WO2004032223A1

WO2004032223A1 - 半導体装置

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Publication number: WO2004032223A1
Application number: PCT/JP2002/010177
Authority: WO
Inventors: Toshihiro Miura; Iwamichi Kohjiro; Sakae Kikuchi
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2005-03-30
Also published as: TWI280650B; JPWO2004032223A1; TW200409321A; US20050248039A1; CN1650413A

Abstract

　主面（２ｂ）に複数のパッド（２ａ）が形成された半導体チップ（２）と、両端に接続端子が形成されたチップ部品と、半導体チップ（２）と前記チップ部品とが搭載されるモジュール基板（４）と、前記チップ部品とモジュール基板（４）の端子（４ａ）とを、および半導体チップ（２）とモジュール基板（４）とを半田によって接続する半田接続部（５）と、半導体チップ（２）のパッド（２ａ）とこれに対応するモジュール基板（４）の端子（４ａ）とを接続する金線（８）と、半導体チップ（２）、前記チップ部品、半田接続部（５）および金線（８）を覆うとともに絶縁性のシリコーン樹脂などの弾性樹脂によって形成された封止部とからなり、ワイヤ高さ（Ｈ）を0.２ｍｍ以下とし、ワイヤ長さ（Ｌ）を1.５ｍｍ以下とすることにより、金線（８）の断線を防止することができる。

Description

明細書

技術分野

本発明は、半導体製造技術に関し、特に、高周波モジュールに適用して有効な技術に関する。背景技術

チップコンデンサやチップ抵抗などの表面実装形のチップ部品と、ベアチヅプ実装用の半導体チヅプとが搭載されたモジュール製品（半導体装置）の一例として、高周波モジュール（RFモジュールまたは RFパワーモジュールともいう）と呼ばれるものが開発されており、チップ部品と半導体チップは半田接続によつてモジュール基板に搭載され、両者とも絶縁性の樹脂によって覆われて保護されている。

なお、チップ部品（表面実装部品）と半導体チップとが搭載され、かつ両者が樹脂によって覆われた構造については、例えば、特開 2000— 223623号公報ゃ特開 2002-208668号公報にその記載がある。

まず、特開 2000-223623号公報には、ワイヤボンディングされた半導体チヅプとそのワイヤとを覆う第 1の樹脂の弾性率を、その外側を覆う第 2の樹脂の弾性率より大きくすることにより、第 1の樹脂を第 2の樹脂より硬くして、その結果、熱応力による第 1の樹脂の変形を抑制してワイヤの断線を防止する技術が記載されている。

また、前記特開 2002-208668号公報には、半田実装される表面実装部品とその半田接続部とを、 150°C以上の温度で 20 OMPa以下の弾性率の低弾性樹脂によって覆うことにより、 2次実装リフロ一で半導体装置を実装する際に内部の半田接続部が再溶融しても、その溶融膨張による圧力を低弾性樹脂によつて緩和して、表面実装部品とレジンとの界面への半田の流れ出しを防いで表面実装部品の端子間ショートの発生を防止する技術が記載されている。前記したチヅプ部品（表面実装部品）と半導体チップとが搭載され、かつ両者が樹脂によって覆われた構造の半導体装置に関し、本発明者は以下の問題点を見出した。

すなわち、特開 2002-208668号公報に記載されているように、表面実装部品とその半田接続部とを低弾性樹脂によって覆うと、半導体装置の熱サイクルテストにおいて低弾性樹脂の熱収縮によって発生する応力でワイヤが断線に至るという問題が発生する。

その際、ワイヤの断線は、ワイヤのループ高さや長さに相関関係があることを本発明者は見出したが、特開 2002— 208668号公報には、ワイヤの断線についての記載は一切無い。

また、特開 2000-223623号公報には、ワイヤの断線を防止する技術についての記載はあるものの、ワイヤのループ高さや長さについての記載は無い本発明の目的は、ボンディングワイヤの断線を防止する半導体装置を提供することにある。

