(57)【要約】【課題】  高周波モジュールとしての半導体装置にシールド効果を付与するとともに、小型化や低コスト化を可能にする。【解決手段】  高周波モジュール１は、配線基板２と、配線基板２に搭載された半導体チップ３および受動部品４を有している。半導体チップ３は配線基板２の窪み１１に搭載されており、半導体チップ３の表面電極がボンディングワイヤ１２を介して配線基板２に電気的に接続されている。配線基板２上に、半導体チップ３、受動部品４およびボンディングワイヤ１２を覆うように、封止樹脂５が形成されている。封止樹脂５の上層部５ａは、フェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を含んでおり、その添加物の濃度は、封止樹脂５の下層部５ｂよりも相対的に大きい。【選択図】  図１
2005044999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板上に搭載された半導体チップと、
前記半導体チップを覆うように前記配線基板上に形成された封止樹脂と、
を有し、
前記封止樹脂は、電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物を含み、前記封止樹脂の上部領域における前記添加物の濃度が、前記封止樹脂の下部領域における前記添加物の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
配線基板と、
前記配線基板上に搭載された半導体チップおよび受動部品と、
前記半導体チップおよび受動部品を覆うように前記配線基板上に形成された封止樹脂と、
を有し、
前記封止樹脂は、フェライトまたは導電体材料からなる添加物を含み、前記封止樹脂の上部領域における前記添加物の濃度が、前記封止樹脂の下部領域における前記添加物の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
配線基板と、
前記配線基板上に搭載された半導体チップおよび受動部品と、
前記半導体チップおよび受動部品を覆うように前記配線基板上に形成された封止樹脂と、
を有し、
前記封止樹脂の上部領域は電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物を５〜８０重量％の濃度で含有し、前記封止樹脂の下部領域は前記添加物を含まないことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
配線基板と、
前記配線基板上に搭載された半導体チップと、
前記半導体チップを覆うように前記配線基板上に形成された封止樹脂と、
を有し、
前記封止樹脂は、電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物を含み、前記封止樹脂の上部領域および側部領域における前記添加物の濃度が、前記封止樹脂の内部領域における前記添加物の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
配線基板と、
前記配線基板上に搭載された半導体チップおよび受動部品と、
前記半導体チップおよび受動部品を覆うように前記配線基板上に形成された封止樹脂と、
を有し、
前記封止樹脂は、フェライトまたは導電体材料からなる添加物を含み、前記封止樹脂の上部領域および側部領域における前記添加物の濃度が、前記封止樹脂の内部領域における前記添加物の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、高周波電力増幅器モジュールとしての半導体装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２００２−２０８６６８号公報および特開２０００−２２３６２３号公報などには、モジュール基板上に半導体チップとチップ部品とを搭載し、半導体チップをワイヤボンディングし、半導体チップおよびチップ部品を封止樹脂で封止する技術が記載されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０８６６８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２３６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者の検討によれば、以下のことが分かった。
【０００４】
配線基板上に半導体チップと受動部品とを搭載して形成した高周波モジュールにおいて、半導体チップおよび受動部品を封止樹脂で封止した場合、シールド効果が得られないため、高周波モジュール外部の周辺機器からの高周波が高周波モジュールへ悪影響を及ぼしたり、高周波モジュール内部からの高周波が高周波モジュール外部の周辺機器に悪影響を及ぼしたりする恐れがある。
【０００５】
配線基板上に半導体チップと受動部品とを搭載して形成した高周波モジュールにおいて、半導体チップおよび受動部品を金属キャップで封止した場合、シールド効果は得られるが、高周波モジュールの製造コストが増大してしまう。また、高周波モジュール全体の厚みが厚くなり、高周波モジュールの薄型化の要求に応えることが困難になる。
【０００６】
