３を参照すると、本発明に係る高周
波ＩＣ部品は、半導体チップ１と、受動回路チップ３と
を含む。半導体チップ１は、半導体基板５と、複数の能
動回路Ａ１〜Ａ３（図２、３参照）と、複数の能動回路
端子７〜１８（図３参照）とを含む。受動回路チップ３
は、誘電体基板１９と、複数の受動回路Ｐ１〜Ｐ４（図
２、３参照）と、複数の受動回路端子２１〜３２（図３
参照）とを含む。半導体チップ１及び受動回路チップ３
は、半導体基板５の一面３３及び誘電体基板１９の一面
３５を互いに対向させ、能動回路端子７〜１８及び受動
回路端子２１〜３２を、所定の関係で重ね合わせて接続
することにより、互いに結合されている。能動回路端子
７〜１８及び受動回路端子２１〜３２の表面に、予め半
田バンプを形成しておいて、その半田により両者を接続
固定することが好ましい。

【００４５】本発明に係る高周波ＩＣ部品に使用する誘
電体基板１９は、受動回路素子を表面または内部に形成
できる多層基板が好ましい。図１に示す実施例では、誘
電体基板１９は、一面３５とは異なる面３７に、マザー
ボードに接続するための外部接続用端子３９〜４４を有
する。この外部接続用端子３９〜４４は、誘電体基板１
９の底面３７に設けられているが、側面３８に設けても
よい。好ましくは、外部接続用端子３９〜４４の上に半
田バンプを形成して、その半田によりマザーボード上の
電極との電気的接続及び固定を行う。

【００４６】図２を参照すると、能動回路Ａ１〜Ａ３は
任意数の高周波トランジスタ等を含む３段の増幅回路と
して構成されている。能動回路Ａ１〜Ａ３は半導体基板
５（図１参照）に形成されている。能動回路Ａ１〜Ａ３
には、駆動用直流電源を供給するための電源端子Ｂ１〜
Ｂ３が備えられている。

【００４７】受動回路Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれは、能動回
路Ａ１〜Ａ３に対応して備えられ、誘電体基板１９（図
１参照）によって支持されている。実施例では、能動回
路Ａ３の後段に、低域通過フィルタとして動作する受動
回路Ｐ４が接続されている。

【００４８】受動回路Ｐ１〜Ｐ３は、能動回路Ａ１〜Ａ
３の入力端及び出力端におけるインピーダンス整合を採
る回路部分と、能動回路Ａ１〜Ａ３側の信号と電源側と
を高周波的に結合させないための回路部分とを含んでい
る。

【００４９】具体的に述べると、受動回路Ｐ１はコイル
Ｌ１１、Ｌ１２及びコンデンサＣ１１、Ｃ１２を有す
る。コイルＬ１１の一端とコンデンサＣ１１の一端との
接続点は信号入力端に接続されている。コンデンサＣ１
１の他端は、能動回路Ａ１の入力端に接続されている。
コイルＬ１２の一端は能動回路Ａ１に接続され、他端は
コンデンサＣ１２の一端に接続され、その接続点が電源
端子Ｂ１に導かれている。コンデンサＣ１２の他端は接
地される。

【００５０】受動回路Ｐ１において、コイルＬ１１及び
コンデンサＣ１１が能動回路Ａ１の入力端におけるイン
ピーダンス整合回路を構成し、コイルＬ１２及びコンデ
ンサＣ１２が能動回路Ａ１側の信号と電源側とを高周波
的に結合させないための回路部分を構成する。

【００５１】受動回路Ｐ２はコイルＬ２１、Ｌ２２及び
コンデンサＣ２１、Ｃ２２を有する。コイルＬ２１の一
端は能動回路Ａ１の出力端に接続され、他端はコンデン
サＣ２１の一端と接続され、更に、能動回路Ａ２の入力
端に接続されている。コンデンサＣ２１の他端は接地さ
れている。コイルＬ２２の一端は能動回路Ａ２に接続さ
れ、他端はコンデンサＣ２２の一端に接続され、その接
続点が電源端子Ｂ２に導かれている。コンデンサＣ２２
の他端は接地される。受動回路Ｐ２において、コイルＬ
２１及びコンデンサＣ２１が能動回路Ａ１の出力端及び
能動回路Ａ２の入力端におけるインピーダンス整合回路
を構成し、コイルＬ２２及びコンデンサＣ２２が能動回
路Ａ２側の信号と電源側とを高周波的に結合させないた
めの回路部分を構成する。

