JP2010258286A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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- H01L2224/48479—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding) the connecting portion being a wedge bond, i.e. wedge on pre-ball on the semiconductor or solid-state body
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- H01L2224/48617—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
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Abstract
Description
本発明は、銅線を用いてワイヤーボンディングされる半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device wire-bonded using a copper wire and a method for manufacturing the same.
従来の半導体装置の製造方法の一実施例として、下記の製造方法が知られている。図12(A)及び(B)は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。 As an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device, the following manufacturing method is known. 12A and 12B are cross-sectional views for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
先ず、図12(A)に示す如く、リードフレームのダイパッド71上に半導体素子72を固着した後、リードフレームをワイヤーボンディング装置に設置する。半導体素子72の電極パッド73を約200℃に加熱し、キャピラリ74が電極パッド73上へと移動する。そして、超音波振動併用の熱圧着技術により、キャピラリ74の先端に形成された金属ボールを電極パッド73へと接続する。一般にこれをボールボンディングと言う。
First, as shown in FIG. 12A, after the
次に、図12(B)に示す如く、キャピラリ74がインナーリード75の先端部上方へ移動し、インナーリード75に対し金属細線76を所望の荷重にて押し付ける。このとき、インナーリード75を約200℃に加熱し、インナーリード75に対し超音波振動併用の熱圧着技術により金属細線76を接続する。その後、ワイヤークランパー77を閉じた状態にてキャピラリ74が上昇し、金属細線76をインナーリード75の接続箇所にて破断する。一般にこれをステッチボンディングと言う。
Next, as shown in FIG. 12B, the
そして、図12(A)及び(B)にて説明したワイヤーボンディング作業を繰り返すことで、半導体素子72の全ての電極パッド73とインナーリード75とを金属細線76にて電気的に接続する(例えば、特許文献1参照。)。
Then, by repeating the wire bonding operation described with reference to FIGS. 12A and 12B, all the
また、従来の半導体装置の製造方法の他の実施例として、下記の製造方法が知られている。図13(A)〜(C)は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。 As another example of the conventional method for manufacturing a semiconductor device, the following manufacturing method is known. 13A to 13C are cross-sectional views for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
先ず、図13(A)に示す如く、配線基板81上に半導体チップ82を実装する。半導体チップ82上面には複数の電極パッド83が配置され、キャピラリ84の先端に形成された金属ボール85を電極パッド83へと接続する。その後、ワイヤークランパー86が閉じた状態にてキャピラリ84が上昇し、金属細線87を金属ボール85から切断する。
First, as shown in FIG. 13A, a
次に、図13(B)に示す如く、キャピラリ84の先端から金属細線87が導出した状態にて、キャピラリ84が金属ボール85上に移動する。そして、金属ボール85に対してステッチボンディングを行った後、ワイヤークランパー86が開放した状態にてキャピラリ84が配線層88上方へ移動する。
Next, as shown in FIG. 13B, the
次に、図13(C)に示す如く、配線層88に対してステッチボンディングを行った後、ワイヤークランパー86が閉じた状態にてキャピラリ84が上昇し、金属細線87を配線層88の接続箇所にて破断する(例えば、特許文献2参照。)。
Next, as shown in FIG. 13C, after stitch bonding is performed on the
前述したように、ワイヤーボンディング工程に於いて、金属細線76は、高温状態下に置かれる。この時、金属細線としてAu線を用い、インナーリード75には銀メッキが施されるので、特に、酸化の問題は重要視されなかった。
As described above, in the wire bonding process, the
しかしながら、最近のデバイスの大容量化、そしてコスト低減に向けて、金属細線76としてCu線を用いる事が検討されている。この場合は、作業中にCu線が酸化されるという問題が発生する。特に、高機能の半導体素子では、端子数も多く、多ピン化される傾向にある。そのため、ワイヤーボンディングされるワイヤーの本数も多くなり、その作業時間が長くなることで、Cu線の酸化対策が重要視される。また、ダイパッド71やインナーリード75等も、メッキ処理等の対応が成されていない場合には、上記作業により酸化されるという問題が発生する。
However, the use of Cu wires as the
更に、Cu線はAu線と比較して硬いため、例えば、Alから成る電極パッドに対して、直接、Cuボールをボールボンディングした場合、Cu線よりも軟らかい電極パッドがCuボールの周囲に追いやられ、Cuボールの周囲にスプラッシュが発生する。そして、そのスプラッシュにより隣り合う電極パッドがショートするという問題が発生する。また、Cuボールをボールボンディングした際の衝撃により、電極パッド下方の絶縁層にクラック等のダメージが発生する問題もある。 Furthermore, since the Cu wire is harder than the Au wire, for example, when the Cu ball is directly bonded to the electrode pad made of Al, the electrode pad softer than the Cu wire is driven around the Cu ball. Splash occurs around the Cu ball. And the problem that an adjacent electrode pad short-circuits by the splash generate | occur | produces. In addition, there is a problem that damage such as cracks occurs in the insulating layer below the electrode pad due to the impact when the Cu ball is bonded to the ball.
特に、スプラッシュによるショートを防止するため、電極パッド自体を薄くした場合には、電極パッド下方の絶縁層へダメージが更に加わる事になる。 In particular, when the electrode pad itself is thinned to prevent a short circuit due to splash, damage is further applied to the insulating layer below the electrode pad.
また前述のスプラシュは、以下の問題もある。つまり、Cuボール底面の電極パッドの大部分がスプラッシュとして移動し、Cuボールと電極パッドの接続領域が低減し、接続抵抗値が増大し、あるいは接続不良が起こるという問題が発生する。 The above-mentioned splash has the following problems. That is, most of the electrode pads on the bottom surface of the Cu ball move as splash, the connection area between the Cu ball and the electrode pad is reduced, the connection resistance value is increased, or a connection failure occurs.
一方、コストの面で考えてみると、Au線はCu線と比較して材料費が高く、原価コストを引き上げる問題がある。しかも、Au線はCu線よりも比抵抗が大きいため、電流容量がAuよりも小さく、大電流を扱う半導体素子ではAu線の使用量が増大し、材料コストが余分に掛かるという問題が発生する。 On the other hand, considering the cost, the Au wire has a higher material cost than the Cu wire, and there is a problem of raising the cost cost. In addition, since the resistivity of the Au wire is larger than that of the Cu wire, the current capacity is smaller than that of the Au, and there is a problem that the amount of Au wire used increases in a semiconductor element that handles a large current, resulting in an extra material cost. .
