專利名稱：混合集成電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合集成電路裝置，特別是通過減少金屬細(xì)線的焊接從而可以減少組裝工時(shí)的混合集成電路裝置。
以往，設(shè)置在電子儀器中的混合集成電路裝置是在例如印刷電路板、陶瓷板或金屬基板上形成導(dǎo)電圖形、并在其上裝配LSI或分立TR等有源元件、片狀電容器、片狀電阻或線圈等無源元件而構(gòu)成的。并且，上述導(dǎo)電圖形和上述元件電氣相連接從而實(shí)現(xiàn)指定功能的電路。


圖19示出一例電路，給出了圖19。該電路是聲頻電路，圖中所示的元件實(shí)際裝配成圖20的情況。
在圖20中，最外側(cè)的矩形線是至少表面進(jìn)行了絕緣處理的裝配基板1。并且，在其上粘貼了由Cu形成的導(dǎo)電圖形2。該導(dǎo)電圖形2由外部取出用電極2A、配線2B、緩沖墊2C、焊接墊片2D、和固定無源元件3的電極4等構(gòu)成。
TR、二極管、復(fù)合元件或LSI等以裸片狀通過焊錫固定到緩沖墊2C上。并且，固定的芯片上的電極和上述焊接墊片2D通過金屬細(xì)線5A、5B、5C實(shí)現(xiàn)電氣連接。該金屬細(xì)線通常分為小信號(hào)和大信號(hào)用的兩種，小信號(hào)部使用φ20～80μm的金屬細(xì)線。并且，這里采用由約φ40μm的Au線5A或Al線。另外，大信號(hào)部采用約φ100～300μm的Au線或Al線。特別是大信號(hào)的線徑大，所以，考慮到成本，選擇φ150μm的Al線5B、φ300μm的Al線5C。
另外，為了防止芯片的溫度上升，流過大電流的功率TR6固定在緩沖墊2C上的散熱片7上。
并且，為了使上述外部取出用電極2A、緩沖墊2C、焊接墊片2D和電極4形成電路，配線2B延伸到各個(gè)地方。另外，由于芯片的位置、配線的延伸方式的需要而配線之間發(fā)生交叉時(shí)，就采用跨越線8A、8B。
由圖20可知，大量采用片狀電容器、片狀電阻、小信號(hào)用TR芯片、大信號(hào)用TR芯片、二極管以及LSI等，它們分別用焊料等進(jìn)行固定。并且，TR芯片等半導(dǎo)體元件使用金屬細(xì)線實(shí)現(xiàn)電氣連接。該金屬細(xì)線根據(jù)電流容量分為多種，該金屬細(xì)線的數(shù)量也非常多。由此可知，芯片的固定、金屬細(xì)線的連接將招致組裝工序非常長，從而成本提高。
另外，最近市售芯片的尺寸已達(dá)到0.45×0.5mm、厚度達(dá)到0.25mm，非常小，價(jià)格非常便宜。但是用焊錫固定該芯片時(shí)，焊錫將擴(kuò)散到芯片的側(cè)面而造成短路，所以，在混合集成電路基板上也就不能采用。
另外，如果把將半導(dǎo)體元件固定到引線框架上的組件裝配到混合集成電路基板上，由于該組件的尺寸非常大，混合集成電路基板的尺寸將增大。
如上所述，即使采用混合集成電路基板想降低成本，由于不能裝配非常小的芯片和組裝工序長等原因也將招致成本上升。
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提案的，其目的在于，第1，在至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的半導(dǎo)體元件、上述半導(dǎo)體元件的焊接電極或焊接上述導(dǎo)電圖形的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置中，將上述金屬細(xì)線和用上述金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
如果預(yù)先準(zhǔn)備已封裝組好的半導(dǎo)體裝置并將該半導(dǎo)體裝置裝配到裝配基板上，混合集成電路裝置的組裝工序就可以減少金屬細(xì)線的焊接次數(shù)，從而可以縮短組裝工序。
第2，上述金屬細(xì)線使用材料不同的多種金屬細(xì)線，至少將一種金屬細(xì)線封裝到所有的上述半導(dǎo)體裝置中。
例如，利用Au線和Al線構(gòu)成混合集成電路裝置時(shí)，如果預(yù)先將采用Au線的半導(dǎo)體元件作為半導(dǎo)體裝置準(zhǔn)備好，混合集成電路裝置的組裝工序就可以去掉Au線的焊接，而只進(jìn)行Al線的焊接。因此，Au線的焊接就從組裝工序中省略了，從而可以實(shí)現(xiàn)組裝工序的簡化。
第3，上述金屬細(xì)線使用線徑不同的多種金屬細(xì)線，至少將一種金屬細(xì)線封裝到所有的上述半導(dǎo)體裝置中。
例如，使用300μm和150μm的金屬細(xì)線時(shí)，通過準(zhǔn)備用150μm的金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體裝置，組裝工序就可以省略150μm的焊接工序。
第4，上述金屬細(xì)線全部封裝到上述半導(dǎo)體裝置中。
在混合集成電路裝置的組裝中，可以全部去掉金屬細(xì)線的焊接工序。
第5，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列列的半導(dǎo)體元件、至少具有將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的Au線和與上述導(dǎo)電圖形焊接的Al線的混合集成電路裝置，把將上述Au線和用上述Au線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
第6，與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述Al線。
第7，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的Au線和至少將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的Al線的混合集成電路裝置，把將上述Al線和用上述Al線焊接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
第8，與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述Au線。
第9，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的小直徑的金屬細(xì)線和焊接上述導(dǎo)電圖形的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，把將上述小直徑的金屬細(xì)線和用上述小直徑的金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
第10，與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述大直徑的金屬細(xì)線。
第11，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的小直徑的金屬細(xì)線和至少將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，把將上述大直徑的金屬細(xì)線和用上述大直徑的金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
第12，與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述小直徑的金屬細(xì)線。
第13，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的Au線和焊接上述導(dǎo)電圖形的Al線的混合集成電路裝置，把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的Au線、將該半導(dǎo)體元件和Au線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述Au線的連接手段進(jìn)行連接。
第14，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的Au線和至少將大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的Al線的混合集成電路裝置，把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的Al線、將該半導(dǎo)體元件和Al線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述Al線的連接手段進(jìn)行連接。
第15，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的小直徑的金屬細(xì)線和焊接上述導(dǎo)電圖形的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的小直徑的金屬細(xì)線、將該半導(dǎo)體元件和小直徑的金屬細(xì)線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述小直徑的金屬細(xì)線的連接手段進(jìn)行連接。
