(57)【要約】【課題】スクイブに使用される半導体装置の小型化を推進する。【解決手段】点火薬への点火を行うスクイブを構成するＩＣチップ１２の主面に、点火素子搭載コンデンサ３の第１〜第３の外部端子電極４−１，４−２，４−３に接続されるコンデンサ接続用の電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）を配置した。このコンデンサ接続用の電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）は、ＷＰＰ工程により形成された再配線ＲＬを通じて、ＩＣチップ１２のウエハプロセス工程終了段階での最上の配線層の内層電極に電気的に接続されている。これにより、ＩＣチップ１２の主面内におけるコンデンサ接続用の電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）の配置位置を、ＩＣチップ２の集積回路のレイアウト変更を伴うことなく、再配線ＲＬの経路を変えるだけで比較的自由に設定できる。【選択図】図８
2008138931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダ上に、集積回路を有する半導体チップ、チップコンデンサおよび点火素子を積層したスクイブに使用される半導体装置において、
前記半導体チップは、
再配線と、
前記再配線に電気的に接続された状態で前記再配線の下層に配置された複数の第１電極と、
前記再配線に電気的に接続された状態で前記再配線の上層に配置された複数の第２電極とを有し、
前記複数の第２電極は、前記チップコンデンサの電極に電気的に接続されるチップコンデンサ接続用の電極を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、前記第２電極は突起電極構成とされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置において、前記第２電極のうちの通信用信号電極と、前記ヘッダの電極とはボンディングワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置において、前記第２電極のうちの通信用信号電極は、前記半導体チップの面内において、前記チップコンデンサ接続用の電極よりも外側に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置において、前記再配線は１層のみであることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置において、前記第２電極の開口面積は、前記第１電極の開口面積よりも大きいことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置において、前記チップコンデンサ用の電極のピッチは、前記チップコンデンサの電極のピッチと等しいことを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
ヘッダ上に、集積回路を有する半導体チップ、チップコンデンサおよび点火素子を積層したスクイブに使用される半導体装置において、
前記半導体チップは、
前記チップコンデンサの電極に電気的に接続されるチップコンデンサ接続用の電極を有し、
前記チップコンデンサ接続用の電極のピッチは、前記チップコンデンサの電極のピッチと等しいことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項８記載の半導体装置において、前記チップコンデンサ接続用の電極は突起電極構成とされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項８記載の半導体装置において、前記半導体チップの面内において、前記チップコンデンサ接続用の電極よりも外側に通信用信号電極が配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の半導体装置において、前記通信用信号電極と、前記ヘッダの電極とはボンディングワイヤによって電気的に接続されている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、半導体装置の製造技術に関し、特に、自動車の安全装置の１つである電気式エアバックシステムにおいて、エアバックを膨張させるためのガスを発生させるガス発生器に組み込まれ、点火薬に対して点火を行うスクイブ（点火具）に使用される半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に装着されるエアバッグを膨張させるためのガス発生器に装着されるスクイブとして種々の電気式スクイブが開発されている。この電気式スクイブは、自動車の衝撃を感知したセンサからガス発生器に送られた信号に基づいて、点火薬への点火を行う点火具であり、通電によって発熱し点火薬への点火を行う加熱素子と、この加熱素子に対して外部から通電を行うための金属ピンとを有している。
【０００３】
従来使用されてきた点火具は、点火薬に点火するために、架橋ワイヤを使用している。架橋ワイヤとしては、ニクロム線を用いており、架橋ワイヤの線径が細すぎると取り付けることができない。また、取り付けることができる線径の架橋ワイヤでは熱容量が大きいために、バス（ＢＵＳ）システムのような通信のエネルギー（信号成分の小さなエネルギー）だけで点火薬を点火するためには、容量の大きなコンデンサに十分な電荷を蓄積する必要がある。
【０００４】
また、別の点火具として、プリント回路基板の製造技術を用い、プリント回路基板上に直接厚膜抵抗体を形成する方法が知られている。
【０００５】
例えば特開２００３−２０５８２３号公報（特許文献１）には、プリント回路基板を用い、厚膜抵抗体を直接プリント回路基板上に形成し、回路基板上の別の部分に静電気保護の目的でバリスタを搭載したスクイブが示されている。
【０００６】
また、例えば特開２０００−１０８８３８号公報（特許文献２）には、同様に、プリント回路基板に抵抗性加熱素子を搭載し、コンデンサとバリスタをハンダでプリント回路基板に接続したものを、さらに電極ピンに接続して得られるスクイブが開示されている。
【０００７】
これらの技術により、点火に必要なエネルギーは架橋ワイヤを用いる場合よりも低く改善されたとはいえ、まだ充分とは言えなかった。
【０００８】
一方、半導体ブリッジ（ＳＣＢ：Semiconductor Bridge）は、スパッタリング法や蒸着法などの半導体技術を用いて製造されたブリッジを総称するものである。この半導体ブリッジを用いた点火具は、上記した架橋ワイヤやプリント回路基板に比べ、線幅を細くした非常に微細な構造を作ることができ、厚みも数ミクロン程度の膜厚の薄膜ブリッジを実現できるので、熱容量を小さくすることができ、高速応答性と低エネルギーでの点火性を持たせることが可能である。
【０００９】
架橋ワイヤでは、１．２Ａの通電で点火薬を点火温度まで加熱するのに８００〜１０００マイクロ秒程度の時間を要するので、点火に必要なエネルギーは２．９ｍＪ程度必要であるが、半導体ブリッジでは、小容量のコンデンサからの放電により０．４４ｍＪ以下で点火薬に点火することができる。
【００１０】
また、ＳＣＢは、スパッタリング法や蒸着法などの半導体製造設備を使うので基板サイズを大幅に小さくできる上、発熱部の熱容量を小さく、かつ正確に点火制御することができるので、点火応答性が高く、かつ低エネルギー着火が可能なスクイブを安定して製造することができる。
【００１１】
しかしながら、このような熱容量の小さい半導体ブリッジを用いると、外部からの静電気などのノイズに対して、スクイブが誤発火するおそれがある。
【００１２】
そこで、静電気に対して誤発火を防止する対策として、半導体ブリッジと並列してコンデンサを設置し、このコンデンサによって、放電された静電気を吸収する方法が知られている。
【００１３】
このようなコンデンサを設置したＳＣＢ搭載スクイブとしては、例えば特表２０００−５１３７９９号公報（特許文献３）に開示の点火装置が知られている。この点火装置は、ヘッダの上に、集積化された回路装置を含む第２の半導体小板を設置し、さらにその上に、点火素子を点火させるためのエネルギーを蓄積するコンデンサを含む第１の半導体小板と、点火素子を含む第３の半導体小板とを順次に積層した構造になっている。また、外部からの静電気などのノイズを除去するために、ヘッダの外部側において、電極ピン間にフィルターコンデンサーを取り付けている。
