特許 7646843 スタックボンドを組み込むデバイス及びそれをボンディングする方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】スタックボンドを組み込むデバイス及びそれをボンディングする方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20250310BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20250310BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 301A

H01L21/60 301D

H01L23/12 301L

【請求項の数】 39

(21)【出願番号】P 2023539239

(86)(22)【出願日】2022-01-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-23

(86)【国際出願番号】 US2022011261

(87)【国際公開番号】W WO2022150348

(87)【国際公開日】2022-07-14

【審査請求日】2023-08-23

(31)【優先権主張番号】17/145,794

(32)【優先日】2021-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592054856

【氏名又は名称】ウルフスピード インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＷＯＬＦＳＰＥＥＤ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】オレジョラ、アーウィン

(72)【発明者】

【氏名】コンディ、ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】アンドレ、ウルフ

【審査官】金田 孝之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５４６１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１２５７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３７２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１００８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５２０２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２１５９９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００４０２５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１５０１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４６３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６７４７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／４４７－２１／４４９

Ｈ０１Ｌ ２１／６０ －２１／６０７

Ｈ０１Ｌ ２３／１２ －２３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の端部及び第２の端部を有する第１のボンドワイヤと、
第１の端部及び第２の端部を有する第２のボンドワイヤと、を備え、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部が、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の表面にボンディングされており、
前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の垂直方向における厚さが、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部の前記垂直方向における厚さよりも小さく、
前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の水平方向における幅が、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部の前記水平方向における幅よりも大きく、
前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部と前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部とは、同じタイプのボンドを有する、
パッケージ半導体デバイス。

【請求項2】

前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部の表面にボンディングされている、請求項１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項3】

前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部が、パッドの接触面にボンディングされている、請求項１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項4】

前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記パッドの前記接触面にボンディングされており、
前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部から分離されている、請求項３に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項5】

前記第２のボンドワイヤが、大部分が円形の断面を有する丸線ワイヤを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項6】

前記第１のボンドワイヤが、
大部分が円形の断面を有する丸線ワイヤ
を備える、請求項５に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項7】

前記第２のボンドワイヤの外周の２５％超が、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の前記表面に接触するか、又は前記第１のボンドワイヤの外周の２５％超が、前記第２のボンドワイヤの表面に接触する、請求項１から６のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項8】

第１の端部及び第２の端部を有する第３のボンドワイヤをさらに備え、
前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部にボンディングされており、
前記第３のボンドワイヤの前記第１の端部は、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部及び前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部から分離されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項9】

前記パッケージ半導体デバイスの動作周波数が、５００ＭＨｚ～７５ＧＨｚである、請求項１から８のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項10】

モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）又はトランジスタ増幅器集積回路をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項11】

第１のボンドパッドと、
第２のボンドパッドと、
前記第１のボンドパッドにボンディングされた第１の端部及び前記第２のボンドパッドにボンディングされた第２の端部を有する第１のボンドワイヤと、
前記第１のボンドパッドに電気的に接続された第１の端部及び前記第２のボンドパッドに電気的に接続された第２の端部を有する第２のボンドワイヤであって、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部が、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部にボンディングされている、第２のボンドワイヤと、
前記第１のボンドパッドに電気的に接続された第１の端部及び前記第２のボンドパッドに電気的に接続された第２の端部を有する第３のボンドワイヤと、を備え、
前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部にボンディングされており、
前記第２のボンドワイヤは、前記第１のボンドワイヤ又は前記第３のボンドワイヤのうちの少なくとも１つとは異なる直径を有する、
パッケージ半導体デバイス。

【請求項12】

前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部が、
前記第２のボンドパッド
にボンディングされている、請求項１１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項13】

前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部から分離されている、請求項１２に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項14】

前記第２のボンドワイヤが、大部分が円形の断面を有する丸線ワイヤを備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項15】

前記第１のボンドワイヤ及び前記第２のボンドワイヤが各々、大部分が長方形の断面を有するワイヤリボンを備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項16】

前記第１のボンドワイヤが、前記第１のボンドパッドにボンディングされた第１のボンディング部分を備え、
前記第２のボンドワイヤが、前記第１のボンドワイヤの前記第１のボンディング部分にボンディングされた第２のボンディング部分を備える、請求項１１から１５のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項17】

前記第１のボンドワイヤの前記第１のボンディング部分の垂直方向における厚さが、前記第２のボンドワイヤの前記第２のボンディング部分の前記垂直方向における厚さよりも小さい、請求項１６に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項18】

前記第１のボンドワイヤの前記第１のボンディング部分の水平方向における幅が、前記第２のボンドワイヤの前記第２のボンディング部分の前記水平方向における幅よりも大きい、請求項１６又は１７に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項19】

前記パッケージ半導体デバイスの動作周波数が、５００ＭＨｚ～７５ＧＨｚである、請求項１１から１８のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項20】

モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）、又は、トランジスタ増幅器集積回路をさらに備える、請求項１１から１９のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項21】

入力リードをさらに備え、
前記第１のボンドパッドが、前記第１のボンドワイヤと前記入力リードとの間に電気的に結合されている、
請求項１１から２０のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項22】

出力リードをさらに備え、
前記第１のボンドパッドが、前記第１のボンドワイヤと前記出力リードとの間に電気的に結合されている、
請求項１１から２０のいずれか一項に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項23】

ボンドワイヤをボンディングする方法であって、
第１のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドパッドの接触面にボンディングすることと、
第２のボンドワイヤの第１の端部を前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の表面にボンディングすることと、
を含み、
前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の垂直方向における厚さが、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部の前記垂直方向における厚さよりも小さい、又は、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の水平方向における幅が、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部の前記水平方向における幅よりも大きく、
前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部と前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部とは、同じタイプのボンドを有する、方法。

【請求項24】

前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部を前記第１のボンドパッドの前記接触面にボンディングすることが、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部を前記接触面上に配置することと、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部に第１の圧力を印加することと、を含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部を前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の前記表面にボンディングすることが、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部を前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部の前記表面上に配置することと、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部に第２の圧力を印加することと、を含む、請求項２４に記載の方法。

【請求項26】

前記第２の圧力が、前記第１の圧力未満である、請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記第２のボンドワイヤの第２の端部を第２のボンドパッドの接触面にボンディングすること
をさらに含む、請求項２３から２６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項28】

前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部が、前記第１のボンドワイヤの第２の端部から分離された点でボンディングされる、請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

前記第１のボンドワイヤ及び前記第２のボンドワイヤのうちの少なくとも一方が、
大部分が円形の断面を有する丸線ワイヤ、又は、
大部分が長方形の断面を有するワイヤリボン
を備える、請求項２３から２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項30】

第３のボンドワイヤの第２の端部を前記第２のボンドワイヤの第２の端部の表面にボンディングすることをさらに含み、
前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部及び前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部は、第２のボンドパッドに電気的に接続され、
前記第３のボンドワイヤの第１の端部は、前記第１のボンドパッドに電気的に接続され、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部及び前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部から分離されている、請求項２３から２９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項31】

第１の端部及び第２の端部を有する第３のボンドワイヤをさらに備え、
前記第３のボンドワイヤの前記第１の端部は、前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部及び前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部にスタックされており、
前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部は、前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部及び前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部に隣り合い且つ離れており、
前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部と前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部との間の第１の距離は、前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部と前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部との間の第２の距離とは異なる、請求項１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項32】

前記第１のボンドワイヤは、前記第２のボンドワイヤとは異なる直径を有する、請求項１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項33】

前記第１のボンドワイヤの第１の直径は、前記第２のボンドワイヤの第２の直径より長い、請求項３２に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項34】

前記第３のボンドワイヤの前記第１の端部は、前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部及び前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部から分離されている、請求項１１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項35】

前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部は、前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部から分離されている、請求項３４に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項36】

前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部と前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部との両方は、ボールボンド又はウェッジボンドを含む、請求項１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項37】

第１の端部及び第２の端部を有する第３のボンドワイヤと、
第１の端部及び第２の端部を有する第４のボンドワイヤと、をさらに備え、
前記第４のボンドワイヤの前記第１の端部は、前記第３のボンドワイヤの前記第１の端部の表面にボンディングされており、
前記第１のボンドワイヤの前記第２の端部、前記第２のボンドワイヤの前記第２の端部、前記第３のボンドワイヤの前記第２の端部及び前記第４のボンドワイヤの前記第２の端部は、互いから離れている、請求項１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項38】

前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部及び前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部は、前記第３のボンドワイヤの前記第１の端部及び前記第４のボンドワイヤの前記第１の端部から離れている、請求項３７に記載のパッケージ半導体デバイス。

【請求項39】

前記第１のボンドワイヤの前記第１の端部と前記第２のボンドワイヤの前記第１の端部とは、同じタイプのボンドを有する、請求項１１に記載のパッケージ半導体デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、集積回路デバイスに関し、より詳細には、集積回路デバイスパッケージングのための構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のセルラー方式通信周波数帯域（０．５～２．７ＧＨｚ）、Ｓ帯（３ＧＨｚ）、Ｘ帯（１０ＧＨｚ）、Ｋｕ帯（１２～１８ＧＨｚ）、Ｋ帯（１８～２７ＧＨｚ）、Ｋａ帯（２７～４０ＧＨｚ）、及びＶ帯（４０～７５ＧＨｚ）などの高周波で動作しながら大電力取扱い能力を必要とする電気回路が、ますます普及してきている。特に現在、例えば、５００ＭＨｚ以上の周波数（マイクロ波周波数を含む）のＲＦ信号を増幅するために使用されるＲＦトランジスタ増幅器が大いに求められている。これらのＲＦトランジスタ増幅器は、多くの場合、高い信頼性及び良好な線形性を示しかつ高い出力電力レベルを取り扱う必要がある。

【0003】

ＲＦトランジスタ増幅器は、炭化ケイ素（「ＳｉＣ」）及びＩＩＩ族窒化物材料などの、シリコン又はワイドバンドギャップ半導体材料で実現され得る。本明細書において、「ワイドバンドギャップ」という用語は、１．４０ｅＶよりも大きいバンドギャップを有する半導体材料を指す。本明細書で使用される場合、「ＩＩＩ族窒化物」という用語は、窒素と周期表のＩＩＩ族元素、通常はアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、及び／又はインジウム（Ｉｎ）との間で形成される半導体化合物を指す。この用語は、ＡｌＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮなどの三元及び四元化合物も指す。これらの化合物は、１モルの窒素が合計１モルのＩＩＩ族元素と結合した実験式を有する。

【0004】

シリコンベースのＲＦトランジスタ増幅器は、典型的には、横方向拡散金属酸化膜半導体（「ＬＤＭＯＳ」）トランジスタを使用して実現される。シリコンＬＤＭＯＳ ＲＦトランジスタ増幅器は、高レベルの線形性を示すことができ、比較的安価に製造され得る。ＩＩＩ族窒化物ベースのＲＦトランジスタ増幅器は、典型的には、高電子移動度トランジスタ（「ＨＥＭＴ」）として実現され、ＬＤＭＯＳ ＲＦトランジスタ増幅器が固有の性能制限を有し得る大電力及び／又は高周波動作を必要とする用途において主に使用される。

【0005】

パッケージＲＦトランジスタ増幅器はまた、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）として実装され得る。ＭＭＩＣは、特定の機能のための回路の全てが単一の半導体チップに集積された、無線及び／又はマイクロ波周波数信号で動作する集積回路を指す。例示的なＭＭＩＣデバイスは、全て共通の基板上に実装された、関連付けられた整合回路及び給電ネットワークなどを含む、トランジスタ増幅器である。ＭＭＩＣ ＲＦトランジスタ増幅器は、典型的には、並列に接続された複数のユニットセルトランジスタを含む。ＭＭＩＣはまた、表面実装型デバイス、一体型サブコンポーネント、及び接地構造を含み得る。デバイスは、様々な技法を使用して電気的に相互接続されてもよい。

【0006】

マイクロストリップ及びコプレーナ伝送線路は、ＭＭＩＣでよく使用される平面伝送線路の例である。マイクロストリップ伝送線路では、伝送線路の特性インピーダンスを得るために、選択された誘電材料の厚さだけ中心導体が接地平面から分離されている。５０オームは、ＭＭＩＣでよく使用される特性インピーダンスの一例である。コプレーナ伝送線路では、特性インピーダンスを得るために、接地平面が中心導体の各辺に沿って延在する。どちらの場合も、隣接する伝送線路の中心導体は、典型的には、一種のワイヤボンディングを用いて互いに接続されている。