第16，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的小直徑的金屬細(xì)線和將大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的大直徑的金屬細(xì)線、將該半導(dǎo)體元件和大直徑的金屬細(xì)線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述大直徑的金屬細(xì)線的連接手段進(jìn)行連接。
第17，是至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的小直徑的金屬細(xì)線、將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的半導(dǎo)體元件、將上述半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的金屬細(xì)線、將該半導(dǎo)體元件和金屬細(xì)線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝內(nèi)的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，上述小直徑的金屬細(xì)線和大直徑的金屬細(xì)線使用在上述半導(dǎo)體裝置內(nèi)，在除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域中不使用上述金屬細(xì)線。
第18，上述導(dǎo)電路的側(cè)面由彎曲結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
第19，在上述導(dǎo)電路上，設(shè)置導(dǎo)電被覆膜。
第20，除了上述半導(dǎo)體元件外，有源元件和/或無源元件與上述導(dǎo)電路電氣連接而內(nèi)藏，也包含上述有源元件和/或上述無源元件而形成電路。
第21，上述導(dǎo)電路由Cu、Al、Fe-Ni合金、Cu-Al的集層體、Al-Cu-Al的集層體構(gòu)成。
第22，上述導(dǎo)電被覆膜由Ni、Au、Ag或Pd構(gòu)成，形成遮檐形。
圖1是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的圖。
圖2是說明圖1的裝配基板和半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是說明圖2的A—A線的剖面圖的圖。
圖4是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
圖5是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
圖6是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
圖7是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
圖8是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
圖9是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖。
圖10是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖11是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖12是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖13是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖14是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖15是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖16是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖17是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖18是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖。
圖19是說明裝配到本混合集成電路裝置中的電路的一例的圖。
圖20是說明先有的混合集成電路裝置的圖。
圖21是將先有的半導(dǎo)體裝置與本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置比較的圖(以差動(dòng)電流鏡電路為例)。
本發(fā)明涉及可以簡化組裝工序的混合集成電路裝置，特別是可以減少金屬細(xì)線的焊接、半導(dǎo)體元件的焊接的混合集成電路裝置。
通常，混合集成電路裝置利用各種電路元件構(gòu)成電子電路，根據(jù)需要裝配TR芯片、IC芯片或LSI芯片等有源元件、片狀電容器或片狀電阻等無源元件。并且，這些電路元件與在裝配基板上形成的導(dǎo)電圖形電氣連接。另外，為了實(shí)現(xiàn)電路功能，在導(dǎo)電圖形上設(shè)置配線，另外，電路元件通過焊料、導(dǎo)電球、焊錫球、導(dǎo)電膠或金屬細(xì)線進(jìn)行電氣連接。
特別是金屬細(xì)線根據(jù)金屬細(xì)線連接的電路元件或使用金屬細(xì)線的電路塊的電流容量，分別使用不同的金屬細(xì)線的材料和/或金屬細(xì)線的線徑。
作為第1例，有用40μm、150μm和300μm的3種Al線電氣連接的情況。其理由在于，Al線便宜。
另外，作為第2例，有用40μm的Au線、150μm和300μm的Al線電氣連接的情況。其理由在于，Au線的焊接時(shí)間比Al線短。Al線通常采用楔形焊接，必須使超聲波持續(xù)指定時(shí)間。另外，大直徑的金屬細(xì)線如果采用Au線，由于線直徑粗，價(jià)格高，所以從成本方面考慮，采用Al線。
另外，TR、IC、LSI等半導(dǎo)體元件，芯片表面的焊接點(diǎn)小，通常采用Au線。但是，流過大電流的功率晶體管、功率MOS、IGBT、SIT、半導(dǎo)體開關(guān)元件等由于芯片本身大、電流容量也大，所以，焊接點(diǎn)的尺寸也大，考慮成本，采用Al線。
如上所述，根據(jù)電流容量、成本、焊接所需要的面積、強(qiáng)度或焊接的半導(dǎo)體元件的種類等來選擇金屬細(xì)線的材料及金屬細(xì)線的線徑。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于，通過將封裝的半導(dǎo)體裝置固定到裝配基板上，來減少連接到裝配基板上的金屬細(xì)線的種類。
例如，如果按照第1例所述，具有首先另外準(zhǔn)備40μm的Al線和用該40μm的Al線連接的半導(dǎo)體元件成為1個(gè)組件的半導(dǎo)體裝置的特征。并且，通過用焊料等裝配該半導(dǎo)體裝置，在裝配基板上的金屬細(xì)線的連接就僅僅是150μm和300μm的Al線，可以全部省略40μm的Al線的連接。
根據(jù)組裝方法不同，焊接裝置也有分別隨3種線徑而不同的情況。這時(shí)，混合集成電路裝置的組裝具有可以全部省略將裝配基板向40μm用的焊接裝置上放置的工序和進(jìn)行焊接的工序的優(yōu)點(diǎn)。特別是將裝配基板向焊接裝置上放置的作業(yè)需要流水作業(yè)線，結(jié)構(gòu)組裝工序?qū)⒀娱L。
另外，在第2例中，關(guān)鍵在于另外準(zhǔn)備40μm的Au線和用該40μm線連接的半導(dǎo)體元件成為1個(gè)組件的半導(dǎo)體裝置。并且，通過用焊料等裝配該半導(dǎo)體裝置，在裝配基板上可以省略Au線的連接，而只留下150μm和300μm的Al線的焊接工序。
Au線的焊接方法與Al線的焊接方法不同，焊接裝置也不同。因此，如果Au線的連接全部將所需要的部分形成組件，在混合集成電路裝置的組裝工序中，Au線的焊接將完全不需要了。因此，混合集成電路裝置就只需要Al線的焊接，從而具有可以減少裝配工時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。
另外，雖然是特殊的例子，但是，如果所有的金屬細(xì)線與半導(dǎo)體裝置一起形成組件，在混合集成電路裝置的組裝工序中，就只是裝配半導(dǎo)體裝置的工序了，金屬細(xì)線的焊接可以全部省略。
本發(fā)明考慮了各種組合，分別具有各自的效果，下面進(jìn)行簡單說明。
第1組合在裝配基板上采用N種線徑不同的金屬細(xì)線。
通過將至少1種金屬細(xì)線和該金屬細(xì)線連接的半導(dǎo)體元件形成組件，在裝配基板上的金屬細(xì)線的連接僅(N—1)種金屬細(xì)線的連接就可以了。如圖1所示，在1個(gè)組件中，至少封裝進(jìn)了1個(gè)半導(dǎo)體元件。另外，作為混合型，也可以裝配無源元件或IC芯片。
