JP2004031451A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ダイパッド1に装着された半導体チップ2、この半導体チップ2と外部回路とを接続するリード端子6、上記半導体チップ2のパッド4に一端が接続され、他端が上記リード端子6に接続されると共に、中間部が上記パッド4の反リード端子側で折り返されたワイヤ7及び上記半導体チップ2、パッド4、リード端子6の一部並びにワイヤ7を封止する封止樹脂8を備えた構成とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置、特にパッケージの厚さを薄くするための構成及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6及び図7は、従来の半導体装置の構成を示すもので、図6はパッケージの概略構造を示す断面図、図7は半導体チップとリード端子とを接続するワイヤの形状を示す概略側面図である。これらの図において、1はダイパッド、2はダイパッド1にダイボンド材3を介して裏面が固着された半導体チップ、4は半導体チップ2の回路面に設けられた接続用のパッド、6は半導体チップ2と外部回路とを接続するリード端子、7は半導体チップのパッド4とリード端子6とを接続する金線等のワイヤで、金線の先端を溶融して生成した金ボール7Aをキャピラリー(図示せず)を介してパッド4にボンディングすると共に、キャピラリーをリバース動作させて図6及び図7に7Bで示すように屈曲部を形成し、更に必要があればキャピラリーを再度リバース動作させて、図7に7Cで示すように第2の屈曲部を形成した後、リード端子6に接続されている。
【0003】
このように、パッド4からワイヤ7の屈曲部7Bまでの高さを持たせるのは、ワイヤ7と半導体チップ2のエッジとの接触を回避するためである。また、8はダイパッド1、半導体チップ2、リード端子6の内端部及びワイヤ7を封止する封止樹脂である。なお、上述した従来の半導体装置は、半導体チップ2の回路面からワイヤ7の屈曲部7Bまでの高さが150μm程度以上とされていたため、パッケージを薄くしたり、多機能化を図るためにパッケージ内に複数個の半導体チップを搭載することが困難であった。このための改良案として図8〜図10に示す構成あるいは方法が提案されている。以下、これらの改良案について説明する。
図8〜図10において、図6、図7と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。
【0004】
図8に示す改良案は、バンプ5上にワイヤ7を接続する際、キャピラリー9からはみ出したワイヤ7のテール71を、その長さが50μm以下となるように抑えた状態で、かつ先端にボールを生成せずに線径のワイヤのままバンプ5に当接し、キャピラリー9で超音波熱圧着する。その後、キャピラリー9をリバース動作させずにクランパー10を緩めて所定量のワイヤ7を繰り出した後、キャピラリー9を円弧運動させてリード端子6の上に位置させ、ワイヤ7をリード端子6に超音波熱圧着する。このような構成とすることにより、ワイヤ7のループ高さを50μm以下に抑えることが可能となる。
【0005】
また、図9に示す改良案は、半導体チップ2のパッド4上に設けられていたバンプ5を除去し、パッド4上に直接ワイヤ7を圧着するものである。
圧着の手順は図8の場合と同様である。このようにすると、バンプ5の高さ分だけ更にワイヤのループ高さを抑えることができる。
【0006】
また、図10に示す改良案は、図6、図7と同様に、ワイヤ7の先端にボール7Aを生成し半導体チップ2のパッド4上にボールボンドする構成で、図6、図7の場合よりワイヤ7のループ高さを抑えようとするものである。即ち、この場合には、半導体チップ2のパッド4にワイヤ7をボールボンドした後、キャピラリー9をリバース動作させずに、そのままリード端子6上に移動させ、ワイヤ7をリード端子6に超音波熱圧着させるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体装置及び従来の改良案は以上のように構成され、図6、図7の構成に比してワイヤのループ高さをある程度低く抑えることが可能となったが、パッケージの更なる薄型化と多機能化を図ることが求められているため、従来の改良案では、なお十分とは云えないという問題点があった。
この発明は、このような問題点に対処するためになされたもので、ワイヤのループ高さを更に低く抑えることができる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体装置は、ダイパッドに装着された半導体チップ、この半導体チップと外部回路とを接続するリード端子、上記半導体チップのパッドに一端が接続され、他端が上記リード端子に接続されると共に、中間部が上記パッドの反リード端子側で折り返されたワイヤ及び上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部並びにワイヤを封止する封止樹脂を備えたものである。
【0009】
この発明に係る半導体装置は、また、上記半導体チップが、複数個の半導体チップの積層体とされるものである。
【0010】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、反リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものである。
【0011】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、上記半導体チップのパッドにバンプを形成する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記バンプに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、反リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、バンプ、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものである。
【0012】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、再度リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものである。
【0013】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、上記半導体チップのパッドにバンプを形成する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記バンプに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、再度リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、バンプ、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものである。
【0014】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを反リード端子側にリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものである。
