JP2004221258A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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仁志 野坂
Kunimitsu Mikami
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Abstract

【課題】断線が起こりにくい形状のワイヤを形成し、信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、予め複数の屈曲部３２が形成されてなるワイヤ３０を利用してワイヤボンディングを行うこと、及び、ワイヤボンディングを行った後に、少なくともワイヤ３０及び半導体チップ２０を樹脂封止することを含む。複数の屈曲部３２のそれぞれは、ワイヤ３０の他の部分よりも屈曲率が大きくなるように形成されてなる。
【選択図】 図１

Description

【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に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ボンディングされたワイヤを樹脂封止することを含む半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後に封止樹脂の応力を受けた場合にも切断されにくい形状のワイヤを形成することができれば、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【０００３】
本発明の目的は、断線が起こりにくい形状のワイヤを形成し、信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、予め複数の屈曲部が形成されてなるワイヤを利用してワイヤボンディングを行うこと、及び、
前記ワイヤボンディングを行った後に、少なくとも前記ワイヤ及び半導体チップを樹脂封止することを含み、
前記複数の屈曲部のそれぞれは、前記ワイヤの他の部分よりも屈曲率が大きくなるように形成されてなる。本発明によれば、予め屈曲部が形成されたワイヤによってワイヤボンディングが行われるため、ボンディング後のワイヤの長さに余裕を持たせることができる。そのため、樹脂封止後に封止樹脂が膨張した場合でも、その影響でワイヤが断線することを防止することができ、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
（２）この半導体装置の製造方法において、前記複数の屈曲部のうち隣り合う２つの前記屈曲部は、相互に交差する方向に屈曲してもよい。
（３）本発明に係る半導体装置は、上記半導体装置の製造方法によって製造されてなる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【０００６】
図１（Ａ）〜図３は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。はじめに、リードフレーム１０を用意する。リードフレーム１０は、既に公知となっているいずれのリードフレームを利用してもよい。リードフレーム１０はダイパッド１２を有していてもよい。ダイパッド１２はダウンセットされていてもよい。また、リードフレーム１０は複数のリード１４を有していてもよい。リード１４は、インナーリード１５とアウターリード１６とを含んでいてもよい。インナーリード１５は、後の工程で樹脂によって封止される部分である。また、アウターリード１６は、封止部から引き出される部分であって、外部との電気的な接続に使用される部分である。
【０００７】
次に、リードフレーム１０のダイパッド１２に、半導体チップ２０を搭載する。半導体チップ２０には複数の電極２２が形成されていてもよい。電極２２は、アルミニウム等で薄く平らに形成されたパッドであってもよい。電極２２が形成された側とは反対側の面をダイパッド１２に固着してもよい。半導体チップ２０は、例えば接着剤によってダイパッド１２に固着してもよい。半導体チップ２０の平面形状は、矩形（正方形又は長方形）であることが一般的であるが、これに限られるものではない。なお、半導体チップ２０には集積回路が形成されていてもよく、電極２２は、集積回路と電気的に接続されていてもよい。また、１つの半導体チップ２０のみを利用して半導体装置を製造してもよいが、複数の半導体チップを積層して半導体装置を製造してもよい。
【０００８】
