(57)【要約】【課題】電子素子や半導体チップの搭載部をその周辺部よりもくぼませることで、前記電子素子等を封止・固定する樹脂の流れを簡便に防止できるようにする。【解決手段】本発明の半導体集積回路は、半導体ベアチップ２と表面実装部品７とを同一基板１上に実装してなる半導体集積回路装置であって、基板１の中心部位に半導体ベアチップ２をかためて配置し、そのまわりを１０μｍから５ｍｍ以内を取り囲むようにレイアウトし、かつ半導体ベアチップ２の外周辺に対し平行に表面実装部品７を配置することを特徴とする。【選択図】図１
2005051108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記基板の中心部位に前記半導体ベアチップをかためて配置し、そのまわりを１０μｍから５ｍｍ以内を取り囲むようにレイアウトし、かつ前記半導体ベアチップ外周辺に対し平行に表面実装部品を配置することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記半導体ベアチップ実装領域とその外周線より１０μｍから１ｍｍの領域を１００μｍから５００μｍくぼませることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３】
半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記半導体ベアチップ実装領域のまわりに形成するパッドまでの配線以外の領域に直径１０μｍから５０μｍ、深さ１００μｍから５００μｍのスルーホールを形成することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項４】
半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記基板上部の基板外装部の絶縁に使う１５μｍ以上のレジスト層を形成し、そのレジスト層に切りこみ溝幅１００μｍから５００μｍを半導体ベアチップ外周辺に対し平行に２辺部あるいは４辺部に形成することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、基板に半田を印刷する工程と、前記基板に表面実装部品を搭載しかつリフロー法により前記表面実装部品を半田付けする工程と、半導体ベアチップ実装領域に銀ペーストで準備したのち半導体ベアチップを実装し銀ペースト硬化する工程と、樹脂印刷法を用いて、レジスト層切り込み溝内側境界からさらに５００μｍから１ｍｍ内側になるラインまでをメタルマスクで保護しておき、１０００から３０００ｃＰの低粘度樹脂を充填して前記半導体ベアチップを樹脂封止する工程とを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置、特に高耐圧半導体集積回路装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置とその製造方法は種々の技術が従来から提案されている。特に半導体ベアチップの信頼性を得るプロセスとして樹脂形成の製造方法は重要であり、信頼性つまり高耐圧特性を得るために必要条件として低粘度樹脂を使用する必要がある。なぜなら高粘度樹脂を使用すると気泡が生じやすくなるため、特許文献１に示されたように別途真空注型することや粘度制御する設備も必要となって高価にしていた。しかし低粘度樹脂は流動性があるために所定の位置におさまることが不可能でかつ所定の膜厚を得ることも不可能であるためにその流動性対策が別途必要であった。
【０００３】
例えば、半導体集積回路装置の一般的な製造方法として、特許文献２のように半導体ベアチップを実装する領域に保護枠を搭載して前記半導体ベアチップ実装領域の基板表面を被覆し、リフロー法により前記表面実装部品を半田付けして前記保護枠を除去もしくは一部除去して前記基板表面を露呈させ、この露呈面に半導体ベアチップを実装し、前記保護枠の一部を除去した場合、前記保護枠の内部に樹脂を充填して前記半導体ベアチップを樹脂封止する方法があるが、前記保護枠は、半導体ベアチップの実装領域を囲む枠体と、この枠体の上面を覆う耐熱シートと、前記枠体を基板表面に接着させる接着テープとで構成され、表面実装部品の半田付け時には耐熱シートで半導体ベアチップの実装領域を被覆し、表面実装部品を実装した後に前記耐熱シートを剥がして半導体ベアチップ実装領域を露呈させる必要があるためプロセスを複雑にさせていた。
【０００４】