本発明の目的は、シールド効果に優れた半導体装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、低コスト化が可能な半導体装置を提供することにある。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、次のとおりである。
【００１０】
本発明の半導体装置は、配線基板上に半導体チップを覆うように形成された封止樹脂を有し、封止樹脂は電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物を含み、封止樹脂の上部領域におけるその添加物の濃度が、封止樹脂の下部領域よりも高いものである。
【００１１】
また、本発明の半導体装置は、配線基板上に半導体チップを覆うように形成された封止樹脂を有し、封止樹脂は電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物を含み、封止樹脂の上部領域および側部領域におけるその添加物の濃度が、封止樹脂の内部領域よりも高いものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１３】
封止樹脂の上部領域における電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物の濃度を封止樹脂の下部領域よりも高くしたことにより、封止樹脂を有する半導体装置のシールド効果を高めることができる。
【００１４】
また、封止樹脂の上部領域および側部領域における電磁界または静電気に対するシールド効果を有する添加物の濃度を封止樹脂の内部領域よりも高くしたことにより、封止樹脂を有する半導体装置のシールド効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。また、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。
【００１６】
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。
【００１７】
（実施の形態１）
本実施の形態の半導体装置を図面を参照して説明する。本実施の形態では、半導体装置として、例えば高周波パワーアンプモジュール（高周波電力増幅器モジュール、ＲＦ（Radio Frequency）パワーモジュール）などである高周波モジュールに適用した場合について説明する。図１は、本発明の一実施の形態である半導体装置（ＲＦモジュール）の概念的な断面図（側面断面図、要部断面図）である。
【００１８】
図１に示される半導体装置、ここでは高周波モジュール（半導体装置）１は、配線基板（多層基板、多層配線基板）２と、配線基板２に搭載（実装）された能動素子からなる半導体チップ（半導体素子、能動素子）３と、配線基板２に搭載（実装）された受動素子からなる受動部品（受動素子、チップ部品）４と、半導体チップ３および受動部品４を含む配線基板２の上面を覆う封止樹脂５とを有している。半導体チップ３および受動部品４は、配線基板２の導体層（伝送線路）に電気的に接続されている。また、高周波モジュール１は、例えば図示しない外部回路基板またはマザーボードなどに実装することもできる。
【００１９】
配線基板２は、例えば、複数の絶縁（誘電体）層（ここでは絶縁層２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）と、複数の導体層または配線層（図示せず）を積層して一体化した多層基板（多層配線基板）である。理解を簡単にするために図示は省略しているけれども、絶縁層２ａの上面、絶縁層２ａと絶縁層２ｂとの間、絶縁層２ｂと絶縁層２ｃとの間、絶縁層２ｃと絶縁層２ｄとの間、絶縁層２ｄと絶縁層２ｅとの間、および絶縁層２ｅの下面には、導体層（配線層）が形成されており、各導体層（配線層）は必要に応じて絶縁層２ａ〜２ｅに形成されたスルーホール（スルーホール内の導体）を介して電気的に接続されている。図１では、５つの絶縁層２ａ〜２ｅが積層されて配線基板２が形成されているが、積層される絶縁層の数はこれに限定されるものではなく種々変更可能である。配線基板２の絶縁層２ａ〜２ｅを形成する材料としては、例えばアルミナ（酸化アルミニウム、Ａｌ2Ｏ 3）などのようなセラミック材料を用いることができる。この場合、配線基板２はセラミック多層基板である。配線基板２の絶縁層２ａ〜２ｅの材料は、セラミック材料に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えばガラスエポキシ樹脂などを用いても良い。配線基板２の導体層（図示せず）を形成する材料としては、例えば銅箔などの導電性および熱伝導性の良い材料などを用いることができる。
【００２０】
半導体チップ３は、例えば半導体増幅素子チップ（高周波用電力増幅素子チップ）であり、その表層部分または内部には、例えば、ＧａＡｓまたはＩｎＰなどを主成分とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ、ＳｉＧｅあるいはＳｉ−ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）などの電界効果トランジスタ、またはＧａＡｓなどを主成分とするＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor：高電子移動度トランジスタ）などの半導体素子（半導体増幅素子）が形成されている。半導体チップ３は、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板（半導体ウエハ）に種々の半導体増幅素子または半導体集積回路を形成した後、必要に応じて半導体基板の裏面研削を行ってから、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップ３に分離したものである。受動部品４は、抵抗素子（例えばチップ抵抗）、容量素子（例えばチップコンデンサ）またはインダクタ素子（例えばチップインダクタ）などの受動素子からなる。