【0007】

ワイヤボンディングは、マイクロ電子製造産業において広く用いられており、費用効果が高くかつ柔軟な相互接続技術を提供する。ボンドワイヤは、アルミニウム、銅、銀、及び／又は金を含み得る。ワイヤボンド取付け技法は、ボールボンディング、ウェッジボンディング、及び／又はコンプライアントボンディングを含み得る。ボールボンディング及びウェッジボンディングでは、ワイヤは、熱、圧力、及び超音波エネルギーの何らかの組合せを用いて両端が取り付けられて溶接される。コンプライアントボンディングでは、熱及び圧力は、コンプライアント又はインデント可能な（ｉｎｄｅｎｔａｂｌｅ）アルミニウムテープを介して伝達される。

【発明の概要】

【0008】

本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、パッケージ半導体デバイスは、第１の端部及び第２の端部を備える第１のボンドワイヤと、第１の端部及び第２の端部を備える第２のボンドワイヤと、を含む。第２のボンドワイヤの第１の端部は、第１のボンドワイヤの第１の端部の表面にボンディングされている。

【0009】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの第２の端部は、第１のボンドワイヤの第２の端部の表面にボンディングされている。

【0010】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの第２の端部は、パッドの接触面にボンディングされている。

【0011】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第２の端部は、パッドの接触面にボンディングされており、第１のボンドワイヤの第２の端部は、第２のボンドワイヤの第２の端部から分離されている。

【0012】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤは、大部分が円形の断面を備える丸線ワイヤを備える。

【0013】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤは、大部分が円形の断面を備える丸線ワイヤを備える。

【0014】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤは、大部分が長方形の断面を備えるワイヤリボンを備える。

【0015】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤは、パッドの接触面にボンディングされた第１のボンディング部分を備え、第２のボンドワイヤは、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分にボンディングされた第２のボンディング部分を備える。

【0016】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分の垂直方向における厚さは、第２のボンドワイヤの第２のボンディング部分の垂直方向における厚さよりも小さい。

【0017】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分の水平方向における幅は、第２のボンドワイヤの第２のボンディング部分の水平方向における厚さよりも小さい。

【0018】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの外周の２５％超が、第１のボンドワイヤの第１の端部の表面に接触するか、又は第１のボンドワイヤの外周の２５％超が、第２のボンドワイヤの表面に接触する。

【0019】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、第１の端部及び第２の端部を備える第３のボンドワイヤをさらに含み、第３のボンドワイヤの第２の端部は、第２のボンドワイヤの第２の端部にボンディングされている。

【0020】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスの動作周波数は、５００ＭＨｚ～７５ＧＨｚである。

【0021】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）をさらに含む。

【0022】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、トランジスタ増幅器集積回路をさらに含む。

【0023】

本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、パッケージ半導体デバイスは、第１のボンドパッドと、第２のボンドパッドと、第１のボンドパッドにボンディングされた第１の端部及び第２のボンドパッドにボンディングされた第２の端部を備える第１のボンドワイヤと、第１のボンドパッドに電気的に接続された第１の端部及び第２のボンドパッドに電気的に接続された第２の端部を備える第２のボンドワイヤと、を含む。第２のボンドワイヤの第１の端部は、第１のボンドワイヤの第１の端部にボンディングされている。

【0024】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの第２の端部は、第１のボンドワイヤの第２の端部の表面にボンディングされている。

【0025】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの第２の端部は、第２のボンドパッドにボンディングされている。

【0026】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第２の端部は、第２のボンドワイヤの第２の端部から分離されている。

【0027】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤは、大部分が円形の断面を備える丸線ワイヤを備える。

【0028】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤは、大部分が円形の断面を備える丸線ワイヤを備える。

【0029】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤは、大部分が長方形の断面を備えるワイヤリボンを備える。

【0030】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ及び第２のボンドワイヤは各々、大部分が長方形の断面を備えるワイヤリボンを備える。

【0031】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤは、第１のボンドパッドにボンディングされた第１のボンディング部分を備え、第２のボンドワイヤは、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分にボンディングされた第２のボンディング部分を備える。

【0032】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分の垂直方向における厚さは、第２のボンドワイヤの第２のボンディング部分の垂直方向における厚さよりも小さい。

【0033】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分の水平方向における幅は、第２のボンドワイヤの第２のボンディング部分の水平方向における厚さよりも小さい。

【0034】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの下面の５０％超が、第１のボンドワイヤの上面に接触するか、又は第１のボンドワイヤの上面の５０％超が、第２のボンドワイヤの下面に接触する。

【0035】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、第１のボンドパッドに電気的に接続された第１の端部と、第２のボンドパッドに電気的に接続された第２の端部と、を備える第３のボンドワイヤをさらに含み、第３のボンドワイヤの第２の端部は、第２のボンドワイヤの第２の端部にボンディングされている。

【0036】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスの動作周波数は、５００ＭＨｚ～７５ＧＨｚである。

【0037】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）をさらに含む。

【0038】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、トランジスタ増幅器集積回路をさらに含む。

【0039】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、入力リードをさらに含み、第１のボンドパッドは、第１のボンドワイヤと入力リードとの間に電気的に結合されている。

【0040】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、入力リードをさらに含み、第２のボンドパッドは、第１のボンドワイヤと入力リードとの間に電気的に結合されている。

【0041】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、出力リードを備えることをさらに含み、第１のボンドパッドは、第１のボンドワイヤと出力リードとの間に電気的に結合されている。

【0042】

いくつかの実施形態では、パッケージ半導体デバイスは、出力リードをさらに含み、第２のボンドパッドは、第１のボンドワイヤと出力リードとの間に電気的に結合されている。

【0043】

本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、ボンドワイヤをボンディングする方法は、第１のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドパッドの接触面にボンディングすることと、第２のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドワイヤの第１の端部の表面にボンディングすることと、を含む。

【0044】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドパッドの接触面にボンディングすることは、第１のボンドワイヤの第１の端部を接触面上に配置することと、第１のボンドワイヤの第１の端部に第１の圧力を印加することと、を含む。

【0045】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドワイヤの第１の端部の表面にボンディングすることは、第２のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドワイヤの第１の端部の表面上に配置することと、第２のボンドワイヤの第１の端部に第２の圧力を印加することと、を含む。

【0046】

いくつかの実施形態では、第２の圧力は、第１の圧力未満である。

【0047】

いくつかの実施形態では、方法は、第２のボンドワイヤの第２の端部を第１のボンドワイヤの第２の端部の表面にボンディングすることをさらに含む。

【0048】

いくつかの実施形態では、方法は、第２のボンドワイヤの第２の端部を第２のボンドパッドの接触面にボンディングすることをさらに含む。

【0049】

いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤの第２の端部は、第１のボンドワイヤの第２の端部から分離された点でボンディングされる。

【0050】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ及び第２のボンドワイヤのうちの少なくとも一方は、大部分が円形の断面を備える丸線ワイヤを備える。

【0051】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ及び第２のボンドワイヤのうちの少なくとも一方は、大部分が長方形の断面を備えるワイヤリボンを備える。

【0052】

いくつかの実施形態では、方法は、第３のボンドワイヤを第２のボンドワイヤの第２の端部の表面にボンディングすることをさらに含む。

【0053】

いくつかの実施形態による他のデバイス、装置、及び／又は方法が、以下の図面及び詳細な説明を検討することによって当業者にとって明らかになるであろう。上記の実施形態のありとあらゆる組合せに加えて、全てのそのようなさらなる実施形態がこの説明に含まれ、本発明の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されるように意図されている。

【図面の簡単な説明】

【0054】

【図1A】従来のＭＭＩＣパッケージの一部分の概略平面図である。

【図1B】図１Ａの部分Ａの概略平面図である。

【図1C】図１Ａの部分Ａの概略平面図である。

【図2A】本開示のいくつかの実施形態によるＭＭＩＣパッケージの一部分の概略平面図である。

【図2B】図２Ａの部分Ｂの概略平面図である。

【図2C】図２Ｂの方向２Ｃから全体的に見た斜視図である。

【図2D】図２Ｂの線２Ｄ－２Ｄに概ね沿って見た断面図である。

【図2E】本開示の例示的な実施形態の図である。

【図3】本発明の例示的な実施形態の性能と従来のデバイスとの比較を示すグラフである。

【図4A】本開示のさらなる実施形態の概略平面図である。

【図4B】本開示のさらなる実施形態の概略斜視図である。

【図5A】本開示のさらなる実施形態の概略平面図である。

【図5B】本開示のさらなる実施形態の概略斜視図である。

【図5C】ボンドワイヤの両側がスタック構成でボンディングされた、本開示の実施形態によるスタックボンド構成を示す図である。

【図5D】本開示のさらなる実施形態を示す概略平面図である。

【図6A】本開示のさらなる実施形態を示す断面図である。

【図6B】本開示のさらなる実施形態を示す断面図である。

【図6C】本開示のさらなる実施形態を示す断面図である。

【図6D】本開示のさらなる実施形態を示す断面図である。

【図7A】本開示のいくつかの実施形態のパッケージデバイスを示す。

【図7B】本開示のいくつかの実施形態のパッケージデバイスを示す。

【図8A】本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化されたＦＥＴベースの電力増幅器の概略平面図である。

【図8B】本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化されたＦＥＴベースの電力増幅器の概略平面図である。

【図8C】本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化されたＦＥＴベースの電力増幅器の概略平面図である。

【図8D】本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化されたＦＥＴベースの電力増幅器の概略平面図である。

【図8E】本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化されたＦＥＴベースの電力増幅器の概略平面図である。

【図9A】本開示のいくつかの実施形態のパッケージデバイスを概略的に示す。

【図9B】本開示のいくつかの実施形態のパッケージデバイスを概略的に示す。

【図10】本発明のいくつかの実施形態によるボンドワイヤをボンディングする方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0055】

本開示のいくつかの実施形態は、接触パッドのサイズの減少及び／又は通電能力の増加が、スタックボンドの使用に起因し得るという認識から生じ得る。スタックボンドは、複数のボンディングワイヤの隣接するボンディングワイヤ間のボンディング面の連続した重なり合いを伴い得る。第２のワイヤのボンディング部分は、例えば、第１のワイヤのボンディング部分の頂面にボンディングされ得る。ボンドをスタックすることにより、接触パッドの面積が減少し得る。接触パッドの面積の減少により、結果として生じるデバイスの寄生成分の減少、及び全体サイズの減少がさらにもたらされ得、デバイスの性能が改善され得る。いくつかの実施形態では、スタックボンドの使用により、結果として同じ接触パッドサイズになり得るが、通電能力が増大する。したがって、スタックボンドを使用することによって、デバイス出力が維持又は改善されながら、デバイスの信頼性及び性能が維持又は改善され得る。

【0056】

図１Ａは、従来のＭＭＩＣパッケージ１００の一部分の概略平面図である。図１Ｂ及び図１Ｃは、図１Ａの部分Ａの概略平面図である。図１Ａ～図１Ｃは、例示のみを目的として誇張された図であり、実際のデバイスの真のスケール及び構造を表すことを意図していない。

【0057】

ＭＭＩＣパッケージ１００は、ＭＭＩＣデバイス１１０を含み得る。ＭＭＩＣデバイス１１０は、いくつかのトランジスタ、回路部品、関連付けられた整合回路、及び給電ネットワークなどを含み得る。ＭＭＩＣデバイス１１０は、入力パッド１２０及び出力パッド１２５を含み得る。入力パッド１２０は、ＭＭＩＣデバイス１１０の入力給電ネットワークに結合され得、出力パッド１２５は、ＭＭＩＣデバイス１１０の出力給電ネットワークに結合され得る。一例として、入力パッド１２０及び／又は出力１２５は、例えば、ＭＭＩＣデバイス１１０の入力及び出力整合回路によって、５０オームの特性インピーダンスに整合され得る。

【0058】

ＭＭＩＣパッケージ１００は、入力リード１５０及び出力リード１６０をさらに含み得る。入力リード１５０は、（例えば、図示されていない外部入力リードによって）ＭＭＩＣパッケージ１００に提供される入力信号をＭＭＩＣデバイス１１０の入力パッド１２０に送信するように構成され得る。同様に、出力リード１６０は、ＭＭＩＣデバイス１１０の出力パッド１２５によって提供される出力信号を、（例えば、図示されていない外部出力リードによって）ＭＭＩＣパッケージ１００の出力に送信するように構成され得る。