第2組合在裝配基板上采用N種金屬細(xì)線的材料。
通過將至少1種金屬細(xì)線和該金屬細(xì)線連接的半導(dǎo)體元件形成組件，在裝配基板上的金屬細(xì)線的連接僅(N—1)種金屬細(xì)線的連接就可以了。如圖1所示，準(zhǔn)備采用了Au線的組件，在裝配基板側(cè)，僅進(jìn)行Al線的焊接。也可以準(zhǔn)備采用了Al線的組件，而在裝配基板側(cè)僅進(jìn)行Au線的焊接。
第3組合金屬細(xì)線的有N種，各種材料的金屬細(xì)線采用多個(gè)線徑。
以簡單的組合進(jìn)行說明。
材料Al 線徑300μm、200μm、150μm材料Au 線徑40μm這時(shí)，將材料和線徑組合時(shí)，就成為4種。因此，在這4種金屬細(xì)線內(nèi)，通過將至少1種金屬細(xì)線形成上述組件，在裝配基板側(cè)就可以采用3種以下的金屬細(xì)線。
另外，可以大幅度降低向裝配基板上配置的元件的焊接片的傳送損失。在圖20所示的先有的裝配基板上，必須放置到各種地方，從而必須將元件移動(dòng)到指定的位置。但是，如果采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，由于多種半導(dǎo)體裝置形成1個(gè)組件，所以，一次便可傳送多個(gè)元件。
下面，參照?qǐng)D1說明采用40μ的Au線、150μm的Al線和300μm的Al線的混合集成電路裝置。
該混合集成電路裝置13至少由裝配到裝配基板10上的導(dǎo)電圖形21、固定在其上的裸芯片40及41、無源元件23及24、形成組件的半導(dǎo)體裝置30A、31A、32、33A、34A、38和用于作為電路而連接的金屬細(xì)線42及43構(gòu)成。
導(dǎo)電圖形21由例如緩沖墊21A、配線21B、焊接片21C、無源元件用的電極21D、固定半導(dǎo)體裝置30A、31A、32、33A、34A和38的電極21E、與其一體的配線21B(由于圖面的關(guān)系，示于圖2)和外部引線等用的外部連接電極21F構(gòu)成。另外，裸芯片40是BIP型的功率晶體管，裸芯片41是功率MOS。無源元件23是片狀電阻，無源元件24是片狀電容器。此外，金屬細(xì)線42是大直徑(300μm)的Al線，金屬細(xì)線43是小直徑(150μm)的Al線。
本發(fā)明的特征在于上述半導(dǎo)體裝置30A、31A、32、33A、34A和38。該半導(dǎo)體裝置用粗線將外形包圍來表示。這里，將圖19所示的電路作為一例來采用，將小信號(hào)系列的電路以各種規(guī)模形成組件。即，小信號(hào)系列使用的金屬細(xì)線可以用小直徑，該小直徑的金屬細(xì)線和半導(dǎo)體元件全部形成1個(gè)組件，作為半導(dǎo)體裝置而進(jìn)行裝配。因此，通過裝配半導(dǎo)體裝置，在裝配基板上的組裝作業(yè)就完全不需要小直徑的焊接了。另外，由于將多個(gè)半導(dǎo)體元件形成組件，所以，具有可以大幅度削減焊接點(diǎn)個(gè)數(shù)的特征。另外，在半導(dǎo)體裝置中也可以裝配無源元件。假定也包含無源元件形成1個(gè)組件時(shí)，可以減少無源元件的裝配次數(shù)。
另外，在組裝工序中，不需要Au的焊接裝置，從而也就不需要裝配基板向焊接裝置上的安放作業(yè)。
下面，參照?qǐng)D2～圖19說明形成1個(gè)組件的半導(dǎo)體裝置。這里，以圖1的右下角的半導(dǎo)體裝置38為例進(jìn)行說明。
圖2是半導(dǎo)體裝置38的平面圖，圖3是說明該薄型半導(dǎo)體裝置38的裝配結(jié)構(gòu)的3種類型的圖。此外，圖4～圖9是說明該半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，圖10～圖18是說明根據(jù)右側(cè)的電路形成的半導(dǎo)體裝置的圖，圖19是說明在裝配基板10上構(gòu)成的電路的圖。
半導(dǎo)體裝置的說明在圖9中，符號(hào)53所示的半導(dǎo)體裝置是在本發(fā)明中采用的半導(dǎo)體裝置。首先，參照?qǐng)D9A說明第1半導(dǎo)體裝置53A的具體的結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體裝置53A具有埋入到絕緣性樹脂50中的導(dǎo)電路51A～51C，半導(dǎo)體芯片52A固定在上述導(dǎo)電路51A上，另外，根據(jù)需要，無源元件52B固定到導(dǎo)電路51B、51C上。并且，由上述絕緣性樹脂50支持導(dǎo)電路51A～51C。
本結(jié)構(gòu)由半導(dǎo)體芯片52A、由無源元件和/或有源元件構(gòu)成的電路元件52B、多個(gè)導(dǎo)電路51A、51B及51C和將該導(dǎo)電路51A、51B及51C埋入其中的絕緣性樹脂50等3種材料構(gòu)成，在導(dǎo)電路51間設(shè)置了用該絕緣性樹脂50填充的分離溝54。并且，利用絕緣性樹脂50支持上述導(dǎo)電路51A～51C。
作為絕緣性樹脂，可以使用環(huán)氧樹脂等熱硬化性樹脂、聚酰亞銨樹脂、硫化聚苯等熱可塑性樹脂。另外，絕緣性樹脂只要是可以使用模具強(qiáng)固的樹脂、能進(jìn)行浸漬或涂布而被覆的樹脂，所有的樹脂都可以采用。另外，作為導(dǎo)電路51，可以使用以Cu為主材料的導(dǎo)電箔、以Al為主材料的導(dǎo)電箔或由Fe—Ni等合金構(gòu)成的導(dǎo)電箔、Al—Cu的積層板、或Al—Cu—Al的集層板等。特別是Al—Cu—Al是抗彎曲能力很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以是其他的導(dǎo)電材料，特別是可以蝕刻的導(dǎo)電材料、可以利用激光而蒸發(fā)的導(dǎo)電材料，或者可以通過沖壓而形成分離溝54的比較軟的物質(zhì)。
另外，半導(dǎo)體元件52A和電路元件52B的連接手段是金屬細(xì)線55A、由焊料構(gòu)成的導(dǎo)電球、扁平的導(dǎo)電球、焊錫等焊料55B、Ag膠等導(dǎo)電膠55C和導(dǎo)電被覆膜或各向異性導(dǎo)電性樹脂等這些連接手段根據(jù)半導(dǎo)體元件及電路元件52的種類和裝配形式進(jìn)行選擇。例如，如果是裸的半導(dǎo)體芯片，表面的電極與導(dǎo)電路51B的連接就選擇金屬細(xì)線55A，如果是CSP及SMD，就選擇焊錫球或焊錫突起。另外，片狀電阻和片狀電容器就選擇焊錫55B。如果面朝下裝配時(shí)，由于金屬細(xì)線不會(huì)從芯片中露出，所以實(shí)際上可以形成接近芯片尺寸的組件。
另外，半導(dǎo)體元件52A與導(dǎo)電路51A的固定，采用導(dǎo)電被覆膜。這里，該導(dǎo)電被覆膜至少有1層。
作為該導(dǎo)電被覆膜，可以考慮的材料是Ag、Au、Pt、Pd或焊料等，利用蒸發(fā)、濺射、CVD等的低真空或高真空下的鍍膜、電鍍、燒結(jié)或涂布等方法進(jìn)行被覆。
例如，Ag與Au膠合，或者也與焊料膠合。因此，如果Au被覆膜被覆到芯片背面，通過直接將Ag被覆膜、Au被覆膜、焊錫被覆膜被覆到導(dǎo)電路51A上，便可將半導(dǎo)體芯片進(jìn)行熱壓固定，另外，也可以通過焊錫等焊料將芯片固定。這里，上述導(dǎo)電被覆膜可以在集層為多個(gè)層的導(dǎo)電被覆膜的最上層形成。例如，可以在Cu的導(dǎo)電路51A之上形成順序被覆Ni被覆膜、Au被覆膜的2層導(dǎo)電被覆膜、順序被覆Ni被覆膜、Cu被覆膜、焊錫被覆膜的3層導(dǎo)電被覆膜，或者順序被覆Ag被覆膜、Ni被覆膜的2層導(dǎo)電被覆膜。導(dǎo)電被覆膜的種類和集層結(jié)構(gòu)除了上述情況以外，還有很多種，這里將省略了。
本半導(dǎo)體裝置53A使用作為密封樹脂的絕緣性樹脂50支持導(dǎo)電路51，所以，不需要粘合支持導(dǎo)電路的支持基板，由導(dǎo)電路51、元件52和絕緣性樹脂50構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的特征。先有的電路裝置的導(dǎo)電路使用支持基板(印刷電路板、陶瓷基板或軟性板)支持而粘合，或者使用引線框架進(jìn)行支持，所以，附加了本來不需要的結(jié)構(gòu)。但是，本半導(dǎo)體裝置由所需最小限度的要素構(gòu)成，可以不需要支持基板，具有薄型而廉價(jià)的特征。
另外，除了上述結(jié)構(gòu)外，還具有覆蓋電路元件52并且填充在上述導(dǎo)電路51間的上述分離溝54中而一體地支持的絕緣性樹脂50。
該導(dǎo)電路51之間成為分離溝54，通過絕緣性樹脂50填充到其中，具有實(shí)現(xiàn)相互絕緣的優(yōu)點(diǎn)。
另外，具有將元件52覆蓋并且填充在導(dǎo)電路51間的分離溝54中使導(dǎo)電路51的背面露出而一體地支持的絕緣性樹脂50。
使該導(dǎo)電路的背面露出，是本發(fā)明的特征之一。導(dǎo)電路的背面可以提供與外部的連接，具有可以不需要在采用支持基板的印刷電路板中所采用的通孔的特征。