【００２１】
配線基板２の半導体チップ３搭載領域には、キャビティと称する平面矩形状の窪み（凹部）１１が設けられており、半導体チップ３は配線基板２の窪み１１の底面に、例えば半田６などの接着剤によりフェイスアップでダイボンディングされている。半導体チップ３のダイボンディングには、半田６の代わりに銀ペーストなどを用いることもできる。半導体チップ３の上面または表面に形成された電極（ボンディングパッド）は、ボンディングワイヤ１２により配線基板２の上面の導体層に電気的に接続されている。受動部品４は、配線基板２の上面の導体層に半田６などの導電性の良い接着剤により実装されている。
【００２２】
封止樹脂５は、半導体チップ３、受動部品４およびボンディングワイヤ１２を覆うように配線基板２上に形成されている。封止樹脂５は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含有することもできる。
【００２３】
本実施の形態では、封止樹脂５は、シールド効果を有する領域（シールド効果部）としての上層部（上部領域、表層領域）５ａを有している。封止樹脂５の上層部５ａは、電磁界または静電気（電磁界および静電気のいずれか一方または両方）に対してシールド効果を有する添加物（材料）を含んでいる。封止樹脂５の上層部５ａが含有する電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物としては、電磁界に対して高いシールド効果を有する添加物として、例えばフェライトなどを用いることができ、静電気に対して高いシールド効果を有する添加物として、例えば金属紛（金属粒子）などの導電体材料（伝導性材料）を用いることができる。
【００２４】
本実施の形態では、封止樹脂５の上層部５ａにおける電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度（含有率）は、上層部５ａ以外の領域（ここでは下層部（下部領域）５ｂ）における電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度（含有率）よりも高い。封止樹脂５の上層部５ａにおける電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度（含有率）が、５重量％〜８０重量％の範囲内であれば、より好ましい。これにより、封止樹脂５の上層部５ａは電磁界または静電気に対して高いシールド効果を有することができる。このため、封止樹脂５に封止された半導体チップ３などに対する高周波モジュール１外部からの高周波の影響を、封止樹脂５の上層部５ａのシールド効果によって抑制または防止でき、半導体チップ３などの誤動作を防止することができる。また、半導体チップ３などから発生した高周波が高周波モジュール１外部に漏れるのを、封止樹脂５の上層部５ａのシールド効果によって抑制または防止でき、高周波モジュール１外部の周辺機器（周辺部品）の誤動作や特性劣化などを防止できる。従って、高周波モジュール１外部の周辺機器などからの高周波が高周波モジュール１へ影響を及ぼすのを防止でき、また高周波モジュール１内部からの高周波が高周波モジュール１外部の周辺機器に影響を及ぼすのを防止することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、封止樹脂５の上層部５ａ以外の領域、ここでは下層部５ｂにおける上記電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度は、封止樹脂５の上層部５ａに比べて相対的に低い。下層部５ｂにおける上記電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度が５重量％以下であればより好ましく、下層部５ｂが上記電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物をほとんど含んでいなければ更に好ましい。また、半導体チップ３および受動部品４は、封止樹脂５の下層部５ｂ内に配置（搭載）されていることが好ましい。
【００２６】
本発明者の実験によれば、もし封止樹脂５全体（下層部５ｂを含む）がシールド効果を有する添加物としてのフェライトや導電体材料を高濃度に含んでいると、半導体チップ３や受動部品４がショート不良などを発生する恐れがあることが分かった。この際、シールド効果を有する添加物として、導電体材料だけでなく、絶縁体であるフェライト（酸化金属）を用いた場合であっても、電圧を高くするとリークパスが生じる恐れがあることも分かった。更に、半導体チップ３がシールド効果を有する添加物としてのフェライトや導電体材料に接触すると、半導体チップ３の特性が変化する恐れがあることも分かった。
【００２７】