【特許文献１】特開２００３−２０５８２３号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８８３８号公報
【特許文献３】特表２０００−５１３７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、スクイブに使用される半導体装置を如何にして小型化するかという課題がある。
【００１５】
本発明の目的は、スクイブに使用される半導体装置を小型化することのできる技術を提供することにある。
【００１６】
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】
【００１７】
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。
【００１８】
すなわち、本発明は、ヘッダ上に、集積回路を有する半導体チップ、チップコンデンサおよび点火素子を積層したスクイブに使用される半導体装置において、前記半導体チップの主面に、チップコンデンサの電極に接続されるチップコンデンサ接続用の電極が配置されているものである。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【００２０】
すなわち、ヘッダ上に、集積回路を有する半導体チップ、チップコンデンサおよび点火素子を積層したスクイブに使用される半導体装置において、前記半導体チップの主面に、前記チップコンデンサの電極に接続されるチップコンデンサ接続用の電極が配置されていることにより、スクイブに使用される半導体装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、詳細、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良い。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、上記数値および範囲についても同様である。また、本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の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態の点火素子搭載コンデンサの好適例を平面で示す。また、図２(ａ)，(ｂ)には、コンデンサのみを平面および側面で示す。
【００２３】
図中、番号１は点火素子、２は２種類のコンデンサ機能を有するコンデンサ本体であり、この点火素子１がコンデンサ本体２の上に載置されて点火素子搭載コンデンサ（チップコンデンサ）３を構成している。
【００２４】
このコンデンサ本体２は、複数の誘電体層が積層された構造になり、内部に第１のコンデンサ部２−１および第２のコンデンサ部２−２を有している。本実施の形態では、第１のコンデンサ部２−１を点火用、一方、第２のコンデンサ部２−２をＩＣ駆動用またはノイズ除去用としている。
【００２５】
また、コンデンサ本体２の外表面には、第１〜第３の外部端子電極４−１，４−２，４−３が設けられていて、第１の外部端子電極４−１は第１のコンデンサ部２−１と、また第２の外部端子電極４−２は第２のコンデンサ部２−２と、第３の外部端子電極４−３は点火素子１と、それぞれ電気的に接続されている。
【００２６】
コンデンサ本体の内部に２種類のコンデンサを作製する場合の例を、図３(ａ)，(ｂ)に示す。
【００２７】
図３(ａ)，(ｂ)はいずれも、内部電極パターンの平面図を示したもので、これらをそれぞれ複数枚積層することによって、２種類のコンデンサ、すなわち、第１のコンデンサ部および第２のコンデンサ部を作製することができる。
【００２８】
図４(ａ)，(ｂ)はそれぞれ、第１のコンデンサ部２−１と第２のコンデンサ部２−２とでコンデンサの容量を変更する場合の積層体断面を示したもので、同図(ａ)は各内部電極の面積を変えた場合、同図(ｂ)は積層枚数を変えた場合である。
【００２９】
上述したとおり、第１のコンデンサ部は、特定の誘電体層を挟んで第１の内部電極が対向することにより形成されている。また、第２のコンデンサ部も、同様に、特定の誘電体層を挟んで第２の内部電極が対向することにより形成されている。
【００３０】
第１、第２の内部電極はそれぞれ、図３に示したように、容量形成部５−１と引出し部５−２とを備えている。第１、第２の内部電極は、引出し部５−２において第１、第２の外部端子電極４−１，４−２（図２参照）と電気的に接続される。
【００３１】
第１、第２の内部電極の引出し部５−２は、図示したとおり、容量形成部５−１よりも幅狭になっている。これは、上下の誘電体層同士の接合性を高め、デラミネーションを防止するためである。但し、引出し部は必ずしも幅狭にする必要はなく、容量形成部と同幅であってもよい。
【００３２】
本実施の形態において、第１、第２のコンデンサ部の容量は、同容量であっても異容量であっても構わない。
【００３３】
点火素子を発熱あるいは点火させるために必要な容量に比べると、ノイズを除去するために必要な容量は小さい場合が多い。従って、第１のコンデンサ部の容量を、第２のコンデンサ部の容量よりも大きくする方が実用的と言える。
【００３４】
第１のコンデンサ部と第２のコンデンサ部とでコンデンサの容量を異容量とする手段としては、図４(ａ)，(ｂ)に示したように、第１、第２の内部電極の対向面積を異ならせる方法や、第１、第２の内部電極の積層枚数を異ならせる方法などが挙げられる。
【００３５】
ここに、第１のコンデンサ部の容量は0.5〜10μＦ程度、一方、第２のコンデンサ部の容量は1.0〜2.2μＦ程度とすることが好ましい。
【００３６】
また、コンデンサ部の誘電体層としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＢａＴｉＯ３，ＣａＴｉＯ３，ＳｒＴｉＯ３，ＣａＺｒＯ３などを主成分とするセラミックを用いることが有利である。また、これらの主成分に、Ｍｎ化合物やＦｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物などの副成分を添加したものを用いてもよい。なお、その他の誘電体層としては、耐熱性を有する樹脂から構成されるものが挙げられる。
【００３７】
そして、かかる誘電体層の焼成後の厚みは1〜10μｍ程度とすることが好ましい。
【００３８】
また、内部電極の素材としては、例えば、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどが有利に適合する。
【００３９】
かかる内部電極の焼成後の厚みは0.5〜2.0μｍ程度とすることが好ましい。
【００４０】
さらに、外部端子電極の素材としては、例えば、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどが好適である。
【００４１】
このような外部端子電極の形成は、内部電極と同時焼成したコファイアによるものでもよいし、導電性ペーストを塗布して焼き付けたポストファイアによるものでもよく、また直接めっきにより形成されたものでもよい。
【００４２】
この外部端子電極の最終的な厚み（最も厚い部分）は20〜100μｍ程度とするのが好ましい。
【００４３】
さらに、外部端子電極上には、実装形態にあわせてめっき膜が形成されていてもよい。めっき膜としては、例えば、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ａｕなどを用いることができる。また、Ｎｉ−Ｓｎ，Ｎｉ−Ａｕ，Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕなどの複数層からなるめっき膜としてもよい。めっき膜一層あたりの厚みは１〜10μｍ程度とすることが好ましい。
【００４４】
さらに、外部端子電極と、めっき膜との間に、応力緩和用の樹脂層が形成されていてもよい。
【００４５】
以下、このようなセラミックコンデンサの好適製造方法について、工程順に説明する。
(1) まず、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペーストおよび外部端子電極用導電性ペーストを準備する。セラミックグリーンシートや各種導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、これらについては公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。また、外部端子電極用導電性ペーストには、ガラス成分が含まれることが多い。