而且，半導(dǎo)體元件52A通過焊料、Au、Ag等導(dǎo)電被覆膜直接固定時(shí)，由于露出導(dǎo)電路51的背面，所以，可以將半導(dǎo)體元件52A發(fā)生的熱通過導(dǎo)電路51A向裝配基板傳遞。特別是通過放熱，對(duì)于可以改善驅(qū)動(dòng)電流的上升等特性的半導(dǎo)體芯片是有效的。這就是本半導(dǎo)體裝置53A的關(guān)鍵，關(guān)于這一點(diǎn)，后面進(jìn)行說明。
另外，本半導(dǎo)體裝置53A是分離溝54與導(dǎo)電路51的背面實(shí)際上一致的結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的特征，在導(dǎo)電路51的背面不設(shè)置臺(tái)階，所以，具有可以使半導(dǎo)體裝置53直接在水平方向移動(dòng)的特征。
另外，本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)裝配基板和多層結(jié)構(gòu)，涂布了焊錫抗蝕劑等絕緣被覆膜RF。并且，通過使導(dǎo)電路51的一部分露出，使裝配基板10的配線延伸到半導(dǎo)體裝置53A的背面。本半導(dǎo)體裝置通過固定到裝配基板10上，導(dǎo)電路51、金屬細(xì)線55A就起先有的跨越線的作用，實(shí)現(xiàn)了多層結(jié)構(gòu)。關(guān)于這一點(diǎn)，在后面進(jìn)行說明。
此外，如圖10～圖18所示，本發(fā)明將采用小直徑的金屬細(xì)線的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件和/或無源元件形成組件。由于是小信號(hào)系列，金屬細(xì)線采用小直徑的Al或Au線。這里，采用40μm的Au線。
下面，說明采用該Au線的理由。
其理由在于，絕緣性樹脂是利用轉(zhuǎn)移模塑進(jìn)行封裝的，而Au對(duì)注入壓力的耐變形性優(yōu)異。Al線通過楔形焊接而連接，頸部脆弱，另外，焊接區(qū)域必須比Au大，從而具有半導(dǎo)體裝置的尺寸的增大的缺點(diǎn)。此外，由圖1及圖20可知，Al線相對(duì)楔形焊接部的引出方向是固定的。而Au線是球形焊接，線的引出方向可以是自由的，焊接速度比Al快，另外，對(duì)焊接的導(dǎo)電路的位置沒有限制，具有可以自由配置的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以將作為焊接點(diǎn)的導(dǎo)電路的位置配置到空閑區(qū)域，從而可以縮小半導(dǎo)體裝置。
半導(dǎo)體裝置53B的說明圖9B所示的半導(dǎo)體裝置53B的導(dǎo)電路51的背面結(jié)構(gòu)與圖9A所示的半導(dǎo)體裝置51A不同，除此以外，實(shí)際上是相同的。這里，僅說明該不同的部分。
由圖可知，導(dǎo)電路51的背面比絕緣性樹脂50的背面(填充在分離溝54中的絕緣性樹脂50的背面)凹進(jìn)去一些。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多層配線。詳細(xì)情況，在后面說明。
半導(dǎo)體裝置53C的說明圖9C所示的半導(dǎo)體裝置53C的導(dǎo)電路51的背面結(jié)構(gòu)與圖9A、圖9B所示的半導(dǎo)體裝置51A、51B不同，除此以外，實(shí)際上是相同的。這里，僅說明該不同的部分。
由圖可知，導(dǎo)電路51的背面比絕緣性樹脂50的背面(填充在分離溝54中的絕緣性樹脂50的背面)突出。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多層配線。詳細(xì)情況，后面說明。
半導(dǎo)體裝置53A～53C的制造方法的說明下面，參照?qǐng)D4～圖9說明半導(dǎo)體裝置53的制造方法。
首先，準(zhǔn)備圖4所示的片狀的導(dǎo)電箔60。該導(dǎo)電箔60考慮焊料的附著性、焊接性、電鍍性來選擇其材料，作為材料，可以采用以Cu為主材料的導(dǎo)電箔、以Al為主材料的導(dǎo)電箔或由Fe—Ni的合金構(gòu)成的導(dǎo)電箔、Al—Cu的集層體、Al—Cu—Al的集層體等。
導(dǎo)電箔的厚度，考慮到后面的蝕刻，最好約為35μm～300μm，這里，采用70μm(2盎司)的銅箔。但是，大于300μm、小于10μm基本上也是可以的。如后面所述，只要能形成比導(dǎo)電箔60的厚度淺的分離溝61就行。
片狀的導(dǎo)電箔60可以準(zhǔn)備成以指定的寬度卷成滾筒狀并向后面所述的各工序傳送，也可以準(zhǔn)備裁剪成指定的大小的導(dǎo)電箔而向后面所述的各工序傳送(以上，參見圖4)。
然后，有將除了至少成為導(dǎo)電路51的區(qū)域的導(dǎo)電箔60除去一層比導(dǎo)電箔60的厚度薄的工序。
首先，在Cu薄60之上形成感光性樹脂(耐蝕刻掩膜)PR，將感光性樹脂PR形成使除了成為導(dǎo)電路51的區(qū)域的導(dǎo)電薄60露出的圖形(以上，參見圖5)。并且，可以通過上述感光性樹脂PR進(jìn)行蝕刻(以上，參見圖6)。
通過蝕刻而形成的分離溝61的深度為例如50μm，由于其側(cè)面成為粗糙面，所以，提高了與絕緣性樹脂50的粘接性。
另外，該分離溝61的側(cè)壁成為隨除去方法而不同的結(jié)構(gòu)。該除去工序，可以采用濕腐蝕、干腐蝕、利用激光的蒸發(fā)和切割等方法。另外，也可以通過沖壓而形成。利用濕腐蝕時(shí)的蝕刻，主要采用氯化鐵或氯化銅，上述導(dǎo)電箔浸漬到該腐蝕液中，或用該腐蝕液進(jìn)行噴射。這里，濕腐蝕通常非各向異性地進(jìn)行腐蝕，所以，側(cè)面如圖6B所示的那樣成為彎曲結(jié)構(gòu)。
另外，在利用干腐蝕時(shí)，可以按各向異性和非各向異性進(jìn)行腐蝕。現(xiàn)在，不能用反應(yīng)性離子腐蝕除去Cu，但是，可以利用濺射方法除去。另外，可以根據(jù)濺射的條件不同而按各向異性和非各向異性進(jìn)行腐蝕。
另外，在利用激光時(shí)，可以通過直接照射激光而形成分離溝，這時(shí)，不管哪邊分離溝61的側(cè)面都是筆直的。
另外，在利用切割方法時(shí)，不可能形成彎曲的復(fù)雜的圖形，但是，可以形成格子狀的分離溝。
在圖6中，也可以選擇性地被覆對(duì)腐蝕液有耐腐蝕性的導(dǎo)電被覆膜來取代感光性樹脂PR。如果選擇性地被覆到成為導(dǎo)電路的部分，該導(dǎo)電被覆膜就成為腐蝕保護(hù)膜，從而不采用抗腐蝕劑就可以腐蝕出分離溝?？梢钥紤]作為該導(dǎo)電被覆膜的材料是Ni、Ag、Au、Pt或Pd等。而且，這些耐腐蝕性的導(dǎo)電被覆膜具有可以直接作為緩沖墊和焊接片使用的特征。
例如，Ag被覆膜與Au膠合，或者也與焊料膠合。因此，如果Au被覆膜被覆到芯片背面，可以直接將芯片熱壓固定到導(dǎo)電路51上的Ag被覆膜上，另外，也可以通過焊錫等焊料將芯片固定。另外，由于Au細(xì)線可以與Ag的導(dǎo)電被覆膜粘接，所以，也可以進(jìn)行絲焊。因此，具有可以將這些導(dǎo)電被覆膜直接作為緩沖墊、焊接片使用的優(yōu)點(diǎn)(以上，參見圖6)。
然后，有圖7所示的將電路元件52與形成了分離溝61的導(dǎo)電箔60電氣連接而裝配的工序。
作為電路元件52，是晶體管、二極管、IC芯片等半導(dǎo)體元件52A、片狀電容器、片狀電阻等無源元件52B。另外，雖然厚度將增大，但是，也可以裝配CSP、BGA、SMD等面朝下型的半導(dǎo)體元件。
這里，作為裸的半導(dǎo)體芯片，晶體管芯片52A可以焊接到導(dǎo)電路51A上，發(fā)射極和導(dǎo)電路51B、基極和導(dǎo)電路51B在利用熱壓的球形焊接中，使用Au線55A進(jìn)行連接。
另外，也可以采用利用超聲波的楔形焊接等進(jìn)行固定的Al線。另外，52B是片狀電容器等無源元件和/或有源元件，這里，采用片狀電容器，使用焊錫等焊料或?qū)щ娔z55B進(jìn)行固定。
此外，如圖8所示，還有將絕緣性樹脂50附著到上述導(dǎo)電箔60和分離溝61上的工序。這可以利用轉(zhuǎn)移模塑、注入模塑或浸漬方法而實(shí)現(xiàn)。作為樹脂材料，環(huán)氧樹脂等熱硬化性樹脂利用轉(zhuǎn)移模塑可以實(shí)現(xiàn)，聚酰亞銨樹脂、硫化聚苯等熱可塑性樹脂利用注入模塑可以實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，被覆到導(dǎo)電箔60表面上的絕緣性樹脂的厚度調(diào)整為從電路元件的最頂部開始大約被覆100μm厚。該厚度考慮強(qiáng)度后可以增厚，也可以減薄。
