JPH073827B2 - High frequency semiconductor device - Google Patents
High frequency semiconductor deviceInfo
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- JPH073827B2 JPH073827B2 JP61136507A JP13650786A JPH073827B2 JP H073827 B2 JPH073827 B2 JP H073827B2 JP 61136507 A JP61136507 A JP 61136507A JP 13650786 A JP13650786 A JP 13650786A JP H073827 B2 JPH073827 B2 JP H073827B2
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- strip line
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、FETとストリップ線路がGaAs等の化合物半導
体基板上に一体形成された高周波半導体装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-frequency semiconductor device in which a FET and a strip line are integrally formed on a compound semiconductor substrate such as GaAs.
従来の技術 10GHz以上の高周波においては、半絶縁性GaAs基板を誘
電体として用いることによりストリップ線路をコンパク
トに形成できるので、FETとストリップ線路を同一GaAs
基板上に一体形成してもチップサイズはそれほど大きく
ならず、しかもストリップ線路で構成したインピーダン
ス整合回路により入出力のインピーダンスを50Ωに上げ
ることができ、損失の少ない高周波回路を構成すること
が可能となる。半絶縁性GaAs基板に、FETとストリップ
線路を一体形成したこの種の高周波半導体装置におい
て、ストリップ線路は表面に形成された所定の特性イン
ピーダンスを得る為の一定幅を有する線路と裏面電極と
で構成される。従って半絶縁性GaAs基板上にFETとスト
リップ線路を一体形成したチップの高周波特性を測定す
る場合、必ず表面側に位置するストリップ線路とチップ
裏面の裏面電極を用いて測定する必要がある。しかしな
がら、従来のこの種のチップにおいては、チップ表面に
は入力側ストリップ線路及び出力側ストリップ線路のみ
しかなく、接地された電極が入力端及び出力端のストリ
ップ線路の両側もしくは片側に形成されていない為、チ
ップ端部における入出力インピーダンスの測定は極めて
困難となり、入出力インピーダンスの測定に関しては、
パッケージ等に組み立てをしてから測定しており、測定
誤差が大きく信頼性が不十分で、チップ端部におけるイ
ンピーダンスを正確に測定することは極めて難しかっ
た。Conventional technology At a high frequency of 10 GHz or more, a stripline can be formed compactly by using a semi-insulating GaAs substrate as a dielectric.
Even if it is integrally formed on the board, the chip size does not become so large, and the impedance matching circuit made up of strip lines can raise the input / output impedance to 50Ω, making it possible to construct a high-frequency circuit with low loss. Become. In this type of high-frequency semiconductor device in which a FET and a strip line are integrally formed on a semi-insulating GaAs substrate, the strip line is composed of a line formed on the surface and having a constant width for obtaining a predetermined characteristic impedance and a back electrode. To be done. Therefore, when measuring the high frequency characteristics of a chip in which an FET and a strip line are integrally formed on a semi-insulating GaAs substrate, it is necessary to use the strip line located on the front surface side and the back surface electrode on the back surface of the chip. However, in the conventional chip of this type, only the input side strip line and the output side strip line are provided on the chip surface, and the grounded electrode is not formed on both sides or one side of the strip line of the input end and the output end. Therefore, it becomes extremely difficult to measure the input / output impedance at the end of the chip.
It was measured after it was assembled in a package or the like, and the measurement error was large and the reliability was insufficient, so it was extremely difficult to accurately measure the impedance at the chip end.
第2図は、従来の半絶縁性GaAs基板上にFETとストリッ
プ線路が一体形成された高周波半導体装置である。第2
図において、入力側整合回路1はゲート端子Gに、出力
側整合回路2はドレイン端子Dに接続され、FET3の入力
及び出力インピーダンスを50Ω近傍に上げ、インピーダ
ンスの不整合による損失を小さく押さえる働きをする。
入力側整合回路1及び出力側整合回路2は半絶縁性GaAs
基板4の主面側にあり、おの半絶縁性GaAs基板4を誘電
体とし、第2図には示していないが半絶縁性GaAs基板の
裏面に形成された裏面電極との間でストリップ線路が構
成される。入力信号は、入力側整合回路1のチップ端部
より入り、FET3により増幅され、出力側整合回路2を通
りその端部より外部へ引き出される。端子Sは、V溝を
用いて裏面電極に接続されたFET3のソース端子である。FIG. 2 shows a high frequency semiconductor device in which a FET and a strip line are integrally formed on a conventional semi-insulating GaAs substrate. Second
In the figure, the input-side matching circuit 1 is connected to the gate terminal G, and the output-side matching circuit 2 is connected to the drain terminal D. It works to raise the input and output impedances of the FET3 to around 50Ω, and to suppress the loss due to impedance mismatch. To do.
The input side matching circuit 1 and the output side matching circuit 2 are semi-insulating GaAs.
