(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
前記半導体チップを封止し平面形状が略矩形状である半導体パッケージと、を備え、
前記半導体チップは、
第１及び第２電極パッドと、
前記第１及び第２電極パッドを介して信号を送信する送信回路、及び、前記第１及び第２電極パッドを介して信号を受信する受信回路のうち、少なくとも何れかと、を有し、
前記半導体パッケージは、
リードフレームを用いて形成されたアンテナと、
前記アンテナと前記第１電極パッドとを接続する第１ワイヤと、
前記アンテナと前記第２電極パッドとを接続する第２ワイヤと、
前記アンテナの一端と一体に形成された、前記半導体チップの一部を搭載するための第１チップ搭載部と、
前記アンテナの他端と一体に形成され、かつ、前記第１チップ搭載部と所定の間隔を隔てて形成された、前記半導体チップの他の一部を搭載するための第２チップ搭載部と、を有し、
前記半導体チップは、前記半導体パッケージの対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される当該半導体パッケージ内の４つの領域のうち一つの領域内に配置され、
前記半導体チップの重心は、前記アンテナ及び前記第１ワイヤが接続される第１接続点と前記アンテナ及び前記第２ワイヤが接続される第２接続点とを直線で結ぶ線分と、前記アンテナに沿って前記第１接続点及び前記第２接続点を結ぶ線と、によってなる閉曲線の外側に配置され、
前記第１及び第２チップ搭載部の対向する辺は、それぞれ、前記半導体パッケージの４角のうち前記半導体チップに最も近い角とそれに対向する角とを結ぶ対角線に略平行である、半導体装置。
【請求項２】
前記第１及び第２チップ搭載部の対向する辺は、それぞれジグザグ形状に形成される請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体チップと、
前記半導体チップを封止し平面形状が略矩形状である半導体パッケージと、を備え、
前記半導体チップは、
第１及び第２電極パッドと、
前記第１及び第２電極パッドを介して信号を送信する送信回路、及び、前記第１及び第２電極パッドを介して信号を受信する受信回路のうち、少なくとも何れかと、を有し、
前記半導体パッケージは、
リードフレームを用いて形成され、外部から固定電位の供給されるセンタータップを有するアンテナと、
前記アンテナと前記第１電極パッドとを接続する第１ワイヤと、
前記アンテナと前記第２電極パッドとを接続する第２ワイヤと、を有し、
前記半導体チップは、前記半導体パッケージの対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される当該半導体パッケージ内の４つの領域のうち一つの領域内に配置され、
前記半導体チップの重心は、前記アンテナ及び前記第１ワイヤが接続される第１接続点と前記アンテナ及び前記第２ワイヤが接続される第２接続点とを直線で結ぶ線分と、前記アンテナに沿って前記第１接続点及び前記第２接続点を結ぶ線と、によってなる閉曲線の外側に配置される、半導体装置。
【請求項４】
前記アンテナにおいて、前記センタータップと前記アンテナの一端との間の形状と、前記センタータップと前記アンテナの他端との間の形状とは、略同一である請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体チップと、
前記半導体チップを封止し平面形状が略正方形状である半導体パッケージと、を備え、
前記半導体チップは、
第１及び第２電極パッドと、
前記第１及び第２電極パッドを介して信号を送信する送信回路、及び、前記第１及び第２電極パッドを介して信号を受信する受信回路のうち、少なくとも何れかと、を有し、
前記半導体パッケージは、
リードフレームを用いて形成されたアンテナと、
前記アンテナと前記第１電極パッドとを接続する第１ワイヤと、
前記アンテナと前記第２電極パッドとを接続する第２ワイヤと、を有し、
前記半導体チップは、前記半導体パッケージの対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される当該半導体パッケージ内の４つの領域のうち一つの領域内に配置され、
前記半導体チップの重心は、前記アンテナ及び前記第１ワイヤが接続される第１接続点と前記アンテナ及び前記第２ワイヤが接続される第２接続点とを直線で結ぶ線分と、前記アンテナに沿って前記第１接続点及び前記第２接続点を結ぶ線と、によってなる閉曲線の外側に配置され、
前記アンテナは、前記半導体パッケージの４角のうち前記半導体チップに最も近い角とそれに対向する角とを結ぶ対角線を対称軸にして対称になるように形成される、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びそれを備えた通信システムに関し、例えば無線のベースバンド伝送に適した半導体装置及びそれを備えた通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに近接配置したアンテナ間の電磁界結合を用いて、前記アンテナに各々接続された半導体チップ間のデータ伝送を、非接触で高速なベースバンド伝送として行う技術がある。このような通信方式では、高速な伝送が可能であることに加え、変調回路が不要であるため、低消費電力化にも有効である。なお、この無線のベースバンド伝送では、半導体チップは、アンテナを介して別の半導体チップに信号を送信したり、別の半導体チップから送信された信号を、当該アンテナを介して受信したりする。
【０００３】
非特許文献１及び非特許文献２には、半導体チップ内にアンテナ（インダクタ）を形成する技術が開示されている。しかしながら、この場合、アンテナのサイズが小さくなるため（例えば、インダクタンスが小さくなるため）、通信距離が非常に短くなってしまうという問題があった。
【０００４】
それに対する解決策が、非特許文献３及び特許文献１に開示されている。非特許文献３及び特許文献１には、半導体パッケージ外の実装基板上にアンテナを形成する技術が開示されている。
【０００５】
そのほか、特許文献２〜特許文献６には、半導体パッケージ内にアンテナを形成する技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２に開示された高周波モジュールは、高周波回路を構成する集積回路チップやその他電子部品、アンテナを樹脂モールドにて封止し、集積回路チップやその他電子部品を封止した第１樹脂モールド部にだけ電磁遮蔽のための金属製のシールドケースをかぶせている。
【０００７】
特許文献３に開示された半導体装置では、半導体チップ搭載部材に半導体チップが搭載され、複数の分割アンテナが半導体チップ搭載部材の周囲に配置され、半導体チップ搭載部材と半導体チップと複数の分割アンテナとが封止樹脂で封止されている。
【０００８】
特許文献４に開示された半導体装置は、半導体素子と、半導体素子を搭載する搭載部と、開口窓部を介して搭載部を囲むように設けられたアンテナ部と、封止樹脂と、を備える。なお、封止後にリードフレームの切断される切断経路と開口窓部との間の部分がアンテナ部として封止樹脂の側面に露出している。
【０００９】
特許文献５に開示された半導体装置は、半導体集積回路と無線タグ回路とが形成された半導体チップと、半導体パッケージと、を備える。この半導体パッケージには、アンテナとなる導電性パターンが形成されている。
【００１０】
特許文献６に開示された集積回路装置は、矩形の集積回路を搭載したダイパッドと、ダイパッドを取り囲むように配置した２つのアンテナランドと、集積回路の略対角方向に配置した２つのアンテナランドの分離部と、を備える。なお、ダイパッド及び２つのアンテナランドは、リードフレームにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２７８０５１号公報
【特許文献２】特許第３５６３６７２号明細書
【特許文献３】特許第３９２６３２３号明細書
【特許文献４】特許第３８７７７３２号明細書
【特許文献５】特開２００６−２２１２１１号公報
【特許文献６】特開２００５−３８２３２号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Y. Yoshida et al., "A 2 Gb/s Bi-Directional Inter-Chip Data Transceiver With Differential Inductors for High Density Inductive Channel Array", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, 2008, VOL.43, NO.11, pp2363-2369
【非特許文献２】N. Miura et al., "A High-Speed Inductive-Coupling Link With Burst Transmission", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, 2009, VOL.44, NO.3, pp947-955
【非特許文献３】T. Takeya et al., "A 12Gb/s Non-Contact Interface with Coupled Transmission Lines", IEEE International Solid-State Circuits Conference, Digest of Technical Papers, 2011, pp492-494
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、半導体パッケージ内にアンテナを形成する上記の従来技術では、アンテナが半導体チップに与える電磁界の影響を抑制しつつ、アンテナのサイズを大きくする（インダクタンスを大きく）することができなかった。換言すると、従来技術では、半導体チップの性能を劣化させることなく、パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができなかった。その他の課題と新規な特徴は、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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一実施の形態によれば、半導体装置では、半導体チップが、半導体パッケージの対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される当該半導体パッケージ内の４つの領域のうち一つの領域内に配置され、前記半導体チップの重心が、アンテナ及び第１ワイヤが接続される第１接続点と前記アンテナ及び第２ワイヤが接続される第２接続点とを直線で結ぶ線分と、前記アンテナに沿って前記第１接続点及び前記第２接続点を結ぶ線と、によってなる閉曲線の外側に配置される。
【発明の効果】
【００１５】
前記一実施の形態によれば、半導体チップの性能を劣化させることなく、パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることが可能な半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図２】実施の形態１にかかる半導体チップの構成例を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる半導体チップの一例を示す平面図である。
