WO2004073063A1

WO2004073063A1 - 電子装置および半導体装置

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Publication number: WO2004073063A1
Application number: PCT/JP2003/001526
Authority: WO
Inventors: Tadatoshi Danno
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-08-26
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Abstract

　低雑音増幅器を含む高周波部アナログ信号処理ＩＣが組み込まれた高周波パワーモジュール（１）の実装構造であり、タブ（４）と、複数のリード（７）と、複数の電極端子および回路部を有する半導体チップ（３）と、前記複数の電極端子とリード（７）とを接続する複数のワイヤ（１０）と、前記複数の電極端子とタブ（４）とを接続する複数のワイヤ（１０）とを有する高周波パワーモジュール（１）と、複数のスルーホール（８４）により低インダクタンス化されたグランド電位をタブ（４）に供給可能な実装基板（８０）とからなり、前記回路部に入力信号を送る信号配線の両側に固定電位の配線が配置され、かつ複数のスルーホール（８４）によって低インダクタンス化されたグランド電位を実装基板（８０）からタブ（４）に供給することにより、１系統の通信システムを使用中の他の系統の通信システムとの間でのクロストークが発生しなくなり、携帯電話機などの電子装置において良好な通話が可能になる。

Description

電子装置およぴ半導体装置技術分野

本発明は、電子装置および半導体装置に関し、特に、微弱な信号を増幅する低雑音増幅器 (LNA： Low Noise Amplifier)を含む高周波部アナログ信号処理明

I Cを組み込んだ無線通信装置（電子装置）および高周波パワーモジュール（半田

導体装置）に適用して有効な技術に関する。背景技術

携帯電話機などの移動体通信機（移動端末）は、複数の通信システムに対応できるような構成になっている。すなわち、携帯電話機の送受信機（フロントェンド）には複数の通信システムの送受信を行うように、複数の回路系が組み込まれている。例えば、通信方式（システム）の異なる携帯電話（例えばセルラー電話機）間での通話を可能とする方式としてデュアルパンド通信方式が知られているデュアルバンド方式については、例えば、搬送周波数帯が 880〜915MH zの GSM (Global System for Mobile Communications)と、搬送周波数帯が 1710〜 1785MH zの DC S— 1800 (Digital Cellular System 1800) によるデュアルバンド方式およびデュアルバンド用高周波電力増幅器について知られている。

また、特開平 1 1一 186921号公報には、 PCN (Personal Coramunicat ions Network： D C S— 1800) 、 PCS (Personal Communications Service: D C S-1900) および GSMなどの携帯電話システムに利用できる多パンド移動体通信装置が開示されている。

また、携帯電話機のフロントエンドでは、 GSM用の高周波部アナログ信号処理回路のモジュール化が図られている。例えば、 MOSFET (Metal Oxide S emiconductor Field-Effect- Transistor)によるデュアノレパンドまたはトリプルパンドの GSM用 RF (Radio Frequency)パワーモジュールが有る。

デュアルバンド方式は GSMおよび DCS 1800方式などの二つの通信系の信号を処理するものであり、卜リプルバンド方式は GSMおよび DCS (Digita 1 Cellular System) 1800並びに P C S 1900方式などの三つの通信系の信号を処理するものである。 GSMとしては、 GSM900あるいは GSM85 0が組み込まれる。

また、高周波パワーモジュールは、 LNA、ミキサ、 PLL (Phase-Locked Loop)シンセサイザ、ォートキヤリブレーション付 PGA (Programmable Gain Amplifier), I Q変調器 /"復調器、オフセット PLL、 VCO (Voltage- Contro lied Oscillator)などをモノリシックに集積したワンチップの半導体素子が組み込まれている。

—方、携帯電話機は、その持ち運びが便利なように小型 ·軽量化が要請されている。この結果、高周波パワーモジュールなどの半導体装置もより小型'軽量化が望まれている。

半導体装置は、そのパッケージの形態によって種々のものがあるが、その一つとして、絶縁性樹脂の封止体（パッケージ）の裏面（実装面）にリード（外部電極端子）を露出させ、封止体の側面に長くリードを突出させないノンリード型半導体装置が知られている。

ノンリード型半導体装置としては、封止体の裏面の対向する 2辺に沿ってリ一ドを露出させる SON (Small Outline Non-Leaded Package) や、封止体の裏面の 4辺側にリードを露出せる Q FN (Quad Flat Non-Leaded Package) がある。小型でリード曲がりが発生しないノンリード型半導体装置については、例えば特開 2001-313363号公報に記載されている。

この文献に記載されている樹脂封止型半導体装置は、半導体チップを固定するダイパッドとワイャを接続するワイヤボンディング部とを有するアイランドがあり、ダイパッド上に半導体チップが固定され、半導体チップの各電極端子は、リ一ドゃアイランドのワイヤボンディング部に接続される構造になっている。ダイパッドとワイヤボンディング部との間に空隙部を設けて熱ストレスによるポンデイングされたワイヤの外れや切断を防止している。このような構造では、半導体チップのアース端子とアイランドをワイヤで接続することによって、アイランドをアースリードとしてプリント基板などに接続できる。

また、特開平 1 1— 2 5 1 4 9 4号公報には、半導体素子搭載部をグランドとする携帯電話機などに用いられるリード構造がガルウィング型となる高周波デバイスについて記載されている。この技術では、半導体素子の電極とリードをワイャで接続する以外に、ダイパッドをグランド電極として利用するため、半導体素子の電極と半導体素子搭載部とをワイヤで接続している（以降、この接続をダウンボンディングと呼ぶ）。ダウンボンディングするため、半導体素子搭載部は半導体素子よりも大きく、また実装状態では、半導体素子の外側に半導体素子搭載部の周縁部分が突出し、この部分にワイヤが接続される構造になっている。他方、本出願人においては、高周波パワーモジュールをノンリード型半導体装置に組み込み、かつグランド電位の安定化のために、高周波パワーモジュールを構成する各回路部のグランド端子をワイヤを介してタブに電気的に接続する手法の採用を検討した。ダウンボンディングを採用することにより、外部電極端子の数を少なくでき、パッケージの小型化が図れ、最終的には半導体装置の小型化が図れる。

し力し、無線通信系（通信システム）を用途とする高周波パワーモジュールでは、以下のような問題が発生することが判明した。

携帯電話機の受信系では、アンテナで捕らえた信号は低雑音増幅器 ( L NA) で増幅されるが、入力信号は極めて微弱である。このため、各回路部、特に周期的に動作する発振器の動作に応じて共通端子であるタブの電位、すなわちグランド電位が変動し、これに起因して一部の回路部との間でクロストークが発生し、出力が変動して良好な通話ができなくなる。

特に、リード間クロストークによる誘起電流、またはグランド電位の変動による信号波形の歪みが通信システムから出力され、この出力信号が使用中の通信システムに入ってしまい雑音となる。

このようなグランド電位の変動、およびクロストークの影響を受け易い回路部は、低雑音増幅器 ( L NA) 以外では、例えば、高周波を扱う R F V C O (高周波電圧制御発振器）などがある。つまり、低雑音増幅器 ( L NA) や高周波電圧制御発振器 (R F V C O) は、グランド電位の変動、およびクロストークの影響などを受け易く、これによつて、高周波パワーモジュールを搭載した携帯電話機などの電子装置の高周波特性が損ねることが問題である。

本発明の目的は、無線通信装置などを用途とする高周波パワーモジュールが搭載された電子装置において、高周波特性を向上させる電子装置を提供することにめる。

本発明の他の目的は、信頼性の向上を図る電子装置（無線通信装置）を提供することにある。

本発明の他の目的は、低雑音増幅器や高周波電圧制御発振器などの回路部が、他の回路部のグランド電位の変動によるクロストークの影響を受け難くできる半導体装置を提供することにある。

本発明の前記ならぴにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述おょぴ添付図面から明らかになるであろう。発明の開示

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

本発明は、複数のリードと、主面および裏面を有するタブと、複数の電極端子およびそれぞれが複数の半導体素子によつて構成される複数の回路部を有する半導体チップと、前記複数の電極端子と前記リードとを接続する複数の導電性のヮィャと、前記複数の電極端子と前記タブの主面とを接続して前記複数の電極端子に第 1の電位を供給する複数の導電性のワイヤとを有する半導体装置と、前記半導体装置が実装され、第 1の配線層と第 2の配線層とを備えており、前記第 1の配線層と第 2の配線層とに開口する複数の貫通孔に配置されてそれぞれの前記配線層の配線を接続する共通配線が設けられた配線基板とを有し、前記半導体チップは前記タブの主面に固定されており、前記回路部は、前記リードを介して外部信号が入力される第 1の回路部と、前記タブと前記導電性のワイヤを介して接続される第 2の回路部とを含んでおり、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記外部信号を入力する第 1の電極端子と、前記第 1の回路部に固定電位を供給する第 2の電極端子とを有しており、前記複数のリードは、前記外部信号を伝達する第 1のリードと、前記第 1のリードの両側に配置された第 2のリードとを含んでおり、前記第 1のリードと前記第 1の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤの両側に前記第 2のリ一ドと前記第 2の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤが配置されており、前記タブと前記配線基板の前記共通配線とが接続されている。

また、本発明は、絶縁性樹脂からなる封止体と、前記封止体の周囲に沿って配置され、前記封止体の内外に亘つて設けられた複数のリードと、主面および裏面を有するタブと、主面および裏面を有しており、その主面上に複数の電極端子と

、それぞれが複数の半導体素子によつて構成される複数の回路部とを有する半導体チップと、前記複数の電極端子と前記リードとを接続する複数の導電性のヮィャと、前記複数の電極端子と前記タブの主面とを接続して前記複数の電極端子に第 1の電位を供給する複数の導電性のワイヤとを有し、前記半導体チップは前記タブの主面に固定されており、前記回路部は、前記リードを介して外部信号が入力される第 1の回路部と、前記タブと前記導電性のワイヤを介して接続される第

2の回路部とを含んでおり、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記外部信号を入力する第 1の電極端子と、前記第 1の回路部に固定電位を供給する第

2の電極端子とを有しており、前記複数のリードは、前記外部信号を伝達する第 1のリードと、前記第 1のリードの両側に配置された第 2のリードとを含んでおり、前記第 1のリードと前記第 1の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤの両側に前記第 2のリードと前記第 2の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤが配置されている。図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施の形態 1の半導体装置の一例である高周波パワーモジユールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 2は図 1に示す高周波パヮ一モジュールの構造を示す断面図、図 3は図 1に示す高周波パワーモジュールの構造を示す平面図、図 4は図 1に示す高周波パワーモジュールに組み込まれる半導体チップにおける回路構成の一例をプロック的に示す平面図、図 5は図.1に示す高周波パヮーモジュールにおける外部電極端子と半導体チップの低雑音増幅器などの各回路部との結線状態の一例を示す平面図、図 6は図 1に示す高周波パヮ一モジュールの組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図 7は図 1に示す高周波パワーモジュールの製造で使用するリードフレームの構造の一例を示す平面図、図 8は図 7に示すリードフレームにおける単位リードフレームパターンの一例を示す部分拡大平面図、図 9は図 1に示す高周波パワーモジュールの組み立てにおけるダイボンディング状態の一例を示す部分断面図、図 1 0は図 1に示す高周波パワーモジュールの組み立てにおけるワイヤボンディング状態の一例を示す部分断面図、図 1 1は図 1に示す高周波パワーモジュールの組み立てにおける樹脂封止後の構造の一例を示す部分断面図、図 1 2は図 1に示す高周波パヮ一モジュールが組み込まれた電子装置の一例である携帯電話機の回路構成を示すプロック図、図 1 3は図 1に示す高周波パワーモジュールの携帯電話機（電子装置）における実装構造の一例を示す部分断面図、図 1 4は本発明の電子装置に組み込まれる配線基板のモジュール実装部の端子パターンの一例を示す部分平面図、図 1 5は図 1 4に示す配線基板に高周波パワーモジュールを搭載した際の A— A断面の構造の一例を示す断面図、図 1 6は図 1 5に示す実装構造の封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 1 7は変形例の配線基板に高周波パワーモジユールを実装した際の実装構造を示す断面図、図 1 8は他の変形例の配線基板のモジユール実装部の端子パターンを示す部分平面図、図 1 9は図 1 8に示す配線基板に高周波パワーモジュールを搭載した際の B— B断面の構造を示す断面図、図 2 0は本発明の他の実施の形態（実施の形態 2 ) である高周波パワーモジュールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 2 1は本発明の他の実施の形態 (実施の形態 3 ) である高周波パヮーモジュールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 2 2は本発明の他の実施の形態（実施の形態 4 ) 'である高周波パワーモジュールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 2 3は図 2 2に示す高周波パワーモジュールの構造を示す断面図、図 2 4は実施の形態 4 の高周波パワーモジュールの変形例の構造を示す断面図、図 2 5は本発明の他の実施の形態（実施の形態 5 ) である高周波パワーモジュールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 2 6は本発明の変形例の電子装置の構造を示す模式構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

(実施の形態 1 )

図 1〜図 1 9は本発明の実施の形態 1の半導体装置の一例である高周波パワーモジュールぉよびその高周波パヮーモジュールをみ込んだ無線通信装置に係わる図である。図 1〜図 5は高周波パワーモジュールに係わる図であり、図 6〜図 1 1は高周波パワーモジュールの製造方法に係わる図であり、図 1 2〜図 1 9は無線通信装置に係わる図である。

本実施の形態 1では、四角形状の封止体（パッケージ）の裏面の実装面に、タブおよびこのタブに連なるタブ吊りリードならびにリード（外部電極端子）が露出する Q F N型の半導体装置に本発明を適用した例について説明する。さらに、前記半導体装置の一例として、例えば、高周波パワーモジュール 1を取り上げて説明する。

Q F N型の高周波パワーモジュール 1は、図 1および図 2に示すように、偏平の四角形状の絶縁性樹脂で形成される封止体 (パッケージ) 2を有している。この封止体 2の内部には四角形状の半導体素子（半導体チップ：チップ） 3が埋め込まれている。前記半導体チップ 3は四角形状のタブ 4のタブ表面（主面）に接着剤 5によって固定されている（図 2参照）。封止体 2の裏面（下面）は実装される面側（実装面）となる。

封止体 2の裏面にはタブ 4およびタブ 4を支持するタブ吊りリード 6ならびにリード 7 (外部電極端子） 7の一面（実装面 7 a ) が露出する構造となっている。これらタプ 4およびタブ吊りリード 6ならびにリード 7は、高周波パワーモジユール 1の製造において、パターユングした一枚の金属製（例えば、銅製）のリードフレームで形成され、その後切断されて形成される。従って、本実施の形態 1ではこれらタブ 4およびタブ吊りリード 6ならびにリード 7の厚さは同じになっている。しかし、リード 7においては、内端部分は裏面を一定の深さエッチングして薄く形成しておくので、この薄いリード部分の下側には封止体 2を構成する樹脂が入り込む構造になっている。これにより、リード 7は封止体 2から脱落し難くなる。

タブ 4は、その 4隅が細いタブ吊りリード 6によって支持される。これらタブ吊りリード 6は四角形状の封止体 2の対角線上に位置し、四角形状の封止体 2の各隅部に外端を臨ませている。封止体 2は偏平の四角形体となり、角部（隅部）は面取り加工が施されて斜面 2 aとなっている（図 1参照）。タブ吊りリード 6 の外端はこの面取り部分に 0 . 1 mm以下と僅かに突出している。この突出長さは、リードフレーム状態のタブ吊りリードを切断するときのプレス機械の切断型によって決まり、例えば、 0 . l. mm以下が選択される。

また、図 1に示すように、タブ 4の周辺には、内端をタブ 4に対面させるリード 7が四角形の封止体 2の各辺に沿つて所定間隔で複数配置されている。タプ吊りリード 6およびリード 7の外端は封止体 2の周縁にまで延在している。すなわち、リード 7およびタブ吊りリード 6は封止体 2の内外に！:つて延在することになる。リード 7の封止体 2からの突出長さは、前記タブ吊りリード 6と同様にリ一ドフレーム状態のリ一ドを切断するときのプレス機械の切断型によって決まり、例えば、 0 . 1 mm以下と僅かに突出する。

また、封止体 2の側面は傾斜面 2 bとなっている（図 2参照）。この傾斜面 2 bは、リードフレームの一面に片面モールドして封止体 2を形勢した後、モールド金型のキヤビティから封止体 2を抜き取る際、抜き取りを容易にするためにキャビティの側面を傾斜面にした結果によるものである。なお、図 1は、封止体 2 の上部を切り欠いてタブ 4、タブ吊りリード 6、リード 7、半導体チップ 3などが見えるようにした模式図である。

また、図 1および図 4に示すように、半導体チップ 3の露出する主面には電極端子 9が設けられている。電極端子 9は、半導体チップ 3の主面において、四角形の各辺に沿ってほぼ所定ピッチに設けられている。この電極端子 9は導電性のワイヤ 1 0を介してリード 7の内端側に接続されている。タブ 4は半導体チップ 3に比較して大きく形成され、図 8に示すように、その主面の中央に半導体素子固定領域である半導体素子搭載部 4 aを有するとともに、この半導体素子搭載部 4 aの外側、すなわちタブ 4の周縁部分にワイヤ接続領域 4 bを有している。そして、この半導体素子搭載部 4 aに半導体チップ 3が固定される。また、ワイヤ接続領域 4 bには、一端が半導体チップ 3の電極端子 9 に接続される導電性のワイヤ 10の他端が接続されている。特に、タブ 4に接続されるワイヤ 10をダウンボンディングワイヤ 10 aと呼称する。ワイヤボンディング装置によつて電極端子 9とリード 7との間のワイヤボンディングおよぴ電極端子 9とタブ 4との間のワイヤボンディングを行うことから、ワイヤ 10もダゥンボンディングワイヤ 10 aも同じ材質のものである。

