提供一种即便将保护电路组装到放大电路中也能够抑制芯片面积的增大的半导体装置。在基板形成包括半导体元件的放大电路。形成于基板的保护电路包括相互串联连接的多个保护二极管，并与放大电路的输出端子连接。焊盘导体层在至少一部分包括用于与基板的外部的电路连接的焊盘。俯视情况下，焊盘导体层与保护电路至少局部地重叠。
Semiconductor device
A semiconductor device capable of suppressing the increase of chip area even if the protection circuit is assembled into the amplifier circuit is provided. An amplifying circuit including a semiconductor element is formed on the substrate. The protection circuit formed on the substrate comprises a plurality of protection diodes connected in series with each other and is connected with the output terminal of the amplification circuit. The pad conductor layer includes at least a pad for connection to the external circuit of the substrate. At a glance, the pad conductor layer overlaps with the protection circuit at least partially.
【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
作为构成近年来的移动终端的高频放大器模块的晶体管，主要使用异质结双极晶体管(HBT)。公知在HBT的集电极-发射极间连接了静电破坏防止电路(保护电路)的半导体装置(专利文献1)。该保护电路由被相互串联连接起来的多个二极管构成。在先技术文献专利文献专利文献1：专利第4977313号公报构成保护电路的二极管被设计为满足以下条件：在通常功能的动作时不会导通，而在集电极-发射极间产生了超过所容许的电压的上限值的电压时导通。为了满足这一条件，作为保护电路能利用将8个以上的二极管串联连接起来的电路。因为有必要确保配置8个以上二极管的区域，所以芯片面积会增大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种即便将保护电路组装于放大电路、也能够抑制芯片面积的增大的半导体装置。基于本专利技术的第1观点的半导体装置，具有：放大电路，包括形成于基板的半导体元件；保护电路，包括形成于所述基板且相互串联连接的多个保护二极管，该保护电路被连接至所述放大电路的输出端子；和焊盘导体层，该焊盘导体层的至少一部分包括用于与所述基板的外部的电路连接的焊盘，俯视情况下，所述焊盘导体层与所述保护电路至少局部地重叠。通过将焊盘导体层与保护电路局部地重叠来配置，从而能够抑制芯片面积的增大。基于本专利技术的第2观点的半导体装置，在基于第1观点的半导体装置的构成的基础上，具有以下特征：还具有形成于所述基板的接地导体，所述保护电路被连接于所述放大电路的输出端子与所述接地导体之间。能够使输出端子产生的高电压穿过保护电路而避开接地导体。基于本专利技术的第3观点的半导体装置，在基于第1及第2观点的半导体装置的构成的基础上，其特征在于，还具有绝缘性的保护膜，该保护膜覆盖所述焊盘导体层，设置使所述焊盘导体层的表面的一部分的区域露出的开口，且覆盖其他区域，俯视情况下，所述开口与所述保护电路至少局部地重叠。露出于设置在保护膜的开口内的焊盘导体层作为引线接合用或凸块用的焊盘起作用。焊盘与保护电路至少局部地重叠，由此能够抑制芯片面积的增大。基于本专利技术的第4观点的半导体装置，在基于第3观点的半导体装置的构成的基础上，还具有形成于所述开口的底面的所述焊盘导体层之上的凸块。利用凸块，能够面向下安装于模块基板。基于本专利技术的第5观点的半导体装置，在基于第4观点的半导体装置的构成的基础上，具有以下特征：所述凸块的平面形状为圆角长方形。通过使凸块的平面形状为圆角长方形，从而能够与凸块的掩模形状几乎相同地稳定进行凸块的加工。基于本专利技术的第6观点的半导体装置，在基于第1～第5观点的半导体装置的构成的基础上，具有以下特征：多个所述保护二极管构成在俯视情况下在中途被折回的二极管列，所述保护电路的一部分被配置于所述焊盘导体层的外侧。即便在无法将二极管列的整个区域收敛于焊盘导体层的内部而一部分自焊盘导体层突出的情况下，通过将二极管列折回，从而也能够减小从焊盘导体层突出的突出面积。基于本专利技术的第7观点的半导体装置，在第1～第5观点基于的半导体装置的构成的基础上，具有以下特征：多个所述保护二极管构成在俯视情况下在中途被折回的二极管列，多个所述保护二极管的每一个包括：第1导电型的第1半导体层；第2导电型的第2半导体层，形成于所述第1半导体层的上表面的一部分的区域，且所述第2导电型与所述第1导电型相反；以及与所述第1半导体层的上表面欧姆连接的第1电极，俯视情况下，所述第1电极具有在所述二极管列的宽度方向夹持所述第2半导体层的U字形的平面形状。