【図４】実施の形態１にかかる半導体装置の閉曲線を説明するための図である。
【図５】実施の形態２にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図６】実施の形態３にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図７】実施の形態４にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図８】実施の形態４にかかる半導体装置の閉曲線を説明するための図である。
【図９】実施の形態４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１０】実施の形態４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１１】実施の形態４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１２】実施の形態１〜４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１３】実施の形態１〜４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１４】実施の形態１〜４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１５】実施の形態１にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１６】実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１７】実施の形態３にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１８】実施の形態４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図１９】実施の形態４にかかる半導体装置の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。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、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、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よい。
【００１９】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（動作ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。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、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。
【００２０】
実施の形態１
図１は、実施の形態１にかかる半導体装置１を示す平面図である。本実施の形態にかかる半導体装置１では、無線のベースバンド伝送を行うための送受信回路を搭載した半導体チップが、半導体パッケージの角に配置され、かつ、当該半導体チップの重心が、リードフレームで形成されたアンテナに囲まれる領域の外側に位置する。それにより、本実施の形態にかかる半導体装置１は、半導体チップの外部接続パッド（電極パッド）とアンテナとの間、及び、半導体チップと半導体装置外部との間の信号の入出力経路を短くでき、これら入出力経路の帯域を確保する（狭帯域化を防止する）ことが容易となる。さらに、アンテナが半導体チップに与える電磁界の影響を抑制しつつ、パッケージ内のアンテナのサイズを大きく（インダクタンスを大きく）することができる。それにより、本実施の形態にかかる半導体装置１では、無線のベースバンド伝送の通信距離を比較的長くすることが可能になる。以下、具体的に説明する。
【００２１】
図１に示す半導体装置１は、半導体チップ１１と、半導体パッケージ１２と、により構成される。半導体パッケージ１２は、ダイパッド（アイランド，半導体チップ１１の搭載部）１３と、アンテナ１４と、複数のリード端子１５と、複数の吊りリード１６と、複数のボンディングワイヤ１７と、モールド樹脂１８（破線で囲まれた平面形状が略正方形状の部分）と、を備える。本実施の形態では、半導体パッケージ１２がＱＦＰ(Quad Flat Package)である場合を例に説明する。
【００２２】
ダイパッド１３、アンテナ１４、複数のリード端子１５、及び、複数の吊りリード１６は、いずれもリードフレームを用いて形成されている。リードフレームは、銅板、鉄板、又は、ニッケル及び鉄からなる合金板等の金属板を打ち抜いたりエッチングしたりすることで、所定の形状に形成される。
【００２３】
半導体パッケージ１２は、モールド樹脂１８によりその外観が形成されている。したがって、半導体パッケージ１２の平面形状は、モールド樹脂１８と同じく略正方形状である。ただし、厳密には、モールド樹脂１８の各角部は面取り加工されているため、モールド樹脂１８（即ち、半導体パッケージ１２）の平面形状は完全な正方形状ではない。しかしながら、面取り加工された部分は、モールド樹脂１８（即ち、半導体パッケージ１２）の４辺（４つの主辺）の長さと比較して十分に小さいため、以下では、特に断りがない限り、面取り加工された部分をモールド樹脂１８（即ち、半導体パッケージ１２）の角とみなして説明する。なお、図１２に示すように、４つの角部のうち、少なくとも一つの角部（ここでは、左下の角部）が面取り加工されていても良い。これは、以下に説明する他の実施形態においても同様である。
【００２４】
また、以下では、モールド樹脂１８（即ち、半導体パッケージ１２）の４辺のうち、上辺を第１辺、下辺を第２辺、左辺を第３辺、右辺を第４辺とも称する。また、モールド樹脂１８（即ち、半導体パッケージ１２）の４角のうち、右下の角（すみ）を第１角部、左下の角を第２角部、左上の角を第３角部、右上の角を第４角部とも称する。
【００２５】
（リード端子１５）
半導体パッケージ１２の４辺には、それぞれ複数のリード端子１５が外部に向けて張り出すように形成されている。なお、各リード端子１５は、より具体的には、モールド樹脂１８に封止される部分をインナーリード１５ａと称し、モールド樹脂１８から露出した部分をアウターリード１５ｂと称す。アウターリード１５ｂは、例えば、半導体装置１２が実装される実装基板上の配線を介して、前記実装基板に実装された別の半導体チップ（不図示）に接続したり、実装基板上に固定したりするために、半田付けがなされる部分である。すなわち、半導体チップ１１への入力信号が伝搬する実装基板上の信号配線（不図示）に接続したり、半導体チップ１１の出力信号が伝搬する実装基板上の信号配線（不図示）に接続したりするために、半田付けがなされる部分である。また、アウターリード１５ｂは、電源電位や接地電位等の固定電位に保持された実装基板上の電源配線（不図示）に接続するために、半田付けがなされる部分でもある。したがって、必要のないアウターリード１５ｂは、切り取ってしまっても良い。あるいは、必要のないアウターリード１５ｂを含むリード端子１５は、最初から形成しなくても良い。
【００２６】
（ダイパッド１３）
ダイパッド１３は、半導体チップ１１を搭載するためのものである。ダイパッド１３の形状は、半導体チップ１１を搭載できる程度に十分な大きさの形状である必要がある。図１では、ダイパッド１３の形状が、矩形状の半導体チップ１１に対応して当該半導体チップ１１より一回り大きな矩形状である場合を例に説明する。しかしながら、ダイパッド１３の形状は、後述するアンテナ１４のサイズを大きくする（インダクタンスを大きくする）のであれば、半導体チップ１１と同等程度にまで小さい方が良い。一方で、半導体装置１の封止工程においては、半導体チップ１１をダイパッド１３にマウントする際の製造容易性の観点から、前記ダイパッド１３のサイズは、前記半導体チップ１１よりも大きい方が好ましい。すなわち、ダイパッド１３の形状（大きさ）は、所望のアンテナ特性、パッケージサイズ、パッケージの製造プロセスマージン等の複数の要素を勘案し、半導体装置１の設計者により決定される。
【００２７】
ダイパッド１３は、半導体パッケージ１２内の一点鎖線ＤＬ１１，ＤＬ１２で区分される４つの領域のうちの一つである紙面の右下の領域内に形成される。それに伴い、ダイパッド１３上に搭載される半導体チップ１１全体は、半導体パッケージ１２内の一点鎖線ＤＬ１１，ＤＬ１２で区分される４つの領域のうちの一つである紙面の右下の領域内に配置されることとなる。なお、ダイパッド１３の形成位置は、後述するアンテナ１４のサイズを大きくする（インダクタンスを大きくする）のであれば、半導体パッケージ１２の角（第１角部）にできるだけ近い方が良い。
【００２８】
なお、紙面の縦方向に伸びる一点鎖線ＤＬ１１は、半導体パッケージ１２の上下の２辺（第１及び第２辺）のそれぞれの中点を結ぶ線分であり、半導体パッケージ１２内の領域を左右に略２等分している。また、紙面の横方向に伸びる一点鎖線ＤＬ１２は、半導体パッケージ１２の左右の２辺（第３及び第４辺）のそれぞれの中点を結ぶ線分であり、半導体パッケージ１２内の領域を上下に略２等分している。
【００２９】
したがって、ダイパッド１３は、半導体パッケージ１２の対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される４つの領域のうち一つの領域内に配置される。より詳細には、ダイパッド１３は、半導体パッケージ１２の外周辺を構成する辺のうち１番長い辺とそれに対向しかつ平行する辺のそれぞれの中点間を結ぶ線と、この１番長い辺に直交する辺とそれに対向しかつ平行する辺のそれぞれの中点を結ぶ線と、によって分けられた４つの領域のうちの１つに半導体チップ１１を搭載するようにすればよい。
【００３０】
ダイパッド１３は、数本の吊りリード１６で支持され固定されている。これら吊りリード１６は、例えば、リード端子１５と一体に形成されていたり、フレーム部（封止工程前に半導体パッケージ１２の４辺の外側にそれぞれ位置していたリードフレームの枠部分）と一体に形成されていたりする。なお、図示しないが、前記フレーム部は、吊りリード１６だけでなく、リード端子１５とも一体に形成されていても良い。そして、吊りリード１６及びリード端子１５と、前記フレーム部と、の接続部は、封止工程における樹脂封入後に切断される。本実施の形態は、リードフレームによるアンテナと、半導体チップの配置に主な特徴を有するものであり、封止工程自体は、通常用いられる半導体装置の封止工程により行えば良い。
【００３１】
（アンテナ１４）
アンテナ１４は、後に説明する２つのアンテナで構成される電磁界結合素子のうちの一方のアンテナの役割を果たす。ダイパッド１３上に搭載される半導体チップ１１は、例えば、他方のアンテナを有する別の半導体チップ（不図示）との間で、これら一対のアンテナ（インダクタ）を介して無線のベースバンド伝送を行う。つまり、対向するインダクタ同士の電磁界カップリングを用いて非接触通信を行う。半導体チップ１１の詳細については、後述する。
