JP2003347345A - 半導体装置、その製造方法及び製造装置 - Google Patents

半導体装置、その製造方法及び製造装置

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JP2003347345A JP2002150591A JP2002150591A JP2003347345A JP 2003347345 A JP2003347345 A JP 2003347345A JP 2002150591 A JP2002150591 A JP 2002150591A JP 2002150591 A JP2002150591 A JP 2002150591A JP 2003347345 A JP2003347345 A JP 2003347345A
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semiconductor device
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manufacturing
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昌毅 磯貝
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな設備投資を必要とすることなく、高い
信頼性をもって低ループ化を図ることの可能な半導体装
置及びその製造方法、製造装置を提供すること。 【解決手段】 半導体素子１とフレーム2を接続するボ
ンディングワイヤー５を、パッケージ前に少なくともフ
レームの半導体素子載置面方向と垂直方向に塑性加工す
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、半導体装置及びそ
の製造方法、製造装置に係り、特に薄型パッケージ化を
図った半導体装置及びその製造方法、製造装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体装置のボンディング方法
として、Ａｕワイヤーボンディングが広く用いられてい
る。これは、図５に示すように、リードフレームのベッ
ド２上にマウントした半導体素子１のボンディングパッ
ド３と、リード４をＡｕワイヤー５'にて接続するもの
である。このようにリードフレームと接続された半導体
素子は、さらに樹脂などによりパッケージ（シール）さ
れ、半導体装置を構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パッケ
ージの薄型化の要求が高まるに伴い、ワイヤーのループ
高さも制限されるようになった。そこで、図６（ａ）に
示すようなこれまでのワイヤーに替えて、（ｂ）に示す
ような低ループワイヤーや、（ｃ）に示すような逆ボン
ディングなどによる低ループ化が測られたが、前者はル
ープ高さが１００μｍ以下に制御することができず、後
者はワイヤーボンダーに追加ソフトが必要となり、新た
に大きな設備投資が要求される。そして、さらにこれら
は共にワイヤー長が短くなるため、パッケージの際、樹
脂の応力によりワイヤーが断線してしまう、という問題
があった。
【０００４】そこで、本発明は、従来の半導体装置及び
その製造方法、製造装置における欠点を取り除き、大き
な設備投資を必要とすることなく、高い信頼性をもって
低ループ化を図ることの可能な半導体装置及びその製造
方法、製造装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体素子と、この半導体素子を載置し、外部に接続す
る端子を備えるフレームと、前記半導体素子と前記フレ
ームとを接続するワイヤーを備え、前記ワイヤーは、そ
のループ形状にその高さを制限するような形状に塑性加
工されていることを特徴とするものである。
【０００６】また、本発明の半導体装置においては、前記
ワイヤーは、載置面方向に曲折するように塑性加工され
ていることを特徴とするものである。
【０００７】次に、本発明の半導体装置の製造方法は、フ
レーム上に半導体素子を載置する工程と、前記半導体素
子のボンディングパッド部と、前記フレームのリード部
をワイヤーで接続する工程と、前記ワイヤーをそのルー
プ形状にその高さを制限するような形状に塑性加工する
工程とを具備することを特徴とするものである。
【０００８】さらに、本発明の半導体装置の製造方法に
おいては、前記塑性加工する工程は、前記載置面から所
定の距離に設置された金型により前記半導体素子が載置
される面方向に曲折する工程を備えることを特徴とする
ものである。
【０００９】さらに、本発明の半導体装置の製造方法に
おいては、前記金型により成形する工程は、前記金型と
前記ワイヤーを接触させ、相対的に前記載置面方向に移
動させることにより整形する工程を備えることを特徴と
するものである。
【００１０】また、本発明の半導体装置の製造方法は、半
導体素子を載置するとともにワイヤーによりボンディン
グされたフレームを保持する手段と、前記半導体基板の
載置面から所定の距離に設置された金型と、前記ワイヤ
ーが前記金型を通過するように、保持された前記フレー
ムを移動する手段を備えることを特徴とするものであ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について、
図を参照して説明する。
【００１２】図１に本発明の半導体装置の構造を示す。
尚、（ａ）は上面図、（ｂ）はワイヤーの短手方向から
の側面図である。図に示すように、半導体素子１は、リ
ードフレームのベッド２上に載置接続されており、半導
体素子１のボンディングパッド４とリード３が、Ａｕワ
イヤー５により接続されている。ワイヤー５は、ボンデ
ィングパッド４と接続するネック部において、半導体素
子載置面との角度が約４０度となるように塑性加工され
ている。そして、これらは、透明樹脂６によりパッケー
ジされている。
