(57)【要約】【課題】基板、グレーズ層及び半導体チップにクラックが生じにくく、封止層がだれて広がることがない回路装置を提供する。【解決手段】基板と、基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うように封止する封止層と、を有し、封止層はシリコーン系材料を有している。【選択図】  図１
2004153038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記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封止する封止層と、
を有する回路装置であって、
前記封止層はシリコーン系材料を有することを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記シリコーン系材料のチクソトロピックインデックスが２〜６である請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記シリコーン系材料の弾性率が１〜５０ＭＰａである請求項１または請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
前記基板上の前記封止層を覆うように前記基板上に配置されたシールド部材を備え、前記シールド部材と前記基板とは半田付けされている請求項１乃至請求項３記載の回路装置。
【請求項５】
基板上に半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップを覆うように封止層を形成する工程と、
を有する回路装置の製造方法であって、
前記封止層はシリコーン系材料を有することを特徴とする回路装置の製造方法。
【請求項６】
前記シリコーン系材料のチクソトロピックインデックスが２〜６である請求項５記載の回路装置の製造方法。
【請求項７】
前記シリコーン系材料の弾性率が１〜５０ＭＰａである請求項５または請求項６記載の回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記基板上の前記封止層を覆うように前記基板上に配置されたシールド部材を備え、前記シールド部材と前記基板とを半田付けする工程を有する請求項５乃至請求項７記載の回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、基板上に半導体ベアチップが実装された回路装置に関し、とくにこのような回路装置上の半導体ベアチップの封止層の構成に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
図２及び図３に基づいて従来の回路装置５０について説明する。従来の回路装置５０は、図２に示すように、基板３０上にグレーズ層３１を介して搭載された半導体チップ３２と、半導体チップ３２を覆うように封止するためのエポキシ系材料からなる封止層３６などから構成されていた。Ａｌ２Ｏ３からなる基板３０と半導体チップ３２の間には、半導体チップ３２と５０の外部の装置を導通させるために、ワイヤーボンディングによってワイヤ３４が配置されている。また、外部の電界等を遮断するために、半導体チップ３２、ワイヤ３４及び封止層３６を覆うようにシールド部材３８を設けている。シールド部材３８は、銀ペースト４０によってグレーズ層３１の表面に固定されている。
【０００３】
このような構成の５０においては、熱硬化性のエポキシ系材料を加熱して固化させるときに基板３０、グレーズ層３１、半導体チップ３２にクラックが生じやすかった。これは、エポキシ系材料が大きな弾性率を有していること、及び、エポキシ系材料と基板３０、グレーズ層３１、半導体チップ３２の熱膨張係数が違うことに起因すると考えられる。
【０００４】
そこで、このような不具合を改善するために、弾性率の低いエポキシ系材料からなる封止層３６を用いることも検討された。しかし、図３に示すように、弾性率が低いエポキシ系材料からなる封止層３６はだれて広がりやすいため、ワイヤ３４が封止層３６から露出したり、封止層３６が基板３０の側面に設けられた端面電極（不図示）にまで至ることがあった。また、封止層３６が広がることにより、シールド部材３８とグレーズ層３１との間に入り込んでシールド部材３８がグレーズ層３１から剥離してしまうこともあった。
【０００５】
【特許文献】
特開平８−２３６６５２号公報
実用新案登録第２５０６０２８号公報
特開平８−２１３４９８号公報
特開平１１−２３３５３７号公報
【０００６】
【発明の目的】
そこで本発明の目的は、基板、グレーズ層及び半導体チップにクラックが生じにくく、封止層がだれて広がることがない回路装置を提供することにある。本発明の別の目的は、所望の形状の封止層を容易に形成、保持することのできる回路装置を提供することにある。
【０００７】
【発明の概要】
上記問題点を解決するために、本発明の回路装置においては、基板と、基板上に搭載された半導体チップと、半導体チップを覆うように封止する封止層と、を有し、封止層はシリコーン系材料を有している。
【０００８】
シリコーン系材料のチクソトロピックインデックスは２〜６であることが好ましく、シリコーン系材料の弾性率は１〜５０ＭＰａであることが好ましい。
【０００９】
本発明の回路装置は、基板上の前記封止層を覆うように基板上に配置されたシールド部材を備え、シールド部材と基板とを半田付けしているとよい。
【００１０】
また、本発明にかかる回路装置の製造方法は、基板上に半導体チップを搭載する工程と、
