JP2002026058A - 半導体モジュール製造方法 - Google Patents

半導体モジュール製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファーストボンディングをケース電極上で行
い、セカンドボンディングを半導体チップで行う際に、
半導体チップに衝撃、傷等を与えることなくワイヤボン
ディングを実現する半導体モジュール製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ケース電極を有するケースに基板を提供
するステップと、半導体チップを前記基板上に載置する
ステップと、前記ケース電極にワイヤをファーストボン
ディングするステップと、前記ファーストボンディング
するステップに続いて、前記半導体チップに前記ワイヤ
をセカンドボンディングするステップと、前記ケース電
極と前記半導体チップ間のワイヤ以外の残余ワイヤをハ
ーフカットするステップと、ハーフカットされた前記ワ
イヤを引きちぎるステップとからなる、半導体モジュー
ル製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体モジュール
の製造におけるウェッジワイヤボンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体モジュールの製造では、半導体モ
ジュールケースのケース電極と、ケース内の基板上に載
置された半導体チップのボンディングパッドとを電気的
に接続するのに、一般的に導電ワイヤ（例えば、アルミ
ワイヤ）の超音波接合等によるボンディングが行われて
いた。図７は、半導体チップ８２と、ケース電極８４と
がワイヤ８６により電気的に接続された半導体モジュー
ル１００を示す。ボンディングは、ボンディング部７０
のワイヤガイド７４がワイヤ８６を供給し、所望の位置
において、ウェッジボンドツール７６がワイヤ８６を超
音波接合等によって固定することにより行われる。図７
に示す半導体チップ８２とケース電極との電気的接続
は、以下のようにして得られる。まず最初に半導体チッ
プ８２上のボンディングパッドの位置Ｅに、ウェッジボ
ンドツール７６がワイヤ８６をボンディングする（ファ
ーストボンディング）。続いてボンディング部７０は、
ワイヤガイド７４からワイヤ８６を供給しながらケース
電極８４上に移動し、ケース電極８４の位置Ｆでウェッ
ジボンドツール７６がワイヤ８６をボンディングする
（セカンドボンディング）。その後ボンディング部７０
は、不要なワイヤ（残余ワイヤ）を切断するためワイヤ
の供給方向（図面右方向）に移動する。これは、カッタ
ー７８がウェッジボンドツール７６の左側に位置してい
るため、そのままではカッター７８が残余ワイヤを切断
できないからである。この動作は「シフトバック」と呼
ばれる。ボンディング７０が移動した結果、残余ワイヤ
がカッター７８で切断され、１ボンディング動作が終了
する。
【０００３】ボンディング部７０は、その構造上、基板
に平行な水平方向に所定の幅を有する。したがって、ボ
ンディング部７０がシフトバックするためには、セカン
ドボンディング位置Ｆからケース内壁８８までの距離Ｌ
（シフトバックスペースＬ）が、少なくともボンディン
グ部７０の幅以上の大きさを備える必要がある。シフト
バックスペースＬは、例えば約１０ｍｍであった。この
ように、従来、半導体チップ８２上のボンディングパッ
ドにファーストボンディングを行い、その後ケース電極
８４にセカンドボンディングを行う際には、比較的大き
なシフトバックスペースが必要となり、半導体モジュー
ルケースの小型化を妨げていた。
【０００４】このシフトバックスペースＬを削減するた
めに、ファーストボンディングをケース電極８４上の位
置Ｆで行い、セカンドボンディングを半導体チップ８２
上の位置Ｅで行う方法がある。この方法に用いられるボ
ンディング部は、図７のボンディング部７０と対称に構
成される。すなわちワイヤ８６は、ケース電極８４から
半導体チップ８２の方向（図面左方向）に供給する必要
があるので、ワイヤガイド７４およびクランパ７２はウ
ェッジボンドツール７６の左側に位置し、カッター７８
は右側に位置する。ファーストボンディングではシフト
バックが不要であることを考慮すると、このようなボン
ディング部によれば、距離Ｌは、ウェッジボンドツール
７６およびカッター７８の幅相当の長さ（例えば、約３
ｍｍ）確保されていればよいことになり、半導体モジュ
ールの小型化が実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ファーストボンディン