また、本発明のその他の目的は、信頼性の向上を図る半導体装置を提供することにある。

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

本発明は、半導体チップと、前記半導体チップが搭載される配線基板と、前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記配線基板の端子とを接続する複数のボンディングワイヤと、前記半導体チヅプおよび前記複数のボンディングワイャを覆って樹脂封止し、絶縁性の弾性樹脂によって形成された封止部とを有し、前記弾性樹脂が、 150 °C以上の温度において 1〜 200 M P aの弾性率の樹脂であるとともに、前記半導体チップの主面からの前記ボンディングワイヤの頂点までの高さが 0.2mm以下である。

また、本発明は、半導体チップと、前記半導体チヅプが搭載される配線基板と、前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記配線基板の端子とを接続するとともに、前記半導体チップの主面からのワイャ頂点までの高さがそれそれ 0. 2 mm以下である複数のボンディングワイヤと、前記半導体チップおよび前記複数のボンディングワイヤを覆って樹脂封止し、 1 5 0 °C以上の温度において 1〜 2 0 O MP aの弾性率の絶縁性の弹性樹脂によつて形成された封止部とを有し、実装基板に半田で接続されるものである。図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施の形態の半導体装置の一例である高周波モジュールの構造を示す平面図、図 2は図 1に示す高周波モジュールの構造を示す側面図、図 3は図 1に示す高周波モジュールの構造を示す底面図、図 4は図 1に示す高周波モジユールを Aから眺めた構造を示す側面図、図 5は図 1に示す高周波モジュールに搭載される各表面実装部品の配置の一例を示す平面図、図 6は図 5に示す B— B 線に沿って切断した断面の構造を示す部分断面図、図 7は図 1に示す高周波モジユールにおけるボンディングワイヤの許容範囲の一例を示す断面図、図 8は図 6 に示すチヅプ部品の半田接続構造の一例を示す拡大部分断面図、図 9は図 1に示す高周波モジュールの封止部に用いられる低弾性樹脂の温度特性の一例を示す特性図、図 1 0は図 1に示す高周波モジュールのワイヤ高さの評価におけるクラヅク発生数の一例を示す評価結果図、図 1 1は図 1に示す高周波モジュールのワイャ高さの評価における断線発生数の一例を示す評価結果図、図 1 2は図 1に示す高周波モジュールにおけるワイヤクラックの一例を示す部分拡大図、図 1 3は図 1に示す高周波モジュールにおけるワイヤクラック '断線評価の一例を示すデ一夕分布図、図 1 4は図 1に示す高周波モジュールにおけるワイヤ断線の一例を示す部分拡大図、図 1 5は図 1に示す高周波モジュールの実装基板への実装構造の一例を示す部分拡大側面図、図 1 6〜図 2 2は本発明の実施の形態の変形例の高周波モジュールの構造を示す部分拡大断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む ) は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図 1〜図 4に示す本実施の形態の半導体装置は、高周波モジュール 1と呼ばれるモジュ一ル製品であり、モジュ一ル基板 4に実装部品が半田実装されるとともに、前記実装部品が封止用樹脂によって覆われる構造を有しており、主に、携帯用電話機などの小型の携帯用電子機器などに組み込まれるものである。

本実施の形態の高周波モジュール 1の構成は、図 5に示すように、主面 2わに複数のパッド（表面電極） 2 aが形成された実装部品である半導体チップ 2と、両端に接続端子 3 dが形成された実装部品であるチップ部品 3と、半導体チップ 2とチヅプ部品 3とが搭載される配線基板であるモジュール基板 4と、チヅプ部品 3とモジュール基板 4の端子 4 aとを、および半導体チヅプ 2とモジュール基板 4とを半田によって接続する図 6に示す半田接続部 5と、半導体チップ 2のパッド 2 aとこれに対応するモジュール基板 4の端子 4 aとを接続するボンディングワイヤである金線 8と、半導体チップ 2、チップ部品 3、半田接続部 5および金線 8を覆うとともに絶縁性のシリコーン樹脂などの弾性樹脂によって形成された図 2に示す封止部 7とから成る。この高周波モジュール 1では、モジュール基板 4上に半田接続されるチヅプ部品 3をシリコーン樹脂などの低弾性の弾性樹旨によって覆うことにより、 2次リフロー（出荷先における実装基板へのリフロー）時に発生する半田接続部 5の半田再溶融による膨張圧を緩和して、チップ部品 3と封止部 Ίの界面や、封止部 7 とモジュール基板 4の界面が剥離するのを防いで半田の前記界面への流出を防ぐことを可能にしている。