また、従来の技術では、複数のインナーリード75はクランパー(図示せず)にて一括して固定された状態にてワイヤーボンディングが行われる。しかしながら、Cu線はAu線よりも硬いため、ワイヤーボンディング時の荷重がAu線よりも大きくなる。そのため、クランパーとリードとの間に隙間が存在すると、リードの固定状態が悪く、ワイヤーボンディング時の荷重が、その硬度の反発で、逃げ易く、接続不良が起こり易いという問題が発生する。
In the conventional technique, wire bonding is performed in a state where the plurality of
上述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の半導体装置では、アイランドと、前記アイランドの周囲に配置された複数のリードと、前記アイランド上に固着された半導体素子と、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを電気的に接続する銅を主材料とする細線と、前記アイランド、前記リード、前記銅線及び前記半導体素子とを被覆する樹脂パッケージとを有する半導体装置において、前記細線の一端は、前記パッド上に形成された前記銅よりも柔らかな金属ボールと接続され、前記細線の他端は、前記リードと接続されることを特徴とする。従って、本発明では、銅線を用いることで材料コストが低減される。そして、金属ボールを利用することで、スプラッシュによるショートやパッド電極下方の絶縁層へのクラックを防止できる。 In view of the circumstances described above, the semiconductor device according to the present invention has an island, a plurality of leads arranged around the island, a semiconductor element fixed on the island, and the semiconductor. In a semiconductor device comprising: a thin wire mainly composed of copper that electrically connects an electrode pad of an element and the lead; and a resin package that covers the island, the lead, the copper wire, and the semiconductor element. One end of the fine wire is connected to a metal ball softer than the copper formed on the pad, and the other end of the fine wire is connected to the lead. Therefore, in this invention, material cost is reduced by using a copper wire. By using the metal ball, it is possible to prevent a short circuit due to splash and a crack in the insulating layer below the pad electrode.
また、本発明の半導体装置の製造方法では、アイランドと、前記アイランドの周囲に配置された複数のリードと、前記アイランドから延在された吊りリードとを有する搭載部が設けられたリードフレームを準備し、前記アイランド上に半導体素子を固着し、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを銅を主材料とする細線にて電気的に接続し、前記搭載部を被覆する樹脂パッケージを形成した後、前記リードを曲げ加工し、前記リードフレームから前記樹脂パッケージを分離する半導体装置の製造方法において、前記リードフレームをワイヤーボンディング装置の載置台上に固定し、前記細線の接続領域の上方から、前記接続領域に向かい、前記細線の酸化を防止するガスの流れが生成されることを特徴とする。従って、本発明では、ワイヤーボンディングされた銅線の周囲に酸化を防止するガスが充満され易く、銅線の酸化が防止される。 Further, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a lead frame provided with a mounting portion including an island, a plurality of leads arranged around the island, and a suspension lead extending from the island is prepared. Then, after fixing the semiconductor element on the island, electrically connecting the electrode pad of the semiconductor element and the lead with a thin wire mainly made of copper, and forming a resin package covering the mounting portion In the method of manufacturing a semiconductor device in which the lead is bent and the resin package is separated from the lead frame, the lead frame is fixed on a mounting table of a wire bonding apparatus, and from above the connection region of the thin wire, A gas flow is generated toward the connection region to prevent oxidation of the thin wire. Therefore, in this invention, the gas which prevents oxidation is easily filled around the copper wire by which wire bonding was carried out, and oxidation of a copper wire is prevented.
本発明では、Cu線を用いてワイヤーボンディングが行われることで、Au線が用いられる場合と比較して材料コストが低減される。 In this invention, material cost is reduced compared with the case where Au wire is used by performing wire bonding using Cu wire.
また、本発明では、電極パッド上にAuボールを形成することで、隣り合う電極パッドがスプラッシュによりショートすることを防止できる。 Further, in the present invention, by forming Au balls on the electrode pads, adjacent electrode pads can be prevented from being short-circuited by splash.
また、本発明では、電極パッド内に緩衝材層を形成することで、電極パッド下面の絶縁層へのクラック発生を防止できる。 In the present invention, the formation of a buffer material layer in the electrode pad can prevent the occurrence of cracks in the insulating layer on the lower surface of the electrode pad.
また、本発明では、アイランドの貫通孔が、樹脂パッケージの一部により埋設され、アイランドと樹脂パッケージとの密着性が向上される。 In the present invention, the through hole of the island is buried by a part of the resin package, and the adhesion between the island and the resin package is improved.
また、本発明では、ワイヤーボンディング領域に供給された不活性ガスをアイランド側へと吸引することで、Cu線の周囲に不活性ガスが充満され、Cu線の酸化が防止される。 Moreover, in this invention, the inert gas supplied to the wire bonding area | region is attracted | sucked to the island side, An inert gas is filled in the circumference | surroundings of Cu wire, and the oxidation of Cu wire is prevented.
また、本発明では、クランパーにより複数のリードを個別に固定した状態にてワイヤーボンディング作業を行う。そして、ワイヤーボンディング時の荷重の逃げを防止し、良好な接続状態を実現できる。 In the present invention, the wire bonding operation is performed in a state where a plurality of leads are individually fixed by a clamper. And the escape of the load at the time of wire bonding is prevented, and a favorable connection state is realizable.
また、本発明では、アイランドの貫通孔と吊りリードの裏面側まで樹脂を充填することで、アイランドが樹脂パッケージから抜け落ち難い構造を実現できる。 Further, in the present invention, by filling the resin up to the through hole of the island and the back side of the suspension lead, it is possible to realize a structure in which the island does not easily come off from the resin package.
まず本発明について、そのポイントを説明した後に、実施例を説明していく。 First, after explaining the points of the present invention, examples will be described.
前述したように、銅(以下、Cuと記載する。)を金属細線として採用するため、色々な対策が打たれている。最後に述べる実施例は、全ての対策が取り入れられているが、若干の条件の違いにより、その中の少なくとも一つを選択すれば良い。 As described above, various measures have been taken to employ copper (hereinafter referred to as Cu) as the fine metal wire. In the embodiment described at the end, all the measures are taken, but at least one of them may be selected depending on a slight difference in conditions.
