JP2012195459A - Wire bonding method and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire bonding method by which the flow of current between adjacent electrode pads and between adjacent bonding wires can be prevented or can be suppressed as much as possible without increasing the size of a semiconductor device on which a semiconductor chip is mounted, and to provide a semiconductor device.SOLUTION: A bonding wire W1 for a first electrode pad 3 and a bonding wire W2 for a second electrode pad 4 adjacent to the first electrode pad 3 are bonded at bonding points which are not adjacent to each other.

Description

本発明は、半導体装置のワイヤーボンディング方法、及び、該ワイヤーボンディング方法により半導体チップがボンディングされた半導体装置に関する。   The present invention relates to a wire bonding method for a semiconductor device and a semiconductor device in which a semiconductor chip is bonded by the wire bonding method.

半導体装置において、半導体チップの電極とリードフレームとの間にワイヤーを接続する技術としてワイヤーボンディングが広く知られている。図６は、従来のワイヤーボンディング方法によりボンディングされた半導体装置１２０を示す平面図である。   In a semiconductor device, wire bonding is widely known as a technique for connecting a wire between an electrode of a semiconductor chip and a lead frame. FIG. 6 is a plan view showing a semiconductor device 120 bonded by a conventional wire bonding method.

図６に示す半導体装置１２０は、リードフレーム３００と該リードフレーム３００に臨むリード３０５とを有し、前記半導体装置を含むリードフレーム３００及びリード３０５とボンディングワイヤーＷａ，Ｗｂとがボンディングされている。   A semiconductor device 120 shown in FIG. 6 has a lead frame 300 and leads 305 facing the lead frame 300, and the lead frame 300 and the lead 305 including the semiconductor device are bonded to bonding wires Wa and Wb.

リードフレーム３００には、前記半導体装置に備えられる一対の電極（図示せず）に対応した第１及び第２電極パッド３０１，３０２が形成されている。第１電極パッド３０１及び第２電極パッド３０２は、短冊状に形成されており、その短冊の長手方向と直交する方向に交互に配列されている。   In the lead frame 300, first and second electrode pads 301 and 302 corresponding to a pair of electrodes (not shown) provided in the semiconductor device are formed. The first electrode pad 301 and the second electrode pad 302 are formed in a strip shape, and are alternately arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the strip.

ボンディングワイヤーＷａが第１電極パッド３０１とリード３０５とにボンディングされ、第１電極パッド３０１とリード３０５とが接続されている。また、ボンディングワイヤーＷｂが第２電極パッド３０２とリードフレーム３００とにボンディングされ、第２電極パッド３０２とリードフレーム３００とが接続されている。   The bonding wire Wa is bonded to the first electrode pad 301 and the lead 305, and the first electrode pad 301 and the lead 305 are connected. Further, the bonding wire Wb is bonded to the second electrode pad 302 and the lead frame 300, and the second electrode pad 302 and the lead frame 300 are connected.

第１電極パッド３０１には、ボンディングポイントが複数（図６では、ＢＰ１０，ＢＰ１１）設けられている。ボンディングワイヤーＷａは、第１電極パッド３０１上では、前記複数のボンディングポイントでボンディングされている。また、第２電極パッド３０２にも、ボンディングポイントが複数（図６では、ＢＰ１３，ＢＰ１４）設けられており、ボンディングワイヤーＷｂは、第２電極パッド３０２上では、前記複数のボンディングポイントでボンディングされている。   The first electrode pad 301 is provided with a plurality of bonding points (BP10 and BP11 in FIG. 6). The bonding wire Wa is bonded at the plurality of bonding points on the first electrode pad 301. The second electrode pad 302 is also provided with a plurality of bonding points (BP13 and BP14 in FIG. 6), and the bonding wire Wb is bonded on the second electrode pad 302 at the plurality of bonding points. Yes.

なお、下記特許文献１には、前記ボンディングにおいて用いるウエッジツールのウエッジ断面形状や、ボンディングワイヤーの線径等に関する技術が開示されている。   Patent Document 1 below discloses a technique related to the wedge cross-sectional shape of the wedge tool used in the bonding, the wire diameter of the bonding wire, and the like.