さらに、低弾性の弾性樹脂を採用したことで高周波モジュール 1の熱サイクルテストにおいて発生する弾性樹脂の応力が、金線 8を断線させるのを防止するために、金線 8のワイヤループ 8 aの高さや長さに範囲を設けた構造のものである ο

なお、封止部 7を形成する弾性樹脂は、内部部品を保護可能な保護力（機械的強度）と、内部半田が再溶融した際の膨張圧を緩和可能な柔軟性とを兼ね備えた低弾性かつ絶縁性の樹脂であり、図 9に示す弾性率特性を有したシリコーン樹月旨 (シリコーンゴム） Aや低弾性エポキシ樹脂 B， C , Dが好ましく、従来の高弾性エポキシ樹脂 Tは不適合である。

そこで、本実施の形態の弾性樹脂（図 9に示す樹脂 A , B， C， D ) の弾性率の許容範囲は、高温時すなわち 2次リフローの温度（一般的には、約 2 3 0 °C) や温度サイクルテスト（例えば、一 4 0〜+ 1 2 5 °C) の高温印加時の条件を考慮して、 1 5 0 °C以上の温度において 2 0 O M P a以下の弾性率であることが好ましい。

これは、図 9によって、 1 5 0 °C以上の高温時、高周波モジュール 1の内部の半田接続部 5の半田が再溶融した際の膨張圧を緩和可能な弾性率を導き出したものであり、図 9中、樹脂 A , B， C , Dは範囲内であるが、樹 S旨 Tは、範囲外で不適合となる。

さらに、弾性樹脂は、 1 5 0 °C以上の温度において 1 M P a以上の弾性率を有していることが好ましく、図 9に示すように樹月旨 A , B， C， Dは範囲内であるこれは、封止部 7の内部の表面実装部品を保護するテストを行った結果、少なくとも I M P a以上の弾性率を有していれば、保護可能という結果を考慮してのものである。

ただし、より好ましい弾性率は、 1 5 0 °C以上の温度において 5〜1 O MP a である。

また、実使用時（常温 2 5 °C) の温度としても、前記同様、少なくとも I MP a以上の弾性率を有していることが条件となり、図 9に示すように樹脂 A, B , C , Dは範囲内である。 .

さらに、実使用時（常温 2 5 °C) の温度で、表面実装部品の保護効果を高めるために、 2 0 O MP a以上の弾性率を有していることが一層好ましく、図 9に示すように樹脂 B， C , Dは範囲内であるが、樹脂 Aは、範囲外である。

ただし、樹脂 Aも、 I MP a以上の弾性率は有しているため、特に問題はない ο

なお、図 9において、各樹旨の半田流れ出し発生率とは、 2 6 0 °Cでリフローを行った場合の、チヅプ部品 3の電気的ショ一トテストを実施した際の不良数とその発生率（％) とを示したものであり、分母はテスト数を表し、一方、分子は不良数を表している。

これによれば、樹脂 A， B , C , Dでは、不良発生率が 0〜 2 %と極めて低いのに対して、不適合となった樹脂 Tは、 7 0 %と非常に不良発生率が高い。以上のことから、弾性樹脂として、例えば、シリコーン樹脂（樹脂 A) を採用する場合、高周波モジュール 1のリフロー温度マ一ジンおよび機械的強度（保護力）を総合的に考慮すると、その弾性率は、 2〜4 MP aが最も良好な範囲である ο