本実施の形態では、電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度が相対的に低く、より好ましくはそのような添加物をほとんど含まない下層部５ｂ内に、半導体チップ３や受動部品４が配置されているので、半導体チップ３や受動部品４のショート不良を的確に防止することができる。また、半導体チップ３が、シールド効果を有する添加物としてのフェライトや導電体材料などに接触することを抑制または防止することができるので、半導体チップ３の特性が変化するのを的確に防止することができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、高周波モジュールを覆う金属キャップ（金属ケース）を用いておらず、封止樹脂５により封止してその封止樹脂５（の上層部５ａ）にシールド効果を持たせているので、高周波モジュールの小型化や薄型化が容易である。このため、使用する半導体装置の薄型化が特に要求される電子機器、例えば携帯電話などへの使用がより容易になる。また、高周波モジュールの低コスト化も可能である。
【００２９】
また、本実施の形態は、例えば周波数５００ＭＨｚ以上の周波数帯（より好ましくは５００〜２５００ＭＨｚ）で用いられる半導体装置（例えば携帯電話のような移動体通信機器用の高周波パワーアンプモジュールなどの高周波モジュール）に適用すればより好適である。そのような周波数帯で使用しても、高周波モジュール外部の周辺機器などからの高周波が高周波モジュールへ影響を及ぼすのを的確に防止でき、また高周波モジュール内部からの高周波が高周波モジュール外部の周辺機器に影響を及ぼすのを的確に防止することができる。
【００３０】
このように、本実施の形態では、封止樹脂５内に電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物（材料）を添加しておき、部品搭載部（半導体チップ３や受動部品４の搭載部である下層部５ｂ）ではシールド効果を有する添加物濃度を低くし、封止樹脂５の表面に近い部分（上層部５ａ）ではシールド効果を有する添加物濃度を高くする。部品搭載部（下層部５ｂ）でのシールド効果を有する添加物濃度が低いため、一般的な封止樹脂と同様な電気的特性を得ることができ、封止樹脂５のシールド効果を有する添加物濃度が高い表面部分（上層部５ａ）にてシールド効果を得ることができる。また、半導体チップ３および受動部品４の低背化につれて封止樹脂５の厚みを薄くすることができ、かつシールド効果も確保できる。シールド効果は、電磁界および静電気の両方またはそれぞれに対して得ることができる。
【００３１】
本実施の形態の高周波モジュール１は種々の手法で製造することができるが、例えば次のような手法で製造することができる。図２〜図７は、本発明の一実施の形態である半導体装置（ここでは高周波モジュール１）の製造工程中の要部断面図である。
【００３２】
まず、図２に示されるように、配線基板２を準備する。配線基板２は、例えばビルドアップ法、印刷法またはシート積層法などを用いて製造することができる。
【００３３】
次に、図３に示されるように、配線基板２の半導体チップ３または受動部品４を搭載予定の領域に半田６を印刷または塗布する。そして、配線基板２上に受動部品４および半導体チップ３を搭載する。この際、フェイスアップボンディングを行って、半導体チップ３の裏面側が下方（配線基板側）を向き、表面側が上方を向くように、配線基板２に設けられた窪み１１の底面に半導体チップ３を搭載する。それから、半田リフロー処理を行って、半導体チップ３および受動部品４を配線基板２に半田６を介して固着する。
【００３４】
次に、図４に示されるように、半導体チップ３の表面電極と配線基板２（の導体層）とをボンディングワイヤ１２を介して電気的に接続する。
【００３５】
次に、図５に示されるように、配線基板２上に、半導体チップ３、受動部品４およびボンディングワイヤ１２を覆うように、１層目の封止樹脂層２１を形成する。封止樹脂層２１は、例えば印刷法などを用いて形成することができる。封止樹脂層２１は、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含むことができるが、フェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度は相対的に低く、そのようなシールド効果を有する添加物を含有していなければ更に好ましい。
【００３６】
次に、必要に応じて封止樹脂層２１を乾燥させた後、図６に示されるように、封止樹脂層２１上に２層目の封止樹脂層２２を形成する。封止樹脂層２２は、例えば印刷法などを用いて形成することができる。封止樹脂層２２は、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含むことができるが、フェライトや導電体材料（例えば金属紛）などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度が（封止樹脂層２１よりも）相対的に高い。
【００３７】
次に、必要に応じて封止樹脂層２２を乾燥させた後、ベーキング処理などを行って、封止樹脂層２１および封止樹脂層２２を硬化させる。硬化した封止樹脂層２１および封止樹脂層２２によって封止樹脂５が形成される。硬化した封止樹脂層２１が封止樹脂５の下層部５ｂに対応し、硬化した封止樹脂層２２が封止樹脂５の上層部５ａに対応する。
【００３８】
その後、図７に示されるように、配線基板２および封止樹脂５を所定の位置で分割し、各個片としての高周波モジュール１が得られる。