そこで、プロセスを複雑にしなくてもよい例として特許文献３のように半導体ベアチップを実装する領域を取り囲むようにダム枠や仕切りとして別途材料を搭載したり、特許文献４のように高粘度樹脂で保護枠の役目となるようにダムを形成したりするなど高粘度樹脂用に別途設備も必要となっていた。
【０００５】
特許文献３に記載された従来技術について、以下に図面を用いて説明する。
【０００６】
図３は従来の技術における半導体集積回路装置の平面図である。実装基板１に半導体ベアチップ２、基板内部配線３、基板表面上レジスト層４、テスト用パッド５、ワイヤー６、表面実装部品７、基板表面上配線（ダイパッド含む）８が設けられている。また、半導体ベアチップ領域を囲むように保護枠９が設けられている。
【０００７】
次に、上記半導体集積回路の製造方法について図４を用いて説明する。
【０００８】
実装基板１に半田を印刷し（図４（ａ））、前記基板１に表面実装部品７を搭載しかつ前記半導体ベアチップ２を実装する領域に保護枠９を接着テ−プにて基板表面に接着して（図４（ｂ））この保護枠９の上面を覆う耐熱シ−ト１０と前記半導体ベアチップ実装領域の基板表面を被覆する（図４（ｃ））。
【０００９】
その後、リフロ−法により前記表面実装部品７を半田付けして（図４（ｄ））、前記保護枠９の一部を除去して保護枠９の内部に前記基板表面８を露呈させ（図４（ｅ））、この露呈面に半導体ベアチップ２を実装する（図４（ｆ））。その後ワイヤー６をボンディングして前記保護枠９内にペースト状樹脂を充填して前記半導体ベアチップ２を樹脂で固める（図４（ｈ））。
【特許文献１】特開平０９−８２８４８号公報
【特許文献２】特開平７−２６３６１７号公報
【特許文献３】特開平５−１６０２９６号公報
【特許文献４】特開平１０−３２２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献３に記載された従来技術では別途材料が必要であることや、ダム枠接着に関するプロセス課題については考慮されていない。さらに、特許文献４に記載された従来技術では高粘度樹脂で保護枠の役目となるようにダムを事前に塗布する必要があり、その高粘度樹脂用の塗布設備も別途準備するため安価にかつ容易に実現しない。
【００１１】
本発明は、従来の製造方法の問題点を解決し、所定の位置に所定の厚さで緻密な膜質のばらつきを抑えられるため高耐圧、高信頼性を実現することができる。特に現行必要な部品の転用及び工夫によって追加する材料もなくかつ設備も不要であり、工程数も減少することができることにより製造コストを安価にできる高耐圧特性を有する半導体集積回路装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために。本発明の第１の半導体集積回路は、半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記基板の中心部位に前記半導体ベアチップをかためて配置し、そのまわりを１０μｍから５ｍｍ以内を取り囲むようにレイアウトし、かつ前記半導体ベアチップ外周辺に対し平行に表面実装部品を配置することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第２の半導体集積回路は、半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記半導体ベアチップ実装領域とその外周線より１０μｍから１ｍｍの領域を１００μｍから５００μｍくぼませることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の半導体集積回路は、半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記半導体ベアチップ実装領域のまわりに形成するパッドまでの配線以外の領域に直径１０μｍから５０μｍ、深さ１００μｍから５００μｍのスルーホールを形成することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第４の半導体集積回路は、半導体ベアチップと表面実装部品とを同一基板上に実装してなる半導体集積回路装置であって、前記基板上部の基板外装部の絶縁に使う１５μｍ以上のレジスト層を形成し、そのレジスト層に切りこみ溝幅１００μｍから５００μｍを半導体ベアチップ外周辺に対し平行に２辺部あるいは４辺部に形成することを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体集積回路の製造方法は、上記した半導体集積回路装置の製造方法であって、基板に半田を印刷する工程と、前記基板に表面実装部品を搭載しかつリフロー法により前記表面実装部品を半田付けする工程と、半導体ベアチップ実装領域に銀ペーストで準備したのち半導体ベアチップを実装し銀ペースト硬化する工程と、樹脂印刷法を用いて、レジスト層切り込み溝内側境界からさらに５００μｍから１ｍｍ内側になるラインまでをメタルマスクで保護しておき、１０００から３０００ｃＰの低粘度樹脂を充填して前記半導体ベアチップを樹脂封止する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、容易に高耐圧特性を有する半導体集積回路装置を得ることができ、かつ高信頼性が実現するだけでなく、工程数を減少して製造コストの低減も容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における半導体集積回路装置の平面図である。厚さ約６００μｍのアルミナ９６％素材の実装基板１上に厚さ約５００μｍの半導体ベアチップ２、基板内部に厚さ約２０μｍの銅配線３、厚さ約１５μｍの基板表面上レジスト層４、幅約３００μｍの切りこみ溝４Ａ、テスト用パッド５、直径２８μｍの金ワイヤー６、チップコンデンサやチップ抵抗などの表面実装部品７、基板表面上約５μｍ厚のニッケル−金配線（ダイパッドを含む）８、スルーホール１１から構成される。半導体ベアチップ２を実装基板１の中心箇所に配置し、そのチップの４辺に対し平行にかつ近接して表面実装部品を配置し、基板上部の基板外装部の絶縁に使う１５μｍ以上のレジスト層を形成し、そのレジスト層に切りこみ溝幅約３００μｍを半導体ベアチップ外周辺に対し平行に２辺に形成する。
【００２０】
上記した半導体集積回路の製造方法を図２を用いて説明する。
【００２１】
実装基板１上の表面実装部品７を搭載する領域に半田を印刷し（図２（ａ））、前記基板１上に表面実装部品７を搭載し、その後リフロ−法により前記表面実装部品７を半田付けする（図２（ｂ））。基板１の表面上に形成された約５μｍ厚のダイパッドを含むニッケル−金配線８上に約５００ｃＰの約７０％銀含有の銀ペーストを載置し、さらに半導体ベアチップ２を実装する（図２（ｃ））。その後直径２８μｍの金ワイヤー６をボンディングして（図２（ｄ））、樹脂印刷法を用いて、レジスト層切りこみ溝４Ａの内側境界からさらに約６００μｍ内側になるラインまでをメタルマスク１２で保護しておき（図２（ｅ））、約２０００ｃＰの低粘度樹脂１３を充填して前記半導体ベアチップとその周辺部品を封止し（図２（ｆ））、約１００℃１時間と１５０℃３時間の２段階ステップで樹脂１４を凝固する（図２（ｇ））。
【００２２】
本実施例によれば、半導体集積回路装置に従来から使用している表面実装部品や基板の放熱性のために必要なスルーホール、また絶縁に必要なレジスト層など材料を工夫して配置形成することにより半導体ベアチップでも容易に高耐圧特性が得られるとともに、プロセスの制限やその保護する工程が削減できるためプロセスコストも安価で実現する。
【００２３】
なお、本実施例では半導体ベアチップ周辺部まで樹脂コートしたリード端子なしの半導体集積回路装置を説明したが、基板全体を樹脂コートしたリード端子をつけたものにも同様な効果がある。
【００２４】
また、本実施例では片面実装基板の場合について説明したが、両面実装基板についても、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の半導体集積回路装置は高耐圧半導体素子を搭載した集積回路として、特にパワーモジュール用途に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における実施例１の半導体集積回路装置の平面図
【図２】本発明における実施例１の半導体集積回路装置の製造工程説明図
【図３】従来の技術における半導体集積回路装置の平面図
【図４】従来の技術における半導体集積回路装置の製造工程説明図
【符号の説明】
【００２７】
１  半導体集積回路装置用実装基板
２  半導体ベアチップ
３  基板内部配線
４  基板表面上レジスト層
４Ａ  レジスト層切りこみ溝
５  テスト用パッド
６  ワイヤー
７  表面実装部品
８  基板表面上配線（ダイパッド含む）
９  保護枠
１０  耐熱シート
１１  スルーホール
１２  メタルマスク
１３  ペースト状樹脂
１４  凝固樹脂
【図１】
2005051108.tif 000003
【図２】
2005051108.tif 000004
【図３】
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【図４】
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