言い換えると、例えば、シリコーン樹脂（樹脂 A) を採用する場合、高周波モジュール 1におけるリフロー温度マージンおよび機械的強度（保護力）を総合的に考慮すると、そのゴム硬度は、ショァ一硬度 A 7 0〜 8 0が最も良好な範囲である。

なお、図 9において、領域 P (斜線部）は、高周波モジュール 1の組み立てにおいて多数個取り基板を分割して個片化する際の弾性樹脂の分割性における最適領域を示すものであり、さらに、領域 Q (斜線部）は、弾性樹脂の耐リフロー性の安全領域を示すものである。また、図 9に示す低弾性エポキシ樹脂 B , C， Dでは、それぞれに含まれる例えば、シリカなどの含有量が異なっており、これによつてそれそれの特性が少し異なっている。

次に、本実施の形態の高周波モジュール 1における金線 8のループ高さ（以降、ワイヤ高さと呼ぶ）と長さ（以降、ワイヤ長さと呼ぶ）について説明する。まず、モジュール基板 4の部品実装側の面である表面 4 gには、図 5および図 6に示すように、凹部であるキヤビティ部 4 fが形成されており、このキヤビティ部 4 f内に半導体チップ 2が配置され、これによつて、高周波モジュール 1の高さを低くすることができる。

さらに、半導体チヅプ 2のパッド 2 aとこれに対応するモジュール基板 4の端子 4 aとが金線 8によつて接続されており、それそれの金線 8にはワイャループ 8 aが形成されている。

なお、図 7に示すように、ワイヤ高さ（H) は、半導体チヅプ 2の主面 2わからワイヤループ 8 aの頂点まで（金線 8の外形ラインまで）の距離であるが、 1 s tボンディングをチヅプ上と異なる箇所（例えば、モジュール基板 4の端子 4 aなど）に行う場合などには、ワイヤ高さ（H) は、ボンディング開始点（I s tボンディング点）からワイヤループ 8 aの頂点までとする。

また、ワイヤ長さ（L ) は、ボンディング開始点（1 s tボンディング点）からボンディング終点（2 n dボンディング点）までの金線 8の水平平面への投影距離（ワイャ水平距離）であり、前記開始点のワイヤ中心から前記終点のワイヤ中心までの水平平面への投影距離である。

ここで、図 1 0、図 1 1は、温度サイクル（一 5 5〜1 5 0 °C) テストによる金線 8の状態を示したものであり、図 1 0はクラヅク 6 (図 1 2参照）の発生数、図 1 1は断線 9 (図 1 4参照）の有無をそれそれ示している。

なお、図 1 0におけるクラックレベル Aはワイヤ周りの 5 0 %未満のクラック 6のことであり、クラヅクレベル Bはワイヤ周りの 5 0 %以上のクラヅク 6のことである。

図 1 0に示すように、クラック 6については 2 5 0サイクルから発生し始め、サイクル数が増えるにつれてクラック 6の発生割合も増えており、金線 8で経時変化が起こっているものと思われる。

また、図 1 1に示すように、断線 9については、 1 000サイクルでも発生無しという結果が得られた。

なお、図 14は、ワイヤ高さを 0.2 2 mm (2 2 0 im) 、ワイヤ長さを 1.8 mmとして温度サイクル（一 5 5〜1 5 0°C) テストを行った際のワイヤ状況を図示したものであり、断線 9が発生している。

本実施の形態の高周波モジュール 1は、ワイヤ高さとワイヤ長さに範囲を設定することにより、弾性樹脂のストレスによる金線（ボンディングワイヤ） 8の断線 9を防止するものである。

そこで、図 1 3は、温度サイクルテストを 1 000サイクル実施した後のクラック有無と断線有りのデータの分布を示したものである。これによれば、ワイヤ長さが 1.5 mmの場合、あるいはワイヤ高さが 0.2 mm (2 0 0 m) の場合に比較的多くのワイヤクラックが発生しており、これ以上の長さや高さとした場合、ワイヤクラヅクの発生の割合がさらに高くなるとともに、図 1 4に示すような断線 9に至るポテンシャルも高くなると推定できる。