【００３２】
アンテナ１４は、ダイパッド１３及び複数のリード端子１５に囲まれる領域内において、そのアンテナ１４の両端がダイパッド１３付近に位置するように、これらダイパッド１３及び複数のリード端子１５に沿って、所定の幅をもって形成されている。なお、詳細は以下で説明するが、アンテナ１４は、閉ループの一部にスリットによる分断が形成された構成（つまり、半ループ形状の構成）をとっている。このスリットによってできた一方の端を、アンテナ１４の一端と称し、このスリットによってできた他方の端を、アンテナ１４の他端と称す。
【００３３】
より詳細には、アンテナ１４は、第１〜第４アンテナ部１４ａ〜１４ｄにより構成される。
【００３４】
まず、第１アンテナ部１４ａは、第１アンテナ本体と、第１ワイヤ接続部と、によりＬ字型に形成されている。
【００３５】
具体的には、第１アンテナ本体は、半導体パッケージ１２の下辺（第２辺）に沿って形成された複数のリード端子１５に近接して、当該下辺（第２辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第１アンテナ本体の一端は、半導体パッケージ１２の左下の角（第２角部）の付近に位置する。一方、第１アンテナ本体の他端は、ダイパッド１３に接触しない程度に近接して位置する。
【００３６】
第１ワイヤ接続部は、第１アンテナ本体の他端から半導体パッケージ１２の内側に向けて、当該第１アンテナ本体と直角をなすように延在して形成される。なお、第１ワイヤ接続部の一端は、第１アンテナ本体の他端と短絡している。一方、第１ワイヤ接続部の他端（アンテナ１４の一端に相当）は、ダイパッド１３の４角（即ち、半導体チップ１１の４角）のうち、半導体パッケージ１２の重心に最も近い角の付近に位置する。
【００３７】
続いて、第２アンテナ部１４ｂは、半導体パッケージ１２の左辺（第３辺）に沿って形成された複数のリード端子１５に近接して、当該左辺（第３辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第２アンテナ部１４ｂの一端は、半導体パッケージ１２の左下の角（第２角部）の付近に位置し、第１アンテナ部１４ａの第１アンテナ本体の一端と短絡している。一方、第２アンテナ部１４ｂの他端は、半導体パッケージ１２の左上の角（第３角部）の付近に位置する。
【００３８】
続いて、第３アンテナ部１４ｃは、半導体パッケージ１２の上辺（第１辺）に沿って形成された複数のリード端子１５に近接して、当該上辺（第１辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第３アンテナ部１４ｃの一端は、半導体パッケージ１２の左上の角（第３角部）の付近に位置し、第２アンテナ部１４ｂの他端と短絡している。一方、第３アンテナ部１４ｃの他端は、半導体パッケージ１２の右上の角（第４角部）の付近に位置する。
【００３９】
続いて、第４アンテナ部１４ｄは、第２アンテナ本体と、第２ワイヤ接続部と、によりＬ字型に形成されている。
【００４０】
具体的には、第２アンテナ本体は、半導体パッケージ１２の右辺（第４辺）に沿って形成された複数のリード端子１５に近接して、当該右辺（第４辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第２アンテナ本体の一端は、半導体パッケージ１２の右上の角（第４角部）の付近に位置し、第３アンテナ部１４ｃの他端と短絡している。一方、第２アンテナ本体の他端は、ダイパッド１３に接触しない程度に近接して位置する。
【００４１】
第２ワイヤ接続部は、第２アンテナ本体の他端から半導体パッケージ１２の内側に向けて、当該第２アンテナ本体と直角をなすように延在して形成される。なお、第２ワイヤ接続部の一端は、第２アンテナ本体の他端と短絡している。一方、第２ワイヤ接続部の他端（アンテナ１４の他端に相当）は、ダイパッド１３の４角（即ち、半導体チップ１１の４角）のうち、半導体パッケージ１２の重心に最も近い角の付近に位置する。
【００４２】
なお、第１ワイヤ接続部の他端（アンテナ１４の一端に相当）と、第２ワイヤ接続部の他端（アンテナ１４の他端に相当）と、は互いに接触しない程度に近接して位置している。
【００４３】
アンテナ１４は、ダイパッド１３の場合と同様に、複数本の吊りリード１６で支持され固定されている。これら吊りリード１６は、例えば、リード端子１５と一体に形成されていたり、フレーム部（封止工程前に半導体パッケージ１２の４辺の外側にそれぞれ位置していたリードフレームの枠部分）と一体に形成されていたりする。
【００４４】
以上のように、図１にあっては１４ａと１４ｄとの間をスリットと見ると、アンテナ１４は、閉ループの一部にスリットによる分断が形成された構成（つまり、半ループ形状の構成）をとっている。換言すると、アンテナ１４は、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにより半ループ形状の構成をとっている。
【００４５】
アンテナ１４は、このスリットによってできた２つの端をアンテナ１４全体として有する。本明細書では、このスリットによってできた一方の端を、アンテナ１４の一端と称し、このスリットによってできた他方の端を、アンテナ１４の他端と称している。
【００４６】
（半導体チップ１１）
半導体チップ１１は、ダイパッド１３上に搭載されている。したがって、半導体チップ１１は、半導体パッケージ１２の対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される４つの領域のうちの一つの領域内に配置される。半導体チップ１１は、別の半導体チップ（不図示）との間で、無線のベースバンド伝送を行うための送信回路及び受信回路の少なくとも何れかを有する。本実施の形態では、半導体チップ１１が、送信回路と、受信回路と、信号の送受信を切り替える切替制御回路と、を有する場合を例に説明する。
【００４７】
図２は、半導体チップ１１の回路構成の例を示す図である。なお、図２には、半導体チップ１１側に設けられたアンテナ１４（一方のインダクタ）と、通信対象である別の半導体チップ５１１と、当該別の半導体チップ５１１側に設けられたアンテナ５１３（他方のインダクタ）と、も示されている。
【００４８】
図２に示す半導体チップ１１は、送信回路Ｔｘ１と、受信回路Ｒｘ１と、切替制御回路１１１と、を有する。別の半導体チップ５１１は、送信回路Ｔｘ２と、受信回路Ｒｘ２と、切替制御回路５１２と、を有する。なお、切替制御回路１１１，５１２は、それぞれ、送信回路及び受信回路の動作を切り替える機能を有する。ただし、切替制御回路１１１，５１２は、それぞれ、送信回路Ｔｘ１，Ｔｘ２、及び、受信回路Ｒｘ１，Ｒｘ２の特性を変更する機能を有していても良い。具体的には、例えば、送信回路及び受信回路の出力電圧振幅や、受信回路の入力電圧振幅に対する感度や、前記送信回路あるいは受信回路の入出力差動信号のオフセット電圧等を調整する機能を備えていても良い。
【００４９】
半導体チップ１１の送信回路Ｔｘ１の差動出力端子の一方と、受信回路Ｒｘ１の差動入力端子の一方とは、ともに、電極パッドＰＤ１にチップ内の配線で電気的に接続されている。また、半導体チップ１１の送信回路Ｔｘ１の差動出力端子の他方と、受信回路Ｒｘ１の差動入力端子の他方とは、ともに、電極パッドＰＤ２にチップ内の配線で電気的に接続されている。
【００５０】
半導体チップ１１の送信回路Ｔｘ１の差動入力端子の一方と、受信回路Ｒｘ１の差動出力端子の一方とは、ともに、電極パッドＰＤ３にチップ内の配線で電気的に接続されている。また、半導体チップ１１の送信回路Ｔｘ１の差動入力端子の他方と、受信回路Ｒｘ１の差動出力端子の他方とは、ともに、電極パッドＰＤ４にチップ内の配線で電気的に接続されている。
【００５１】
電極パッドＰＤ１とアンテナ１４の一端とは、ボンディングワイヤ１７ａ（複数のボンディングワイヤ１７の一つ。第１ワイヤとも称する）で電気的に接続され、電極パッドＰＤ２とアンテナ１４の他端とは、ボンディングワイヤ１７ｂ（複数のボンディングワイヤ１７の一つ。第２ワイヤとも称する）で電気的に接続される。
【００５２】
半導体チップ１１の切替制御回路１１１には、電極パッドＰＤ５，ＰＤ６を介して外部から制御信号が供給される。これらの切替制御回路に接続される電極パッドの数は、切替制御回路の構成に依存するものであり、２つ以上の数であっても良い。なお、半導体チップ１１及び５１１には、多くの場合、上記送信回路、受信回路、及び切替制御回路に、電源電位や接地電位等の固定電位を与える電極パッドが構成されているが、図２においてはこれらを図示していない。
【００５３】
アンテナ１４，５１３（一対のインダクタ）は、一方から他方、又は、他方から一方に、交流信号を伝達する電磁界結合素子である。アンテナ１４，５１３は、互いに電磁気的に結合されている。
【００５４】
まず、半導体チップ１１が半導体チップ５１１に対してデータを送信する場合について説明する。この場合、切替制御回路１１１は、半導体チップ１１の電極パッドＰＤ５，ＰＤ６を介して入力された制御信号により、送信回路Ｔｘ１を駆動し、受信回路Ｒｘ１を停止させる。一方、半導体チップ５１１の切替制御回路５１２は、半導体チップ５１１の電極パッドＰＤ５'、ＰＤ６'を介して入力された制御信号により、送信回路Ｔｘ２を停止し、受信回路Ｒｘ２を駆動させる。
【００５５】
送信データＶＩＮ１は、半導体装置１の外部から電極パッドＰＤ３，ＰＤ４を介して半導体チップ１１に入力される。送信回路Ｔｘ１は、半導体装置１の外部から供給される送信データＶＩＮ１（差動信号）を増幅し、送信信号（差動信号）として出力する。なお、送信回路Ｔｘ１は、上記したように外部から入力されるベースバンド信号を増幅した信号を出力する回路であってもよいし、外部から入力された信号を、ベースバンド信号に変換して送信する回路であっても良い。アンテナ１４は、送信回路Ｔｘ１が出力するベースバンド信号（送信信号）により駆動され、当該送信信号に応じた電磁界を発生する。アンテナ５１３は、アンテナ１４による電磁界変化に応じた電圧レベルの受信信号（差動信号）を生成し、受信回路Ｒｘ２に渡す。このようにして、送信回路Ｔｘ１から出力された送信信号は、アンテナ１４，５１３からなる電磁界結合素子を介して、受信信号として受信回路Ｒｘ２に伝達される。受信回路Ｒｘ２は、アンテナ５１３から受け取った受信信号に基づいて送信データＶＩＮ１を再生し、出力データＶＯＵＴ２（差動信号）として出力する。なお、出力データＶＯＵＴ２は、電極パッドＰＤ３'、ＰＤ４'を介して半導体チップ５１１の外部に出力される。
【００５６】
次に、半導体チップ１１が半導体チップ５１１から送信されたデータを受信する場合について説明する。この場合、切替制御回路１１１は、半導体チップ１１の電極パッドＰＤ５，ＰＤ６を介して入力された制御信号により、受信回路Ｒｘ１を駆動し、送信回路Ｔｘ１を停止させる。一方、半導体チップ５１１の切替制御回路５１２は、半導体チップ５１１の電極パッドＰＤ５'、ＰＤ６'を介して入力された制御信号により、送信回路Ｔｘ２を駆動し、受信回路Ｒｘ２を停止させる。
【００５７】
