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DE4429289A1 - Integrierte Schaltungsanordnung - Google Patents

Integrierte Schaltungsanordnung

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DE4429289A1
DE4429289A1 DE4429289A DE4429289A DE4429289A1 DE 4429289 A1 DE4429289 A1 DE 4429289A1 DE 4429289 A DE4429289 A DE 4429289A DE 4429289 A DE4429289 A DE 4429289A DE 4429289 A1 DE4429289 A1 DE 4429289A1
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Germany
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capacitors
semiconductor chip
electrode
circuit arrangement
connection
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Hans-Eberhard Dipl Ing Kroebel
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Aumovio Microelectronic GmbH
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Temic Telefunken Microelectronic GmbH
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Publication date
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Description

Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltungsan­ ordnung (IC) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei derartigen Schaltungsanordnungen werden die zur Unter­ drückung von hochfrequenten Störsignalen oder zur Rea­ lisierung großer Zeitkonstanten erforderlichen Konden­ satoren aufgrund der benötigten Kapazitätswerte als ex­ terne, d. h. außerhalb des ICs angeordnete Kondensato­ ren ausgebildet.
Externe Kondensatoren stellen für viele Anwendungen aufgrund der zusätzlich beanspruchten Platinenfläche und des zusätzlichen Arbeitsaufwandes bei deren Montage einen erheblichen Kostenfaktor dar. Zudem sind Schaltungsanordnungen mit externen Kondensatoren nicht zur Realisierung von Hochfrequenzschaltungen geeignet, da die für diesen Anwendungsfall langen Leitungen vom Halbleiterchip des ICs zum externen Kondensator als mögliche Störsenken oder Störquellen anzusehen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 anzugeben, die kostengünstig und einfach herzustellen ist und die auch mit Hochfrequenzsignalen zuverlässig betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße integrierte Schaltungsanordnung weist einen Substratträger auf, der als mindestens ein Kondensator mit zwei durch ein Dielektrikum voneinander getrennten Elektroden ausgebildet ist. Auf dem Sub­ stratträger ist mindestens ein Halbleiterchip ange­ bracht. Der Halbleiterchip weist mindestens zwei mit jeweils einer der Elektroden des Kondensators verbun­ dene Anschlüsse auf. Der mit der ersten Elektrode des Kondensators verbundene erste Anschluß des Halbleiter­ chips ist vorzugsweise als ein am Substrat des Halblei­ terchips angeordneter Substratanschluß ausgebildet. Die erste Elektrode des Kondensators und der Substratan­ schluß des Halbleiterchips sind vorzugsweise über ein Lot oder einen elektrisch leitenden Kleber miteinander verbunden. Eine derartige Verbindung dient neben der elektrischen Kontaktierung auch zur mechanischen Befe­ stigung des Halbleiterchips auf dem Substratträger. Der ersten Elektrode des Kondensators wird vorzugsweise ein Bezugspotential zugeführt. Die zweite Elektrode des Kondensators ist mit dem zweiten Anschluß des Halblei­ terchips, vorzugsweise einem Anschluß, an dem hochfre­ quente Störsignale auftreten, verbunden. Auf diese Wei­ se ist der Kondensator auf kürzestem Weg und folglich induktivitätsarm mit dem Halbleiterchip verbunden. Um die Kapazität des Kondensators zu vergrößern, weisen dessen Elektroden und das Dielektrikum vorzugsweise mä­ anderförmige Struktur auf.
Durch Strukturierung der auf dem Dielektrikum aufge­ brachten Elektroden ist ein Substratträger mit mehreren Kondensatoren herstellbar. Diese Kondensatoren weisen vorzugsweise eine gemeinsame erste Elektrode auf, die vorzugsweise mit dem Substratanschluß des Halbleiter­ chips verbunden ist. Die durch das Dielektrikum von der ersten Elektrode beabstandeten zweiten Elektroden der Kondensatoren sind mit jeweils einem weiteren Anschluß des Halbleiterchips verbunden. Mit einem derartigen Substratträger lassen sich hochfrequente Störsignale an mehreren Anschlüsse eines oder mehrerer Halbleiterchips gegen ein gemeinsames Bezugspotential ableiten.
Anwendungsschaltungen, zu deren Realisierung Konden­ satoren benötigt werden, sind mit dem erfindungsgemäßen IC kostengünstig, einfach und platzsparend herstellbar, da zu deren Herstellung keine externen Kondensatoren benötigt werden und da die benötigten Kondensatoren gleichzeitig den zur Herstellung des ICs erforderlichen Substratträger bilden. Aufgrund der kurzen und folglich induktivitätsarmen Leitungen vom Halbleiterchip zu den Kondensatoren sind die Kondensatoren insbesondere zur Unterdrückung von an Anschlüssen der Schaltungsanord­ nung anstehenden hochfrequenten Störsignalen, bei­ spielsweise zur Unterdrückung von Störspannungen an Versorgungsanschlüssen des Halbleiterchips, bestens ge­ eignet. Die Kondensatoren eignen sich insbesondere zur Unterdrückung von im Halbleiterchip selbst erzeugten hochfrequenten Störsignalen. Auf diese Art werden die elektrischen Eigenschaften des ICs, beispielsweise die Störempfindlichkeit und der Signalrauschabstand, ver­ bessert.
Die Erfindung wird anhand der Figur im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt den aus zwei Kondensatoren 2, 2′ mit einer gemeinsamen ersten Elektrode 20, mit zwei zweiten Elektroden 21, 21 ′ und einem gemeinsamen Dielektrikum 22 gebildeten Substratträger. Die mit dem Bezugspotentialanschluß M des ICs verbundene erste Elektrode 20 der Kondensatoren 2, 2′ ist über ein Lot 4 mit dem Substratanschluß 11, beispielsweise dem Masse­ anschluß des Halbleiterchips 1, verbunden. Der Anschluß 10, beispielsweise ein erster Versorgungsanschluß des Halbleiterchips 1, ist über den Bonddraht 3 auf kürze­ stem Weg mit der am Anschluß VCC des ICs angeschlosse­ nen zweiten Elektrode 21 des Kondensators 2 verbunden. Der Bonddraht 3 wird hierzu an der als Ausnehmung aus­ geführten Durchkontaktierstelle 23 durch die erste Elektrode 20 und durch das Dielektrikum 22 hindurch mit der zweiten Elektrode 2.1 verbunden. Der Anschluß 10′ beispielsweise ein zweiter Versorgungsanschluß des Halbleiterchips 1, ist über den Bonddraht 3′ und über die Durchkontaktierstelle 23′ mit der am Anschluß VCCA des ICs angeschlossenen zweiten Elektrode 21′ des zweiten Kondensators 2′ verbunden. Die Kondensatoren 2, 2′ dienen im vorliegenden Beispiel zur Unterdrückung von hochfrequenten im Halbleiterchip 1 selbst erzeugten Störsignalen, die, falls sie nicht unterdrückt werden, am Bezugspotentialanschluß M oder an den Anschlüssen VCC, VCCA des ICs als steile, nadelförmige Störspan­ nungsspitzen nachweisbar sind.