(イ):Cuの酸化防止:Cuは酸化されやすく、そのため不活性ガスを接続ポイントの周りに充満させる必要がある。そのため、Cu線両端、半導体素子側の電極パッド、そしてインナーリードの接続ポイントに積極的に不活性ガスが流れるよう、その流れを作っている。その一例として、貫通孔12を介して不活性ガスを吸引して流れを作っている。
(A): Antioxidation of Cu: Cu is easily oxidized, and therefore, it is necessary to fill an inert gas around the connection point. Therefore, the flow is made so that the inert gas flows positively at both ends of the Cu wire, the electrode pads on the semiconductor element side, and the connection points of the inner leads. As an example, a flow is created by sucking an inert gas through the through
(ロ):硬いCuボールの衝撃吸収:半導体素子側の対策は、衝撃吸収である。簡単な表現で表わせば、座布団である。例えば座布団の下にガラスがあり、上からボールが落下する場合、ガラスを保護するには、座布団を厚くするだろう。しかし座布団に相当する電極パッド、ここではAlであるが、厚ければ厚いほど、図3(A)の様に、スプラッシュ23という跳ね上がりが発生する。スローモーション的に考えてみると、大まかな球から成るボールは、上から落下すると、先ずは点接触である。つまり、加わるポイントが一点に集中し、それから座布団に沈み込むに従い、徐々に座布団に沈みこむ体積が増加していく。つまり排除する領域が大きくなっていく。これが最大の問題である。要は、点接触で先ず、下層の破壊がスタートし、その後に、電極パッドを構成するAlを外に追い出す作用が働いてしまう。
(B): Shock absorption of hard Cu ball: The countermeasure on the semiconductor element side is shock absorption. In simple terms, it is a cushion. For example, if there is a glass under the cushion and the ball falls from above, the cushion will be thickened to protect the glass. However, although it is an electrode pad corresponding to a cushion, here, Al, the thicker it is, the more splashed
そのため、第1の座布団である電極パッド上には、この電極パッドの中に沈まず、裏面全域で第1の座布団に面接触する第2の座布団が必要になる。上からボールが落下しても、その衝撃が、第2の座布団の裏面全域で第1の座布団に加われば、第1の座布団の排除動作が抑止できる。また上から垂直にダイレクトに座布団に力が加わらないような動作をすれば良い。実施例では、第2の座布団がAuボールであり、前記力が加わらない動作がスティッチボンドである。 Therefore, on the electrode pad which is the first cushion, a second cushion which does not sink into the electrode pad but comes into surface contact with the first cushion over the entire back surface is required. Even if the ball falls from above, if the impact is applied to the first cushion on the entire back surface of the second cushion, the removal operation of the first cushion can be suppressed. Moreover, it is sufficient to perform an operation so that no force is applied to the cushions directly from above. In the embodiment, the second cushion is an Au ball, and the operation in which the force is not applied is a stitch bond.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。図1(A)は、図1(B)に示す樹脂パッケージのA−A線方向の断面図である。図1(B)は、樹脂パッケージの裏面側からの平面図である。図2(A)は、リードフレームの平面図である。図2(B)は、図2(A)に示すリードフレームにワイヤーボンディングした状況を示す平面図である。図3〜図5は、電極パッドでの接続状態を示す断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1A is a cross-sectional view of the resin package shown in FIG. FIG. 1B is a plan view from the back side of the resin package. FIG. 2A is a plan view of the lead frame. FIG. 2B is a plan view showing a state where wire bonding is performed on the lead frame shown in FIG. 3-5 is sectional drawing which shows the connection state in an electrode pad.
図1(A)に示す如く、半導体装置1は、例えば、QFP(Quad Flat Package)から成る。樹脂パッケージ2は、概ね、表面3、裏面4及び4つの側面5から成る6面体であり、断面で見ると樹脂封止金型の離型性から、その側面5の中央部分が外側に若干突出する。
As shown in FIG. 1A, the semiconductor device 1 is made of, for example, QFP (Quad Flat Package). The
複数のリード6は、樹脂パッケージ2の4つの側面5から露出し、曲げ加工される。リード6の実装面は樹脂パッケージ2の裏面4とほぼ同一面に配置される。そして、アイランド7は、樹脂パッケージ2の裏面4から露出し、アイランド7上には、例えば、Agペースト、半田等の接着材8により半導体素子9が固着される。半導体素子9の上面には複数の電極パッド18(図2(B)参照)が形成され、電極パッド18上面にはAuボール10が形成される。そして、Auボール10とインナーリード部分とは本願テーマであるCu線11により接続される。Cu線11は、例えば、径が33〜50μm、99.9〜99.99wt%のCuから成るものが使用される。そして、図示したように、Cu線11は、インナーリード上にボールボンディングされ、Auボール10上にステッチボンディングされる。尚、Cu線11の径は、使用される用途に応じて任意の設計変更が可能である。
The plurality of
図示したように、アイランド7は、半導体素子9のサイズよりも大きく、半導体素子9の固着領域の周囲に複数の貫通孔12が配置される。詳細は後述するが、貫通孔12は、ダイボンディング時やワイヤーボンディング時に不活性ガス(フォーミングガス)の流通経路として利用される。そして、不活性ガスとして、例えば、窒素(N2)ガスが採用され、Cu線11のワイヤーボンディング作業に於いて、接続信頼性を向上させる。つまり、不活性ガスの流れの中にCu線11自体やCu線11の接続領域が配置され、それらの酸化が防止される。
As shown in the drawing, the