特開２００４−１４００７２公報（２００４年０５月１３日公開）JP 2004-140072 (May 13, 2004)

ところで、ボンディングワイヤーをボンディングするには、ボンディングワイヤーの一部分を第１及び第２電極パッド３０１，３０２等に押し付け、この押し付けられている部位を一時的に溶融させて前記第１及び第２電極パッド３０１，３０２等に密着させる。これにより、ボンディングワイヤーＷａ，Ｗｂと第１及び第２電極パッド３０１，３０２等とがボンディングされる。   By the way, in order to bond the bonding wire, a part of the bonding wire is pressed against the first and second electrode pads 301, 302, etc., and the pressed portion is temporarily melted, thereby the first and second electrode pads. 301, 302, etc. As a result, the bonding wires Wa and Wb are bonded to the first and second electrode pads 301 and 302 and the like.

このような一連のボンディング工程において、ボンディングワイヤーの溶融時には、その溶融物が周囲に広がる。そのため、第１及び第２電極パッド３０１，３０２等とボンディングワイヤーＷａ，Ｗｂとの接合領域であるボンディングポイントは比較的大きくなる。   In such a series of bonding steps, when the bonding wire is melted, the melt spreads around. Therefore, a bonding point that is a bonding region between the first and second electrode pads 301 and 302 and the bonding wires Wa and Wb becomes relatively large.

ここで、従来のワイヤーボンディング方法においては、隣り合う電極パッド同士で、ボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行っていた。そのため、ボンディングワイヤーの溶融物が周囲に広がることで、隣り合うボンディングポイントが非常に接近することとなっていた。   Here, in the conventional wire bonding method, bonding is performed such that bonding points are adjacent to each other between adjacent electrode pads. For this reason, the bonding wire melts to the periphery, so that adjacent bonding points are very close to each other.

このように、ボンディングポイント同士が接近すると、前記ボンディングポイント間の絶縁耐圧が低下し、ボンディングポイント間で電流が流れるという現象が発生しやすい。   Thus, when the bonding points approach each other, the dielectric strength between the bonding points decreases, and a phenomenon that current flows between the bonding points easily occurs.

パワー半導体として、演算や記憶などを行う半導体の他に、交流を直流に変換したり電圧値を変化させたりする等、電源（電力）の制御や供給を行うために用いられる半導体（以下、パワー半導体という）がある。このパワー半導体の場合、当該半導体を含む回路に流れる電流は演算や記憶などを行う半導体に比して非常に大きい。   As a power semiconductor, in addition to a semiconductor that performs operations and storage, a semiconductor used for controlling and supplying power (electric power) such as converting alternating current to direct current or changing a voltage value (hereinafter referred to as power) Called semiconductor). In the case of this power semiconductor, the current flowing in a circuit including the semiconductor is very large as compared with a semiconductor that performs calculation or storage.

したがって、ワイヤーボンディングの対象がパワー半導体である場合、隣り合うボンディングポイントが非常に接近すると、特に前記両ボンディングポイント間で電流が流れるという現象が発生し易い。   Therefore, when the object of wire bonding is a power semiconductor, when adjacent bonding points are very close to each other, a phenomenon that current flows particularly between the bonding points is likely to occur.

また、ボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行った場合、隣り合うボンディングワイヤー同士は同じような湾曲状態で平行となり、隣り合うボンディングワイヤー同士の距離を十分に確保できているとは言い難かった。そのため、ボンディングワイヤー同士の間で電流が流れる虞もあった。隣り合う電極パッド間の間隔を広くすれば、隣り合うボンディングワイヤー同士の距離を確保できるが、半導体装置の大型化を招来する。   Further, when bonding is performed so that the bonding points are adjacent to each other, the adjacent bonding wires are parallel in the same curved state, and it is difficult to say that a sufficient distance between the adjacent bonding wires can be secured. For this reason, there is a possibility that current flows between the bonding wires. If the distance between adjacent electrode pads is increased, the distance between adjacent bonding wires can be secured, but this leads to an increase in the size of the semiconductor device.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、半導体装置を大型化することなく、隣り合う電極パッド間やボンディングワイヤー間で電流が流れるのを防止又は可及的に抑制することのできるワイヤーボンディング方法及び半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can prevent or minimize the flow of current between adjacent electrode pads or bonding wires without increasing the size of a semiconductor device. An object is to provide a wire bonding method and a semiconductor device.