したがって、ワイヤ高さ 0.2mm (200 jum) 以下で、かつワイヤ長さ 1.5 mm以下の領域を推定の安全領域 1 2とし、また、ワイヤボンディング装置の制約から、製品としての狙い目をワイヤ高さ 0. lmm以上 0.2 mm以下で、かつヮィャ長さ 0.5 mm以上 1.5 mm以下として製造狙い領域 1 3とした。

なお、具体的な製品の狙い目の一例は、ワイヤ高さについては、 0.1 6mm ( 1 6 0) Aimであり、またワイヤ長さについては、 1.2mmである。

これにより、本実施の形態の高周波モジュール 1では、金線 8の断線 9の発生を防止することができる。

また、ワイヤ高さを低く抑え、かつワイヤ長さを短くすることにより、ワイヤ垂れや隣接するヮィャ同士の接触を防ぐことができる。

さらに、樹脂成形時の樹脂流動によるワイャ変形または隣接するヮィャ同士の接触を防ぐことができる。

また、ワイヤ高さを低く抑え、かつワイヤ長さを短くすることにより、ワイヤ下部に流入する弾性樹脂の量が減るため、弾性樹脂の膨張 ·収縮の絶対量を減少させることができ、その結果、熱応力に対する製品の信頼性の向上を図ることができる。

次に、本実施の形態の高周波モジュール 1において採用する半田について説明する。

まず、モジュール基板 4は、例えば、アルミナセラミヅクなどによって形成され、表面 4 gとその反対側の裏面 4 hには、図 3に示すように、複数の外部端子 1 aが設けられている。

また、表面 4 gには、半導体チヅプ 2以外にセラミヅクチヅプコンデンサ、チヅプ抵抗あるいはチヅプサーミス夕などのチヅプ部品 3が搭載されており、これらの実装部品は、その両端にある接続端子 3 dがそれそれ半田接続部 5を介してモジュール基板 4の端子 4 aに接続されている。

その際、半導体チヅプ 2が金線 8を用いてワイヤボンディングされるため、図 8に示すように、各端子 4 aの表面には、金めつき層 4 bが形成されており、したがって、各チップ部品 3も、表面に金めつき層 4 bが形成された端子 4 aと半田接続される。

なお、チヅプ部品 3の接続端子 3 dは、下層から順番に、例えば、 A gZP d 電極 3 eと N i下地めつき層 3 f と半田めつき層 3 gとからなり、また、モジュール基板 4の端子 4 aは、下層から順番に、 C ii銅体 4 cと N i卞地めっき層 4 dと金めつき層 4 bとからなり、さらに、端子 4 aの半田接続部 5形成箇所以外の領域は、絶縁膜（ソルダレジスト膜）であるオーバ一コートガラス 4 eによつて覆われて絶縁されている。

したがって、モジュール基板 4では、全ての端子 4 aの表面に金めつき層 4 b が形成されており、チヅプ部品 3は、その接続端子 3 dにおいて金めつき層 4 b と半田接続されるとともに、半導体チヅプ 2は、そのパッド 2 aが金線 8と接続され、さらに金線 8が端子 4 aの金めつき層 4 bと接続されている。

ここで、チップ部品 3が接続される半田接続部 5は、鉛（P b ) を含まない半田、例えば、すず（S n) 、アンチモン（S b ) を主成分とする半田を用いることが好ましく、これによつて、チップ部品 3の： P bフリー実装を実現でき、さらに、半導体チップ 2の半田接続部 5にも同様の鉛を含まない半田を用いることにより、高周波モジュール 1の内部を P bフリ一による半田実装とすることができる

また、図 15に示すように、本実施の形態の高周波モジュール 1を実装基板であるマザ一ボード 10に半田実装する際に、その半田実装部 11に、鉛（Pb) を含まない半田、例えば、すず（Sn)、銀（Ag)、銅（Cu) を主成分とする半田を用いることが好ましく、これによつて、高周波モジュール 1の Pbフリ —実装も実現できる。