更に、二次的な効果であるが、貫通孔12は、樹脂モールド時に絶縁性樹脂により埋設され、貫通孔12は、アンカー効果を生み、アイランド7が樹脂パッケージ2内へと強固に支持される。樹脂パッケージ2内では、例えば、樹脂パッケージ2や接着材8内に含まれる低分子成分が半導体素子9の駆動熱等により気化し、ガスが発生する。このガスによりアイランド7は樹脂パッケージ2から外側に向けた外力を受ける。特に、アイランド7は、100〜250μmとその厚みが薄く、アイランド7と樹脂パッケージ2の密着度も弱く、上記ガスによりアイランド7が樹脂パッケージ2外へと押し出され易い。しかしながら、アイランド7の外周領域に貫通孔12を配置することで、樹脂パッケージ2とアイランド7との密着度が向上し、樹脂パッケージ2からアイランド7が抜け落ち難い構造となる。そして、貫通孔12が不活性ガスの流路となることで、貫通孔12側面の酸化が防止され、アイランド7と樹脂パッケージ2との密着度が更に向上される。
Further, as a secondary effect, the through
また、アイランド7近傍の樹脂パッケージ2や接着材8に発生した上記ガスは、貫通孔12を排出経路とすることで、短い経路で樹脂パッケージ2外部へと排出される。そして、上記ガスが効率的に樹脂パッケージ2外部へと排出され、アイランド7が樹脂パッケージ2外部へと押し出され難くなる。
Further, the gas generated in the
図1(B)に示す如く、貫通孔12は、例えば、アイランド7の1側辺に沿って2つ配置される。そして、貫通孔12の長さは、アイランド7の1側辺の半分程度の長さを有する。詳細は図7(B)を用いて後述するが、貫通孔12の開口面積が大きくすることで、リードフレームを載置台上に設置する際にリードフレームが若干ずれた場合でも、貫通孔12下方にはガス抜き孔59が配置され易く、不活性ガスの吸引力を適正に維持できる。
As shown in FIG. 1B, for example, two through
また、図示の如く、吊りリード13は、アイランド7の4つのコーナー部から延在し、樹脂パッケージ2の中側へと折り曲げ加工される。この構造により、吊りリード13の大部分は、樹脂パッケージ2内に配置され、アンカー効果が得られる。更に、アイランド7と吊りリード13の一部が、樹脂パッケージ2の裏面4から露出することで、半導体素子9から発生する熱が、速やかに樹脂パッケージ2外へと放出される。
Further, as shown in the drawing, the suspension leads 13 extend from the four corners of the
図2(A)に示す如く、リードフレーム14は、例えば、厚さが約100〜250μmのCuを主材料とするフレームから成る。しかし、リードフレーム14は、Fe―Niを主材料としても良いし、他の金属材料でも良い。そして、リードフレーム14には、一点鎖線で示す搭載部15が複数形成される。
As shown in FIG. 2A, the
この搭載部15は、主に、アイランド7と、アイランド7を支持する吊りリード13と、アイランド7の4側辺の近傍に一端が位置するリード6と、複数のリード6を支持するタイバー16とから構成される。そして、吊りリード13はアイランド7の4つのコーナー部から延在し、タイバー16の交差する支持領域17と連結する。支持領域17はリードフレーム14と一体となり、アイランド7がリードフレーム14に支持される。そして、アイランド7に点線で示す領域が半導体素子9の固着領域であり、本発明のポイントである貫通孔12は、その固着領域の周囲に配置される。
The mounting
図2(B)に示す如く、アイランド7上には半導体素子9が固着され、電極パッド18上面にはAuボール10が形成される。Cu線11は、インナーリード上面にボールボンディングされた後、Auボール10上面にステッチボンディングされる。そして、Cu線11やCu線11の接続領域等の酸化を防止する必要がある。図7(B)を用いて後述するが、貫通孔12から不活性ガスを引き抜く構造とすることで、不活性ガスは上方からボンディング領域へと流れ、Cu線11の配置領域が不活性ガスにより満たされ易く、Cu線11等の酸化が防止される。その結果、Au線に換えてCu線11を用いることが可能となり、大幅なコスト低減が可能となる。
As shown in FIG. 2B, the
また、大電流を扱う半導体素子では、1つの電極パッドに対して複数本のAu線を用いて大電流に対応するが、Cu線の場合には、比抵抗が小さく、電流容量が大きいためAu線の場合よりも少ない本数で大電流に対応できる。その結果、Au線の場合よりもボンディング領域の面積を小さくでき、半導体素子の微細化が実現される。 Further, in a semiconductor element that handles a large current, a plurality of Au wires are used for one electrode pad to cope with a large current. However, in the case of a Cu wire, the specific resistance is small and the current capacity is large. It can handle a large current with a smaller number of wires than in the case of wires. As a result, the area of the bonding region can be made smaller than in the case of Au wire, and miniaturization of the semiconductor element is realized.
尚、本実施の形態では、貫通孔12の形状は、図示した形状に限定するものではない。貫通孔12の形状は、例えば、円形、楕円形または矩形の場合でも良く、貫通孔12は、隣り合うリード6間の離間幅と同等の幅か、またはそれ以上の幅を有するものであれば良い。この構造により、不活性ガスの吸引力も大きくなり、Cu線11の酸化が防止される効果が得られる。
In the present embodiment, the shape of the through
図3(A)に示す如く、シリコン基板19上には、例えば、シリコン酸化膜、BPSG(Boron Phospho Silicate Glass)膜、TEOS(Tetra−Ethyl−Orso−Silicate)膜またはSOG(Spin On Glass)膜等から少なくとも1つの材料が選択され、絶縁層20が形成される。そして、絶縁層20上には電極パッド18が形成され、電極パッド18の膜厚は、例えば、0.4〜3.0μmである。電極パッド18は、例えば、Al層やAlを主体とする合金層により形成される。その合金層は、例えば、Al−Si膜、Al−Si−Cu膜、Al−Cu膜等である。そして、絶縁層20上には、例えば、シリコン窒化膜から成るシールド層21が形成され、電極パッド18上のシールド層21には開口部22が形成される。
As shown in FIG. 3A, on the
Auボール10が、開口部22から露出する電極パッド18上にボールボンディングされる。そして、ボールボンディング時の荷重によりAuボール10は、若干、電極パッド18内へと食い込み、Auボール10の周囲には、若干、スプラッシュ23が発生する場合もある。しかしながら、Auボール10はCuボールと比較して軟らかく、ボンディング時の荷重がCuボールの場合よりも小さい。そのため、スプラッシュ23は、開口部22内側の側面とAuボール10との間に発生する程度であり、電極パッド18の形成領域を超えて発生することはない。この構造により、隣り合う電極パッド18において、スプラッシュ23が接触し、ショートすることはない。尚、Auボール10は、超音波振動技術を用いることなく、熱圧着技術のみにて電極パッド18上に接続される場合でも良く、この場合には、前述したスプラッシュ23の発生を極力抑えられる。あるいは、Auボール10の大きさを小さくすることでボンディング荷重を調整し、前述したスプラッシュ23の発生を極力抑えることもできる。このAuボールは、第2の座布団の働きを示し、前述したようにCuよりも軟らかい材料であれば、良い。
The
更に、前述したように、スプラッシュ23の発生を低減することで、Auボール10底面と絶縁層20との間の電極パッド18が、十分に残存する。この構造により、Auボール10の底面は、電極パッド18と確実に接続した状態となり、電極パッド18での接続抵抗値の増大を防止できる。また、電極パッド18での接続不良も防止できる。
Further, as described above, by reducing the occurrence of the
