(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高周波回路ブロックを含む高周波用の半導体チップと、
半導体チップを搭載して支持する接地電極を有する回路基板と、
半導体チップの各高周波回路ブロックと回路基板の接地電極とをそれぞれ電気的に接続する電気的接続手段とを備え、
電気的接続手段は、各高周波回路ブロックにおける電気的接続手段の各第一接続点の間隔より、回路基板の接地電極における上記電気的接続手段の各第二接続点の間隔が広くなるように設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
電気的接続手段は、電気導電性を有するボンディングワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
接地電位に設定された導体が、前記各電気的接続手段の間に上記各電気的接続手段とそれぞれ離間して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記接地電位に設定された導体は、電気導電性を有するワイヤであることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記接地電位に設定された導体は、前記各電気的接続手段に対し、それぞれ、略等間隔となるように配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記接地電位に設定された導体は、前記接地電極のみに接続されていることを特徴とする請求項３ないし５の何れか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波、特にギガヘルツ帯域で動作する高周波半導体チップの高周波特性を良好に維持できる半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＰＨＳ（Personal Handy Phone System ）やＰＤＣ（Personal DigitalCellular Phone ）等の移動体通信の普及に伴い、マイクロ波やミリ波を扱う集積回路が必要とされるようになってきた。このため、このような集積回路に対する、ＳｉやＧａＡｓを材料に用いたトランジスタの開発が進み、これらトランジスタを使用したパワーアンプやミキサ、ローノイズアンプ等、集積度の高いＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit ）が開発されている。
【０００３】
このような高周波帯域を扱う集積回路では、配線上での寄生インダクタンスが無視できず、上記寄生インダクタンスによって、集積回路の特性、特に、ＧHzオーダーの高周波領域の特性を著しく劣化させることがある。
【０００４】
例えば、高周波回路を含む半導体チップをパッケージまたは回路基板上に実装する場合、上記半導体チップをパッケージまたは回路基板に電気的に接続するためにボンディングワイヤをそれぞれ使用する。このとき、上記各ボンディングワイヤが有するインダクタンス成分の影響が非常に大きくなり、このインダクタンス成分を少しでも低減しないと、上記半導体チップが有する本来の回路性能（特に、高周波特性）を劣化させることになる。
【０００５】
すなわち、上記半導体チップからの信号線としてのボンディングワイヤのインダクタンス成分は、外部に接続される負荷回路により整合を取ることで影響を低減できるが、特に接地されるボンディングワイヤのインダクタンス成分はこのような整合を取ることができず、帰還回路として作用することになる。これにより、上記インダクタンス成分により半導体チップ内の増幅回路の利得が特に高周波帯域において、低減し特性劣化を生じることになる。
【０００６】
従って、例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等で構成された高周波用の半導体チップを実装する際、半導体チップ内の接地線をいかに小さいインダクタンス成分にてパッケージまたは回路基板といった外部の接地線または接地面に接続させるかが大きな問題となる。
【０００７】
従来、これらインダクタンス成分を低減するために、主に２つの方法がとられていた。一つの方法は、ボンディングワイヤ長を極力、短くすることでインダクタンス成分を低減するものである。
【０００８】