Claims (7)

1. Integrierte Schaltungsanordnung (IC) mit mindestens einem auf einem Substratträger angebrachten Halbleiter­ chip (1), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Substratträgers als mindestens ein Kondensator (2, 2′) ausgebildet ist, daß jeder Kondensator (2, 2′) zwei durch ein Dielektrikum (22) voneinander beabstan­ dete Elektroden (20, 21, 21′) aufweist, und daß jede Elektrode mit jeweils einem Anschluß des Halbleiter­ chips (1) verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Anschluß des Halbleiterchips (1) als Substratanschluß (11) ausgeführt ist, der über ein Lot (4) oder einen elektrisch leitenden Kleber mit der ersten Elektrode (20) zumindest eines der Kondensatoren (2, 2′) verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (20) zumindest eines der Kondensatoren (2, 2′) mit einem Bezugspo­ tentialanschluß (M) des ICs verbunden ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (20, 21, 21′) und das Dielektrikum (22) zumindest eines der Kondensatoren (2, 2′) eine mäanderförmig gefaltete Struktur aufweisen.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Kondensatoren (2, 2′) eine gemeinsame erste Elektrode (20) und ein gemeinsames Dielektrikum (22) aufweisen.
6. Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche zur Unterdrückung von an minde­ stens einem Anschluß (VCC, VCCA) der Schaltungsanord­ nung anstehenden hochfrequenten Störsignalen.
7. Verwendung einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 zur Unterdrückung von im Halbleiterchip (1) selbst er­ zeugten hochfrequenten Störsignalen.
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