【0059】

入力リード１５０は入力リードパッド１５５を有し得、出力リード１６０は出力リードパッド１６５を有し得る。入力リード１５０及び出力リード１６０は、ＭＭＩＣデバイス１１０がその上に配置される外部サブマウントの一部であり得る。配置されると、入力リードパッド１５５と入力パッド１２０との間の接続、及び出力リードパッド１６５と出力パッド１２５との間の接続が行われ得る。例えば、ボンドワイヤが、様々なパッド間に設けられ得る。複数のボンドワイヤ１８０Ａが、入力リードパッド１５５の接触面と接触面入力パッド１２０との間に接続され得、複数のボンドワイヤ１８０Ｂが、出力リードパッド１６５の接触面と出力パッド１２５の接触面との間に接続され得る。

【0060】

図１Ｂを参照すると、複数のボンドワイヤ１８０Ｂの各々の対向する端部が、出力リードパッド１６５の接触面と出力パッド１２５の接触面との間にそれぞれ接続され得る。複数のボンドワイヤ１８０Ｂの対向する端部は、ボール及び／又はウェッジボンディングによって出力リードパッド１６５及び／又は出力パッド１２５にそれぞれ接続され得る。

【0061】

ボールボンディングは、熱圧着及び超音波熱接合法で利用され得る。熱圧着法は、圧力及び温度（例えば、約１５０℃から）を利用して金属間ボンドを生成し得る。超音波熱法は、超音波エネルギーをさらに含み得る。両方の方法において、ボンディングが行われる前に、ボンディングデバイスの下のスパークによってボールが生成され得る。次いで、このボールは、ボンディングデバイスがボンドパッドの表面に触れ、力及び／又は超音波エネルギーを加えてボールを変形させたときに変形され得る。

【0062】

ウェッジボンディングは、超音波エネルギー及び圧力を利用してワイヤとボンドパッドとの間にボンドを生成し得る。この接続プロセスは、ワイヤを、例えばウェッジの平坦な細長い形状に変形させる。ボールボンディングとは異なり、ワイヤとウェッジボンド用のボンドパッドとの間の初期ボンドは、ボールを有さない。

【0063】

ボンドワイヤ１８０Ａ及び１８０Ｂのタイプは様々であり得る。例えば、複数のボンドワイヤ１８０Ａ及び／又は１８０Ｂは、丸線ワイヤであってもよいし、ワイヤリボンであってもよい。本明細書で使用される場合、「ボンドワイヤ」は、丸線ワイヤ及びワイヤリボンの両方を指し得る。図１Ｃは、複数のボンドワイヤ１８０Ｂ’がワイヤリボンとして実装されている一例を示している。ワイヤリボンは、ワイヤリボンがより長方形の断面を有し得るという点で、主に円形の断面を有するワイヤとは異なり得る。ワイヤリボンは、導体内の自由電子が導体の表面（「表皮」）に沿って移動する傾向を引き起こす、いわゆる「表皮効果」を活用するためにボンディングに使用され得る。ワイヤリボンは、断面積に比例して表面積が比較的大きいため、丸線ワイヤよりも有利であり得る。

【0064】

複数のボンドワイヤ１８０Ｂのそれぞれのボンドワイヤは、互いに離間した接続点１８０Ｐを有し得る。接続点１８０Ｐを収容するために、出力パッド１２５は幅Ｗ１を有し得る。出力パッド１２５の幅Ｗ１は、設計上のトレードオフを生み出す。デバイスの通電容量を増加させる１つの方法には、ボンドワイヤ１８０Ｂの数を増加させることが含まれる。しかしながら、ボンドワイヤ１８０Ｂの数を増加させることにより、ボンドワイヤ１８０Ｂの接続点１８０Ｐを収容するのに必要な出力パッド１２５のサイズが比例して増加する。しかしながら、出力パッド１２５のサイズは、デバイスの動作に影響を及ぼし得る寄生成分に寄与し得る。これらの寄生成分は、より高い周波数において影響が増大し得る。

【0065】

図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態によるＭＭＩＣパッケージ２００の一部分の概略平面図である。図２Ｂは、図２Ａの部分Ｂの概略平面図である。図２Ｃは、図２Ｂの方向２Ｃから全体的に見た斜視図である。図２Ｄは、図２Ｂの線２Ｄ－２Ｄに概ね沿って見た断面図である。図２Ｅは、本開示の例示的な実施形態の図である。図２Ａ～図２Ｄは、例示のみを目的として誇張された図であり、実際のデバイスの真のスケール及び構造を表すことを意図していない。図２Ａ～図２Ｅは、図１Ａ～図１Ｃを参照して説明したＭＭＩＣパッケージ１００の要素と同じ又は同様のＭＭＩＣパッケージ２００の要素を含むため、それらの重複する説明は簡潔にするために省略する。代わりに、図２Ａ～図２Ｅの論述は、主に実装態様間の違いに焦点を当てる。

【0066】

ＭＭＩＣパッケージ２００は、ＭＭＩＣデバイス２１０を含み得る。ＭＭＩＣデバイス２１０は、いくつかのトランジスタ、回路部品、関連付けられた整合回路、及び給電ネットワークなどを含み得る。例えば、ＭＭＩＣデバイス２１０は、第１の段２０５Ａ、第２の段２０５Ｂ、及び／又は第３の段２０５Ｃなどの複数の段を含み得る。段２０５Ａ、２０５Ｂ、２０５Ｃの各々は、例えば、１つ以上のトランジスタを包有し得る。段２０５Ａ、２０５Ｂ、２０５Ｃの数及び構成は、例として図２Ａに示されているにすぎず、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。ＭＭＩＣデバイス２１０はまた、様々な整合回路を含み得る。例えば、ＭＭＩＣデバイス２１０は、入力段整合回路２０６、１つ以上の段間整合回路２０７Ａ、２０７Ｂ、及び／又は出力段整合回路２０８を含み得る。ＭＭＩＣデバイス２１０はまた、１つ以上のバイアス回路２０９を含み得る。

【0067】

ＭＭＩＣデバイス２１０は、入力パッド２２０及び出力パッド２２５を含み得る。入力パッド２２０は、ＭＭＩＣデバイス２１０の入力給電ネットワークに結合され得、出力パッド２２５は、ＭＭＩＣデバイス２１０の出力給電ネットワークに結合され得る。一例として、入力パッド２２０及び／又は出力パッド２２５は、例えば、ＭＭＩＣデバイス２１０の入力及び出力整合回路によって、５０オームの特性インピーダンスに整合され得る。

【0068】

ＭＭＩＣパッケージ２００は、入力リード１５０及び出力リード１６０をさらに含み得る。入力リード１５０は、（例えば、図示されていない外部入力リードによって）ＭＭＩＣパッケージ２００に提供される入力信号をＭＭＩＣデバイス２１０の入力パッド２２０に送信するように構成され得る。同様に、出力リード１６０は、ＭＭＩＣデバイス２１０の出力パッド２２５によって提供される出力信号を、（例えば、図示されていない外部出力リードによって）ＭＭＩＣパッケージ２００の出力に送信するように構成され得る。

【0069】

ＭＭＩＣパッケージ２００は、入力リード１５０の入力リードパッド１５５と入力パッド２２０との間の接続、及び出力リードパッド１６５の出力リードパッド１６５と出力パッド２２５との間の接続を含み得る。複数のボンドワイヤ２８０Ａが、入力リードパッド１５５と入力パッド２２０との間に接続され得、複数のボンドワイヤ２８０Ｂが、出力リードパッド１６５と出力パッド２２５との間に接続され得る。

【0070】

図２Ｂ～図２Ｄを参照すると、複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び／又は２８０Ｂは、互いにスタックされた２つ以上のボンドワイヤ２８０のグループを含み得る。例えば、第１のボンドワイヤ２８０＿１は、出力パッド２２５の接触面に直接接続され得る（例えば、ボンディングされ得る）。第２のボンドワイヤ２８０＿２の底面は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の頂面に接続され得る（例えば、ボンディングされ得る）。したがって、界面２８０Ｉが、第１のボンドワイヤ２８０＿１と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間に形成され得る。

【0071】

図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの各々は、第１の端部２８１及び第２の端部２８２を含む対向する端部を有し得る。いくつかの実施形態では、複数のボンドワイヤ２８０Ｂのうちのあるボンドワイヤの第１の端部２８１は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂのうちの他のボンドワイヤの第１の端部２８１上にスタックされ得る。複数のボンドワイヤ２８０Ｂのそれぞれのボンドワイヤの第２の端部２８２は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの他の第２の端部２８２から離間され得る。すなわち、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの各々は、ボンドワイヤの一方の側ではスタックされ得るが、ボンドワイヤの他方の側では互いに別々にボンディングされ得る。いくつかの実施形態では、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの隣接する第２の端部２８２は、距離Ｄだけ互いに離間し得る。距離Ｄを調整することにより、複数のボンドワイヤ２８０Ｂのそれぞれのボンドワイヤ間の相互インダクタンスに影響が与えられ得る。したがって、「ファンアウトする」（例えば、複数のボンドワイヤ２８０Ｂのそれぞれのボンドワイヤ間の距離Ｄを増加させる）ことによって、複数のボンドワイヤ２８０Ｂ間の相互インダクタンスが低減され得、これによりＭＭＩＣパッケージ２００の性能に有利に影響を与えることができる。

【0072】

図２Ａ～図２Ｅは、出力パッド２２５上の複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第１の端部２８１（例えば、「スタックされた」端部）、及び出力リードパッド１６５上の複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２の端部２８２（例えば、「ファンアウトされた」端部）を示しているが、本発明の概念はこれに限定されない。いくつかの実施形態では、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第１の端部２８１（例えば、「スタックされた」端部）は、出力リードパッド１６５にボンディングされ得、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２の端部２８２（例えば、「ファンアウトされた」端部）は、出力パッド２２５上にボンディングされ得る。

【0073】

図２Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間の界面２８０Ｉは、第２のボンドワイヤ２８０＿２と入力パッド２２０との間の物理的かつ／又は電気的接続を提供し得る。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間の界面２８０Ｉは、第１のボンドワイヤ２８０＿１の外周及び／又は第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周の２５％にわたって延在し得る。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間の界面２８０Ｉは、第１のボンドワイヤ２８０＿１の上側外周及び／又は第２のボンドワイヤ２８０＿２の下側外周の５０％にわたって延在し得る。別の言い方をすれば、第１のボンドワイヤ２８０＿１及び／又は第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周は、第１のボンドワイヤ２８０＿１及び／又は第２のボンドワイヤ２８０＿２を通る水平線に従って、上側半分２８０Ｕ及び下側半分２８０Ｌに分けられ得る。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１の外周の上側半分２８０Ｕの５０％超及び第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周の下側半分２８０Ｌの５０％超が、互いに接触し得る。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１の外周の上側半分２８０Ｕの７５％超及び第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周の下側半分２８０Ｌの７５％超が、互いに接触し得る。これらの接触率は単なる例であり、本開示の実施形態はこれらの例のみに限定されない。

【0074】

いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１を出力パッド２２５に取り付けるプロセスは、下向きの圧力の使用を含み得、出力パッド２２５に接触する第１のボンドワイヤ２８０＿１の部分の（例えば、垂直方向の）厚さＴ１を減少させ得る。加えて、第２のボンドワイヤ２８０＿２を第１のボンドワイヤ２８０＿１に取り付けるプロセスは、第１のボンドワイヤ２８０＿１に接触する第２のボンドワイヤ２８０＿２の部分、及び出力パッド２２５に接触する第１のボンドワイヤ２８０＿１の部分の（例えば、垂直方向の）厚さＴ２を減少させ得る。換言すれば、出力パッド２２５に接触する第１のボンドワイヤ２８０＿１の部分は、１回目の第１のボンドワイヤ２８０＿１が出力パッド２２５にボンディングされるとき、及び２回目の第２のボンドワイヤ２８０＿２が第１のボンドワイヤ２８０＿１にボンディングされるときの少なくとも２回、下向きの圧力を受け得る。その結果、出力パッド２２５に接触する第１のボンドワイヤ２８０＿１の部分の厚さＴ１は、第１のボンドワイヤ２８０＿１に接触する第２のボンドワイヤ２８０＿２の部分の厚さＴ２よりも小さくなり得る。

