JP2003303844A - 半導体構造およびボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
ップ面からのワイヤ高さを低くし、パッケージの薄型
化、小型化を可能にした半導体装置のワイヤボンディン
グ構造とワイヤボンディング方法を提供する。 【解決手段】 半導体チップ2の電極パッド3を1次ボ
ンディング点、基板1上の電極パッド4を2次ボンディ
ング点として金属ワイヤ5がフォワード法によってワイ
ヤボンディングされた半導体装置のワイヤボンディング
構造において、基板1上に実装された半導体チップ2の
電極パッド3に金属ワイヤ5を1次ボンディングした
後、該1次ボンディングされた金属ワイヤ5を該1次ボ
ンディング点においてそのまま直接水平方向に折り曲げ
て引き出し、所定の軌跡に沿って2次ボンディング点に
向けて配線した後、基板1上の電極パッド4に2次ボン
ディングし、次いで、前記1次ボンディング点における
金属ワイヤ5の折り曲げ部6の上面を覆って補強用の金
属バンプ7をボンディングする。
Description
点における金属ワイヤにダメージを与えることなしにチ
ップ面からのワイヤ高さを低くし、パッケージの薄型
化、小型化を可能にした半導体構造とボンディング方法
に関する。
ンディングされた従来の半導体構造を示す。図におい
て、1はプリント基板,フィルム基板,リードフレーム
などの半導体チップ実装用の基板、2は基板1上に実装
された半導体チップ、3は半導体チップ2の上面周縁に
形成された電極パッド、4は基板1上に形成された配線
用の電極パッド、5は電極パッド3,4間にフォワード
法によってワイヤボンディングされた金線などの金属ワ
イヤである。
ワイヤボンディング方法を説明すると、まず最初に、金
属ワイヤ5を挿通したキャピラリー(図示せず)を半導
体チップ2の電極パッド3の直上に位置させ、放電電極
からの放電によりキャピラリー先端から突出した金属ワ
イヤの先端にボールを形成した後、キャピラリーを下降
させて電極パッド3に押圧することにより、溶融したボ
ールを電極パッド3に1次ボンディングし、次いで、キ
ャピラリーを所定の軌跡に沿って基板1上の電極パッド
4の直上まで移動させた後、該位置で電極パッド4に向
けて下降させ、所定の圧力で押圧すると同時に超音波な
どを印加することにより、金属ワイヤ5をキャピラリー
先端位置で電極パッド4に2次ボンディングするもので
ある。
においては、金属ワイヤ5に十分な接続強度を与えるた
め、金属ワイヤ5は、図示するように1次ボンディング
位置で一度所定距離だけ垂直方向に立ち上がらせた後、
2次ボンディング点に向けて折り曲げ配線する必要があ
る。このため、半導体チップ2の電極パッド3を1次ボ
ンディング点とするフォワード法においては、チップ表
面からのワイヤ高さhが高くなり、完成後の半導体パッ
ケージの厚さが厚くなってしまうという問題があった。
ヤ高さhを低くするには、図6に示すように、金属ワイ
ヤ5を垂直方向に立ち上げることなく、そのまま直接水
平方向に折り曲げて配線してやればよい。
イヤ5をそのまま直接水平方向に折り曲げて配線した場
合、1次ボンディング点位置で金属ワイヤ5が急激に曲
げられるため、折り曲げ部6に大きな力が作用し、金属
ワイヤ5に大きなダメージを与え、接続強度などを弱め
てしまうという問題が発生する。このため、従来におい
ては図6のような配線構造を採用することができなかっ
た。
れたもので、1次ボンディング点における金属ワイヤに
ダメージを与えることなしにチップ面からのワイヤ高さ
を低くし、パッケージの薄型化、小型化を可能にした半
導体構造とボンディング方法を提供することを目的とす
るものである。
め、本発明は次のような手段を採用した。すなわち、請
求項1に係る半導体構造は、1次ボンディング点におい
て金属ワイヤが直接水平方向に折り曲げて引き出された
後、2次ボンディング点に向けて配線されているととも
に、前記1次ボンディング点における金属ワイヤの折り
曲げ部上面には補強用の金属バンプがボンディングされ
ていることを特徴とするものである。
は、基板上に実装された半導体チップの電極パッドに金
属ワイヤを1次ボンディングした後、該1次ボンディン
グされた金属ワイヤを該1次ボンディング点においてそ
のまま直接水平方向に折り曲げて引き出し、所定の軌跡
に沿って2次ボンディング点に向けて配線した後、2次
ボンディング点にボンディングし、次いで、前記1次ボ
ンディング点における金属ワイヤの折り曲げ部上面を覆
って補強用の金属バンプをボンディングすることを特徴
とするものである。
ング方法を採用した場合、1次ボンディング点における
金属ワイヤの折り曲げ部が金属バンプによって補強され
ているので、金属ワイヤにダメージを与えることがなく
なる。このため、金属ワイヤを1次ボンディング点にお
いてそのまま直接水平方向に折り曲げて配線することが
でき、チップ面からのワイヤ高さを低くして半導体パッ
ケージの薄型化、小型化を図ることができる。
て図面を参照して説明する。図1に本発明に係る半導体
構造の第1の実施の形態を示す。なお、前述した従来例
と同一の部分には同一の符号を付して示した。
グ点において金属ワイヤ5を直接水平方向に折り曲げて
引き出した後、2次ボンディング点に向けて配線すると
ともに、1次ボンディング点における金属ワイヤ5の折
り曲げ部6の上面を覆って補強用の金属バンプ7をボン
ディングしたものである。
ンディング点における金属ワイヤ5の折り曲げ部6の上
面が金属バンプ7によって覆われ、補強されているの
で、1次ボンディング点で金属ワイヤ5をそのまま直接
水平方向に折り曲げても、折り曲げ部6にダメージを与
えることがなくなる。このため、1次ボンディング点で
金属ワイヤ5をそのまま直接水平方向に折り曲げて配線
することができ、接続強度などを弱めることなしにチッ
プ面からのワイヤ高さhを低くし、半導体パッケージの
薄型化、小型化を図ることができる。
ディング方法について図2および図3を参照して説明す
る。まず最初に、図2(a)に示すように、金線などの