本工序的特征在于，在被覆絕緣性樹脂50之前，作為導(dǎo)電路51的導(dǎo)電箔60是支持基板。例如，在采用印刷電路板或軟性板的CSP中，是采用本來不需要的支持基板(印刷電路板或軟性板)形成導(dǎo)電路的，但是，在本發(fā)明中，作為支持基板的導(dǎo)電箔60是作為導(dǎo)電路所需要的材料。因此，具有可以盡可能節(jié)省構(gòu)成材料而進(jìn)行作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，從而可以降低成本。另外，在切割線的地方?jīng)]有導(dǎo)電箔，所以，可以防止刀口堵塞。此外，將采用陶瓷基板的組件進(jìn)行模壓并切割時(shí)，刀口的破壞和磨損非常厲害，但是，在本發(fā)明中，由于僅切割樹脂，所以，具有可以延長刀口的壽命的優(yōu)點(diǎn)。
另外，分離溝61形成為比導(dǎo)電箔的厚度淺的溝，所以，導(dǎo)電箔60作為導(dǎo)電路51并不各個(gè)分離。因此，作為薄片狀的導(dǎo)電箔60，一體地從電路元件的裝配到切割處理特別是模塑絕緣性樹脂時(shí)，具有模具的傳送和模具的裝配作業(yè)非常輕松的特征(參見圖8)。
然后，有對(duì)導(dǎo)電箔60的背面進(jìn)行化學(xué)的和/或物理的去除從而分離出導(dǎo)電路51的工序。這里，該去除工序通過研磨、研削、腐蝕、激光的金屬蒸發(fā)等方法進(jìn)行。
在實(shí)驗(yàn)中，利用研磨裝置或研削裝置將整個(gè)面研磨到約30μm厚，使絕緣性樹脂50從分離溝61中露出。該露出的面在圖8中用虛線表示。另外，如圖9A所示，為了使裝配基板上的配線延伸，在半導(dǎo)體元件53A的背面形成絕緣被覆膜RF。結(jié)果，就分離為約40μm厚的導(dǎo)電路51。
另外，如圖9B所示的那樣，由于絕緣性樹脂50露出，并且采用導(dǎo)電路51的背面比絕緣性樹脂50的背面凹進(jìn)去的結(jié)構(gòu)，所以，也可以將導(dǎo)電箔60進(jìn)行全面腐蝕。
此外，也可以如圖9C所示的那樣，在導(dǎo)電路的背面形成耐腐蝕掩膜，通過腐蝕而使導(dǎo)電路的一部分露出。這時(shí)，導(dǎo)電路51比絕緣性樹脂50的背面突出。
無論是哪種結(jié)構(gòu)，都是導(dǎo)電路51的背面從絕緣性樹脂50露出的結(jié)構(gòu)。并且，分離溝61被切削成分離溝54(以上，參見圖9)。
最后，根據(jù)需要將焊錫等導(dǎo)電材料被覆到露出的導(dǎo)電路51上，進(jìn)而考慮到裝配基板的多層結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要將絕緣性樹脂被覆到半導(dǎo)體裝置53的背面，從而完成半導(dǎo)體裝置。
在將導(dǎo)電被覆膜向?qū)щ娐?1的背面被覆時(shí)，也可以預(yù)先在圖4的導(dǎo)電箔的背面形成導(dǎo)電被覆膜。這時(shí)，可以選擇性地被覆與導(dǎo)電路對(duì)應(yīng)的部分。被覆方法例如是電鍍。另外，該導(dǎo)電被覆膜可以是對(duì)腐蝕具有耐蝕性的材料。另外，采用該導(dǎo)電被覆膜或感光性樹脂時(shí)，不進(jìn)行掩膜而只進(jìn)行腐蝕就可以分離為導(dǎo)電路51，從而可以實(shí)現(xiàn)圖9C的結(jié)構(gòu)。
在本制造方法中，只將半導(dǎo)體芯片和片狀電容器裝配到導(dǎo)電箔60上，但是，也可以把它作為1個(gè)單位配置成矩陣狀。
另外，作為有源元件(半導(dǎo)體芯片)，也可以裝配1個(gè)晶體管、二極管、IC或LSI一個(gè)一個(gè)進(jìn)行，形成分立型(參見圖13～圖14)。
另外，也可以裝配多個(gè)上述有源元件，作為復(fù)合型的半導(dǎo)體裝置(參見圖11、圖12、圖14)。
此外，作為有源元件(半導(dǎo)體芯片)，裝配晶體管、二極管、IC或LSI，作為無源元件，裝配片狀電阻和片狀電容器，作為導(dǎo)電路，通過形成配線，也可以構(gòu)成為混合IC型(參見圖10、圖12、圖16、圖17、圖18)。
并且，配置成矩陣狀時(shí)，在分離導(dǎo)電路后，可以利用切割裝置分離為一個(gè)一個(gè)的組件。
利用以上的制造方法，導(dǎo)電路51埋入到絕緣性樹脂50中，從而可以實(shí)現(xiàn)絕緣性樹脂50的背面與導(dǎo)電路51的背面實(shí)際上一致的平坦的半導(dǎo)體裝置53。
本制造方法具有可以將絕緣性樹脂50作為支持基板靈活運(yùn)用并能夠進(jìn)行導(dǎo)電路51的分離作業(yè)的特征。絕緣性樹脂50作為將導(dǎo)電路51埋入的材料是必須的材料，不必采用不需要的支持基板。因此，可以用最小限度的材料進(jìn)行制造，從而具有可以實(shí)現(xiàn)成本降低的特征。
在導(dǎo)電路51表面上形成的絕緣性樹脂的厚度，可以在絕緣性樹脂附著時(shí)進(jìn)行調(diào)整。因此，隨裝配的電路元件而不同，但是，作為半導(dǎo)體元件53的厚度，具有可厚可薄的特征。這里，是形成40μm的導(dǎo)電路51和半導(dǎo)體元件埋入400μm厚的絕緣性樹脂50中的半導(dǎo)體裝置。
裝配基板上的裝配結(jié)構(gòu)的說明下面，參照?qǐng)D2和圖3說明本發(fā)明的混合集成電路裝置。圖2是混合集成電路裝置的平面圖，圖3是沿圖2的A—A線的剖面圖。將圖9A的半導(dǎo)體裝置53A、圖9B的半導(dǎo)體裝置53B和圖9C的半導(dǎo)體裝置53C固定到裝配基板上的結(jié)構(gòu)示于圖3A、圖3B和圖3C。
首先，說明裝配基板10。作為裝配上述半導(dǎo)體裝置53的裝配基板10，可以考慮印刷電路基板、陶瓷板、軟性薄板或金屬基板。該裝配基板10在表面形成了導(dǎo)電圖形21，所以，考慮到電氣的絕緣，至少基板的表面進(jìn)行絕緣處理。印刷電路板、陶瓷板、軟性薄板等基板本身就是由絕緣材料構(gòu)成的，所以，可以在其表面直接形成導(dǎo)電圖形21。但是，在使用金屬基板時(shí)，至少其表面要被覆絕緣材料，然后再在其上形成導(dǎo)電圖形21。在本實(shí)施例中，令在裝配基板10上形成的導(dǎo)電圖形為導(dǎo)電圖形21，令由半導(dǎo)體裝置53的絕緣性樹脂50支持的導(dǎo)電圖形為導(dǎo)電路51，將兩種導(dǎo)電圖形加以區(qū)別而進(jìn)行說明。
由圖1可知，在導(dǎo)電圖形21中，設(shè)置了緩沖墊21A、配線21B、焊接片21C、固定片狀電阻23和片狀電容器24的電極21D、固定本半導(dǎo)體裝置53的電極21E(由于在圖1中難于判別，分別示于圖2和圖3)以及根據(jù)需要而設(shè)置的外部連接電極21F。固定本半導(dǎo)體裝置53的電極21E和與其一體的配線21B在圖2中用粗的實(shí)線表示。
另一方面，在半導(dǎo)體裝置53中，在由絕緣性樹脂50支持的導(dǎo)電路51中，有固定半導(dǎo)體芯片52A的導(dǎo)電路51A、成為焊接片的導(dǎo)電路51B和與導(dǎo)電路51A及51B一體設(shè)置的成為配線的導(dǎo)電路51E。
另外，圖2的橢圓形的部分是表示在半導(dǎo)體裝置53的背面與裝配基板10上的電極21E電氣連接的接觸部24。并且，利用該接觸部24和圖3A～圖3C所示的背面結(jié)構(gòu)，裝配基板10的配線21B在半導(dǎo)體裝置53的背面可以延伸。
半導(dǎo)體裝置53的結(jié)構(gòu)已說明過了，所以，此處省略詳細(xì)的說明。
圖3A所示的半導(dǎo)體裝置53A的背面結(jié)構(gòu)在本半導(dǎo)體裝置53A的背面設(shè)置了絕緣被覆膜RF，上述接觸部24通過該絕緣被覆膜RF而露出。由圖8和圖9可知，本半導(dǎo)體裝置53本來是所有的導(dǎo)電路從背面露出的結(jié)構(gòu)，但是，通過采用絕緣被覆膜RF，可以將導(dǎo)電路51覆蓋。
因此，具有可以使在裝配基板10上形成的配線21B在半導(dǎo)體裝置53的背面延伸的特征。
本發(fā)明的第1個(gè)特征在于，作為半導(dǎo)體裝置53，由絕緣性樹脂50密封，固定半導(dǎo)體芯片52A的導(dǎo)電路51A與裝配基板10上的導(dǎo)電路21固定在一起。
由圖3的剖面圖可知，在半導(dǎo)體芯片52A上發(fā)生的熱通過導(dǎo)電路51A向裝配基板10上的導(dǎo)電路21E放熱。由于導(dǎo)電路21E是導(dǎo)電材料，熱傳導(dǎo)性能優(yōu)異，所以，可以將半導(dǎo)體芯片52A的熱向裝配基板10側(cè)傳導(dǎo)。另外，傳導(dǎo)給金屬細(xì)線55A的熱也可以通過尺寸比較大的立方體的導(dǎo)電路51B向?qū)щ娐穫鲗?dǎo)。這些導(dǎo)電路21與配線21B成為一體，所以，熱就通過配線21B向外部環(huán)境放出。因此，可以防止半導(dǎo)體芯片52A的溫度上升，與可以抑制半導(dǎo)體芯片的溫度上升相應(yīng)，可以增大驅(qū)動(dòng)電流。
特別是用金屬基板構(gòu)成裝配基板10時(shí)，可以將半導(dǎo)體芯片52A的熱通過導(dǎo)電路21向金屬基板傳導(dǎo)。該金屬基板作為大的散熱片，起放熱板的作用，從而可以比上述其他的裝配基板更能防止半導(dǎo)體芯片的溫度上升。