【0075】

図２Ｅは、第２のボンドワイヤ２８０＿２とスタックされた構成でボンディングされた第１のボンドワイヤ２８０＿１を示す図である。図２Ｅでは、２つのボンドワイヤがウェッジボンディングされているが、本開示の実施形態はこれに限定されない。

【0076】

図２Ｂ及び図２Ｃに戻って参照すると、スタックボンドの使用により、出力パッド２２５上の接続点２８０Ｐの数が減少し得る。例えば、複数のボンドワイヤ２８０がｎ本のボンドワイヤを含み、かつ複数のボンドワイヤ２８０Ａの各々が対でスタックされる場合、接続点２８０Ｐの数はｎ／２である。これは、従来のデバイスに存在する接続点の半分である。接続点２８０Ｐの減少は、出力パッド２２５の幅Ｗ２を減少させる能力をもたらし得る。同様に、仮にボンドワイヤ２８０Ｂの向きが出力リードパッド１６５上のスタックボンドとして反転された場合、出力リードパッド１６５の幅が減少し得る。出力パッド２２５の幅Ｗ２の減少により、ＭＭＩＣデバイス２１０の寄生成分の減少及び全体サイズの減少の両方がもたらされ得る。いくつかの実施形態では、接続点２８０Ｐの数は同じままであり得るが、導体の数は増加し得る。例えば、ボンドワイヤを対でスタックすることによって、提供され得るボンドワイヤの数は、同じ数の接続点２８０Ｐ及び／又は出力パッド２２５の同じ幅Ｗ２に対して２倍になり得る。

【0077】

図２Ｂ～図２Ｅは出力パッド２２５における実装態様に焦点を当てているが、入力パッド２２０と入力リードパッド１５５との間に同様の構成が存在し得ることが理解されよう。同様に、明示的に記載されていないＭＭＩＣデバイス２１０の他のボンディングエリアもまた、図２Ａ～図２Ｅに示すものと同様の方法でスタックワイヤボンドを用いて接続され得るワイヤボンディングを（例えば、バイアスをかけるために）使用し得る。

【0078】

例えば、図２Ａを参照すると、ＭＭＩＣデバイス２００はパッケージバイアスパッド１７５を含み得る。パッケージバイアスパッド２７５は、ＭＭＩＣデバイス２００上のデバイスバイアスパッド２７５に結合されるように構成され得る。いくつかの実施形態では、パッケージバイアスパッド２７５は、さらなる複数のボンドワイヤ２８０Ｃを介してデバイスバイアスパッド２７５に結合されるように構成され得る。いくつかの実施形態では、パッケージバイアスパッド２７５及びデバイスバイアスパッド２７５は、ＤＣ信号などのバイアス信号をＭＭＩＣデバイス２００に提供するように構成され得る。本明細書に記載の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び２８０Ｂのように、パッケージバイアスパッド２７５とデバイスバイアスパッド２７５との間の複数のボンドワイヤ２８０Ｃは、スタックボンディングを組み込み得る。スタックボンドの使用により、より大きなボンドパッドを必要とせずに、通電能力（例えば、ＤＣ通電能力）の増大が可能になり得る。図２Ａに示すスタックボンドワイヤ２８０Ｃの構成は単なる一例であり、ボンドワイヤ２８０Ｃは、本明細書に記載のスタックボンド構成のうちのいずれかで構成され得る。当業者によって理解され得るように、ワイヤボンドをスタックする恩恵は、ワイヤボンドを使用する任意の構成で実現され得る。

【0079】

図３は、本発明の例示的な実施形態の性能と従来のデバイスとの比較を示すグラフである。図３は、２つの従来の２ミルのボンドワイヤ（線３１０）、２つの３×１ミルのリボンボンドワイヤ（線３２０）、及び対でスタックされた４つの２ミルのスタックボンドワイヤ（線３３０）を使用する例示的な実施態様のＳ２２性能のグラフである。図３から分かるように、例のＳ２２性能は、全ての動作の周波数にわたって改善を示している。図３は、ボンドワイヤに関連する寄生成分が減少したときに達成され得る性能改善の一例である。本明細書に記載のスタックボンドワイヤ構成で達成され得るボンドワイヤに関連する寄生成分の減少は、従来のボンディングと比較して改善されたＳ２２及びＳ１１性能をもたらし得る。これは、ボンドワイヤに関連する寄生不整合を補償するために必要な調整がはるかに少ないため、スタックボンドを組み込むデバイスのより広い動作帯域幅を可能にし得る。

【0080】

図２Ａ～図２Ｅは、複数のボンドワイヤ２８０Ｂをスタック対にグループ化した実施形態を示しているが、本開示の実施形態はこのような構成に限定されない。いくつかの実施形態では、スタックボンドワイヤの数は、３つ以上であり得る。

【0081】

例えば、図４Ａ及び図４Ｂは、一例として、５つのボンドワイヤがスタックされた本開示のさらなる実施形態を示している。図４Ａは、図２Ｂに示されたＭＭＩＣデバイス２１０の同様のエリアの本開示のさらなる実施形態の概略平面図である。図４Ｂは、図４Ａの方向４Ｂから全体的に見た斜視図である。前述した要素と同じ又は同様の図４Ａ及び図４Ｂの要素の説明については、簡潔にするために説明を省略する。

【0082】

図４Ａに示すように、いくつかの実施形態では、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの各々の第１の端部２８１は、互いにスタックされて単一の接続点２８０Ｐを形成し得る。図４Ａ及び図４Ｂでは、５つのボンドワイヤが互いにスタックされて示されているが、本開示の実施形態はこのような構成に限定されない。複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２の端部２８２の各々は、距離Ｄだけ互いに分離され得る。いくつかの実施形態では、距離Ｄは、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２の端部２８２のそれぞれのもの間において同一ではない。例えば、いくつかの実施形態では、隣接するボンドワイヤ２８０の第１の対の第２の端部２８２間の第１の距離は、隣接するボンドワイヤ２８０の第２の対の第２の端部２８２間の第２の距離とは異なり得る。

【0083】

いくつかの実施形態では、複数のボンドワイヤ２８０Ａ、２８０Ｂの全てがスタックされなくてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ボンドワイヤのうちのいくつかは互いにスタックされ得、一方、ボンドワイヤのうちの他のものはスタックされない。したがって、本明細書に記載の実施形態から逸脱することなく、スタックボンドワイヤ及び非スタックボンドワイヤの様々な組合せが組み合わせられ得る。

【0084】

図２Ａ～図４Ｂの実施形態では、ボンドワイヤは、ボンドワイヤの一方の側ではスタックされているが、ボンドワイヤの他方の側ではスタックされていないものとして示されている。しかしながら、本開示の実施形態は、このような構成に限定されない。例えば、いくつかの実施形態では、ボンドワイヤの両側がスタック構成であり得る。

【0085】

図５Ａ及び図５Ｂは、一例として、一対のボンドワイヤの両側がスタックされた本開示のさらなる実施形態を示している。図５Ａは、図２Ｂに示されたＭＭＩＣデバイス２１０の同様のエリアの本開示のさらなる実施形態の概略平面図である。図５Ｂは、図５Ａの方向５Ｂから全体的に見た斜視図である。前述した要素と同じ又は同様の図５Ａ及び図５Ｂの要素の説明については、簡潔にするために説明を省略する。

【0086】

図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、ボンドワイヤの両端にスタックボンドを含み得る。例えば、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２のボンドワイヤ２８０＿２は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１の端部２８１上にスタックされた第１の端部２８１を有し得る。加えて、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の端部２８２はまた、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第２の端部２８２上にスタックされ得る。したがって、ボンドワイヤの両方の対向する端部２８１、２８２は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂのうちの別のボンドワイヤとのスタックボンドを有し得る。

【0087】

ボンドワイヤの両端をスタックすることにより、スタック接続点２８０Ｐは、出力リードパッド１６５’及び出力パッド２２５の両方の上に形成され得る。その結果、両パッドの幅が減少され得る。例えば、出力パッド２２５は、従来のデバイスの出力パッドよりも小さい（例えば、より狭い）第２の幅Ｗ２を有し得る。同様に、出力リードパッド１６５’は、従来デバイスの出力リードパッドよりも小さい（例えば、より狭い）第３の幅Ｗ３を有し得る。図５Ｃは、第１のボンドワイヤ２８０＿１が第２のボンドワイヤ２８０＿２と両側で、スタック構成でボンディングされた本開示による一実施形態の図である。図５Ｃでは、２つのボンドワイヤがウェッジボンディングされているが、本開示の実施形態はこれに限定されない。

【0088】

図５Ａ～図５Ｃは、ボンドワイヤが対でスタックされた実施形態を示しているが、本開示はこのような構成に限定されない。いくつかの実施形態では、スタックボンドワイヤの数は、３つ以上であり得る。

【0089】

いくつかの実施形態では、所与のボンドワイヤが、第１のボンドワイヤとスタックボンドを共有する一端と、第２のボンドワイヤとスタックボンドを共有する第２の端部と、を有し得る。図５Ｄは、そのような本開示のさらなる実施形態を示す概略平面図である。

【0090】

図５Ｄを参照すると、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第１のボンドワイヤ２８０＿１は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２のボンドワイヤ２８０＿２とスタックボンドを共有し得る。例えば、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第１の端部２８１は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１の端部２８１上にスタックされており、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１の端部２８１にボンディングされている。第２のボンドワイヤ２８０＿２は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第３のボンドワイヤ２８０＿３とスタックボンドを共有し得る。例えば、第３のボンドワイヤ２８０＿３の第２の端部２８２は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の端部２８２に上にスタックされており、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の端部２８２にボンディングされている。したがって、いくつかの実施形態では、所与のボンドワイヤの反対側の端部が、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの異なるボンドワイヤの端部上にスタックされ得る。

【0091】

図５Ｄに示すような構成とすることにより、ボンドワイヤの両端がボンディングされる装着エリアの減少が可能になり得る。例えば、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第１の端部２８１は、出力パッド２２５にボンディングされ得、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２の端部２８２は、出力リードパッド１６５’にボンディングされ得る。いくつかの実施形態では、出力パッド２２５は、従来のデバイスの出力パッドよりも小さい（例えば、より狭い）第２の幅Ｗ２を有し得る。同様に、出力リードパッド１６５’は、従来デバイスの出力リードパッドよりも小さい（例えば、より狭い）第３の幅Ｗ３を有し得る。

【0092】

図６Ａ～図６Ｄは、本開示のさらなる実施形態を示す断面図である。図６Ａ～図６Ｄは、前述の実施形態に対する変形例を示している。したがって、上記で論じた実施形態の各々は、図６Ａ～図６Ｄに関して論述及び図示されるように修正され得る。

【0093】

いくつかの実施形態では、スタックボンドを安定化することが有益であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、スタックボンドの高さによって、スタックボンドワイヤのうちの１つがボンドワイヤのうちの別のものからわずかにオフセットされ得る。安定性を改善し、さらなる接触エリアを提供するために、下部ボンドワイヤのワイヤ幅は、（例えば、上方の垂直方向の）下部ボンドワイヤ上にあるボンドワイヤのワイヤ幅よりも大きくあり得る。

【0094】

例えば、図６Ａを参照すると、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第１のボンドワイヤ２８０＿１は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２のボンドワイヤ２８０＿２とスタックボンドを共有し得る。第２のボンドワイヤ２８０＿２の底面は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の頂面にボンディングされ得る。前述したように、第１のボンドワイヤ２８０＿１の（例えば、垂直方向における）第１の厚さＴ１は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の厚さＴ２よりも小さくあり得る。

【0095】

加えて、第１のボンドワイヤ２８０＿１の（例えば、垂直方向に対して垂直な水平方向における）第１のワイヤ幅ＷＷ１は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２のワイヤ幅ＷＷ２よりも大きくあり得る。ワイヤ幅（例えば、第１のワイヤ幅ＷＷ１）は、ボンドワイヤのボンディング部分の水平方向における断面の最大寸法であり得る。より小さい第２のワイヤ幅ＷＷ２を有する第２のボンドワイヤ２８０＿２を第１のボンドワイヤ２８０＿１上に配置することによって、第１のボンドワイヤ２８０＿１と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間のスタックボンドに対して、増加した位置合わせマージンが利用可能になり得る。加えて、より大きなボンドワイヤ上により小さなボンドワイヤを有することによって、スタックボンドワイヤの安定性が改善され得る。