半導体チップを覆うように封止層を形成する工程と、からなり、封止層はシリコーン系材料を有している。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、本発明にかかる実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。図１に示すように、本実施形態にかかる回路装置１は、基板１０上に搭載された半導体チップ１２と、半導体チップ１２を覆うように封止するためのシリコーン系材料からなる封止層１６を有している。
【００１２】
Ａｌ２Ｏ３からなる基板１０の上には所望のパターンで１以上の半導体チップ１２が形成してある。半導体チップ１２と基板１０の間には、基板１０上に形成された導線パターン（不図示）を介して半導体チップ１２と回路装置１の外部の装置を導通させるために、ワイヤーボンディングによってワイヤ１４が配置されている。
【００１３】
半導体チップ１２及びワイヤ１４が配置された基板１０上には、ポッティングによって封止層１６が形成される。封止層１６は半導体チップ１２及びワイヤ１４を封止して保護するために設けられるものであって、本実施形態ではジャンクションコーティング剤などのシリコーン系材料を用いている。このシリコーン系材料は、弾性率（ヤング率）が１〜５０ＭＰａ、チクソトロピックインデックス（チクソ指数）が２〜６の範囲にあることが好ましく、この範囲にあるシリコーン系材料を用いることにより以下に説明する作用効果を奏することが可能となる。ここで、チクソトロピックインデックスとは、等温状態においても変形のために見かけ粘度が一時的に低下するチキソトロピーの度合いを示す指数であって、その値が大きいほど見かけ粘度の一時的低下が大きい。よって、本実施形態のシリコーン系材料のように大きなチクソトロピックインデックスを有するものは、保管時は比較的高粘度であっても攪拌等によって粘度を十分低下させることができる。なお、チクソトロピックインデックスは、ＢＨ型粘度計を用いて回転数２ｒｐｍ及び２０ｒｐｍ（温度２５℃）で測定した。
【００１４】
このような弾性率及びチクソトロピックインデックスを有するシリコーン系材料を封止層１６の材料として用いたことにより、半導体チップ１２及びワイヤ１４に対してこのシリコーン系材料をポッティングするときは攪拌等によって作業しやすい粘度に低下させることができる。また、ポッティング終了後は放置することによって粘度が増加するため基板１０の側面までだれることはないことはもちろん、基板１０上の任意の範囲の半導体チップ１２に対して選択的に封止層１６を形成することもできる。すなわち、短時間の作業で所望の範囲、高さに封止層１６を形成することができる。よって、ワイヤ１４が封止層１６の外側へ露出してしまうことがない。
【００１５】
さらに、シリコーン材料によって封止層１６を形成するため、封止層１６を加熱する必要がない。このため、基板１０や半導体チップ１２の熱膨張係数の違いによってクラックが生じるなどの不具合を生じることもない。また、基板１０と半導体チップ１２の間に、基板１０上の半導体チップ１２の信頼性を高める目的で表面粗度を改善するためにグレーズ層（ガラス層）を設けた場合も同様にクラックなどが生じるおそれがない。
【００１６】
また、このシリコーン系材料はポッティング終了後放置しても固化することはなく、弾性を有した状態で維持されるため、ポッティング終了後にシリコーン材料の粘度が増加しても基板１０や半導体チップ１２にクラックが生じることはない。これは、基板１０と半導体チップ１２の間にグレーズ層を設けた場合も同様である。
【００１７】
本実施形態においては、外部の電界等を遮断するために、封止層１６を形成した後に、基板１０上の半導体チップ１２、ワイヤ１４及び封止層１６を覆うようにシールド部材１８を設けている。シールド部材１８は、半田２０によって基板１０の表面に固定されている。
【００１８】
このようにシールド部材１８と基板１０の固定に半田２０を用いているため、シールド部材１８は基板１０に強く固定されている。さらに、チクソトロピックインデックスの大きなシリコーン系材料を用いて封止層１６を形成することによって封止層１６がだれることがないため、シールド部材１８と封止層１６が離間した状態で保持される。よって、封止層１６がシールド部材１８と基板１０の間に入ることによって、シールド部材１８が外れてしまうことがない。
【００１９】
なお、本実施形態にかかる回路装置１について電気特性（誘電率εｒ及び損失係数ｔａｎδ）を測定したところ、１ＧＨｚにおいてεｒ＝２．７６、ｔａｎδ＝０．００１となっており、実用上問題のない特性を有していることが分かった。
【００２０】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、封止層に弾性率が１〜５０ＭＰａ、チクソトロピックインデックスが２〜６のシリコーン系材料を用いたことによって、基板、グレーズ層及び半導体チップにクラックが生じにくく、封止層がだれて広がることがない回路装置を提供することができる。また、所望の形状の封止層を容易に形成、保持することのできる回路装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施形態の回路装置の構成を示す側面図である。
【図２】従来の回路装置の構成を示す側面図である。
【図３】従来の回路装置において封止層がだれて広がる様子を示した図である。
【符号の説明】
１    回路装置
１０  基板
１２  半導体チップ
１４  ワイヤ
１６  封止層
１８  シールド部材
２０  半田
【図１】
2004153038.tif 000003
【図２】
2004153038.tif 000004
【図３】
2004153038.tif 000005