ダウンボンディング構造の採用の目的は、一般的にはタブ 4を利用した半導体チップ内の各回路部のグランド電位（第 1の電位）の共通化である。タブ 4を共通のグランド端子とし、このタブ 4と、グランド電極端子となる多くの電極端子 9とをワイヤ 10を介して接続することによって、封止体 2の周囲に沿って並ぶ外部電極端子であるリード 7 (ピン）の数を少なくし、リード数低減による封止体 2の小型^ [匕を図ることができる。これは半導体装置である高周波パワーモジュール 1の小型化に繋がる。

次に、本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1に搭載される半導体チップ 3の回路構成について説明する。図 4は、半導体チップ 3における各回路部の配置を示す模式的レイアウト図である。半導体チップ 3の主面には、辺に沿って電極端子（パッド） 9が配置されている。そして、これら電極端子 9の内側に領域を分けて各回路部が配置されている。図 4に示すように、半導体チップ 3の中央には ADCノ DAC&DCオフセット用制御論理回路部 35が配置され、その左側にはミキサ 26 , 64と 3個の L N A (低雑音増幅器） 24が並び、上側には RFVCO (第 2の回路部） 44が位置し、右側には上から下に掛けて RFシンセサイザ（第 2の回路部） 41、 VCXO (第 2の回路部） 50、 I Fシンセサィザ（第 2の回路部） 42、 I FVC045が並ぴ、下側には TXVCO (第 2 の回路部） 67が位置している。

また、図 5は、各回路部（第 1の回路部および第 2の回路部）とその電極端子 9との関係、電極端子 9とリード 7のワイヤ 10による結線状態を示す。ワイヤ 10は電極端子 9とリード 7を結線するワイヤ 10と、電極端子 9とタブ 4を結線するダウンボンディングワイヤ 10 aが示されている。

特定回路部 1 1 (第 1の回路部）である 3個の LNA24に着目すると、外付け部品である帯域通過フィルタ 23 (図 12参照）と繋がる予定のリード 7、すなわち S i g n a 1と左側に記載されたリード（第 1のリード） 7と、 LNA2 4の信号用の電極端子（第 1の電極端子） 9とがワイヤ 10を介して接続されている。電極端子 9からワイヤ 10を介してリード 7に至る信号配線は 1つの LN A 24に対して 2本ずつ設けられ、この 2本の信号配線の両側は、特定回路部 1 1である LNA 24のグランド用の電極端子（第 2の電極端子） 9がワイヤ 10 を介してグランド用のリード 7 (第 2のリードであり、図中 GNDと左側に記載されたリード 7 ) に接続されてグランド配線が形成されている。

その際、本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1では、 2本の信号配線の両側のダランド用のリード（第 2のリード） 7は、固定電位が供給されるものであり、前記固定電位の一例としてグランド電位の場合を表している。

これにより、隣接する他の V C Oなどの第 2の回路部のリード 7と LNA24 のリード 7の^が固定電位（ここでは、固定されたグランド電位）のリード 7によって電磁シールドされる。また、隣接する LNA24同士も固定電位のリード 7によつて電磁シーノレドされる。

また、図 12に示すように、アンテナ 20から入ってくる微弱信号を増幅する LNA24に比較して、ベースバンドチップ 22から出力される電気信号を処理する送信系の各回路部（例えば、オフセット PLL、 TXVC067など）においては、その電気信号が前記微弱信号に比較して大きいために、グランド電位の変動やクロストークによるノイズにより強いという特性を持つ。そこで、送信系の回路部へのグランド電位の供給は、各 VCOなどとタブ 4を介して共通にすることにより、リード 7の数を減らす事ができ、高周波パワーモジュール 1 (半導体装置）の小型化を図ることができる。

さらに、 LNA 24は、半導体チップ 3の主面上に形成された配線間でのク口ストークによる信号の劣化を防ぐために、例えば、 PGA28 (図 12参照）など、 L NA 2 4によって増幅された信号を扱う回路、または送信系の回路などと比較して前記配線の長さが短くなる様に、電極端子 9のより近くに配置するのが好ましい。

次に、本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1は、図 3に示すように、各リード 7とリード 7の間、およびリード 7とタブ吊りリード 6との間には封止体 2を形成する際発生するレジンバリが存在している。このレジンパリ部分は、高周波パワーモジュール 1の製造において、図 7に示すリードフレーム 1 3の一面に片面モールドして封止体 2を形成する際発生するものである。

モールド後、不要リードフレーム部分を切断するが、この際のリード 7やタブ吊りリード 6の切断時に同時にレジンパリも切断されるため、レジンパリの外縁はリード 7の縁やタブ吊りリード 6の縁と一緒になり、一部のレジンパリが各リード 7とリード 7の間、およびリード 7とタブ吊りリード 6との間に残留することになる。

また、本実施の形態 1では封止体 2の裏面はタプ 4、タブ吊りリード 6およびリード 7の裏面（実装面）よりも引っ込んだ構造になっている。これは、トランスファモールドにおける片面モールドにおいて、モールド金型の上下型間に樹脂製のシートを張り、このシートにリードフレーム 1 3の一面が接触するようにしてモールドを行うことから、シートがリードフレーム 1 3の隙間で食い込むようになるため、封止体 2の裏面は引っ込む形になる。

また、トランスファモールドによる片面モールド後、リードフレーム 1 3の表面に表面実装用のメツキ膜を形成する。このため、高周波パワーモジュール 1の封止体 2の裏面に露出するタブ 4、タブ吊りリード 6およびリード 7の表面は、図示はしないがメツキ膜を有することになる。

このようにリード 7やタブ吊りリード 6の裏面である実装面が突出し、封止体 2の裏面が引っ込むオフセット構造では、実装基板 8 0 (図 1 3参照）などの配線基板に高周波パワーモジュール 1を表面実装する場合、半田 8 3の濡れ領域が特定されるため半田実装が良好となる特長がある。

次に、本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1の製造方法について、図 6 〜図 1 1を参照しながら説明する。図 6のフローチャートに示すように、高周波パワーモジュール 1は、リードフレーム準備（S 1 0 1 ) 、チップボンディング

( S 1 0 2 ) 、ワイヤボンディング（S 1 0 3 ) 、封止（モールド： S 1 0 4 ) 、メツキ処理 ( S 1 0 5 ) 、不要リードフレーム切断除去（S 1 0 6 ) の各工程を経て製造される。

図 7は本実施の形態 1による Q F N型の高周波パワーモジュール 1を製造する際使用するマトリクス構成のリードフレーム 1 3の模式的平面図である。

このリードフレーム 1 3は、単位リードフレームパターン 1 4が X方向に沿つて 2 0行、 Y方向に沿って 4列配置され、 1枚のリードフレーム 1 3から 8 0個の高周波パワーモジュール 1を製造することができる。リードフレーム 1 3の両側には、リードフレーム 1 3の搬送や位置決めなどに使用するガイド孔 1 5 a , 1 5 b , 1 5 cが設けられている。

また、各列の左側には、トランスファモールド時、ランナーが位置する。そこでランナー硬化レジンをェジェクタ一ピンの突き出しによってリードフレーム 1

3から引き剥がすため、ェジェクタ一ピンが貫通できるェジエタターピン孔 1 6 が設けられている。また、このランナーから分岐し、キヤビティに流れるゲート部分で硬化したゲート硬化レジンをェジェクタ一ピンの突き出しによってリードフレーム 1 3から引き剥がすため、ェジェクタ一ピンが貫通できるェジェクタ一ピン孔 1 7が設けられている。

図 8は単位リードフレームパターン 1 4の一部を示す平面図である。単位リードフレームパターン 1 4は、実際に製造するパターンであることから、模式図である図 1や図 2などとは必ずしも一致しなレ、部分が有る。

単位リードフレームパターン 1 4は矩形枠状の枠部 1 8を有している。この枠部 1 8の 4隅からタプ吊りリード 6が延在し、中央のタブ 4を支持するパターンとなっている。枠部 1 8の各辺の内側から内方に向かって複数のリード 7が延在し、その内端はタプ 4の外周縁に近接している。タブ 4およびリード 7の主面には、チップボンディングやワイヤボンディングのために図示しないメツキ膜が設けられている。

また、リード 7はその先端側裏面は、ハーフエッチングされて薄くなつている (図 2参照）。なお、リード 7やタブ 4などは、その周縁が、主面の幅が裏面の幅よりも広くなるような斜めの面とし、逆台形断面に形成して封止体 2から抜け難くする構造としてもよい。これは、エッチングやプレスによっても製造することができる。

また、図 8に示すように、タブ 4の主面において、中央の四角形領域は半導体素子搭載部 4 a (二点鎖線枠で囲まれる領域）となり、その外側の領域はワイヤ接続領域 4 bとなる。

