[发明专利]半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，尤其是涉及一种包括天线的半导体器件。

背景技术

利用磁耦合天线的无线通信系统是已知的。在这种无线通信系统中，具有磁耦合天线的移动终端朝向相似类型的移动终端或者朝向固定终端以便与它接触或者使所述移动终端靠近它以允许非接触通信。在这种无线通信系统中，基本上，可能的通信距离和方向基于磁耦合天线的形状而受到强烈限制。

具体地，平面环形天线一般用作磁耦合天线，并且根据环形天线的方向性，基本上在与天线的平面表面正交的方向上进行无线通信。而且，在利用环形天线的无线通信中的磁场的强度与环形天线的面积成比例，因此，需要保证与移动终端等等的通信方向正交的平面的尺寸。另外，在利用磁耦合天线的无线通信中的磁场强度与距离的立方成反比，因此无线通信基本上是在非常短的距离内进行的。

需要一种无线通信系统，其能够在没有上面提到的限制的情况下执行高速和准确的传输。尤其是，在利用高频带宽(诸如千兆赫兹带宽)的情况中，重要的是能够获得具有期望天线特性的天线。

为了满足这种需要，有一种半导体器件，除了半导体芯片以外，将天线安装为形成在有机衬底上的导体图案，并且天线控制电路形成在所述有机衬底上。在该半导体器件中，通过将天线和天线控制电路形成为一体，可以总体减小无线通信系统的尺寸。

图1为横截面图，示出在专利文献1(JP H08-56113A)中公开的毫米波探测器100的配置。图1的毫米波探测器100的配置将被描述。毫米波探测器100包括第一半导体衬底101、接地半导体膜102、介电膜103、平板天线104、第二半导体衬底105、凸部106、以及微带线107。第二半导体衬底105包括信号检测电路或信号生成电路。

将描述图1的毫米波探测器100的部件之间的连接关系。第一半导体衬底101、接地导体膜102和介电膜103被依照这种顺序从底部层叠起来。平板天线104和微带线107设置在介电膜103上。第二半导体衬底105通过凸部106连接到微带线107的上表面。第二半导体衬底105和平板天线104通过微带线107连接。

将描述图1的毫米波探测器100的操作。微带线107提供电力到平板天线104。信号检测电路检测到平板天线104所收到的信号。信号生成电路产生信号，该信号从平板天线104被发射。

关于上面的描述，专利文献2(JP2002-290141A)公开一种表面安装天线。表面安装天线的特征是包括基底衬底、辐射电极、接地(GND)电极、电源电极、短路电极和阻抗元件。这里，基底衬底由节点衬底或磁性物质构成。辐射电极设置在基底衬底的一个表面上。接地电极设置在与所述一个表面相对的表面上。电源电极连接到辐射电极。短路电极将辐射电极和接地电极短路连接。阻抗元件在一端连接到辐射电极，在另一端连接到接地电极。

另外，专利文献3(JP2005-229499A)公开一种多多频带天线装置。该多带天线装置特征是包括多个天线元件；天线切换部；谐振操作调整部；以及频带选择部。这里，多个天线元件对应多个频带。天线切换部切换天线装置的输入/输出端口与所述多个天线元件之间的连接，从而所述连接对应于选定频带。谐振操作调整部连接到所述多个天线元件的每一个，以调整每个天线元件的谐振操作。频带选择部响应于选定的频带而控制谐振操作调整部和天线切换部。

引用文献列表

专利文献1  JP H08-56113A

专利文献2  JP2002-290141A

专利文献3  JP2005-229499A

发明内容

本申请的发明人发现，当有机衬底的材料是玻璃环氧树脂而半导体芯片的材料是硅或砷化镓时，由于两种材料的热膨胀系数之间的不同有时会出现衬底翘曲。发明人还发现，形成在有机衬底上的天线的形状由于这种衬底翘曲而被改变，以致天线的特性有时偏离期望值。

尤其是当这样的半导体器件通过形成在衬底的下侧上的外部端子来与外部衬底(诸如母板)连接时，应该给予更多的注意。有一种情况是由于外部衬底和所述衬底的热膨胀系数之间的差异以及外部衬底的翘曲，形成在半导体器件中的天线的特性偏离期望值。

本发明的半导体器件设置有半导体芯片、衬底、天线和树脂。这里，半导体芯片安装在衬底上。天线形成在衬底上并将从半导体芯片输出的信号进行辐射。树脂覆盖天线。衬底具有设置为被安装在另一衬底上的安装部。