【0096】

より大きな第１のワイヤ幅ＷＷ１は、複数の方法で達成され得る。例えば、第１のボンドワイヤ２８０＿１は、ボンディング前にはほぼ円形であり得る。ボンディングプロセス中に圧力を印加することによって、第１のボンドワイヤ２８０＿１は、水平方向における第１のワイヤ幅ＷＷ１が増加し、同時に垂直方向における第１の厚さＴ１が減少するように圧縮され得る。したがって、第１のボンドワイヤ２８０＿１は、ボンディング前に所与の半径を有するほぼ円形であり得るが、ボンディング動作は、水平方向におけるワイヤ幅を第１のボンドワイヤ２８０＿１の非ボンディング部分の半径を超える値まで増加させ得る。

【0097】

第２のボンドワイヤ２８０＿２が第１のボンドワイヤ２８０＿１にボンディングされるとき、ボンディングプロセス中に印加される圧力は、第１のボンドワイヤ２８０＿１と同様に第２のボンドワイヤ２８０＿２を圧縮し得る。加えて、第２のボンドワイヤ２８０＿２のボンディング中の圧力の印加も第１のボンドワイヤ２８０＿１に影響を及ぼし得るため、第１のボンドワイヤ２８０＿１はさらに圧縮され得る。したがって、第２のボンドワイヤ２８０＿２を第１のボンドワイヤ２８０＿１にボンディングすることにより、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１のワイヤ幅ＷＷ１が第２のボンドワイヤ２８０＿２よりもさらに増加し得る。

【0098】

ボンディングプロセスによるワイヤ幅の増加に加えて、ボンドワイヤのワイヤ幅はまた、異なる直径のボンドワイヤを使用して達成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、パッドにボンディングされた第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１の直径は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の頂面にボンディングされた第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の直径よりも大きくあり得る。異なる直径を有するボンドワイヤの使用はまた、スタックボンドにおける様々なボンドワイヤに対して異なるワイヤ幅を提供し得る。

【0099】

ボンドスタックに異なるワイヤ幅を利用することは、３つ以上のボンドワイヤを有するボンドスタックにおいても有用であり得る。例えば、図６Ｂは、３つのボンドワイヤを利用するスタックボンドの一実施形態を示している。図６Ｂに示すように、第１のボンドワイヤ２８０＿１は、パッドの接触面にボンディングされ得る。第２のボンドワイヤ２８０＿２は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の頂面にボンディングされ得る。第３のボンドワイヤ２８０＿３は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の頂面にボンディングされ得る。第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１のワイヤ幅ＷＷ１は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２のワイヤ幅ＷＷ２よりも大きくあり得る。第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２のワイヤ幅ＷＷ２は、第３のボンドワイヤ２８０＿３の第３のワイヤ幅ＷＷ３よりも大きくあり得る。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１のボンディング部分の厚さＴ１は、第２のボンドワイヤ２８０＿２のボンディング部分の第２の厚さＴ２よりも小さくあり得、第２のボンドワイヤ２８０＿２のボンディング部分の第２の厚さＴ２は、第３のボンドワイヤ２８０＿３のボンディング部分の第３の厚さＴ３よりも小さくあり得るが、本開示はこれに限定されない。第１のボンドワイヤ２８０＿１が第２のボンドワイヤ２８０＿２及び／又は第３のボンドワイヤ２８０＿３よりも大きな直径を有する実施形態では、第１のボンドワイヤ２８０＿１のボンディング部分の厚さＴ１は、第２及び第３のボンドワイヤ２８０＿２、２８０＿３の厚さＴ２、Ｔ３に等しいか又はそれを超え得る。

【0100】

本明細書に記載された実施形態の多くはボンドワイヤの利用を論じたが、スタックボンドワイヤに関する本明細書に記載された実施形態のいずれもスタックワイヤリボンに等しく適用されることが理解されよう。図６Ｃは、本開示のいくつかの実施形態によるスタックワイヤリボンの一例を示している。

【0101】

ワイヤリボンを利用する実施形態は、ボンドワイヤを利用する本明細書に記載の実施形態のうちのいずれかの代わりに利用され得る。例えば、図６Ｃを参照すると、複数のボンドワイヤ２８０Ｂ’が、ワイヤリボンを含み得る。第１のワイヤリボン２８０＿１’が、パッドの接触面にボンディングされ得る。複数のボンドワイヤ２８０Ｂ’の第１のワイヤリボン２８０＿１’は、複数のボンドワイヤ２８０Ｂの第２のワイヤリボン２８０＿２’とスタックボンドを共有し得る。第２のワイヤリボン２８０＿２’の底面は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面にボンディングされ得る。第１のワイヤリボン２８０＿１’の（例えば、垂直方向における）第１の厚さＴ１は、第２のワイヤリボン２８０＿２’の第２の厚さＴ２よりも小さくあり得る。

【0102】

丸線ボンドワイヤと同様に、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のワイヤリボン２８０＿２’との間の界面２８０Ｉ’は、第２のワイヤリボン２８０＿２’と第１のワイヤリボン２８０＿１’がボンディングされた接触面との間の物理的かつ／又は電気的接続を提供し得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面は実質的に水平であり得、第２のワイヤリボン２８０＿２’の底面は実質的に水平であり得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のワイヤリボン２８０＿２’との間の界面２８０Ｉ’は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の周長及び／又は第２のワイヤリボン２８０＿２’の周長の２５％にわたって延在し得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のワイヤリボン２８０＿２’との間の界面２８０Ｉ’は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面及び／又は第２のワイヤリボン２８０＿２’の底面の５０％にわたって延在し得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のワイヤリボン２８０＿２’との間の界面２８０Ｉ’は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面及び／又は第２のワイヤリボン２８０＿２’の底面の７５％にわたって延在し得る。これらの接触率は単なる例であり、本開示の実施形態はこれらの例のみに限定されない。

【0103】

いくつかの実施形態では、丸線ボンドワイヤ及びワイヤリボンの使用を混合してもよい。図６Ｄは、複数のボンドワイヤ２８０Ｂ’’が第１のワイヤリボン２８０＿１’及び第２のボンドワイヤ２８０＿２を含むスタックボンドを含む例を示している。第１のワイヤリボン２８０＿１’は、接触面（例えば、パッド）にボンディングされ得、第２のボンドワイヤ２８０＿２とスタックボンドを共有し得る。第２のボンドワイヤ２８０＿２の底面は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面にボンディングされ得る。第１のワイヤリボン２８０＿１’の（例えば、垂直方向における）第１の厚さＴ１は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の厚さＴ２よりも小さくあり得るが、本開示の実施形態はこれに限定されない。

【0104】

いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間の界面２８０Ｉ’’は、第２のボンドワイヤ２８０＿２と第１のワイヤリボン２８０＿１’がボンディングされた接触面との間の物理的かつ／又は電気的接続を提供し得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間の界面２８０Ｉ’’は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の周長の２５％及び／又は第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周の２５％にわたって延在し得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’と第２のボンドワイヤ２８０＿２との間の界面２８０Ｉ’’は、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面及び／又は第２のボンドワイヤ２８０＿２の下側外周２８０Ｌの５０％にわたって延在し得る。別の言い方をすれば、第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周は、第２のボンドワイヤ２８０＿２を通る水平線に従って上側半分２８０Ｕ及び下側半分２８０Ｌに分けられ得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面の５０％超及び第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周の下側半分２８０Ｌの５０％超が、互いに接触し得る。いくつかの実施形態では、第１のワイヤリボン２８０＿１’の頂面の７５％超及び第２のボンドワイヤ２８０＿２の外周の下側半分２８０Ｌの７５％超が、互いに接触し得る。これらの接触率は単なる例であり、本開示の実施形態はこれらの例のみに限定されない。

【0105】

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスタックボンドを利用してパッケージデバイスを提供し得る。図７Ａ及び図７Ｂは、本開示のいくつかの実施形態のパッケージデバイスを概略的に示している。図７Ａ及び図７Ｂは、識別及び説明のための構造を表すことを意図した非常に単純化された図であり、構造を物理的スケールで表すことを意図していないことが理解されよう。図７Ａに示すように、ＭＭＩＣパッケージ２００は、本明細書ではパッケージＭＭＩＣデバイスとも呼ばれるパッケージ７７０内に装着されたＭＭＩＣデバイス２１０を含む。いくつかの実施形態では、ＭＭＩＣパッケージ２００は、ＲＦ範囲内の入力信号で動作するように構成され得るが、本開示の実施形態はこれに限定されない。パッケージ７７０は、その上に１つ以上の導電性パッケージリード、例えば、１つ以上の入力（例えば、ゲート）リード１５０及び１つ以上の出力（例えば、ドレイン）リード１６０を含む、サブマウント（本明細書ではベース又はフランジとも呼ばれる）７７６を含む。ＭＭＩＣデバイス２１０は、熱伝導性及び／又は導電性のダイアタッチ層７７４などによって、サブマウント７７６の上面上に装着されている。

【0106】

サブマウント７７６は、導電性取付面、例えば、熱伝導性ヒートシンクとして作用する金属基板（又は「スラグ」）であり得るか、又はそれを含み得る。いくつかの実施形態では、サブマウント７７６は、追加的又は代替的に、半導体処理技法を用いて製造された導電層を含む再配線層（ＲＤＬ）積層構造、金属トレースを有するプリント回路基板、並びに／又は導電ビア及び／若しくはパッドを含むセラミック基板を含み得る。いくつかの実施形態では、金属リードフレームが形成され、次いで処理されて、金属サブマウント７７６及び／又はパッケージリード（例えば、ゲートリード及びドレインリード）１５０及び１６０を提供し得る。ＭＭＩＣパッケージ２００はまた、ＭＭＩＣデバイス２１０、パッケージリード１５０、１６０、及び金属サブマウント７７６を少なくとも部分的に取り囲む、ハウジング７７８（例えば、プラスチックオーバーモールド）を含む。

【0107】

ＭＭＩＣデバイス２１０は、入力リード１５０及び出力リード１６０に結合され得る。例えば、入力リード１５０は、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａによって入力パッド２２０に接続され得、出力リード１６０は、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂによって出力パッド２２５に接続され得る。第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び／又は第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、本明細書に記載の任意の実施形態、又は実施形態の組合せによるスタックボンドを使用して実装され得る。

【0108】

図７Ａは、プラスチックオーバーモールド７７８を組み込んだパッケージ７７０を示しているが、本開示の実施形態はこのようなパッケージ構成に限定されない。図７Ｂは、図７Ａを参照して上述したＭＭＩＣパッケージ２００と同様のＭＭＩＣパッケージ２００’の別の例の概略側面図である。ＭＭＩＣパッケージ２００’は、異なるパッケージ７７０’を含むという点で、図７ＡのＭＭＩＣパッケージ２００とは異なる。パッケージ７７０’は、金属サブマウント７７６（金属ヒートシンクとして作用し、金属スラグとして実装され得る）、並びに入力リード及び出力リード１５０、１６０を含む。いくつかの実施形態では、金属リードフレームが形成され得、金属リードフレームはその後、金属サブマウント７７６並びに／又は入力リード及び出力リード１５０、１６０を提供するように処理される。ＭＭＩＣパッケージ２００’はまた、ＭＭＩＣデバイス２１０、リード１５０、１６０、及び金属サブマウント７７６を少なくとも部分的に取り囲む、ハウジング７７８’を含む。いくつかの実施形態では、ハウジング７７８’はセラミックハウジングを備え得、入力リード１５０及び出力リード１６０は、ハウジング７７８’を通って延在し得る。いくつかの実施形態では、ハウジング７７８’は、プラスチック及び／又はプリント回路基板を備え得る。ハウジング７７８’は、側壁の下部を形成しかつ入力リード及び出力リード１５０、１６０を支持するフレーム、並びにフレームの頂部に配置された蓋などの、複数の部品を備え得る。デバイスの内部は、空気で満たされた空洞を備え得る。図７Ｂのハウジング７７８’の側壁及び蓋は、図７Ａに示すＭＭＩＣパッケージ２００に含まれるプラスチックオーバーモールド７７８に取って代わる。