在采用金屬基板時(shí)，考慮到導(dǎo)電路間的短路問題，在表面涂敷絕緣材料，作為絕緣材料，可以是無機(jī)物也可以是有機(jī)物。這里，采用環(huán)氧樹脂和聚酰亞銨樹脂等。該材料形成為薄薄的30～300μm厚，所以，可以使熱阻比較小，此外，通過將二氧化硅、氧化鋁等填充物混合到絕緣性樹脂中，可以進(jìn)一步減小熱阻。
第2個(gè)特征在于絕緣被覆膜RF。通過被覆絕緣被覆膜RF，以使上述接觸部24露出，可以使配線21B延伸到半導(dǎo)體裝置53A之下。因此，通過利用半導(dǎo)體裝置53A的導(dǎo)電路51和金屬細(xì)線55A，可以實(shí)現(xiàn)多層配線結(jié)構(gòu)，從而可以簡化裝配基板10上的配線。圖20所示的先有的混合IC和圖1所示的混合IC，其基板尺寸設(shè)計(jì)為相同的尺寸。比較它們的圖形時(shí)，本發(fā)明的混合IC一方的配線圖形的間隔寬，細(xì)的圖形少了。這是由于半導(dǎo)體裝置53側(cè)的導(dǎo)電路51通過絕緣被覆膜RF的開口部與裝配基板10上的導(dǎo)電圖形21連接、而除此以外的部分則由絕緣被覆膜RF所覆蓋的緣故。該導(dǎo)電路也可以作為配線而形成，所以，可以交叉，從而可以與金屬細(xì)線一起實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)。因此，在將元件裝配到裝配基板上的工序中，如果預(yù)先準(zhǔn)備了半導(dǎo)體裝置，就可以減少在裝配基板上采用的交叉用的焊接次數(shù)。此外，在裝配基板上，也可以減少為了避免交叉的復(fù)雜的配線圖形。
此外，第3個(gè)特征在于金屬細(xì)線，具有可以減少焊接工序的特征。在圖20的混合IC中，分為處理小信號(hào)的半導(dǎo)體元件和處理大信號(hào)的半導(dǎo)體元件，從而將線徑不同的金屬細(xì)線分開使用。即，處理小信號(hào)的半導(dǎo)體元件用的金屬細(xì)線用細(xì)的實(shí)線表示，采用40μm的Au線。并且，該Au線進(jìn)行球形焊接。另外，處理大信號(hào)的半導(dǎo)體元件用的金屬細(xì)線用粗線表示，采用100μm～300μm的Al線。這里，作為功率MOS的柵極用的跨越線，采用150μm的Al線，作為功率MOS的源極、功率晶體管的基極、發(fā)射極用的跨越線，采用300μm的Al線。并且，這些Al線進(jìn)行楔形焊接。另外，也可以采用Au線來取代Al線。
本發(fā)明的特征在于，半導(dǎo)體裝置是將Au線連接的半導(dǎo)體元件、Au線連接的焊接點(diǎn)、與焊接點(diǎn)一體地延伸的配線51E和緩沖墊用絕緣性樹脂50一體地封裝而形成的。
采用該Au的金屬細(xì)線的半導(dǎo)體元件通過全部作為半導(dǎo)體裝置53而預(yù)先進(jìn)行準(zhǔn)備，在裝配基板10上的Au的焊接就不需要了，從而具有可以削減焊接工序的優(yōu)點(diǎn)。此外，也可以大幅度地減少包含該半導(dǎo)體元件的電路元件的裝配次數(shù)。另外，以往，通過采用上述3種金屬細(xì)線而準(zhǔn)備3種連接器，各個(gè)連接器都必須進(jìn)行焊接，但是，在本發(fā)明中，具有可以省略Au線的連接器的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以簡化設(shè)備，而且裝配基板僅放置到2種連接器上就行了，從而可以簡化工序。
特別是半導(dǎo)體裝置既可以作為分立元件而形成，也可以作為復(fù)合元件而形成，此外，還可以作為混合IC而形成，在理論上，可以將所有的電路元件封裝為半導(dǎo)體裝置，從而可以大幅度地減少向裝配基板上的元件固定數(shù)。
第5個(gè)特征是，可以采用大小為0.45×0.5mm、厚度0.25mm等小的半導(dǎo)體元件，從而可以降低成本。
如在先有例中說明的那樣，即使想采用價(jià)格便宜的小的芯片，以往在0.45×0.5mm、厚度0.25mm的小的芯片上，焊錫將擴(kuò)散到芯片的側(cè)面，從而存在短路的問題。
但是，在本發(fā)明中，將Au突起被覆到半導(dǎo)體芯片52A上，通過該突起將導(dǎo)電路51和半導(dǎo)體芯片52A固定，在作為半導(dǎo)體裝置53而完成之后，固定到裝配基板10上。因此，即使使用焊錫固定本半導(dǎo)體裝置53，因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片52A的側(cè)面也由絕緣性樹脂50所被覆，所以，不存在上述短路的問題，從而可以采用尺寸小的半導(dǎo)體芯片。
圖3B所示的半導(dǎo)體裝置53B的背面結(jié)構(gòu)本半導(dǎo)體裝置53B與圖3A的半導(dǎo)體元件53A實(shí)際上是相同的，所不同的地方，就是在半導(dǎo)體裝置53B的背面露出的導(dǎo)電路51比絕緣性樹脂50凹進(jìn)去。
本發(fā)明的特征，就在于上述導(dǎo)電路51的凹陷。由于該凹陷，半導(dǎo)體裝置53B的導(dǎo)電路51與上述裝配基板10側(cè)的導(dǎo)電圖形21可以具有所希望的間隔。因此，和半導(dǎo)體裝置53A一樣，配線21B可以延伸到半導(dǎo)體裝置53B之下。于是，通過利用半導(dǎo)體裝置53B的導(dǎo)電路51、金屬細(xì)線55A，可以實(shí)現(xiàn)多層配線結(jié)構(gòu)，從而可以簡化裝配基板10上的配線。
此外，和半導(dǎo)體裝置53A一樣，也可以將絕緣被覆膜RF被覆到背面。
圖3C所示的半導(dǎo)體裝置53C的背面結(jié)構(gòu)本半導(dǎo)體裝置53C與圖3A、圖3B的半導(dǎo)體元件53A、53B實(shí)際上是相同的，所不同的地方，就是在半導(dǎo)體裝置53B的背面露出的導(dǎo)電路51比絕緣性樹脂50突出。
本發(fā)明的特征，就在于上述導(dǎo)電路51的突出。該突出結(jié)構(gòu)可以在半導(dǎo)體裝置53C的導(dǎo)電路51和上述裝配基板10側(cè)的導(dǎo)電圖形21上設(shè)置所希望的間隔。因此，和半導(dǎo)體裝置53A、53B一樣，配線21B可以延伸到半導(dǎo)體裝置53C之下。于是，通過利用半導(dǎo)體裝置53C的導(dǎo)電路51、金屬細(xì)線55A，可以實(shí)現(xiàn)多層配線結(jié)構(gòu)，從而可以簡化裝配基板10上的配線。
此外，和半導(dǎo)體裝置53A一樣，也可以將絕緣被覆膜RF被覆到背面。
下面，參照?qǐng)D10～圖18說明采用圖19在本混合集成電路裝置中采用的電路和在該電路中作為半導(dǎo)體裝置而構(gòu)成的部分。
圖19是音頻電路，從左開始，將音頻放大1信道電路部、音頻放大2信道電路部、切換電源電路部用粗的虛線包圍表示。
另外，在各個(gè)電路部中，用實(shí)線包圍的電路形成為半導(dǎo)體裝置。首先，在音頻放大1信道電路中，準(zhǔn)備了3種半導(dǎo)體裝置和與2信道電路部成為一體的2個(gè)半導(dǎo)體裝置。
如圖19所示，第1半導(dǎo)體裝置30A是由TR1、TR2構(gòu)成的電流鏡電路與由TR3、TR4構(gòu)成的差動(dòng)電路成為一體的結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體裝置30A示于圖10。這里，0.55×0.55×0.24mm的晶體管芯片采用4個(gè)，用Au細(xì)線進(jìn)行焊接。此外，半導(dǎo)體裝置30A的尺寸為2.9×2.9×0.5mm。
另外，用虛線所示的接觸部是φ0.3mm。圖中所示的數(shù)字是端子號(hào)碼，B、E表示基極和發(fā)射極。這些符號(hào)，在圖11以后也是一樣的。
第2半導(dǎo)體裝置31A利用圖19的TR6、D2構(gòu)成預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路一部分。預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路由TR6、D2、R3、R8構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)的TR9和TR10。該半導(dǎo)體裝置31A示于圖11，二極管D2采用2個(gè)TR用1個(gè)芯片構(gòu)成的半導(dǎo)體芯片，利用基極·發(fā)射極間的PN結(jié)而形成。這里，D2的芯片尺寸為0.75×0.75×0.145mm，TR6的芯片尺寸為0.55×0.55×0.24mm，半導(dǎo)體裝置31A的外形尺寸為2.1×2.5×0.5mm。
第3半導(dǎo)體裝置32構(gòu)成用于對(duì)于電源電壓的變化而在差動(dòng)電路中流過穩(wěn)定的電流的差動(dòng)恒定電流電路，由圖19的TR5、TR15、D1構(gòu)成。此外，D1是差動(dòng)電路和預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路的恒定電流旁路二極管。該半導(dǎo)體裝置32示于圖12，TR5、TR15的尺寸為0.55×0.55×0.24mm，D1的尺寸為0.75×0.75×0.145mm，半導(dǎo)體裝置32的外形尺寸為2.1×3.9×0.5mm。