【００５２】受動回路Ｐ３はコイルＬ３１、Ｌ３２及び
コンデンサＣ３１、Ｃ３２を有する。コイルＬ３１の一
端は能動回路Ａ２の出力端に接続され、他端はコンデン
サＣ３１の一端と接続され、更に、能動回路Ａ３の入力
端に接続されている。コンデンサＣ３１の他端は接地さ
れている。コイルＬ３２の一端は能動回路Ａ３に接続さ
れ、他端はコンデンサＣ３２の一端に接続され、その接
続点が電源端子Ｂ３に導かれている。コンデンサＣ３２
の他端は接地される。

【００５３】受動回路Ｐ３において、コイルＬ３１及び
コンデンサＣ３１が能動回路Ａ２の出力端及び能動回路
Ａ３の入力端におけるインピーダンス整合回路を構成
し、コイルＬ３２及びコンデンサＣ３２が能動回路Ａ３
側の信号と電源側とを高周波的に結合させないための回
路部分を構成する。

【００５４】受動回路Ｐ４はコイルＬ４１、Ｌ４２及び
コンデンサＣ４１、Ｃ４２、Ｃ４３を有する。コイルＬ
４１の一端は能動回路Ａ３の出力端に接続され、他端が
コンデンサＣ４１の一端に接続されている。コンデンサ
Ｃ４１の他端は接地されている。コイルＬ４１とコンデ
ンサＣ４１の接続点には、コイル４２及びコンデンサＣ
４２の並列回路の一端が接続されている。コイル４２及
びコンデンサＣ４２の並列回路の他端は、出力端子３０
２に導かれている。出力端子３０２にコンデンサＣ４３
の一端が接続されている。コンデンサＣ４３の他端は接
地されている。

【００５５】受動回路Ｐ１〜Ｐ４において用いられてい
るコイル及びコンデンサの定数は、能動回路Ａ１〜Ａ３
を構成する高周波アンプの動作する対象周波数に合わせ
て決定される。

【００５６】本発明に係る高周波ＩＣ部品において、受
動回路Ｐ１〜Ｐ４を構成するコイル及びコンデンサは、
誘電体基板１９（図１参照）の表面及び内部に形成す
る。誘電基板の材質については特に限定はないが、耐熱
性及ぴ低熱膨張性等、強度、安定性等を考慮すると、セ
ラミック系の材料が最適である。

【００５７】次に、図３を参照すると、半導体チップ１
の回路部分と、受動回路チップ３の回路部分とは、互い
に分離されている。半導体チップ１は、能動回路Ａ１〜
Ａ３を含んでおり、受動回路チップ３は受動回路Ｐ１〜
Ｐ４を含んでいる。能動回路端子７〜１８は能動回路Ａ
１〜Ａ３のそれぞれに個別に接続されており、受動回路
端子２１〜３２は、受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれから
導出されている。能動回路端子７〜１８及び受動回路端
子２１〜３２は、図２に示した回路構成となるように、
所定の関係で重ね合わせて接続される。

【００５８】図２、３に示す電気回路は説明の具体化の
ためにのみ示されたもので、本発明が、図２、３に示さ
れた回路構成にのみ限定されるものでないことは、言う
までもない。

【００５９】上述したように、本発明に係る高周波ＩＣ
部品において、半導体チップ１は、能動回路端子７〜１
８が、半導体基板５の一面に備えられ、能動回路Ａ１〜
Ａ３のそれぞれに個別に接続されている。従って、半導
体チップ１について、能動回路端子７〜１８をチェック
端子として用いることにより、各能動回路Ａ１〜Ａ３の
良品、及び、不良品の検査をすることができる。

【００６０】同様に、受動回路チップ３は、受動回路端
子２１〜３２が誘電体基板１９の一面に備えられ、受動
回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに個別に接続されているか
ら、受動回路チップ３について、受動回路端子２１〜３
２をチェック端子として用いることにより、各能動回路
Ａ１〜Ａ３の良品、及び、不良品の検査をすることがで
きる。