グをケース電極８４上の位置Ｆで行い、セカンドボンデ
ィングを半導体チップ８２上の位置Ｅで行う方法では、
セカンドボンディング後にワイヤをカットする必要があ
る。このワイヤカットは半導体チップ８２上で行われる
ことになるため、半導体チップ８２はワイヤカット直後
にカッター７８から衝撃を受け、その結果表面にはカッ
ター傷、ワイヤ押さえ傷等の傷が残される。このような
傷は半導体チップ８２の特性に悪影響を与えるおそれが
大きく、その半導体モジュールが組み込まれる装置、例
えばパワーモジュールの性能をも左右することになる。
【０００６】本発明の目的は、ファーストボンディング
をケース電極上で行い、セカンドボンディングを半導体
チップで行う際に、半導体チップに衝撃、傷等を与える
ことなくワイヤボンディングを実現する半導体モジュー
ル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】本発明の半導体モジュー
ル製造方法は、ケース電極を有するケースに基板を提供
するステップと、半導体チップを前記基板上に載置する
ステップと、前記ケース電極にワイヤをファーストボン
ディングするステップと、前記ファーストボンディング
するステップに続いて、前記半導体チップに前記ワイヤ
をセカンドボンディングするステップと、前記ケース電
極と前記半導体チップ間のワイヤ以外の残余ワイヤをハ
ーフカットするステップと、ハーフカットされた前記ワ
イヤを引きちぎるステップとからなる半導体モジュール
製造方法であり、これにより上記目的が達成される。
【０００８】ハーフカットする前記ステップは、前記半
導体チップ近傍の空中で行われ、引きちぎる前記ステッ
プは、ハーフカットされた前記ワイヤを水平方向または
斜め上方に引きちぎることにより行われてもよい。
【０００９】引きちぎる前記ステップは、前記セカンド
ボンディングの後新たに次のファーストボンディングを
行う際に、前記残余ワイヤを前記次のファーストボンデ
ィングするステップを行う位置の方向に引くことにより
行われてもよい。
【００１０】本発明の半導体モジュール製造方法は、ケ
ース電極を有するケースに基板を提供するステップと、
半導体チップを前記基板上に載置するステップと、前記
ケース電極にワイヤをファーストボンディングするステ
ップと、前記ファーストボンディングするステップに続
いて、前記半導体チップに前記ワイヤをセカンドボンデ
ィングするステップと、前記ケース電極と前記半導体チ
ップ間のワイヤ以外の残余ワイヤをはさみで切断するス
テップとからなる半導体モジュール製造方法であり、こ
れにより上記目的が達成される。
【００１１】はさみで切断する前記ステップは、前記半
導体チップ近傍の空中で行われてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態を説明する。
【００１３】図１は、本発明による半導体モジュール製
造工程により製造された半導体モジュール１０を示す。
半導体モジュール１０では、半導体チップ１２とケース
のケース電極１４とがボンディングされたワイヤ１６に
より電気的に接続されている。なお、半導体モジュール
１０には、すでに半導体チップ１２を載置する基板が設
けられ、その上に半導体チップ１２が設けられていると
する。また、ワイヤ１６は半導体チップ１２上に設けら
れたボンディングパッド（図示せず）にボンディングさ
れるとする。半導体モジュール１０は、最初のボンディ
ング（ファーストボンディング）をケース電極１４上の
位置Ａで行い、２回目のボンディング（セカンドボンデ
ィング）を半導体チップ１２で行う。その結果、位置Ａ
からケース内壁（または端子）１８までの距離ｄが、例
えば約３ｍｍにできる。したがって、ファーストボンデ
ィングを半導体チップ１２上で、セカンドボンディング
をケース電極１４上で行う場合の距離ｄが例えば約１０
ｍｍであるのと比較して、半導体モジュール１０の大幅
な小型化が実現される。
【００１４】本発明の主要な特徴は、セカンドボンディ
ング後のワイヤカットを半導体チップ１２に接触して行
うのではなく、その近傍の空中において行うことであ
る。具体的には、ワイヤカットは、まず半導体チップ１
２およびケース電極１４間のワイヤ１６以外の残余ワイ
ヤのほぼ半分をカッター（図５のカッター２８）により
切断する（残余ワイヤをハーフカットする）。その後ク
ランパ（図６のクランパ２２）でワイヤを固定した上で
ボンディング部（図６のボンディング部２０）のワイヤ