このように、高周波モジュール 1内の半田実装部品にすず（Sn)、アンチモン（Sb)などを主成分とする Pbフリー半田を採用し、また、高周波モジユール 1のマザ一ボード 10への半田実装にすず（Sn)、銀（Ag)、銅（Cu) などを主成分とする Pbフリー半田を採用することにより、両半田とも融点が 2 30〜260°C付近で高いため、高周波モジュール 1の実装時に内部の Pbフリ一半田が溶融することを防ぐことができる。

その結果、半田実装部品とレジンとの界面への半田の流れ出しを防いで半田実装部品における端子間ショートの発生を防止することができる。

次に、本実施の形態の高周波モジュール 1の製造方法について説明する。

まず、図 5に示すモジュール基板 4を準備する。

なお、モジュール基板 4には、その表面 4 に、半導体チヅプ 2を収納可能な凹部であるキヤビティ部 4 fが形成され、さらに、その周囲には、チップ部品 3 の接続端子 3dと半田接続可能な複数の端子 4 aが設けられている。また、図 3 に示すように裏面 4 hには複数の外部端子 1 aが設けられている。

その後、各端子 4 aへの半田ペーストの印刷を行い、半田リフローを行って半導体チップ 2やチップ部品 3などの複数の表面実装部品を搭載する。その際、すず（Sn)、アンチモン（Sb) を主成分とする Pbフリー半田を用いることが好ましい。

その後、ワイヤボンディングを行う。

ここでは、半導体チヅプ 2のパヅド 2 aと、モジュール基板 4の端子 4 aとを金線 8を用いてワイヤボンディングする。

その際、ワイヤ高さが 0.2 mm (200 zm)以下、好ましくは、 0.1mm ( 1 0 O ju m.) 以上 0. 2 mm以下となるようにワイヤボンディングする。

一方、ワイヤ長さは、 1. 5 mm以下、好ましくは、 0. 5 mm以上 1. 5 mm以下となるようにワイヤボンディングする。

一例としては、ワイヤ高さが 0. 1 6 mm ( 1 6 0 ) mで、またワイヤ長さは 1. 2 mmである。

ワイヤボンディング後、樹脂封止を行う。

ここでは、シリコーン樹脂などの絶縁性で、かつ低弾性の弾性樹脂を用いて封止部 7を形成し、この封止部 7によつて半導体チップ 2ゃチップ部品 3および金線 8を封止する。

次に、本実施の形態の変形例の高周波モジュール 1について説明する。

まず、図 1 6に示す変形例の高周波モジュール 1は、半導体チップ 2の主面 2 bがモジュール基板 4の表面 4 gより引っ込んだ形態のものである。すなわち、半導体チヅプ 2の主面 2 bの高さがモジュ一ル基板 4の表面 4 gより低い状態のものであり、キヤビティ部 4 fの深さが比較的深い場合に、このような構造にすることができる。

また、図 1 7に示す変形例の高周波モジュール 1は、半導体チヅプ 2の主面 2 bとモジュ一ル基板 4の表面 4 gとがほぼ同じ高さの形態のものである。

さらに、図 1 8に示す変形例の高周波モジュール 1は、キヤビティ部 4 fが 2 段構造のものであり、半導体チップ 2が配置されるキヤビティ部 4 fの内周の壁部に、半導体チヅプ 2の主面 2 bとほぼ同じ高さで、かつワイヤループ 8 aの高さより少し深い程度の深さの位置に段差部 4 iが形成されており、この段差部 4 iに金線 8が接続される端子 4 aが設けられている 2段構造のキヤビティ部 4 f を有しているものである。

この場合にも、ボンディングヅ一ルとの関係で半導体チップ 2側を 1 s tボンディング側としてワイヤボンディングを行う方が好ましいが、その反対に端子 4 a側を 1 s tボンディング側としてワイヤボンディングを行ってもよい。