前記目的を達成するために、本発明に係るワイヤーボンディング方法は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーをボンディングするワイヤーボンディング方法であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングすることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a wire bonding method according to the present invention includes first and second electrode pads provided corresponding to a pair of first and second electrodes of a semiconductor device and alternately arranged in parallel. A wire bonding method for bonding a bonding wire to the first electrode pad, and the bonding wire for the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are not adjacent to each other. It is characterized by bonding at a bonding point.

また、本発明に係る半導体装置は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーがボンディングされた半導体装置であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとが、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングされていることを特徴とするものである。   In the semiconductor device according to the present invention, bonding wires are bonded to the first and second electrode pads provided corresponding to the pair of first and second electrodes of the semiconductor device and alternately arranged in parallel. In the semiconductor device, the bonding wire to the first electrode pad and the bonding wire to the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are bonded at bonding points that are not adjacent to each other. It is characterized by this.

本発明によれば、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングする。   According to the present invention, the bonding wire for the first electrode pad and the bonding wire for the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are bonded at bonding points that are not adjacent to each other.

これにより、前記第１電極パッドにおけるボンディングポイントと、該第１電極パッドに隣接する第２電極パッドにおけるボンディングポイントとが従来に比して離間するとともに、隣り合うボンディングワイヤー同士が非平行状態となる。   As a result, the bonding point in the first electrode pad and the bonding point in the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are separated from each other, and adjacent bonding wires become non-parallel. .

したがって、従来に比して、両ボンディングポイント間で電流が流れたり、ボンディングワイヤー同士の間で電流が流れたりする現象を発生し難くすることができる。   Therefore, it is possible to make it difficult to generate a phenomenon in which current flows between both bonding points or current flows between bonding wires, as compared with the conventional case.

また、前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、前記第１及び第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった順序方向を全ての前記第１及び第２電極パッドについて同一とし、前記ボンディングワイヤーのボンディングを、隣の前記第１又は第２電極パッドのいずれか一方に切り替えて行うものである。   In addition, the bonding wires are bonded to the first and second electrode pads sequentially in one direction at a plurality of bonding points, and the bonding wire is bonded to the first and second electrode pads in an order according to the bonding order. The direction is the same for all of the first and second electrode pads, and bonding of the bonding wire is performed by switching to either one of the adjacent first or second electrode pads.

一般的に、前記第１及び第２電極パッドにボンディングワイヤーをボンディングする動作を行う装置のヘッドにはボンディングワイヤーを敷設できる向き（方向性）がある。このため、電極パッドに複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングする順序方向が、第１電極パッドの場合と第２電極パッドの場合とで異なる場合、ボンディング対象を第１電極パッドと第２電極パッドとの間で切り替えるときに前記ヘッドを回転させる必要があった。   Generally, a head of an apparatus that performs an operation of bonding a bonding wire to the first and second electrode pads has a direction (direction) in which the bonding wire can be laid. For this reason, when the order direction for sequentially bonding to the electrode pad at a plurality of bonding points in one direction is different between the case of the first electrode pad and the case of the second electrode pad, the bonding target is the first electrode pad and the second electrode pad. The head has to be rotated when switching between the electrode pads.

前記方法によれば、前記第１及び第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった順序方向を全ての前記第１及び第２電極パッドについて同一としたので、前記ヘッドを回転させる必要がなくなる。   According to the method, since the order direction according to the bonding order of the bonding wires with respect to the first and second electrode pads is the same for all the first and second electrode pads, the head needs to be rotated. Disappears.