別の半導体チップ５１１に設けられた送信回路Ｔｘ２は、送信データＶＩＮ２（差動信号）を増幅し、送信信号（差動信号）として出力する。なお、送信回路Ｔｘ２は、上記したように外部から入力されるベースバンド信号を増幅した信号を出力する回路であっても良いし、外部から入力された信号を、ベースバンド信号に変換して送信する回路であっても良い。アンテナ５１３は、送信回路Ｔｘ２が出力するベースバンド信号（送信信号）により駆動され、当該送信信号に応じた電磁界を発生する。アンテナ１４は、アンテナ５１３による電磁界変化に応じた電圧レベルの受信信号（差動信号）を生成し、受信回路Ｒｘ１に渡す。このようにして、送信回路Ｔｘ２から出力された送信信号は、アンテナ１４，５１３からなる電磁界結合素子を介して、受信信号として受信回路Ｒｘ１に伝達される。受信回路Ｒｘ１は、アンテナ１４から受け取った受信信号に基づいて送信データＶＩＮ２を再生し、出力データＶＯＵＴ１（差動信号）として出力する。なお、出力データＶＯＵＴ１は、電極パッドＰＤ３，ＰＤ４を介して半導体チップ１１の外部に出力される。
【００５８】
なお、半導体チップ１１は、送信回路Ｔｘ１及び受信回路Ｒｘ１のうち、送信回路Ｔｘ１又は受信回路Ｒｘ１のみ設けられた回路構成にも適宜変更可能であり、これは半導体チップ５１１においても同様である。
【００５９】
図３は、図２に示す半導体チップ１１のレイアウト構成を模式的に示す平面図である。図３の例では、半導体チップ１１の中央部には、送信回路Ｔｘ１、受信回路Ｒｘ１及び切替制御回路１１１が配置されている。また、半導体チップ１１の周辺部には、送信回路Ｔｘ１、受信回路Ｒｘ１及び切替制御回路１１１を囲むように、複数の電極パッドが配置されている。なお、図３は、半導体チップ１１のレイアウト上の構成と、電極パッドに対するボンディングワイヤの接続形態とを模式的に示したものであり、前記送信回路Ｔｘ１、受信回路Ｒｘ１、切替制御回路１１１、電極パッドＰＤ１乃至ＰＤ８の間に形成されるべき半導体チップ１１内の配線結線については図示していない。以下、図１も参照しつつ説明する。
【００６０】
送信回路Ｔｘ１の一方の出力端子、及び、受信回路Ｒｘ１の一方の入力端子のそれぞれに接続された電極パッド（第１電極パッド）ＰＤ１は、半導体チップ１１の４辺のうち、半導体パッケージ１２の重心に近い２辺（上辺及び左辺）の少なくとも何れかに沿って配置されている。図３の例では、電極パッドＰＤ１は、半導体チップ１１の上辺に沿って配置されている。特に、電極パッドＰＤ１は、半導体チップ１１の４角のうち、半導体パッケージ１２の重心に最も近い角（紙面の左上の角）の付近に配置されている。
【００６１】
送信回路Ｔｘ１の他方の出力端子、及び、受信回路Ｒｘ１の他方の入力端子のそれぞれに接続された電極パッド（第２電極パッド）ＰＤ２は、電極パッドＰＤ１と同じく、半導体チップ１１の４辺のうち、半導体パッケージ１２の重心に近い２辺（上辺及び左辺）の少なくとも何れかに沿って配置されている。図３の例では、電極パッドＰＤ２は、半導体チップ１１の上辺に沿って配置されている。特に、電極パッドＰＤ２は、半導体チップ１１の４角のうち、半導体パッケージ１２の重心に最も近い角（紙面の左上の角）の付近に配置されている。
【００６２】
なお、電極パッドＰＤ１，ＰＤ２は、互いに近接して配置されている。これは、一般に２本の信号線を用いて差動信号を伝送する場合、両者を近接して配置することが好ましいためである。例えば、広く知られている差動伝送のメリットとして、同相ノイズをキャンセルできることがあげられる。差動信号を伝送する配線同士を近接して配置することにより、外部環境から信号線が受けるノイズを同相として、差動回路によりノイズの影響を除去することが可能となる。本実施の形態において伝送される信号も差動信号であるため、前記したように、電極パッドＰＤ１，ＰＤ２は、互いに近接して配置されることが好ましい。
【００６３】
電極パッドＰＤ１とアンテナ１４の一端とは、ボンディングワイヤ１７ａ（複数のボンディングワイヤ１７の一つ。第１ワイヤとも称する）を介して電気的に接続されている。電極パッドＰＤ２とアンテナ１４の他端とは、ボンディングワイヤ１７ｂ（複数のボンディングワイヤ１７の一つ。第２ワイヤとも称する）を介して電気的に接続されている。なお、アンテナ１４上のボンディングワイヤ１７ａが接続された点をＰ１７ａ、同じくアンテナ１４上のボンディングワイヤ１７ｂが接続された点をＰ１７ｂとする。ここで、電極パッドＰＤ１，ＰＤ２及びアンテナ１４の一端及び他端は、互いに近接配置されている。したがって、ボンディングワイヤ１７ａ，１７ｂの長さは比較的短くなる。それにより、無線のベースバンド伝送において、信号帯域の狭帯域化が抑制される。ベースバンド無線通信による伝送データはランダムビット列であるため、周波数スペクトル上で広範囲な周波数帯域の信号を送受信する必要がある。本実施の形態では、前記したように、ボンディングワイヤ１７ａ、１７ｂの長さを短くすることができるため、ボンディングワイヤによる信号帯域の狭帯域化を抑制し、ベースバンド信号の送受信を行うための好適な構成を提供することができる。
【００６４】
続いて、送信回路Ｔｘ１の一方の入力端子、及び、受信回路Ｒｘ１の一方の出力端子のそれぞれに接続された電極パッドＰＤ３は、半導体チップ１１の４辺のうち半導体装置１の外部に近い２辺（右辺及び下辺）の少なくとも何れかに沿って配置されている。図３の例では、電極パッドＰＤ３は、半導体チップ１１の右辺に沿って配置されている。
【００６５】
送信回路Ｔｘ１の他方の入力端子、及び、受信回路Ｒｘ１の他方の出力端子のそれぞれに接続された電極パッドＰＤ４は、電極パッドＰＤ３と同じく、半導体チップ１１の４辺のうち半導体装置１の外部に近い２辺（右辺及び下辺）の少なくとも何れかに沿って配置されている。図３の例では、電極パッドＰＤ４は、半導体チップ１１の右辺に沿って配置されている。なお、電極パッドＰＤ３，ＰＤ４は、互いに近接して配置されている。
【００６６】
そのほか、半導体装置１の外部から切替制御回路１１１に制御信号を供給するための電極パッド（ＰＤ，ＰＤ６）、半導体チップ１１に電源電位や接地電位等の固定電位を供給するための電極パッド（ＰＤ７，ＰＤ８）、及び、外部から他の内部回路（不図示）に信号を入出力するための電極パッドも、電極パッドＰＤ３，ＰＤ４と同じく、半導体チップ１１の４辺のうち、半導体装置１の外部に近い２辺（右辺及び下辺）に沿って配置されている。電極パッドＰＤ１，ＰＤ２以外のこれらの電極パッド（電極パッドＰＤ３，ＰＤ４含む）は、それぞれ近接するリード端子１５と、ボンディングワイヤ１７を介して接続されている。
【００６７】
ここで、半導体チップ１１の重心は、アンテナ１４の両端を直線で結ぶ線分と、アンテナ１４の両端間を結ぶアンテナ１４上の線と、によってなる閉曲線の外側に位置している。つまり、アンテナ１４の一端と他端とを直線で結ぶ線分と、アンテナ１４の一端と他端とをアンテナ１４上を沿って結ぶ線と、によってなる閉曲線（図４の点線）の外側に位置している。特に、図１の例では、半導体チップ１１の全体が、当該閉曲線の外側に位置している。それにより、アンテナ１４が半導体チップ１１に与える電磁界の影響を抑制できるため、半導体チップ１１の誤動作を防止することができる。
【００６８】
アンテナ１４の形状および端点は様々なバリエーションが考えられるが、少なくとも次のように構成するとよい。つまり、半導体チップ１１の重心は、アンテナ１４に第１のボンディングワイヤ(１７ａ)の接続された第１の接続点(Ｐ１７ａ)とアンテナ１４に第２のボンディングワイヤ（１７ｂ）の接続された第２の接続点(Ｐ１７ｂ)とを直線で結ぶ線分と、アンテナ１４上に沿って第１の接続点（Ｐ１７ａ）と第２の接続点（Ｐ１７ｂ）とを結ぶ線と、によってなる閉曲線（図４の点線）の外側に位置するとよい。図１に示すように、第１、第２の接続点（Ｐ１７ａ、Ｐ１７ｂ）は、アンテナ１４の端に備えられるほうがなおよい。
【００６９】
このように、本実施の形態にかかる半導体装置１では、無線のベースバンド伝送を行うための送受信回路を搭載した半導体チップ１１が、半導体パッケージ１２の角（より詳しくは、一点鎖線ＤＬ１１，ＤＬ１２で区分される４つの領域のうちの一つの領域内）に配置される。それにより、本実施の形態にかかる半導体装置１は、半導体チップの外部接続パッド（電極パッド）とアンテナとの間、及び、半導体チップと半導体装置外部との間の信号の入出力経路を短くでき、これら入出力経路の帯域を確保することが容易となる。また、アンテナ１４のサイズを従来よりも大きくする（インダクタンスを大きくする）ことができるため、無線のベースバンド伝送の通信距離を比較的長くすることが可能になる。
【００７０】
さらに、本実施の形態にかかる半導体装置１では、半導体チップ１１の重心が、アンテナ１４で囲まれる領域（より詳しくは、上記閉曲線）の外側に位置する。特に、本実施の形態にかかる半導体装置１では、半導体チップ１１の全体が、アンテナ１４で囲まれる領域（より詳しくは、上記閉曲線）の外側に位置する。それにより、本実施の形態にかかる半導体装置１では、アンテナ１４が半導体チップ１１に与える電磁界の影響を抑制できるため、半導体チップ１１の誤動作を防止することができる。つまり、半導体チップ１１の性能の劣化を防止することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、第１アンテナ部１４ａにおいて、第１アンテナ本体と第１ワイヤ接続部とが直角に形成された場合を例に説明したが、必ずしも直角である必要はない。同様にして、第４アンテナ部１４ｄにおいて、第２アンテナ本体と第２ワイヤ接続部とが直角に形成された場合を例に説明したが、必ずしも直角である必要はない。
【００７２】
また、図２及び図３には示していないが、半導体チップ１１には、送信回路Ｔｘ１、受信回路Ｒｘ１、切替制御回路１１１の他に、演算回路、クロック生成回路、クロック再生回路、ＡＤ−ＤＡ変換回路、記憶回路、電源回路等の、種々機能を有する回路を含むこともできる。すなわち、本明細書中に記載されている半導体チップ１１の構成要素は、半導体チップ１１と半導体チップ５１１間でベースバンド信号の送受信を行うために必要な構成のみを記載しているものであって、当然のごとく、半導体チップ１１，５１１には、前記したような情報処理機能や記憶機能を有する回路が形成されていても良い。例えば、図示しないが、半導体装置１の外部に配置されたセンサーから入力される信号を、半導体チップ１１内の演算処理装置で所定の演算処理を行い、前記演算処理装置により処理された情報を、ベースバンド信号として、半導体チップ５１１に伝送しても良い。
【００７３】
実施の形態２
図５は、実施の形態２にかかる半導体装置２を示す平面図である。図５に示す半導体装置２では、図１に示す半導体装置１と比較して、アンテナ及びリード端子の平面形状が異なる。以下では、主として、図１に示す半導体装置１の構成とは異なる点について説明する。
【００７４】
図５に示す半導体装置２は、半導体チップ２１と、半導体パッケージ２２と、により構成される。半導体パッケージ２２は、ダイパッド２３と、アンテナ２４と、複数のリード端子２５と、複数の吊りリード２６と、複数のボンディングワイヤ２７と、モールド樹脂２８（破線で囲まれた平面形状が略正方形状の部分）と、を備える。
【００７５】
