(57)【要約】【目的】製作工程の削減と併せて、基板外形サイズの小形化が図れるよう基板上に構築したサージ保護構造を改良する。【構成】絶縁基板５上に形成した導体パターン６，７にボンディングパッド９を介して外部リード９を引き出した混成集積回路１のサージ保護手段として、外部端子２，３に通じる異電位の導体パターン間に誘電体層１０を挟んで対向するギャップを形成したものにおいて、前記ギャップを、導体パターン６に接合したボンディングパッド８と導体パターン７から側方に分岐して前記ボンディングパッドの下面に対峙させた分岐導体パターン７ａとの間に誘電体層１０を挟んで形成するものとし、その具体的な態様として導体パターン６のランド部の一部面域を欠如してここに前記の分岐導体パターン７ａを引き入れた上で、該分岐導体パターンに被覆形成した誘電体層を挟んでその上にボンディングパッド８を重ね、この位置でボンディングパッドを導体パターン６のランド部に半田接合する。【選択図】        図１
2005260141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に形成した導体パターンに回路素子を実装した上で、前記導体パターンにボンディングパッドを介して入力出力端子の外部リードを引き出した構成になる混成集積回路であり、該回路のサージ保護手段として、入出力端子に通じる異電位の導体パターン間に誘電体層を挟んで対向するギャップを形成したものにおいて、
前記ギャップを、一方の導体パターンに接合したボンディングパッドと他方の導体パターンから分岐して前記ボンディングパッドの裏面側に対峙させた分岐導体パターンとの重なり面に誘電体層を挟んで形成したことを特徴とする混成集積回路。
【請求項２】
請求項１記載の混成集積回路において、一方の導体パターンにはボンディングパッドと接合するランド部の面域一部を欠如し、かつこの欠如部位に他方の導体パターンの分岐導体パターンを引き入れ形成した上で、該分岐導体パターンに被覆形成した誘電体層を挟んでその上にボンディングパッドを重ね、該ボンディングパッドと導体パターンのランドとを半田接合したことを特徴とする混成集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載したイグナイタ等を対象とした樹脂封止形半導体デバイスの混成集積回路に関し、詳しくは混成集積回路に装備したサージ保護回路の構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
頭記イグナイタは点火コイルと組み合わせて自動車エンジンに搭載することから、その半導体デバイスには耐熱性のほかに、エンジンの点火火花に起因して発生する外部サージ電圧で集積回路の回路素子が破壊しないサージ耐量が要求される。
一方、かかる混成集積回路のサージ保護手段として、絶縁基板（例えばセラミック基板）上に形成した回路導体パターンに対して、デバイスの入出力端子に通じる異電位の導体パターン（ＧＮＤ側の導体パターンと非ＧＮＤ側の導体パターン）の間に高抵抗の誘電体層を挟んでサージ電圧放電用のギャップを形成し、外部からサージが進入した際に前記ギャップを介してサージ電圧をＧＮＤ側に放電させて回路素子を保護するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
また、前記したサージ保護手段のギャップ構造に関して、異電位の各導体パターンから側方に分岐形成したパターン部分の間に誘電体層を挟んで上下に対向するギャップを形成した構成のものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
図４は上記の特許文献３に対応したサージ保護手段の従来構造図であり、１は混成集積回路、２，３は入出力の外部端子（３はＧＮＤ側）、４は樹脂パッケージである。ここで、混成集積回路１は絶縁基板（セラミック基板）５の上面に形成した導体パターン６，７に各種ＩＣ，チップ抵抗などの回路素子（図示せず）を搭載し、導体パターン６，７の入出力端側のランド部にはアルミワイヤをボンディングするために、ボンディングパッド８を半田接合し、該ボンディングパッド８と外部端子２，３との間が外部リード（アルミのボンディングワイヤ）９で接続されている。なお、ボンディングパッド８の材料は、例えば４２アロイ（ニッケル，鉄合金）である。
また、回路のサージ保護手段として、導体パターン６，７から側方に延在する分岐導体パターン（ギャップの対向電極となる）６ａと７ａを形成し、その上下重なり面に誘電体層（誘電体膜）１０を挟んで前記のギャップを形成している。
【特許文献１】特公昭６１−３９７４２号公報
【特許文献２】特開平６−２２４３６７号公報
【特許文献３】特開２００２−２９９４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記した従来構造の混成集積回路は次記のような問題点がある。すなわち、図４の構成で絶縁基板５に導体パターン６，７および誘電体層１０を形成するには、まず分岐導体パターン６ａの部分を除いて絶縁基板５に導体パターン６，７を印刷，焼成により形成し、次いでＧＮＤ側導体パターン７の分岐導体パターン７ａを覆うように誘電体層１０を形成した上で、さらに導体パターン６と誘電体層１０の上面との間にまたがって上部側の電極となる分岐導体パターン６ａを印刷形成し、さらに、導体パターンにオーバーガラス処理を施して回路基板が完成する。なお、部品の搭載工程では。導体パターンにクリーム半田を印刷した上で、各種回路素子を搭載し、さらに導体パターン６，７の入出力端側ランド部にボンディングパッド８を搭載して半田接合する。
上記の説明で判るように、絶縁基板５の上で導体パターン６と７との間に誘電体層１０を挟んでサージ放電用のギャップを形成するためには、導体パターンを２段階の印刷工程に分けて形成する必要がある。
【０００５】