これにより、前記順序方向を全ての電極パッドについて同一とする構成を採用しない場合に比して、全てのボンディングポイントでのボンディングが完了するまでの時間（ボンディング効率）を短縮（向上）することができる。   This shortens (improves) the time (bonding efficiency) until bonding is completed at all bonding points, compared to a case where the configuration in which the order direction is the same for all electrode pads is not adopted. it can.

また、前記ボンディングワイヤーのボンディングを、隣の前記第１又は第２電極パッドのいずれか一方に切り替えて行うようにしたので、前記ヘッドの移動ピッチを、隣り合う第１電極パッドと第２パッドとのピッチにすることができ、ヘッドの総移動量を可及的に抑制することができる。これによっても、前記ボンディング効率を向上することができる。   In addition, since the bonding of the bonding wire is performed by switching to one of the adjacent first or second electrode pads, the movement pitch of the head is changed between the adjacent first electrode pad and the second pad. The total movement amount of the head can be suppressed as much as possible. This also improves the bonding efficiency.

また、前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第１順序方向を全ての第１電極パッドについて同一とし、且つ、前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第２順序方向を、前記第１順序方向と逆方向とし且つ全ての第２電極パッドについて同一とし、全ての前記第１電極パッド又は全ての前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングが完了してから、他方の前記第１電極又は第２電極パッドのいずれかに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングを行うものである。   In addition, the bonding wires are bonded to the first and second electrode pads sequentially in one direction at a plurality of bonding points, and the first order direction according to the bonding order of the bonding wires to the first electrode pads. Is the same for all the first electrode pads, and the second order direction according to the bonding order of the bonding wires to the second electrode pads is opposite to the first order direction and all the second electrodes The bonding wires are the same for the pads, and bonding of the bonding wires to all the first electrode pads or all the second electrode pads is completed, and then the bonding wires to either the other first electrode or the second electrode pad Bonding is performed.

一般的に、前記第１及び第２電極パッドにボンディングワイヤーをボンディングする動作を行う装置のヘッドにはボンディングワイヤーを敷設できる向き（方向性）がある。このため、電極パッドに複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングする順序方向が、第１電極パッドの場合と第２電極パッドの場合とで異なる場合、ボンディング対象を第１電極パッドと第２電極パッドとの間で切り替えるときに前記ヘッドを回転させる必要があった。   Generally, a head of an apparatus that performs an operation of bonding a bonding wire to the first and second electrode pads has a direction (direction) in which the bonding wire can be laid. For this reason, when the order direction for sequentially bonding to the electrode pad at a plurality of bonding points in one direction is different between the case of the first electrode pad and the case of the second electrode pad, the bonding target is the first electrode pad and the second electrode pad. The head has to be rotated when switching between the electrode pads.

これに対し、前記方法によれば、前記第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングについての第１順序方向と、前記第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングについての第２順序方向とを逆方向としている。したがって、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングをまとめて実施し、また、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングをまとめて実施することにより、ヘッドを回転させる回数を１回とすることができる。   On the other hand, according to the method, the first order direction for bonding the bonding wire to the second electrode pad and the second order direction for bonding the bonding wire to the first electrode pad are opposite to each other. . Accordingly, the bonding wire bonding to the first electrode pad is collectively performed, and the bonding wire bonding to the second electrode pad is collectively performed, so that the head can be rotated once.

例えば、第２電極パッドよりも、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングを先行して実施する場合には、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングから、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングに移行するときの１回のみヘッドを回転させればよい。   For example, when the bonding wire is bonded to the first electrode pad prior to the second electrode pad, the bonding wire bonding to the second electrode pad is shifted to the bonding wire bonding to the first electrode pad. It is sufficient to rotate the head only once.

また、第１電極パッドよりも、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングを先行して実施する場合には、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングから、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングに移行するときの１回のみヘッドを回転させればよい。   When bonding of the bonding wire to the second electrode pad is performed prior to the first electrode pad, the bonding wire bonding to the second electrode pad is shifted to bonding of the bonding wire to the first electrode pad. It is sufficient to rotate the head only once.