【００３９】
上記のように、２層の封止樹脂層（封止樹脂層２１および封止樹脂層２２）におけるフェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度を、封止樹脂層２１よりも封止樹脂層２２で相対的に高くしている。このため、封止樹脂５におけるフェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度を、（封止樹脂５の下層部５ｂよりも）封止樹脂５の上層部５ａ（すなわち封止樹脂層２２）において相対的に高くすることができる。これにより、封止樹脂５に封止された半導体チップ３などに対する高周波モジュール１外部からの高周波の影響を、封止樹脂５の上層部５ａ（すなわち封止樹脂層２２）のシールド効果によって防止でき、半導体チップ３などの誤動作を防止することができる。また、半導体チップ３などから発生した高周波が高周波モジュール１外部に漏れるのを、封止樹脂５の上層部５ａ（すなわち封止樹脂層２２）のシールド効果によって防止でき、高周波モジュール１外部の周辺機器（周辺部品）の誤動作や特性劣化などを防止できる。
【００４０】
また、本実施の形態の高周波モジュール１の製造方法は、上記手法には限定されず、種々の手法で製造することができる。例えば、封止樹脂５を、フェライトや導電体材料（例えば金属紛）などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を含有する樹脂材料からなる１層の封止樹脂層で形成し、封止樹脂５を硬化する前に封止樹脂５が下方に（配線基板２側が上方に）なるように反転させて所定の時間保持することで、比重が相対的に大きなフェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を封止樹脂５の上層部５ａ側に移動させることができる。その後、ベーキング処理を行って封止樹脂５を硬化させることにより、電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を相対的に高濃度に含有する上層部５ａを有する封止樹脂５を形成することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本発明の他の実施の形態である半導体装置を図面を参照して説明する。図８は、本発明の他の実施の形態である半導体装置（高周波モジュール）の概念的な断面図である。
【００４２】
図８に示される半導体装置、ここでは例えば高周波パワーアンプモジュール（高周波電力増幅器モジュール、ＲＦパワーモジュール）などである高周波モジュール（半導体装置）３１は、上記実施の形態１の高周波モジュール１と同様に、配線基板２と、配線基板２に搭載された半導体チップ３および受動部品４と、半導体チップ３および受動部品４を含む配線基板２の上面を覆う封止樹脂３５とを有している。本実施の形態の高周波モジュール３１は、封止樹脂３５以外は上記実施の形態１の高周波モジュール１とほぼ同様の構成であるので、ここでは封止樹脂３５以外の構成についてはその説明は省略する。
【００４３】
封止樹脂３５は、上記実施の形態１の封止樹脂５と同様に、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含むことができる。本実施の形態では、封止樹脂３５の上層部（上部領域）３５ａと側部（側部領域）３５ｂからなる封止樹脂３５の表層部は、フェライトや導電体材料（例えば金属紛）などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を、封止樹脂３５の他の領域、ここでは上層部３５ａおよび側部３５ｂ以外の内部領域３５ｃよりも、相対的に高濃度に含有している。封止樹脂３５の上層部３５ａと４つ（四面）の側部３５ｂの全てが、フェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を相対的に高濃度に含有していれば、より好ましい。封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂにおける電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度（含有率）は、５重量％〜８０重量％の範囲内であればより好ましい。
【００４４】
本実施の形態では、上層部３５ａおよび側部３５ｂがフェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を相対的に高濃度に含有することにより、封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂが電磁界または静電気に対して高いシールド効果を有することができる。このため、封止樹脂３５に封止された半導体チップ３などに対する高周波モジュール３１外部からの高周波の影響を、封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂのシールド効果によってより的確に防止でき、半導体チップ３などの誤動作をより的確に防止することができる。また、半導体チップ３などから発生した高周波が高周波モジュール３１外部に漏れるのを、封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂのシールド効果によってより的確に防止でき、高周波モジュール３１外部の周辺機器（周辺部品）の誤動作や特性劣化などを防止できる。