【0109】

前述の実施形態は、ＭＭＩＣデバイスに適用されるスタックワイヤボンドに焦点を当てているが、本明細書に記載のスタックボンディング技法は、ＭＭＩＣデバイスに限定されず、他のデバイスに容易に適用することができることが理解されよう。図８Ａ～図８Ｅは、本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化されたＦＥＴベースの電力増幅器の概略平面図である。

【0110】

例えば、図８Ａは、本開示のいくつかの実施形態によるパッケージ化された内部整合型ＦＥＴ電力増幅器３００の概略平面図（すなわち、デバイスを上方から見下ろしている図）である。ＦＥＴ電力増幅器３００は、１つ以上の集積回路チップを含み得、例えば、プリント回路基板又はセラミック回路基板などの他の電子回路基板も含み得る。ＦＥＴ電力増幅器３００は、入力リードパッド１５５に電気的に接続された入力リード１５０と、出力リードパッド１６５に電気的に接続された出力リード１６０と、を含む。

【0111】

図８Ａに示すように、ＦＥＴ電力増幅器３００はまた、集積型受動デバイス（ＩＰＤ）回路（例えば、入力ＩＰＤ回路８４０及び出力ＩＰＤ回路８４５を含む）及びトランジスタ回路８５０を含む。入力パッド２２０は、入力ＩＰＤ回路８４０に結合され得る。入力ＩＰＤ回路８４０は、入力パッド２２０とトランジスタ回路８５０との間に結合され得る。入力ＩＰＤ回路８４０は、インピーダンス整合を提供するように構成されたコンデンサ及び／又は他の回路素子を含み得る。入力ＩＰＤ回路８４０はまた、高調波終端処理を実行するように構成された素子を含み得る。入力リードパッド１５５を入力パッド２２０に相互接続する第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａが設けられている。

【0112】

同様に、出力パッド２２５は出力ＩＰＤ回路８４５に結合され得る。出力ＩＰＤ回路８４５は、出力パッド２２５とトランジスタ回路８５０との間に結合され得る。出力ＩＰＤ回路８４５は、インピーダンス整合を提供するように構成されたコンデンサ及び／又は他の回路素子を含み得る。出力ＩＰＤ回路８４５はまた、高調波終端処理を実行するように構成された素子を含み得る。出力リードパッド１６５を出力パッド２２５に相互接続する第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂが設けられている。

【0113】

ＦＥＴ電力増幅器３００は、ＲＦ伝送線路３３４と、ボンドパッド３４４などの様々なボンディングパッドと、を含み得る。ＲＦ伝送線路３３４は、入力／出力パッド２２０／２２５をトランジスタ回路８５０内に含まれるユニットセルトランジスタのゲートフィンガに接続する給電ネットワークを形成し得る。

【0114】

入力信号を増幅するユニットセルトランジスタは、トランジスタ回路８５０上に実装されている。好適な集積回路の例は、例えば、米国特許出願公開第２０１７／０２７１４９７号明細書に開示されており、その全内容は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。

【0115】

トランジスタ回路８５０のインピーダンスは、入力リード１５０又は出力リード１６０に見られるインピーダンス（各々、例えば、５０オームであり得る）に常に良好に整合されなくてもよい。したがって、内部整合型ＦＥＴ電力増幅器３００は、内部整合型ＦＥＴ電力増幅器３００の動作周波数帯域にわたってトランジスタ回路８５０と入力リード１５０及び出力リード１６０との間のインピーダンス整合及び／又は高調波終端処理を改善する、入力ＩＰＤ回路及び出力ＩＰＤ回路８４０、８４５をさらに含む。各ＩＰＤ回路８４０、８４５は、伝送線路と、コンデンサ及び／又は誘導素子などの無効分と、を含み得る。

【0116】

ＩＰＤ回路８４０、８４５は各々、例えば、セラミック基板（例えば、アルミナ基板）などの基板、又はコンデンサ、インダクタ、及び／若しくは抵抗器がその上に形成された、プリント回路基板を備え得る。場合によっては、給電ネットワーク３３４とＩＰＤ回路８４０、８４５との間、及び／又はＩＰＤ回路８４０、８４５とトランジスタ回路８５０との間に延在するボンドワイヤ８８０は、インダクタとして作用し得、コンデンサは、ＩＰＤ回路８４０、８４５の一部として形成され得、その結果、例えば、インダクタ－コンデンサ－インダクタ（ＬＣＬ）無効回路がトランジスタ回路８５０の入力及び出力に形成される。

【0117】

いくつかの実施形態では、入力リードパッド１５５と入力パッド２２０との間の第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び／又は出力リードパッド１６５と出力パッド２２５との間の第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、本明細書に記載のスタックボンドのための実施形態のうちのいずれかを使用したスタックボンド構成で実装され得る。例えば、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、ボンドワイヤのそれぞれの対の一方の側にスタックボンドを組み込むものとして示されている。しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、この構成に限定されない。本明細書に記載のスタックボンドの実施形態の各々、又は本明細書に記載のスタックボンドの実施形態の組合せを使用して、いずれかのボンド接続が提供され得る。

【0118】

さらに、給電ネットワーク３３４と入力ＩＰＤ回路８４０との間、及び／又は出力ＩＰＤ回路８４５間のボンドワイヤは、本明細書に記載のいくつかの実施形態によるスタックボンドを利用し得る。例えば、給電ネットワーク３３４は、給電パッド３４４を含み得る。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤ８８０＿１が、給電パッド３４４と入力ＩＰＤ回路８４０との間に設けられ得る。いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤ８８０＿２が、入力ＩＰＤ回路８４０とトランジスタ回路８５０との間に設けられ得る。いくつかの実施形態では、第３のボンドワイヤ８８０＿３が、トランジスタ回路８５０と出力ＩＰＤ回路８４５との間に設けられ得る。いくつかの実施形態では、第４のボンドワイヤ８８０＿４が、出力ＩＰＤ回路８４５とさらなる給電パッド３４４との間に設けられ得る。

【0119】

ボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４のうちの１つ以上が、本明細書に記載の１つ以上の実施形態によるスタックボンドを組み込んで設けられ得る。図８Ａでは、ボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４の各々は、共有スタックボンドを有するボンドワイヤの対を使用して示されている。しかしながら、本明細書に記載のスタックボンドの他の実施形態が、本開示から逸脱することなく利用され得る。さらに、ボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４の各々に対するスタックボンドの使用は、潜在的な構成の一例にすぎない。いくつかの実施形態では、ボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４のうちの１つ以上は、従来の非スタックボンドワイヤ実装態様を利用し得る。すなわち、ボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４は、ボンドワイヤのうちのいくつかがスタックボンドを組み込み、ボンドワイヤのうちの他のものは組み込まない混合構成を組み込み得る。

【0120】

同様に、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂ、並びにボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４は、ボンド接続の特定の側（例えば、トランジスタ回路８５０に最も近い側）にスタックボンドを有するものとして示されている。しかしながら、これは単なる例であり、スタックボンディング構成は、接続の反対側（例えば、トランジスタ回路８５０から最も遠い側）にスタックボンドを有するように反転され得る。

【0121】

図８Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、トランジスタ、ＩＰＤ回路、及び給電ネットワークの異なる構成を示すＦＥＴ電力増幅器３００’のさらなる例である。図８Ｂを参照すると、ＦＥＴ電力増幅器３００’は、入力パッド２２０に結合された入力リードパッド１５５と、出力パッド２２５に結合された出力リードパッド１６５と、を含む。ＦＥＴ電力増幅器３００’は、２つのトランジスタ回路８５０Ａ及び８５０Ｂを有する。トランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂの各々は、入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、８４０Ｂ、及び出力ＩＰＤ回路８４５Ａ、８４５Ｂにそれぞれ結合されている。入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、８４０Ｂは、ＲＦ伝送線路３３４及びボンドパッド３４４を組み込む給電ネットワークによって入力パッド２２０とトランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂとの間にそれぞれ結合され得る。出力ＩＰＤ回路８４５Ａ、８４５Ｂは、給電ネットワークの部分によってトランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂと出力パッド２２５との間にそれぞれ結合され得る。

【0122】

入力リードパッド１５５を入力パッド２２０に相互接続する第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａが設けられている。出力リードパッド１６５を出力パッド２２５に相互接続する第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂが設けられている。いくつかの実施形態では、入力リードパッド１５５と入力パッド２２０との間の第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び／又は出力リードパッド１６５と出力パッド２２５との間の第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、本明細書に記載のスタックボンドのための実施形態のうちのいずれかを使用したスタックボンド構成で実装され得る。例えば、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、ボンドワイヤのそれぞれの対の一方の側にスタックボンドを組み込むものとして示されている。しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、この構成に限定されない。本明細書に記載のスタックボンドの実施形態の各々、又は本明細書に記載のスタックボンドの実施形態の組合せを使用して、いずれかのボンド接続が提供され得る。

【0123】

加えて、スタックボンドは、ＦＥＴ電力増幅器３００’の様々な回路素子間で利用され得る。例えば、第１のボンドワイヤ８８０＿１は、給電パッド３４４と入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、８４０Ｂのそれぞれのもの間に設けられ得る。いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤ８８０＿２は、入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、８４０Ｂとトランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂとの間にそれぞれ設けられ得る。いくつかの実施形態では、第３のボンドワイヤ８８０＿３は、トランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂと出力ＩＰＤ回路８４５Ａ、８４５Ｂとの間にそれぞれ設けられ得る。いくつかの実施形態では、第４のボンドワイヤ８８０＿４は、出力ＩＰＤ回路８４５Ａ、８４５Ｂのそれぞれのものとさらなる給電パッド３４４との間に設けられ得る。

【0124】

ボンドワイヤ８８０＿１、８８０＿２、８８０＿３、及び／又は８８０＿４のうちの１つ以上が、本明細書に記載の１つ以上の実施形態によるスタックボンドを組み込んで設けられ得る。例えば、図８Ｂを参照すると、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂ、第１のボンドワイヤ８８０＿１、及び第４のボンドワイヤ８８０＿４は、接続の一方の側にスタックボンドを含み得、ボンドワイヤの端部は、接続の反対側で分離されている（例えば、図２Ｂに示すものと同様のＶ字形接続）。共有ボンドは、ボンド接続のいずれの側にも位置付けされ得、異なる数のボンドワイヤが使用され得ることが理解されよう。加えて、第２のボンドワイヤ８８０＿２及び第３のボンドワイヤ８８０＿３は、ボンド接続の両側にスタックボンドを含み得る（例えば、図５Ａに示すものと同様である）。これらの構成は単なる例であり、非スタックボンドワイヤの使用を含むボンドワイヤの他の構成が、図示された組合せに代えて、又はそれに加えて使用され得る。図８Ｂは、ＦＥＴ増幅器３００’などの単一のパッケージ内で異なるタイプのスタックボンドを使用できることを示している。ボンドワイヤの数及びボンドの配置は、説明を助けるために含まれており、本開示を限定することを意図するものではない。パッケージの要件に応じて、より多くの若しくはより少ないボンド及び／又はボンドワイヤが使用され得る。異なる数のボンドワイヤ及び／又は共有ボンドの異なる配置を含む、本明細書に記載のスタックボンドの他の実施形態が、本開示から逸脱することなく利用され得ることが理解されよう。

【0125】

図８Ｃは、本開示のいくつかの実施形態によるＦＥＴ増幅器３００’’のさらなる例の平面図である。ＦＥＴ増幅器３００’’は、入力リード１５０及び出力リード１６０を含む。ＦＥＴ増幅器３００’’はまた、入力ＩＰＤ回路８４０及びトランジスタ回路８５０を含む。

【0126】

ＦＥＴ増幅器３００’’は、スタックボンドと非スタックボンドとの混合を含む。例えば、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａは、入力リード１５０から入力ＩＰＤ回路８４０まで延在し得る。第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａは、スタックボンドを組み込み得る。例えば、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａは、接続の一方の側にスタックボンドを有し得、ボンドワイヤの端部は、接続の反対側で分離されている（例えば、図２Ｂに示すものと同様のＶ字形接続）。共有ボンドは、ボンド接続のいずれの側にも位置付けされ得、異なる数のボンドワイヤが使用され得ることが理解されよう。