Although not shown in FIG. 2, a strip line is formed between the main surface of the substrate 4 and the semi-insulating GaAs substrate 4 as a dielectric, and a back electrode formed on the back surface of the semi-insulating GaAs substrate. Is configured. The input signal enters from the chip end of the input side matching circuit 1, is amplified by the FET 3, passes through the output side matching circuit 2, and is drawn out from the end thereof. The terminal S is the source terminal of the FET3 connected to the back surface electrode using the V groove.
発明が解決しようとする問題点 第2図に示した従来の高周波半導体装置においては、チ
ップの高周波特性を測定する場合、実際にパッケージ等
に組み立てし、チップの入力端及び出力端をボンディン
グワイヤーで接続することにより初めて測定が可能とな
る。従って、パッケージに組み立てる前つまりウエーハ
ー状態もしくはチップ状態で高周波特性を評価すること
は極めて困難であった。又、ボンディング・ワイヤー等
を用いてパッケージに組んだ状態での入出力インピーダ
ンス等の高周波性能は、誤差が非常に大きく、外部のイ
ンピーダンス整合回路を設計し、完全にインピーダンス
を50Ωにする場合に大きな誤差の原因となり、インピー
ダンスの不整合を生じていた。Problems to be Solved by the Invention In the conventional high frequency semiconductor device shown in FIG. 2, when the high frequency characteristics of the chip are measured, the chip is actually assembled in a package or the like, and the input end and the output end of the chip are bonded with bonding wires. Measurement is possible only after connecting. Therefore, it is extremely difficult to evaluate the high frequency characteristics before assembling into a package, that is, in a wafer state or a chip state. In addition, the high-frequency performance such as input / output impedance when assembled in a package using bonding wires, etc., has a very large error, and is large when an external impedance matching circuit is designed and the impedance is set to 50 Ω. This caused an error and caused impedance mismatch.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、チップ端部
の入力及び出力インピーダンス等の高周波特性を組み立
てをすることなく正確に測定できる構成を有する優れた
高周波半導体装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an excellent high-frequency semiconductor device having a configuration capable of accurately measuring high-frequency characteristics such as input and output impedances of a chip end without assembling. There is.
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決する為、FETとストリップ線
路を同一化合物半導体基板の主面上に一体形成した高周
波半導体装置において、入力側のストリップ線路の入力
端の両側又は片側及び出力側のストリップ線路の出力端
の両側又は片側に、基板の反対主面側に形成された裏面
電極に電気的に接続された表面接地電極を配置する。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the high frequency semiconductor device in which the FET and the strip line are integrally formed on the main surface of the same compound semiconductor substrate, the input end of the strip line on the input side is On both sides or one side and on both sides or one side of the output ends of the strip lines on the output side, surface ground electrodes electrically connected to the back side electrodes formed on the opposite main surface side of the substrate are arranged.
作用 本発明は、上記した構成によりチップをボンディングワ
イヤーを用いてパッケージ上に組み立てることなくウエ
ハー状態もしくはチップ状態の入出力インピーダンス等
の高周波特性を誤差なく測定することが可能となる。
又、チップ外部に整合回路を設ける場合、チップ端部の
インピーダンスが正確に測定できるので、50Ωの完全整
合が可能となる。Operation The present invention makes it possible to measure high-frequency characteristics such as an input / output impedance in a wafer state or a chip state without error without assembling the chip on a package using a bonding wire with the above configuration.
Further, when a matching circuit is provided outside the chip, the impedance at the end of the chip can be measured accurately, so perfect matching of 50Ω becomes possible.
実施例 第1図は、本発明の高周波半導体装置の一実施例を示す
平面図及び断面構造図である。第1図において、第2図
と等価な構成部分には同一の参照番号及び記号を付して
示す。第1図(a)に示した本発明の一実施例は、半絶
縁性GaAs基板4の主面上に、入力整合回路1及び出力側
整合回路2が、FET3の入力及び出力側に一体形成されて
おり、入力端及び出力端のストリップ線路の両側には、
表面接地電極5が配置されている。表面接地電極5は、
V溝6を介して裏面電極に電気的に接続される。第1図
(b)は、第1図(a)のA−A′線での断面図を示し
ている。第1図(b)において、ストリップ線路表面電
極7は、表面接地電極5の中央部に位置し、表面接地電
極5はV溝6を介して、ストリップ線路裏面電極8と電
気的に接続される。従って、チップの入力端及び出力端
のインピーダンスを測定する場合、チップをボンディン
グ・ワイヤーを用いて組み立てることなく、ウエーハー
状態もしくはチップ状態で、表面側から高周波プローバ
ー等を用いて測定することが可能となる。さらに、チッ
プ端部における入出力インピーダンスを正確に測定でき
るので、外部に整合回路を設ける場合も設計が非常に容
易となる。EXAMPLE FIG. 1 is a plan view and a sectional structure view showing an example of the high-frequency semiconductor device of the present invention. In FIG. 1, components equivalent to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and symbols. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1A, the input matching circuit 1 and the output matching circuit 2 are integrally formed on the input and output sides of the FET 3 on the main surface of the semi-insulating GaAs substrate 4. Both sides of the strip line at the input end and the output end are
The surface ground electrode 5 is arranged. The surface ground electrode 5 is
It is electrically connected to the back surface electrode through the V groove 6. FIG. 1B shows a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In FIG. 1B, the strip line front surface electrode 7 is located at the center of the surface ground electrode 5, and the surface ground electrode 5 is electrically connected to the strip line back surface electrode 8 through the V groove 6. . Therefore, when measuring the impedance of the input end and output end of the chip, it is possible to measure from the surface side using a high frequency prober etc. in the wafer state or the chip state without assembling the chip with the bonding wire. Become. Further, since the input / output impedance at the end of the chip can be measured accurately, the design becomes very easy even when a matching circuit is provided outside.