【００６１】従って、良品であると判定された受動回路
チップ３に限って、良品であると判定された半導体チッ
プ１を搭載することが可能となるため、本発明に係る高
周波ＩＣ部品の不良品がへり、高周波ＩＣ部品の製造コ
ストを低減することが可能となる。一般に、１ＧＨｚを
越す高周波用の半導体は高価であり、特に高周波帯で効
率の良好なＧａＡｓ等の化合物半導体は極めて高価であ
る。本発明によれば、受動回路チップ３及び半導体回路
チップ１の不良品の除去を行うことにより、完成した高
周波ＩＣ部品の量産歩留まりを向上させ、製造コストを
低減させることができる。

【００６２】しかも、半導体チップ１として、ＧａＡｓ
等の化合物系半導体を使用することが可能になるため、
高周波特性の優れた高周波ＩＣ部品を実現することがで
きる。

【００６３】また、半導体チップ１上に直接に受動回路
を形成しないため、受動回路Ｐ１〜Ｐ４を形成するスペ
ースを確保する目的で、半導体チップ１のサイズを大き
くする必要はない。このため、半導体チップ１上の能動
回路Ａ１〜Ａ３の利用効率が向上する。また、アプリケ
ーションに対して、適当な数の能動回路Ａ１〜Ａ３をア
レー化した半導体チップ１を使用することが可能になる
ので、半導体チップ１を小型化でき、コストを低減する
ことが可能となる。

【００６４】更に、受動回路チップ３において、受動回
路Ｐ１〜Ｐ４の定数値を変化させることにより、同一の
半導体チップ１を使用して、異なる周波数帯に対しても
設計変更することが可能となる。また、受動回路Ｐ１〜
Ｐ４の回路構成を変えることにより、同一の半導体チッ
プ１を使用して異なる機能回路を設計することも可能と
なる。

【００６５】また、受動回路チップ３のみの設計変更に
より、各種機能回路部品の設計が可能になるので、各種
機能別の高周波ＩＣ回路の開発時間を短縮化することが
可能となる。

【００６６】更に、半導体チップ１上の能動回路Ａ１〜
Ａ３を共通化して、各種高周波ＩＣ部品を設計すること
が可能となるため、半導体チップ１に汎用性を持たせる
ことが可能となる。このため、量産性が良好で、低コス
トの半導体チップ１を入手できるようになり、これによ
り、高周波ＩＣ部品のより一層の低コスト化が可能とな
る。

【００６７】また、半導体チップ１及び受動回路チップ
３を組み合わせる前の工程において、半導体チップ１及
び受動回路チップ３の良、不良を、最終段階まで待たず
にチェックできるから、不良ロットを見出し、製品納入
期限に迅速に対応できる。

【００６８】しかも、半導体チップ１及び受動回路チッ
プ３は、半導体基板５の一面３３及び誘電体基板１９の
一面３５を互いに対向させ、能動回路端子７〜１８及び
受動回路端子２１〜３２を所定の関係で重ね合わせて接
続することにより、互いに結合されている。この構造に
よれば、半導体チップ１と受動回路チップ３の組み合わ
せ工程において、両者を確実に、電気的に導通させるこ
とができる。このため、組立工程における不良品の発生
率を最小にすることができるようになる。

【００６９】上述の総合的効果として、製品コストが低
減される。また、半導体基板５として、高周波特性に優
れているが、高価な化合物系半導体を用いた場合にも、
コスト損失を最小限に抑えることができるので、コスト
による制限を緩和しつつ、高周波特性に優れている化合
物系半導体によって、半導体基板５を構成することがで
きる。

【００７０】受動回路チップ３は、半導体チップ１から
独立して製造できるので、受動回路チップ３の積層数に
よって、半導体基板５に反りを発生する等の問題を生じ
る余地がない。従って、受動回路チップ３は、半導体チ
ップ１に対する悪影響を考慮することなく、多層化する
ことができる。このため、受動回路チップ３の平面積の
増大を抑え、半導体基板５上に形成された能動回路Ａ１
〜Ａ３を効率良く利用することができるようになる。