【0127】

第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、トランジスタ回路８５０と出力リード１５０との間に延在し得る。第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、スタックボンドを組み込み得る。例えば、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、ボンド接続の両側にスタックボンドを有し得る（例えば、図５Ａに示すものと同様である）。

【0128】

ボンドワイヤ８８１は、入力ＩＰＤ回路８４０とトランジスタ回路８５０との間に延在し得る。図８Ｃを参照すると、ボンドワイヤ８８１は、スタックボンドを組み込まない場合があるが、本開示はこれに限定されない。図８Ｃは、異なるタイプのスタックボンドが単一のパッケージ内で使用され得、非スタックボンド接続と混合され得ることを示している。ボンドワイヤの数及びボンドの配置は、説明を助けるために含まれており、本開示を限定することを意図するものではない。パッケージの要件に応じて、より多くの又はより少ないボンドが使用され得る。本明細書に記載の異なる数のボンドワイヤ及び／又は異なる配置の共有ボンドを含むスタックボンドの他の実施形態が、本開示から逸脱することなく利用され得ることが理解されよう。

【0129】

図８Ｄは、ワイヤボンド及び回路のより複雑な配列を示すＦＥＴ電力増幅器３００’’’のさらなる例の平面図である。ＦＥＴ電力増幅器３００’’’は、各々が入力リード１５０及び出力リード１６０に結合された２つの増幅器経路を含む。簡潔にするために、この説明は、図８Ｄにおいて破線のボックスで囲まれたトランジスタ経路のうちの１つに焦点を当てる。

【0130】

図８Ｄを参照すると、ＦＥＴ電力増幅器３００’’’は、入力リード１５０と、出力リード１６０と、２つのトランジスタ回路８５０Ａ及び８５０Ｂと、を含む。トランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂの各々は、入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、８４０Ｂにそれぞれ結合されている。入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、８４０Ｂは、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａによって入力リード１５０に、かつ第２のボンドワイヤ８８０＿２によってトランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂに結合され得る。第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び第２のボンドワイヤ８８０＿２は、スタックボンドを組み込み得る。例えば、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び第２のボンドワイヤ８８０＿２は、接続の一方の側にスタックボンドを有し得、ボンドワイヤの端部は、接続の反対側で分離されている（例えば、図２Ｂに示すものと同様のＶ字形接続）。共有ボンドは、ボンド接続のいずれの側にも位置付けされ得、異なる数のボンドワイヤが使用され得ることが理解されよう。

【0131】

トランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂの各々はまた、出力ＩＰＤ回路８４５Ａ、８４５Ｂにそれぞれ結合され得る。出力ＩＰＤ回路８４５Ａ、８４５Ｂは、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂによって出力リード１６０に、かつ第３のボンドワイヤ８８０＿３によってトランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂに結合され得る。第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂ及び第３のボンドワイヤ８８０＿３は、スタックボンドを組み込み得る。例えば、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂ及び第３のボンドワイヤ８８０＿３は、ボンド接続の両側にスタックボンドを有し得る（例えば、図５Ａに示すものと同様である）。

【0132】

ＦＥＴ電力増幅器３００’’’はまた、電源回路８４７Ａ、８４７Ｂを組み込む。電源回路８４７Ａ、８４７Ｂは、トランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂに電源バイアス及び／又は電源調整を提供するように構成された回路素子を含み得る。電源回路８４７Ａ、８４７Ｂは、ボンドワイヤ８９１＿１によってトランジスタ回路８５０Ａ、８５０Ｂに接続され得る。いくつかの実施形態では、ボンドワイヤ８９１＿１は、単一のボンドワイヤ（例えば、非スタック）であり得るが、本開示はこれに限定されない。ＦＥＴ電力増幅器３００’’’は、高電流ＤＣ信号を電源回路８４７Ａ、８４７Ｂに提供するように構成されたＤＣ給電パッド８９０を含み得る。電源回路８４７Ａ、８４７Ｂは、ボンドワイヤ８９１＿２によってＤＣ給電パッド８９０に接続され得る。いくつかの実施形態では、ボンドワイヤ８９１＿２は、スタックボンドを組み込み得る。例えば、いくつかの実施形態では、ボンドワイヤ８９１＿２は、ボンド接続の両側にスタックボンドを有し得る（例えば、図５Ａに示すものと同様である）。これは、図８Ｄの上半分のボンドワイヤ８９１＿２のセットに示されている。いくつかの実施形態では、ボンドワイヤ８９１＿２は、接続の一方の側にスタックボンドを有し得、ボンドワイヤの端部は、接続の反対側で分離されている（例えば、図２Ｂに示すものと同様のＶ字形接続）。これは、図８Ｄの下半分のボンドワイヤ８９１＿２のセットに示されている。したがって、特定のパッケージで使用されるスタックボンドのタイプは１つのタイプに限定される必要はなく、いくつかの実施形態では、スタックボンドのタイプが所与のパッケージ内で混合され得る。いくつかの実施形態では、ボンドワイヤ８９１＿２の上部及び下部セットの両方が、同じタイプのスタックボンド構成であり得る。

【0133】

図８Ｄにおいて、ボンドワイヤの数及びボンドの配置は、説明を助けるために含まれており、本開示を限定することを意図するものではない。パッケージの要件に応じて、より多くの又はより少ないボンドが使用され得る。本明細書に記載のスタックボンドの他の実施形態が、本開示から逸脱することなく利用され得ることが理解されよう。例えば、図８Ｄにスタックされて示されているボンドワイヤは、いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスタックボンドの任意の構成に配列され得るか、又はスタックボンドを組み込まなくてもよい。同様に、図示された非スタックボンドの実施形態はまた、本明細書に記載のスタックボンドの任意の構成で具現化され得る。

【0134】

図８Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、トランジスタ、ＩＰＤ回路、及び給電ネットワークの異なる構成を示すＦＥＴ電力増幅器３００’’’’のさらなる例である。図８Ｅは、スタックボンドワイヤがトランジスタパッケージの非対称構成において使用され得ることを示している。例えば、図８Ｅは、ドハティ増幅器で使用され得るものと同様のトランジスタ経路のメイン構成及びピーク構成を示している。

【0135】

図８Ｅを参照すると、ＦＥＴ電力増幅器３００’’’’は、第１の入力リード１５０＿１、第２の入力リード１５０＿２、第１の出力リード１６０＿１、及び第２の出力リード１６０＿２を含む。第１の入力ＩＰＤ回路８４０Ａ、第１のトランジスタ回路８５０Ａ、及び第１の出力ＩＰＤ回路８４５Ａが、第１の入力リード１５０＿１と第１の出力リード１６０＿１との間に結合されている。第２の入力ＩＰＤ回路８４０Ｂ、第２のトランジスタ回路８５０Ｂ、及び第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿１、８４５Ｂ＿２が、第２の入力リード１５０＿２と第２の出力リード１６０＿２との間に結合されている。

【0136】

図８Ｅに示すように、ＦＥＴ電力増幅器３００’’’’では、スタックボンドの様々な構成が利用され得る。例えば、スタックボンドは、第１の入力リード１５０＿１と第１の入力ＩＰＤ回路８４０Ａとの間、及び第２の入力リード１５０＿２と第２の入力ＩＰＤ回路８４０Ｂとの間に使用され得る。図８Ｅでは、第１の入力リード１５０＿１と第１の入力ＩＰＤ回路８４０Ａとの間、及び第２の入力リード１５０＿２と第２の入力ＩＰＤ回路８４０Ｂとの間のスタックボンドは全て、接続の一方の側にスタックボンドを有するものとして示されており、ボンドワイヤの端部は、接続の反対側で分離されているが（例えば、図２Ｂに示すものと同様のＶ字形接続）、本開示はこれに限定されない。図８Ｅは、第１の入力リード１５０＿１と第１の入力ＩＰＤ回路８４０Ａとの間のスタックボンドの数（３つのボンドワイヤの非限定的な例で示されている）が、第２の入力リード１５０＿２と第２の入力ＩＰＤ回路８４０Ｂとの間のスタックボンドの数（２つのボンドワイヤの非限定的な例で示されている）と異なり得ることを示している。共有ボンドは、ボンド接続のいずれの側にも位置付けされ得、異なる数のボンドワイヤが使用され得ることが理解されよう。

【0137】

いくつかの実施形態では、第１の入力ＩＰＤ回路８４０Ａと第１のトランジスタ回路８５０Ａとの間、及び第２の入力ＩＰＤ回路８４０Ｂと第２のトランジスタ回路８５０Ｂとの間に非スタックボンドが使用され得るが、本開示はこれに限定されない。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の実施形態のうちのいずれかによるスタックボンドが代わりに使用され得る。

【0138】

第１のトランジスタ回路８５０Ａを参照すると、非スタックボンドワイヤが第１のトランジスタ回路８５０Ａと第１の出力ＩＰＤ回路８４５Ａとの間に設けられ得、スタックボンドワイヤが第１のトランジスタ回路８５０Ａと第１の出力リード１６０＿１との間に設けられ得る。この構成は単なる一例であり、いくつかの実施形態では、スタックボンドはまた、第１のトランジスタ回路８５０Ａと第１の出力ＩＰＤ回路８４５Ａとの間、及び／又は第１のトランジスタ回路８５０Ａと第１の出力リード１６０＿１との間に設けられ得る。

【0139】

第２のトランジスタ回路８５０Ｂを参照すると、第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿１、８４５Ｂ＿２は、複数の接続構成を利用する複数のチップ及び／又は集積回路を含み得、非スタックボンドワイヤが、第２のトランジスタ回路８５０Ｂと第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿１との間に設けられ得る。この構成は単なる一例であり、いくつかの実施形態では、スタックボンドはまた、第２のトランジスタ回路８５０Ｂと第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿１との間に設けられ得る。スタックボンドワイヤは、第２のトランジスタ回路８５０Ｂと第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿２との間、及び／又は第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿２と第２の出力リード１６０＿２との間に設けられ得る。図８Ｅに示すように、第２の出力ＩＰＤ回路８４５Ｂ＿１、８４５Ｂ＿２の構成は、第１の出力ＩＤ回路８４５Ａの構成と異なり得る。

【0140】

図８Ｅのボンドワイヤの構成は単なる例であり、非スタックボンドワイヤの使用を含むボンドワイヤの他の構成が、図示の組合せに代えて、又はそれに加えて使用され得る。図８Ｅは、異なるタイプのスタックボンドがＦＥＴ増幅器３００’’’’などの単一のパッケージ内で使用され得ることを示している。ボンドワイヤの数及びボンドの配置は、説明を助けるために含まれており、本開示を限定することを意図するものではない。パッケージの要件に応じて、より多くの又はより少ないボンドが使用され得る。本明細書に記載のスタックボンドの他の実施形態が、本開示から逸脱することなく利用され得ることが理解されよう。

【0141】

図９Ａ及び図９Ｂは、本開示のいくつかの実施形態のパッケージデバイスを概略的に示している。図９Ａ及び図９Ｂは、識別及び説明のための構造を表すことを意図した非常に単純化された図であり、構造を物理的スケールで表すことを意図していないことが理解されよう。

【0142】

図９Ａに示すように、ＦＥＴ電力増幅器３００は、本明細書ではパッケージトランジスタデバイスとも呼ばれるパッケージ７７０内に装着されたトランジスタ回路８５０を含む。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ電力増幅器３００は、ＲＦ範囲内の入力信号で動作するように構成され得るが、本開示の実施形態はこれに限定されない。パッケージ７７０は、その上に１つ以上の導電性パッケージリード、例えば、１つ以上の入力（例えば、ゲート）リード１５０及び１つ以上の出力（例えば、ドレイン）リード１６０を含む、サブマウント（本明細書ではベース又はフランジとも呼ばれる）７７６を含む。トランジスタ回路８５０は、サブマウント７７６の上面上に装着されている。サブマウント７７６は、導電性取付面、例えば、熱伝導性ヒートシンクとして作用する金属基板（又は「スラグ」）であり得るか、又はそれを含み得る。いくつかの実施形態では、サブマウント７７６は、追加的又は代替的に、半導体処理技法を用いて製造された導電層を含む再配線層（ＲＤＬ）積層構造、金属トレースを有するプリント回路基板、並びに／又は導電ビア及び／若しくはパッドを含むセラミック基板を含み得る。いくつかの実施形態では、金属リードフレームが形成され、次いで処理されて、金属サブマウント７７６及び／又はパッケージリード（例えば、ゲートリード及びドレインリード）１５０及び１６０を提供し得る。ＦＥＴ電力増幅器３００はまた、トランジスタ回路８５０、パッケージリード１５０、１６０、及び金属サブマウント７７６を少なくとも部分的に取り囲む、ハウジング７７８を含む。