第4半導(dǎo)體裝置33A是圖19所示的溫度補(bǔ)償晶體管TR8，對(duì)裝配基板的溫度變化補(bǔ)償空載電流。該TR8由圖13所示的1個(gè)芯片半導(dǎo)體元件(0.75×0.75×145mm)構(gòu)成。用它形成半導(dǎo)體裝置33A時(shí)，其外形尺寸為2.3×1.6×0.5mm。
第5半導(dǎo)體裝置34是由圖19的TR7、R6、R7構(gòu)成的預(yù)驅(qū)動(dòng)器恒定電流電路的TR7和構(gòu)成音頻放大2信道電路部的預(yù)驅(qū)動(dòng)器恒定電流電路的TR17的2個(gè)芯片成為1個(gè)組件。如圖14所示，該半導(dǎo)體裝置34A的單個(gè)的晶體管(0.55×0.55×0.24mm)成為雙連結(jié)構(gòu)，其外形尺寸為2.3×3.4×0.5mm。
此外，雙連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置34A也可以個(gè)別地構(gòu)成。這時(shí)，采用僅封裝圖15所示的1個(gè)芯片的半導(dǎo)體裝置35。該半導(dǎo)體裝置35的外形尺寸為2.3×1.6×0.5mm。
另外，圖19所示的30B、31B、33B是和30A、31A、33A相同的電路，所以，省略其說明。
此外，TR9、TR10是輸出級(jí)功率晶體管，R1、C1和C2是防止發(fā)生異常振蕩用的元件。
另一方面，圖19的左側(cè)是音頻放大一通道，中間是音頻放大二通道，其右側(cè)所示的切換電源電路部由電源電壓切換電路、電源電壓切換用比較電路、高頻補(bǔ)償電路和整流用二極管等構(gòu)成，電源電壓切換電路由TR41、TR51、R41、R43、R51、R53構(gòu)成，電源電壓切換用比較電路由TR43、TR53、R40、R42、R50、R52構(gòu)成，高頻補(bǔ)償電路由二極管D45、D55、C43、C53構(gòu)成，整流用二極管由二極管D42、D43、D52、D53構(gòu)成。
第6半導(dǎo)體裝置36，在圖19的電源電路中，二極管D42、D43和齊納二極管D45成為1個(gè)組件。作為半導(dǎo)體裝置而裝配的半導(dǎo)體芯片由TR芯片構(gòu)成，由基極·集電極間的PN結(jié)構(gòu)成二極管D42、D43。另外，在圖16中，用虛線包圍的TR和齊納二極管用1個(gè)芯片裝配，D45利用該元件的齊納二極管。另外，為了補(bǔ)償由于齊納二極管的溫度上升引起的電壓降低，利用一起內(nèi)藏的TR的基極·發(fā)射極間二極管。
此外，帶齊納的TR的外形尺寸為0.6×0.6×0.24mm，其他的TR的外形尺寸為0.35×0.35×0.24mm。并且，封裝它們的組件的外形尺寸為1.9×4.4×0.5mm。
第7半導(dǎo)體裝置37，在圖19的電源電路中，二極管D52、D53和齊納二極管D55成為1個(gè)組件。作為半導(dǎo)體裝置而裝配的半導(dǎo)體芯片其與D53和D52對(duì)應(yīng)的晶體管為PNP型，構(gòu)造上有些不同，裝配形式和圖16實(shí)際上一樣。
圖18的第8半導(dǎo)體裝置38的圖16、圖17的電路和TR43、TR53成為1個(gè)組件。此外，封裝它們形成的組件的外形尺寸為4×5.7×0.5mm。并且，該半導(dǎo)體裝置38作為圖1、圖2的半導(dǎo)體裝置53而進(jìn)行裝配。
如上所述，本半導(dǎo)體裝置可以由裝配1個(gè)TR的分立型或裝配多個(gè)TR而構(gòu)成所希望的電路的混合IC型構(gòu)成。這里，僅由TR構(gòu)成，但是，也可以包含IC、LSI、系統(tǒng)LSI、無源元件而裝配多個(gè)元件。在實(shí)驗(yàn)上，5×5.7×0.5mm是最大尺寸，但是，也可以增加裝配的電路元件，而成為比其大的規(guī)模。
將這些半導(dǎo)體裝置裝配到裝配基板10上的情況示于圖1，與圖20的先有型的裝配基板相比可知，配線圖形簡化了。
圖21是說明通過采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置能減小到多么小的尺寸的圖。圖示的三張照片倍率相同，從左開始，分別表示采用引線框的單個(gè)SMD、采用引線框的復(fù)合SMD以及本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。單個(gè)SMD是1個(gè)TR，復(fù)合TR是模制了2個(gè)TR。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成圖10所示的電路，封裝了4個(gè)TR。由圖可知，盡管封裝了復(fù)合SMD的2倍的元件，本半導(dǎo)體裝置的尺寸也僅比包含引線框的復(fù)合SMD略大一點(diǎn)。封裝了1個(gè)TR的圖15的半導(dǎo)體裝置35示于最右邊。由此可知，按照本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)小型、薄型的半導(dǎo)體裝置，極適合于便攜式的電子儀器。
由上述說明可知，在本發(fā)明中，通過預(yù)先準(zhǔn)備將作為混合集成電路裝置而采用的多種金屬細(xì)線中至少1種金屬細(xì)線和與其連接的半導(dǎo)體元件一體地封裝的半導(dǎo)體裝置，可以大幅度地減少裝配基板的組裝工序數(shù)。
例如，在采用40μm的Au線、150μm的Al線和300μm的Al線的混合集成電路裝置中，將Au線連接的半導(dǎo)體元件也包含Au線作為1個(gè)組件固定到裝配基板上，所以，在裝配基板上的金屬細(xì)線的連接僅絲焊Al線將可以了。因此，Au線用的絲焊裝置在該組裝工序中省略了，也省略了該焊接工序。另外，只要容易獲得多個(gè)半導(dǎo)體元件、由多個(gè)半導(dǎo)體元件和多個(gè)無源元件成為1個(gè)組件的半導(dǎo)體裝置，就不需要半導(dǎo)體元件及無源元件的焊接。
因此，組裝工序縮短，從而流水作業(yè)線也縮短，所以，向用戶的交貨期縮短，而且制造成本也降低。
另外，通過在本半導(dǎo)體裝置的背面被覆絕緣性樹脂并使背面的導(dǎo)電路凹陷或突出，便可使設(shè)置在裝配基板上的配線延伸到半導(dǎo)體裝置的背面。因此，可以利用半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電路、金屬細(xì)線和裝配基板上的配線實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)。因此，作為裝配基板，不采用高價(jià)的多層基板就可以構(gòu)成電子電路。另外，以往，有時(shí)也采用2、3、4層…的多層結(jié)構(gòu)，但是，通過采用本半導(dǎo)體裝置，可以采用減少層數(shù)的裝配基板。
另外，由于采用以所需最小限度的半導(dǎo)體元件、導(dǎo)電路和絕緣性樹脂的構(gòu)成的薄型、輕量的電路裝置，而且上述半導(dǎo)體元件背面固定的導(dǎo)電路從絕緣性樹脂露出，所以，可以提供能與裝配基板側(cè)的導(dǎo)電路固定的混合集成電路裝置。
因此，可以使內(nèi)藏的電路元件的熱向裝配基板側(cè)放熱，而且可以提供薄而輕量的混合集成電路裝置。
另外，由于導(dǎo)電路的側(cè)面是彎曲結(jié)構(gòu)，所以，即使電路裝置全體發(fā)熱，也可以防止導(dǎo)電路的脫落或翹起。而且，作為混合集成電路裝置，具有優(yōu)異的放熱結(jié)構(gòu)，所以，可以抑制電路裝置本身的溫度上升，從而可以防止導(dǎo)電路的脫落或翹起。因此，可以提高裝配了薄型、輕量的電路裝置的混合集成電路裝置全體的可靠性。
此外，如果采用金屬基板作為裝配基板，就可以抑制裝配的電路裝置的放熱，從而可以提供流通驅(qū)動(dòng)電流的混合集成電路裝置。
權(quán)利要求
1.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的半導(dǎo)體元件、上述半導(dǎo)體元件的焊接電極或焊接上述導(dǎo)電圖形的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，其特征在于把將上述金屬細(xì)線和用上述金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
2.按權(quán)利要求1所述的混合集成電路裝置，其特征在于上述金屬細(xì)線使用材料不同的多種金屬細(xì)線，至少一種金屬細(xì)線封裝到所有的上述半導(dǎo)體裝置中。
3.按權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的混合集成電路裝置，其特征在于上述金屬細(xì)線使用線徑不同的多種金屬細(xì)線，至少一種金屬細(xì)線封裝到所有的上述半導(dǎo)體裝置中。
4.按權(quán)利要求1所述的混合集成電路裝置，其特征在于上述金屬細(xì)線全部封裝到上述半導(dǎo)體裝置中。
