JP2001015541A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置および半導体装置の製造方法

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semiconductor chip
wire
bonding
semiconductor device
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Mitsuaki Fujihira
充明 藤平
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボンディングワイヤの破断を低減可能な半導
体装置および半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 第１の電極8と、第２の電極10と、導電
線12とを備える。導電線12の一端は、半導体チップ4と
電気的に接続されている。電極8は、リードフレーム2上
に設けられている。導電線8は、電極10と、電極10上に
設けられた電極12との間に挟まれ電極8を介してリード
フレーム2と電気的に接続されている。リードフレーム2
に接続された導線線12の接続部分12bは各電極8,10の間
に挟まれているので、電極10は、導線線12のネック部を
上側から保護できる。電極8のみの場合に比べて導電線1
2bの総接合面積が増加し、接合強度が増す。接合に際し
て、導電線12の接続部分12bの下側に設けられた電極8が
変形し、導線線12自体の変形が抑えられ、導線線12のネ
ック部の断面積の減少が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップと、
この半導体チップに電気的に接続されるべき被接続部材
とを有する半導体装置、及びこの半導体装置を製造する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置では、ボンディングワイヤを
用いて、半導体チップとこれを搭載しているリードフレ
ームとを電気的に接続している。このワイヤボンディン
グ工程では、ワイヤの先端にボールを形成し、このボー
ルを半導体チップ上のパッドに接続する。次いで、ボン
ディングワイヤをリードフレーム上まで引き出して、イ
ンナリードに接続した後にワイヤを切断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなワイヤボン
ディング技術に関しては、例えば、特開昭55-118643号
公報がある。この公報に記載された技術は、Ａｕ細線を
Ａｌ面にボンディングするためのワイヤボンディング方
法に関する。この公報では、Ａｕ細線をＡｌ面に圧着す
るときその界面には金属間化合物が生じると、その部分
が脆弱化するので、ボンディング強度が不足するように
なることが記載されている。このような不具合を改善す
べく、上記公報に記載された発明がなされた。
【０００４】しかしながら、このような技術の下に製造
された半導体装置であっても、さらに高度の信頼性を保
証するために様々な信頼性試験を行うとボンディング強
度が十分でない場合がある。
【０００５】発明者は、この原因を特定するために行わ
れた信頼性試験のデータを注意深く解析した。たとえ
ば、半導体チップのパッド、パッケージの端子、および
リードフレームの状態に依存して、ワイヤボンディング
強度が低下する場合がある。このような場合には、ボン
ディングワイヤが、ワイヤ素線自身の強度から予想され
る強度よりの小さい力で破断している。発明者は、この
ようにワイヤボンディング強度の低下が生じている場合
には、ボンディングワイヤのネック部において断面積が
小さくなっていることを見いだした。このような半導体
チップを樹脂封止すると、モールド樹脂の膨張・収縮は
大きい場合にボンディングワイヤに大きな力が加わるの
で、ワイヤ断面積の小さい部分が破断に至ることがあ
る。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ボンディングワ
イヤが破断する張力の低下を防止できる半導体装置およ
び半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる半導体装
置は、第１の電極と、第２の電極と、導電線とを備え
る。第１の電極は、半導体チップと電気的に接続される
べき被接続部材上に設けられている。導電線の一端は、
半導体チップと電気的に接続されている。導電線の他端
は、第１の電極と、第１の電極上に設けられた第２の電
極との間に挟まれ第１の電極を介して被接続部材と電気
的に接続されている。これによって、半導体チップと被
接続部材とが導電線を介して電気的に接続される。
【０００８】このように、被接続部材に接続されるべき
導線線の接続部分は、第２の電極と第１の電極との間に
挟まれている。このため、第２の電極によって導線線の
ネック部を上側から保護することができるので、ネック
部が強化される。また、導電線の接続部分は両側から第
１および第２の電極で挟まれている。このため、第１の
電極のみの場合に比べて導電線の総接合面積が増加し、
この結果として接合強度が増す。さらに、第１の電極が
導電線の接続部分の下側に設けられる。このため、接合
に際して第１の電極が変形するので、導線線自体の変形
が抑えられ、この結果、導線線のネック部における断面
積の減少が抑えられる。
【０００９】本発明に係わる半導体装置は、第１の電極
と、第２の接続部材と、導電線とを備える。第１の電極
は、半導体チップと電気的に接続されるべき被接続部材
上に設けられている。また、第２の接続部材は、第１の
電極上に設けられている第２の電極と、この第１の電極
と異なる位置において被接続部材に接続された接続部と
を有する。導電線の一端は、半導体チップと電気的に接
続されている。導電線の他端は、第１の電極と第２の電
極との間に挟まれ第１の電極に電気的に接続されてい
る。
【００１０】すでに説明したように、第２の電極によっ
てネック部が保護される。加えて、導電線の他端が接合
された第１の電極は被接続部材に接合されている。ま
た、導電線の他端は、第２の接続部材が有する第２の電
極にも接合されている。さらに、第２の接続部材は、第
１の電極と別の位置において被接続部材に接合されてい
る。導電線は、第１の電極および第２の接続部材を介し
て被接続部材と接続されている。故に、導線線と被接続
部材との接合面積が増加するので、この両者の接合が強
化される。また、複数の接続位置において接合されてい
るので、導線線に印加された張力が複数の接合位置に分