なお、半導体チップ２１は、図１における半導体チップ１１に対応する。半導体パッケージ２２は、図１における半導体パッケージ１２に対応する。ダイパッド２３は、図１におけるダイパッド１３に対応する。アンテナ２４は、図１におけるアンテナ１４に対応する。複数のリード端子２５は、図１における複数のリード端子１５に対応する。複数の吊りリード２６は、図１における複数の吊りリード１６に対応する。複数のボンディングワイヤ２７は、図１における複数のボンディングワイヤ１７に対応する。モールド樹脂２８は、図１におけるモールド樹脂１８に対応する。
【００７６】
アンテナ２４は、ダイパッド２３及び複数のリード端子２５に囲まれる領域内において、その両端がダイパッド２３付近に位置するように、これらダイパッド２３及び複数のリード端子２５に沿って、所定の幅をもって形成されている。
【００７７】
より詳細には、アンテナ２４は、第１〜第４アンテナ部２４ａ〜２４ｄにより構成される。第１〜第４アンテナ部２４ａ〜２４ｄは、それぞれ第１〜第４アンテナ部１４ａ〜１４ｄに対応する。ここで、アンテナ２４では、アンテナ１４と比較して、第１及び第４アンテナ部の平面形状が異なる。
【００７８】
まず、第１アンテナ部２４ａは、第１アンテナ本体と、第１ワイヤ接続部と、により構成される。具体的には、第１アンテナ本体は、半導体パッケージ２２の下辺（第２辺）に沿って形成された複数のリード端子２５に近接して、当該下辺（第２辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第１アンテナ本体の一端は、半導体パッケージ２２の左下の角（第２角部）の付近に位置する。一方、第１アンテナ本体の他端は、半導体パッケージ２２の下辺の中点付近に位置する。つまり、第１アンテナ本体の他端は、図１の場合よりもダイパッド２３から離れて位置する。
【００７９】
第１ワイヤ接続部は、第１アンテナ本体の他端から半導体パッケージ１２の内側に向けて、当該第１アンテナ本体と約１３５度の角度をなすように延在して形成される。なお、第１ワイヤ接続部の一端は、第１アンテナ本体の他端と短絡している。一方、第１ワイヤ接続部の他端（アンテナ２４の一端に相当）は、ダイパッド２３の４角（即ち、半導体チップ２１の４角）のうち、半導体パッケージ２２の重心に最も近い角の付近に位置する。
【００８０】
その結果、第１ワイヤ接続部とダイパッド２３との間には、リード端子２５をダイパッド２３の周辺まで延在させることが可能な程度の空間領域が形成される。
【００８１】
第２アンテナ部２４ｂ及び第３アンテナ部２４ｃについては、第２アンテナ部１４ｂ及び第３アンテナ部１４ｃと同様であるため、その説明を省略する。
【００８２】
続いて、第４アンテナ部２４ｄは、第２アンテナ本体と、第２ワイヤ接続部と、により構成される。具体的には、第２アンテナ本体は、半導体パッケージ２２の右辺（第４辺）に沿って形成された複数のリード端子２５に近接して、当該右辺（第４辺）に略平行に、所定の幅を持って形成される。なお、第２アンテナ本体の一端は、半導体パッケージ２２の右上の角（第４角部）の付近に位置し、第３アンテナ部２４ｃの他端と短絡している。一方、第２アンテナ本体の他端は、半導体パッケージ２２の右辺の中点付近に位置する。つまり、第２アンテナ本体の他端は、図１の場合よりもダイパッド２３から離れて位置する。
【００８３】
第２ワイヤ接続部は、第２アンテナ本体の他端から半導体パッケージ２２の内側に向けて、当該第２アンテナ本体と約１３５度の角度をなすように延在して形成される。なお、第２ワイヤ接続部の一端は、第２アンテナ本体の他端と短絡している。一方、第２ワイヤ接続部の他端（アンテナ２４の他端に相当）は、ダイパッド２３の４角（即ち、半導体チップ２１の４角）のうち、半導体パッケージ２２の重心に最も近い角の付近に位置する。
【００８４】
その結果、第２ワイヤ接続部とダイパッド２３との間には、リード端子２５をダイパッド２３の周辺まで延在させることが可能な程度の空間領域が形成される。
【００８５】
なお、第１ワイヤ接続部の他端（アンテナ２４の一端に相当）と、第２ワイヤ接続部の他端（アンテナ２４の他端に相当）と、は互いに接触しない程度に近接して位置している。
【００８６】
ここで、上記した、第１ワイヤ接続部とダイパッド２３との間の空間領域には、数本（ここでは４本）のリード端子２５が延在して形成される。これらリード端子２５の先端は、半導体パッケージ２２の内側にある半導体チップ２１の左辺に対向して位置する。そして、これらリード端子２５と、半導体チップ２１の左辺に沿って配置された電極パッドとは、それぞれボンディングワイヤ２７を介して接続される。
【００８７】
同じく、第２ワイヤ接続部とダイパッド２３との間の空間領域にも、数本（ここでは４本）のリード端子２５が延在して形成される。これらリード端子２５の先端は、半導体パッケージ２２の内側にある半導体チップ２１の上辺に対向して位置する。そして、これらリード端子と、半導体チップ２１の上辺に沿って配置された電極パッドとは、それぞれボンディングワイヤ２７を介して接続される。
【００８８】
図５に示す半導体装置２のその他の構成については、図１に示す半導体装置１と同様であるため、その説明を省略する。
【００８９】
このように、本実施の形態にかかる半導体装置２は、ダイパッド２３とアンテナ２４との間にリード端子２５を形成可能な程度の空間領域を設け、その空間領域にリード端子２５を形成する。それにより、半導体パッケージ２２の内側にある半導体チップ２１の電極パッドと、リード端子２５と、をボンディングワイヤ２７で容易に接続することが可能になる。つまり、本実施の形態にかかる半導体装置２は、４辺すべてに電極パッドが配置された半導体チップ２１を搭載し、半導体チップ２１の上辺及び左辺からも、半導体チップ２１に形成された回路の信号線や固定電位を供給する信号線を、外部に引き出すことができる。なお、このときのアンテナ２４のサイズは図１の場合と比較してもほとんど変わらない。
【００９０】
本実施の形態では、第１ワイヤ接続部とダイパッド２３との間、及び、第２ワイヤ接続部とダイパッド２３との間に、それぞれリード端子２５を形成可能な程度の空間領域が形成される場合を例に説明したが、これに限られない。何れか一方のみに空間領域が形成されても良い。
【００９１】
つまり、本実施の形態は、半導体パッケージ２２が、リードフレームで形成されたアンテナ２４とダイパッド２３と複数のリード端子２５とを備え、アンテナ２４とダイパッド２３との間に、複数のリード端子２５の一部が配されているように構成されている。したがって、半導体チップ２１と外部との接続端子数を増やすことができる。また、３辺または４辺すべてに電極パッドが配置された半導体チップ２１を搭載することができる。
【００９２】
実施の形態３
図６は、実施の形態３にかかる半導体装置３を示す平面図である。図６に示す半導体装置３は、図１に示す半導体装置１と比較して、アンテナにセンタータップをさらに備える。以下では、主として、図１に示す半導体装置１の構成とは異なる点について説明する。
【００９３】
図６に示す半導体装置３は、半導体チップ３１と、半導体パッケージ３２と、により構成される。半導体パッケージ３２は、ダイパッド３３と、アンテナ３４と、複数のリード端子３５と、複数の吊りリード３６と、複数のボンディングワイヤ３７と、モールド樹脂３８（破線で囲まれた平面形状が略正方形状の部分）と、を備える。
【００９４】
なお、半導体チップ３１は、図１における半導体チップ１１に対応する。半導体パッケージ３２は、図１における半導体パッケージ１２に対応する。ダイパッド３３は、図１におけるダイパッド１３に対応する。アンテナ３４は、図１におけるアンテナ１４に対応する。複数のリード端子３５は、図１における複数のリード端子１５に対応する。複数の吊りリード３６は、図１における複数の吊りリード１６に対応する。複数のボンディングワイヤ３７は、図１における複数のボンディングワイヤ１７に対応する。モールド樹脂３８は、図１におけるモールド樹脂１８に対応する。
【００９５】
ここで、アンテナ３４の略中間地点（仮想接地点）にはセンタータップＴ１が設けられる。このセンタータップＴ１は、アンテナ３４の両端以外の部分に設けられ、より好ましくは、インダクタンス成分が略同一となるように、両端からできるだけ等しい長さの部分に設けられる。つまり、より好ましくは、アンテナ３４において、センタータップＴ１とアンテナ３４の一端との間の形状と、センタータップＴ１とアンテナ３４の他端との間の形状とが、略同一となる。
【００９６】
このセンタータップＴ１は、リードフレームを用いて、リード端子３５とともに一体に形成されている。そして、センタータップＴ１には、外部からリード端子を介して固定電位が与えられる。それにより、半導体装置３の外部からバイアス点を調整することが可能となる。
【００９７】
図６に示す半導体装置３のその他の構成については、図１に示す半導体装置１と同様であるため、その説明を省略する。
【００９８】
このように、本実施の形態にかかる半導体装置３は、アンテナ３４に外部から固定電位を供給可能なセンタータップを設けることにより、半導体装置３の外部からバイアス点を調整することが可能となる。
【００９９】
実施の形態４
図７は、実施の形態４にかかる半導体装置４を示す平面図である。図７に示す半導体装置４では、図１に示す半導体装置１と比較して、ダイパッドに代えて、アンテナの両端から延在して形成されたチップ搭載部を備える。以下では、主として、図１に示す半導体装置１の構成とは異なる点について説明する。
【０１００】
図７に示す半導体装置４は、半導体チップ４１と、半導体パッケージ４２と、により構成される。半導体パッケージ４２は、アンテナ４４と、アンテナ４４の両端から延在して形成されたチップ搭載部４９と、複数のリード端子４５と、複数の吊りリード４６と、複数のボンディングワイヤ４７と、モールド樹脂４８（破線で囲まれた平面形状が略正方形状の部分）と、を備える。
【０１０１】
なお、半導体チップ４１は、図１における半導体チップ１１に対応する。半導体パッケージ４２は、図１における半導体パッケージ１２に対応する。アンテナ４４は、図１におけるアンテナ１４に対応する。複数のリード端子４５は、図１における複数のリード端子１５に対応する。複数の吊りリード４６は、図１における複数の吊りリード１６に対応する。複数のボンディングワイヤ４７は、図１における複数のボンディングワイヤ１７に対応する。モールド樹脂４８は、図１におけるモールド樹脂１８に対応する。
【０１０２】
アンテナ４４は、複数のリード端子４５に囲まれる領域内において、その両端が半導体チップ４１の搭載位置付近に位置するように、これら複数のリード端子４５に沿って、所定の幅をもって形成される。また、アンテナ４４の両端には、チップ搭載部４９が当該アンテナ４４と一体となって形成されている。
【０１０３】
より詳細には、アンテナ４４は、第１〜第４アンテナ部４４ａ〜４４ｄにより構成される。第１〜第４アンテナ部４４ａ〜４４ｄは、それぞれ第１〜第４アンテナ部１４ａ〜１４ｄに対応する。
【０１０４】
まず、第１アンテナ部４４ａは、半導体パッケージ４２の下辺（第２辺）に沿って形成された複数のリード端子４５に近接して、当該下辺（第２辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第１アンテナ部４４ａの一端は、半導体パッケージ４２の左下の角（第２角部）の付近に位置する。一方、第１アンテナ部４４ａの他端は、半導体パッケージ４２の右下の角（第１角部）の付近に位置する。