【0015】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、上記半導体チップのパッドにバンプを形成する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記バンプに接続した後、上記キャピラリーを反リード端子側にリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、バンプ、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものである。
【0016】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、上記ルーピングを行なった後、上記パッドあるいはバンプ上にバンプボンドを行ない、ワイヤを固定するようにしたものである。
【0017】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、上記ダイパッドに半導体チップを装着する工程により、複数個の半導体チップを積層して装着するようにしたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1は、実施の形態1の構成及び製造方法を説明するための概略図で、封止樹脂は省略している。
この図において、図7と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。この実施の形態は、ワイヤ7の半導体チップ側の接続をボールボンドによって行なうもので、図1(a)に示すように、半導体チップ2のパッド4にワイヤ7の一端をボールボンドした後、キャピラリー9を破線矢印で示すように、上方に向けてAまで移動させ、その後、Aからリード端子6側、即ち図1において右方へ破線矢印で示すように、Bまでリバース動作させる。
この結果、ワイヤ7はパッド4にボールボンドした位置とBとを結ぶ形で傾斜する。その後、キャピラリー9を破線矢印で示すように、Bから更に上方に向けてCまで移動させ、その後、Cから反リード端子側、即ち図1において左方へ破線矢印で示すように、Dまでリバース動作させる。この結果、ワイヤ7はBで屈曲してBとDとを結ぶ形で傾斜する。その後、キャピラリー9を図1において右下方に移動させて、リード端子6にワイヤ7の他端を超音波熱圧着すると、ワイヤ7は図1(b)に示すように、2個所で屈曲してループ高さが更に低く抑えられるものである。なお、以上の説明では、ワイヤ7の一端を半導体チップのパッド4にボールボンドする例を示したが、ワイヤ7の一端にボールを生成せず、線径のワイヤのままパッド4に当接して圧着してもよい。また、パッド4上にバンプを設け、このバンプにワイヤをボールボンドあるいは線径のワイヤのまま圧着するようにしてもよい。
【0019】
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2を図にもとづいて説明する。図2は、実施の形態2の構成及び製造方法を説明するための概略図で、封止樹脂は省略している。
この図において、図1と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。この実施の形態は、実施の形態1と同様に、ワイヤの半導体チップ側の接続をボールボンドによって行なうもので、図2(a)に示すように、半導体チップ2のパッド4にワイヤ7の一端をボールボンドした後、キャピラリー9を破線矢印で示すように、上方に向けてAまで移動させ、その後、Aからリード端子6側、即ち図2において右方へ破線矢印で示すように、Bまでリバース動作させる。この結果、ワイヤ7はパッド4にボールボンドした位置とBとを結ぶ形で傾斜する。その後、キャピラリー9を破線矢印で示すように、Bから更に上方に向けてCまで移動させ、その後、Cから更にリード端子側、即ち図2において右方へ破線矢印で示すように、Eまでリバース動作させる。
この結果、ワイヤ7はBで屈曲してBとEとを結ぶ形で傾斜する。その後、キャピラリー9を図2において右下方に移動させて、リード端子6にワイヤ7の他端を超音波熱圧着すると、ワイヤ7は図2(b)に示すように、2個所で屈曲してループ高さが更に低く抑えられる。なお、以上の説明では、ワイヤ7の一端を半導体チップのパッド4にボールボンドする例を示したが、ワイヤ7の一端にボールを生成せず、線径のワイヤのままパッド4に当接して圧着してもよい。
また、パッド4上にバンプを設け、このバンプにワイヤをボールボンドあるいは線径のワイヤのまま圧着するようにしてもよい。
【0020】
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3を図にもとづいて説明する。図3は、実施の形態3の構成及び製造方法を説明するための概略図で、封止樹脂は省略している。
この図において、図1と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。図3に示すように、この実施の形態は、半導体チップ2のパッド4上にワイヤ7の一端をボールボンドした後、キャピラリー(図示せず)を反リード端子6側に大きくリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって、ワイヤ7の他端をリード端子6に超音波熱圧着するものである。
この結果、ワイヤ7はパッド4の反リード端子側、即ち図3においてパッドの左方で図示のように折り返され、そのままリード端子6に向けて延在するため、ループ高さを更に低くすることができる。なお、以上の説明では、ワイヤ7の一端を半導体チップのパッド4にボールボンドする例を示したが、ワイヤ7の一端にボールを生成せず、線径のワイヤのままパッド4に当接して圧着してもよい。
また、パッド4上にバンプを設け、このバンプにワイヤをボールボンドあるいは線径のワイヤのまま圧着するようにしてもよい。
【0021】
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4を図にもとづいて説明する。図4は、実施の形態4の構成及び製造方法を説明するための概略図で、封止樹脂は省略している。この図において、図3と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。図4に示すように、この実施の形態は、半導体チップ2のパッド4上にワイヤ7の一端をボールボンドした後、キャピラリー(図示せず)を反リード端子6側、即ち図4においてパッド4の左方に大きくリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって、ワイヤ7の他端をリード端子6に超音波熱圧着し、その後、パッド4の上にバンプ5をボンドしてワイヤ7を固定するようにしたものである。この結果、実施の形態3と同様に、ワイヤ7のループ高さを更に低くすることができる。なお、以上の説明では、ワイヤ7の一端を半導体チップのパッド4上にボールボンドする例を示したが、ワイヤ7の一端にボールを生成せず、線径のワイヤのままパッド4に当接して圧着してもよい。また、パッド4上にバンプ5を設け、このバンプにワイヤをボールボンドあるいは線径のワイヤのまま圧着するようにしてもよい。
【0022】
上述した各実施の形態にもとづいてワイヤ7のループ高さを低くすることにより、半導体チップ2を複数個搭載することが可能となり、更に、多機能化を図ることが可能となる。図5は、上述した各実施の形態のいずれかの実施により、半導体チップ2を4個積層して搭載した例を示すものである。