図3(B)に示す如く、Cu線11がAuボール10上にステッチボンディングされる。前述したように、Auボール10は電極パッド18と広い接続領域を有するため、Cu線11のボンディング時の荷重はAuボール10により分散される。つまり、Auボール10が緩衝材として利用され、ボンディング時の衝撃により、電極パッド18下方の絶縁層20にクラック等のダメージを与えることを防止できる。また、ボンディング荷重が分散することで、スプラッシュ23が大幅に増大することを防止し、図3(A)に示すAuボール10接続時に発生するスプラッシュ23よりも、若干、大きくなる程度である。そのため、スプラッシュ23により隣り合う電極パッド18同士がショートすることもない。
As shown in FIG. 3B, the
更に、Cu線11は、Auボール10上にステッチボンディングされ、半導体素子9上の高さが抑えられることで、樹脂パッケージ2の薄型化が実現される。
Further, the
尚、Cu線11は、Auボール10及びリード6に対してステッチボンディングされる場合でも良く、Auボール10に対してボールボンディングされ、リード6に対してステッチボンディングされる場合でも良い。これらの場合にも、前述したように、スプラッシュ23によるショートが防止され、絶縁層20へのダメージも防止される。
The
次に、図4及び図5では、Auボール10(図3参照)を用いることなく、電極パッドの構造により前述したスプラッシュによるショートの問題や絶縁層へのクラックの問題に対応する。尚、以下の説明では、図3を用いて説明した半導体装置の各構成要素と同じ構成要素には同じ符番を付す。 Next, in FIG. 4 and FIG. 5, the problem of the short circuit caused by the splash and the problem of the crack in the insulating layer are dealt with by the structure of the electrode pad without using the Au ball 10 (see FIG. 3). In the following description, the same components as those of the semiconductor device described with reference to FIG.
図4(A)に示す如く、電極パッド24は、Al層25、27間に緩衝材層26が配置される構造である。例えば、Al層25の膜厚は、0.4μm程度であり、緩衝材層26の膜厚は、0.1μm程度であり、Al層27の膜厚は、2.9μm程度であり、電極パッド24のトータルの膜厚は、3.4μm程度となる。そして、緩衝材層26は、Al層25、27よりも硬い膜質であり、例えば、チタンナイトライド(TiN)層、チタンタングステン(TiW)層等の高融点金属層により形成される。尚、前述したように、緩衝材層26の上下面には、Alを主体とする合金層が配置される場合でも良い。
As shown in FIG. 4A, the
図4(B)に示す如く、Cuボール28が、開口部22から露出する電極パッド24上にボールボンディングされる。そして、ボールボンディング時の荷重によりCuボール28は、若干、電極パッド24内へと食い込み、Cuボール28の周囲には、スプラッシュ29が発生する。
As shown in FIG. 4B, the
前述したように、電極パッド24を3層構造とすることで、電極パッド24トータルの膜厚は従前と同様であるが、Al層27の膜厚を薄くできる。その結果、ボンディング荷重によりCuボール28の周囲に追いやられる量が低減し、スプラッシュ29自体が小さくなる。この構造により、隣り合う電極パッド24において、スプラッシュ29が接触し、ショートすることを防止できる。その一方で、Al層25上には緩衝材層26が配置されることで、ボンディング時にCuボール28の周囲に追いやられ難い構造となる。その結果、Cuボール28の底面には確実にAl層25が存在し、電極パッド24での接続不良が防止される。
As described above, the
更に、Al層25、27間に緩衝材層26を配置することで、ボンディング荷重が緩衝材層26にて緩和される。この結果、電極パッド24下方の絶縁層20は、クラック等のダメージの発生を抑止する。更に、ボンディング荷重により緩衝材層26が破砕することで、その破砕した領域ではAl層25、27が直接接続する。そして、電流はその低抵抗領域を積極的に流れることで、電極パッド24での接続抵抗値の増大を緩和できる。尚、前述したように、緩衝材層26は低比抵抗な金属層から形成されることで、緩衝材層26が破砕しない場合でも、電極パッド24での接続抵抗値が大幅に増大することはない。
Further, by arranging the
図5(A)に示す如く、電極パッド30は、絶縁層20上面に緩衝材層31を形成し、緩衝材層31を被覆するようにAl層32を配置して構成される場合でもよい。緩衝材層31は、シールド層21の開口部22よりも内側に配置され、開口部22の幅W1よりも狭い幅W2となる。緩衝材層31の形状は、開口部22の形状を相似的に小さくした形状である。そして、緩衝材層31の膜厚は、例えば、0.5〜1.0μmであり、Al層32の膜厚は、例えば、0.4〜3.0μmである。この構造により、電極パッド30では、緩衝材層31とAl層32との積層領域は、その他の領域よりも突出した領域となる。尚、緩衝材層31の材料は、緩衝材層26と同様であり、緩衝材層31の形状は、開口部22内に配置されれば任意の設計変更が可能である。また、電極パッド30に前述した突出領域が形成されれば良く、図4の構造と同様に緩衝材層31がAl層内に配置される場合でも良い。
As shown in FIG. 5A, the
図5(B)に示す如く、Cuボール33が、開口部22から露出する電極パッド30上にボールボンディングされる。そして、ボールボンディング時の荷重によりCuボール33は、若干、電極パッド30内へと食い込み、Cuボール33の周囲には、スプラッシュ34が発生する。
As shown in FIG. 5B, the
Cuボール33は、電極パッド30の突出領域にボールボンディングされることで、点線の矢印で示すように、突出領域のAl層32は、開口部22の側面側へと追いやられる。このとき、追いやられAl層32は、先ず、突出領域の周囲の窪んだ領域35(図5(A)参照)へと移動し、その窪んだ領域35を埋設する。そして、窪んだ領域35から溢れたAl層32がスプラッシュ34となることで、スプラッシュ34自体が小さくなる。この構造により、隣り合う電極パッド30において、スプラッシュ34が接触し、ショートすることを防止できる。
The
更に、Cuボール33がボールボンディングされる領域に緩衝材層31が配置されることで、ボンディング荷重が緩衝材層31にて緩和され、電極パッド30下方の絶縁層20にクラック等のダメージを与えることを防止できる。尚、ボンディング荷重により緩衝材層31にクラック等が発生しても特に問題はない。
Further, the
前述したように、本実施の形態では、アイランド7に複数の貫通孔12が形成され、その貫通孔12を介して不活性ガスの流れを調整し、Cu線11やその接続領域の酸化を防止する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、アイランド7に貫通孔12が配置されない場合でも、アイランド7とリード6との隙間やリード6同士の隙間を利用し、前述したように不活性ガスの流れを調整する場合でも良い。また、貫通孔12と前述した隙間とを組み合わせて利用し、不活性ガスの流れを調整する場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
As described above, in the present embodiment, a plurality of through
次に、他の実施の形態について説明する。図6(A)は、図6(B)に示す樹脂パッケージのB−B線方向の断面図である。図6(B)は、樹脂パッケージの表面側から見たリードフレームとヒートシンクを説明する図である。尚、本実施の形態の説明において、適宜、図1〜図5を用いて前述した半導体装置の説明を参照する。 Next, another embodiment will be described. 6A is a cross-sectional view of the resin package shown in FIG. 6B in the BB line direction. FIG. 6B is a view for explaining the lead frame and the heat sink as viewed from the surface side of the resin package. Note that in the description of this embodiment, the description of the semiconductor device described above with reference to FIGS.