【０１０５】
第１チップ搭載部４９ａ（チップ搭載部４９の一方）は、第１アンテナ部４４ａの他端から半導体パッケージ４２の内側に向けて、当該第１アンテナ部４４ａと直角を成すように延在して形成される。このチップ搭載部４９ａは、半導体チップ４１の約半面を搭載できる程度の長さ及び幅を有している。
【０１０６】
第２アンテナ部４４ｂ及び第３アンテナ部４４ｃについては、第２アンテナ部１４ｂ及び第３アンテナ部１４ｃと同様であるため、その説明を省略する。
【０１０７】
続いて、第４アンテナ部４４ｄは、半導体パッケージ４２の右辺（第４辺）に沿って形成された複数のリード端子４５に近接して、当該右辺（第４辺）に略平行に、所定の幅をもって形成される。なお、第４アンテナ部４４ｄの一端は、半導体パッケージ４２の右上の角（第４角部）の付近に位置し、第３アンテナ部４４ｃの他端と短絡している。一方、第４アンテナ部４４ｄの他端は、半導体パッケージ４２の右下の角（第１角部）の付近に位置する。
【０１０８】
第２チップ搭載部４９ｂ（チップ搭載部４９の他方）は、第４アンテナ部４４ｄの他端からまっすぐに延在して形成される。このチップ搭載部４９ｂは、半導体チップ４１の残りの約半面を搭載できる程度の長さ及び幅を有している。
【０１０９】
なお、第１チップ搭載部４９ａ及び第２チップ搭載部４９ｂは、互いに接触しない程度に近接して位置している。それにより、アンテナ４４の両端は短絡しない。また、第１チップ搭載部４９ａ及び第２チップ搭載部４９ｂにより構成されるチップ搭載部４９は、半導体チップ４１を搭載できる程度に十分な大きさの形状となっている。
【０１１０】
また、チップ搭載部４９は、半導体パッケージ４２内の一点鎖線ＤＬ４１，ＤＬ４２で区分される４つの領域のうちの一つである紙面の右下の領域内に形成されている。それに伴い、チップ搭載部４９上に搭載される半導体チップ４１全体は、半導体パッケージ４２内の一点鎖線ＤＬ４１，ＤＬ４２で区分される４つの領域のうちの一つである紙面の右下の領域内に配置されることとなる。
【０１１１】
次に、半導体チップ４１は、絶縁フィルム（不図示）を介して、チップ搭載部４９上に搭載される。例えば、半導体装置のウェハ形成工程の最終工程において、ダイアタッチフィルムと呼ばれる絶縁フィルムをウェハの裏面に貼り付ける。その後、ウェハダイシングを行って個片化（矩形形状化）された半導体チップ４１をチップ搭載部４９に搭載する。具体的には、半導体チップ４１の裏面に貼り付けられたダイアタッチフィルムをアンテナ上に固着させる。それにより、半導体チップ４１は、絶縁フィルムを介して、チップ搭載部４９上に搭載されることとなる。
【０１１２】
そして、半導体チップ４１上の電極パッドＰＤ１と、アンテナ４４の一端とは、ボンディングワイヤ４７ａ（複数のボンディングワイヤ４７の一つ）を介して電気的に接続されている。半導体チップ４１上の電極パッドＰＤ２とアンテナ４４の他端とは、ボンディングワイヤ４７ｂ（複数のボンディングワイヤ４７の一つ）を介して電気的に接続されている。なお、アンテナ４４上のボンディングワイヤ４７ａが接続された点をＰ４７ａ、同じくアンテナ４４上のボンディングワイヤ４７ｂが接続された点をＰ４７ｂとする。ここで、電極パッドＰＤ１，ＰＤ２及びアンテナ４４の一端及び他端は、互いに近接配置されている。したがって、ボンディングワイヤ４７ａ，４７ｂの長さは比較的短くなる。それにより、無線のベースバンド伝送において、信号帯域の狭帯域化が抑制される。ベースバンド無線通信による伝送データはランダムビット列であるため、周波数スペクトル上で広範囲な周波数帯域の信号を送受信する必要がある。本実施の形態では、前記したように、ボンディングワイヤ４７ａ、４７ｂの長さを短くすることができるため、ボンディングワイヤによる信号帯域の狭帯域化を抑制し、ベースバンド信号の送受信を行うための好適な構成を提供することができる。
【０１１３】
半導体チップ４１上のその他の電極パッドは、それぞれ近接するリード端子４５と、ボンディングワイヤ４７を介して接続されている。
【０１１４】
ここで半導体チップ４１の重心は、アンテナ４４の両端を直線で結ぶ線分と、アンテナ４４の両端間を結ぶアンテナ４４上の線と、によってなる閉曲線の外側に位置している。つまり、アンテナ４４の一端と他端とを直線で結ぶ線分と、アンテナ４４の一端と他端とをアンテナ４４上を沿って結ぶ線とによってなる閉曲線（図８の点線）の外側に位置している。それにより、アンテナ４４が半導体チップ４１に与える電磁界の影響を抑制できるため、半導体チップ４１の誤動作を防止することができる。
【０１１５】
実施の形態１と同様に、半導体チップ４１の重心は、アンテナ４４に第１のボンディングワイヤ(４７ａ)の接続された第１の接続点(Ｐ４７ａ)とアンテナ４４に第２のボンディングワイヤ（４７ｂ）の接続された第２の接続点(Ｐ４７ｂ)とを直線で結ぶ線分と、アンテナ４４上に沿って第１の接続点（Ｐ４７ａ）と第２の接続点（Ｐ４７ｂ）とを結ぶ線と、によってなる閉曲線（図８の点線）の外側に位置するとよい。本実施の形態にあるように、第１、第２の接続点（Ｐ４７ａ、Ｐ４７ｂ）は、アンテナ４４の端に備えられるほうがなおよい。
【０１１６】
図７に示す半導体装置４のその他の構成については、図１に示す半導体装置１と同様であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
このように、本実施の形態にかかる半導体装置４は、図１に示す半導体装置１と同等の効果を奏することができる。さらに、本実施の形態にかかる半導体装置４は、ダイパッドを備えないため、図１に示す半導体装置１の場合よりも、アンテナのサイズを大きくすることができる。それにより、本実施の形態にかかる半導体装置４は、無線のベースバンド伝送の通信距離をさらに長くすることが可能になる。
【０１１８】
（半導体装置４の第１の変形例）
図９は、図７に示す半導体装置４の変形例を半導体装置４ａとして示す平面図である。図９に示す半導体装置４ａは、図７に示す半導体装置４と比較して、チップ搭載部４９に代えてチップ搭載部５０を備える。図９に示す半導体装置４ａのその他の構成は、図７に示す半導体装置４と同様である。したがって、図９に示す半導体装置４ａのその他の要素には、図７に示す半導体装置４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１９】
チップ搭載部５０は、第１チップ搭載部５０ａ及び第２チップ搭載部５０ｂからなる。第１チップ搭載部５０ａは、第１アンテナ部４４ａの他端（アンテナ４４の一端に相当）から延在して形成される。第２チップ搭載部５０ｂは、第４アンテナ部４４ｄの他端（アンテナ４４の他端に相当）から延在して形成される。換言すると、第１チップ搭載部５０ａは、第１アンテナ部４４ａの他端（アンテナ４４の一端に相当）と一体に形成される。第２チップ搭載部５０ｂは、第４アンテナ部４４ｄの他端（アンテナ４４の他端に相当）と一体に形成される。第１チップ搭載部５０ａと第２チップ搭載部５０ｂとは、所定の間隔を隔てて形成されている。
【０１２０】
また、第１チップ搭載部５０ａ及び第２チップ搭載部５０ｂの対向する辺は、それぞれ、半導体パッケージ４２の４角のうち半導体チップ４１に最も近い角（第１角部）とそれに対向する角（第３角部）とを結ぶ対角線に略平行である。
【０１２１】
なお、チップ搭載部５０は、第１チップ搭載部５０ａ及び第２チップ搭載部５０ｂを接触させず、かつ、半導体チップ４１を搭載できる程度に十分な大きさの形状であれば、どのような構成であっても良い。
【０１２２】
（半導体装置４の第２の変形例）
図１０は、図７に示す半導体装置４の変形例を半導体装置４ｂとして示す平面図である。図１０に示す半導体装置４ｂは、図７に示す半導体装置４と比較して、チップ搭載部４９に代えてチップ搭載部５１を備える。図１０に示す半導体装置４ｂのその他の構成は、図７に示す半導体装置４と同様である。したがって、図１０に示す半導体装置４ｂのその他の要素には、図７に示す半導体装置４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１２３】
チップ搭載部５１は、第１チップ搭載部５１ａ及び第２チップ搭載部５１ｂからなる。第１チップ搭載部５１ａは、第１アンテナ部４４ａの他端（アンテナ４４の一端に相当）から延在して形成される。第２チップ搭載部５１ｂは、第４アンテナ部４４ｄの他端（アンテナ４４の他端に相当）から延在して形成される。換言すると、第１チップ搭載部５１ａは、第１アンテナ部４４ａの他端（アンテナ４４の一端に相当）と一体に形成される。第２チップ搭載部５１ｂは、第４アンテナ部４４ｄの他端（アンテナ４４の他端に相当）と一体に形成される。第１チップ搭載部５１ａと第２チップ搭載部５１ｂとは、所定の間隔を隔てて形成されている。
【０１２４】
ここで、第１チップ搭載部５１ａ及び第２チップ搭載部５１ｂの対向する辺は、それぞれ、半導体パッケージ４２の４角のうち半導体チップ４１に最も近い角（第１角部）とそれに対向する角（第３角部）とを結ぶ対角線に略平行である。さらに、第１チップ搭載部５１ａ及び第２チップ搭載部５１ｂの対向する辺は、それぞれ連続した階段形状（ジグザグ形状）となっている。
【０１２５】
なお、チップ搭載部５１は、第１チップ搭載部５１ａ及び第２チップ搭載部５１ｂを接触させず、かつ、半導体チップ４１を搭載できる程度に十分な大きさの形状であれば、どのような構成であっても良い。
【０１２６】
図７、図９及び図１０に示す例では、半導体パッケージ４２は、アンテナ４４の一端と一体に形成された、半導体チップ４１の一部を搭載するための第１チップ搭載部と、アンテナ４４の一端と一体に形成され、かつ、第１チップ搭載部（４９ａ，５０ａ，５１ａ）と所定の間隔を隔てて形成された、半導体チップ４１の他の一部を搭載するための第２チップ搭載部（４９ｂ，５０ｂ，５１ｂ）と、をさらに有している。
【０１２７】
なお、これらの例では、第１チップ搭載部（４９ａ，５０ａ，５１ａ）及び第２チップ搭載部（４９ｂ，５０ｂ，５１ｂ）は、それぞれ、アンテナ４４の両端に限られず、アンテナ４４の一部に形成されていればよい。そして、チップ搭載部（４９，５０，５１）は、２つの領域（即ち、第１及び第２チップ搭載部）にスリットを介して分断されている。
【０１２８】
つまり、半導体パッケージ４２は、アンテナ４４と一体に形成されたチップ搭載部（４９，５０，５１）を有し、そのチップ搭載部は、スリットを介して２つの領域に分断されており、各々に領域の上に絶縁材料を介して半導体チップ４１が搭載されるように構成されている。
【０１２９】
なお、第１及び第２チップ搭載部は、本実施の形態で示したように、それぞれ、アンテナの一端及び他端にできるだけ近い位置に形成された方が良い。それにより、アンテナ４４のインダクタンスをより大きくすることができる。
【０１３０】
図９、図１０にあっては、このスリットは半導体パッケージ４２の４角のうち前記半導体チップに最も近い角とそれに対向する角とを結ぶ対角線に略平行である。さらに図１０にあっては、このスリットはジグザグ形状である。
【０１３１】
（半導体装置４の第３の変形例）