この代表的な例として、Cindy Blair による“ＬＤＭＯＳ Devices Provide High Power for Digital PCS ”Applied Microwave & Wireless pp.84-88, October (1988) に記載されている実装が挙げられる。
【０００９】
この実装では、特に接地用のボンディングワイヤ長を最短にするため、半導体チップが接地電極上に設けられ、かつ、各ボンディングワイヤは、高周波用の半導体チップの一辺に対し垂直に、かつ互いに平行に配されている。この実装の手法を模式的に示したものが図５である。
【００１０】
このような実装について、さらに詳細に説明すると、図５に示すように、パッケージ８０には、パッケージ８０の接地電極８１と、その接地電極８１に近接して、パッケージ８０の各入力電極（入力端子用リードフレーム）８５、およびパッケージ８０の各出力電極８６とが設けられている。
【００１１】
一方、上記接地電極８１上に設けられた半導体チップ７１上では、接地用の各グランド端子８４と、半導体チップ７１の各入力端子７５、半導体チップ７１の各出力端子７６とが設けられている。
【００１２】
そして、半導体チップ７１の各端子７５、７６、８４と、パッケージ８０の各電極８５、８６、８１との間をそれぞれ電気的に接続する各ボンディングワイヤ７３、８３、８２が設けられている。
【００１３】
また、ボンディングワイヤ長を短くする別の方法として、例えば、特開平２−１０７００１号公報や特開平３−２６２３０２号公報に開示されているようにチップにおける、ダイボンドする位置を周辺よりも低くし、チップ上のボンディングパッドと基板のパターン面の高さを同一にすることで、上記両者間を接続するためのボンディングワイヤ長を短くし、これによりボンディングワイヤによるインダクタンス成分を小さく設定するものが知られている。
【００１４】
さらに、ボンディングワイヤ長といった配線長を短くする方法としては、高周波用の半導体チップにごく小さい穴をあけて、チップ内の接地線をこの穴を通じて半導体チップの裏側の、外部の接地面と接続する方法も知られている。
【００１５】
これらボンディングワイヤを短くする方法とは別に相互インダクタンス成分を低減する方法として、高周波用の半導体チップをパッケージに搭載しワイヤボンディングにより電気的接続を行う際、半導体チップ内の接地線から少しでも多くの本数のボンディングワイヤを引き出し、それをリードフレームまたはチップ直下のスラグに接続する方法も知られている。これは、インダクタンス成分を有するボンディングワイヤを、複数、互いに並列接続することで、全体のインダクタンス成分を低減させるものである。
【００１６】
ところで、高周波用の半導体チップの集積度が大きくなり、かつ回路の小型化および低コスト化の要請から、これまで別個の高周波用の半導体チップとして、それぞれパッケージに実装された構成となっていた回路が１つの高周波用の半導体チップとして１チップ化されるようになってきた。例えば、ＩＣ化された、高周波用のパワーアンプ（以下、増幅回路と称す）２１および増幅回路２２が１チップ化された例を模式的に示したのが図６である。図６に示すように、高周波用の半導体チップ２３は、増幅回路２１および増幅回路２２から成っている。（図６では出力段のバイポーラトランジスタのみ図示している。）
増幅回路２１には、増幅回路２１の出力用ボンディングパッド（例えば、高周波バイポーラトランジスタのコレクタ端子に接続された）２７、増幅回路２１の接地用ボンディングパッド（例えば、高周波バイポーラトランジスタのエミッタ端子に接続された）２６、および、増幅回路２１の入力用ボンディングパッド３４が設けられている。
【００１７】
一方、増幅回路２２にも同様に増幅回路２２の出力用ボンディングパッド（例えば、高周波バイポーラトランジスタのコレクタ端子に接続された）２４、増幅回路２２の接地用ボンディングパッド（例えば、高周波バイポーラトランジスタのエミッタ端子に接続された）２５、および、増幅回路２２の入力用ボンディングパッド３６が設けられている。
【００１８】
さらに、回路基板としてのパッケージ３１には、各増幅回路２１、２２からの出力をそれぞれ受けるパッケージ３１の各出力端子３２、３３、各増幅回路２１、２２へのパッケージ３１の各入力端子３５、３７が、さらに、高周波用の半導体チップ２３を搭載するフレームであり接地面となっている接地電極３０が設けられている。
【００１９】
