(57)【要約】【課題】特別なヒューズ回路を設けることなくヒューズ機能を持たせる。【解決手段】ダイボンディングパッド３３Ａに載置されたベアチップ４０と、ベアチップ４０の電極４１Ａとワイヤーボンディングパッド３１Ａとを接続する金属細線４２Ａと、アース端子４２Ｆとなる前記一の導電パターンとアース間に設けられた補助導電パターン３７とよりなり、前記アース端子となる導電パターンと補助導電パターン間をベアチップと導電パターンを接続する金属細線より小電流で溶断する金属細線４３で接続する。【選択図】　図１
2004119731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離溝で分離され、ベアチップが載置されるダイボンディングパッド及びワイヤーボンディングパッドが設けられた複数の導電パターンと、
前記ダイボンディングパッドに載置されたベアチップと、
前記ベアチップの電極とワイヤーボンディングパッドとを接続する金属細線と、
アース端子となる前記一の導電パターンとアース間に設けられた補助導電パターンとよりなり、
前記アース端子となる導電パターンと補助導電パターン間をベアチップと導電パターンを接続する金属細線より小電流で溶断する金属細線で接続したことを特徴とする混成集積装置のヒューズ回路。
【請求項２】
分離溝で分離され、ベアチップが載置されるダイボンディングパッド及びワイヤーボンディングパッドが設けられた複数の導電パターンと、
前記ダイボンディングパッドに載置されたベアチップと、
前記ベアチップの電極とワイヤーボンディングパッドとを接続する金属細線と、
電源端子となる一の導電パターンと電源間に設けられた補助導電パターンとよりなり、
前記電源端子となる導電パターンと補助導電パターン間をベアチップと導電パターンを接続する金属細線より小電流で溶断する金属細線で接続したことを特徴とする混成集積装置のヒューズ回路。
【請求項３】
前記金属細線は金線であり、ベアチップの電極とワイヤーボンディングパッドとを直径３８μｍの金線で接続し、前記電源端子用の導電パターンと補助導電パターン間を直径２３μｍの金線で接続したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の混成集積装置のヒューズ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回路素子と電極となる導電パターンを接続する金属細線を用いてヒューズ回路を構成した混成集積回路のヒューズ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近特に、携帯用のコンピュータあるいはプリンター等の電子機器に使用される半導体回路装置は小型化、薄型化及び軽量化が一段と求められている。そのため半導体回路装置として、半導体基板に半導体素子を取付け、その半導体基板を絶縁樹脂でモールドしたパッケージ型半導体装置がある。
【０００３】
図４は従来のパッケージ型半導体装置である。パッケージ型半導体装置は基板１上に形成したダイボンディングパッド２にＬＳＩ等のベアチップ３を取付け、そのベアチップ３の電極４、４とリード端子５、５を金属細線６、６で接続する。さらにリード端子５、５をプリント基板７に印刷したプリント配線８、８にハンダ付して取付ける。
【０００４】
そして基板１及びベアチップ３の周囲を絶縁性樹脂層９で被覆している。このパッケージ型半導体装置は、リード端子５、５が絶縁性樹脂層９から外部に露出されているため、全体のサイズが大きく、小型化、薄型化および軽量化に難点がある。
【０００５】
図５及び図６は前述したパッケージ型半導体装置を改良した混成集積回路装置の一部分の平面図及び断面図である。
【０００６】
ＩＣあるいはＬＳＩの回路素子のベアチップ１０を導電パターン１１上に形成したダイボンディングパッド１１Ａに取付ける。ＬＳＩ等のベアチップ１０の電極１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ａ３・・・１３Ａ７・・・は導電パターン１４Ａ１、１４Ａ７・・・に設けられたワイヤーボンデイングパッド１５Ａ１・・・１５Ａ７・・・にボンディングされた金属細線１６Ａ１、１６２Ａ２・・・１６Ａ７・・・でもって接続されている。
【０００７】