5.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的Au線和與上述導(dǎo)電圖形焊接的Al線的混合集成電路裝置，其特征在于把將上述Au線和用上述Au線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
6.按權(quán)利要求5所述的混合集成電路裝置，其特征在于與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述Al線。
7.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的Au線和至少將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的Al線的混合集成電路裝置，其特征在于把將上述Al線和用上述Al線焊接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
8.按權(quán)利要求7所述的混合集成電路裝置，其特征在于與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述Au線。
9.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的小直徑的金屬細(xì)線和焊接上述導(dǎo)電圖形的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，其特征在于把將上述小直徑的金屬細(xì)線和用上述小直徑的金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
10.按權(quán)利要求9所述的混合集成電路裝置，其特征在于與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述大直徑的金屬細(xì)線。
11.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的小直徑的金屬細(xì)線和至少將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，其特征在于把將上述大直徑的金屬細(xì)線和用上述大直徑的金屬細(xì)線焊接的半導(dǎo)體元件封裝的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上。
12.按權(quán)利要求11所述的混合集成電路裝置，其特征在于與上述導(dǎo)電圖形焊接的金屬細(xì)線采用上述小直徑的金屬細(xì)線。
13.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的Au線和焊接上述導(dǎo)電圖形的Al線的混合集成電路裝置，其特征在于把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的Au線、將該半導(dǎo)體元件和Au線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述Au線的連接手段進(jìn)行連接。
14.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的Au線和至少將大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的Al線的混合集成電路裝置，其特征在于把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的Al線、將該大信號(hào)系列列的半導(dǎo)體元件和Al線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述Al線的連接手段進(jìn)行連接。
15.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、至少將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件的焊接電極與上述導(dǎo)電圖形焊接的小直徑的金屬細(xì)線和焊接上述導(dǎo)電圖形的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，其特征在于把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的小直徑的金屬細(xì)線、將該半導(dǎo)體元件和小直徑的金屬細(xì)線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述小直徑的金屬細(xì)線的連接手段進(jìn)行連接。
16.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、焊接上述導(dǎo)電圖形的小直徑的金屬細(xì)線和至少將大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，其特征在于把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的大直徑的金屬細(xì)線、將該半導(dǎo)體元件和大直徑的金屬細(xì)線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域，用除了上述大直徑的金屬細(xì)線的連接手段進(jìn)行連接。
17.一種至少具有至少表面進(jìn)行了絕緣處理的有多個(gè)導(dǎo)電圖形的裝配基板、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、與上述導(dǎo)電圖形電氣連接的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述小信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的小直徑的金屬細(xì)線、將上述大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電圖形焊接的大直徑的金屬細(xì)線的混合集成電路裝置，其特征在于把具有用分離溝電氣分離的多個(gè)導(dǎo)電路、固定在上述導(dǎo)電路上的大信號(hào)系列的半導(dǎo)體元件、將上述半導(dǎo)體元件與上述導(dǎo)電路連接的金屬細(xì)線、將該半導(dǎo)體元件和金屬細(xì)線覆蓋并且填充到上述導(dǎo)電路間的上述分離溝內(nèi)的使上述導(dǎo)電路的背面露出從而一體地支持的絕緣性樹脂的半導(dǎo)體裝置裝配到上述裝配基板上，上述小直徑的金屬細(xì)線和大直徑的金屬細(xì)線使用在上述半導(dǎo)體裝置內(nèi)，在除了裝配上述半導(dǎo)體裝置的區(qū)域以外的區(qū)域中不使用上述金屬細(xì)線。
18.按權(quán)利要求13～權(quán)利要求17所述的混合集成電路裝置，其特征在于上述導(dǎo)電路的側(cè)面由彎曲結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
19.按權(quán)利要求13～權(quán)利要求18所述的混合集成電路裝置，其特征在于在上述導(dǎo)電路上，設(shè)置導(dǎo)電被覆膜。
20.按權(quán)利要求1～權(quán)利要求19的任一權(quán)項(xiàng)所述的混合集成電路裝置，其特征在于除了上述半導(dǎo)體元件外，有源元件和/或無源元件與上述導(dǎo)電路電氣連接而內(nèi)藏，也包含上述有源元件和/或上述無源元件而形成電路。
21.按權(quán)利要求13～權(quán)利要求20的任一權(quán)項(xiàng)所述的混合集成電路裝置，其特征在于上述導(dǎo)電路由Cu、Al、Fe-Ni合金、Cu-Al的集層體、Al-Cu-Al的集層體構(gòu)成。
22.按權(quán)利要求19所述的混合集成電路裝置，其特征在于上述導(dǎo)電被覆膜由Ni、Au、Ag或Pd構(gòu)成，形成遮檐。
全文摘要
已存在有在印刷電路板、陶瓷板、軟性板等上裝配電路裝置的混合集成電路裝置。但其中具有大量電路元件,其中的半導(dǎo)體元件要用多種金屬細(xì)線來焊接。例如將小信號(hào)系列的電路用的半導(dǎo)體元件和連接它們的Au線形成1個(gè)組件,作為半導(dǎo)體裝置(30A等)。這就省略Au的焊接,僅進(jìn)行小直徑的Al線和大直徑的Al線的焊接,即可完成金屬細(xì)線的連接。這些半導(dǎo)體裝置是以多個(gè)電路元件形成1個(gè)組件,所以也大幅度減少向裝配基板上的固定次數(shù)。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1329362SQ0110455
公開日2002年1月2日 申請(qǐng)日期2001年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月8日
發(fā)明者坂本則明, 小林義幸, 前原榮壽, 酒井紀(jì)泰, 高岸均, 高橋幸嗣 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社