図6(A)に示す半導体装置41では、その樹脂パッケージ42の裏面44からヒートシンク43の一部が露出する。半導体素子46が、例えば、Agペースト、半田等の接着材45によりヒートシンク43上に固着される。半導体素子46の電極パッド上にはAuボール48が形成され、Auボール48とリード47のインナーリード部分とは本願のテーマであるCu線49により電気的に接続される。Cu線49の形状、材質は、前述したCu線11と同じである。
In the semiconductor device 41 shown in FIG. 6A, a part of the
また、ヒートシンク43には、半導体素子46の固着領域の周囲であり、Cu線49の配置領域の下方に貫通孔50が形成される。そして、リード47のインナーリード部分が、ヒートシンク43上方に配置され、リード47のインナーリード部分の先端は、貫通孔50の手前で終端する。貫通孔50がヒートシンク43に配置され、不活性ガス(フォーミングガス)の流通経路として利用されることで、前述したようにCu線49やその接続領域の酸化が防止される。更に、貫通孔50は絶縁性樹脂により埋設され、ヒートシンク43と絶縁性樹脂との密着領域が増大することで、ヒートシンク43と樹脂パッケージ42との密着度も向上される。
In addition, a through
更に、電極パッド上にAuボール48が配置され、Cu線49がAuボールに対してワイヤーボンディングされることで、前述したようにスプラッシュによるショートの問題や電極パッド下方の絶縁層へのクラックの問題が解決される。また、半導体装置41においても、図4及び図5に示す電極パッド構造とすることで、Auボール48を用いることなく、電極パッドの構造により前述したスプラッシュによるショートの問題や絶縁層へのクラックの問題に対応することもできる。
Furthermore, the
次に、図6(B)に示す如く、ヒートシンク43の長辺は、半導体素子46の1辺の長さに対し2〜4倍程度であり、ヒートシンク43の短辺は、半導体素子46の1辺の長さに対し1〜2倍程度である。そして、ヒートシンク43は、樹脂パッケージ42の裏面44よりも一回り小さく、逆に言えば、その裏面44のほぼ全面に渡り配置される。ヒートシンク43が、樹脂パッケージ42の裏面44側から露出することで、放熱性が向上される。
Next, as shown in FIG. 6B, the long side of the
次に、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。図7(A)及び(B)は、リードフレームの平面図である。図8(A)は、クランパーの平面図である。図8(B)は、ワイヤーボンディング時における不活性ガスの流れを示す断面図である。図9(A)〜(C)は、ワイヤーボンディング工程を示す断面図である。図10は、樹脂モールド工程を示す平面図である。図11は、リードの加工、切断工程を示す(A)断面図、(B)斜視図である。尚、以下の説明では、図1〜図3を用いて説明した半導体装置の各構成要素と同じ構成要素には同じ符番を付す。また、本実施の形態の製造方法の説明において、適宜、図1〜図3を用いて説明する。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described. 7A and 7B are plan views of the lead frame. FIG. 8A is a plan view of the clamper. FIG. 8B is a cross-sectional view showing the flow of an inert gas during wire bonding. 9A to 9C are cross-sectional views illustrating a wire bonding process. FIG. 10 is a plan view showing a resin molding process. 11A and 11B are a cross-sectional view and a perspective view, respectively, showing a lead processing and cutting process. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those of the semiconductor device described with reference to FIGS. Moreover, in the description of the manufacturing method of the present embodiment, the description will be made with reference to FIGS.