散されて加わる。このため、各接続位置に加わる張力が
平均として小さくなるので、接合強度に分布を持つ場合
にも接合が剥離する限界強度に対するマージンが確保さ
れる。
【００１１】本発明に係わる半導体装置は、第１の接続
部材と、第２の電極と、導電線とを備える。第１の接続
部材は、半導体チップと電気的に接続されるべき被接続
部材上に設けられた第１の電極と、この第１の電極と異
なる位置において被接続部材に接続された接続部とを有
する。第２の電極は第１の電極上に設けられている。導
電線の一端は、半導体チップと電気的に接続されてい
る。導電線の他端は、第１の電極と第２の電極との間に
挟まれ、第１の電極に電気的に接続されている。
【００１２】すでに説明したように、第２の電極によっ
てネック部が保護される。加えて、導電線の他端は、第
１の電極を介して被接続部材に接合され、第２の電極に
も接合されている。一方、第１接続部材は第１の電極と
別の位置においてそれぞれ被接続部材に接合されてい
る。このため、導電線は、第１の電極並びに第１の接続
部材の接続部を介して被接続部材と接合される。故に、
導線線と被接続部材との接合面積が増加するので、この
両者の接合が強化される。また、複数の接続位置におい
て接合されているので、導線線に印加された張力が複数
の接合位置に分散されて加わる。このため、各接続位置
に加わる張力が平均として小さくなるので、接合強度に
分布を持つ場合にも接合が剥離する限界強度に対するマ
ージンが確保される。
【００１３】本発明に係わる半導体装置は、第１の接続
部材と、第２の接続部材と、導電線とを備える。第１の
接続部材は、半導体チップに電気的に接続されるべき被
接続部材上に設けられた第１の電極と、この第１の電極
と異なる位置において被接続部材に接続された接続部と
を有する。第２の接続部材は、第１の電極上に設けられ
た第２の電極と、この第１の電極と異なる位置において
被接続部材に接続された接続部とを有する。導電線の一
端は、半導体チップと電気的に接続されている。導電線
の他端は、第１の電極と第２の電極との間に挟まれ、第
１の電極に電気的に接続されている。
【００１４】すでに説明したように、第２の電極によっ
てネック部が保護される。加えて、導電線の他端は第１
の電極を介して被接続部材に接合され、第２の接続部材
が有する第２の電極にも接合されている。一方、第１お
よび第２の接続部材は第１の電極と別の位置においてそ
れぞれ被接続部材に接合されている。このため、導電線
は、第１の電極並びに第１および第２の接続部材を介し
て被接続部材と接合される。故に、導線線と被接続部材
との接合面積が増加するので、この両者の接合が強化さ
れる。また、複数の接続位置において接合されているの
で、導線線に印加された張力が複数の接合位置に分散さ
れて加わる。このため、各接続位置に加わる張力が平均
として小さくなるので、接合強度に分布を持つ場合にも
接合が剥離する限界強度に対するマージンが確保され
る。
【００１５】好ましくは、第１および第２の電極並びに
導線線は、同一の材質である。同種金属同士の接合で
は、異種金属間接合に比べて金属学的な特性から接合強
度を大きくなる。
【００１６】本発明に係わる半導体装置は、半導体チッ
プと、被接続部材とを封止する樹脂体を更に備えること
ができる。ここで、半導体チップは、発光素子および受
光素子の少なくともいずれかを含むことができる。樹脂
体は、発光素子および受光素子に係わる光が透過可能で
あることが好ましい。
【００１７】モールド樹脂によって半導体装置を封止す
る場合にも、モールド樹脂の膨張および収縮の際に導線
線に加わる張力に対する強度が増強された半導体装置が
得られる。特に、このような半導体装置は、いわゆる透
明樹脂でモールドする際に好適である。透明樹脂と、リ
ードフレームといった被接続部材との熱膨張率が異なる
からである。
【００１８】本発明は、半導体チップと、この半導体チ
ップに接続されるべき被接続部材とを電気的に接続する
半導体装置の製造方法に係わる。このために本発明は、
(1)被接続部材上に第１の電極を設ける第１のステップ
と、(2)導電線の一端部を半導体チップに接続する第２
のステップと、(3)導電線の他端部を第１の電極に接続
する第３のステップと、(4)第１の電極上に導電線を挟
んで第２の電極を設ける第４のステップを備える。
【００１９】導電線を被接続部材に接続するに先立って
第１の電極を設けたので、導線線が接合されるべき部分
に接合に際して加えられる力を吸収可能な導電部分を設
けることができる。このため、導電線の変形を小さくで
きる。また、第１の電極に導電線を接続した後に第１の
電極上に導電線を介して第２の電極を設けるので、第１
の電極に導線線を接続した際に形成された導電線のネッ
ク部を第２の電極を用いて保護することができる。
【００２０】本発明に係わる半導体装置の製造方法で
は、(5)第４のステップの後に、第１の電極と異なる位
置において第２の電極から伸びた導電部材を被接続部材
に接合するステップ更に備えることができる。
【００２１】第２の電極は、ネック部を保護すると共
に、導電線とも接合されている。このため、第２の電極
から伸びた導線部を被接続部材に接合すれば、全体とし
て接合強度が増強される。
【００２２】本発明に係わる半導体装置の製造方法で
は、(6)第３のステップに先立って、第１の電極と異な
る位置において第１の電極から伸びた導電部を被接続部
材に接合するステップを更に備えることができる。
【００２３】第１の電極は、導電線と接合されている。
このため、第１の電極から伸びた導線部材を被接続部材
に接合すれば、全体として接合強度が増強される。
【００２４】本発明に係わる半導体装置の製造方法で
は、(7)第１のステップに先立って、受光素子および発
光素子の少なくともいずれかを有する半導体チップ並び
に被接続部材を準備するステップと、(8)被接続部材に
導電線を介して接続された半導体チップとをモールド樹
脂で封止するステップ、を更に備えることができる。
【００２５】第２の電極によってネック部を保護した後
に、被接続部材と半導体チップとをモールド樹脂で封止
するようにした。このため、封止用樹脂の膨張および収
縮によって導電線にストレスが加えられても、ネック部
における導電線の破断が起こり難い。モールド樹脂は、
受光素子および発光素子に関連する光に対して透明であ
ることが好ましい。
【００２６】本発明に係わる半導体装置および半導体装
置の製造方法では、被接続部材は、半導体チップを搭載
するリードフレームであることができ、また、被接続部
材は、半導体チップと異なる別の半導体チップであるこ
とができる。このように、本発明は、被接続部材が半導
体チップおよびリードフレームのいずれに対しても適用