【００７１】受動回路チップ３は、半導体チップ１から
独立して製造できるので、絶縁樹脂の他、セラミック系
材料を用いることができる。即ち、内部に多層配線され
たセラミック系多層基板で構成することができる。

【００７２】半導体チップ１において、能動回路Ａ１〜
Ａ３のそれぞれは半導体基板５に形成されており、ま
た、受動回路チップ３において受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそ
れぞれは能動回路Ａ１〜Ａ３に対応して備えられてい
る。この構造は、ＭＭＩＣ型の高周波ＩＣ部品を得るの
に必要な基本的構成となる。

【００７３】次に、図４〜図９を参照して、本発明に係
る高周波ＩＣ部品を製造する方法を説明する。まず、図
４に示すように、多数の半導体チップ要素Ｑ１１〜Ｑｍ
ｎを有する半導体ウエハ５００を製造する。半導体チッ
プ要素Ｑ１１〜Ｑｍｎのそれぞれは、図５に示すよう
に、複数の能動回路Ａ１〜Ａ３と、複数の能動回路端子
７〜１８とを含む。能動回路Ａ１〜Ａ３のそれぞれは、
半導体ウエハ５００によって支持されている。能動回路
端子７〜１８は、半導体ウエハ５００の一面上に備えら
れ、能動回路Ａ１〜Ａ３のそれぞれに個別に接続されて
いる。

【００７４】次に、半導体ウエハ５００を、半導体チッ
プ要素Ｑ１１〜Ｑｍｎのそれぞれ毎に分離するように切
断して、半導体チップを取り出す。

【００７５】一方、半導体ウエハ工程とは別に、図６に
示すように、多数の受動回路チップ要素Ｐ１１〜Ｐｍｎ
を有する受動回路用ウエハ１９０を製造する。受動回路
チップ要素Ｐ１１〜Ｐｍｎのそれぞれは、図７に示すよ
うに、複数の受動回路Ｐ１〜Ｐ４と、複数の受動回路端
子２１〜３２とを含む。受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれ
は、受動回路用ウエハ１９０によって支持されている。
受動回路端子２１〜３２は、受動回路用ウエハ１９０の
一面上に備えられ、受動回路Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに個
別に接続されている。

【００７６】次に、受動回路用ウエハ１９０を、受動回
路チップ要素Ｐ１１〜Ｐｍｎのそれぞれ毎に分離するよ
うに切断して、受動回路チップを取り出す。

【００７７】次に、図８に示すように、上述のようにし
て取り出された半導体チップ１及び受動回路チップ３
を、能動回路端子７〜１８が、受動回路端子２１〜３２
と所定の関係で接合されるように組み合わせる。これに
より、図９に示す高周波ＩＣ部品が得られる。

【００７８】上記工程によれば、本発明に係る高周波Ｉ
Ｃ部品を、容易に量産することができる。しかも、能動
回路端子７〜１８が半導体ウエハ５００の一面上に備え
られ、能動回路Ａ１〜Ａ３のそれぞれに個別に接続され
ているから、半導体ウエハ５００の段階で、各能動回路
Ａ１〜Ａ３の良、不良をチェックすることができる。こ
のため、半導体ウエハ製造工程における不良品を除去す
ることができる。同様に、受動回路端子２１〜３２は、
受動回路用ウエハ１９０の一面上に備えられ、受動回路
Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに個別に接続されているから、ウ
エハの段階で、各受動回路Ｐ１〜Ｐ４の良、不良をチェ
ックすることができる。このため、受動回路用ウエハ製
造工程における不良品を除去することができる。上述し
た製造工程上のメリットにより、製造コストを低減する
ことができる。

【００７９】以上実施例について説明したが、本発明で
は、次のような実施の形態または変形例を採用すること
ができる。

【００８０】（１）上記実施例では半導体チップと誘電
体基板の接続をバンプ接続で行っているが、ワイヤーボ
ンディングを用いて接続方法でもよい。但し、ワイヤー
ボンディング用の電極及ぴワイヤーボンディング用のス
ペースを誘電体基板上に確保する必要があり、バンプ接
続に比べ多くのスペースを必要とする。