図１１は、図７に示す半導体装置４の変形例を半導体装置４ｃとして示す平面図である。図１１に示す半導体装置４ｃは、図７に示す半導体装置４と比較して、チップ搭載部４９に代えてチップ搭載部５２を備える。図１１に示す半導体装置４ｃのその他の構成は、図７に示す半導体装置と同様である。したがって、図１１に示す半導体装置４ｃのその他の要素には、図７に示す半導体装置４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１３２】
チップ搭載部５２は、第１アンテナ部４４ａの他端（アンテナ４４の一端に相当）から延在して形成される。換言すると、チップ搭載部５２は、第１アンテナ部４４ａの他端（アンテナ４４の一端に相当）と一体に形成される。このチップ搭載部５２は、半導体チップ４１を搭載できる程度に十分な形状である。なお、このチップ搭載部５２は、第４アンテナ部４４ｄの他端（アンテナ４４の他端に相当）には接触していない。
【０１３３】
なお、チップ搭載部５２は、アンテナ４４の一端及び他端のうちの一方と一体に形成され、かつ、アンテナ４４の一端及び他端のうちの他方と所定の間隔を隔てて形成され、かつ、半導体チップ４１を搭載できる程度に十分な大きさの形状であれば、どのような構成であっても良い。
【０１３４】
つまり、アンテナ４４の一端及び他端の何れか一方と一体に形成され、かつ、アンテナ４４の一端及び他端の他方と所定の間隔を隔てて形成された、半導体チップ４１を搭載するためのチップ搭載部５２をさらに有する。
【０１３５】
なお、チップ搭載部５２は、アンテナ４４の端に限られず、アンテナ４４の一部に形成されていればよい。
【０１３６】
つまり、半導体パッケージ４２は、アンテナ４４と一体に形成されるチップ搭載部５２を有し、チップ搭載部５２の上に絶縁材料を介して半導体チップ４１が搭載されるように構成されている。
【０１３７】
なお、チップ搭載部５２は、本実施の形態で示したように、アンテナ４４の端にできるだけ近い位置に形成された方が良い。それにより、アンテナ４４のインダクタンスをより大きくすることができる。
【０１３８】
（上記実施の形態にかかる半導体装置と従来技術との差異）
次に、上記実施の形態にかかる半導体装置と、従来技術と、の違いについて説明する。
【０１３９】
半導体パッケージ内にアンテナを形成する従来技術では、パッケージ内の領域を利用してアンテナのサイズを最大化し、かつ、Ｇｂｐｓクラスのベースバンド信号を好適に伝送することが困難であった。すなわち、従来技術によるパッケージ内アンテナによれば、半導体チップの外部接続パッドとアンテナの間や、半導体チップの外部接続パッドと、パッケージの外部接続ピンの間とを接続するボンディングワイヤが長くなってしまい、このため、信号が通過する伝送路の帯域が狭帯域化してしまい、ランダムデータを送受信するベースバンド伝送の品質が劣化してしまうという課題があった。更には、アンテナが半導体チップに与える電磁界の影響を抑制しつつ、アンテナのサイズを大きくする（インダクタンスを大きく）することが困難であった。換言すると、従来技術では、ベースバンド伝送を好適に行うための半導体チップと半導体パッケージから取り出される外部接ピンの帯域を確保することが困難であったり、更に、パッケージサイズを小さく保つことによるコスト低減と、アンテナ間のベースバンド伝送性能を向上させるためのアンテナサイズの大型化とを両立することが困難であった。更には、半導体チップの性能を劣化させることなく、パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができなかった。以下、各特許文献に開示された従来技術と、上記実施の形態にかかる半導体装置と、の違いを詳細に説明する。
【０１４０】
まず、特許文献１に開示された半導体装置では、半導体パッケージ外の実装基板上にアンテナが形成されている。一方、上記実施の形態にかかる半導体装置では、半導体パッケージ内にアンテナが形成される。つまり、そもそもアンテナの構成が全く異なる。
【０１４１】
なお、特許文献１に開示された半導体装置では、半導体パッケージ内にもアンテナの一部が形成されている。しかしながら、この従来技術の半導体装置は、半導体パッケージの中央に半導体チップを搭載しているため、半導体パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができない。特許文献１に開示された技術により、アンテナサイズを大きくすると、同様にパッケージサイズも大きくなり、コストが増大してしまう。また、仮に、アンテナのサイズを大きくするために、半導体チップを取り囲むようにアンテナを形成してしまうと、アンテナが発生する電磁界の影響により半導体チップの性能が劣化してしまう。要するに、この従来技術の半導体装置は、半導体チップの性能を劣化させることなく、パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができない。
【０１４２】
また、特許文献４、特許文献５及び特許文献６に開示された構成は、半導体パッケージの中央に半導体チップを搭載し、かつ、当該半導体チップを取り囲むようにアンテナを形成している。そのため、半導体チップの外部接続パッド（電極パッド）とアンテナとの間、及び、半導体チップと半導体装置外部との間の信号の入出力経路が比較的長くなってしまい、これら入出力経路の帯域を確保することが困難となる。また、アンテナが発生する電磁界の影響により半導体チップの性能が劣化してしまう。換言すると、これら従来技術の構成は、半導体チップの性能を劣化させることなく、パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができない。特に、特許文献５の構成では、アンテナの内径部にダイパッドが完全に内包されている。このような構成の半導体装置を製造する場合、リードフレームの切断前から、ダイパッドとアンテナコイルとは電気的に分離されている必要があるため、封止工程において、絶縁支持体を用いてダイパッドを支持しておく必要がある。そのため、製造コストが増大してしまう。
【０１４３】
また、特許文献２に開示された高周波モジュールは、半導体パッケージの一辺の中点付近に半導体チップを搭載しているため、半導体パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができない。換言すると、パッケージの総面積のうち、アンテナとして使用可能な面積が小さい。
【０１４４】
また、特許文献３に開示された半導体装置は、リードフレームにより形成された、複数の分割アンテナを、半導体チップを介して電気的に接続されている。このため、互いに隣接したアンテナの隣接配線には、互いに逆相の電流が流れ、負の相互インダクタンスが発生するために、アンテナコイルのインダクタンスが低下してしまう。すなわち、単位面積当たりのインダクタンスが小さくなり、所望のインダクタンス値を得るためには、パッケージサイズを大きくする必要があり、コストが増大してしまう。
【０１４５】
一方、上記実施の形態にかかる半導体装置では、半導体チップが、半導体パッケージの角（より詳しくは上記参照）に配置され、かつ、半導体チップの重心が、リードフレームで形成されたアンテナに囲まれる領域（より詳しくは上記参照）の外側に位置する。それにより、上記実施の形態にかかる半導体装置は、従来よりも、半導体チップの性能を劣化させることなく、パッケージ内のアンテナのサイズを大きくすることができる。また、上記実施の形態にかかる半導体装置では、絶縁型の吊りリードを用いてダイパッドを支持する必要が無いため、製造コストの増大を抑制することができる。
【０１４６】
次に、無線のベースバンド伝送では、精度良く信号の受け渡しを行う必要があるため、差動信号を用いるのが一般的である。また、ベースバンド伝送では、信号の狭帯域化を防止して広帯域の信号を伝送する必要がある。そのため、アンテナとの間で差動信号を入出力するための電極パッド（ＰＤ１，ＰＤ２に相当）と、アンテナの両端と、を近接配置し、さらに、ボンディングワイヤの長さをできるだけ短くする必要がある。しかしながら、特許文献１、特許文献２、特許文献４、特許文献５及び特許文献６に開示された構成では、アンテナの両端が離れている等の理由によりボンディングワイヤの長さが比較的長いため、信号帯域が狭帯域化してしまう。
【０１４７】
無線変調技術を用いた一般の無線通信においては、利用する搬送波の周波数のみで利得が得られるようにマッチング回路を構成すればよい。しかしながら、無線のベースバンド伝送では、前述したようにランダムデータを伝送するため、該伝送信号は、周波数軸上では広帯域のスペクトルを有する。したがって、アンテナ及び外部の情報処理装置との入出力を行う信号ピンの信号帯域を広範囲の周波数帯域としておく必要がある。上記した従来技術のように、信号帯域が狭帯域化してしまうと、正確なベースバンド信号の伝送ができなくなってしまう可能性がある。
【０１４８】
一方、上記実施の形態にかかる半導体装置では、アンテナとの間で差動信号を入出力するための電極パッド（ＰＤ１，ＰＤ２に相当）と、アンテナの両端とが近接配置されているため、このような問題は生じない。
【０１４９】
そのほか、特許文献６に開示された構成では、半導体チップの信号の入出力がアンテナを介してのみ行われる。一方、上記実施の形態にかかる半導体装置では、半導体チップ間の送受信信号は、アンテナを介して行われるが、送信信号の半導体チップへの入力と、受信信号の半導体チップ外への出力は、有線接続により行うことができる。したがって、上記実施の形態にかかる半導体装置では、特許文献６では考慮されていない、半導体チップ１１及び５１１と、半導体装置１の外部に位置する情報処理装置との情報の伝送を、好適に行うことができる。
【０１５０】
以上のように、上記実施の形態１〜４にかかる半導体装置では、無線のベースバンド伝送を行うための送受信回路を搭載した半導体チップが、半導体パッケージ１２の角に配置される。それにより、上記実施の形態１〜４にかかる半導体装置は、半導体チップの外部接続パッド（電極パッド）とアンテナとの間、及び、半導体チップと半導体装置外部との間の信号の入出力経路を短くでき、これら入出力経路の帯域を確保することが容易となる。また、パッケージ内のアンテナのサイズを従来よりも大きくすることができるため、無線のベースバンド伝送の通信距離を比較的長くすることができる。
【０１５１】
さらに、上記実施の形態１〜４にかかる半導体装置では、半導体チップの重心が、アンテナで囲まれる領域（より詳しくは、上記閉曲線）の外側に位置する。それにより、上記実施の形態にかかる半導体装置では、アンテナが半導体チップに与える電磁界の影響を抑制できるため、半導体チップの誤動作を防止することができる。つまり、半導体チップの性能の劣化を防止することができる。
【０１５２】
さらに、上記実施の形態１〜４にかかる半導体装置では、その製造プロセスにおいて、絶縁支持体を用いることなく、リード端子と一体に形成された吊りリードを用いて、アンテナ及びダイパッドを支持している。それにより、絶縁支持体をわざわざ用いる必要が無いため、製造コストの増大を抑制することができる。また、リード端子と一体に形成された吊りリードを用いてアンテナ及びダイパッドをしっかりと固定することができるため、ワイヤボンディングの歩留まりを向上させることができる。
【０１５３】
例えば、このようなこの一対の半導体装置を対面配置させた通信システムでは、アンテナ同士の向かい合う面積を大きくすることができるため、互いの受信信号の振幅を大きくすることができる。換言すると、受信側で所望の信号振幅を得るために、送信回路が出力する信号振幅を小さくすることができる。すなわち、送信回路の消費電力を低減することができる。