金属ワイヤ5を挿通したキャピラリー8を半導体チップ
2の電極パッド3の直上に位置させ、放電電極9からの
放電によりキャピラリー先端から突出した金属ワイヤ5
の先端にボール10を形成する。
キャピラリー8を下降させ、溶融したボール10を電極
パッド3に押圧して溶着させた後、図2(d)に示すよ
うに、キャピラリー8を水平方向に移動させ、2次ボン
ディング点たる基板1上の電極パッド4に向けて所定の
軌跡に沿って配線する。
したら、図2(e)に示すように、再びキャピラリー8
を下降させ、金属ワイヤ5を基板1上の電極パッド4に
所定の圧力で押しつけながら超音波などを加えることに
より、金属ワイヤ5を電極パッド4に2次ボンディング
する。
ないクランプによって金属ワイヤ5をつかんだ状態でキ
ャピラリー8を上方へ引き上げることにより、金属ワイ
ヤ5を引きちぎり、2次ボンディングを終了する。
イヤボンディングを行った後、図3(a)に示すよう
に、再びキャピラリー8を1次ボンディング点たる半導
体チップ2の電極パッド3の直上に位置させ、放電電極
9からの放電によりキャピラリー先端から突出した金属
ワイヤ5の先端にボール10を形成する。
キャピラリー8を下降させ、溶融したボール10を電極
パッド3に押圧して溶着した後、図3(d)に示すよう
に、図示しないクランプによって金属ワイヤ5をつかん
だ状態でキャピラリー8を上方へ引き上げることによ
り、金属ワイヤ5を引きちぎり、金属バンプ7をボンデ
ィングする。このようにして、図1に示した本発明の半
導体構造が完成する。
実施の形態を示す。この第2の実施の形態は、本発明の
応用例を示すもので、前記第1の実施の形態と同様な構
造において、金属ワイヤ5の折り曲げ部6の上面にボン
ディングされた金属バンプ7の上に、さらにもう一つ金
属バンプ7をボンディングし、この最上段の金属バンプ
7の上に、フリップチップ型の半導体チップ11をその
電極パッド12が接触した状態で載せ、この状態で熱な
どを加えることにより、半導体チップ2上に半導体チッ
プ11をフリップチップ実装したものである。
ィング構造とフリップチップ構造を備えた複合タイプの
半導体装置を簡単に製造することができる。なお、金属
バンプ7の積層段数は図示の2段に限られるものではな
く、半導体装置の設計仕様に応じて決定されるものであ
る。
ップの電極パッドと基板上の電極パッド間を接続する場
合を例にとって説明したが、ボンディング点はこれらの
間に限定されるものではなく、基板上に実装された半導
体チップ同士の電極バッド間を接続することもできる。
この場合、前記補強用の金属バンプがボンディングされ
た電極パッドが1次ボンディング点、他の半導体チップ
の電極パッドが2次ボンディング点となる。
1次ボンディング点における金属ワイヤの折り曲げ部上
面を覆うように補強用の金属バンプをボンディングした
ので、1次ボンディング点におい金属ワイヤをてそのま
ま直接水平方向に引き出して配線することができる。こ
のため、金属ワイヤのチップ面からのワイヤ高さを低く
することができ、半導体パッケージの薄型化、小型化を
図ることができる。また、既設のワイヤボンディング装
置を利用してボンディングを行うことができるので、設
備投資が少なくて済み、コスト増を抑えながら半導体パ
ッケージの薄型化、小型化を図ることが可能となる。
示す略示側面図である。
法の前半行程の説明図である。
法の後半行程の説明図である。
示す略示側面図である。
げ部 7 金属バンプ 8 キャピラリー 9 放電電極 10 ボール 11 フリップチップ型半導体チップ 12 フリップチップ型半導体チップの電極パッド
Claims (2)
- 【請求項1】 1次ボンディング点において金属ワイヤ
が直接水平方向に折り曲げて引き出された後、2次ボン
ディング点に向けて配線されているとともに、前記1次
ボンディング点における金属ワイヤの折り曲げ部上面に
は補強用の金属バンプがボンディングされていることを
特徴とする半導体構造。 - 【請求項2】 基板上に実装された半導体チップの電極
パッドに金属ワイヤを1次ボンディングした後、該1次
ボンディングされた金属ワイヤを該1次ボンディング点
においてそのまま直接水平方向に折り曲げて引き出し、
所定の軌跡に沿って2次ボンディング点に向けて配線し
た後、2次ボンディング点にボンディングし、次いで、
前記1次ボンディング点における金属ワイヤの折り曲げ
部上面を覆って補強用の金属バンプをボンディングする
ことを特徴とするボンディング方法。
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---|---|---|---|
JP2002108151A JP3768168B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 半導体構造およびボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100725307B1 (ko) | 2005-01-11 | 2007-06-07 | 가부시끼가이샤가이죠 | 와이어 루프, 그것을 갖는 반도체 장치 및 와이어 본딩방법 |
JP2008098549A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Kaijo Corp | 半導体装置 |
JP2009141193A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Rohm Co Ltd | ワイヤボンディング方法およびキャピラリ |
-
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- 2002-04-10 JP JP2002108151A patent/JP3768168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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