そして、半導体チップ２３とパッケージ３１との間を電気的に接続するために、半導体チップ２３上の各ボンディングパッド３４、３６、２７、２４、２６、２５とパッケージ３１の各端子（リードフレーム）３５、３７、３２、３３、３０と電気的に接続する各ボンディングワイヤ５０、４１、３８、３９、２８、２９がそれぞれ設けられている。特に、各ボンディングワイヤ２８、２９は各々の増幅回路２１、２２の接地用のものである。その上、各ボンディングワイヤ２８、２９は、半導体チップ２３の一辺に対し垂直に、かつ互いに平行となるようにそれぞれ実装されている。
【００２０】
以下に、このような高周波用の半導体チップ２３の回路動作を説明する。まず、２つの増幅回路２１および２２は、増幅回路２１を動作させる時は増幅回路２２をオフし、逆に増幅回路２２を動作させる時は増幅回路２１をオフにして使用される。よって、理想状態では、増幅回路２１が動作している時、増幅回路２２は遮断状態、すなわちパッケージ３１の出力端子３３には直流電流はもちろん高周波電流も流れないようになっている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来では、特に増幅された出力信号が出力されるボンディングワイヤ２８とボンディングワイヤ２９とが互いに接近している場合、例えば、各ボンディングパッド２６、２５の間隔が１４０μｍ、各ボンディングワイヤ２８、２９の長さが７２８μｍの場合、市販の電磁界シミュレータを用いてシミュレーションを行い、そのインダクタンス成分の結合係数Ｋを算出すると、そのインダクタンス成分の結合係数Ｋは、Ｋ＝０．１６となる。
【００２２】
この電磁結合により、増幅回路２２のチップ上のボンディングパッド２５の接地電位（エミッタ電位）は高周波的に変動をおこす。この変動レベルが大きくなると、本来動作してはいけない増幅回路２２が先の高周波的（間欠的）にオンする。この結果、出力端子３３から電流が流れる、言い換えれば、増幅回路２１の出力信号が増幅回路２２に接続された出力端子３３に漏れてくる問題が発生するようになった。この場合において、最悪、発振を引き起こし、動作不良はもちろん高周波用の半導体チップ２３が破壊されるという問題も招来していた。
【００２３】
この問題を解決するには、それぞれの増幅回路２１、２２を別の高周波半導体チップで構成し、互いに干渉しない間隔で動作させるか、または同一のチップ上に形成した場合でも、チップ内での配置を十分に離すことで達成できる。
【００２４】
しかし、この解決方法では、実装工程が増加したり、トータルチップサイズの増加を招き、低コスト化並びに小型化には問題があった。
【００２５】
また、従来技術で述べたようにボンディングワイヤ長をさらに短くするため、高周波用の半導体チップのダイボンドする位置を周辺よりも低くし、半導体チップ上のボンディングパッドと回路基板のパターン面の高さを同一にしたり、高周波用の半導体チップにごく小さい穴をあけて、半導体チップ内の接地線をこの穴を通じてチップ裏側の接地面と接続する方法もあるが、製造工程が複雑になりコストが高くなる。
【００２６】
さらに、前述したように、複数のボンディングワイヤによる並列接続もあるが、これに伴いチップ上のボンディングパッド数やパッケージの端子（リードフレーム）が増えることからチップサイズの縮小化やパッケージの小型化には反するものである。
【００２７】
本発明の目的は、チップサイズ等の増加を伴わない、そして、高周波用の半導体チップやパッケージや回路基板の外部端子等のデザインを変更する必要がない、小型で低コストな上、特に高周波特性に優れた信頼性の高い高周波用の半導体装置を提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、以上の課題を解決するために、複数の高周波回路ブロックを含む高周波用の半導体チップと、半導体チップを搭載して支持する接地電極を有する回路基板と、半導体チップの各高周波回路ブロックと回路基板の接地電極とをそれぞれ電気的に接続する電気的接続手段とを備え、電気的接続手段は、各高周波回路ブロックにおける電気的接続手段の各第一接続点の間隔より、回路基板の接地電極における上記電気的接続手段の各第二接続点の間隔が広くなるように設けられていることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、高周波用の半導体チップのサイズは、一般に、パッケージである回路基板のサイズより小さいので、電気的接続手段における、高周波用の半導体チップでの各第一接続点の各位置は変えずに、回路基板側での各第二接続点の間隔を広げることは容易に可能である。
【００３０】