また、ギャップを導体パターン６，７から側方に延在する分岐導体パターン６ａと７ａの間に誘電体層１０を挟んで形成しているために、絶縁基板上における導体パターンの入出力端側では導体パターン６と７との間にギャップの占有スペースを確保する必要があって絶縁基板５の外形が大形化する。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、製作工程の削減によるコスト低減と併せて基板外形サイズの小形化が図れるように基板上に構築したサージ保護構造を改良した混成集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、絶縁基板上に形成した導体パターンに回路素子を実装した上で、前記導体パターンにボンディングパッドを介して入力出力端子の外部リードを引き出した構成になる混成集積回路で、該回路のサージ保護手段として、入出力端子に通じる異電位の導体パターン間に誘電体層を挟んで対向するギャップを形成したものにおいて、
前記ギャップを、一方の導体パターンに接合したボンディングパッドと他方の導体パターンから分岐して前記ボンディングパッドの裏面側に対峙させた分岐導体パターンとの重なり面に誘電体層を挟んで形成パターンから分岐して前記ボンディングパッドに対峙させた分岐導体パターンとの重なり面に誘電体層を挟んで形成する（請求項１）ものとし、具体的には次記のような態様で構成する。
【０００７】
すなわち、前記構成における一方の導体パターンにはボンディングパッドと接合するランド部の面域一部を欠如し、かつこの欠如部位に他方の導体パターンの分岐導体パターンを引き入れ形成した上で、該分岐導体パターンに被覆形成した誘電体層を挟んでその上にボンディングパッドを重ね、該ボンディングパッドと導体パターンのランドとを半田接合する（請求項２）。
【発明の効果】
【０００８】
前記構成によれば、サージ放電用のギャップが一方の導体パターンに接合したボンディングパッドの下面側領域に誘電体層を挟んで形成されるので、図４に示した従来構造と比べてギャップ形成のために絶縁基板上に確保するスペースを縮小して基板の外形が小形化できる。しかも、一方の導体パターンに半田接合するボンディングパッドにギャップ上部側電極の機能を持たせたので、従来構造のように誘電体層の形成の前後で導体パターンの印刷工程を二段階に分ける必要がなく、これにより製作コストの低減化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例においては、外部リード９を介して外部端子２に通じる導体パターン６とＧＮＤ側の外部端子３に通じる導体パターン７との間にまたがって形成したサージ放電用のギャップが、導体パターン６のランド部に半田接合したボンディングパッド８と導体パターン７から側方に分岐して前記ボンディングパッド８の下面に延在する分岐導体パターン７ａとの間に誘電体層１０を挟んで形成されている。
次に、前記ギャップの詳細構造を図３（ａ），（ｂ）で説明する。すなわち、導体パターン６の入出力端側に形成したランド部６ｂの面域一部を切り欠いてコ字形の欠如部６ｃを形成し、かつこの欠如部６ｃの内方に導体パターン７から側方に延在する舌片状の分岐導体パターン７ａを引き込んだ上で、分岐導体パターン７ａの先端部分に誘電体層１０を被覆形成している。そして、誘電体層１０の上面にボンディングパッド８を重ね、この状態で導体パターン６のランド部６ｂとの間を半田１１で接合している。
【００１０】
一方、前記構造のギャップは次記工程の手順で製作する。まず導体パターン６，７、導体パターン６のランド部切欠部６ｃ、および該切欠部６ｃに引き入れる分岐導体パターン７ａを一回のスクリーン印刷により絶縁基板５の上に同時印刷し、続いて分岐導体パターン７ａの先端部分を覆うように誘電体層１０をスクリーン印刷した後、ボンディングパッド８を接合するランド部を除いて導体パターン６，７の表面に保護用のオーバーガラスを印刷して焼成する。
また、続く搭載部品の実装工程では、導体パターン６，７のランド部にクリーム半田を塗布した上で、各種の回路素子，およびボンディングパッド８を定位置に搭載し、リフロー半田付けにより導体パターン６，７に接合する。さらに、ボンディングパッド８と外部端子２，３との間に外部リード９をワイヤボンディングした後、この組立体をトランスファー成形して周域を樹脂パッケージ４で封止する。図２は完成した製品の平面図である。
【００１１】
上記の構造，製作工程の説明で明らかなように、図示実施例ではサージ放電用のギャップが、導体パターン６のランド部６ｂに半田接合したボンディングパッド８の下面とこれに対峙して絶縁基板上に形成した導体パターン７の分岐導体パターン７ａとの間に誘電体層１０挟んで形成されている。これにより、図４に示した従来構造と比べてギャップ形成のために絶縁基板上に確保するスペースを縮小して絶縁基板５の外形を小形化できる。
さらに、導体パターン６のランド部６ｂに半田接合したボンディングパッド８がギャップの上部側電極を兼用しているので、従来構造（図４参照）における導体パターン６の分岐導体パターン６ａが必要なく、したがって導体パターン６，７の印刷は１回で済む。したがって、従来のように導体パターンの印刷工程を誘電体層１０の印刷前と後に分けて行う必要がなく、これにより製作工程の削減，コストの低減化が図れる
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例による混成集積回路の要部平面図
【図２】図１の混成集積回路で構成した樹脂封止型半導体デバイスの全体図
【図３】図１におけるギャップ部の詳細構造図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）における各部品の重なり合いを模式的に表した平面図
【図４】従来における混成集積回路の要部構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｘ−Ｘ断面図
【符号の説明】
【００１３】
１    混成集積回路
２，３  外部端子
４    樹脂パッケージ
５    絶縁基板
６，７  導体パターン 
６ｂ  ランド部
６ｃ  欠如部
７ａ  分岐導体パターン
８    ボンディングパッド
９    外部リード
１０    誘電体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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