なお、図 1 8に示す高周波モジュール 1では、金線 8も全て 2段構造のキヤビティ部 4 f内に収まるため、高周波モジュール 1の高さを低くすることができるさらに、図 1 9に示す高周波モジュール 1は、モジュール基板 4に図 1 6に示すようなキヤビティ部 4 fが形成されていないキヤビティレス構造のものであるこのようなキヤビティレス構造のモジュール基板 4では、基板の構造を容易にすることができ、モジュール基板 4のコストを下げて、高周波モジュール 1のコストの低減ィ匕を図ることができる。

なお、図 1 6から図 1 9に示す変形例の高周波モジュール 1においても、図 1 から図 7に示す本実施の形態の高周波モジュール 1と同様に、ワイヤ高さとワイャ長さまたは P bフリー半田などに同様の設定を設けて組み立てることが可能である。

すなわち、図 1 6から図 1 9に示す変形例の高周波モジュール 1に対しても本実施の形態で説明したワイヤボンディングゃ P bフリー半田による半田接続を適用することが可能であり、ワイャ断線を防止するなど図 1から図 7に示す本実施の形態の高周波モジユール 1と同様の効果を得ることができる。

次に、図 2 0に示す変形例の高周波モジュール 1は、凹部であるキヤビティ部 4 fを複数有したものであり、複数のキヤビティ部 4 fそれぞれに半導体チップ 2が搭載され、かつ半導体チヅプ 2間においてもワイャボンディングするものでめる。

また、図 2 1に示す変形例の高周波モジュール 1は、半導体チヅプ 2とチヅプ部品 3との間でもワイヤボンディングを行うものである。

さらに、図 2 2に示す変形例の高周波モジュール 1は、チヅプ部品 3間でワイャボンディングを行うものである。

図 2 0〜図 2 2に示す変形例の高周波モジュール 1においても、図 1から図 7 に示す本実施の形態の高周波モジュール 1と同様に、ワイヤ高さとワイヤ長さまたは P bフリー半田などに同様の設定を設けて組み立てることが可能であり、その結果、ヮィャ断線を防止するなど図 1から図 7に示す本実施の形態の高周波モジュール 1と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の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言うまでもない。

例えば、前記実施の形態では、低弾性の弾性樹脂が、シリコーン樹脂の場合を一例として取り上げて説明したが、前記弾性樹脂は、前記実施の形態で説明した弾性率の許容範囲のものであれば、ゲル状のものなどであってもよい。

また、前記実施の形態では、半導体装置が、高周波モジュール 1の場合を説明したが、前記半導体装置は、半田実装される実装部品を備えるとともにこの実装部品がワイヤボンディングされ、かつ前記実装部品が弾性樹脂によって樹 s旨封止される構造のものであれば、他のモジュール製品などであってもよい。

また、実装部品は、チップ部品や半導体チップに限定されずに、半田実装される実装部品であれば、他の電子部品などであってもよい。産業上の利用可能性

以上のように、本発明の半導体装置は、ワイヤボンディングを行って組み立てられるとともに、低弾性の樹脂によって樹脂封止されるモジュール製品に好適であり、特に、半導体チップやチヅプ部品が搭載される高周波モジュールに好適で fc o

Claims

請求の範囲

1 . 半導体チップと、

前記半導体チヅプが搭載される配線基板と、

前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記配線基板の端子とを接続す前記半導体チップおよび前記複数のボンディングワイヤを覆って樹脂封止し、絶縁性の弾性樹脂によつて形成された封止部とを有し、

前記弾性樹脂が、 1 5 0 °C以上の温度において 1〜 2 0 0 M P aの弾性率の樹脂であるとともに、前記半導体チップの主面からの前記ボンデイングワイヤの頂点までの高さが 0. 2 mm以下であることを特徴とする半導体装置。

2 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記半導体チップの主面からの前記ボンディングワイヤの頂点までの高さが 0. 1 mm以上 0. 2 mm以下であることを特徴とする半導体装置。