このように、上記方法によれば、ボンディング対象の電極パッドが切り替わるたびに前記ヘッドを回転させる必要がなくなり、ヘッドを回転させる回数を可及的に抑制することができるため、前記ボンディング効率を向上することができる。   As described above, according to the above method, it is not necessary to rotate the head every time the electrode pad to be bonded is switched, and the number of times the head is rotated can be suppressed as much as possible, thereby improving the bonding efficiency. can do.

また、前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとを、超音波を用いた超音波ウェッジボンディング法により接続するものである。   Further, the first and second electrode pads and the bonding wire are connected by an ultrasonic wedge bonding method using ultrasonic waves.

前記方法によれば、ボンディングワイヤーを加熱する方法に比し、ボンディングワイヤーと第１及び第２電極パッドとを短時間でボンディングすることができる。その結果、ボンディングワイヤーを加熱する方法を採用する場合に比して、ボンディング効率を向上することができる。   According to the method, it is possible to bond the bonding wire and the first and second electrode pads in a short time as compared with the method of heating the bonding wire. As a result, the bonding efficiency can be improved as compared with the case where the method of heating the bonding wire is employed.

また、前記ボンディングワイヤーは、アルミニウムを主成分とすることを特徴とするものである。   The bonding wire is mainly composed of aluminum.

これにより、ボンディングワイヤーを加熱することなく、若しくは、ボンディングワイヤーの加熱量を抑えつつボンディングワイヤーと前記第１及び第２電極パッドとをボンディングすることができる。   Accordingly, the bonding wire and the first and second electrode pads can be bonded without heating the bonding wire or while suppressing the heating amount of the bonding wire.

また、前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとのボンディングを１本のワイヤーを用いて行うものである。   Further, the first and second electrode pads and the bonding wire are bonded using a single wire.

これにより、前記第１及び第２電極パッドに、複数のボンディングポイントを設けた場合であっても、ボンディングポイント間ごとにボンディングワイヤーを設ける構成に比して、ボンディングワイヤーの本数を抑えつつ電極パッドの耐電流性能を向上させることができる。   Accordingly, even when a plurality of bonding points are provided on the first and second electrode pads, the number of bonding wires can be reduced while the number of bonding wires is reduced as compared with a configuration in which bonding wires are provided between bonding points. The current resistance performance can be improved.

また、前記半導体装置を、ラテラル型のパワー半導体としたものである。   Further, the semiconductor device is a lateral type power semiconductor.

前記ラテラル型のパワー半導体においては、一般的に一対の第１及び第２電極パッドが接近して配置されるが、前記各発明に係る構成を採用することで、第１電極パッドにおけるボンディングポイントと第２電極パッドにおけるボンディングポイントとの間の距離を、絶縁耐圧を確保できる距離に設定することができる。   In the lateral type power semiconductor, a pair of first and second electrode pads are generally arranged close to each other. By adopting the configuration according to each of the inventions, bonding points in the first electrode pads and The distance between the second electrode pad and the bonding point can be set to a distance that can ensure the withstand voltage.

本発明に係るワイヤーボンディング方法は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーをボンディングするワイヤーボンディング方法であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングするものである。   The wire bonding method according to the present invention bonds a bonding wire to first and second electrode pads that are provided corresponding to a pair of first and second electrodes of a semiconductor device and are alternately arranged in parallel. A wire bonding method, wherein the bonding wire for the first electrode pad and the bonding wire for the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are bonded at bonding points that are not adjacent to each other. .

また、本発明に係る半導体装置は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーがボンディングされた半導体装置であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとが、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングされているものである。   In the semiconductor device according to the present invention, bonding wires are bonded to the first and second electrode pads provided corresponding to the pair of first and second electrodes of the semiconductor device and alternately arranged in parallel. In the semiconductor device, the bonding wire to the first electrode pad and the bonding wire to the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are bonded at bonding points that are not adjacent to each other. Is.