従って、高周波モジュール３１外部の周辺機器などからの高周波が高周波モジュール３１へ影響を及ぼすのを防止でき、また高周波モジュール３１内部からの高周波が高周波モジュール３１外部の周辺機器に影響を及ぼすのを防止することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、封止樹脂３５の内部領域３５ｃにおける上記電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度は、封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂに比べて相対的に低い。封止樹脂３５の内部領域３５ｃにおける上記電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度が５重量％以下であればより好ましく、内部領域３５ｃが上記電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物をほとんど含んでいなければ更に好ましい。また、半導体チップ３および受動部品４は、封止樹脂３５の内部領域３５ｃ内に配置されていることが好ましい。
【００４６】
電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度が相対的に低く、より好ましくはそのような添加物をほとんど含まない内部領域３５ｃ内に、半導体チップ３や受動部品４が配置されているので、半導体チップ３や受動部品４のショート不良を的確に防止することができる。また、半導体チップ３が、シールド効果を有する添加物としてのフェライトや導電体材料などに接触することを抑制または防止することができるので、半導体チップ３の特性が変化するのを的確に防止することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、高周波モジュールを覆う金属キャップを用いておらず、封止樹脂３５により封止してその封止樹脂３５（の上層部３５ａおよび側部３５ｂ）にシールド効果を持たせているので、高周波モジュールの小型化や薄型化が容易である。このため、使用する半導体装置の薄型化が特に要求される電子機器、例えば携帯電話などへの使用がより容易になる。また、高周波モジュールの低コスト化も可能である。
【００４８】
また、本実施の形態は、例えば周波数５００ＭＨｚ以上の周波数帯（より好ましくは５００〜２５００ＭＨｚ）で用いられる半導体装置（例えば携帯電話のような移動体通信機器用の高周波パワーアンプモジュールなどの高周波モジュール）に適用すればより好適である。そのような周波数帯で使用しても、高周波モジュール外部の周辺機器などからの高周波が高周波モジュールへ影響を及ぼすのを的確に防止でき、また高周波モジュール内部からの高周波が高周波モジュール外部の周辺機器に影響を及ぼすのを的確に防止することができる。
【００４９】
このように、本実施の形態では、封止樹脂３５内に電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物（材料）を添加しておき、部品搭載部（半導体チップ３や受動部品４の搭載部である内部領域３５ｃ）ではシールド効果を有する添加物濃度を低くし、封止樹脂３５の表面に近い部分（上層部３５ａおよび側部３５ｂ）ではシールド効果を有する添加物濃度を高くする。部品搭載部（内部領域３５ｃ）でのシールド効果を有する添加物濃度が低いため、一般的な封止樹脂と同様な電気的特性を得ることができ、封止樹脂３５のシールド効果を有する添加物濃度が高い表面部分（上層部３５ａおよび側部３５ｂ）にてシールド効果を得ることができる。また、半導体チップ３および受動部品４の低背化につれて封止樹脂３５の厚みを薄くすることができ、かつシールド効果も確保できる。シールド効果は、電磁界および静電気の両方またはそれぞれに対して得ることができる。
【００５０】
本実施の形態の高周波モジュール３１は種々の手法で製造することができるが、例えば次のような手法で製造することができる。図９〜図１１は、本実施の形態である半導体装置（ここでは高周波モジュール３１）の製造工程中の要部断面図である。図４までの製造工程は上記実施の形態１と同様であるので、ここではその説明は省略し、図４に続く製造工程について説明する。
【００５１】
図９に示されるように、配線基板２上に半導体チップ３、受動部品４およびボンディングワイヤ１２を覆うように、封止樹脂４１を形成する。封止樹脂４１は、モールド用の金型を用いて形成することができる。例えば、配線基板２を上金型および下金型（図示せず）により上下から挟み、上金型および下金型により形成されるキャビティ内に封止樹脂材料を注入し、加熱などにより硬化させることにより封止樹脂４１を形成することができる。トランスファモールド工程により封止樹脂４１を形成することもできる。封止樹脂４１は、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含むことができるが、フェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度は相対的に低く、そのようなシールド効果を有する添加物を含有していなければ更に好ましい。
【００５２】