【００８１】（２）上記実施例では高周波ＩＣ部品の応
用として高周波アンプについて記載したが、これに限ら
ずミキサ、変調器といった機能回路に応用することが可
能である。また、上記実施例ではＬＰＦのような受動素
子による機能回路を用いたものについて述べたが、これ
以外の各種フィルタ、カプラ、フェイズシフタ等を付加
することが可能である。

【００８２】（３）上記実施例では受動回路形成にコイ
ル、コンデンサ等を使用したが、対象周波数帯の波長を
利用した分布定数素子を用いてもよい。特にミリ波帯で
は微少な定数値を実現するには良好な素子となる。

【００８３】（４）上記実施例では誘電体基板のマザー
ボード上の電極に接続するための電極は誘電体基板の底
面に形成されていたが、基板の側面に形成してもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果を得ることができる。 （ａ）低コストの高周波ＩＣ部品を提供することができ
る。 （ｂ）量産工程内において、不良品発見の可能な高周波
ＩＣ部品を提供することができる。 （ｃ）半導体チップにおける利用効率を向上させた高周
波ＩＣ部品を提供することができる。 （ｄ）半導体チップに汎用性を持たせることが可能で、
量産性に富む安価な高周波ＩＣ部品を提供することがで
きる。 （ｅ）良品であると判定された受動回路チップに導体チ
ップを搭載することができ、従って、高価な半導体チッ
プの損失を低減させ、コストダウンを図った高周波ＩＣ
部品を提供することができる。 （ｆ）受動回路チップにおいて、受動回路の定数値を変
更することにより、同一の半導体チップを使用して、異
なる周波数帯に対しても対応できる高周波ＩＣ部品を提
供することができる。 （ｇ）受動回路の回路構成を変えることにより、同一の
半導体チップを使用して、異なる回路機能を実現し得る
高周波ＩＣ部品を提供することができる。 （ｈ）各種機能別の開発時間を短縮化し得る高周波ＩＣ
部品を提供することができる。 （ｉ）上述した高周波ＩＣ部品を製造するのに適した製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波ＩＣ部品の構成を概略的に
示す側面図である。