このようなリードフレーム 1 3を準備した後、図 9に示すように、各単位リードフレームパターン 1 4のタブ 4の半導体素子搭載部 4 aに接着剤 5を介して半導体チップ 3を固定（チップボンディング）する（S 1 0 2 ) 。

その後、図 1 0に示すように、ワイヤボンディングを行い、半導体チップ 3の電極端子 9とリード 7の先端を導電性のワイヤ 1 0で接続するとともに、所定の電極端子 9とタブ 4のワイヤ接続領域 4 bとを導電性のダウンボンディングワイャ 1 0 aで接続する（S 1 0 3 ) 。ワイヤ 1 0やダウンボンディングワイヤ 1 0 aは、例えば金線を使用する。

ワイヤボンディング後、常用のトランスファモールドによる片面モールドを行い、リードフレーム 1 3の主面に図 1 1に示す絶縁性樹脂による封止体 2を形成する（ S 1 0 4 ) 。封止体 2はリードフレーム 1 3の主面側の半導体チップ 3、リード 7などを被う。図 8において、二点鎖線枠で示す部分が封止体 2が形成される領域である。

その後、図示はしないが、メツキ処理を行う（S 1 0 5 ) 。この結果、リードフレーム 1 3の裏面には図示しないメツキ β莫が形成される。このメツキ膜は、高周波パワーモジュール 1の表面実装時の接合材として使用されるものであり、例えば、半田メツキ膜である。前記メツキ膜を形成する工程に代えて、予めリードフレーム 1 3の表面全面に P dメツキが施された物を使用しても良く、その際、特に P dメツキされたリードフレーム 1 3を用いる場合には前記封止後のメツキ工程を省略することができ、製造工程の簡略化をし、製造コストを削減することができる。

その後、不要なリードフレーム部分を切断除去し（S 1 0 6 ) 、図 1に示すような高周波パワーモジュール 1を製造する。図 8に示す二点鎖線枠の封止体 2の僅か外側で、図示しないプレス機械の切断型によってリード 7およびタプ吊りリード 6を切断する。切断型の構造により、リード 7およびタブ吊りリード 6は封止体 2から僅か外れた位置で切断するが、この外れた位置の封止体 2からの距離は、例えば 0 . 1 mm以下とされる。リード 7およびタブ吊りリード 6の封止体 2からの突出長さは、弓 Iつ掛かり防止などの点では短い程よい。この突出長さはプレス機械の切断型の変更で 0 . 1 mm以上では自由に選択できる。

ここで、高周波パワーモジュール 1の各部の寸法の一例を挙げる。リードフレーム 1 3 (タブ 4、タブ吊りリード 6、リード 7 ) の厚さは 0 . 2 mm、半導体チップ 3の厚さは 0 . 2 8 mm、高周波パワーモジュール 1の厚さは 1 . O mm 、リード 7の幅は 0 . 2 mm、リード 7の長さは 0 . 5 mm、タブ 4のワイヤ接続箇所（点）は搭載された半導体チップ 3の端から 1 . O mm、また、タブ 4とリード 7のとの間隔は 0 . 2 mmである。

なお、従来の高周波パワーモジュールでは、発振器などの高周波信号を出力する回路部で、先に説明したようにグランド電位の変動によってクロストークが発生し、それぞれの回路部での出力変動や信号波形の歪みが発生するおそれがある。また、デュアノレパンドやトリプルパンドなど複数の通信回路を有する高周波パヮーモジュールにおいては、動作中の通信回路の影響で動作させていない通信回路に誘起電流が発生し、この誘起電流が雑音として動作中の通信回路に入り込むおそれがある。

さらに、入力信号配線同士のクロストークによってもそれぞれの回路部での出力変動や信号波形の歪みが発生するおそれがあり、特に入力信号の小さいアンテナからの外部信号入力用リ一ドにおいては、隣接するリ一ド間でのクロストークの影響を極力避ける必要が有る。

そこで、本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1では、図 5に示すように、第 1の回路部である特定回路部 1 1に外部信号を伝達する導電性のワイヤ 1 0 の両側に、例えばグランド電位などの固定電位が供給される導電性のワイヤ 1 0 が配置されている。

すなわち、図 5に示す高周波パワーモジュール 1において、 L NA (低雑音増幅器） 2 4の電極端子 9からワイヤ 1 0を介してリード 7に至る信号配線は、その両側にダランド電位などの固定電位が供給される導電性のワイヤ 1 0が配置されており、これによつて、 L NA 2 4の信号配線は電磁シールドされ、その結果、前記信号配線はクロストークを受け難くなる。なお、固定電位は、グランド電位に限定されるものではなく、固定された電位であればよい。

ここで、本実施の形態 1における高周波パワーモジュール 1は、例えば、携帯電話機のトリプルバンド用の高周波パワーモジュールであることから、図 5に示すように特定回路部 1 1は L N A (低雑音増幅器） 2 4であり、力つトリプルバンドであることから、アンテナ 2 0 (図 1 2参照）に繋がる L NA 2 4も 3個配置されている。

単一の L NA 2 4が本発明で言う狭義の特定回路部 1 1となる。すなわち、各 L NA 2 4のアンテナ 2 0からの入力信号配線は、図 5に示すように、それぞれ 2本となっている。そして、この 2本の信号配線を電磁シールドするために、 2 本の信号用リードと他の信号用リードとの間、好ましくは 2本の信号用リ一ドの両側にそれぞれ固定電位（本実施の形態 1ではグランド電位）のリード 7 (ワイャ 1 0 ) を酉己置している。

なお、入力信号配線を 2本にして差動入力構成にすると、入力信号配線の 2本に同程度のクロストークによる影響が出てノイズ（クロストーク）を相殺（キヤンセル）することができる。ここでは、図 5に示すように、 3個の L NA 2 4を囲んだ矩形枠部分を広義の特定回路部 1 1とする。

この特定回路部 1 1では、半導体チップ 3において、他の回路部から絶縁分離された領域に各 L NA 2 4が形成されている。そして、各 L NA 2 4のグランド電位は共通になっている。これは、デュアル通信システム、トリプル通信システムでは、一つの通信システム（通信系）を使用している間、残りの通信システムはアイドリング状態となっていることから、アイドリング状態になっている通信システムに属する L NA 2 4によるグランド電位に対する影響が小さいため、各々別個の通信システムに属する L N A同士のグランド電極おょぴグランド配線を共通化しても、お互いに及ぼす悪影響が小さいからである。し力し、必要ならば、各 L NAごとにアイソレーションを施して、各 L NAのグランド電位を独立とさせる構成でもよい。次に、本実施の形態 1の電子装置の構造について説明する。本実施の形態 1の電子装置は、本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1が搭載された実装構造を含むものであり、例えば、携帯電話機などの無線通信装置 69である。

図 13は本実施の形態 1の半導体装置（高周波パワーモジュール） 1の携帯電話機における実装状態の基本構造を示す模式的断面図である。

無線通信装置 69 (図 12参照）である携帯電話機の実装基板（配線基板） 8 0の主面には高周波パワーモジュール 1を搭載するために、高周波パワーモジュール 1のリード 7およびタブ 4に対応して配線に連なるランド 8 1およびタブ接続用端子であるタブ固定部 82が設けられている。そこで、高周波パワーモジュール 1のリード 7およびタブ 4が前記ランド 81およびタプ固定部 82に一致して重なるように高周波パワーモジュール 1を位置決めして載置する。そして、この状態で高周波パワーモジュール 1のリード 7およびタブ 4の裏面に予め形成しておいた半田メツキ膜を一時的に溶融（リフロー）してリード 7およびタブ 4を半田 83で接続（実装）する。

ここで、トリプルパンド構成の携帯電話機の回路構成（機能構成）について図 12を参照しながら簡単に説明する。すなわち、この携帯電話機は、例えば、 9 00MHz帯の GSM通信方式と、 180 OMHz帯の DCS 1800通信方式と、 190 OMH z帯の P C S 1900通信方式の信号処理を行うことができる図 12のプロック図では、アンテナ 20にアンテナスィッチ 21を介して接続する送信系と、受信系とを示しており、送信系おょぴ受信系はいずれもベースバンドチップ 22に接続されるものである。

受信系は、アンテナ 20、アンテナスィッチ 21，このアンテナスィッチ 21 に並列に接続される 3個の帯域通過フィルタ 23、前記帯域通過フィルタ 23にそれぞれ接続される低雑音増幅器（LNA) 24、前記 3個の LNA24に接続されかつ並列に接続される可変増幅器 25を有する。この 2つの可変増幅器 25 には、それぞれミキサ 26、ローパスフィルタ 27、 PGA28、ローパスフィノレタ 29、 PGA30、ローパスフィノレタ 31、 PGA32、ローパスフィノレタ 33、復調器 34が接続される。 PGA28、 PGA30、 PGA 32は ADC ZDAC&DCオフセット用制御論理回路部 35によって制御される。また、 2 つのミキサ 26は 90度位相変^^ 40で位相制御される。