される。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。同一および類似の部分
には、可能な場合には同一の符号を付して重複する説明
を省略する。
【００２８】(第１に実施の形態)図１は、リードフレー
ム２といった被接続部材と、半導体チップ４とを導電線
１２を介して接続する様子を示す斜視図である。リード
フレーム２上には半導体チップ４が搭載されている。半
導体チップ４が搭載されたリードフレーム２は、ボンデ
ィング装置１のステージ６上に配置されている。また、
ボンディング装置１のワイヤスプール１４には、ボンデ
ィングに使用するボンディングワイヤ１６が巻き回した
状態で保存されている。ボンディングワイヤ１６はワイ
ヤスプール１４から引き出されると、クランバ１８とい
ったワイヤ保持部材およびキャピラリといったボンディ
ングツール２０を通過して、ステージ６上に導かれる。
クランバ１８では、ボンディングワイヤ１６が一対の把
持板１８ａ、１８ｂの間を通過している。ボンディング
ツール２０では、ボンディングワイヤ１６は、貫通孔２
０ａの一端から他端へ通過している。ボンディングワイ
ヤ１６の切断端には、ボール形成用放電電極２２といっ
たボール形成手段を用いて切断端を加熱し溶融させるこ
とによってボール１６ａが形成される。ステージ６は、
リードフレーム２および半導体チップ４を載せた状態
で、図１におけるＸ方向、Ｙ方向に移動可能である。一
方、キャピラリ２０は、Ｚ方向に移動可能である。この
ため、ステージ６が左右に移動すると共に、キャピラリ
２０がＺ方向に移動することによって、ボンディングワ
イヤ１６および電極パッドを介してリードフレーム２と
半導体チップ４とを電気的に接続することができる。
【００２９】リードフレーム２は、複数のインナリード
２ａ、２ｂ、アイランド２ｃを含む。半導体チップ４
は、リードフレーム２のアイランド２ｃ上に銀ペースト
といった接着部材を介して接合されている。半導体チッ
プ４の主面４ａ上には、半導体デバイス(図示せず)、ボ
ンディングパッド４ｂ、４ｃといったパッド電極が形成
されている。インナリード２ａ、２ｂ上には、それぞれ
接続電極８、９が設けられている。
【００３０】電極パッド４ｂ、４ｃは、シリコン系半導
体デバイスを搭載する半導体チップでは、アルミニウム
またはアルミニウム合金で形成され、III−V族半導体デ
バイスを搭載する半導体チップでは、金または金合金で
形成されている。ボンディングワイヤ１６は、直径３０
μｍ程度の金ワイヤである。
【００３１】図１では、電極パッド４ｂおよびインナリ
ード２ａは、ボンディングワイヤを用いて接続されてい
る。導電線１２は、電極パッド４ｂと接合されているチ
ップ側のボール電極１２ａ、接続電極８に接続されたリ
ードフレーム上の接続端１２ｂ、ボール電極１２ａおよ
び接続端１２ｂを結ぶ接続ワイヤ１２ｃ、を有する。接
続端１２ｂ上には、さらに接続電極１０が設けられてい
る。図１においては、電極パッド４ｃは、この後に、イ
ンナリード２ｂと接続される。
【００３２】(第２の実施の形態)被接続部材としてリー
ドフレム２を採用し、図２(ａ)〜図４(ｂ)を参照しなが
ら、このリードフレーム２と、この上に搭載された半導
体チップ４とを接続する一連の製造工程について説明す
る。
【００３３】まず、インナリード２ａ、２ｂ上に形成さ
れるべき下部電極８，９を形成する。下部電極８，９
は、金バンプ、銅バンプ、半田バンプ等のバンプによっ
て形成されるようにできるが、ボンディングワイヤ１６
を放電によって溶融し再結晶化して形成した凸形状の電
極を採用することが好ましい。このようにすれば、元の
ワイヤ線材よりも柔らかい材質の電極を得ることができ
る。また、下部電極８、９の大きさは、上記の直径を持
つワイヤ線材を溶融してボール形成したり、バンプ工程
によって形成することを想定すると、数十μｍの大きさ
になる。このため、半導体チップ４の主面４ａ上に形成
されたパッド電極４ｂ、４ｃの典型的な厚さ１μｍに比
較すると、大幅に厚みを増すことができる。以下の説明
では、ワイヤ線材を溶融して下部電極８，９を形成する
場合について説明する。
【００３４】ステージ６およびボンディングツール２０
を移動させて、ボンディングワイヤ１６の先端にボール
形成された凸形状のボール電極(図１参照)をインナリー
ド２ａ上に接合する。この接合は、熱圧着法または超音
波熱圧着法といった圧着法を用いてボール電極をインナ
リード２ａ、２ｂ上に形成する。把持部材１８ａ、１８
ｂでボンディングワイヤ１６を固定して、ボンディング
ワイヤ１６をボンディングツール２０の貫通孔２０ａの
エッジで切断する。これによって、インナリード２ａ、
２ｂ上に下部電極８，９が形成された。図２(ａ)および
図２(ｂ)は、このような工程の後のリードフレーム２お
よび半導体チップ４を示し、図２(ａ)は側面図であり、
図２(ｂ)は上面図である。
【００３５】次いで、リードフレーム２と半導体チップ
４とをボンディングワイヤ１６で接続する。ボンディン
グツール(図１の２０)によって保持されているボンディ
ングワイヤ１６は切断端を有する。この切断端を放電に
よって溶融し、ボール状の電極を再び形成する。ステー
ジ６等を移動させて、このボール電極を半導体チップ４
のボンディングパッド４ｂ、４ｃ上に配置し、上記の圧
着法を用いてボール電極の各々とボンディングパッド４
ｂ、４ｃとを順に圧着する。圧着後、ボンディングワイ
ヤ１６を切断しないで、ワイヤスプール１４からボンデ
ィングワイヤ１６を順次繰り出しながらステージ６等を
移動させて、ボンディングツール２０をインナリード２
ａ上に設けられた下部電極８上に配置する。ボンディン
グワイヤ１６と下部電極８を接合した後に、ボンディン
グワイヤ１６を切断する。同様にして、ボンディングパ
ッド４ｃとインナリード２ｂとを電気的に接続する。接
合は、例えば上記の圧着法を用いることができる。これ
によって、半導体チップ４のボンディングパッド４ｂ、
４ｃとインナリード２ａ、２ｂとが接続された。導電線
１２は、パッド４ｂ上のボール電極１２ａ、下部電極８
上の接続端１２ｂ、この両者を接続する接続ワイヤ１２
ｃを備える。導電線１３は、パッド４ｃ上のボール電極
１３ａ、下部電極９上の接続端１３ｂ、この両者を接続
する接続ワイヤ１３ｃを備える。図３(ａ)および図３
(ｂ)は、このような工程の後のリードフレーム２および
半導体チップ４を示し、図３(ａ)は側面図であり、図３
(ｂ)は上面図である。
【００３６】続いて、下部電極８、９上に上部電極１
０、１１を形成する。ボンディングツール２０によって
保持されているボンディングワイヤ１６は切断端を有す