これにより、上記構成では、電気的接続手段を、回路基板側の各第二接続点にて、各第一接続点の間隔より広げることにより、上記電気的接続手段に起因する相互インダクタンス成分を低減することができる。この結果、上記構成では、低減された相互インダクタンス成分により、信頼性、特に高周波領域での信頼性を向上させることができる。
【００３１】
上記半導体装置では、電気的接続手段は、それぞれ、接地用であることが好ましい。一般に、電気的接続手段による相互インダクタンス成分は、外部に接続した整合回路により低減できることがあるが、電気的接続手段が接地用である場合、そのような整合回路を用いた相互インダクタンス成分の低減が困難である。
【００３２】
しかしながら、上記構成によれば、電気的接続手段が、それぞれ、接地用であっても、電気的接続手段を、回路基板側の各第二接続点にて、各第一接続点の間隔より広げることにより、上記電気的接続手段に起因する相互インダクタンス成分を低減できる。
【００３３】
この結果、上記構成では、接地用の電気的接続手段に起因する相互インダクタンス成分の低減によって、信頼性、特に高周波領域での信頼性の向上を簡素な構成により実現できる。
【００３４】
上記半導体装置では、電気的接続手段は、電気導電性を有するボンディングワイヤであってもよい。上記構成によれば、ボンディングワイヤが延性つまり柔軟性を有するので、電気的接続手段としてのボンディングワイヤを、隣り合う各回路ブロックにおけるボンディングワイヤの各第一接続点の間隔より、基板におけるボンディングワイヤの各第二接続点の間隔が広くなるように、容易に設定できる。
【００３５】
上記半導体装置においては、接地電位に設定された導体が、前記隣り合う各電気的接続手段の間に上記各電気的接続手段とそれぞれ離間して配置されていることが好ましい。上記構成によれば、接地電位に設定された導体を設けたことにより、相互インダクタンス成分の低減を、より大きくなるように設定できる。
【００３６】
上記半導体装置では、前記接地電位に設定された導体は、電気導電性を有するワイヤであることが望ましい。上記構成では、ワイヤが延性つまり柔軟性を有するので、上記ワイヤによる電気的な接続を容易化できる。
【００３７】
上記半導体装置においては、前記接地電位に設定された導体は、前記隣り合う各電気的接続手段と、それぞれ略等間隔となるように配置されていることが好ましい。上記構成によれば、接地電位に設定された導体を、隣り合う各電気的接続手段の中間位置に設けたことにより、相互インダクタンス成分の低減を、より大きくなるように設定することを、よりいっそう確実化できる。
【００３８】
また、前記接地電位に設定された導体は、前記接地電極のみに接続されていることが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態１について図１、図２、図４および図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４０】
〔実施の形態１〕
本発明の半導体装置に係る実施の形態１を図１に模式的に示す。図１に示すように、半導体装置は、回路基板としてのパッケージ１１と、そのパッケージ１１に対し搭載され電気的にも接続されている略直方体形状の高周波用の半導体チップ３とを有するものである。
【００４１】
この半導体チップ３は、例えば、高周波増幅用の増幅回路１および高周波増幅用の増幅回路２を高周波回路ブロックとして、半導体チップ３の内部にそれぞれ有している。なお、説明のために２つの増幅回路１、２を有する例を挙げたが、その増幅回路の数は複数であればよく、特に限定されないものである。なお、図１では、各増幅回路１、２としては、出力段の高周波用のバイポーラトランジスタのみ図示している。
【００４２】
このような半導体チップ３では、増幅回路１の出力用ボンディングパッド（例えば、高周波用のバイポーラトランジスタのコレクタ端子に接続）７、増幅回路１の接地用ボンディングパッド（例えば、高周波用のバイポーラトランジスタのエミッタ端子に接続、第一接続点）６が、半導体チップ３の上面に露出して、上面における長手方向一側辺部に沿って設けられている。
【００４３】
また、半導体チップ３には、増幅回路１の入力用ボンディングパッド１４が、半導体チップ３の上面に露出して、上面における長手方向他側辺部（長手方向一側辺部とは短手方向の反対側）に設けられている。
【００４４】
一方、増幅回路２も、増幅回路１と同様に増幅回路２の出力用ボンディングパッド（例えば、高周波用のバイポーラトランジスタのコレクタ端子に接続）４、増幅回路２の接地用ボンディングパッド（例えば、高周波用のバイポーラトランジスタのエミッタ端子に接続、第一接続点）５、増幅回路２の入力用ボンディングパッド１６が、それぞれ設けられている。