図 12において、 90度位相変換器 40および 2つのミキサ 26によって構成される I/Q変調器は、各パンド帯域に対応するために、 3つの LNA2.4に対応してそれぞれ設けられるが、図 12においては、簡略化のために 1つにまとめて書いてある。

半導体チップ 3には、信号処理 I Cとして RFシンセサイザ 41および I F ( Intermediate) シンセサイザ 42からなるシンセサイザが設けられている。 RF シンセサイザ 41はバッファ 43を介して RFVCO44に接続され、 RF VC O 44が RFローカル信号を出力するように制御する。バッファ 43には、直列に 2つのローカル信号用分周器 37， 38が接続され、それぞれの出力端にはスイッチ 48, 49が接続されている。 RFVCO44から出された RFローカル信号はスィツチ 48の切替えによって 90度位相変換器 40に入力される。この R Fロー力ル信号によって 90度位相変換器 40はミキサ 26を制御する。

RFVC044の信号出力モードは Rxモードの場合、 03]^では3780〜 3840MHz、 DC Sでは 3610〜3760MHz、〇3では3860〜 3980MHzである。また Txモードは GSMでは 3840〜398 ΟΜΗ ζ 、 DCSでは 3580〜3730MHz、 P C Sでは 3860〜 398 ΟΜΗ ζ である。

I Fシンセサイザ 42は分周器 46を介して I FVCO (中間波電圧制御発振器） 45に接続され、 I FVC045が I Fローカル信号を出力するように制御する。 I FVC045による出力信号の周波数は各通信方式共に 64 OMHzである。また、 RFシンセサイザ 41および I Fシンセサイザ 42によって VCX O (電圧制御水晶発振器） 50を制御し、基準信号を出力し、ベースバンドチップ 22に送る。

受信系ではシンセサイザおよび A D C Z D A C & D Cオフセット用制御論理回路部 35によって I F信号を制御し、復調器 34によってベースバンドチップ信号（I, Q信号）に変換してベースパンドチップ 22に送る。

送信系は、ベースバンドチップ 22から出力される I, Q信号を入力信号とする 2つのミキサ 61と、この 2つのミキサ 61の位相を制御する 90度位相変換器 62と、 2つのミキサ 61の出力を加算する加算器 63と、加算器 63の出力をいずれも入力とするミキサ 64および DP D (デジタルフェーズディテクタ） 65と、ミキサ 64および DPD65の出力を共に入力とするループフィルタ 6 6と、ループフィルタ 66の出力を共に入力とする二つの TXVCO (送信波電圧制御発信器） 67と、 2つの TXVC067の出力を共に入力とする PAモジユール 68と、アンテナスィッチ 21とからなっている。ループフィルタ 66は外付け部品である。

ミキサ 61、 90度位相変換器 62および加算器 63によって直交変調器を構成する。 90度位相変換器 62は分周器 46に分周器 47を介して接続され、 I FVC045から出力される I Fローカル信号によって制御される。

2つの TXVCO 67の出力はカプラー 70によって電流を検出される。この検出信号は増幅器 71を介してミキサ 72に入力される。ミキサ 72はスィツチ 49を介して RFVCO44から出力される RFローカル信号を入力する。ミキサ 72の出力信号は加算器 63の出力信号とともにミキサ 64および DPD65 に入力される。ミキサ 64と D PD 65によってオフセット P L L (Phase-Lock ed Loop)を構成する。ミキサ 72による出力信号の周波数は各通信方式共に 8 OMH zである。

2つの TXVCO67のうちの一方の TXVC067は GSM通信方式用であり、出力信号の周波数は 880〜 915MHzである。また、他の TXVCO6 7は DCS · PCS通信方式用であり、出力信号の周波数は 1710〜 1785 MHz、または 1850〜1910MHzである。 P Aモジュール 68は低周波用パワーモジュールと高周波用パワーモジュールを内蔵し、低周波用パワーモジユールは 880〜915MHzの信号を出力する TXVCO 67からの信号を受けて増幅処理し、高周波用パワーモジュールは 1710〜1785 MHz, または 1850〜： 1910MHzの信号を出力する TXVCO 67からの信号を受けて増幅処理し、アンテナスィッチ 21に送る。

本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1にはロジック回路 60もモノリシックに形成され、出力信号をベースパンドチップ 22に送る。本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1は、図 1 2において太線で囲った部分の各回路部がモノリシックに形成されていることになる。そして、 3個の L NA 2 4の部分が、本実施の形態 1における特定回路部 1 1になる（図 4、図 5 参照）。これら各回路部を模式的に一部示したものが、図 4および図 5の半導体チップ 3のブロック平面図である。

アンテナ 2 0で受信された無線信号（電波）は電気信号に変換され、受信系の各素子で順次処理されてベースパンドチップ 2 2に送られる。また、ベースパンドチップ 2 2から出力された電気信号は、送信系の各素子で順次処理されてアンテナ 2 0から電波として放射される。

図 1 4〜図 1 6は本実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1の携帯電話機における実装構造の詳細を示す図である。

図 1 4は高周波パワーモジュール 1が実装される実装基板 8 0の端子パターンを示すものであり、実装基板 8 0の主面には、タブ接続用端子であるタブ固定部 8 2が形成され、さらに、タブ固定部 8 2の外側の周囲に、高周波パワーモジュール 1の各リード 7と接続される複数のランド 8 1が形成され、図 1 5に示すように、実装基板 8 0の主面の高周波パワーモジュール 1と接続する箇所以外は、絶縁膜であるソルダレジスト 9 1によって覆われている。

実装基板 8 0には、主面の第 1の配線層 8 6 (タブ固定部 8 2やランド 8 1など）や内層の第 2の配線層 8 7や第 3の配線層 8 8などが形成されており、スル一ホール 8 4は、何れかの配線層同士を接続するように所望の配線層に開口する貫通孔に導体が配置されて形成されたものであり、前記導体はメツキなどで形成される場合が多い。

図 1 4において、チップ 3内の回路の構成が省略されているが、チップ 3内の回路の構成および接続するリード 7の配置は図 5に記載された構成に該当するものであり、 L NA 2 4に接地電位を供給するリード 7が（固定電位）として示されており、また、 L NA 2 4へ信号を入力するためのリード 7が S i g n a 1として示されているものである。

図 1 5に示す実装基板 8 0では、主面にタブ固定部 8 2やランド 8 1などの第 1の配線層が形成され、さらに、第 2の配線層 8 7として内層 G ND 8 9、第 3 の配線層 8 8として内層 V c c 9 0などの各配線層が内部に形成されており、第 1の配線層のタブ固定部 8 2と第 2の配線層 8 7の内層 G ND 8 9とが多数のスルーホール 8 4によって接続されている。

なお、図 1 4およぴ図 1 5に示す構造では、タブ固定部 8 2には、その各辺に沿って複数の共通配線であるスルーホール 8 4が配置されて接続されている。すなわち、タブ固定部 8 2の裏面側にその各辺にほぼ沿って並んだ状態で複数のスルーホール 8 4が配置されて各スルーホール 8 4がタブ固定部 8 2に接続されており、したがって、タブ固定部 8 2には多数のスルーホール 8 4を介して内層 G N D 8 9と同電位の共通のグランド電位（第 1の電位）が供給される。

さらに、高周波パワーモジュール 1の L N A (第 1の回路部） 2 4に固定電位のグランド電位を供給するリ一ド接続用のランド 8 1もスルーホール 8 4を介して内層 G N D 8 9と接続しているため、図 1 6に示すように、実装基板 8 0に高周波パワーモジュール 1を搭載した際には、 L NA 2 4には、タブ固定部 8 2からタブ 4を介して供給されるグランド電位と共通の同じダランド電位が固定電位としてリード 7およびワイヤ 1 0を介して供給されることになる。

ただし、 L NA 2 4に供給されるグランド電位については、固定電位が供給されるリード 7および電極端子 9 (第 2の電極端子）とは異なつた別のリード 7からワイヤ 1 0および別の電極端子 9 (第 3の電極端子）を介して供給してもよいし、タブ 4に接続したダウンボンディングワイヤ 1 0 aを介して供給してもよい。さらに、 L NA 2 4に、リード 7およびワイヤ 1 0を介して供給されるグランド電位は、タブ 4に供給される第 1の電位であるグランド電位とは分離させた（接続していない）別のダランド電位であってもよい。