【０１５４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記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いうまでもない。
【０１５５】
上記実施の形態１〜４では、半導体装置の平面形状が略正方形状である場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、図１３に示すように、半導体装置の平面形状は長方形状であっても良い。つまり、半導体装置の平面形状は正方形や長方形を含む矩形状あるいは略矩形状であれば良い。
【０１５６】
なお、図１３における半導体装置１'，半導体チップ１１'、半導体パッケージ１２'、ダイパッド１３'、アンテナ１４'、リード端子１５'、吊りリード１６'、ボンディングワイヤ１７'、及び、モールド樹脂１８'は、それぞれ、図１における半導体装置１，半導体チップ１１、半導体パッケージ１２、ダイパッド１３、アンテナ１４、リード端子１５、吊りリード１６、ボンディングワイヤ１７、及び、モールド樹脂１８に対応する。
【０１５７】
あるいは、半導体装置あるいは半導体パッケージの平面形状が多角形状であってもよい。この場合は、上述の例と同様、半導体チップは、多角形を構成する辺のうち１番長い辺とそれに対向しかつ平行する辺のそれぞれの中点間を結ぶ線と、この１番長い辺に直交する辺とそれに対向しかつ平行する辺のそれぞれの中点間を結ぶ線と、によって分けられた４つの領域のうちの１つに半導体チップを搭載するようにすればよい。
【０１５８】
また、上記実施の形態１〜４では、半導体パッケージがＱＦＰである場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、半導体パッケージはＱＦＮ(Quad Flat No lead package)であっても良い。あるいは、図１４に示すように、半導体パッケージはＳＯＰ(Small Outline Package)であっても良い。
【０１５９】
なお、図１４における半導体装置１"，半導体チップ１１"、半導体パッケージ１２"、ダイパッド１３"、アンテナ１４"、リード端子１５"、吊りリード１６"、ボンディングワイヤ１７"、及び、モールド樹脂１８"は、それぞれ、図１における半導体装置１，半導体チップ１１、半導体パッケージ１２、ダイパッド１３、アンテナ１４、リード端子１５、吊りリード１６、ボンディングワイヤ１７、及び、モールド樹脂１８に対応する。
【０１６０】
また、上記実施の形態１〜４に示されるアンテナの平面形状は、第１及び第３角部（右下及び左上の角）を結ぶ対角線を軸にして対称であることが好ましい。それにより、送受信信号（差動信号）の対称性を向上ことができるため、例えば、高いデータレートでの通信を行う場合でも、精度良くデータを伝送することができる。さらに、例えば、一対の半導体装置を対面配置させる場合に、容易にアンテナ同士を向かい合わせることができる。
【０１６１】
また、上記実施の形態１〜４では、第１アンテナ部（図１，図５，図６では、第１アンテナ部の第１アンテナ本体部分）、第２アンテナ部、第３アンテナ部、第４アンテナ部（図１，図５，図６では、第４アンテナ部の第２アンテナ本体部分）が、それぞれ半導体パッケージの４辺に平行に形成された場合を例に説明したが、必ずしも平行である必要はない。
【０１６２】
また、上記実施の形態１〜４では、半導体チップの４辺がそれぞれ半導体パッケージの４辺と平行である場合を例に説明したが、必ずしも平行である必要はない。例えば、半導体チップ１１の４辺は、それぞれ半導体パッケージの４辺と４５度の角度をなしていても良い。なお、半導体チップの配置状態に応じて、ダイパッド又はチップ搭載部の平面形状も適宜変更される。
【０１６３】
また、上記実施の形態１〜４では、アンテナの幅が一定（所定の幅）である場合を例に説明したが、必ずしも一定である必要はない。アンテナの幅は、例えば、無線のベースバンド伝送の通信距離等に応じて適宜変更可能である。また、アンテナの幅は、例えば、リード端子の幅よりも太い。
【０１６４】
また、上記実施の形態１〜３では、アンテナの両端が、ダイパッド（即ち、半導体チップ）の４角のうち、半導体パッケージの重心に最も近い角の近辺に位置する場合を例に説明したが、これに限られない。半導体チップの電極パッドＰＤ１，ＰＤ２及びアンテナの両端が互いに近接配置されるのであれば、アンテナの両端の位置は適宜変更可能である。この場合、半導体チップの電極パッドＰＤ１，ＰＤ２の配置位置も適宜変更される。
【０１６５】
また、上記実施の形態１〜４では、ダイパッド又はチップ搭載部に１つの半導体チップが搭載された場合を例に説明したが、これに限られない。ダイパッド又はチップ搭載部には、２つ以上の半導体チップが搭載されても良い。以下、いくつかの具体例について、図１５〜図１９を用いて説明する。
【０１６６】
図１５は、図１に示す半導体装置１の変形例を半導体装置１ａとして示す平面図である。図１５に示す半導体装置１ａは、図１に示す半導体装置１と比較して、半導体チップ１１に代えて、２つの半導体チップ１１ａ，１１ｂを、ダイパッド１３上に搭載している。なお、２つの半導体チップ１１ａ，１１ｂ間は、ボンディングワイヤ１７を介して接続されている。
【０１６７】
図１６は、図５に示す半導体装置２の変形例を半導体装置２ａとして示す平面図である。図１６に示す半導体装置２ａは、図５に示す半導体装置２と比較して、半導体チップ２１に代えて、２つの半導体チップ２１ａ，２１ｂを、ダイパッド２３上に搭載している。なお、２つの半導体チップ２１ａ，２１ｂ間は、ボンディングワイヤ２７を介して接続されている。
【０１６８】
図１７は、図６に示す半導体装置３の変形例を半導体装置３ａとして示す平面図である。図１７に示す半導体装置３ａは、図６に示す半導体装置３と比較して、半導体チップ３１に代えて、２つの半導体チップ３１ａ，３１ｂを、ダイパッド３３上に搭載している。なお、２つの半導体チップ３１ａ，３１ｂ間は、ボンディングワイヤ３７を介して接続されている。
【０１６９】
図１８は、図７に示す半導体装置４の変形例を半導体装置４ｄとして示す平面図である。図１８に示す半導体装置４ｄは、図７に示す半導体装置４と比較して、半導体チップ４１に代えて、２つの半導体チップ４１ａ，４１ｂを、チップ搭載部４９上に搭載している。なお、２つの半導体チップ４１ａ，４１ｂ間は、ボンディングワイヤ４７を介して接続されている。
【０１７０】
図１９は、図１１に示す半導体装置４ｃの変形例を半導体装置４ｅとして示す平面図である。図１９に示す半導体装置４ｅは、図１１に示す半導体装置４ｃと比較して、半導体チップ４１に代えて、２つの半導体チップ４１ｃ，４１ｄを、チップ搭載部５２上に搭載している。なお、２つの半導体チップ４１ｃ，４１ｄ間は、ボンディングワイヤ４７を介して接続されている。
【０１７１】
図１５〜図１９において、例えば、一方の半導体チップ（第１半導体チップ）１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，４１ｃは、それぞれ、半導体チップ１１，２１，３１，４１，４１と同等の機能を有する。つまり、一方の半導体チップ１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，４１ｃは、いずれも、送信回路Ｔｘ及び受信回路Ｒｘ１のうちの少なくとも何れかを有する。また、一方の半導体チップ１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，４１ｃは、いずれも、上記した切替制御回路１１１、演算回路、クロック生成回路、クロック再生回路、ＡＤ−ＤＡ変換回路、記憶回路、電源回路等のうちの一部をさらに備えることができる。それに対し、他方の半導体チップ（第２半導体チップ）１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ，４１ｄは、いずれも、切替制御回路１１１、演算回路、クロック生成回路、クロック再生回路、ＡＤ−ＤＡ変換回路、記憶回路、電源回路等のうちの残りの全部または一部、あるいは、その他の回路を備えている。
【０１７２】
なお、このとき、一方及び他方の半導体チップ（第１及び第２半導体チップ）は、いずれも、半導体パッケージの対向する２対の辺の中点同士を結んだ線分で区分される当該半導体パッケージ内の４つの領域のうち一つの領域内に配置される。また、一方及び他方の半導体チップ（第１及び第２半導体チップ）のそれぞれの重心は、アンテナの両端を直線で結ぶ線分と、アンテナの両端間を結ぶアンテナ上の線と、によってなる閉曲線の外側に位置している。つまり、アンテナの一端と他端とを直線で結ぶ線分と、アンテナの一端と他端とをアンテナ上を沿って結ぶ線と、によってなる閉曲線の外側に位置している。それにより、図１５〜図１９に示すような、複数の半導体チップを搭載した半導体装置であっても、上記実施の形態１〜４と同等の効果を奏することができる。また、これらの条件を満たすのであれば、搭載される半導体チップの数は適宜変更可能である。
【０１７３】
なお、半導体チップ１１，２１，３１，４１，１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、一般に長方形に作成される。おおむね巨視的にみると半導体チップは略一様に形成されるので、半導体チップ１１，２１，３１，４１，１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの重心は、半導体チップの回路搭載面の対角線の交点に相当する。
【符号の説明】
【０１７４】
１〜４，１ａ〜４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ  半導体装置
１'，１"  半導体装置
１１，１１ａ，１１ｂ  半導体チップ
２１，２１ａ，２１ｂ  半導体チップ
３１，３１ａ，３１ｂ  半導体チップ
４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ  半導体チップ
１１'，１１"  半導体チップ
１２，２２，３２，４２  半導体パッケージ
１２'，１２"  半導体パッケージ
１３，２３，３３  ダイパッド
１３'，１３"  ダイパッド
１４，２４，３４，４４  アンテナ
１４'，１４"  アンテナ
１５，２５，３５，４５  リード端子
１５'，１５"  リード端子
１６，２６，３６，４６  吊りリード
１６'，１６"  吊りリード
１７，２７，３７，４７  ボンディングワイヤ
１７'，１７"  ボンディングワイヤ
１８，２８，３８，４８  モールド樹脂
１８'，１８"  モールド樹脂
４９，５０，５１，５２  チップ搭載部
１１１  切替制御回路
５１１  半導体チップ
５１２  切替制御信号
５１３  アンテナ
ＰＤ１〜ＰＤ８，ＰＤ１'〜ＰＤ６'  電極パッド
Ｒｘ１，Ｒｘ２  受信回路
Ｔｘ１，Ｔｘ２  送信回路
Ｔ１  センタータップ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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