(2) 上記したセラミックグリーンシート上に、例えば、スクリーン印刷などにより所定のパターンで導電性ペーストを印刷し、内部電極パターンを形成する。
(3) ついで、内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを、所定枚数積層し、その上下に内部電極パターンが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層し、マザー積層体を作製する。なお、このマザー積層体は、必要に応じて、静水圧プレスなどの手段により積層方向に圧着される。
(4) 次に、生のマザー積層体を所定のサイズにカットし、生のセラミック積層体を切り出す。
(5) ついで、生のセラミック積層体を焼成する。焼成温度は、セラミックや内部電極の材料にもよるが、900〜1300℃程度とすることが好ましい。
(6) 次に、セラミック積層体の両端面に外部端子電極用導電性ペーストを塗布し、焼き付けて外部端子電極を形成する。この際の焼成温度は700〜900℃程度とすることが好ましい。また、焼成雰囲気については、大気、Ｎ２、水蒸気＋Ｎ２などの雰囲気を使い分ける。
(7) その後、必要に応じて、外部端子電極表面にめっきを施す。
【００４６】
かくして、内部に第１のコンデンサ部および第２のコンデンサ部を有し、かつ外表面に第１の外部端子電極、第２の外部端子電極および第３の外部端子電極をそなえるコンデンサ本体を得ることができる。
【００４７】
さて、本実施の形態では、上記した第１のコンデンサ部と第２のコンデンサ部を有するコンデンサ本体に、点火素子を載置する。この点火素子を載置する面は、コンデンサを後述するＩＣチップ（集積回路を有する半導体チップ）上に設置するための面すなわち実装面以外の面であれば、いずれでもよいが、実装面の反対側の面（コンデンサの上面）に載置することが有利である。
【００４８】
そして、第３の外部端子電極と点火素子とを電気的に接続する。この接続形態については特に限定されるものではないが、以下、点火素子としてＳＣＢとその基板からなるＳＣＢチップを用いる場合について説明する。
【００４９】
図５(ａ)，(ｂ)に、その構成の一例を図解するが、番号６が薄膜抵抗（ＳＣＢ）、７がその基板であり、両者でＳＣＢチップ８を構成する。そして９が、ＳＣＢ６と第３の外部端子電極を電気的につなぐ中継導体としてＳＣＢチップ基板７に設けた貫通電極である。
【００５０】
図示したとおり、ＳＣＢチップ基板７には、その上面から底面に延びる貫通電極９が設けられており、ＳＣＢ６は、この貫通電極９を介して第３の外部端子電極と電気的に接続されている。
【００５１】
次に、別の接続形態について説明する。
【００５２】
図６は、ＳＣＢチップ基板７に、ＳＣＢ６と第３の外部端子電極を電気的につなぐ中継導体として側面電極１０を設けた場合である。
【００５３】
また、図７は、側面電極の別例としてサイドスルーホール電極１１を用いた場合である。このサイドスルーホール電極１１は、ＳＣＢ６を成膜する前にＳＣＢチップ基板７にスルーホール電極を形成しておき、ＳＣＢ６を成膜後、最終工程でチップに分割するときにこのスルーホール上を切断することで、半円形のサイドスルーホール電極１１がＳＣＢチップ基板７の側面に露出した形で形成される。なお、このサイドスルーホール電極１１の形状は、円形だけでなく、マイクロブラストやレーザー加工などを用いることによって、任意の形状にすることができる。そして、この方法を用いれば、より簡便に側面電極を形成することができる。
【００５４】
ＳＣＢチップの基板の材質としては、プリント回路基板として使用されるものであればいずれでも良いが、特にガラス基板、セラミック基板、ＬＴＣＣ（Low temperature Co-fired Multilayer Ceramic Substrates）およびシリコン基板等が好ましい。というのは、発熱抵抗体に通電することにより発熱抵抗体は発熱する。この熱を受けて火薬は、点火する温度である約300℃に達して発火する。それゆえ、基板材質としてはこのときの基板温度まで安定な材質であることが好ましいからである。
【００５５】
次に、上記した点火素子搭載コンデンサを載置するＩＣチップ（集積回路を有する半導体チップ）１２について説明する。
【００５６】
図８は、ＩＣチップ１２の主面の全体平面図を示している。なお、図８の破線は上記点火素子搭載コンデンサ３を示している。
【００５７】
ＩＣチップ１２は、例えばゲートアレイやセルベースＩＣ（スタンダードセルＩＣ）のような特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）である。
【００５８】
ＩＣチップ１２の主面には、複数の電極（第２電極）Ｅ（Ｅ１〜ＥＣ８）が配置されている。このうち、電極Ｅ１〜Ｅ６は、上記点火素子搭載コンデンサ３の第１〜第３の外部端子電極４−１，４−２，４−３が電気的に接続される電極である。このＩＣチップ１２の電極Ｅ１〜Ｅ６は、そのピッチが、点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極４−１，４−２，４−３のピッチと等しくなるように形成されている。このような電極Ｅ１〜Ｅ６を設けることにより、ＩＣチップ１２の主面上に点火素子搭載コンデンサ３を直接搭載した状態で、ＩＣチップ１２と点火素子搭載コンデンサ３とを電気的に接続することが可能となっている。これにより、スクイブを小型化することが可能となっている。
【００５９】
電極Ｅ１，Ｅ３は基準電位（ＧＮＤ）ＶＳＳ供給用の電極、電極Ｅ６は点火用の電源電位ＶＥＲＣ供給用の電極、電極Ｅ４は高電位側の電源電位ＶＣＣ供給用の電極を示している。また、電極Ｅ１，Ｅ３の間に配置された電極Ｅ２は、後述のローサイド用のドライバ回路の出力電位ＬＳＤ供給用の電極を示している。また、電極Ｅ４，Ｅ６の間に配置された電極Ｅ５は、後述のハイサイド用のドライバ回路の出力電位ＨＳＤ供給用の電極を示している。
【００６０】
また、電極Ｅ７，Ｅ８は、通信用入出力信号ＩＮ１，ＩＮ２に使用される電極（通信用信号電極）である。この電極Ｅ７，Ｅ８は、点火素子搭載コンデンサ３の電極が直接接続されるものではなく、点火素子搭載コンデンサ３の接続用の電極Ｅ１〜Ｅ６の配置領域（点火素子搭載コンデンサ３の実装領域）の外側（ＩＣチップ１２の角部寄り）に配置されている。
【００６１】
このような電極Ｅ１〜Ｅ７は、その下層の再配線ＲＬを通じて、さらにその下層の後述の内層電極（第１電極）に電気的に接続されている。本実施の形態では、後述するように、点火素子搭載コンデンサ３との接続用の電極Ｅ１〜Ｅ６を、ＩＣチップ１２の主面内における内層電極の位置を変えないで、再配線ＲＬの配線経路を変えることにより点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極に合った位置に配置することができるので、ＩＣチップ１２の回路設計効率を向上させることができ、ＩＣチップ１２の短納期化を実現することが可能になっている。
【００６２】
また、ここでは、点火素子搭載コンデンサ３がＩＣチップ１２の主面中央に配置されている場合が例示されているが、上記のように再配線を使用することにより、点火素子搭載コンデンサ３をＩＣチップ１２の主面中央からずらして配置したり、ＩＣチップ１２の対角に沿って配置したりすることができる。すなわち、点火素子搭載コンデンサ３の配置位置の自由度を向上させることができる。
【００６３】
なお、ここでは、点火素子搭載コンデンサ３がＩＣチップ１２の主面内に収まる大きさで例示されているが、点火素子搭載コンデンサ３の一部がＩＣチップ１２の外周からはみ出すような場合もある。
【００６４】
次に、図９は図８のＩＣチップ１２の要部断面図の一例を示している。
【００６５】
ＩＣチップ１２を構成する基板１２Ｓの主面上には、配線層１２Ｌおよび再配線層１２ＲＬが下層から順に形成されている。
【００６６】
図９では、配線層１２Ｌの配線のうち、最上層に形成された配線Ｌｔおよび内層電極（第１電極）Ｅｔのみが示されている。配線Ｌｔおよび内層電極Ｅｔは、例えば窒化チタンのようなバリアメタル膜上に、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ）のような主配線形成用メタル膜が積層されることで形成されている。