【図２】本発明に係る高周波ＩＣ部品に適用され得る回
路構成を示す電気回路図である。

【図３】図２に示した電気回路図において半導体チップ
１の回路部分と、受動回路チップ３の回路部分とを分離
して示す電気回路図である。

【図４】本発明に係る高周波ＩＣ部品の製造方法の一工
程を示す図である。

【図５】図４に図示した半導体ウエハに含まれる半導体
チップ要素の一つを示す図である。

【図６】本発明に係る高周波ＩＣ部品の製造方法に含ま
れる別の一工程を示す斜視図である。

【図７】図６に図示した受動回路用ウエハに含まれる受
動回路チップ要素の一つを示す図である。

【図８】図４、６の工程を通して得られた半導体チップ
及び受動回路チップとの組み合わせ工程を示す斜視図で
ある。

【図９】図８に示した工程を通して得られた高周波ＩＣ
部品の斜視図である。

【符号の説明】 １ 半導体チップ ３ 受動回路チップ ５ 半導体基板 ７〜１８ 能動回路端子 １９ 誘電体基板 ２１〜３２ 受動回路端子

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップと、受動回路チップとを含
   む高周波１Ｃ部品であって、 前記半導体チップは、半導体基板と、複数の能動回路
   と、複数の能動回路端子とを含み、 前記能動回路のそれぞれは、前記半導体基板に形成され
   ており、 前記能動回路端子は、前記半導体基板の一面に備えら
   れ、前記能動回路のそれぞれに個別に接続されており、 前記受動回路チップは、誘電体基板と、複数の受動回路
   と、複数の受動回路端子とを含み、 前記受動回路のそれぞれは、前記誘電体基板によって支
   持されており、 前記受動回路端子は、前記誘電体基板の一面に備えら
   れ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されており、 前記半導体チップは、前記受動回路チップの上に搭載さ
   れ、前記能動回路端子が前記受動回路端子と所定の関係
   で接続されている高周波１Ｃ部品。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された高周波ＩＣ部品で
   あって、 前記受動回路端子は、前記能動回路端子と対応する位置
   に配置されており、 前記半導体チップ及び前記受動回路チップは、前記半導
   体基板の前記一面及び前記誘電体基板の前記一面を互い
   に対向させ、前記能動回路端子及び前記受動回路端子を
   所定の関係で重ね合わせて接続することにより、互いに
   結合されている高周波１Ｃ部品。
3. 【請求項３】 請求項１または２の何れかに記載された
   高周波１Ｃ部品であって、 前記半導体基板は、化合物系半導体層を含む高周波１Ｃ
   部品。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載された高
   周波１Ｃ部品であって、 前記誘電体基板は、内部に多層配線されたセラミック系
   多層基板である高周波１Ｃ部品。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載された高
   周波１Ｃ部品であって、 前記誘電体基板は、前記一面とは異なる面に、マザーボ
   ードに接続するための外部接続用端子を有する高周波１
   Ｃ部品。
6. 【請求項６】 半導体チップと組み合わせて用いられる
   受動回路チップであって、 誘電体基板と、複数の受動回路と、複数の受動回路端子
   とを含んでおり、 前記受動回路のそれぞれは、前記誘電体基板によって支
   持されており、 前記受動回路端子は、前記誘電体基板の一面に備えら
   れ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されている受
   動回路チップ。
7. 【請求項７】 請求項６に記載された受動回路チップで
   あって、 前記誘電体基板は、内部に多層配線されたセラミック系
   多層基板である受動回路チップ。
8. 【請求項８】 請求項６または７の何れかに記載された
   受動回路チップであって、 前記誘電体基板は、前記誘電体基板の前記一面とは異な
   る面に、マザーボードに接続するための外部接続用端子
   を有する受動回路チップ。
9. 【請求項９】 受動回路チップと組み合わせて用いられ
   る半導体チップであって、半導体基板と、複数の能動回
   路と、複数の能動回路端子とを含み、 前記能動回路のそれぞれは、前記半導体基板を用いて構
   成されており、 前記能動回路端子は、前記半導体基板の一面に備えら
   れ、前記能動回路のそれぞれに個別に接続されている半
   導体チップ。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載された半導体チップで
    あって、 前記半導体基板は、化合物系半導体層を含む半導体チッ
    プ。
11. 【請求項１１】 半導体チップと、受動回路チップとを
    含む高周波１Ｃ部品を製造する方法であって、 多数の半導体チップ要素を有する半導体ウエハを製造
    し、前記半導体チップ要素のそれぞれは、複数の能動回
    路と、複数の能動回路端子とを含み、 前記能動回路のそれぞれは、前記半導体ウエハによって
    支持されており、 前記能動回路端子は、前記半導体ウエハの一面上に備え
    られ、前記能動回路のそれぞれに個別に接続されてお
    り、 次に、前記半導体ウエハを、前記半導体チップ要素のそ
    れぞれ毎に分離するように切断して、半導体チップを取
    り出し、 一方、前記工程とは別に、多数の受動回路チップ要素を
    有する受動回路用ウエハを製造し、前記受動回路チップ
    要素のそれぞれは、複数の受動回路と、複数の受動回路
    端子とを含み、 前記受動回路のそれぞれは、前記受動回路用ウエハによ
    って支持されており、 前記受動回路端子は、前記受動回路用ウエハの一面上に
    備えられ、前記受動回路のそれぞれに個別に接続されて
    おり、 次に、前記受動回路用ウエハを、前記受動回路チップ要
    素のそれぞれ毎に分離するように切断して、受動回路チ
    ップを取り出し、 前記半導体チップを、前記受動回路チップの上に搭載
    し、前記能動回路端子を、前記受動回路端子に対し、所
    定の関係で接続する工程を含む高周波１Ｃ部品の製造方
    法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載された製造方法であ
    って、 前記半導体ウエハは、化合物系半導体層を含む製造方
    法。
13. 【請求項１３】 請求項１１または１２の何れかに記載
    された製造方法であって、 前記受動回路用ウエハは、内部に多層配線されたセラミ
    ック系多層基板を含む製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１１乃至１３の何れかに記載さ
    れた製造方法であって、 前記受動回路用ウエハは、前記一面とは異なる面に、マ
    ザーボードに接続するための外部接続用端子を有する製
    造方法。