先ず、図7(A)に示す如く、例えば、Cuを主材料とするリードフレーム14を準備する。このリードフレーム14には、一点鎖線で示すように、複数の搭載部15が形成される。リードフレーム14の長手方向(紙面X軸方向)は、スリット51により一定間隔に区切られる。そして、スリット51にて区切られたリードフレーム14の1区間には、例えば、リードフレーム14の短手方向(紙面Y軸方向)に2つの搭載部15が配置される。また、リードフレーム14の長手方向には、その上下端部領域にインデックス孔52が一定の間隔で設けられ、各工程での位置決めに用いられる。尚、搭載部15を構成する詳細の構造は、図2(A)にて説明した通りである。
First, as shown in FIG. 7A, for example, a
また、図8(B)を用いて後述するが、図7(B)の点線にて示す領域が、載置台53のガス抜き孔59の配置領域であり、例えば、1つの貫通孔12に対して1つのガス抜き孔59が配置される。そして、個々の貫通孔12の長さLを大きくすることで、載置台53上にリードフレーム14を配置する際に、リードフレーム14が若干ずれた場合でも、貫通孔12を介して確実に不活性ガスを吸引することが可能となる。尚、本実施の形態では、不活性ガスの流れを載置台53側へと向け、その流れの中にCu線11やCu線11の接続領域等を配置し、それらの酸化を防止する。そのため、ガス抜き孔59が貫通孔12よりも大きくても良く、例えば、アイランド7とリード6間の開口領域やリード6同士間の開口領域を利用して不活性ガスを引き抜く場合でも良い。
8B, an area indicated by a dotted line in FIG. 7B is an arrangement area of the
次に、図2(B)に示す如く、リードフレーム14の搭載部15毎に、アイランド7上に接着材8(図1(A)参照)を用いて半導体素子9を固着する。このとき、加熱機構が組み込まれたダイボンド装置の載置台上にリードフレーム14を配置し、クランパーにてリードフレーム14を載置台上に固定する。そして、リードフレーム14のアイランド7やその作業領域内を、例えば、250〜260℃程度に加熱した状態にして、それぞれアイランド7上に連続して半導体素子9を固着する。詳細は図8(B)にて説明するワイヤーボンディング工程の不活性ガスの流れと同様であるが、リードフレーム14を固定するクランパーからその作業領域内に不活性ガスが供給される。そして、不活性ガスが、アイランド7の貫通孔12を介して載置台側へと引き抜かれることで、リードフレーム14の周囲は不活性ガスにより満たされる。その結果、リードフレーム14は、長時間に渡り高温状態下に配置されるが、その酸化が防止される。
Next, as shown in FIG. 2B, the
次に、ワイヤーボンディング装置の載置台53上にリードフレーム14を配置し、リードフレーム14の搭載部15毎にワイヤーボンディングを行う。
Next, the
先ず、図8(A)に示すクランパー54について説明する。クランパー54は、不活性ガスを送り込むパイプ55と、搭載部15の大きさに合わせて開口された開口領域56とを有する。そして、クランパー54のパイプ55から送風された不活性ガスは、リード固定領域57間から開口領域56へと吹き込む。Cu線11の径が45μmの場合には、例えば、1.9リットル/分の窒素ガス(若干の水素ガスが含まれる)が用いられる。そして、Cu線11は、高温状態の作業領域内に置かれることで酸化し易い状態となるが、前述の不活性ガスの存在によりCu線11の酸化が防止される。
First, the
更に、開口領域56周囲のクランパー54には、搭載部15のリード6形状に合わせて複数のリード固定領域57が、櫛歯形状に配置される。そして、複数のリード6は、リード固定領域57により個別に載置台53(図8(B)参照)上に固定される。このとき、Cu線11はAu線と比較して硬いが、延性を有するため、ボールボンディング時の荷重(キャピラリ60(図9(A)参照)から加えられる荷重)がAu線よりも大きくなる。そして、複数のリード6は、それぞれの形状に対応したクランパー54のリード固定領域57により個別に固定されることで、ボンディング時の荷重の逃げが防止される。そして、Cu線11はリード6上に確実に接着され、接続不良が防止される。
Furthermore, a plurality of
次に、図8(B)に示す不活性ガスの流れについて説明する。加熱機構58を有する載置台53には、ガス抜き孔59が形成される。そして、ガス抜き孔59上面にアイランド7の貫通孔12が位置するように、載置台53上にリードフレーム14を配置する。点線の矢印で示すように、不活性ガスは、クランパー54のリード固定領域57間から開口領域56の中央側(搭載部)へと吹き込まれる。つまり、開口領域56では、その全周囲から中央側へと不活性ガスが吹き込まれる。そして、開口領域56上は遮蔽されてなく、開口領域56内が高温状態となることで、不活性ガスは、上昇気流により開口領域56上方へと放出されてしまう。そこで、本実施の形態では、貫通孔12を介して載置台53のガス抜き孔59から不活性ガスを吸引することで、リード6の上から吹き込まれた不活性ガスは、主に、アイランド7の貫通孔12側へと流れる。その結果、不活性ガスの主たる流れは、開口領域56の下方側(載置台53側)へとなり、Cu線11の配置領域は不活性ガスにて満たされ易い領域となる。
Next, the flow of the inert gas illustrated in FIG. 8B will be described. A
そして、クランパー54の開口領域56内である作業領域は、加熱機構58により、例えば、250〜260℃程度に維持される。ワイヤーボンディングされたCu線11は、半導体素子9の全ての電極パッドに対しワイヤーボンディングが終わるまでは、その高温状態の作業領域内に置かれる。そこで、前述した不活性ガスの流れを起すことで、Cu線11の周囲には不活性ガスが充満し易く、効率的にCu線11の酸化が防止される。また、リード6等のリードフレーム14も酸化され易い状況下に置かれるが、不活性ガスが載置台53側へと流れることで、リードフレーム14も効率的に酸化が防止される。
The work area in the
尚、不活性ガスは、クランパー54のリード固定領域57間から吹き込まれる場合に限定されるものではなく、例えば、ガスノズルを利用して開口領域56内に吹き込まれる場合でも良い。また、開口領域56内に吹き込まれた全ての不活性ガスが、載置台53のガス抜き孔59から吸引される訳ではなく、不活性ガスの一部は開口領域56上方へと流れる。そして、開口領域56及びその周辺は、不活性ガスにより満たされた領域となる。
The inert gas is not limited to the case where the inert gas is blown from between the
次に、図9(A)に示す如く、キャピラリ60の中心孔にはCu線61が挿通され、キャピラリ60の上方にはCu線61を挟持するためのワイヤークランパー62が配置される。そして、予めキャピラリ60の先端からは所望の長さのCu線61が導出し、キャピラリ60近傍に位置するトーチ63から放電され、キャピラリ60の先端にはイニシャルボール(Cuボール)64が形成される。尚、図示したように、イニシャルボール64を形成する作業領域には、上記不活性ガスが供給される。そのため、不活性ガス内に含まれる水素による酸化還元作用により、イニシャルボール64の球面形状が安定して形成される。
Next, as shown in FIG. 9A, a
次に、図9(B)に示す如く、キャピラリ60がリード6上に向けて下降し、イニシャルボール64をリード6上面に押し付ける。そして、超音波振動併用の熱圧着技術により、キャピラリ60の先端に形成されたイニシャルボール64がリード6と接続する。尚、この作業時には、ワイヤークランパー62は開放された状態である。
Next, as shown in FIG. 9B, the capillary 60 descends onto the
次に、図9(C)に示す如く、ワイヤークランパー62が開放された状態にて、一定のループを描きながらキャピラリ60が半導体素子9の電極パッド18上面に移動する。そして、ワイヤークランパー62にてCu線61を挟持した後、キャピラリ60が電極パッド18上に下降し、Cu線61を電極パッド18上のAuボール10上面に押し付ける。そして、超音波振動併用の熱圧着技術によりCu線61がAuボール10と接続する。その後、キャピラリ60が上昇し、イニシャルボールとなる長さのCu線61をキャピラリ60の先端から導出し、Cu線61を切断する。その後、キャピラリ60の先端から導出したCu線61が、前述したようにイニシャルボールへと加工される。
Next, as shown in FIG. 9C, the capillary 60 moves to the upper surface of the
その後、半導体素子9の全ての電極パッド18上のAuボール10とリード6に対して、図9(A)〜(C)を用いて前述したワイヤーボンディング作業を繰り返す。尚、Auボール10が、ワイヤーボンディング工程前に予め電極パッド18上に接続されることで、図3を用いて前述したように、スプラッシュの問題や絶縁層へのクラックの問題が解決される。
Thereafter, the wire bonding operation described above with reference to FIGS. 9A to 9C is repeated for the
次に、図10に示す如く、リードフレーム14の裏面側には、例えば、PET材から成る耐熱用シート(図示せず)が貼り合わされ、その耐熱用シートと樹脂封止金型(図示せず)が当接するように、リードフレーム14を樹脂封止金型に設置する。そして、個々の樹脂封止金型のキャビティ内に樹脂を充填し、樹脂パッケージ2を形成する。図示したように、リードフレーム14には、搭載部15毎に複数の樹脂パッケージ2が形成される。尚、耐熱用シートを用いることで、アイランド7(図1(A)参照)の裏面側への樹脂の廻り込みを防止し、樹脂パッケージ2の裏面側の平坦性が維持される。