図６（Ａ）に示すように、前述の状態では導電パターン１１、１４Ａ１・・・１４Ａ７・・・は分離溝１８Ａ、１８Ｂ・・・で上部は電気的に分離されているが、下部はまだ連続されている。
【０００８】
導電パターン１１と導電パターン１４Ａ１・・・１４Ａ７・・・、導電パターン１１に取付けられたベアチップ１０および金属細線１６Ａ１・・・１６Ａ７・・・を絶縁性樹脂２０でモールドし全体を被覆すると共に一体に固定する。然る後導電パターン１１と導電パターン１４Ａ１・・・１４Ａ７・・・の下部の連続する部分を絶縁性樹脂２０と共に点線で示すように切断し、導電パターン１１と導電パターン１４Ａ１・・・１４Ａ７・・・を完全に電気的に分離する。
【０００９】
図６（Ｂ）のごとく、導電パターン１１、１４Ａ１・・・１４Ａ７・・・の下面に於いては、絶縁性樹脂２０から露出する形になる。導電パターン１１、１４Ａ１、１４Ａ２・・・の露出部分は外部との電気的・熱的な接続を行うために、半田等を設けて外部電極２１Ａ・・・２１Ａ７・・・及び電極２２が形成される。さらに、導電パターン１１、１４Ａ１・・・１４Ａ７・・・の外部電極を設けない個所は、導電パターンの保護等を目的としてレジスト２３により被覆し、混成集積回路装置を形成している。
【００１０】
前述のようにして形成した混成集積回路は外部電極２１Ａ・・・２１Ａ７・・・、２２を印刷基板に必要な配線を施された印刷配線に直接接合し、モータ回路等を構成する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０４−１６２６９１
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
一般にモータ回路等の大きな電流が流れる混成集積回路では回路ではヒューズを設ける。
【００１３】
しかし前述したように、上部は分離しているが下部は連続する導電パターンにＩＣあるいはＬＳＩ等のベアチップおよびチップ抵抗及びチップコンデンサ等を取付け、且つボンディングされた金属細線でベアチップの電極と導電パターンに設けたワイヤーボンディングパッドを接続する。然る後絶縁性樹脂でモールドした後前記導電パターンの下部連続する部分を切断し、基板を用いることなく作成した混成集積回路においては、薄型化、小型化及び安価が要求されるため、前述したヒューズ回路を設けることは不適当である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は特別なヒューズ回路を設けることなくヒューズ機能を持たせた混成集積装置で、分離溝で分離され、ベアチップが載置されるダイボンディングパッド及びワイヤーボンディングパッドが設けられた複数の導電パターンと、前記ダイボンディングパッドに載置されたベアチップと、前記ベアチップの電極とワイヤーボンディングパッドとを接続する金属細線と、アース端子となる前記一の導電パターンとアース間に設けられた補助導電パターンとよりなり、前記アース端子となる導電パターンと補助導電パターン間をベアチップと導電パターンを接続する金属細線より小電流で溶断する金属細線で接続した混成集積装置のヒューズ回路を提供する。
【００１５】
また分離溝で分離され、ベアチップが載置されるダイボンディングパッド及びワイヤーボンディングパッドが設けられた複数の導電パターンと、前記ダイボンディングパッドに載置されたベアチップと、前記ベアチップの電極とワイヤーボンディングパッドとを接続する金属細線と、電源端子となる一の導電パターンと電源間に設けられた補助導電パターンとよりなり、前記電源端子となる導電パターンと補助導電パターン間をベアチップと導電パターンを接続する金属細線より小電流で溶断する金属細線で接続した混成集積装置のヒューズ回路を提供する。
【００１６】
本発明は前記金属細線は金線であり、ベアチップの電極とワイヤーボンディングパッドとを直径３８μｍの金線で接続し、前記電源端子用の導電パターンと補助導電パターン間を直径２３μｍの金線で接続した混成集積装置のヒューズ回路を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の混成集積装置のヒューズ回路を図１〜図３に従って説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明の混成集積装置のヒューズ回路の平面図及び断面図である。
【００１９】