【００４５】
パッケージ１１には、増幅回路１からのパッケージ１１の出力端子１２、パッケージ１１の入力端子１５、増幅回路２からのパッケージ１１の出力端子１３、パッケージ１１の入力端子１７が設けられ、さらに、半導体チップ３を搭載して支持するフレームであり、かつ、接地面となっている接地電極１０が、パッケージ１１の表面（外面）上に設けられている。
【００４６】
よって、上記接地電極１０は、その表面積が、半導体チップ３の底部面積より大きく、好ましくは２〜３倍程度大きくなるように設定されている。このような接地電極１０の周囲に、前述の各入力端子１５、１７や各出力端子１２、１３が上記接地電極１０を囲むようにそれぞれ設けられている。また、前記の半導体チップ３は、半導体チップ３の周囲に接地電極１０の周辺部が露出するように上記接地電極１０上に搭載されている。なお、上記の各ボンディングパッドや、端子や、電極は、銅等の良導電体からなる板状のものである。
【００４７】
そして、半導体チップ３の各増幅回路１、２の各ボンディングパッド１４、１６、７、４、６、５と、パッケージ１１の各端子（リードフレーム）１５、１７、１２、１３、１０とを、それぞれ電気的に接続する各ボンディングワイヤ（電気的接続手段）２０、２０´、１８、１９、８、９が、金、銀、銅、アルミニウム等の金属である良導電体のワイヤを用いて設けられている。このような各ボンディングワイヤ２０等は、延性に優れた金属をワイヤ形状としているので、僅かな力で折り曲げ自在なものとなっている。
【００４８】
特に、互いに隣り合う接地用のボンディングワイヤ８（増幅回路１に関する）とボンディングワイヤ９（増幅回路２に関する）は、半導体チップ３上の各ボンディングパッド６、５の間隔に対してパッケージ１１の接地されたフレームつまり接地電極１０上の各ボンディグ位置（第二接続点）の間隔を広くして、上記接地電極１０に対しそれぞれボンディングされている。
【００４９】
このような接続について、さらに詳しく説明すると、各ボンディングワイヤ８、９は、半導体チップ３からパッケージ１１の接地電極１０に向かって、順次、それらの間の間隔が、単調に増加するように直線的に広がるように設けられている。
【００５０】
このような各ボンディングワイヤ８、９は、半導体チップ３上の各ボンディングパッド６、５間の中央点を含む、半導体チップ３の長手方向一端辺からの垂直面に対し、互いに対称となるように広がって設けられていることが、効率よく上記間隔を広げることができるので望ましい。
【００５１】
ただし、各ボンディングワイヤ８、９の一方が、半導体チップ３の一端辺から垂直方向にしか引き出せない場合でも、他方を、それらの間隔が、互いに対称でなくとも接地電極１０に向かって広がるように設定できればよく、また、各ボンディングワイヤ８、９の双方が、半導体チップ３の一端辺から９０度以内の斜め方向に引き出される場合でも、上記各ボンディングワイヤ８、９の間隔が、互いに対称でなくとも接地電極１０に向かって広がるように設定できればよい。
【００５２】
このとき、その広がる割合が大きければ大きい程、結合係数は小さくなるが、その分、各ボンディングワイヤ８、９の長さが長くなるので、結果として、インダクタンス成分が大きくなることがある。よって、その広がる割合の最適値は、動作周波数や動作電流、要求特性、パッケージ１１の全体レイアウトやワイヤボンディングのルールにより設定すればよいが、上記割合としては、１．２倍〜３倍の範囲内が好ましく、さらに、１．３倍〜２．５倍の範囲内が好ましく、１．４倍〜２．２倍の範囲内が最も好ましい。
【００５３】
他のボンディングワイヤ１８、１９、２０、２０´は、それぞれ、隣り合う接地用ボンディングワイヤ８、９もしくは信号用ボンディングワイヤ１８、１９、２０、２０´と平行に配してもよいし、半導体チップ３上の各ボンディングパッド１４、１６、７、４の間隔から間隔を広げて各端子１５、１７、１２、１３上にボンディングしてもよい。
【００５４】
このような高周波用の半導体チップ３の回路動作は先に説明した従来技術と同じであり、２つの増幅回路１および２は、増幅回路１を動作させる時は増幅回路２をオフし、逆に増幅回路２を動作させる時は増幅回路１をオフにして使用されている。
【００５５】
本発明による隣り合う接地用の各ボンディングワイヤ８、９の間の相互インダクタンスを既存（市販）の電磁シミュレータによりシミュレーションした結果を以下に示す。