【００１３】このような半導体素子は以下のように形成
される。すなわち、図２（ａ）にその上面図、（ｂ）に
ワイヤーの短手方向からの側面図を示すように、先ず、
半導体素子１をリードフレームのベッド２上に載置接続
し、半導体素子１のボンディングパッド４とリード３を
ボールボンディングによりＡｕワイヤーにてボンディン
グする。このとき、ワイヤー５の短手方向からみたボン
ディングパッド４と接続するネック部における半導体素
子載置面（ベッド面）との角度は９０度である。
【００１４】そして、ワイヤー５を、図３に示すような
整形デバイスにより整形する。この整形デバイスは、リ
ードフレーム２上に載置されボンディングされた状態の
半導体素子１を保持し、一軸方向に移動するステージ７
と、ステージ７から所定の高さａに固定された整形金型
８、ステージ７上に設置されリードフレームの両端と半
導体素子間を固定するフレーム押さえローラ９から構成
されている。
【００１５】リードフレームのベッド２上に載置されボ
ンディングされた状態の半導体素子１は、ステージ７上
に保持され進行する。リードフレームの両端と半導体素
子間は、フレーム押さえローラ９により固定されてお
り、整形金型８を通過する際、進行方向と逆方向に塑性
加工され、ワイヤー５は所定の高さａに整形される。ス
テージ７はオートモールド装置（図示せず）のインロー
ダー部に装着されており、ワイヤー整形された半導体素
子はこのままモールドされ、図1に示す半導体装置を形
成する。
【００１６】このように形成された半導体装置におい
て、−４０℃×５分／２５℃×３０秒／１１０℃×５分
／２５℃×３０秒を１ｃｙｃｌｅとするＴＳＴ（Ｔｈｅ
ｒｍａｌ Ｓｈｏｃｋ Ｔｅｓｔ）で信頼性の評価を行
ったところ、６００ｃｙｃ．以上でも断線等何ら問題は
発生しなかった。一方、比較のため、低ループワイヤー
を用いたものや、逆ボンディングを行ったものについて
も同様の評価を行ったところ、それぞれ断線（４００ｃ
ｙｃ．）、リード側剥離（５００ｃｙｃ．）が発生して
いた。
【００１７】また、整形後のループ高さｂを測定したと
ころ、表1のようになる。
【表１】 このように、整形デバイスによりばらつきも少なく安定
して加工できることがわかる。
【００１８】本実施例において、ワイヤー整形後、直接
パッケージを行ったが、図４に示すようにシリコン樹脂
を用いたエンキャップ１０によりモールド樹脂からルー
プを保護した後、パッケージしても良い。
【００１９】また、本実施例において、ワイヤーの整形
形状は、短手方向からみたとき傾斜した形状、すなわち
半導体素子の載置面方向及びその垂直方向に塑性加工さ
れた形状としているが、塑性加工可能であり、かつ信頼
性に問題がない形状であれば特に限定されるものではな
い。そしてそのループ高さは、ワイヤーが短手方向から
みたとき半導体素子の載置面と平行になるまでであれ
ば、パッケージ構造により任意に設定することができ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、大きな設備投資を必要
とすることなく、高い信頼性をもって低ループ化を図る
ことの可能な半導体装置及びその製造方法、製造装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体装置を示す図。
【図２】 本発明の半導体装置の製造工程を示す図。
【図３】 本発明の半導体装置の製造装置を示す図。
【図４】 本発明の半導体装置におけるエンキャップを
示す図。
【図５】 従来の半導体装置を示す図。
【図６】 従来の半導体装置を示す図。
【符号の説明】 １ 半導体素子 ２ ベッド ３ リード ４ ボンディングパッド ５、５' ワイヤー ６ 透明樹脂 ７ ステージ ８ 整形金型 ９ フレーム押さえローラ １０ エンキャップ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子と、この半導体素子を載置
    し、外部に接続する端子を備えるフレームと、前記半導
    体素子と前記フレームとを接続するワイヤーを備え、前
    記ワイヤーは、そのループ形状にその高さを制限するよ
    うな形状に塑性加工されていることを特徴とする半導体
    装置。
  2. 【請求項２】 前記ワイヤーは、載置面方向に曲折する
    ように塑性加工されていることを特徴とする請求項１記
    載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 フレーム上に半導体素子を載置する工程
    と、 前記半導体素子のボンディングパッド部と、前記フレー
    ムのリード部をワイヤーで接続する工程と、 前記ワイヤーをそのループ形状にその高さを制限するよ
    うな形状に塑性加工する工程とを具備することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記塑性加工する工程は、前記載置面か
    ら所定の距離に設置された金型により前記半導体素子が
    載置される面方向に曲折する工程を備えることを特徴と
    する請求項３記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記金型により成形する工程は、前記金
    型と前記ワイヤーを接触させ、相対的に前記載置面方向
    に移動させることにより整形する工程を備えることを特
    徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 半導体素子を載置するとともにワイヤー
    によりボンディングされたフレームを保持する手段と、 前記半導体基板の載置面から所定の距離に設置された金
    型と、 前記ワイヤーが前記金型を通過するように、保持された
    前記フレームを移動する手段を備えることを特徴とする
    半導体装置の製造装置。
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