通过采取这种构成，从而在对二极管列施加了高电压时变得不易产生静电放电。由此，能够静电放电抑制引发的保护二极管的破坏。基于本专利技术的第8观点的半导体装置，在基于第1～第7观点的半导体装置的构成的基础上，具有以下特征：所述半导体元件由化合物半导体形成。与硅系的半导体装置相比，能够提高动作频率。通过将焊盘导体层与保护电路局部地重叠地配置，从而能够抑制芯片面积的增大。附图说明图1A是内置基于第1实施例的半导体装置的功率放大器模块的框图，图1B是输出级放大电路及保护电路的等效电路图。图2是输出级放大电路的俯视图。图3A是能利用于第1实施例的半导体装置的HBT的俯视图，图3B是图3A的单点划线3B-3B处的剖视图。图4A是能利用于第1实施例的半导体装置的保护二极管的俯视图。图4B是图4A的单点划线4B-4B处的剖视图。图5是图2的单点划线5-5处的剖视图。图6是基于第2实施例的半导体装置的输出级放大电路及保护电路的等效电路图。图7是基于第2实施例的半导体装置的俯视图。图8是基于第3实施例的半导体装置的俯视图。图9是构成基于变形例的半导体装置的保护电路的保护二极管的俯视图。图10是基于变形例的半导体装置的焊盘部分的剖视图。图11是基于第4实施例的半导体装置的俯视图。图12是基于第4实施例的半导体装置的1个HBT所对应的部分的概略剖视图。图13是基于第4实施例的半导体装置的形成了高频输出用的凸块的部分的剖视图。图14是基于第4实施例的第1变形例的半导体装置的俯视图。图15是基于第4实施例的第2变形例的半导体装置的俯视图。图16是基于第4实施例的第3变形例的半导体装置的俯视图。图17是基于第5实施例的半导体装置的剖视图。图18是基于第5实施例的变形例的半导体装置的俯视图。图19A是成为用于模拟寄生电感的影响的模拟对象的输出级放大电路的等效电路图，图19B是表示输出电压的波形的模拟结果的图表。图20A是表示将寄生电感Le设为0并使寄生电感Lc发生了变化时的标准化最大峰值电压的图表，图20B是表示将寄生电感Lc设为0并使寄生电感Le发生了变化时的标准化最大峰值电压的图表。图21A是用于模拟寄生电阻的影响的模拟对象的放大电路的等效电路图，图21B是表示模拟结果的图表。图22是基于比较例的半导体装置的俯视图。图23是基于其他比较例的半导体装置的俯视图。图24是基于又一比较例的半导体装置的俯视图。图25是基于又一比较例的半导体装置的俯视图。图26A是能利用于基于第1实施例的半导体装置的保护电路的俯视性的示意图，图26B是能利用于基于比较例的半导体装置的保护电路的俯视性的示意图。-符号说明-31输入级放大电路32输出级放大电路33、34匹配电路35、36偏置电路40保护电路41异质结双极晶体管(HBT)42输入电容器43压载电阻44集电极端子45电路单位47二极管串联电路48保护二极管49A第1HBT单元块49B第2HBT单元块50基板51子集电极层52集电极层53基极层54发射极层55n型半导体层57集电极电极58基极电极59发射极电极60背面电极61阴极电极62阳极电极63基极控制布线64高频输入布线65焊盘66通孔67接触孔68保护膜69接触孔70接合引线71通孔72无机绝缘膜73绝缘树脂膜74、75、76接触孔77接地用的凸块77AAu层77B焊料层78高频输出用的凸块78AAu层78B焊料层79接触孔81接地用的凸块82高频输出用的凸块B1基极布线C1第1层的集电极布线C2第2层的集电极布线D1二极管布线E1第1层的发射极布线E2第2层的发射极布线J2连接布线P1第1层的焊盘导体层P2第2层的焊盘导体层Q2连接布线具体实施方式[第1实施例]参照图1A本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置，具有：放大电路，包括形成于基板的半导体元件；保护电路，包括形成于所述基板且相互串联连接的多个保护二极管，该保护电路被连接至所述放大电路的输出端子；和焊盘导体层，该焊盘导体层的至少一部分包括用于与所述基板的外部的电路连接的焊盘，俯视情况下，所述焊盘导体层与所述保护电路至少局部地重叠。
【技术特征摘要】
2017.02.28 JP 2017-035871;2017.07.21 JP 2017-142131.一种半导体装置，具有：放大电路，包括形成于基板的半导体元件；保护电路，包括形成于所述基板且相互串联连接的多个保护二极管，该保护电路被连接至所述放大电路的输出端子；和焊盘导体层，该焊盘导体层的至少一部分包括用于与所述基板的外部的电路连接的焊盘，俯视情况下，所述焊盘导体层与所述保护电路至少局部地重叠。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还具有形成于所述基板的接地导体，所述保护电路被连接于所述放大电路的输出端子与所述接地导体之间。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还具有绝缘性的保护膜，该保护膜覆盖所述焊盘导体层，设置使所述焊盘导体层的表面的一部分的区域露出的开口，且覆盖其他区域，俯视情况下，所述开口与所述保护电路至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木健次，筒井孝幸，大部功，山本靖久，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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