すなわち、実装基板 8 0上において、タブ固定部 8 2に供給する第 1の電位であるグランド電位とは接続していない別のダランド電位を供給可能な構造としておき、高周波パワーモジュール 1の動作時にはタブ固定部 8 2に供給するグランド電位とは別のグランド電位を、 L NA 2 4にリード 7およびワイヤ 1 0を介して供給してもよい。いずれの場合においても、 L NA 2 4などの特定回路部 1 1 のグランドと他の残りの回路部のグランドは、図示はしないが、半導体チップ 3 内の配線においても層間絶縁膜などによって絶縁分離しておくのが好ましい。これは、チップ 3内の配線が、実装基板 8 0上の配線やリードなどと比較してィンダクタンスが高いために、チップ 3内の配線によって L NA 2 4などの特定回路部 1 1と、他の電源ノイズ源となりうる回路部とを接続すると、電源ノイズの影響によって L NA 2 4の高周波特性が損なわれる可能 1"生があるからである。なお、高周波パワーモジュール 1においてはその封止体 2の実装面（裏面）にタブ 4および各リード 7が露出しており、実装基板 8 0の各ランド 8 1とこれに対応する各リード 7とが、さらに、タブ 4と実装基板 8 0のタブ接続用端子であるタブ固定部 8 2とが半田 8 3を介して電気的に接続されている。

したがって、このような実装構造の無線通信装置 6 9において、実装基板 8 0 の内層 G N D 8 9と多数のスルーホール 8 4およびタブ固定部 8 2を介して半田接続されたタブ 4は、そのグランド電位が十分に低インダクタンス化され、その安定ィ匕が図られている。

これにより、 L NA 2 4以外のタブ 4にダウンボンディングされた第 2の回路部を有する発振器などの各電子部品に対して、十分に低インダクタンス化されたグランド電位がダウンボンディングワイヤ 1 0 aを介して供給されるため、 L N A 2 4などの第 1の回路部に供給されるグランド電位に与える影響、および L N A 2 4などへの入力信号に与える影響を極めて小さくすることができる。

すなわち、実装基板 8 0のスルーホール 8 4は、その 1本 1本はインダクタンスが大きい。その理由は、スルーホール 8 4はスルーホール内の導電材（例えば銅）がコイルと同様に働き、実装基板 8 0の主面上に形成した配線 9 4， 9 5， 9 6に比較して、そのインダクタンスが大きくなるからである。これは、一般的に実装基板 8 0に形成されたスルーホール 8 4 (導電性のプラグ）において、貫通孔の半径に比較して、その内部に形成される導体の膜厚が小さいために、スル一ホール 8 4の内部が中空になるためである。こうした問題を解決するために、実装基板 8 0の製造工程において、スルーホール 8 4の内部を導体で充填する技術があるが、こうした技術は実装基板 8 0の製造工程における負荷が大きく、実装基板 8 0のコストを上昇させるため好ましくない。

このように、中空のスルーホール 8 4を有する実装基板 8 0を採用する場合、内層 G ND 8 9とタブ固定部 8 2とが 1つのスルーホール 8 4でしか接続されていないと、タブ 4に供給されるグランド電位が十分に低ィンダクタンス化されず、不安定な状態となり、第 2の回路部を有する高周波の発振器の ONZOFFなどの切り換えなどによって第 1の回路部に影響を及ぼすことになる。さらに、 L NA (低雑音増幅器） 24は微弱な信号を増幅するため、グランド電位の変動は低雑音増幅器 24の出力の変動となるとともに、信号波形の歪みにもつながる。これに対して、本実施の形態 1の無線通信装置 69では、高周波パワーモジュール 1が実装される実装基板 80において、タブ固定部 82と内層 GND89とがタプ固定部 82の近傍で多数のスルーホール 84で接続されているため、タブ 4に供給されるダランド電位が十分に低ィンダクタンスィ匕される。

さらに、高周波パワーモジュール 1において、第 1の回路部を有する LNA ( 低雑音増幅器） 24の電極端子 9からワイヤ 10を介してリード 7に至る信号配線は、その両側にダランド電位などの固定電位が供給される導電性のワイヤ 10 が配置されているため、 LNA 24の信号配線は電磁シールドされ、これにより、前記信号配線はクロストークを受け難くい。

したがって、無線通信装置 69の高周波特性を向上させることができる。

また、タブ 4に供給されるダランド電位を十分に低ィンダクタンス化することにより、グランド電位が十分に安定するため、図 14に記載のように、 LNA2 4にグランド電位 (GND) を供給するランド 81と接続する配線 94を、タブ固定部 82と接続してもよい。特に、前記配線 94を接続するランド 81より内側に配置することにより、ランド 81より外側の領域を、その他の配線 95や部品を配置する領域として有効に利用することができる。.

特に、 LNA 24へ入力される信号の高周波特性を改善するために、前記 LN A24に信号 (S i gn a l) を入力するランド 81と接続するコイル（L) 、容量素子（C) もしくは抵抗素子（R) などの受動素子を配置する場合に、前記のようにグランド電位（GND) を供給するランド 81からの配線 94を内側に引き込むことによって、前記様々な素子をより信号（S i gn a l) 入力用のランド 81の近くに配置することができ、高周波特性の改善をより効果的に達成することができる。例えば図 14に記載されている例においては、コイル（L) おょぴ容量素子（C) を信号（S i gn a l) 入力用のランド 81の非常に近くに配置することによって、各受動素子と、ランド 8 1との間の配線 9 6の長さを短くすることができるために、損失の小さいィンピーダンス整合を達成することができる。

なお、図 1 7は、変形例の実装基板 8 0を用いた場合である。図 1 7に示す実装基板 8 0は、第 1の配線層と第 2の配線層 8 7のそれぞれの配線を接続する共通配線が、実装基板 8 0の裏面までは到達していないプラインドビア 8 5を採用した例である。

プラインドビア 8 5を採用した場合、スルーホール 8 4ではスルーホール 8 4 内にはんだが流れ込みはんだ不足等の問題をおこすおそれがあるが、プラインドビア 8 5にすることによりはんだ量を制御しゃすくなるという効果を得ることができる。

また、ブラインドビア 8 5が形成された実装基板 8 0に高周波パワーモジユール 1を実装した場合であっても、前記スルーホール 8 4の実装基板 8 0の場合と同様の効果を得ることができる。

また、図 1 8に示す変形例の実装基板 8 0は、そのタブ固定部 8 2の全体に亘つてブラインドビア 8 5を設けた場合であり、図 1 9は図 1 8に示す実装基板 8 0上に高周波パワーモジュール 1を実装した構造を示すものである。図 1 9に示す実装構造によれば、ブラインドビア 8 5 (スルーホール 8 4でもよい）をタブ固定部 8 2の全体に亘つて配置したことにより、タブ固定部 8 2と半田接続されるタブ 4に供給されるグランド電位をさらに低ィンダクタンス化することができ、無線通信装置 6 9の高周波特性もさらに向上させることができる。

本実施の形態 1によれば、高周波パワーモジュール 1などの半導体装置において、 L NA (低雑音増幅器） 2 4などの第 1の回路部に外部信号を伝達する導電性のワイヤ 1 0の両側に、グランド電位などの固定電位が供給される導電性のヮィャ 1 0が配置され、かつシンセサイザや V C Oなどの第 2の回路部とタブ 4とを接続して前記第 2の回路部にグランド電位（第 1の電位）を供給する複数の導電性のダウンボンディングワイヤ 1 0 aが設けられており、さらに、この半導体装置を実装する構造において、タブ 4と実装基板 8 0の複数のスルーホール 8 4 (共通配線）とが面積の大きなタブ固定部 8 2上で半田 8 3を介して接続されていることにより、タブ 4は十分にダランド電位が低ィンダクタンス化された状態となる。

これによつて、前記第 2の回路部のタブ 4におけるグランド電位も安定した状態となり、タブ 4におけるグランド電位の変動を低減することができる。例えば、周期的に動作する発振器などの第 2の回路部の動作に応じたグランド電位の変動を低減でき、これに起因したクロストークの発生も防ぐことができる。

また、前記第 1の回路部に外部信号を伝達する導電性のワイヤ 1 0の両側に、固定電位が供給される導電性のワイヤ 1 0が配置されるため、外部信号を伝達する導電性のワイヤ 1 0の電位が固定電位の導電性のワイヤ 1 0によって電磁シールドされた状態を形成できる。これによつて、前記第 2の回路部でグランド電位の変動が起こったとしても、前記第 1の回路部は、前記第 2の回路部のグランド電位の変動の影響を受け難い。

その結果、本実施の形態 1のように、高周波パワーモジュール 1などの半導体装置が組み込まれた携帯電話機などの無線通信装置 6 9 (電子装置）において、 L NA (低雑音増幅器） 2 4などの回路部への電源ノイズおよび信号ノイズの入力を減らすことができ、これにより、無線通信装置 6 9の高周波特性を向上させることができる。

また、 L NA 2 4などの回路部への電源ノイズおよび信号ノイズの入力を減らすことができるため、無線通信装置 6 9の信頼性おょぴ品質を向上させることができる。

すなわち、無線通信装置 6 9において出力変動や歪みのない良好な通話が可能になる。

また、半導体装置である高周波パワーモジュール 1において、 L NA (低雑音増幅器） 2 4の電極端子 9からワイヤ 1 0を介してリード 7に至る信号配線はその両側にグランド配線が配置されて電磁シールドされていることから、他の回路部の信号の入出力によるクロストークを受け難くすることができる。