上記発明によれば、前記第１電極パッドにおけるボンディングポイントと、該第１電極パッドに隣接する第２電極パッドにおけるボンディングポイントとが従来に比して離間する。したがって、従来に比して、両ボンディングポイント間で電流が流れたり、ボンディングワイヤー同士の間で電流が流れたりする現象を発生し難くすることができる。   According to the above invention, the bonding point in the first electrode pad and the bonding point in the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are separated from each other as compared with the conventional case. Therefore, it is possible to make it difficult to generate a phenomenon in which current flows between both bonding points or current flows between bonding wires, as compared with the conventional case.

半導体装置におけるボンディング状態を示す平面図である。It is a top view which shows the bonding state in a semiconductor device. 図１に示すボンディング状態を示す側面図である。It is a side view which shows the bonding state shown in FIG. 本発明に係るワイヤーボンディング方法に基づく動作を行うワイヤーボンディング装置の一例の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of an example of the wire bonding apparatus which performs the operation | movement based on the wire bonding method which concerns on this invention. 第２の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。It is explanatory drawing of the wire bonding method which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。It is explanatory drawing of the wire bonding method which concerns on 3rd Embodiment. 従来のワイヤーボンディング方法によりボンディングされた半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device bonded by the conventional wire bonding method.

（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態に係るワイヤーボンディング方法及び半導体装置について説明する。図３は、本発明に係るワイヤーボンディング方法に基づく動作を行うワイヤーボンディング装置の一例の全体構成を示す図である。 (First embodiment)
Hereinafter, a wire bonding method and a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of an example of a wire bonding apparatus that performs an operation based on the wire bonding method according to the present invention.

図３に示すワイヤーボンディング装置１００は、半導体装置１１０において、ボンディングを行う対象の位置（以下、ボンディングポイントという）にボンディングワイヤーＷを接合する。   A wire bonding apparatus 100 shown in FIG. 3 joins a bonding wire W to a position to be bonded (hereinafter referred to as a bonding point) in the semiconductor device 110.

ワイヤーボンディング装置１００は、キャピラリ１０１と、超音波供給部１０２と、クランパ１０３とを備える。   The wire bonding apparatus 100 includes a capillary 101, an ultrasonic wave supply unit 102, and a clamper 103.

キャピラリ１０１は、ボンディングワイヤーＷを部分的に保持し且つその保持部分をボンディングポイントに押し付ける。超音波供給部１０２は、キャピラリ１０１に保持されたボンディングワイヤーＷに超音波エネルギーを供給する。クランパ１０３は、キャピラリ１０１の上部（キャピラリ１０１にボンディングワイヤーＷの後端側）に設けられ且つボンディングワイヤーＷを挟み込んで把持する。   The capillary 101 partially holds the bonding wire W and presses the holding portion against the bonding point. The ultrasonic supply unit 102 supplies ultrasonic energy to the bonding wire W held by the capillary 101. The clamper 103 is provided on the upper portion of the capillary 101 (the rear end side of the bonding wire W on the capillary 101) and sandwiches and holds the bonding wire W.

また、ワイヤーボンディング装置１００には、図示していないが、駆動部と、ワイヤー供給部とが備えられている。   Moreover, although not shown in figure, the wire bonding apparatus 100 is provided with the drive part and the wire supply part.

駆動部は、超音波供給部１０２及びキャピラリ１０１を上下方向及び水平方向に移動させるために設けられている。ワイヤー供給部は、例えば１本のボンディングワイヤーＷがループ状に複数巻回されたワイヤー巻回体からボンディングワイヤーを引き出してキャピラリ１０１に供給するために設けられている。   The drive unit is provided to move the ultrasonic supply unit 102 and the capillary 101 in the vertical direction and the horizontal direction. The wire supply unit is provided, for example, to draw a bonding wire from a wire wound body in which a plurality of bonding wires W are wound in a loop shape and supply the bonding wire to the capillary 101.