3 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記ボンディングワイヤにおけるボンディング開始点から終了点までの間のワイヤ水平距離が 1. 5 mm以下であることを特徴とする半導体装置。

4 . 請求の範囲第 3項記載の半導体装置であって、前記ワイヤ水平距離が 0. 5 m m以上 1. 5 mm以下であることを特徴とする半導体装置。

5 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記弾性樹脂が、シリコーン樹脂であることを特徴とする半導体装置。

6 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記配線基板上に、両端に接続端子が形成されたチヅプ部品が半田接続され、前記半田は、すず（S n) 、ァンチモン（S b ) を主成分とする半田であることを特徴とする半導体装置。

7 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記配線基板上に、両端に接続端子が形成されたチップ部品が半田接続され、前記半田は、鉛（P b ) を含まない半田であることを特徴とする半導体装置。

8 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記弾性樹脂は、 1 5 0 °C以上の温度において 5〜 1 0 M P aの弾性率の樹脂であることを特徴とする半導体

9 . 請求の範囲第 1項記載の半導体装置であって、前記配線基板に凹部が形成され、前記半導体チップは前記凹部に配置されていることを特徴とする半導体装置

1 0 . 半導体チップと、

前記半導体チップが搭載される配線基板と、

前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記配線基板の端子とを接続する複数のボンディングワイヤと、

前記半導体チヅプぉよび前記複数のボンデイングワイャを覆って樹脂封止し、

1 5 0 °C以上の温度において 1〜 2 0 0 MP aの弾性率の絶縁性の弾性樹脂であるシリコ一ン樹脂によつて形成された封止部とを有し、

前記半導体チヅプの主面からの前記ボンデイングワイャの頂点までの高さが 0. 2 mm以下であるとともに、前記ボンデイングワイヤにおけるボンディング開始点から終了点までの間のワイヤ水平距離が 1. 5 mm以下であることを特徴とする

1 1 . 半導体チップと、

前記半導体チヅプが搭載される配線基板と、

前記半導体チップの表面電極とこれに対応する前記配線基板の端子とを接続す前記半導体チップおよび前記複数のボンデイングワイヤを覆って樹脂封止し、絶縁性の弾性樹脂によつて形成された封止部とを有し、

前記弾性樹脂が、 1 5 0 °C以上の温度において 1〜2 0 O MP aの弾性率の樹脂であるとともに、ボンディング開始点からの前記ボンディングワイヤの頂点までの高さが 0. 2 mm以下であることを特徴とする半導体装置。

1 2 . 請求の範囲第 1 1項記載の半導体装置であって、前記ボンディングワイヤにおけるボンディング開始点から終了点までの間のワイヤ水平距離が 1. 5 mm以下であることを特徴とする半導体装置。

1 3 . 半導体チヅプと、

前記半導体チヅプが搭載される配線基板と、

前記半導体チヅプの表面電極とこれに対応する前記配線基板の端子とを接続するとともに、前記半導体チヅプの主面からのワイャ頂点までの高さがそれぞれ 0. 2 mm以下である複数のボンディングワイヤと、

前記半導体チツプおよび前記複数のボンデイングワイヤを覆って樹脂封止し、 150 °C以上の温度において 1〜 200 MP aの弾性率の絶縁性の弾性樹脂によつて形成された封止部とを有する半導体装置であって、

前記半導体装置は、実装基板に半田で接続されることを特徴とする半導体装置

14. 請求の範囲第 13項記載の半導体装置であって、前記ボンディ

におけるボンディング開始点から終了点までの間のワイヤ水平距離が 1.5mm以下であることを特徴とする半導体装置。

15. 請求の範囲第 13項記載の半導体装置であって、前記半導体装置は、鉛（ Pb) を含まない半田で前記実装基板に接続されることを特徴とする半導体装置

16. 請求の範囲第 13項記載の半導体装置であって、前記半導体装置は、すず (Sn)、銀（Ag)、銅（Cu) を主成分とする半田で前記実装基板に接続されることを特徴とする半導体装置。