【００６７】
配線Ｌｔおよび内層電極Ｅｔは、表面保護膜（第１保護膜）１２ＰＡによってその全体または一部が覆われている。表面保護膜１２ＰＡは、例えば酸化シリコン膜の単体膜、酸化シリコン膜上に窒化シリコン膜が積層された積層膜のような無機絶縁膜、あるいは上記無機絶縁膜上にポリイミド樹脂膜（有機絶縁膜）が積層された積層膜により形成されている。この表面保護膜１２ＰＡの一部には、内層電極Ｅｔの一部が露出されるような開口部１２ＭＡが形成されている。
【００６８】
この表面保護膜１２ＰＡより上層は上記再配線層１２ＲＬになっている。再配線層１２ＲＬは、後述のウエハプロセスパッケージ（Ｗafer Process Package；以下、ＷＰＰと略す）技術により形成されている。ＷＰＰ技術は、ウエハプロセスを経て半導体ウエハに形成された複数の半導体チップに対して、半導体ウエハの状態のまま一括してパッケージ・プロセスを施す技術である。
【００６９】
この表面保護膜１２ＰＡ上には、層間絶縁膜１２ＢＬが形成されている。層間絶縁膜１２ＢＬは、例えば感光性ポリイミド樹脂膜のような有機絶縁膜により形成されている。この層間絶縁膜１２ＢＬの一部（上記開口部１２ＭＡの平面位置と一致する位置）には、上記内層電極Ｅｔの一部が露出されるような開口部１２ＭＢが形成されている。
【００７０】
上記再配線ＲＬは、上記層間絶縁膜１２ＢＬ上に形成されている。再配線ＲＬは、例えばクロム（Ｃｒ）等のようなバリアメタル膜上に、銅（Ｃｕ）等のような主配線形成用メタル膜が積層されることで形成されている。この再配線ＲＬのバリアメタル膜は、銅の拡散防止機能の他、ポリイミド樹脂との接着性を向上させる機能を有しており、クロムに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えばチタン（Ｔｉ）、チタンタングステン（ＴＷ）、窒化チタン（ＴｉＮ）またはタングステン（Ｗ）を用いることもできる。
【００７１】
再配線ＲＬは、再配線ＲＬと同一層に一体形成された電極Ｅｒに電気的に接続されているとともに、上記開口部１２ＭＡ，１２ＭＢを通じて下層の内層電極Ｅｔに電気的に接続されている。
【００７２】
また、本実施の形態においては、再配線ＲＬが１層のみとされている。これにより、ＷＰＰ工程時間を短縮できる。このため、ＩＣチップ１２の短納期化を推進できる。また、ＩＣチップ１２のコストを低減することができる。
【００７３】
このような再配線ＲＬは、表面保護膜（第２保護膜）１２ＰＢによってその全体または一部が覆われている。表面保護膜１２ＰＢは、例えば感光性ポリイミド樹脂膜（有機絶縁膜）により形成されている。最上の表面保護膜１２ＰＢを無機絶縁膜により形成するとＩＣチップ１２の取り扱い（搬送等）時に表面保護膜１２ＰＢにクラックが入り易くその取り扱いが困難になる場合がある。これに対して、有機絶縁膜の場合は、無機絶縁膜に比べ軟らかいので、最上の表面保護膜１２ＰＢを有機絶縁膜により形成することにより、上記問題を回避でき、ＩＣチップ１２の取り扱いを容易にすることができる。
【００７４】
この表面保護膜１２ＰＢの一部には、上記電極Ｅｒの一部が露出されるような開口部１２ＭＣが形成されている。この開口部１２ＭＣの開口面積は、上記した下層の開口部１２ＭＡ，１２ＭＢの開口面積よりも大きい。なお、電極Ｅｒ自体の平面積が、下層の内層電極Ｅｔ自体の平面積よりも大きい場合もある。
【００７５】
ここで、上記電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ８）は、この開口部１２ＭＣを通じて電極Ｅｒに電気的に接続されている。本実施の形態においては、この電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ８）が、バンプ電極（突起電極）構成とされている。すなわち、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ８）は、電極Ｅｒと、これに接合された下地メタル層ＢＬと、これに接合された半田バンプＢｍとを有する構成とされている。下地メタル層１２ＢＬは、例えばクロム−銅合金等および金等を下層から順に積層することにより形成されている。また、半田バンプ１２Ｂは、例えば鉛−錫合金により形成されている。
【００７６】
したがって、上記点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極４−１，４−２，４−３は、半田バンプＢｍおよび下地メタル層ＢＬを介して電極Ｅｒに電気的に接続され、再配線ＲＬを通じて内層電極Ｅｔに電気的に接続され、さらに、配線層１２Ｌの配線を通じてＩＣチップ１２の集積回路に電気的に接続されるようになっている。
【００７７】
ここでは、電極Ｅ１〜Ｅ８の全てをバンプ電極構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば上記通信用入出力信号ＩＮ１，ＩＮ２に使用される電極Ｅ７，Ｅ８については、バンプ電極構成にせず（すなわち、下地メタル層１２ＢＬおよび半田バンプ１２Ｂを接合せず）、平坦な電極Ｅｒにより形成し、その電極Ｅ７，Ｅ８（Ｅｒ）とスクイブのヘッダの電極とをボンディングワイヤによって接続するようにしても良い。
【００７８】
また、点火素子搭載コンデンサ３との接続用の電極Ｅを、上記内層電極Ｅｔにより形成しても良い（すなわち、再配線層１２ＲＬを設けない構成としても良い）。ただし、その場合は、内層電極Ｅｔの配置位置を点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極４−１，４−２，４−３に合わせて配置するようになるが、内層電極Ｅｔの位置を変えるとそれに応じて内層電極Ｅｔよりも下層の回路（回路ブロックや配線）のレイアウトの変更も余儀なくされる場合がある。しかし、内層電極Ｅｔよりも下層の回路の配置は、回路ブロック相互間の特定の配置関係や特定の配線経路を確保しなければならない場合があり、簡単には変更できない場合が多い。その結果、ＩＣチップ１２の回路設計効率が低下し納期が遅れたり、短納期を実現するためにチップサイズの増大を招いたりする等の不具合が生じる場合がある。
【００７９】
これに対して、本実施の形態においては、再配線ＲＬを用いたことにより、点火素子搭載コンデンサ３との接続用の電極Ｅ１〜Ｅ６を、内層電極Ｅｔの位置は変えないで、再配線ＲＬの配線経路を変えることにより点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極４−１，４−２，４−３の位置に合うように配置することができる。すなわち、点火素子搭載コンデンサ３との接続用の電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）を、内層電極Ｅｔより下層の回路（回路ブロックや配線）に何ら影響を及ぼすことなく配置することができる。したがって、ＩＣチップ１２の回路設計効率を向上させることができ、ＩＣチップ１２の短納期化を実現することができる。また、ＩＣチップ１２のチップサイズの増大を招くことも無い。
【００８０】
次に、図１０は図９のＩＣチップ１２の領域ＲＡの拡大断面図の一例を示している。
【００８１】
基板１２Ｓは、例えばＳＯＩ基板が使用されている。すなわち、基板１２Ｓは、支持基板層１２Ｓ１と、その上に形成された埋込絶縁層１２Ｓ２と、その上に形成された素子形成用の半導体層１２Ｓ３とを有している。支持基板層１２Ｓ１および半導体層１２Ｓ３は、例えばシリコン単結晶を母材として形成されている。また、埋込絶縁層１２Ｓ２は、例えば酸化シリコン膜により形成されている。
【００８２】
基板１２Ｓの半導体層１２Ｓ３の主面には、素子分離用のフィールド絶縁膜ＦＤが形成されている。フィールド絶縁膜ＦＤは、例えば酸化シリコン膜により形成されている。このフィールド絶縁膜ＦＤに囲まれた活性領域には、例えばｎチャネル型のＭＯＳ・ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）Ｑｍ、ｐチャネル型のＭＯＳ・ＦＥＴＱｐ、バイポーラトランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタおよびインダクタ等のような集積回路素子が形成されている。
【００８３】