供給方向側の水平または斜め上方への移動により引っ張
り、そのハーフカットされた部分において残余ワイヤを
引きちぎる。また、別のワイヤカットの例は、半導体チ
ップ１２近傍の空中において、残余ワイヤをボンディン
グ部に設けられたはさみで切断する。このように残余ワ
イヤをカットすることで、半導体チップ１２に衝撃およ
び傷を与えることなく、残余ワイヤを切断できる。
【００１５】図２は、ファーストボンディングを行うボ
ンディング部２０を示す。ボンディング部２０は、クラ
ンパ２２と、ワイヤガイド２４と、ウェッジボンドツー
ル２６と、カッター２８とを含む。ワイヤガイド２４
は、例えばアルミワイヤ等の導電性のワイヤ１６を供給
する。クランパ２２は、必要に応じてワイヤガイド２４
により供給される導電ワイヤ１６を固定する。ウェッジ
ボンドツール２６は、ワイヤガイド２４により供給され
たワイヤ１６を超音波接合等により所望の部位に固定す
る。カッター２８は、不要となった部分のワイヤ１６を
切断する際に使用される。図２では、ウェッジボンドツ
ール２６は、ワイヤガイド２４から供給されたワイヤ１
６を、ケース電極１４上の位置Ａにおいてファーストボ
ンディングする例が示されている。
【００１６】本実施の形態では、ファーストボンディン
グをケース電極１４上の位置Ａで行い、セカンドボンデ
ィングをケース電極１４の図面左方向の半導体チップ１
２（図１）で行う。したがって、ワイヤ１６を図面左方
向に提供する必要上、クランパ２２およびワイヤガイド
２４がウェッジボンドツール２６の左側に、カッター２
８は右側に位置する。このようなボンディング部２０で
ファーストボンディングを行うので、ケース電極１４上
の位置Ａからケース内壁１８までの距離は、実質的にウ
ェッジボンドツール２６およびカッター２８の幅相当の
長さ（例えば、約３ｍｍ）確保されていればよい。
【００１７】図３は、ケース電極１４へワイヤ１６をボ
ンディングした後のボンディング部２０を示す。ケース
電極１４へワイヤ１６をボンディングした後、ボンディ
ング部２０は、ワイヤガイド２４からワイヤ１６を供給
しながら、例えば上方に移動する。単に基板に垂直な上
方向（図面上方向）への移動なので、ケース電極１４の
ボンディング位置Ａからケース内壁１８までの距離ｄ
は、ボンディング時に確保されていた距離ｄ（図２）で
ある。なお、この移動は特に図面上方向に限らず、例え
ば図面の左上方向から左方向であってもよい。
【００１８】図４は、セカンドボンディングを行うボン
ディング部２０を示す。ボンディング部２０は、図３に
示す位置から、半導体チップ１２上の所望の位置Ｂ（例
えば、半導体チップ１２上の所望のボンディングパッド
の位置）までワイヤガイド２４からワイヤ１６を供給し
ながら移動し、ウェッジボンドツール２６が、その位置
Ｂでワイヤ１６をセカンドボンディングする。ファース
トボンディングと同様、セカンドボンディングもワイヤ
１６を超音波接合等で固定することにより行われる。以
上のようにして、ファーストボンディングおよびセカン
ドボンディングまでの工程が終了する。
【００１９】図５は、セカンドボンディング後の、ワイ
ヤハーフカットを行うボンディング部２０を示す。セカ
ンドボンディング終了後は、ケース電極１４（図４）と
半導体チップ１２間のワイヤのみを残すために、ワイヤ
１６を切断する必要がある。しかしボンディング部２０
では、カッター７８がウェッジボンドツール７６の右側
に位置しているため、そのままではカッター２８がワイ
ヤ１６を切断できない。そこでボンディング部２０は、
ワイヤガイド２４から再びワイヤ５６を供給しながら、
ワイヤ供給方向側の水平または斜め上方（図面左方向ま
たは左上方向）に移動する。このワイヤ５６は、ケース
電極１４（図４）と半導体チップ１２間のワイヤ以外の
不要なワイヤであり、本明細書では「残余ワイヤ」と呼
ぶ。ボンディング部２０は、ワイヤガイド２４のワイヤ
供給口と位置Ｂとの間にカッター２８が動作できる程度
の間隔が空くまで移動する。図５からも明らかなよう
に、ワイヤ供給口は半導体チップ１２上には存在しない
ので、位置Ｂからワイヤ供給口に至るまでの残余ワイヤ
５６は、半導体チップ１２近傍の空中を横切る。ボンデ
ィング部２０の移動後、残余ワイヤ５６の供給が止めら
れ、カッター２８は下方向へ移動して、半導体チップ１
２近傍の空中の位置Ｃで残余ワイヤ５６をハーフカット
する。この「ハーフカット」とは、ワイヤを完全に切断
する（フルカットする）のではなく、その途中、例えば
残余ワイヤ５６のほぼ中心まで残余ワイヤ５６を切断す
ることをいう。ハーフカットは、図６を参照して説明す