ワイヤーボンディングパッド３１Ａ・・３１Ｆ・・を上部に形成した多くの導電パターン３２Ａ・・３２Ｆ・・とダイボンディングパッド３３Ａ等を形成した導電パターン３４Ａ及びワイヤーボンディングパッド３５Ａを形成したアース端子となる導電パターン３５さらにワイヤーボンディングパッド３７Ａを形成した補助導電パターン３７を有する。導電パターン３２Ａ・・３２Ｆ・・とアース端子となる導電パターン３５さらに補助導電パターン３７とは図２（Ａ）に示すように上部は分離溝３６、３６で電気的に分離されているが、下部は連続されている。
【００２０】
導電パターン３４Ａに形成されたダイボンディングパッド３３Ａにはモータ回路のコントロールを行うＬＳＩのベアチップ４０が取付けられている。ベアチップ４０の各電極４１Ａ、４１Ｂ・・４１Ｆ・・・等と導電パターン３２Ａ・・・３２Ｆ・・・に形成されたワイヤーボンディングパッド３１Ａ、３１Ｂ・・・３１Ｆ・・・はワイヤーボンディングされた金属細線４２Ａ、４２Ｂ・・・４２Ｆ・・・で接続される。
【００２１】
ベアチップ４０の電極４１Ａと金属細線４２Ａで接続されたワイヤーボンディングパッド３１Ａはアース端子となる導電パターン３５に形成されたワイヤーボンディングパッド３５Ａとワイヤーボンディングされた金属細線４２Ｔで接続されている。
【００２２】
さらに導電パターン３５のワイヤーボンディングパッド３５Ａは補助導電パターン３７に設けられたワイヤーボンディングパッド３７Ａと金属細線４２Ａ、４２Ｂ・・・４２Ｆ・・・より径を小さくし溶断電流を小さくしたヒューズとなる金属細線４３で接続されている。本実施例では金属細線４２Ａ、４２Ｂ・・・４２Ｆ・・・４２Ｔ・・・は直径３８μｍの金線が使用され、ヒューズとなる金属細線４３は直径２３μｍの金線が使用さている。
【００２３】
モータ制御用のＩＣのベアチップ４４は同じく他のダイボンディングパッドに取り付けられ、各電極４５Ａ・・・は金属細線４２Ｇ・・・でワイヤーボンディングパッド３１Ｇ・・・に接続されている。同様に入力トランジスタのベアチップ４６はダイボンディングパッドに取り付けられ、電極４７Ａ・・・は金属細線４２Ｒ・・・で各ワイヤーボンディングパッド３１Ｒ・に接続されている。さらにチップ抵抗４８Ａ、４８Ｂ・・・の電極がダイボンディングパッド３３Ｂ、３３Ｃ・・・に直接取付けられている。
【００２４】
ダイボンディングパッド３３ＡにＬＳＩのベアチップ４０を取付け、ベアチップ４０の各電極３１Ａ、３１Ｂ・・・３１Ｆ・・・と導電パターン３２Ａ・・・３２Ｆ等を金属細線４２Ａ、４２Ｂ・・・４２Ｆ・・・で接続する等して、各回路素子を取付けると共に電気的接続した後、これら回路素子、導電パターン及び金属細線を絶縁性樹脂５０でモールドし固定する。
【００２５】
回路素子、導電パターン及び金属細線を絶縁性樹脂２０でモールドし固定した後、図２（Ａ）に示す点線で導電パターン３２Ａ、３２Ｆ、３５、３７・・・を絶縁性樹脂５０と共に切断する。図２（Ｂ）のごとく、この状態では導電パターン３２Ａ、３２Ｆ、３５、３７・・・の下端は外部に露出されているので、露出されている部分に半田でもって外部電極４９Ａ、４９Ｂ、４９Ｃ・・・４９Ｅを形成する。そして導電パターン３２Ａ、３２Ｆ、３５、３７・・・の残りの露出部分をレジスト５０・・で被覆することにより混成集積装置５１が完成する。
【００２６】
前述のようにして形成された混成集積装置５１はプリンタ−等のモータ回路を完成させるために所定の印刷配線が施された印刷基板に載置される。すると補助導電端子３７の外部電極４９Ｅが印刷基板のアース印刷配線に接触する。
【００２７】
金属細線４２Ａ、４２Ｂ・・・等は直径３８μｍの金線で形成されており１．９Ａの直流電流まで溶断することなく流せるが、ヒューズとなる金属細線４３は直径２３μｍの金線で形成されている。そのため１．０Ａ以上の直流電流が流れると溶断する。従ってモータ回路に１．０Ａ以上の過大電流が流れた時、ヒューズとなる金属細線４３が切断され、ＬＳＩ等のベアチップには過大電流が流れるのを防止し、これら回路素子が破壊されるのを防止する。
【００２８】
上述の実施例ではヒューズとなる金属細線４３をアース端子となる導電パターンと補助導電パターン間に接続したが、ヒューズとなる金属細線４３を電源端子となる導電パターンを設け、電源端子となる導電パターンと補助導電パターン間に接続してもよい。
【００２９】
図３は前述した混成集積回路５１を用いたプリンターのモータ回路である。混成集積回路５１にはＣＰＵ５２、モータ５３、電源５４及びコンデンサ５５等が外付けされている。