配線層１２Ｌとしては、例えば３層配線構成が例示されている。第１層目の配線Ｌ１は、第１層目と基板１２Ｓとの間の絶縁膜１２Ｌｉ１を貫通するプラグＰｇ１を通じて集積回路素子に電気的に接続されている。第２層目の配線Ｌ２は、第２層目と第１層目との間の絶縁膜１２Ｌｉ２を貫通するプラグＰｇ２を通じて配線Ｌ１に電気的に接続されている。第３層目（すなわち、最上）の配線Ｌｔおよび内層電極Ｅｔは、第３層目と第２層目との間の絶縁膜１２Ｌｉ３を貫通するプラグＰｇ３を通じて配線Ｌ２に電気的に接続されている。
【００８４】
第１層目の配線Ｌ１および第２層目の配線Ｌ２の材料構成は、上記最上の配線Ｌｔと同じである。ただし、配線Ｌ１，Ｌ２を、例えば銅（Ｃｕ）を主配線材料とする埋込配線（ダマシン配線）により形成しても良い。また、絶縁膜１２Ｌｉ１〜１２Ｌｉ３は、例えば酸化シリコン膜またはそれよりも誘電率の低い絶縁膜あるいはそれらの積層膜により形成されている。
【００８５】
次に、図１１はＩＣチップ１２の集積回路の回路図の一例を示している。
【００８６】
通信用入出力信号ＩＮ１，ＩＮ２の電極Ｅ７，Ｅ８は、無極性化回路ＣＸ１に電気的に接続されている。無極性化回路ＣＸ１は、有極性のパスに対して任意の極性で接続される可能性があるため、ＩＣチップ１２内部の極性を維持するための整流回路であり、複数の整流用ダイオードＤ１を有している。
【００８７】
無極性化回路ＣＸ１の後段には、送信回路ＣＸ２が電気的に接続されている。送信回路ＣＸ２は、マスター側へデータを送信する回路であり、電圧送信用の増幅回路Ａ１およびトランジスタＱ１と、電流送信用の増幅回路Ａ２およびトランジスタＱ２と、抵抗Ｒ１とを有している。
【００８８】
送信回路ＣＸ２の後段には、受信回路ＣＸ３が電気的に接続されている。受信回路ＣＸ３は、マスター側からのデータを受信する回路であり、複数の抵抗Ｒ２と、複数の増幅回路Ａ３とを有している。
【００８９】
受信回路ＣＸ３の後段には、起動回路ＣＸ４が電気的に接続されている。起動回路ＣＸ４は、電源重畳通信のため、パワーフェーズ時にはバス（ＢＵＳ）から電力を受け取りスレーブ側の外付けコンデンサにその電力を蓄積し、データフェーズ時には外付けコンデンサに蓄積した電力でスレーブ側を駆動できるよう、切り換えるための切換回路である。起動回路ＣＸ４は、起動制御回路ＣＣ１、トランジスタＱ３，Ｑ４および抵抗Ｒ３，Ｒ４を有している。
【００９０】
起動回路ＣＸ４の後段には、小信号電源回路ＣＸ５が電気的に接続されている。小信号電源回路ＣＸ５は、スレーブ側で使用する小信号電源用（電源電位ＶCC：５Ｖ、電源電位ＶDD：３．３Ｖ）シリーズレギュレータ回路（内部電源回路）であり、パワーフェーズ時に、ＥＲＣ電源回路の外付けコンデンサの他に、電源電位ＶCCの外付けコンデンサにも電力を蓄積する機能を有している。小信号電源回路ＣＸ５は、ツェーナーダイオードＤｚ、抵抗Ｒ５、増幅回路Ａ４およびトランジスタＱ５，Ｑ６を有している。
【００９１】
小信号電源回路ＣＸ５の後段には、ＥＲＣ電源回路ＣＸ６が電気的に接続されている。ＥＲＣ電源回路ＣＸ６は、パワーフェーズ時に、バス（ＢＵＳ）の電位をスクイブ点火に必要な電位までに昇圧させた上で、外付けのコンデンサ（点火素子搭載コンデンサ３）に蓄積させるためのチャージポンプ回路（バス電圧：１２Ｖｔｙｐ、ＥＲＣ電圧：２２Ｖｔｙｐ）である。ＥＲＣ電源回路ＣＸ６は、昇圧用電源ＲＧ１，ＲＧ２、ダイオードＤ２、コンデンサＣｐ１，Ｃｐ２、増幅回路Ａ５および抵抗Ｒ６を有している。このＥＲＣ電源回路ＣＸ６の出力は、上記電極Ｅ６に電気的に接続されている。
【００９２】
発振器ＯＳＣは、内部ロジック回路、ＥＲＣ電源回路ＣＸ６の昇圧動作に使用する基準発振信号を供給する回路である。
【００９３】
プロトコルロジック回路ＣＸ７は、ＡＳＲＢ（ＳＢＷ：Safe-By-Wire）バージョン２．０仕様に対応した通信プロトコルロジック回路である。
【００９４】
このプロトコルロジック回路ＣＸ７の後段には、ドライバ回路ＣＸ８が電気的に接続されている。ドライバ回路ＣＸ８は、ＥＲＣ外付けコンデンサ（点火素子搭載コンデンサ３）に蓄積させた電力を用いて、スクイブ点火時にスクイブにエネルギーを供給するための駆動回路であり、上記したハイサイド用のドライバ回路と、ローサイド用のドライバ回路とを有している。このハイサイド用のドライバ回路は、ハイサイド用のプリドライバ回路ＨＰＤとその後段のトランジスタＱ７とを有し、ローサイド用のドライバ回路は、ローサイド用のプリドライバ回路ＬＰＤとその後段のトランジスタＱ８とを有している。このハイサイド用のトランジスタＱ７の出力は、上記出力電位ＨＳＤ供給用の電極Ｅ５に電気的に接続され、ローサイド用のトランジスタＱ８の出力は、出力電位ＬＳＤ供給用の電極Ｅ２に電気的に接続されている。
【００９５】
次に、図１２は上記ＩＣチップ１２の主面における上記複数の回路の配置例を示している。
【００９６】
上記したドライバ回路ＣＸ８のトランジスタＱ７，Ｑ８が形成された２つの回路ブロックは、互いに同じ大きさになるように形成され、ＩＣチップ１２の１つの辺寄りにその辺に沿って左右対称になるように並んで配置されている。
【００９７】
上記した小信号用電源回路ＣＸ５、発振器ＯＳＣおよびＥＲＣ電源回路ＣＸ６が形成された各々の回路ブロックは、ドライバ回路ＣＸ８のトランジスタＱ７，Ｑ８が形成された回路ブロックと、プロトコルロジック回路ＣＸ７が形成された回路ブロックとの間に配置されている。このうち、ＥＲＣ電源回路ＣＸ６が形成された回路ブロックは、ドライバ回路ＣＸ８のトランジスタＱ７，Ｑ８が形成された回路ブロックの長手方向に沿って延在した状態で配置されている。
【００９８】
また、上記した、送信回路ＣＸ２受信回路ＣＸ３および起動回路ＣＸ４が形成された各々の回路ブロックは、プロトコルロジック回路ＣＸ７が形成された回路ブロックの横であって、上記無極性化回路ＣＸ１が形成された回路ブロックと、上記小信号用電源回路ＣＸ５が形成された回路ブロックとの間に配置されている。
【００９９】
また、ＩＣチップ１２の主面において外周近傍には、その外周に沿って上記内層電極Ｅｔが複数並んで配置されている。この外周の複数の電極Ｅｔのうち、上記した基準電位ＶＳＳ、電源電位ＶＣＣ、電源電位ＶＥＲＣおよび出力電位ＬＳＤ，ＨＳＤ用の電極Ｅｔは、上記のように、再配線ＲＬを通じてＩＣチップ１２の主面の内側に導かれコンデンサ接続用の電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）に電気的に接続されている。
【０１００】
次に、上記ＩＣチップ１２の製造方法の一例を図１３のフロー図に沿って、図１４〜図２２により説明する。図１４〜図２２は、ＩＣチップ１２の製造工程中の半導体ウエハ（基板１２Ｓ）の要部断面図を示している。なお、ここでは図面を見易くするために、図９で示したのと同様に、配線層１２Ｌについては最上の配線層のみを示し、その下層の配線層を省略している。
【０１０１】
ウエハプロセス工程２００では、まず、基板１２Ｓ（この段階では、半導体ウエハと称する平面略円形状の薄板）を準備した後（図１３の工程２００Ａ）、その主面の半導体層１２Ｓ３に上記した集積回路素子を形成する（図１３の工程２００Ｂ）。
【０１０２】
続いて、図１４に示すように、配線層形成工程（図１３の工程２００Ｃ）を経て基板１２Ｓの主面（半導体層１２Ｓ３）上に配線層１２Ｌの最上の配線Ｌｔおよび内層電極Ｅｔまでを形成する。
【０１０３】
その後、図１５に示すように、最上の配線Ｌｔおよび内層電極Ｅｔを覆うように、基板１２Ｓの主面上に、表面保護膜（第１保護膜）１２ＰＡを堆積した後（図１３の工程２００Ｄ）、図１６に示すように、表面保護膜１２ＰＡの一部に下層の電極Ｅｔの一部が露出するような開口部１２ＭＡをフォトリソグラフィ処理およびエッチング処理により形成する（図１３の工程２００Ｅ）。フォトリソグラフィ処理は、レジスト膜の塗布、露光および現像の一連の工程を言う。
【０１０４】
次いで、開口部１２ＭＡから露出する電極Ｅｔに検査装置のプローブを当てて電気的特性を検査した後（図１３の工程２０１）、ＷＰＰ工程に移行する。ＷＰＰ工程では、まず、図１７に示すように、表面保護膜１２ＰＡおよび開口部１２ＭＡを覆うように、例えば感光性ポリイミド樹脂膜からなる層間絶縁膜１２ＢＬを堆積する（図１３の工程２０２Ａ）。
【０１０５】
続いて、層間絶縁膜１２ＢＬに対して露光および現像処理を施すことにより、図１８に示すように、層間絶縁膜１２ＢＬに、下層の電極Ｅｔの一部が露出するような開口部１２ＭＢを形成する（図１３の工程２０２Ｂ）。なお、開口部１２ＭＢの形成に際してレーザ等を用いて開口しても良い。