るように、残余ワイヤ５６を位置Ｃで引きちぎりを容易
にするために切り込みを入れ、かつ引きちぎられる個所
を細線化する意義がある。半導体チップ１２近傍の空中
でハーフカットを行うことにより、半導体チップ１２に
はまったく傷がつかないことに加え、ボンディング位置
Ｂからの余分なワイヤの長さを十分短くできる。
【００２０】図６は、ワイヤハーフカット後、残余ワイ
ヤ５６を引きちぎった状態を示す。ハーフカットの終了
後、ワイヤガイド２４はワイヤの供給を止め、クランパ
２２はワイヤを固定する。その後ボンディング部２０
は、図面左方向、すなわちチップと平行な方向、または
斜め上（図面左上）方向へ移動する。ワイヤの供給がな
く、かつ残余ワイヤ５６（図５）が位置Ｂ（図５）でボ
ンディングされているので、残余ワイヤ５６（図５）は
引っ張られ、ハーフカットされた位置Ｃで残余ワイヤ５
６−１および５６−２にちぎられる。この残余ワイヤ５
６−２は位置Ｂに接続されており、十分短いことが好ま
しい。上述したボンディング部２０の移動により、ウェ
ッジボンドツール２６のワイヤに近い先端と、残余ワイ
ヤ５６（図５）とが位置Ｄで接触することがある。この
場合もボンディング部２０が半導体チップ１２（図５）
と平行な水平方向、または斜め上方向（図面左上方向）
へ移動すればよい。水平方向（図面左方向）へさらに移
動することにより、位置Ｂ（図５）と位置Ｄとの間で残
余ワイヤ５６（図５）は引っ張られ、位置Ｃにおいてち
ぎられる。
【００２１】なおボンディング部２０の移動方向は、上
述したチップと平行な方向、または斜め上方向に限られ
ず、いずれの方向でもよい。例えば、製造プロセスにお
いてしばしば見られるような、複数のケース電極１４
（図４）と１つ以上の半導体チップ１２とをワイヤで接
続するために、ファーストボンディング、セカンドボン
ディング、ハーフカット、引きちぎり動作を複数回繰り
返す場合を考える。このような場合には、ハーフカット
後に、次に行うべきファーストボンディングの位置にボ
ンディング部２０を移動させると、引きちぎり動作と同
時に次のファーストボンディングをすぐに実行でき、ま
た一連の工程をスムーズに進行できる。よって半導体モ
ジュールを効率よく製造できる。
【００２２】これまでの説明では、半導体チップ１２に
傷をつけないようにするために、空中でのハーフカット
動作および引きちぎり動作を採用した。しかし、これら
以外の動作によっても、半導体チップ１２に傷をつけな
いようにできる。例えば、図５において、カッター２８
に代えてはさみ（図示せず）を設け、半導体チップ近傍
の空中で残余ワイヤ５６を切断させる動作である。はさ
みであれば、半導体チップ１２に傷をつけることなく、
しかもハーフカット動作および引きちぎり動作の２工程
を経ずに１工程で済むため、高速かつ簡単に半導体モジ
ュールを製造できる。はさみは、二枚の刃ではさんでワ
イヤを切断するものであれば、どのような形状であって
もよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明した工程からなる方法によれ
ば、ケース電極上の位置でファーストボンディングし、
半導体チップ上の位置でセカンドボンディングする際、
残余ワイヤを空中でハーフカットし、さらにその部分で
残余ワイヤを引きちぎる。これにより、シフトバックス
ペースを除去した、小型で、かつ半導体チップの表面に
ワイヤカット傷のない半導体モジュールを製造できる。
【００２４】ハーフカットが半導体チップ近傍の空中で
行われるため、半導体チップ上のボンディング位置から
引きちぎり位置までのワイヤの長さを十分短くできる。
【００２５】引きちぎる方向を次のファーストボンディ
ングするステップを行う位置の方向にしたので、引きち
ぎり動作と同時に次のファーストボンディングをすぐに
実行でき、一連の工程をスムーズに進行できる。よって
半導体モジュールを効率よく製造できる。
【００２６】以上説明した工程からなる方法によれば、
ケース電極上の位置でファーストボンディングし、半導
体チップ上の位置でセカンドボンディングする際、残余
ワイヤ５６をはさみで切断する。これにより、シフトバ
ックスペースを除去した、小型で、高速かつ簡単に、半
導体チップ１２の表面にワイヤカット傷のない半導体モ
ジュールを製造できる。
【００２７】はさみによる切断が半導体チップ近傍の空
中で行われるため、半導体チップ上のボンディング位置
から切断位置までのワイヤの長さを十分短くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による半導体モジュール製造工程によ