なお、ここでは、ボンディングの具体的な対象として、半導体装置１１０における半導体チップ１とリード１０６とを想定する。半導体チップ１は、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）チップとされている。   Here, the semiconductor chip 1 and the leads 106 in the semiconductor device 110 are assumed as specific targets for bonding. The semiconductor chip 1 is, for example, a GaN (gallium nitride) chip.

キャピラリ１０１は、上下に延びる円筒状の貫通孔１０１ａを有する。この貫通孔１０１ａには、ボンディングワイヤーＷが挿通されており、キャピラリ１０１は、貫通孔１０１ａの下端からボンディングワイヤーＷが突出した状態で該ボンディングワイヤーＷを保持する。
（ワイヤーボンディング装置の動作説明）
ワイヤーボンディング装置１００は、キャピラリ１０１の先端部を半導体装置１１０のボンディングポイントまで移動させて、ボンディングワイヤーＷのうち貫通孔１０１ａの下端近傍部分をキャピラリ１０１によりボンディングポイントに押し付ける。 The capillary 101 has a cylindrical through hole 101a extending vertically. The bonding wire W is inserted into the through hole 101a, and the capillary 101 holds the bonding wire W in a state where the bonding wire W protrudes from the lower end of the through hole 101a.
(Explanation of wire bonding equipment operation)
The wire bonding apparatus 100 moves the tip of the capillary 101 to the bonding point of the semiconductor device 110 and presses the portion near the lower end of the through hole 101 a of the bonding wire W against the bonding point by the capillary 101.

このとき、同時に、超音波ウェッジボンディング法により超音波供給部１０２を用いてキャピラリ１０１に超音波エネルギーを供給する。また、ボンディングワイヤーＷの材質に応じて、リードフレーム１０５を例えば１２０〜２７０℃程度に加熱する。これにより、ボンディングワイヤーＷのうち押し付けられている部分が一時的に溶融し、ボンディングワイヤーＷがボンディングポイントに接合される。   At the same time, ultrasonic energy is supplied to the capillary 101 using the ultrasonic supply unit 102 by the ultrasonic wedge bonding method. Further, the lead frame 105 is heated to, for example, about 120 to 270 ° C. according to the material of the bonding wire W. As a result, the pressed portion of the bonding wire W is temporarily melted, and the bonding wire W is bonded to the bonding point.

ボンディングワイヤーＷは、アルミニウム製のワイヤーが採用可能である。ただし、本件におけるボンディングワイヤーは、アルミニウム製のワイヤーに限定されるものではなく、例えば金のワイヤーも採用可能である。アルミニウム製のワイヤーを使用した場合、リードフレーム１０５（ボンディングワイヤーＷ）の加熱が不要となる。   As the bonding wire W, an aluminum wire can be used. However, the bonding wire in this case is not limited to the wire made from aluminum, For example, a gold wire is also employable. When an aluminum wire is used, it is not necessary to heat the lead frame 105 (bonding wire W).

ワイヤーボンディング装置１００は、以上のような動作をリードフレーム１０５上及びリード１０６上において行う。   The wire bonding apparatus 100 performs the above operation on the lead frame 105 and the lead 106.

また、キャピラリ１０１の上部にあるクランパ１０３でボンディングワイヤーＷを挟みこみ、キャピラリ１０１を上方に引き上げることで、ボンディングワイヤーＷをボンディングポイントとの接合部分近傍で切断する。これにより、ボンディングワイヤーＷのうちボンディングされた部分を、キャピラリ１０１に保持されている部分から切り離すことができる。
（半導体装置の構成）
図１は、半導体装置１１０におけるボンディング状態を示す平面図、図２は、図１に示すボンディング状態を示す側面図である。 Further, the bonding wire W is sandwiched by the clamper 103 at the upper part of the capillary 101, and the capillary 101 is pulled upward, so that the bonding wire W is cut in the vicinity of the bonding portion with the bonding point. Thereby, the bonded portion of the bonding wire W can be separated from the portion held by the capillary 101.
(Configuration of semiconductor device)
FIG. 1 is a plan view showing a bonding state in the semiconductor device 110, and FIG. 2 is a side view showing the bonding state shown in FIG.