【００５６】
図２（ａ）の側面図にシミュレーションに用いたボンディングワイヤ形状等を示す。このようなボンディングワイヤ形状の例としては、ワイヤボンディング装置を用いることにより、山形状となっている。
【００５７】
このような山形状について、一方のボンディングワイヤ９を例として説明すれば、上記ボンディングワイヤ９は、高さが２００μｍの半導体チップ３の上面のボンディングパッド５から、接地電極１０でのボンディング位置に向かって、斜め上方（接地電極１０から離間する方向）に延びる立ち上げ部９ａ、この立ち上げ部９ａから水平方向（つまり接地電極１０の表面と平行な方向）に延びる水平部９ｂ、および、この水平部９ｂから斜め下方（接地電極１０に接近する方向）に延びる立ち下げ部９ｃを互いに連続して有している。
【００５８】
上記立ち上げ部９ａは、例えば、半導体チップ３の一端辺のボンディングパッド５から高さ１８０μｍで、長さ（半導体チップ３の一端辺から垂直方向の長さ）２５μｍに設定され、上記水平部９ｂは、長さ７５μｍに設定され、上記立ち下げ部９ｃは長さ６００μｍ、高さ３８０μｍ（１８０μｍ＋２００μｍ）に設定されている。
【００５９】
図２は図１の本発明の半導体装置に係る特徴部分を簡略化して示すためのものである。図２に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ基板を有する半導体チップ３の表面に、例えば９０μｍ角の理想金属で形成されたボンディングパッド５およびボンディングパッド６を設け、フレーム形状の接地電極１０間を接地用の各ボンディングワイヤ８、９により、それぞれ接続して、各増幅回路１、２をそれぞれ接地させている。また、計算の簡略化のため、各ボンディングワイヤ８、９は、幅２５μｍで厚みのない短冊状理想金属と仮定している。また、使用周波数は２ＧＨｚで行っている。
【００６０】
シミュレーションにより、従来と、本発明とにおいて、それぞれ、２本の接地用ボンディングワイヤの結合係数とを求め比較した。従来では、図７に示すように、高周波用の半導体チップ２３に対し、垂直にかつ互いに平行に接地用のボンディングワイヤ２８、２９を配している。本発明では、半導体チップ３上での各ボンディングパッド５、６の間隔より、接地電極１０上の各ボンディング位置の間隔を広く設定している。
【００６１】
従来における接地用の各ボンディングワイヤ２８、２９が接続される各ボンディングパッド２６、２５の間隔をＷとする一方、本発明における各ボンディングワイヤ８、９が接続される各ボンディングパッド６、５の間隔もＷと一致させている。そのシミュレーション結果を図４にそれぞれ示す。各ボンディングパッド間隔Ｗをそれぞれ変化させて、それらのときの結合係数Ｋをそれぞれ求めた。
【００６２】
図４のｘ印で実線は従来技術によるものであり、ボンディングパッド２６、２５の間隔Ｗを１００μｍから４００μｍまで変えている。このような間隔Ｗの変化により結合係数Ｋは、０．２４５から０．０３に変化している。従来技術の手法では、ボンディングパッド２６、２５の間隔Ｗを１４０μｍから２５０μｍに広げることで相互インダクタンスは半減できることが分かる。
【００６３】
しかしながら、このような従来の手法では、ボンディングパッド２６、２５の間隔が広がることからパッド数が増えたりすると、半導体チップ２３のチップサイズが増加することになりコストアップを招来するという問題を生じている。
【００６４】
次に、本発明による手法では、図２に示すボンディングワイヤ形状で、半導体チップ３上のボンディングパッド６、５の間隔を１４０μｍとし、まず、ボンディングワイヤ８、９を、半導体チップ３に対し垂直に１００μｍ引き出し、その後、ボンディングワイヤ８、９の間隔を広げながら直線距離６００μｍの点にて、接地電極１０上にボンディングした。接地電極１０上でのボンディングワイヤ８、９の間隔は２５０μｍとした。
【００６５】
このときの隣り合う２本の接地用の各ボンディングワイヤ８、９の間の結合係数Ｋは、図４に示すように、約０．０９〔図４の黒三角（▲）印〕となった。このことは、半導体チップ３上のボンディングパッド６、５の間隔を広げることなく、従来技術の手法での平行した各ボンディングワイヤ２８、２９の間隔で約２２０μｍに広げた実装と等価なアイソレーション、つまり各ボンディングワイヤ８、９に起因する相互インダクタンス成分の低減を実現できたことが分かる。
【００６６】
〔実施の形態２〕