次に、図１０に示されるように、封止樹脂４１の周囲を覆うように封止樹脂４２を形成する。封止樹脂４２は、封止樹脂４１と同様にモールド用の金型を用いて形成することができる。例えば、封止樹脂４１が形成されている配線基板２を上金型および下金型（図示せず）により上下から挟み、上金型および下金型により形成されるキャビティ内に封止樹脂材料を注入し、加熱などにより硬化させることにより封止樹脂４２を形成することができる。封止樹脂４２は、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなり、フィラーなどを含むことができるが、フェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物を封止樹脂４１よりも相対的に高濃度に含有する。硬化した封止樹脂４１および封止樹脂４２によって封止樹脂３５が形成される。硬化した封止樹脂４１が封止樹脂３５の内部領域３５ｃに対応し、硬化した封止樹脂４２が封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂに対応する。
【００５３】
その後、図１１に示されるように、配線基板２を所定の位置で分割し、各個片としての高周波モジュール３１が得られる。
【００５４】
上記のように、２つの封止樹脂（封止樹脂４１および封止樹脂４２）におけるフェライトや導電体材料（例えば金属紛）などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度を、内部側の封止樹脂４１よりも外部側（表層側）の封止樹脂４２で相対的に高くしている。このため、封止樹脂３５におけるフェライトや導電体材料などの電磁界または静電気に対してシールド効果を有する添加物の濃度を、（封止樹脂３５の内部領域３５ｃよりも）封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂ（すなわち封止樹脂４２）において相対的に高くすることができる。これにより、封止樹脂３５に封止された半導体チップ３などに対する高周波モジュール３１外部からの高周波の影響を、封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂ（すなわち封止樹脂４２）のシールド効果によって防止でき、半導体チップ３などの誤動作を防止することができる。また、半導体チップ３などから発生した高周波が高周波モジュール３１外部に漏れるのを、封止樹脂３５の上層部３５ａおよび側部３５ｂ（すなわち封止樹脂４２）のシールド効果によって防止でき、高周波モジュール３１外部の周辺機器（周辺部品）の誤動作や特性劣化などを防止できる。
【００５５】
また、本実施の形態の高周波モジュール（半導体装置）３１の製造方法は、上記手法には限定されず、種々の手法で製造することができる。
【００５６】
以上、本発明者によってなされた発明をそ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。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の半導体装置は、例えば携帯電話のような移動体通信機器などに用いられる高周波モジュールなどに適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の概念的な断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程中の要部断面図である。
【図３】図２に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【図４】図３に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【図５】図４に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【図６】図５に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【図７】図６に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態である半導体装置の概念的な断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程中の要部断面図である。
【図１０】図９に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【図１１】図１０に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  高周波モジュール
２  配線基板
２ａ  絶縁層
２ｂ  絶縁層
２ｃ  絶縁層
２ｄ  絶縁層
２ｅ  絶縁層
３  半導体チップ
４  受動部品
５  封止樹脂
５ａ  上層部
５ｂ  下層部
６  半田
１１  窪み
１２  ボンディングワイヤ
２１  封止樹脂層
２２  封止樹脂層
３１  高周波モジュール
３５  封止樹脂
３５ａ  上層部
３５ｂ  側部
３５ｃ  内部領域
４１  封止樹脂
４２  封止樹脂
【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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