【０１０６】
続いて、基板１２Ｓの主面上に、例えばクロム等のようなバリアメタル膜および銅等のような主配線形成用メタル膜を下層から順に堆積した後、これをフォトリソグラフィ処理およびエッチング処理によりパターニングすることにより、図１９に示すように、再配線ＰＬを形成する（図１３の工程２０２Ｃ）。なお、再配線ＰＬの主配線形成用メタル膜の厚さは、その下層のバリアメタル膜よりも厚い。
【０１０７】
その後、図２０に示すように、再配線ＲＬを覆うように、基板１２Ｓの主面上に、例えば感光性ポリイミド樹脂膜からなる表面保護膜（第２保護膜）１２ＰＢを堆積した後（図１３の工程２０２Ｄ）、露光および現像処理を施すことにより、図２１に示すように、表面保護膜１２ＰＢの一部に下層の再配線ＲＬの一部が露出するような開口部１２ＭＣを形成する（図１３の工程２０２Ｅ）。なお、開口部１２ＭＣの形成に際してレーザ等を用いて開口しても良い。
【０１０８】
次いで、開口部１２ＭＣから露出する電極Ｅｒに検査装置のプローブを当てて電気的特性を検査した後（図１３の工程２０３）、基板１２Ｓの裏面処理を施して基板１２Ｓを薄型化する（図１３の工程２０４）。
【０１０９】
続いて、図２２に示すように、基板１２Ｓ（半導体ウエハ）の表面保護膜１２ＰＢから露出する電極Ｅｒに下地メタル層ＢＬを介して半田バンプＢｍを接合してバンプ電極を形成する（図１３の工程２０５）。なお、半田バンプＢｍは、例えば鉛−錫合金等からなる半田ペーストを印刷した後、半田ペーストに対して熱処理を施すことにより形成されている。
【０１１０】
その後、基板１２Ｓに対してダイシング処理を施すことにより、基板１２Ｓを個々のＩＣチップ１２に分割した後、個々のＩＣチップ１２をトレイに詰めて所望の場所に搬送する（図１３の工程２０６）。
【０１１１】
次に、上記したようなＩＣチップ１２および点火素子搭載コンデンサ３を内蔵するヘッダアッシーについて説明する。
【０１１２】
図２３に、本実施の形態における好適なヘッダアッシーを例示する。
【０１１３】
図中、番号１３はヘッダ、１４は電極ピン、１５はかかる電極ピン１４を互いに絶縁するための封止ガラスである。
【０１１４】
ヘッダ１３の上にＩＣチップ１２を載置し、このＩＣチップ１２の主面上に点火素子搭載コンデンサ３を載置することにより、ヘッダアッシー１６を構成している。なお、図中番号４−４でコンデンサの実装面を示す。
【０１１５】
ここに、点火素子搭載コンデンサ３のコンデンサ本体２の外表面に設けた第１〜第３の外部端子電極４−１，４−２，４−３と、ＩＣチップ１２の再配線ＲＬ（電極Ｅ）との接続手段としては半田や導電ペーストが有利に適合する。
【０１１６】
また、ＩＣチップ１２の電極Ｅ７，Ｅ８と電極ピン１４とを接続するのも半田や導電ペーストを使用することが有利である。なお、この場合、半田や導電ペーストを絶縁物で覆う必要がある。また、ヘッダ１３の上面（ＩＣチップ１２の搭載面）を後述する樹脂で覆う場合には、通信用入出力信号用の電極Ｅ７，Ｅ８（通信用信号電極）と、電極ピン１４との接続はワイヤボンディングＷＢを利用することもできる。
【０１１７】
さらに、図２４に、他の実施の形態のヘッダアッシーを示す。
【０１１８】
この例は、一方の電極ピン１４′をヘッダ１３の金属部に直接取り付けた場合である。
【０１１９】
このようにヘッダ１３の金属部と一方の電極ピン１４′が接続された構造とすることにより、電極ピン１４′とヘッダ１３の金属部に静電気が印加された場合でも確実に誤発火を防ぐことができるようになる。
【０１２０】
ところで、図２３および図２４に示したところから明らかなように、ヘッダ１３の上に、点火素子搭載コンデンサ３を載置した場合、この載置領域は、ヘッダ１３と点火素子搭載コンデンサ３の厚みの分だけ、ヘッダ１３の上面から突出する。
【０１２１】
このように、ヘッダ１３の上面に段差が生じていると、かかるヘッダ１３をカップ体内に挿入して点火薬と圧接させた場合、突出した点火素子１（薄膜抵抗６）の上方の点火薬は密に圧縮される反面、その周りの領域は密度が疎になるため、スクイブを作動させたときに、点火感度や点火時間のばらつきが大きく、スクイブの作動安定性が阻害されるおそれがある。
【０１２２】
このような弊害を解消するためには、ヘッダ１３の上面側を、外径がヘッダ１３の外周径に等しく、かつ頭部が少なくとも点火素子１の高さレベルに達する樹脂で覆うことが好ましい。
【０１２３】
このような樹脂被覆を形成するには、例えば図２５に示すように、ヘッダ１３の外周に、その頭部が少なくとも点火素子１の高さレベルとほぼ等しい円筒状カラー１７を設け、その内側に樹脂１８を充填してやればよい。
【０１２４】
このようして樹脂１８を充填することにより、円筒状カラー１７の内部エリアは平坦化され、その結果、カップ体内の点火薬の圧縮密度を均一化することができる。
【０１２５】
なお、その際、充填した樹脂１８が点火素子１の素子面を覆うと、点火薬を点火させることができなくなるので、樹脂１８の充填に際しては、点火素子１の素子面を除く領域に充填することが重要である。
【０１２６】
なお、樹脂１８を充填する場合、点火素子１と同じ高さレベルとすることが最適であるのは前述したとおりであるが、点火素子１の高さレベルとその周りに充填する樹脂１８の高さレベルを等しくしようとすると、充填した樹脂１８が点火素子１の素子面まで覆ってしまうおそれがある。
【０１２７】
そこで、発明者らは、点火素子１の素子面と樹脂１８の上面との高さレベル差Ｈとスクイブの作動安定性との関係について調査した結果、この高さレベル差Ｈが好ましくは0.5ｍｍ以内、さらに好ましくは0.3ｍｍ以内であれば、スクイブの作動安定性にほとんど差異は生じないことを確認した。
【０１２８】
次に、上記したようなヘッダアッシーを、内部に点火薬を有するカップ体の開口部に圧入・固定して完成させたスクイブの全体を、図２６に断面で示す。
【０１２９】
図２６中、番号１９が点火薬、２０がカップ体、２１が保護用樹脂カップである。図示したとおり、円筒状のカラー１７の内側に樹脂１８を充填することにより、ヘッダ１３の上面は平坦になっているので、このようなヘッダアッシーをカップ体２０内に圧入したとしても、点火薬密度にムラが生じることはなく、従ってスクイブを作動させたときに、点火感度や点火時間のばらつきが生じることはない。
【０１３０】
本実施の形態に使用する点火薬としては、その組成中にジルコニウムを含むものが好適である。その他、水素化チタンやボロン、トリシネート等を含むものも有利に適合する。また、その他に特開２００２−３６２９９２号公報に開示のものが使用でき、特に限定されるものではない。そしてかかる点火薬に接触させて発熱抵抗体である薄膜抵抗を配置する。
【０１３１】
また、本実施の形態では、点火素子の上面に、予め点火薬組成物を塗布しておくこともできる。すなわち、薄膜抵抗の上面にスラリー状の点火薬をディスペンスし、乾燥させる。この点火薬組成物は粉末状の点火薬を単に充填した場合に比べると点火薬と薄膜抵抗の接触が安定であるため、確実な点火と点火時間の短縮に有効に寄与する。
【０１３２】
次に、本実施の形態の点火装置を用いたエアバッグ用ガス発生装置について説明する。
【０１３３】
図２７に、エアバッグ用ガス発生装置の概念図を示す。同図に示したとおり、エアバッグ用ガス発生装置３１は、その内部にスクイブ３２、エンハンサー剤３３、ガス発生剤３４、フィルター３５を有し、外部はガス発生剤３４の燃焼圧力に耐え得る外郭容器３６からなる。外郭容器３６には、発生したガスをエアバッグ側に放出するための孔３７が開けられている。
【０１３４】
スクイブ３２が作動すると、スクイブ３２から発生する熱エネルギーでエンハンサー剤３３が燃焼し火炎および熱粒子を発生する。この火炎および熱粒子によりガス発生剤３４が燃焼し、エアバッグを膨らませるためのガスが発生する。このガスは、エアバッグの外郭容器３６に開いた孔３７から外部に放出されるが、このときフィルター３５を通過させることで燃焼したガス発生剤の残渣が捕集されると同時にガス自身が冷却される。
【０１３５】
さらに、本実施の形態の点火装置を用いたシートベルトプリテンショナー用ガス発生装置について説明する。
【０１３６】