【００３０】
混成集積回路５１はベアチップ４０で形成したコントロール部５６、ＩＣのベアチップ４４で形成した制御回路５７及びベアチップ４６よりなる入力トランジスタ部５８よりなる。
【００３１】
ＣＰＵ５２から入力信号ＩＮ１が入力されると、トランジスタＴＲ１で増幅されコントロール回路５６に加わる。すると端子Ｓからハイレベルの信号を発生し、トランジスタＴＲ３をオンする。それによりトランジスタＴＲ４、ＴＲ５はオンする。このときトランジスタＴＲ６はオフされているので、端子ＴはローレベルであるためトランジスタＴＲ７、ＴＲ８はオフされている。
【００３２】
従って電源５４から端子ＶＣＣに加わった直流電圧ＶＤＤはトランジスタＴＲ４を経て端子ＯＵＴ１よりモータ５３に加わり、再び端子ＯＵＴ２からトランジスタＴＲ５を経て端子３５Ａに加わり、ヒューズとなる金属細線４３を経て印刷基板のアース印刷配線（図示せず）に流れ、モータ５３を回転させる。
【００３３】
次にＣＰＵ５２から入力信号ＩＮ２が入力されると、トランジスタＴＲ２で増幅されコントロール回路５６に加わる。今度は端子Ｔからハイレベルの信号を発生し、トランジスタＴＲ６をオンする。それによりトランジスタＴＲ７、ＴＲ８はオンする。このときトランジスタＴＲ３はオフされているので、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５はオフされている。
【００３４】
そのため電源５４から端子ＶＣＣに加わった直流電圧ＶＤＤはトランジスタＴＲ７を経て端子ＯＵＴ２よりモータ５３に加わり、再び端子ＯＵＴ１からトランジスタＴＲ８を経て端子３５Ａに加わり、ヒューズとなる金属細線４３を経て印刷基板のアース印刷配線（図示せず）に流れ、モータ５３を回転させるが、前述とモータ５３に流れる電流の向き逆となるので、モータ５３は前述と逆に回転する。
【００３５】
何らかの原因で制御回路５７に過大電流が流れる。すると各ベアチップ４０、４４、４６とワイヤーボンディングパッド３１Ａ、３１Ｆ・・・等を接続する金属細線４２Ａ、４２Ｂ・・・よりヒューズとなる金属細線４３の径が細くされ溶断され易くしているので、金属細線４３が溶断し、回路素子が過大電流で破壊されるのを防止する。
【００３６】
前述においてヒューズとなる金属細線をアース導電端子と補助導電端子間に接続したが、ヒューズとなる金属細線を電源導電端子と補助導電端子間に接続してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の混成集積装置のアース回路はアース端子又は電源端子となる導電パターンと補助導電パターン間をベアチップと導電パターンを接続する金属細線より小電流で溶断するヒューズ用の金属細線で接続したので、特別なヒューズ回路を設けることなくヒューズ効果を得ることができる。従って安価で且つ小型化されるので、基板を用いず各導電端子及びチップ部品をモールドし一体化して形成する混成集積回路として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の混成集積装置のヒューズ回路の平面図である。
【図２】本発明の混成集積装置のヒューズ回路の断面図で、図２（Ａ）は製造過程を示す断面図、図２（Ｂ）は完成した断面図である。
【図３】本発明の混成集積装置のヒューズ回路の回路図である。
【図４】従来のパッケージ型半導体装置の断面図である。
【図５】従来の混成集積装置の平面図である。
【図６】従来の混成集積装置の断面図で、図６（Ａ）は製造過程を示す断面図、図６（Ｂ）は完成した断面図である。
【符号の説明】
３１Ａ、３１Ｆ　　　　ワイヤーボンディングパッド
３２Ａ、３２Ｆ　　　　導電パターン
３５　　　　　　　　　アース端子となる導電パターン
３７　　　　　　　　　補助導電パターン
４０　　　　　　　　　ベアチップ
４１Ａ、４１Ｂ　　　　電極
４２Ａ、４２Ｆ　　　　金属細線
４３　　　　　　　　　ヒューズ用の金属細線
【図１】
2004119731.tif 000003
【図２】
2004119731.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004119731.tif 000006
【図５】
2004119731.tif 000007
【図６】
2004119731.tif 000008