り製造された半導体モジュールを示す。
【図２】 ファーストボンディングを行うボンディング
部を示す。
【図３】 ケース電極へワイヤをボンディングした後の
ボンディング部を示す。
【図４】 セカンドボンディングを行うボンディング部
を示す。
【図５】 セカンドボンディング後の、ワイヤハーフカ
ットを行うボンディング部を示す。
【図６】 ワイヤハーフカット後、残余ワイヤ５６を引
きちぎった状態を示す。
【図７】 半導体チップとケース電極とがワイヤにより
電気的に接続された半導体モジュールを示す。
【符号の説明】
１２ 半導体チップ、１６ ワイヤ、２０ ボンディン
グ部、２４ ワイヤガイド、２６ ウェッジボンドツー
ル、２８ カッター、５６ 残余ワイヤ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケース電極を有するケースに基板を提供
    するステップと、 半導体チップを前記基板上に載置するステップと、 前記ケース電極にワイヤをファーストボンディングする
    ステップと、 前記ファーストボンディングするステップに続いて、前
    記半導体チップに前記ワイヤをセカンドボンディングす
    るステップと、 前記ケース電極と前記半導体チップ間のワイヤ以外の残
    余ワイヤをハーフカットするステップと、 ハーフカットされた前記ワイヤを引きちぎるステップと
    からなる、半導体モジュール製造方法。
  2. 【請求項２】 ハーフカットする前記ステップは、前記
    半導体チップ近傍の空中で行われ、 引きちぎる前記ステップは、ハーフカットされた前記ワ
    イヤを水平方向または斜め上方に引きちぎるステップで
    ある、請求項１に記載の半導体モジュール製造方法。
  3. 【請求項３】 引きちぎる前記ステップは、前記セカン
    ドボンディングの後新たに次のファーストボンディング
    を行う際に、前記残余ワイヤを前記次のファーストボン
    ディングするステップを行う位置の方向に引くことによ
    り行われる、請求項２に記載の半導体モジュール製造方
    法。
  4. 【請求項４】 ケース電極を有するケースに基板を提供
    するステップと、 半導体チップを前記基板上に載置するステップと、 前記ケース電極にワイヤをファーストボンディングする
    ステップと、 前記ファーストボンディングするステップに続いて、前
    記半導体チップに前記ワイヤをセカンドボンディングす
    るステップと、 前記ケース電極と前記半導体チップ間のワイヤ以外の残
    余ワイヤをはさみで切断するステップと、 からなる、半導体モジュール製造方法。
  5. 【請求項５】 はさみで切断する前記ステップは、前記
    半導体チップ近傍の空中で行われる、請求項４に記載の
    半導体モジュール製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007503111A (ja) * 2003-08-21 2007-02-15 ヘッセ・ウント・クナイプス・ゲーエムベーハー ボンディングヘッドエレメントのカメラを補助に用いた調節
CN105428264A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 富士电机株式会社 半导体装置的制造方法
US9754915B2 (en) 2015-03-30 2017-09-05 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007503111A (ja) * 2003-08-21 2007-02-15 ヘッセ・ウント・クナイプス・ゲーエムベーハー ボンディングヘッドエレメントのカメラを補助に用いた調節
JP2011040780A (ja) * 2003-08-21 2011-02-24 Hesse & Knipps Gmbh ボンディングヘッドエレメントの位置合わせ方法及び超音波ボンダー
JP4685773B2 (ja) * 2003-08-21 2011-05-18 ヘッセ・ウント・クナイプス・ゲーエムベーハー ボンディングヘッドの設定操作方法及び超音波ボンダー
CN105428264A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 富士电机株式会社 半导体装置的制造方法
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