Next, as shown in FIG. 10, a heat-resistant sheet (not shown) made of, for example, a PET material is bonded to the back side of the
最後に、図11(A)に示す如く、リードフレーム14をリード曲げ加工用の台座65、66上に設置する。このとき、樹脂パッケージ2近傍のリード6をリード支持機構67で固定し、リード6の先端側(タイバー16側)を台座66上に設置する。そして、パンチ68にてリード6の先端側を切断しつつ、リード6を曲げ加工する。そして、この工程にてタイバー16(図2(A)参照)や支持領域17(図2(A)参照)も打ち抜かれることで、図11(B)に示すように、リードフレーム14から樹脂パッケージ2が切断される。
Finally, as shown in FIG. 11A, the
尚、本実施の形態では、クランパー54の開口領域56内に吹き込まれる不活性ガスの温度に関し特に限定していない。しかし、例えば、クランパー54内に加熱機構を設置する等により、不活性ガスを開口領域56内と同等に加熱した後、開口領域56内に不活性ガスを吹き込む場合でも良い。この場合には、Cu線61が不活性ガスにより冷却され難く、イニシャルボール形成時の電流効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the temperature of the inert gas blown into the
また、ワイヤーボンディングの際、クランパー54の開口領域56上方がプレート等の蓋部材によりカバーされない状況にて作業を行う場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、ワイヤーボンディングを行う作業領域のみ開口した蓋部材により開口領域56上方をカバーし、その蓋部材が作業領域に合わせてスライドする場合でもよい。この場合には、開口領域56上方が概ね蓋部材によりカバーされることで、開口領域56内が不活性ガスで充満され易くなる。そして、不活性ガスの供給量も低減され、製造コストを抑制できる効果も得られる。
In addition, although the case where the work is performed in a state where the upper portion of the
また、ワイヤーボンディングの際、個々のリード6が、個別にクランパー54のリード固定領域57により固定される場合について説明したがこの場合に限定するものではない。例えば、リードの形状やリードの高さ等のリード配置状況に応じて、隣接する複数のリード毎に区分けしてリード固定領域により固定する場合でもよい。この場合には、リード固定領域の数は、リードの総数よりも少なくなる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
Further, the case where the individual leads 6 are individually fixed by the
1 半導体装置
2 樹脂パッケージ
6 リード
7 アイランド
12 貫通孔
54 クランパー
56 開口領域
57 リード固定領域
59 ガス抜き孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
前記細線の一端は、前記パッド上に形成された前記銅よりも柔らかな金属ボールと接続され、前記細線の他端は、前記リードと接続されることを特徴とする半導体装置。 An island, a plurality of leads arranged around the island, a semiconductor element fixed on the island, and a thin wire mainly composed of copper electrically connecting the electrode pad of the semiconductor element and the lead And a semiconductor device having a resin package that covers the island, the lead, the copper wire, and the semiconductor element,
One end of the fine wire is connected to a metal ball softer than the copper formed on the pad, and the other end of the fine wire is connected to the lead.
前記電極パッドの内層または前記電極パッドの下面には緩衝材層が配置され、前記細線の一端は前記電極パッドとボンディングされることを特徴とする半導体装置。 An island, a plurality of leads arranged around the island, a semiconductor element fixed on the island, and a thin wire mainly composed of copper electrically connecting the electrode pad of the semiconductor element and the lead And a semiconductor device having a resin package that covers the island, the lead, the copper wire, and the semiconductor element,
A semiconductor device, wherein a buffer material layer is disposed on an inner layer of the electrode pad or a lower surface of the electrode pad, and one end of the fine wire is bonded to the electrode pad.
前記アイランド上に半導体素子を固着し、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを銅を主材料とする細線にて電気的に接続し、前記搭載部を被覆する樹脂パッケージを形成した後、前記リードを曲げ加工し、前記リードフレームから前記樹脂パッケージを分離する半導体装置の製造方法において、
前記リードフレームをワイヤーボンディング装置の載置台上に固定し、
前記細線の接続領域の上方から、前記接続領域に向かい、前記細線の酸化を防止するガスの流れが生成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing a lead frame provided with a mounting portion having an island, a plurality of leads arranged around the island, and a suspension lead extending from the island;
After fixing a semiconductor element on the island, electrically connecting the electrode pad of the semiconductor element and the lead with a fine wire mainly made of copper, and forming a resin package covering the mounting portion, In a manufacturing method of a semiconductor device for bending a lead and separating the resin package from the lead frame,
Fixing the lead frame on the mounting table of the wire bonding apparatus;
A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that a gas flow that prevents oxidation of the fine wire is generated from above the fine wire connection region toward the connection region.
前記クランパーでは、前記リード固定領域間から前記搭載部へと前記ガスを供給することを特徴とする請求項9から請求項12のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 By fixing the leads individually by a clamper having a lead fixing area corresponding to the leads, the lead frame is fixed on the mounting table,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the clamper supplies the gas from between the lead fixing regions to the mounting portion.
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