さらに、高周波パワーモジュール 1は、タブ 4が封止体 2の裏面に露出していることから、半導体チップ 3で発生した熱をタブ固定部 8 2を介して効果的に実装基板 8 0に放散することができる。これにより、この高周波パワーモジュール 1を組み込んだ無線通信装置 69の動作の安定化を図ることができる。

また、高周波パワーモジュール 1は、タブ 4およびリード 7が封止体 2の裏面に露出するノンリード型半導体装置であることから、高周波パワーモジュール 1 の小型 ·薄型化が可能になり、軽量化も図れる。したがって、この高周波パワーモジュール 1を組み込んだ無線通信装置 69の小型 ·軽量化も可能になる。

また、高周波パワーモジュール 1は、半導体チップ 3の電極端子 9とリード（ピン） 7とをワイヤ 10で接続するとともに、第 1の電位であるグランド電位となるタブ 4と半導体チップ 3の電極端子（グランド電極端子） 9とをダウンボンデイングワイヤ 10 aで接続するダウンボンディング構造となっていることから、外部電極端子となるグランド用のリード 7を少なくすることができる。

その結果、ピン数低減による封止体 2の小型化が可能になり、高周波パワーモジュール 1の小型化が達成できる。

(実施の形態 2)

図 20は本発明の他の実施の形態（実施の形態 2) である高周波パワーモジュールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図である。

本実施の形態 2では、無線通信装置 69 (図 12参照）などの電子装置に搭載される高周波パワーモジュール 1に関して、実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1において特定回路部 1 1として 3個の LNA (低雑音増幅器） 24を有する場合を説明したのに対して、 3個の LNA (低雑音増幅器） 24に加えて、 V COのうち、高周波を扱う RFVCO44も特定回路部 1 1としたものである。したがって、 RFVCO 44の全てのグランド用の電極端子 9がワイヤ 10を介してリード（グランド用のリード） 7に接続され、タブ 4にはワイヤを介して接続しないものである。

さらに、半導体チップ 3の電極端子 9からワイヤ 10を介してリード 7に至る配線において、 RFVCO44の 2本の信号配線 (S i gn a l) の両側に固定電位のダランド配線が配置され、実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1と同様に信号配線の電磁シールドがなされている。

なお、 3個の LNA24についても実施の形態 1と同様に、それぞれ 2本の信号配線 (S i g n a l) の両側に固定電位のグランド配線が配置されている。これにより、 LNA24 (低雑音増幅器）に加えて RFVC044 (高周波電圧制御発振器）も含めた高周波信号を取り扱う特定回路部 1 1のグランド電位が他の回路部のダランド電位から影響を受け難くなり、高周波パワーモジュール 1 を搭載した携帯電話機などの無線通信装置 69 (電子装置）の高周波特性の向上を図ることができる。

(実施の形態 3)

図 21は本発明の他の実施の形態（実施の形態 3) である高周波パワーモジュ一ルの封止体の一部を切り欠いて示す平面図である。

本実施の形態 3では、無線通信装置 69 (図 12参照）などの電子装置に搭載される高周波パワーモジュール 1において、 RFVCO44を外付け部品とし、半導体チップ 3にはモノリシックに形成しない例である。このデュァルバンド通信方式では、低雑音増幅器、ミキサ、 VCO、シンセサイザ、 I Q変調器復調器、分周器、直交変調器など各回路部をモノリシックに形成したものである。受信系の二つのミキサはそれぞれ分周器 73によって制御され、またこの分周器 73は外付け部品である RFVCO 44から出力された高周波の信号を、より低周波の信号に変換するための周波数変換回路である。

したがって、本実施の形態 3では、図 21に示すように、高周波パワーモジュール 1の外側に R F VC044が存在し、 RFVCO44の信号配線 (S i g n a 1) が 2本高周波パワーモジュル 1のリード 7に接続される。そして、 RF VCO44に接続される 2つのリード 7からワイヤ 10を介して半導体チップ 3 の電極端子 9に至る 2本の信号配線の両側の電極端子 9とリード 7とはワイヤ 1 0を介して接続されている。この 2本の信号配線の両側の電極端子 9は固定電位のグランド用の電極端子 9であり、したがって、このグランド用の電極端子 9にワイヤ 10を介して接続されるリード 7も固定電位のグランド用のリード 7となつている。これにより、実施の形態 2の場合と同様に高周波信号を扱う信号配線も電磁シールドされるとともに、半導体チップ 3における他の回路部とはグランド電位が独立した構成になっている。

なお、実施の形態 2と同様に、 3個の LNA 24についてもそれぞれ 2本の信号配線 (S i g n a l) の両側に固定電位のグランド配線が配置されている。その結果、本実施の形態 3においても、実施の形態 2と同様に、 R F V C 0 4 4のグランド電位の変動に伴う障害は発生しなくなり、したがって、高周波パヮ一モジュール 1を搭載した携帯電話機などの無線通信装置 6 9の高周波特性の向上を図ることができる。

(実施の形態 4 )

図 2 2および図 2 3は本発明の他の実施の形態（実施の形態 4 ) である高周波パワーモジュールに係わる図であり、図 ₂ 2は高周波パワーモジュールの封止体の一部を切り欠いて示す平面図、図 2 3は図 2 2に示す高周波パワーモジュールの断面図、図 2 4は実施の形態 4の高周波パワーモジュールの変形例を示す断面図である。

本実施の形態 4は、図 2 2および図 2 3に示すように、共通のグランド端子となるタブ 4と、グランド電位とされるリード 7を導電性のワイヤ 1 O bで電気的に接続し、リード 7をもグランド外部電極端子とするものである。本実施の形態 4の高周波パワーモジュール 1では、タブ 4の裏面が封止体 2の裏面（実装面）力ら露出するため、タブ 4をグランド用の外部電極端子として使用できるとともに、タブ 4にワイヤ 1 0 bを介して接続されたリード 7もグランド用の外部電極端子としても使用することができる。

また、本実施の形態 4の変形例である図 2 4に示す構造では、タブ 4の裏面側をハーフエッチングして薄くしてあることから、片面モールド時、タブ 4の裏面側にも封止用樹脂が回り込み、これにより、タブ 4はその裏面も封止体 2から露出することなく、完全に封止体 2内に埋没する。

このような構造では、タブ 4は封止体 2の裏面に露出しないため、タプ 4と図 1 3に示す実装基板 8 0のタブ固定部 8 2とを直接半田を介して接続することができない。そこで、実装基板 8 0において、タブ 4にグランド電位を供給するリード 7と接続されるランド 8 1に複数のスルーホール 8 4を接続してグランド電位の低インダクタンス化を図っておき、このランド 8 1に接続するリード 7とタプ 4とを 1リード当たり複数のワイヤ 1 0 bによって接続し、リード一タブ間のグランド低ィンダクタンス化を図る。

あるいは、グランド低インダクタンス化されたリード 7とタブ 4とを直接リードフレーム上のリード材によって繋げた構造とし、これによつて、前記同様、リ一ドータプ間のダランド低ィンダクタンス化を図る。

このように、タブ 4を封止体内に埋め込んだ構造の高周波パヮ一モジュール 1 であっても、この高周波パワーモジュール 1を搭載した携帯電話機などの無線通信装置 6 9の高周波特性を向上させることができる。

また、図 2 4に示す構造の場合、タブ 4がワイヤ 1 0 bを介してリード 7に接続されていることから、このリード 7をグランド用の外部電極端子として使用することができる。なお、タブ 4を封止体 2内に埋没させる別の構造としては、タプ吊りリードの途中で一段高く階段状に折り曲げる構造としてもよレ、。

図 2 4に示す変形例の構造においては、ワイヤ 1 0 aを介してタブ 4に接続するグランド電位供給用の電極端子 9の数に比較して、ワイヤ 1 O bを介してタブと接続するリード 7の数を少なくすることにより、封止体 2の周囲に沿つて配列されるリード 7の本数を少なくし、半導体装置を小型化することができるとともに、タブ 4の裏面が封止体 2によって覆われているために、本実施の形態 4における高周波パワーモジュール 1などの半導体装置を実装基板 8 0 (図 1 3参照）上に実装した際に高周波パワーモジュール 1の下の領域も実装基板 8 0上の配線を配置するための領域として利用できるという利点がある。したがって、本実施の形態 4においては、高周波パワーモジュール 1の小型化に併せて、実装基板 8 0などの配線基板上の実装密度を向上できるという利点がある。

(実施の形態 5 )

図 2 5は本発明の他の実施の形態（実施の形態 5 ) である高周波パワーモジュールの構造を封止体の一部を切り欠いて示す平面図である。

本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1は、実施の形態 1で説明した高周波パワーモジュール 1において L NA 2 4へのグランド電位（第 1の電位）の供給を、タブ 4とワイヤ 1 0 aで接続された第 3の電極端子である電極端子 9を介して行うものである。