る。この切断端を放電によって溶融し、再び、ボール電
極を形成する。ステージ６等を移動させて、このボール
電極をインナリード２ａ上に設けられた下部電極８上に
配置し、上記の圧着法を用いて接続端１２ｂおよび下部
電極８と圧着する。圧着後、ボンディングワイヤ１６を
切断する。同様にして、上部電極１１を下部電極９上に
設ける。これによって、上部電極１０、１１が形成され
た。導電線１２の接続端１２ｂは、下部電極８と上部電
極１０とによって両側から挟まれ、これらと接合されて
いる。導電線１３の接続端１３ｂは、下部電極９と上部
電極１１とによって両側から挟まれ、これらと接合され
ている。図４(ａ)および図４(ｂ)は、このような工程の
後のリードフレーム２および半導体チップ４を示し、図
４(ａ)は側面図であり、図４(ｂ)は上面図である。
【００３７】図５(ａ)および図５(ｂ)は、導電線１２を
下部電極８上に接合する様子を示した拡大図である。
【００３８】図５(ａ)を参照すると、下部電極８上に導
電線１２の接続部分１２ｂを接合している様子を示して
いる。下部電極８の大きさを例示的に示すと、ワイヤ径
が１００μｍであるとき３０μｍ程度である。ボンディ
ングツール２０の先端部分を小さくすることにも限界が
あり、接合に際して上から荷重を加えるので、導電線１
２を下部電極８上に接合するときにボンディングツール
２０の縁が導電線１２の側面に接触してしまう。これに
よって、導電線１２にはネック部１２ｄが作り込まれ
る。
【００３９】次いで、図５(ｂ)を参照すると、導線線１
２の接続部分１２ｂは、上部電極１０と下部電極８との
間に挟まれている。上部電極１０は、導線線１２のネッ
ク部１２ｄ(ボンディングツール２０のエッジが当たる
導電線１２の部分)を上側から覆うように設けられるの
で、ネック部１２ｄの強度が補われる。すでに説明した
実施の形態では、下部電極８、導電線１２、および上部
電極１０は全ての同種の材料からなる。これら３つの部
材の同士の接合強度は、異種材料間における接合強度よ
りも強い。
【００４０】また、導電線１２の接続部分１２ｂは両側
から上部電極１０及び下部電極８で挟まれている。この
ため、下部電極８のみの場合に比べて導電線１２の総接
合面積が増加し、この結果として接合強度が増す。
【００４１】さらに、下部電極８が導電線１２の接続部
分１２ｂの下側に設けられる。このため、接合に際して
下部電極８が変形するので、導線線自体１２の変形が抑
えられ、この結果、導線線１２のネック部１２ｄにおけ
る断面積の減少が抑えられる。この作用は、ボンディン
グワイヤ１６を再結晶化している場合に特に顕著であ
る。また、上部電極１０もボンディングワイヤ１６を再
結晶化して形成しているので、下地電極との接合に際し
て変形する。このため、ネック部１２ｄの形状に合わせ
て形状が容易に変わり、ネック部１２ｄを保護すること
ができる。
【００４２】(第３の実施の形態)引き続いて、図６(ａ)
〜図８(ｂ)を参照しながら、本発明を被接続部材として
別の半導体チップ２４に対して適用する実施の形態につ
いて説明する。
【００４３】図６(ａ)〜図８(ｂ)は、それぞれ図２(ａ)
〜図４(ｂ)と対応している。図６(ａ)および図６(ｂ)を
参照すると、別の半導体チップ２４はアイランド２ｄ上
に搭載されている。別の半導体チップ２４の主面２４ａ
上にボンディングパッド２４ｂ、２４ｃが設けられてい
る。これらのボンディングパッド２４ｂ、２４ｃ上に
は、下部電極８、９がそれぞれ設けられている。つま
り、下部電極８、９が、それぞれインナリード２ａ、２
ｂ上に設けらることに代えて、ボンディングパッド２４
ｂ、２４ｃ上に設けられている点を除いて、図２(ａ)〜
図４(ｂ)の説明が適用できるので、これ以上の詳細な説
明を省略する。
【００４４】本実施の形態においても、被接続部材とし
てリードフレーム２に本発明を適用した場合と同様の作
用および効果を得ることができる。加えて、このような
接続構造を設ければ、ワイヤのステッチボンディング端
においてもボンディングパッドの面積をほとんど変える
ことなく、または同じ大きさのボンディングパッドを用
いて、チップ対チップ間でのワイヤ接続を実現できる。
【００４５】(第４の実施の形態)次いで、図９(ａ)〜図
１１(ｂ)を参照しながら、本発明のさらに別の実施の形
態について説明する。
【００４６】まず、インナリード２ａ、２ｂ上に形成さ
れるべき下部電極８ａ，９ａを形成する。下部電極８
ａ，９ａは、各種のバンプ電極によって形成されるよう
にできるが、第２の実施の形態と同様に、ボンディング
ワイヤ１６を放電によって溶融し再結晶化して形成され
た凸形状の電極を採用する場合について以下の説明を行
う。
【００４７】ステージ６等を移動させて、ボンディング
ワイヤ１６の先端にボール形成された凸形状のボール電
極(図１参照)をインナリード２ａ上に接合する。この接
合は、熱圧着法または超音波熱圧着法といった圧着法を
用いてボール電極をインナリード２ａ、２ｂ上に圧着す
る。圧着の後に、下部電極８ａ、９ａと異なる位置にス
テージ６等を移動し、再びインナリード２ａ、２ｂにボ
ンディングワイヤ１６をそれぞれ接合する。この接合
は、ボール形成を行うことなく行うことができる。しか
しながら、ボール電極を形成することもできる。接合の
後に、把持部材１８ａ、１８ｂでボンディングワイヤ１
６を固定して、ボンディングワイヤ１６をボンディング
ツール２０で切断する。このようにして形成された接続
部材の各々は、下部電極８ａ、９ａと、接続部８ｃ、９
ｃと、これらをそれぞれ接続するワイヤ部８ｂ、９ｂと
を含む。接続部８ｃ、９ｃ及びワイヤ部８ｂ、９ｂは、
下部電極８ａ、９ａから伸び出している。また、下部電
極８ａ、９ａおよび接続部８ｃ、９ｃは、ワイヤ部８
ｂ、９ｂを介して接続された状態で、共にインナリード
２ａ、２ｂと接合されている。このため、接合面積が増
大する。また、一つの接合部に加わる張力を分散するこ
とができる。図９(ａ)および図９(ｂ)は、このような工
程の後のリードフレーム２および半導体チップ４を示
し、図９(ａ)は側面図であり、図９(ｂ)は上面図であ
る。
【００４８】次いで、リードフレーム２と半導体チップ
４とをボンディングワイヤ１６で接続する。ボンディン
グツール２０によって保持されているボンディングワイ
ヤ１６は切断端を有する。この切断端を放電によって溶
融し、ボール電極を再び形成する。ステージ６等を移動
させて、このボール電極を半導体チップ４のボンディン
グパッド４ｂ上に配置し、上記の圧着法を用いてボール
電極とボンディングパッド４ｂとを圧着する。圧着後、
ボンディングワイヤ１６を切断することなしに、ワイヤ
スプール１４からボンディングワイヤ１６を順次繰り出