本発明の半導体装置に係る実施の形態２を図３、図４に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、高周波用の半導体チップ３の回路構成や各ボンディングパッド６、５の設定は、先に説明した実施の形態１と同様であるのでその説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態２は、前記実施の形態１（図２に記載）の各ボンディングワイヤ８、９の間の空間に、上記各ボンディングワイヤ８、９の中間位置の、半導体チップ３上のボンディングパッド４、５、６、７、１４、１６とは接続がなく、接地電極１０（接地電位）に接続されたダミーワイヤ（導体）４５をボンディングして実装したものである。
【００６８】
ダミーワイヤ４５は、２本の接地用の各ボンディングワイヤ８、９と離間した位置、より好ましくは、上記各ボンディングワイヤ８、９の略中間の位置（略等間隔の位置）、すなわち、半導体チップ３上の各ボンディングパッド６、５間の中央点を含む、半導体チップ３の長手方向一端辺からの垂直面に沿った位置に配されている。
【００６９】
また、本シミュレーション形態では、ダミーワイヤ４５は、接地用の各ボンディングワイヤ８、９と同じ配線高さ、および半導体チップ３から接地電極１０ヘのボンディングワイヤ８、９の直線距離と同じに設定している。
【００７０】
本実施の形態２では、２本の接地用の各ボンディングワイヤ８、９が接地電極１０上に向けて、その各ボンディングワイヤ８、９の間隔を、それらの基部側（半導体チップ３側）から先端部側（接地電極１０での各ボンディング位置側）に向かって順次広げていることから、上記各ボンディングワイヤ８、９の間に、より広い空間が発生しているので、ダミーワイヤ４５を、上記空間内にて接地電極１０に対して実装し易くなっている。
【００７１】
このダミーワイヤ４５を設けたことによる効果（シミュレーション結果）を図４に、図４中の黒四角（■）印にて示した。２本の接地用の各ボンディングワイヤ８、９の実装は先の実施の形態１と同じに設定した。
【００７２】
上記の実施の形態２では、ダミーワイヤ４５を設けたことにより、図４に示すように、各ボンディングワイヤ８、９に起因する相互インダクタンス成分を示す結合係数Ｋは０．０７５程度となり、従来技術の手法でボンディングワイヤ２８、２９の間隔を２７０μｍ程度に広げた実装と等価のアイソレーション、つまり、各ボンディングワイヤ８、９に起因する相互インダクタンス成分の低減を、さらに向上させて実現できたことが分かる。
【００７３】
上記実施の形態２では、ダミーワイヤ４５を配した例で説明しているが、特に上記例に限定されることはなく、ダミーワイヤ４５に代えて、他の導体を同様に配することにより、上記と同様の効果を得ることができる。なお、本発明は、上述の実施の各形態１および２に限定されることはなく要旨を逸脱しない範囲で数々変形して実施できることは言うまでもない。
【００７４】
本実施の形態１および２で示したような１チップ化された増幅回路１と増幅回路２からの双方が接地用の各ボンディングワイヤ８、９以外に、双方とも信号用ボンディングワイヤ（電源ライン用も含む、接地以外のすべての信号用ボンディングワイヤ）、一方が接地用で、他の一方が信号線用でも適用は可能である。
【００７５】
また、半導体チップ３のボンディグパッドからパッケージの端子（リードフレーム）へのボンディングワイヤの実装だけではなく、回路基板上の端子へのワイヤボンディングでも同様な手法が用いて、同様の効果を得ることができることは明らかである。
【００７６】
また、本発明は、例えば増幅回路１のように利得を有する高周波用（１ＭＨｚ以上、より好ましくは１００ＭＨｚ〜１００ＧＨｚ）の半導体チップ３ヘの適用が最も効果があるが、干渉除去の観点から、実装される高周波用の半導体素子には制限されない。
【００７７】
さらに、これまでの説明は高周波用の半導体チップ３をフェイスアップに搭載し、各ボンディングワイヤにてパッケージ１１の端子（リードフレーム）もしくは回路基板と電気的接続を行う例で行っているが、他の例として、高周波用の半導体チップの端子にバンプを形成しフェイスダウンにてパッケージに搭載する場合でも、パッケージ内配線や基板配線を高周波用の半導体チップの端子から引き出した後、配線間隔を広げることで同様な効果を得ることができる。
【００７８】