表面接地電極5とストリップ線路表面電極7の間隔は30
μm程度あれば高周波的に影響を及ぼすことはない。The distance between the surface ground electrode 5 and the strip line surface electrode 7 is 30
If it is about μm, it does not affect the high frequency.
なお、本発明はGaAs以外の他の化合物半導体にも適用で
きるものである。The present invention can be applied to compound semiconductors other than GaAs.
発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば次の効果がもたら
される。Effects of the Invention As described above, the present invention has the following effects.
(1)チップの入力端及び出力端に、裏面電極に接続さ
れた表面接地電極を配置してあるので、表面側から入力
端及び出力端のインピーダンス等の高周波特性を正確に
測定することが可能となり、ボンディング・ワイヤー等
を用いて組み立てをして評価する必要がない。(1) Since the surface ground electrode connected to the back surface electrode is arranged at the input end and the output end of the chip, it is possible to accurately measure the high frequency characteristics such as the impedance of the input end and the output end from the front surface side. Therefore, there is no need to assemble and evaluate using bonding wires or the like.
(2)チップの入力端及び出力端のインピーダンスが正
確に測定できるので、チップの外部の整合回路の設計が
容易となる。(2) Since the impedance at the input end and the output end of the chip can be accurately measured, the design of the matching circuit outside the chip becomes easy.
第1図(a)は本発明の高周波半導体装置の一実施例を
示す平面図、第1図(b)は第1図(a)のA−A′線
断面図、第2図は従来の高周波半導体装置を示す平面図
である。 1……入力側整合回路、2……出力側整合回路、3……
FET、4……半絶縁性GaAs基板、5……表面接地電極、
6……V溝、7……ストリップ線路表面電極、8……ス
トリップ線路裏面電極。FIG. 1 (a) is a plan view showing an embodiment of the high frequency semiconductor device of the present invention, FIG. 1 (b) is a sectional view taken along the line AA 'of FIG. 1 (a), and FIG. It is a top view which shows a high frequency semiconductor device. 1 ... Input side matching circuit, 2 ... Output side matching circuit, 3 ...
FET, 4 ... Semi-insulating GaAs substrate, 5 ... Surface ground electrode,
6 ... V groove, 7 ... Stripline front surface electrode, 8 ... Stripline back surface electrode.
Claims (2)
路が一体形成され、前記化合物半導体基板の主面側に位
置する入力側ストリップ線路の入力端の少なくとも一方
の側及び出力側ストリップ線路の出力端の少なくとも一
方の側に前記基板の反対主面側に形成された裏面電極と
電気的に接続された表面接地電極が配置されてなる高周
波半導体装置。1. An FET and a strip line are integrally formed on a chemical semiconductor substrate, and at least one side of an input end of the input side strip line located on the main surface side of the compound semiconductor substrate and an output of the output side strip line. A high frequency semiconductor device having a surface ground electrode electrically connected to a back surface electrode formed on the opposite main surface side of the substrate on at least one side of the end.
介して、裏面電極と電気的に接続されている特許請求の
範囲第1項記載の高周波半導体装置。2. A high frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the front surface ground electrode is electrically connected to the back surface electrode through a groove provided in the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136507A JPH073827B2 (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | High frequency semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136507A JPH073827B2 (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | High frequency semiconductor device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8024948A Division JP2701825B2 (en) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | How to measure high frequency characteristics |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291976A JPS62291976A (en) | 1987-12-18 |
| JPH073827B2 true JPH073827B2 (en) | 1995-01-18 |
Family
ID=15176779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61136507A Expired - Lifetime JPH073827B2 (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | High frequency semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073827B2 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888401U (en) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | 株式会社東芝 | Microstrip line connection circuit |
| JPS58206170A (en) * | 1982-05-27 | 1983-12-01 | Toshiba Corp | Compound semiconductor device |
| JPH07107963B2 (en) * | 1984-10-12 | 1995-11-15 | 日本電気株式会社 | Monolithic microwave IC |
| JPS61100955A (en) * | 1984-10-22 | 1986-05-19 | Nec Corp | Semiconductor device |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP61136507A patent/JPH073827B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子通信学会技術研究報告,84〔140〕,PP.37−42,MW−84−61 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62291976A (en) | 1987-12-18 |
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