しながらステージ６を移動させて、ボンディングツール
２０をインナリード２ａ上の下部電極８ａ上に配置す
る。ボンディングワイヤ１６と下部電極８ａとを接合
し、この後に、ボンディングワイヤ１６を切断する。同
様にして、ボンディングパッド４ｃとインナリード２ｂ
とを電気的に接続する。これによって、半導体チップ４
のボンディングパッド４ｂ、４ｃとインナリード２ａ、
２ｂ上の下部電極８ａ、９ａとが接続された。導電線１
２は、パッド４ｂ上のボール電極１２ａ、下部電極８ａ
上の接続端１２ｂ、この両者を接続する接続ワイヤ１２
ｃを備える。導電線１３は、パッド４ｃ上のボール電極
１３ａ、下部電極９ａ上の接続端１３ｂ、この両者を接
続する接続ワイヤ１３ｃを備える。図１０(ａ)および図
１０(ｂ)は、このような工程の後のリードフレーム２お
よび半導体チップ４を示し、図１０(ａ)は側面図であ
り、図１０(ｂ)は上面図である。
【００４９】続いて、下部電極８ａ、９ａ上に上部電極
１０ａ、１１ａを形成する。ボンディングツール２０に
よって保持されているボンディングワイヤ１６は切断端
を有する。この切断端を放電によって溶融し、再び、ボ
ール電極を形成する。ステージ６等を移動させて、この
ボール電極をインナリード２ａ上の下部電極８ａ上に配
置し、上記の圧着法を用いて接続端１２ｂおよび下部電
極８ａと圧着する。圧着後、ボンディングワイヤ１６を
切断することなく、下部電極８ａの位置と異なる位置に
おいて再びインナリード２ａと接合する。接合は、上記
の圧着法と同じ方法が適用できる。同様にして、上部電
極１１ａを下部電極９ａ上に設け、下部電極９ａと異な
る位置においてインナリード２ｂと接合する。これによ
って、一方の接続部材は、上部電極１０ａと、接続部１
０ｃと、この間を接続するワイヤ部１０ｂとを含み、他
方の接続部材は、上部電極１１ａと、接続部１１ｃと、
この間を接続するワイヤ部１１ｂとを含む。導電線１２
の接続端１２ｂは、下部電極８ａと上部電極１０ａとに
よって両側から挟まれ、これらと接合されている。導電
線１３の接続端１３ｂは、下部電極９ａと上部電極１１
ａとによって両側から挟まれ、これらと接合されてい
る。図１１(ａ)および図１１(ｂ)は、このような工程の
後のリードフレーム２および半導体チップ４を示し、図
１１(ａ)は側面図であり、図１１(ｂ)は上面図である。
【００５０】本実施の形態においても、第２の実施の形
態と同様の作用および効果を得ることができる。つま
り、下部電極８ａ、９ａと導電線１２，１３の接続部１
２ｂ、１３ｂとの上に、それぞれ、同じ材質の上部電極
１０ａ、１１ａを設けた。この結果、下部電極８ａ、９
ａと接続部１２ｂ、１３ｂとの接合面積が増加し、また
強固になる。また、これらの上に接続部１２ｂ、１３ｂ
を覆うように、上部電極１０ａ、１１ａが設けられてい
る。このため、例えば、上部電極１０ａは、導電線１２
のネック部１２ｄを上側から保護する役割を有する。こ
のような構造は、この導線線１２に加わる張力に対し
て、その破断強度を大幅に向上させることができる。
【００５１】加えて、本実施の形態では、上部電極１０
ａ、１１ａ、およびこれらの各々と一体に形成された接
続部８ｃ、９ｃ、１０ｃ、１１ｃ、並びにそれぞれの下
部電極８ａ、９ａによって複数の位置にてインナリード
２ａ、２ｂと接合される構造(アンカー構造)を備える。
このため、導電線１２，１３に加わる張力が複数の接合
部にて分散される。このため、印加張力に対して、接合
部分が剥離限界に達する確率が低減される。なお、上記
の説明においては、いわゆるアンカー構造は、下部電極
および上部電極の少なくとも一方において採用すること
ができる。
【００５２】仮に、アンカー構造を採用すれば、図１２
に示されるような剥離が生じても、電気的な接続および
機械的な接合が完全な絶たれることは防止される。
【００５３】上記の実施の形態では、特に言及しなかっ
たが、この製造方法は、受光素子および発光素子の少な
くともいずれかを有する半導体チップ４，２４、または
このほかの能動素子および受動素子の少なくともいずれ
かを有する半導体チップ４，２４に適用できる。
【００５４】また、被接続部材との電気的な接続が完了
した半導体チップ４、２４は、リードフレーム２と一緒
にモールド樹脂で封止されることができ、また半導体チ
ップ４および半導体チップ２４は、一体に、または別個
に、モールド樹脂で封止することができる。
【００５５】上部電極１０によってネック部１２ｄを保
護すように被接続部材と電気的に接続した後に、半導体
チップ４、２４をモールド樹脂で封止するようにした。
これによって、モールド封止用樹脂の膨張および収縮に
よって導電線１２にストレスが加えられても、ネック部
１２ｄにおける導電線１２の破断が起こり難い。モール
ド樹脂は、受光素子が受ける光および発光素子は発する
光に対して透明であることが好ましい。
【００５６】図１３は、本発明の実施の形態に示した図
４(ａ)および図４(ｂ)の半導体装置に対して破断強度試
験を行った結果を示す。横軸には、ネック部の破断強度
がグラム(ｇ)単位で示されて、縦軸には、その発生頻度
が相対値で示されている。図１３を参照すると、３つの
顕著なピークＡ，Ｂ，Ｃが示されている。ピークＡは、
破断強度が約１５ｇの位置にあり、下部電極および上部
電極を共に備えていない従来の構造を示すデータある。
ピークＢは、破断強度が約２５ｇの位置にあり、上部電
極を備えていない構造を示すデータある。ピークＣは、
破断強度が約３３ｇの位置にあり、下部電極および上部
電極を共に備えている本発明の構造を示すデータある。
ピークＡ〜ピークＣの順に分散が小さくなっている。こ
のため、ピークＣに対応する構造では、その強度だけで
なく、安定した特性を示すことが実験から明らかになっ
た。
【００５７】また、本発明の実施の形態において、下部
電極の厚さは１０μｍ以上あることが好適であることが
発明者の行った実験から明らかになっている。この結果
を図１４に示す。図１４は、下部電極厚ｄを横軸に、ワ
イヤ引っ張り強度を示すワイヤプル強度を縦軸に示す特
性図である。このとき、下部電極厚ｄは、導電線と接合
された際の電極形成時の厚さである。
【００５８】ところで、本発明は、特開昭55-118643号
公報に記載された技術とは、以下の点で明らかに異な
る。上記公報に記載された技術は、ボンディングワイヤ
を用いてボールボンドおよびステッチボンドをAl面に行
っている。この構造では、Al面上に形成されたボールボ
ンド上に、一度、接続した後にステッチボンドに至るの
で、ボールボンド上では接続端を持たない。また、この
上には何らの電極も形成されない。このため、ボンディ