この図において、22はダイパッド1の一面にダイボンド材3によって裏面が固着された第1の半導体チップ、72は第1の半導体チップとリード端子6とを接続するワイヤ、23は第1の半導体チップ22の回路面にダイボンド材3によって裏面が固着された第2の半導体チップ、73は第2の半導体チップとリード端子6とを接続するワイヤ、24はダイパッド1の他面にダイボンド材3によって裏面が固着された第3の半導体チップ、74は第3の半導体チップとリード端子6とを接続するワイヤ、25は第3の半導体チップ24の回路面にダイボンド材3によって裏面が固着された第4の半導体チップ、75は第4の半導体チップとリード端子6とを接続するワイヤである。
【0023】
【発明の効果】
この発明に係る半導体装置は、ダイパッドに装着された半導体チップ、この半導体チップと外部回路とを接続するリード端子、上記半導体チップのパッドに一端が接続され、他端が上記リード端子に接続されると共に、中間部が上記パッドの反リード端子側で折り返されたワイヤ及び上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部並びにワイヤを封止する封止樹脂を備えたものであるため、ワイヤのループ高さを低く抑えることができ、パッケージの薄型化が容易となる。
【0024】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、反リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものであるため、ワイヤのループ高さを低く抑えることができ、パッケージの薄型化や一つのパッケージ内に複数個の半導体チップを搭載することが容易となる。
【0025】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、再度リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものであるため、ワイヤのループ高さを低く抑えることができ、パッケージの薄型化や一つのパッケージ内に複数個の半導体チップを搭載することが容易となる。
【0026】
この発明に係る半導体装置の製造方法は、また、ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを反リード端子側にリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有するものであるため、ワイヤのループ高さを更に低く抑えることができ、パッケージの薄型化や一つのパッケージ内に複数個の半導体チップを搭載することが更に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1の構成及び製造方法を説明するための概略図である。
【図2】この発明の実施の形態2の構成及び製造方法を説明するための概略図である。
【図3】この発明の実施の形態3の構成及び製造方法を説明するための概略図である。
【図4】この発明の実施の形態4の構成及び製造方法を説明するための概略図である。
【図5】各実施の形態にもとづいて複数個の半導体チップを搭載した例を示す構成図である。
【図6】従来の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図7】従来の半導体装置のワイヤの形状を示す概略側面図である。
【図8】従来の半導体装置の改良案の構成の一例を示す概略図である。
【図9】従来の半導体装置の改良案の構成の他の一例を示す概略図である。
【図10】従来の半導体装置の改良案の構成の更に他の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 ダイパッド、 2 半導体チップ、 3 ダイボンド材、 4 パッド、 5 バンプ、 6 リード端子、 7 ワイヤ、 8 封止樹脂、 9キャピラリー。
Claims (10)
- ダイパッドに装着された半導体チップ、この半導体チップと外部回路とを接続するリード端子、上記半導体チップのパッドに一端が接続され、他端が上記リード端子に接続されると共に、中間部が上記パッドの反リード端子側で折り返されたワイヤ及び上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部並びにワイヤを封止する封止樹脂を備えた半導体装置。
- 上記半導体チップは、複数個の半導体チップの積層体であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、反リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、上記半導体チップのパッドにバンプを形成する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記バンプに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、反リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、バンプ、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、再度リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、上記半導体チップのパッドにバンプを形成する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記バンプに接続した後、上記キャピラリーを上方に移動させ、リード端子側にリバース動作させると共に、上記キャピラリーを更に上方に移動させ、再度リード端子側にリバース動作させた後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、バンプ、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記半導体チップのパッドに接続した後、上記キャピラリーを反リード端子側にリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、パッド、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- ダイパッドに半導体チップを装着する工程と、上記半導体チップのパッドにバンプを形成する工程と、リード端子を配設する工程と、キャピラリーによってワイヤの一端を上記バンプに接続した後、上記キャピラリーを反リード端子側にリバース動作させ、その後、ルーピングを行なって上記ワイヤの他端を上記リード端子に接続する工程と、上記半導体チップ、バンプ、リード端子の一部及びワイヤを樹脂封止する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- 上記ルーピングを行なった後、上記パッドあるいはバンプ上にバンプボンドを行ない、ワイヤを固定するようにしたことを特徴とする請求項7または請求項8記載の半導体装置の製造方法。
- 上記ダイパッドに半導体チップを装着する工程により、複数個の半導体チップを積層して装着することを特徴とする請求項3〜請求項9のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
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