図２８に、シートベルトプリテンショナー用ガス発生装置（マイクロガスジェネレータ）の説明図を示す。同図に示したとおり、マイクロガスジェネレータ４１は、その内部にスクイブ４２とガス発生剤４３を有し、スクイブ４２はホルダーと呼ばれる基台４４に固定されている。さらにガス発生剤４３を格納するカップ体４５も、ホルダーに例えばカシメによって固定された構造になっている。スクイブ４２が作動すると、スクイブ４２からの火炎および熱粒子により、カップ体４５内のガス発生剤４３が燃焼してガスが発生する。
【０１３７】
次に、中央制御ユニットによる制御要領について説明する。
【０１３８】
図２９は、中央制御ユニット１１０と、４つのエアバッグモジュール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄとを接続したＬＡＮ化されたエアバッグシステムの例を示したものである。２つのエアバッグモジュール１１１ｂ，１１１ｃは各々、例えばフロントエアバッグを膨張させるガス発生器を有することができ、他の２つのエアバッグモジュール１１１ａ，１１１ｄは各々、例えばサイドエアバッグを膨張させるガス発生器を有することができる。
【０１３９】
これらモジュールの各々に含まれるガス発生器内に点火装置が収納されていて、各点火装置は２つの電極ピン１１４，１１５を有し、電極ピン１１４が中央制御ユニット１１０に連絡された第１の電気供給導電体１１２に接続され、電極ピン１１５が中央制御ユニット１１０に連絡された第２の電気供給導電体１１３に接続されている。
【０１４０】
通常の動作状態、すなわち自動車が１以上のエアバッグモジュール１１１a，１１１b，１１１c，１１１dを活性化することを求める特定の衝撃に巻き込まれていない時には、中央制御ユニット１１０は定期的に該電気供給導電体１１２，１１３に低い強度の電流を与え、この電流は電極ピン１１４，１１５を介して４つのエアバッグモジュール１１１a，１１１b，１１１c，１１１dの各々に含まれる点火装置の電気エネルギー蓄積手段(コンデンサー)に送られる。
【０１４１】
衝撃が生じて、例えばエアバッグ１１１cを活性化することが望ましい場合には、中央制御ユニット１１０は第１の電気供給導電体１１２にエアバッグモジュール１１１cの点火装置のための点火コマンドを構成する特有の電気パルスの列を送る。この特有の電気パルスの列は電極ピン１１４、１１５を介して各点火装置に送られるが、エアバッグモジュール１１１cの点火装置に含まれる相互通信手段のみがそのコマンドに反応して点火スイッチ手段と関連した電気エネルギー蓄積手段を活性化し、上述したように点火薬を起動させる。
【０１４２】
もし、衝撃に続いて幾つかのエアバッグモジュール、例えばエアバッグモジュール１１１a，１１１bを活性化することが望ましい場合には、中央制御ユニット１１０は、第１の電気供給導電体１１２にエアバッグモジュール１１１aと１１１bの各々に含まれる点火装置のための特有の電気パルスの列を与える。２つの点火装置の各々の動作は上述したとおりである。
【０１４３】
本実施の形態の一例の効果を列挙すると次のとおりである。
(1) 点火用のコンデンサとＩＣ駆動用・ノイズ除去用のバイパスコンデンサという２種類のコンデンサを一個のコンデンサでまかなうことができるので、スクイブの小型化が達成できる。
(2) 上記したコンデンサの上に点火素子を搭載する構造としたので、スクイブのより一層の小型化が達成される。
(3) 点火素子を、コンデンサに設けた第３の外部端子電極を通してＩＣに接続するようにしたことにより、最上面の点火素子と最下面のＩＣをワイヤボンディングを用いることなく電気的に接続することができ、点火薬との接触面にワイヤボンディングがないので、高い点火信頼性を得ることができる。
(4) バイパスコンデンサを、ＩＣの直上に設置することにより、ノイズ低減効果を理想的な状態で得ることができる。
(5) 点火用コンデンサをＩＣの直上に設置し、点火素子をその直上に配置して第３の外部端子電極で接続することにより、ＩＣ内部のスイッチング回路をＯＮにしたときに点火素子に流れる電流の経路が極めて短くなり、インダクタンス成分が小さくロスが少なくなるので、コンデンサからのシャープな放電波形をそのまま点火素子に伝達することができ、その結果、点火信頼性が格段に向上する。
(6) ヘッダ上に各パーツを横置きにして、樹脂により点火薬との接触面を平坦化できるので、点火薬への押し付け時における点火薬密度の偏りを解消することができ、コンパクトにヘッダアッシーを構成できると共に、点火薬と各電極との絶縁を確保することができるので、点火具の誤発火を防止することができる。
(7) コンデンサとして、セラミックコンデンサを用いることにより、直接ＩＣ上への実装ができるサイズに電極の配置が可能であると同時に、大きな静電容量を持たせることができるので小型化と点火信頼性が向上する。
(8) ＩＣチップ１２の主面にコンデンサ接続用の電極Ｅ１〜Ｅ６を設けることにより、ＩＣチップ１２の主面上に点火素子搭載コンデンサ３を直接搭載した状態で、ＩＣチップ１２と点火素子搭載コンデンサ３とを電気的に接続することができるので、スクイブを小型化することができる。
(9) ＩＣチップ１２に再配線を設けることにより、点火素子搭載コンデンサ３との接続用の電極Ｅ１〜Ｅ６を、ＩＣチップ１２の主面内における内層電極の位置を変えないで、再配線ＲＬの配線経路を変えることにより点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極に合った位置に配置することができるので、ＩＣチップ１２の回路設計効率を向上させることができ、ＩＣチップ１２の短納期化を実現することができる。
(10) ＩＣチップ１２に再配線を設けることにより、点火素子搭載コンデンサ３との接続用の電極Ｅ１〜Ｅ６を、ＩＣチップ１２の主面内における内層電極の位置を変えないで、再配線ＲＬの配線経路を変えることにより点火素子搭載コンデンサ３の外部端子電極に合った位置に配置することができるので、ＩＣチップ１２のチップサイズの増大を招くことも無い。
(11) ＩＣチップ１２に再配線を設けることにより、点火素子搭載コンデンサ３の配置位置の自由度を向上させることができる。
(12) ＩＣチップ１２の再配線を１層のみとしたことにより、ＷＰＰ工程時間を短縮できる。このため、ＩＣチップ１２の短納期化を推進できる。また、ＩＣチップ１２のコストを低減することができる。
【０１４４】
（実施の形態２）
図３０は、本実施の形態２のＩＣチップ１２の全体平面図を示している。
【０１４５】
ＩＣチップ１２の主面上には、２つのコンデンサ３Ａ，３Ｂが搭載される。
【０１４６】
コンデンサ３Ａは、点火素子搭載コンデンサであり、点火素子１が搭載されているとともに、コンデンサ本体２内に点火用のコンデンサ部２−１が形成されている。コンデンサ３Ａの一方の第１の外部端子電極４−１は、ＩＣチップ１２の主面の基準電位ＶＳＳ供給用の電極Ｅ３に電気的に接続され、他方の第１の外部端子電極４−１は、ＩＣチップ１２の主面の電源電位ＶＣＣ供給用の電極Ｅ４に電気的に接続される。また、コンデンサ３Ａの一対の第３の外部端子電極４−３は、点火素子１の一対の電極に電気的に接続される。
【０１４７】
コンデンサ３Ｂは、ＩＣ駆動またはノイズ除去用のコンデンサであり、点火素子１は搭載されておらず、コンデンサ本体２内にＩＣ駆動またはノイズ除去用のコンデンサ部２−２が形成されている。コンデンサ３Ｂの一方の第１の外部端子電極４−２は、ＩＣチップ１２の主面の基準電位ＶＳＳ供給用の電極Ｅ１に電気的に接続され、他方の外部端子電極４−２は、ＩＣチップ１２の主面の電源電位ＶＥＲＣ供給用の電極Ｅ６に電気的に接続される。
【０１４８】
本実施の形態においては、上記のようにＩＣチップ１２内の再配線ＲＬの経路操作によりコンデンサ接続用の電極Ｅの位置を、ＩＣチップ１２内の集積回路の配置変更を伴うことなく比較的自由に設定できるので、上記点火素子搭載コンデンサ３を２つのコンデンサ３Ａ，３Ｂに分けて搭載することができる。
【０１４９】
また、点火素子搭載コンデンサ３を役目に応じて２つに分けたことにより、各々のコンデンサ３Ａ，３Ｂの容量値を各々の役目に最適な値に設定することができるので、スクイブの性能および信頼性を向上させることができる。
【０１５０】
また、コンデンサを２つに分けたからといってＩＣチップ１２のサイズが大きくなることもないので、スクイブの小型化を維持できる。
【０１５１】
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
明は上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】