ングワイヤとボールボンドとの電気的接続面積が小さい
だけでなく、接合面積も小さい。
【００５９】
【発明の効果】以上、図面を参照しながら詳細に説明し
たように、本発明に係わる半導体装置では、被接続部材
に接続されるべき導線線の接続部分が、第２の電極と第
１の電極との間に挟まれている。このため、第２の電極
によって導線線のネック部を上側から保護することがで
きるので、ネック部が強化される。加えて、第１の電極
のみの場合に比べて導電線の総接合面積が増加し、この
結果として接合強度が増す。さらに、第１の電極が導電
線の接続部分の下側に設けられているので、接合に際し
て第１の電極が変形する。このため、導線線自体の変形
が抑えられ、この結果、導線線のネック部における断面
積の減少が抑えられる。
【００６０】また、本発明に係わる半導体装置の製造方
法では、導電線を被接続部材に接続するに先立って第１
の電極を設けたので、導線線が接合されるべき部分に接
合に際して加えられる力を吸収可能な導電部分を設ける
ことができる。このため、導電線の変形を小さくでき
る。また、第１の電極に導電線を接続した後に第１の電
極上に導電線を介して第２の電極を設けるので、第１の
電極に導線線を接続した際に形成された導電線のネック
部を第２の電極を用いて保護することができる。
【００６１】したがって、ボンディングワイヤの破断を
低減可能な半導体装置および半導体装置の製造方法が提
供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、リードフレームと、半導体チップとを
導電線を介して接続する様子を示す斜視図である。
【図２】図２(ａ)は、リードフレーム上に下部電極を形
成した後の工程を示す側面図であり、図２(ｂ)は、その
平面図である。
【図３】図３(ａ)は、導電線によって半導体チップとイ
ンナリードを接続した後の工程を示す側面図であり、図
３(ｂ)は、その平面図である。
【図４】図４(ａ)は、上部電極を形成した後の工程を示
す側面図であり、図４(ｂ)は、その平面図である。
【図５】図５(ａ)および図５(ｂ)は、導電線を下部電極
上に接合する様子を示した拡大図である。
【図６】図６(ａ)は、端導体チップ上に下部電極を形成
した後の工程を示す側面図であり、図６(ｂ)は、その平
面図である。
【図７】図７(ａ)は、導電線によって半導体チップと別
の半導体チップとを接続した後の工程を示す側面図であ
り、図７(ｂ)は、その平面図である。
【図８】図８(ａ)は、上部電極を形成した後の工程を示
す側面図であり、図８(ｂ)は、その平面図である。
【図９】図９(ａ)は、リードフレーム上に下部電極を形
成した後の工程を示す側面図であり、図９(ｂ)は、その
平面図である。
【図１０】図１０(ａ)は、導電線によって半導体チップ
とインナリードを接続した後の工程を示す側面図であ
り、図１０(ｂ)は、その平面図である。
【図１１】図１１(ａ)は、上部電極を形成した後の工程
を示す側面図であり、図１１(ｂ)は、その平面図であ
る。
【図１２】図１２は、下部電極の剥離が生じた状態を示
す模式図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施の形態に対しる実
験結果を示す特性図である。
【図１４】図１４は、ワイヤプル強度を示す特性図であ
る。
【符号の説明】
１…ボンディング装置、２…リードフレーム、２ａ、２
ｂ…インナリード、２ｃ…アイランド、４、２４…半導
体チップ、４ｂ、４ｃ、２４ｂ、２４ｃ…ボンディング
パッド(電極パッド)、６…ステージ、８、９…下部電
極、８ａ，９ａ…下部電極、８ｃ、９ｃ…ワイヤ部、１
０ａ、１１ａ…上部電極、１２ａ、１３ａ…ボール電
極、１２ｂ、１２ｂ…接続端、１２ｃ、１２ｃ…接続ワ
イヤ、１２ｄ…ネック部、１４…ワイヤスプール、１６
…ボンディングワイヤ、１６ａ…ボール、１８…クラン
バ、１８ａ、１８ｂ…一対の把持板、２０…ボンディン
グツール、２０ａ…貫通孔、２２…ボール形成用放電電
極

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと電気的に接続されるべき
    被接続部材上に設けられた第１の電極と、 前記半導体チップと電気的に接続された一端部と、前記
    第１の電極に電気的に接続された他端部とを有する導電
    線と、 前記導電線の他端部を挟むように前記第１の電極上に設
    けられた第２の電極と、を備える半導体装置。
  2. 【請求項２】 半導体チップと電気的に接続されるべき
    被接続部材上に設けられた第１の電極、および前記第１
    の電極と異なる位置において被接続部材に接続された接
    続部とを有する第１の接続部材と、 前記第１の電極上に設けられた第２の電極と、 前記半導体チップと電気的に接続された一端部と、前記
    第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれ前記第１の
    電極に電気的に接続された他端部とを有する導電線と、
    を備える半導体装置。
  3. 【請求項３】 半導体チップと電気的に接続されるべき
    被接続部材上に設けられた第１の電極と、 前記第１の電極上に設けられた第２の電極、および前記
    第１の電極と異なる位置において前記被接続部材に接続
    された接続部とを有する第２の接続部材と、 前記半導体チップと電気的に接続された一端部、および
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれ前記第
    １の電極に電気的に接続された他端部とを有する導電線
    と、を備える半導体装置。
  4. 【請求項４】 半導体チップと電気的に接続されるべき
    被接続部材上に設けられた第１の電極と、前記第１の電
    極と異なる位置において被接続部材に接続された接続部
    とを有する第１の接続部材と、 前記第１の電極上に設けられた第２の電極と、前記第１
    の電極と異なる位置において前記被接続部材に接続され
    た接続部とを有する第２の接続部材と、 前記半導体チップと電気的に接続された一端部と、前記
    第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれ前記第１の
    電極に電気的に接続された他端部とを有する導電線と、
    を備える半導体装置。
  5. 【請求項５】 前記被接続部材は、前記半導体チップを
    搭載するリードフレームである、請求項１〜請求項４の
    いずれかに記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 前記被接続部材は、前記半導体チップと