次に、予め複数の屈曲部３２が形成されたワイヤ３０を利用してワイヤボンディングを行う。はじめに、複数の屈曲部３２を有するワイヤ３０をツール４０に挿通する。複数の屈曲部３２のそれぞれは、ワイヤ３０の他の部分よりも屈曲率が大きくなるように形成されてもよい。また、複数の屈曲部３２のうち、隣り合う２つの屈曲部３２は、相互に交差する方向に屈曲していてもよい。言い換えると、ワイヤ３０はジグザグ形状に屈曲していてもよい。ワイヤ３０は、金などの導電材料で形成してもよい。例えば、屈曲具によって直進するワイヤの一部を屈曲させて、複数の屈曲部３２を有するワイヤ３０を形成してもよい。なお、屈曲部３２は、ツール４０に挿通する直前に形成してもよい。また、ツール４０として、既に公知となっているいずれのワイヤボンディングツールを利用してもよい。
【０００９】
そして、熱エネルギーなどを加えてワイヤ３０の先端を溶融させて、ボール状の先端部３４を形成する（図１（Ａ）参照）。そして、先端部３４を電極２２にボンディングし、ツール４０からワイヤ３０を引き出しながらツール４０をインナーリード１５まで移動させて、ワイヤ３０をインナーリード１５にボンディングする。最後にワイヤ３０を切断して、ワイヤボンディングを行ってもよい（図１（Ｂ）参照）。なお、電極２２とインナーリード１５との間に少なくとも１つの屈曲部３２が配置されるように、ワイヤボンディングを行ってもよい。なお、複数の半導体チップを利用して半導体装置を製造する場合、ワイヤボンディングによって、半導体チップの電極同士を接続してもよい。
【００１０】
次に、樹脂封止工程を行う。樹脂封止工程によって、少なくともワイヤ３０と半導体チップ２０とを樹脂封止する。同時に、インナーリード１５とダイパッド１２とを封止してもよい。はじめに、ワイヤ３０がボンディングされたリードフレーム１０を金型５０にセットする。そして、金型５０に封止材５４を注入する（図２参照）。最後に、封止材５４を硬化させて封止部５６を形成して樹脂封止工程を行ってもよい。なお、封止材５４として熱硬化性の樹脂を利用することが一般的であるが、これに限られるものではない。
【００１１】
最後に、回路基板などに実装しやすい形状とするためにリード１４（詳しくは、アウターリード１６）を屈曲させるフォーミング工程や、マーキング工程、検査工程等を経て、半導体装置１を製造することができる（図３参照）。なお、半導体装置１は、少なくとも１つの屈曲部３２を有するワイヤ３０を含んでいる。
【００１２】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、予め複数の屈曲部３２が形成されてなるワイヤ３０を利用してワイヤボンディングを行う。また、複数の屈曲部３２のそれぞれは、ワイヤ３０の他の部分よりも屈曲率が大きくなるように形成されてなる。そのため、ワイヤボンディング後であっても屈曲部３２の屈曲形状を維持することができ、ボンディング後のワイヤ３０の長さに余裕を持たせることができる。これにより、封止樹脂が膨張した場合であっても、ワイヤ３０にかかる応力を軽減することができる。詳しくは、封止樹脂が膨張した場合でも、ワイヤ３０の長さに余裕があるため、ワイヤ３０にかかる引っ張り応力を軽減することができ、ワイヤ３０を断線しにくくすることができる。そのため、ボンディングワイヤが断線しにくい信頼性の高い半導体装置１を製造することができる。
なお、複数の屈曲部３２のうち隣り合う２つの屈曲部３２を相互に交差する方向に屈曲させることで、ワイヤ３０をより断線しにくくすることができるため、さらに信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００１３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図２】図２は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【図３】図３は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１２ ダイパッド、 １４ リード、 １５ インナーリード、 ２０ 半導体チップ、 ３０ ワイヤ、 ３２ 屈曲部

Claims (3)

  1. 予め複数の屈曲部が形成されてなるワイヤを利用してワイヤボンディングを行うこと、及び、
    前記ワイヤボンディングを行った後に、少なくとも前記ワイヤ及び半導体チップを樹脂封止することを含み、
    前記複数の屈曲部のそれぞれは、前記ワイヤの他の部分よりも屈曲率が大きくなるように形成されてなる半導体装置の製造方法。
  2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記複数の屈曲部のうち隣り合う２つの前記屈曲部は、相互に交差する方向に屈曲してなる半導体装置の製造方法。
  3. 請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法によって製造されてなる半導体装置。
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