【0143】

トランジスタ回路８５０は、頂部側９１２及び底部側９１４を有する。トランジスタ回路８５０は、順次スタックされた底部側（「裏」側とも呼ばれる）メタライゼーション構造、半導体層構造９３０、及び頂部側メタライゼーション構造を含む。裏側メタライゼーション構造は、金属ソース端子９２６を含む。ＦＥＴ電力増幅器３００は、ＨＥＭＴベースのトランジスタ増幅器であり得、この場合、半導体層構造９３０は、典型的には基板上に形成される少なくともチャネル層及びバリア層を含み得る。基板は、半導体又は絶縁成長基板（ＳｉＣ又はサファイア基板など）であり得る。成長基板は、たとえ非半導体材料で形成されていても、半導体層構造９３０の一部であるとみなされ得る。本明細書では、「半導体層構造」という用語は、１つ以上の半導体層、例えば、半導体基板及び／又は半導体エピタキシャル層を含む構造を指す。頂部側メタライゼーション構造は、とりわけ、金属ゲート端子９４２及び金属ドレイン端子９４４を含む。

【0144】

入力ＩＰＤ回路８４０及び／又は出力ＩＰＤ回路８４５はまた、パッケージ７７０内に装着され得る。ＩＰＤ回路８４０、８４５は、ＦＥＴ電力増幅器３００に入力され、若しくはＦＥＴ電力増幅器３００から出力される信号の基本成分のインピーダンスを、トランジスタ回路８５０の入力若しくは出力におけるインピーダンスにそれぞれ整合させるインピーダンス整合回路、並びに／又はトランジスタ回路８５０の入力又は出力に存在し得る基本周波数の高調波、例えば、第二次若しくは第三次高調波を接地に短絡するように構成された高調波終端回路であり得る。図９Ａに概略的に示すように、入力ＩＰＤ回路及び出力ＩＰＤ回路８４０、８４５は、金属サブマウント７７６上に装着され得る。ゲートリード１５０が、第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ及び／又は１つ以上の第１のボンドワイヤ８８０＿１（図８を参照）によって入力ＩＰＤ回路８４０に接続され得、入力ＩＰＤ回路８４０は、１つ以上の第２のボンドワイヤ８８０＿２によってトランジスタ回路８５０のゲート端子９４２に接続され得る。同様に、ドレインリード１６０は、第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂ及び／又は１つ以上の第４のボンドワイヤ８８０＿４（図８を参照）によって出力ＩＰＤ回路８４５に接続され得、出力ＩＰＤ回路８４５は、１つ以上の第３のボンドワイヤ８８０＿３によってトランジスタ回路８５０のドレイン端子９４４に接続され得る。トランジスタ回路８５０のソース端子９２６は、金属サブマウント７７６上に直接装着され得る。金属サブマウント７７６は、ソース端子９２６への電気的接続を提供し得、放熱構造としても機能し得る。ゲートリード１５０及びドレインリード１６０は、ハウジング７７８を通って延在し得る。

【0145】

第１の複数のボンドワイヤ２８０Ａ、第１のボンドワイヤ８８０＿１（図８を参照）、第２のボンドワイヤ８８０＿２、第３のボンドワイヤ８８０＿３、第４のボンドワイヤ８８０＿４（図８を参照）、及び／又は第２の複数のボンドワイヤ２８０Ｂは、本明細書に記載の任意の実施形態、又は実施形態の組合せによるスタックボンドを使用して実装され得る。

【0146】

図９Ａは、プラスチックオーバーモールド７７８を組み込んだパッケージ７７０を示しているが、本開示の実施形態はそのようなパッケージ構成に限定されない。図９Ｂは、図９Ａを参照して上述したＦＥＴ電力増幅器３００と同様のパッケージＦＥＴ電力増幅器３００’の別の例の概略側面図である。ＦＥＴ電力増幅器３００’は、異なるパッケージ７７０’を含むという点で、図９ＡのＦＥＴ電力増幅器３００とは異なる。パッケージ７７０’は、金属サブマウント７７６（金属ヒートシンクとして作用し、金属スラグとして実装され得る）、並びにゲートリード及びドレインリード１５０、１６０を含む。いくつかの実施形態では、金属リードフレームが形成され得、金属リードフレームはその後、金属サブマウント７７６並びに／又はゲートリード及びドレインリード１５０、１６０を提供するように処理される。ＦＥＴ電力増幅器３００’はまた、トランジスタ回路８５０、リード１５０、１６０、及び金属サブマウント７７６を少なくとも部分的に取り囲むハウジング７７８’を含む。いくつかの実施形態では、ハウジング７７８’はセラミックハウジングを備え得、ゲートリード１５０’及びドレインリード１６０’は、ハウジング７７８’を通って延在し得る。いくつかの実施形態では、ハウジング７７８’は、プラスチック及び／又はプリント回路基板を備え得る。ハウジング７７８’は、側壁の下部を形成しかつゲートリード及びドレインリード１５０、１６０を支持するフレーム、並びにフレームの頂部上に配置された蓋などの、複数の部品を備え得る。デバイスの内部は、空気で満たされた空洞を備え得る。図９Ｂのハウジング７７８’の側壁及び蓋は、図９Ａに示すＦＥＴ電力増幅器３００に含まれるプラスチックオーバーモールド７７８に取って代わる。

【0147】

図１０は、本発明のいくつかの実施形態による、ボンドワイヤをボンディングする方法のフローチャートである。図１０に示すように、動作は、第１のボンドワイヤの第１の端部を第１のボンドパッド上に配置することから開始され得る（ブロック６００）。例えば、図２Ａ～図２Ｅに示すように、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１の端部２８１は、出力パッド２２５などの第１のボンドパッド上に配置され得る。

【0148】

第１のボンドワイヤの第１の端部は、第１のボンドパッドにボンディングされ得る（ブロック６１０）。いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤを第１のボンドパッドにボンディングすることは、ボンドを形成するための第１の圧力の印加を含み得る。第１のボンドワイヤをボンディングすることにより、いくつかの実施形態では、第１のボンドワイヤの厚さを圧縮し得る。第１の圧力の印加により、第１のボンドパッドと接触する第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分が形成され得る。

【0149】

第１のボンドワイヤの第２の端部は、第２のボンドパッド上に配置され得（ブロック６２０）、第２のボンドパッドにボンディングされ得る（ブロック６３０）。例えば、図２Ａ～図２Ｅに示すように、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第２の端部２８２は、出力リードパッド１６５などの第２のボンドパッド上に配置されてボンディングされ得る。

【0150】

第２のボンドワイヤの第１の端部は、第１のボンドワイヤの第１の端部上に配置され得る（ブロック６４０）。例えば、図２Ａ～図２Ｅに示すように、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第１の端部２８１は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第１の端部２８１上に配置され得る。

【0151】

第２のボンドワイヤの第１の端部は、第１のボンドワイヤの第１の端部にボンディングされ得る（ブロック６５０）。いくつかの実施形態では、第２のボンドワイヤを第１のボンドワイヤの第１の端部にボンディングすることは、ボンドを形成するための第２の圧力の印加を含み得る。いくつかの実施形態では、第２の圧力は、第１の圧力よりも小さくあり得る。第２のボンドワイヤをボンディングすることにより、いくつかの実施形態では、第２のワイヤ及び第１のボンドワイヤの厚さを圧縮し得る。第２の圧力の印加により、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分に接触する第２のボンドワイヤの第２のボンディング部分が形成され得る。いくつかの実施形態では、第２の圧力の印加により、第１のボンドワイヤの第１のボンディング部分の第１の厚さが、第２のボンドワイヤの第２のボンディング部分の第２の厚さよりも小さくなり得る。

【0152】

第２のワイヤの第２の端部は、第２のボンドパッド上又は第１のボンドワイヤの第２の端部上に配置され得（ブロック６６０）、第２のボンドパッド上又は第１のボンドワイヤの第２の端部上にボンディングされ得る（ブロック６７０）。例えば、図２Ｂに示すように、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の端部２８２は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第２の端部から距離Ｄだけ分離された点で出力リードパッド１６５などの第２のボンドパッドにボンディングされ得る。別の例として、図５Ａに示すように、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の端部２８２は、第１のボンドワイヤ２８０＿１の第２の端部２８２上にボンディングされ得る。

【0153】

いくつかの実施形態では、第３のボンドワイヤは、第２のボンドワイヤの第２の端部の上面にボンディングされ得る。例えば、図５Ｄに示すように、第３のボンドワイヤ２８０＿３の第２の端部２８２は、第２のボンドワイヤ２８０＿２の第２の端部２８２上にボンディングされ得る。

【0154】

当業者によって理解されるように、図１０に示す方法は、本明細書に記載された本開示の実施形態のうちのいずれかを生成するように修正され得る。

【0155】

様々な実施形態が、例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して本明細書で説明されてきた。しかしながら、これらの実施形態は、異なる形態で具現化され得、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、当業者に本発明の概念を十分に伝えるように提供されている。本明細書に記載の例示的な実施形態並びに一般的な原理及び特徴に対する様々な変更が容易に明らかになるであろう。図面では、層及び領域のサイズ及び相対サイズは縮尺通りに示されておらず、場合によっては、明確にするために誇張されていることがある。

【0156】

様々な要素を説明するために「第１の」、「第２の」などの用語が本明細書において使用されている場合があるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、ある要素を別の要素から区別するために使用されているにすぎない。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、第１の要素は第２の要素と称され得、同様に、第２の要素は第１の要素と称され得る。本明細書で使用される場合、用語「及び／又は」は、関連して列挙される項目のうちの１つ以上のありとあらゆる組合せを含む。

【0157】

本明細書で使用される術語は、特定の実施形態を説明する目的のためのものにすぎず、本発明を限定することを意図していない。本明細書で使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が別段に明確に示さない限り、複数形をも含むことが意図されている。「を備える」、「を備えている」、「を含む」、及び／又は「を含んでいる」という用語は、本明細書で使用されるとき、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／若しくはこれらのグループの存在又は追加を排除しないことがさらに理解されよう。

【0158】

別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書及び関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解されよう。

【0159】

層、領域、又は基板などの要素が別の要素の「上に」ある、別の要素に「取り付けられている」、又は別の要素の「上に」延在すると言及される場合、それは別の要素の上に直接あってもよく、又は介在する要素が存在してもよいことが理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素の「直接上に」ある、又は別の要素に「直接取り付けられている」、又は「直接上に」延在すると言及される場合、介在する要素は存在しない。ある要素が別の要素に「接続されている」又は「結合されている」と言及される場合、それは他の要素に直接接続され得るか若しくは結合され得、又は介在する要素が存在し得ることも理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続されている」又は「直接結合されている」と言及される場合、介在する要素は存在しない。

【0160】

「下方」又は「上方」又は「上部」又は「下部」又は「水平」又は「横方向」又は「垂直」などの相対的な用語は、本明細書では、１つの要素、層、又は領域の、別の要素、層、又は領域に対する関係を説明するために使用され得る。これらの用語は、図に描写された向きに加えて、デバイスの別の向きを包含することが意図されていることが理解されよう。

【0161】

本発明の実施形態は、本発明の理想化された実施形態（及び中間構造）の概略図である断面図を参照して本明細書で説明されている。図面の層及び領域の厚さは、明確にするために誇張されている場合がある。さらに、例えば、製造技法及び／又は公差の結果として図の形状からの変形が予想される。したがって、本発明の実施形態は、本明細書に示す領域の特定の形状に限定されると解釈されるべきではなく、例えば、製造から生じる形状の偏差を含むべきである。点線で示す要素は、図示の実施形態では任意選択であり得る。

【0162】

同様の番号は、全体を通して同様の要素を指す。したがって、同じ又は同様の番号は、たとえ対応する図面で言及又は説明されていない場合であっても、他の図面を参照して説明され得る。また、符号が付されていない要素が他の図面を参照して説明される場合がある。

【0163】

図面及び明細書では、本発明の典型的な実施形態が開示されており、特定の用語が採用されているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用されており、限定の目的ではなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲に記載される。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図9A】

【図9B】

【図10】