以上、詳細に説明したように本発明は、高周波用の半導体チップ３と、パッケージ１１もしくは基板側とを、互いに電気的に接続する際に、半導体チップ３における端子間間隔よりもパッケージ１１もしくは基板側の端子間間隔を広く設定することで、半導体チップ３のチップサイズを増加させることなく、隣り合う各電気的接続手段としての、例えば各ボンディングワイヤ８、９の有する相互インダクタンス成分を低減させ半導体チップ３の動作の高信頼性化、特に高周波領域での動作の高信頼性を実現できるものである。
【００７９】
また、本発明では、上記の隣り合う各電気的接続手段としての、例えば各ボンディングワイヤ８、９の略中間に接地電位に接続されたダミーワイヤ４５を配することにより、さらに相互インダクタンス成分の低減を実現できる。
【００８０】
その上、このような各ボンディングワイヤ８、９の設置は、ダミーワイヤ４５の設置も含めて、既存のボンディング装置を用いることができるので、安価にできる。さらに、本発明は、ワイヤ長を機構的に短くするための先述のようなダイボンド部に凹部を設けるような特殊な加工も必要なく、非常に低コストで実現できる。しかし、ワイヤ長を短くする先述の方法を併用することでさらなるインダクタンス成分の低減が可能であることは言うまでもない。
【００８１】
ところで、増幅回路１、２としてのパワーアンプにおいては、近年における駆動電圧の低電圧化に伴い、大きな出力電力を取り出すために、出力段トランジスタの出力インピーダンスを低く、すなわち電流振幅を大きく取れるよう設計する必要がある。相互インダクタンス成分の効果は電流変化の大きさに比例して大きくなるので、上記パワーアンプのように電流振幅を大きく設定する必要があるとき、本発明の効果は特に大きなものとなる。
【００８２】
本発明は、特に、接地線としての接地電極１０に係わるインダクタンス成分が増幅回路１、２の全体の性能を劣化させる大きな要因の一つである、より高い周波数（例えば、１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ）の電波利用において、前述したようにインダクタンス成分を低減できることは、より高い周波数の電波利用、例えば携帯電話などに大きな利益をもたらすものである。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の半導体装置は、以上のように、複数の高周波回路ブロックを含む高周波用の半導体チップと、半導体チップを搭載して支持する接地電極を有する回路基板と、半導体チップの各高周波回路ブロックと回路基板の接地電極とをそれぞれ電気的に接続する電気的接続手段とを備え、電気的接続手段は、各高周波回路ブロックにおける電気的接続手段の各第一接続点の間隔より、回路基板の接地電極における上記電気的接続手段の各第二接続点の間隔が広くなるように設けられている構成である。
【００８４】
それゆえ、上記構成は、各電気的接続手段の間隔を、各第一接続点での間隔より、各第二接続点での間隔を広げるという簡素な構成によって、上記各電気的接続手段に起因する相互インダクタンス成分を低減することができる。
【００８５】
この結果、上記構成では、低減された相互インダクタンス成分により、動作の信頼性、特に高周波領域での動作の信頼性を、簡素な構成によって向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の概略平面図である。
【図２】上記半導体装置の要部説明図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の概略説明図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図４】上記の各半導体装置における、従来より、インダクタンス成分を低減できる様子を示すグラフである。
【図５】従来の半導体装置の概略平面図である。
【図６】従来の他の半導体装置の概略平面図である。
【図７】本発明の各半導体装置との比較のための従来の半導体装置の要部説明図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図である。
【符号の説明】
１    増幅回路（高周波回路ブロック）
２    増幅回路（高周波回路ブロック）
３    半導体チップ
５    ボンディングパッド（第一接続点）
６    ボンディングパッド（第一接続点）
８    ボンディングワイヤ（電気的接続手段）
９    ボンディングワイヤ（電気的接続手段）
１１    パッケージ（回路基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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