    異なる別の半導体チップである、請求項１に記載の半導
    体装置。
  7. 【請求項７】 前記半導体チップと、前記被接続部材と
    を封止する樹脂体を更に備え、 前記半導体チップは、発光素子および受光素子の少なく
    ともいずれかを含み、 前記樹脂体は、前記発光素子および前記受光素子に係わ
    る光が透過可能である、請求項１〜請求項６に記載の半
    導体装置。
  8. 【請求項８】 半導体チップと、前記半導体チップに接
    続されるべき被接続部材とを電気的に接続する半導体装
    置の製造方法であって、 前記被接続部材上に第１の電極を設ける第１のステップ
    と、 導電線の一端部を前記半導体チップに接続する第２のス
    テップと、 前記導電線を前記第１の電極に接続する第３のステップ
    と、 前記第１の電極上に前記導電線を介して第２の電極を設
    ける第４のステップと、を備える半導体装置の製造方
    法。
  9. 【請求項９】 前記第４のステップの後に、前記第１の
    電極と異なる位置において前記第２の電極から伸びた導
    電部を前記被接続部材に接合するステップと、を更に備
    える請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記第３のステップに先立って、前記
    第１の電極と異なる位置において前記第１の電極から伸
    びた導電部を前記被接続部材に接合するステップを更に
    備える請求項８または請求項９に記載の半導体装置の製
    造方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１のステップに先立って、受光
    素子および発光素子の少なくともいずれかを有する半導
    体チップ並びに被接続部材を準備するステップと、 前記被接続部材と、前記被接続部材に前記導電線を介し
    て接続された前記半導体チップとをモールド樹脂で封止
    するステップと、を更に備え、 前記モールド樹脂は、前記受光素子および前記発光素子
    に関連付けられた光に対して透明である、請求項８〜請
    求項１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112393A1 (ja) * 2005-04-15 2006-10-26 Rohm Co., Ltd. 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2007134486A (ja) * 2005-11-10 2007-05-31 Toshiba Corp 積層型半導体装置及びその製造方法
US7456091B2 (en) 2005-05-20 2008-11-25 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2014052742A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Texas Instruments Incorporated Leadframe having sloped metal terminals for wirebonding
WO2014112158A1 (ja) * 2013-01-18 2014-07-24 浜松ホトニクス株式会社 電子部品装置
WO2022219995A1 (ja) * 2021-04-12 2022-10-20 ローム株式会社 半導体装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280414A (ja) * 2001-03-22 2002-09-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US6854637B2 (en) * 2003-02-20 2005-02-15 Freescale Semiconductor, Inc. Wirebonding insulated wire
US7408119B2 (en) * 2003-10-15 2008-08-05 Agilent Technologies, Inc. Electrical interconnection for high-frequency devices
US7214606B2 (en) * 2004-03-11 2007-05-08 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Method of fabricating a wire bond with multiple stitch bonds
JP4091562B2 (ja) * 2004-03-29 2008-05-28 ファナック株式会社 モータ駆動装置
WO2006018671A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Infineon Technologies Ag Mixed wire semiconductor lead frame package
TWI237409B (en) 2004-10-08 2005-08-01 Kingbright Electronics Co Ltd Method of fabricating light emitting diode (LED)
JP4266369B2 (ja) * 2005-02-24 2009-05-20 株式会社新川 ワイヤボンディング方法
CN102412167B (zh) * 2010-09-25 2016-02-03 飞思卡尔半导体公司 用于线接合的固定
KR101805118B1 (ko) * 2011-05-30 2017-12-05 엘지이노텍 주식회사 발광소자패키지
MY181180A (en) * 2011-09-09 2020-12-21 Carsem M Sdn Bhd Low loop wire bonding
US9368435B2 (en) 2014-09-23 2016-06-14 Infineon Technologies Ag Electronic component
JP6680239B2 (ja) * 2017-02-20 2020-04-15 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067039A (en) * 1975-03-17 1978-01-03 Motorola, Inc. Ultrasonic bonding head