すなわち、本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1では、これに搭載された半導体チップ 3が、 L NA 2 4にグランド電位（第 1の電位）を供給する電極端子 9 (第 3の電極端子）を有しており、この電極端子 9 (第 3の電極端子）とタブ 4とが導電性のワイヤ 10 aによって接続されている。

したがって、本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1では、 LNA24へのグランド電位（第 1の電位）の供給が、信号配線（S i g n a l) の両側の固定電位のリード 7を介して行われるのではなく、実装基板 80の複数のスルーホール 84と接続させることによって、電源供給配線を低インダクタンス化したタブ 4を介して行われる。

なお、本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1においても、 LNA24の信号配線 (S i g n a l) の両側には、タブ 4のグランド電位とは別の固定電位のリード 7およびワイヤ 10が配置されており、 LNA24の信号配線は、実施の形態 1の高周波パワーモジュール 1と同様に電磁シールドされている。

したがって、本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1を搭載した携帯電話機などの無線通信装置 69においても、その高周波特性の向上を図ることができる。

さらに、本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1において、電極端子 9 ( 第 3の電極端子）とタブ 4とを接続する導電性のワイヤ 10 aは、信号配線（ S i g n a 1) 用の電極端子 9 (第 1の電極端子）とリード 7 (第 1のリード）とを接続する導電性のワイヤ 10に比較してその長さを非常に短くすることができる。

これにより、 LNA 24への供給用の電源のワイヤ長が短くなるため、この配線のインピーダンスを小さくすることができ、高周波パワーモジュール 1の特性をさらに向上させることができる。

したがって、本実施の形態 5の高周波パワーモジュール 1を搭載した携帯電話機などの無線通信装置 69においてさらにその高周波特性の向上を図ることがでぎる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもなレ、。

前記実施の形態 1〜 5では、共通化した電源電位についてグランド電位についてのみ記載したが、本発明の適用の範囲はグランド電位とそれに関連する構成についてのみに限られる物ではなく、発明を適用する上で適当な電源、電位（第 1の電位）、例えば電極の共通化をすることによりリード 7の数を少なくすることができる電源電位に着目し、その電源電位を供給するための電極端子 9やリード 7 の構成に対して本発明を適用しても良い。

また、前記実施の形態:!〜 5では、 Q F N型の半導体装置の製造に本発明を適用した例について説明したが、例えば、 S O N型半導体装置の製造に対しても本発明を同様に適用でき、同様の効果を有することができる。さらに、本発明の半導体装置、あるいは電子装置に搭載される半導体装置はノンリード型半導体装置に限定されることなく、例えば、封止体 2の周囲に沿って、ガルウィング形状に折り曲げられたリ一ドが突出する Q F P (Quad Flat Package)や S O P (Small Outline Package)と呼ばれる半導体装置についても同様に適用することができるが、前記 Q F Pや S O Pに比較して、封止体 2の周囲におけるリードの突出量が小さい Q F N型の構造を採用した方が、半導体装置の小型ィヒを達成する上ではより好ましい。

また、前記実施の形態 1〜 5では、半導体装置が搭載された携帯電話機などの無線通信装置（電子装置）力予めその本体にアンテナ 2 0が取り付けられた無線通信装置 6 9の場合を取り上げて説明したが、本発明の電子装置は、図 2 6の変形例に示すように、例えば、テレビジョン、セットトップボックスまたはカーナピゲーション装置などのアンテナ 9 2を後から各本体に取り付けるようなァンテナ外付け装置 9 3であってもよく、このアンテナ外付け装置 9 3においても、実施の形態 1〜 5で説明した高周波パワーモジュール 1を組み込むことにより、その高周波特性の向上を図ることができる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明の電子装置および半導体装置は携帯電話機などの無線通信装置に使用される。特に、通信システムが複数系統の携帯電話機において、低雑音増幅器のような入力信号が極めて微弱な信号を処理する回路部に前記入力信号を送る信号配線の両側に固定電位の配線を配置するとともに、この半導体装置が実装される配線基板において複数の共通配線により低ィンダクタンス化されたダランド電位を半導体装置のタブに供給する実装構造を有することにより、 1系統の通信システムを使用中、他の系統の通信システムとの間でのクロストークが発生しなくなり、良好な通話が可能な電子装置および半導体装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数のリードと、主面および裏面を有するタブと、複数の電極端子およびそれぞれが複数の半導体素子によつて構成される複数の回路部を有する半導体チップと、前記複数の電極端子と前記リードとを接続する複数の導電性のワイヤと、前記複数の電極端子と前記タブの主面とを接続して前記複数の電極端子に第 1の電位を供給する複数の導電性のワイヤとを有する半導体装置と、

前記半導体装置が実装され、第 1の配線層と第 2の配線層とを備えており、前記第 1の配線層と第 2の配線層とに開口する複数の貫通孔に配置されてそれぞれの前記配線層の配線を接続する共通配線が設けられた配線基板とを有する電子装置であって、

前記半導体チップは前記タブの主面に固定されており、

前記回路部は、前記リードを介して外部信号が入力される第 1の回路部と、前記タブと前記導電性のワイヤを介して接続される第 2の回路部とを含んでおり、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記外部信号を入力する第 1の電極端子と、前記第 1の回路部に固定電位を供給する第 2の電極端子とを有しており、

前記複数のリードは、前記外部信号を伝達する第 1のリードと、前記第 1のリ一ドの両側に配置された第 2のリードとを含んでおり、

前記第 1のリードと前記第 1の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤの両側に前記第 2のリードと前記第 2の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤが配置されており、

前記タブと前記配線基板の前記共通配線とが接続されていることを特徴とする電子装置。

2. 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記共通配線と接続されたタブ接続用端子が、半田を介して前記タブと接続されていることを特徴とする電子装置。

3 . 請求の範囲第 2項記載の電子装置であって、前記複数の共通配線が前記タブ接続用端子の辺に沿って設けられていることを特徴とする電子装置。

4 . 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記第 1の電位を供給する第 3の電極端子を有しており、前記第 3 の電極端子と前記タブとが前記導電性のワイヤによつて接続されていることを特徴とする電子装置。

5 . 請求の範囲第 4項記載の電子装置であって、前記第 3の電極端子と前記タブとを接続する前記導電性のワイヤは、前記第 1の電極端子と前記第 1のリードとを接続する前記導電性のワイヤより短いことを特徴とする電子装置。

6 . 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記第 1の電位を供給する第 3の電極端子を有しており、前記第 3 の電極端子と前記リードとが前記導電性のワイヤによって接続されていることを特徴とする電子装置。

7 . 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記第 2の電極端子を介して前記第 1の回路部に供給される前記固定電位が前記第 1の電位であることを特徴とする電子装置。

8 . 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記第 1の回路部は、前記リードを介して入力される前記外部信号を増幅する増幅回路であることを特徴とする電子装置。

9 . 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記第 2の回路部は、前記第 1 の回路部によって増幅された信号を処理する機能の少なくとも一部を有することを特徴とする電子装置。

1 0. 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記半導体装置は、絶縁性樹脂からなる封止体を有しており、前記封止体には、前記半導体装置を前記配線基板に実装した際に前記配線基板の主面と対向する実装面が形成されており、前記複数のリ一ドは、前記実装面に露出していることを特徴とする電子装置。

1 1 . 請求の範囲第 1 0項記載の電子装置であって、前記封止体の前記実装面に前記タブが露出しており、前記配線基板の前記共通配線と接続されたタブ接続用端子が、半田を介して前記タブと接続されていることを特徴とする電子装置。

1 2. 請求の範囲第 1項記載の電子装置であって、前記第 1の回路部は、無線信号がアンテナを介して変換された電気信号を増幅するための回路であることを特徴とする電子装置。

1 3 . 絶縁性樹脂からなる封止体と、

前記封止体の周囲に沿って配置され、前記封止体の内外に！:つて設けられた複数のリードと、

主面およぴ裏面を有するタブと、

主面おょぴ裏面を有しており、その主面上に複数の電極端子と、それぞれが複数の半導体素子によって構成される複数の回路部とを有する半導体チップと、前記複数の電極端子と前記リードとを接続する複数の導電性のワイヤと、前記複数の電極端子と前記タブの主面とを接続して前記複数の電極端子に第 1 の電位を供給する複数の導電性のワイヤとを有する半導体装置であって、前記半導体チップは前記タブの主面に固定されており、

前記第 1のリードと前記第 1の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤの両側に前記第 2のリードと前記第 2の電極端子とを接続する前記導電性のワイヤが配置されていることを特徴とする半導体装置。

1 4 . 請求の範囲第 1 3項記載の半導体装置であって、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記第 1の電位を供給する第 3の電極端子を有しており、前記第 3の電極端子と前記タブとが前記導電性のワイヤによって接続されていることを特徴とする半導体装置。

1 5 . 請求の範囲第 1 3項記載の半導体装置であって、前記複数の電極端子は、前記第 1の回路部に前記第 1の電位を供給する第 3の電極端子を有しており、前記第 3の電極端子と前記リードとが前記導電性のワイヤによって接続されていることを特徴とする半導体装置。