【０１５２】
本発明は、スクイブに使用される半導体装置の製造業に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一実施の形態であるスクイブに使用される半導体装置の点火素子搭載コンデンサの好適例の平面図である。
【図２】（ａ）は図１の点火素子搭載コンデンサ本体の平面図、（ｂ）は図１の点火素子搭載コンデンサの側面図である。
【図３】(ａ)，(ｂ)は図１の点火素子搭載コンデンサの内部電極パターンの平面図である。
【図４】図１の点火素子搭載コンデンサの容量を変更する場合の説明であって、(ａ)は各内部電極の面積を変えた場合、(ｂ)は積層枚数を変えた場合における点火素子搭載コンデンサの断面図である。
【図５】（ａ）は貫通電極を持つＳＣＢチップの断面図、（ｂ）は貫通電極を持つＳＣＢチップの平面図である。
【図６】（ａ）は側面電極を持つＳＣＢチップの断面図、（ｂ）は側面電極を持つＳＣＢチップの平面図である。
【図７】（ａ）は側面電極としてサイドスルーホール電極を持つＳＣＢチップの断面図、（ｂ）は側面電極としてサイドスルーホール電極を持つＳＣＢチップの平面図である。
【図８】点火素子搭載コンデンサを載置するＩＣチップの全体平面図である。
【図９】図８のＩＣチップの一例の要部断面図である。
【図１０】図９のＩＣチップの領域ＲＡの一例の拡大断面図である。
【図１１】図８のＩＣチップの集積回路の一例の回路図である。
【図１２】図８のＩＣチップの主面における回路の配置例を示す平面図である。
【図１３】図８のＩＣチップの製造方法の一例のフロー図である。
【図１４】図８のＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図１５】図１４に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図１６】図１５に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図１７】図１６に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図１８】図１７に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図１９】図１８に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図２０】図１９に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図２１】図２０に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図２２】図２１に続くＩＣチップの製造工程中の基板の要部断面図である。
【図２３】電極ピンのうち片方がアースされた構造のヘッダにＳＣＢチップとコンデンサとを搭載した例の断面図である。
【図２４】電極ピンのうち片方がアースされた構造のヘッダにＳＣＢチップとコンデンサとを搭載した他の例の断面図である。
【図２５】電極ピンのうち片方がアースされた構造のヘッダにＳＣＢチップとコンデンサとを搭載したさらに他の例の断面図である。
【図２６】本発明の一実施の形態である半導体装置を使用したスクイブの全体的な断面図である。
【図２７】本発明の一実施の形態である半導体装置を使用したスクイブを有するエアバッグ用ガス発生装置の説明図である。
【図２８】本発明の一実施の形態である半導体装置を使用したスクイブを有するシートベルトプリテンショナー用ガス発生装置の説明図である。
【図２９】中央制御ユニットの説明図である。
【図３０】本発明の他の実施の形態である半導体装置の平面図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  点火素子
２  コンデンサ本体
２−１  第１のコンデンサ部
２−２  第２のコンデンサ部
３  点火素子搭載コンデンサ（チップコンデンサ）
４−１  第１の外部端子電極
４−２  第２の外部端子電極
４−３  第３の外部端子電極
４−４  コンデンサの実装面
５−１  容量形成部
５−２  引出し部
６  薄膜抵抗（ＳＣＢ）
７  ＳＣＢチップ基板
８  ＳＣＢチップ
９  貫通電極
１０  側面電極
１１  サイドスルーホール電極
１２  ＩＣチップ（半導体チップ）
１２Ｓ  基板
１２Ｓ１  支持基板
１２Ｓ２  埋込絶縁層
１２Ｓ３  半導体層
１２Ｌ  配線層
１２Ｌｉ１〜１２Ｌｉ３  絶縁膜
１２ＲＬ  再配線層
１２ＭＡ  開口部（第１開口部）
１２ＭＢ  開口部
１２ＭＣ  開口部（第２開口部）
１２ＢＬ  層間絶縁膜
１２ＰＡ  表面保護膜（第１保護膜）
１２ＰＢ  表面保護膜（第２保護膜）
１３  ヘッダ
１４，１４′電極ピン
１５  封止ガラス
１６  ヘッダアッシー
１７  円筒状カラー
１８  樹脂
１９  点火薬
２０  カップ体
２１  保護用樹脂カップ
３１  エアバッグ用ガス発生装置
３２  スクイブ
３３  エンハンサー剤
３４  ガス発生剤
３５  フィルター
３６  外郭容器
３７  孔
４１  マイクロガスジェネレータ（シートベルトプリテンショナー用ガス発生装置）
４２  スクイブ
４３  ガス発生剤
４４  基台（ホルダー）
４５  カップ体
１１０  中央制御ユニット
１１１a〜１１１d  エアバッグモジュール
１１４，１１５  電極ピン
Ｅ，Ｅ１〜Ｅ８  電極（第２電極）
Ｅｔ  内層電極（第１電極）
Ｅｒ  電極
Ｌｔ  配線
Ｌ１，Ｌ２  配線
Ｐｇ１〜Ｐｇ３  プラグ
ＲＬ  再配線
ＢＬ  下地メタル層
Ｂｍ  半田バンプ
ＶＳＳ  基準電位
ＶＣＣ  電源電位
ＶＥＲＣ  電源電位
ＬＳＤ  出力電位
ＨＳＤ  出力電位
ＩＮ１，ＩＮ２  通信用入出力信号
ＦＤ  フィールド絶縁膜
Ｑｎ，Ｑｐ  ＭＯＳ、ＦＥＴ
ＣＸ１  無極性化回路
ＣＸ２  送信回路
ＣＸ３  受信回路
ＣＸ４  起動回路
ＣＸ５  小信号電源回路
ＣＸ６  ＥＲＣ電源回路
ＣＸ７  プロトコルロジック回路
ＣＸ８  ドライバ回路
Ｄ１，Ｄ２  ダイオード
Ｄｚ  ツェナーダイオード
Ａ１〜Ａ５  増幅回路
Ｑ１〜Ｑ８  トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ６  抵抗
ＣＣ１  起動制御回路
ＲＧ１，ＲＧ２  昇圧用電源
Ｃｐ１，Ｃｐ２  コンデンサ
ＨＰＤ，ＬＰＤ  プリドライバ回路
ＷＢ  ボンディングワイヤ
【図１】
2008138931.tif 000003
【図２】
2008138931.tif 000004
【図３】
2008138931.tif 000005
【図４】
2008138931.tif 000006
【図５】
2008138931.tif 000007
【図６】
2008138931.tif 000008
【図７】
2008138931.tif 000009
【図８】
2008138931.tif 000010
【図９】
2008138931.tif 000011
【図１０】
2008138931.tif 000012
【図１１】
2008138931.tif 000013
【図１２】
2008138931.tif 000014
【図１３】
2008138931.tif 000015
【図１４】
2008138931.tif 000016
【図１５】
2008138931.tif 000017
【図１６】
2008138931.tif 000018
【図１７】
2008138931.tif 000019
【図１８】
2008138931.tif 000020
【図１９】
2008138931.tif 000021
【図２０】
2008138931.tif 000022
【図２１】
2008138931.tif 000023
【図２２】
2008138931.tif 000024
【図２３】
2008138931.tif 000025
【図２４】
2008138931.tif 000026
【図２５】
2008138931.tif 000027
【図２６】
2008138931.tif 000028
【図２７】
2008138931.tif 000029
【図２８】
2008138931.tif 000030
【図２９】
2008138931.tif 000031
【図３０】
2008138931.tif 000032