JPS55118643A (en) 1979-03-06 1980-09-11 Toshiba Corp Wire bonding process
US4845543A (en) * 1983-09-28 1989-07-04 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
JPH01158742A (ja) * 1987-12-16 1989-06-21 Sanken Electric Co Ltd リード細線を有する装置の製造方法
JPH0249447A (ja) * 1988-05-20 1990-02-19 Hitachi Ltd 半導体装置とその製造方法
JPH02114545A (ja) * 1988-10-24 1990-04-26 Toshiba Corp ワイヤボンディング接続方法
US5291061A (en) * 1993-04-06 1994-03-01 Micron Semiconductor, Inc. Multi-chip stacked devices
JP3232959B2 (ja) * 1995-06-13 2001-11-26 松下電器産業株式会社 基板、基板の製造方法及びワイヤボンディング方法
JP3344235B2 (ja) * 1996-10-07 2002-11-11 株式会社デンソー ワイヤボンディング方法
WO1998021780A2 (de) 1996-11-11 1998-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Verbindung zwischen zwei kontaktflächen und verfahren zum herstellen einer solchen verbindung
DE19703639A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung von Bonddrahtverbindungen
US6180891B1 (en) * 1997-02-26 2001-01-30 International Business Machines Corporation Control of size and heat affected zone for fine pitch wire bonding
US5976964A (en) * 1997-04-22 1999-11-02 Micron Technology, Inc. Method of improving interconnect of semiconductor device by utilizing a flattened ball bond
US6296789B1 (en) * 1998-02-20 2001-10-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module and a method of fabricating the same

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112393A1 (ja) * 2005-04-15 2006-10-26 Rohm Co., Ltd. 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2006302963A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Rohm Co Ltd 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US8604627B2 (en) 2005-04-15 2013-12-10 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device
US7456091B2 (en) 2005-05-20 2008-11-25 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7659635B2 (en) 2005-05-20 2010-02-09 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2007134486A (ja) * 2005-11-10 2007-05-31 Toshiba Corp 積層型半導体装置及びその製造方法
WO2014052742A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Texas Instruments Incorporated Leadframe having sloped metal terminals for wirebonding
WO2014112158A1 (ja) * 2013-01-18 2014-07-24 浜松ホトニクス株式会社 電子部品装置
CN104937704A (zh) * 2013-01-18 2015-09-23 浜松光子学株式会社 电子部件装置
KR20150109347A (ko) * 2013-01-18 2015-10-01 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 전자 부품 장치
US9502456B2 (en) 2013-01-18 2016-11-22 Hamamatsu Photonics K.K. Electronic component device
JPWO2014112158A1 (ja) * 2013-01-18 2017-01-19 浜松ホトニクス株式会社 電子部品装置
KR102070478B1 (ko) * 2013-01-18 2020-01-29 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 전자 부품 장치
WO2022219995A1 (ja) * 2021-04-12 2022-10-20 ローム株式会社 半導体装置

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Publication number Publication date
US6426563B1 (en) 2002-07-30
EP1065712A1 (en) 2001-01-03
US20020171155A1 (en) 2002-11-21
US6784090B2 (en) 2004-08-31

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