図１に示す半導体装置１１０は、リードフレーム１０５とリード１０６とを有する。リードフレーム１０５には、半導体チップ１が搭載されている。   A semiconductor device 110 illustrated in FIG. 1 includes a lead frame 105 and leads 106. A semiconductor chip 1 is mounted on the lead frame 105.

本実施形態における半導体装置１１０としては、交流を直流に変換したり電圧値を変化させたりする等、電源（電力）の制御や供給を行うために用いられる所謂パワー半導体、特にラテラル型のパワー半導体が好適である。   As the semiconductor device 110 in this embodiment, a so-called power semiconductor used for controlling and supplying power (electric power) such as converting alternating current into direct current or changing a voltage value, particularly a lateral type power semiconductor. Is preferred.

ラテラル型のパワー半導体と異なり、対となる電極が非対称形となっている縦型のパワー半導体は、逆起電力（回生電力）を吸収するためには、別途、逆方向に電流を流せる素子を並列に配置する必要がある。この縦型のパワー半導体に対し、ラテラル型のパワー半導体は、対となる電極が対称形であり、逆起電力（回生電力）をそれ自身で吸収することが可能であるという利点を有する。   Unlike lateral power semiconductors, vertical power semiconductors with paired electrodes are asymmetrical. In order to absorb back electromotive force (regenerative power), a separate element that allows current to flow in the reverse direction is used. Must be placed in parallel. In contrast to the vertical power semiconductor, the lateral power semiconductor has the advantage that the pair of electrodes are symmetrical and can absorb the back electromotive force (regenerative power) by itself.

ＧａＮ（窒化ガリウム）半導体で構成するＨＥＭＴ（高移動度トランジスタ）は、ラテラル型のパワー半導体であり、スイッチ素子であると同時に逆起電力（回生電力）をそれ自身で吸収する素子となりうるデバイスとして注目されている。   A HEMT (High Mobility Transistor) composed of a GaN (gallium nitride) semiconductor is a lateral type power semiconductor, and as a device that can be a switching element and an element that absorbs back electromotive force (regenerative power) by itself. Attention has been paid.

なお、本実施形態における半導体装置には、前記パワー半導体の他、演算や記憶などを行う半導体も含まれる。   Note that the semiconductor device according to the present embodiment includes a semiconductor that performs computation, storage, and the like in addition to the power semiconductor.

リードフレーム１０５には、半導体チップ１に備えられる一対の第１電極及び第２電極に対応した第１電極パッド３及び第２電極パッド４がそれぞれ複数形成されている。   A plurality of first electrode pads 3 and a plurality of second electrode pads 4 corresponding to a pair of first electrodes and second electrodes provided in the semiconductor chip 1 are formed on the lead frame 105.

第１電極パッド３と第２電極パッド４とは、交互に並列状態で配置されている。例えば本実施形態では、第１電極パッド３及び第２電極パッド４は、短冊状に形成されており、その短冊の長手方向と直交する方向に交互に配列されることでストライプ状に形成されている。   The first electrode pads 3 and the second electrode pads 4 are alternately arranged in parallel. For example, in the present embodiment, the first electrode pad 3 and the second electrode pad 4 are formed in a strip shape, and are formed in a stripe shape by being alternately arranged in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the strip. Yes.

本実施形態においては、ワイヤーボンディング装置１００は、第１電極パッド３及びリード１０６を同一のボンディングワイヤーＷ１で接続した接続状態を形成する。また、ワイヤーボンディング装置１００は、第２電極パッド４及びリードフレーム１０５を同一のボンディングワイヤーＷ２で接続した接続状態を形成する。
（ワイヤーボンディング方法の説明）
このような接続状態を形成するために、本実施形態におけるワイヤーボンディング装置１００は、前記ワイヤー巻回体から引き出したボンディングワイヤーＷを第１電極パッド３及びリード１０６にボンディングする。また、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングワイヤーＷを、ボンディングした部分（ボンディングワイヤーＷ１に相当）とキャピラリ１０１に挟持されている部分とに切り離す。 In the present embodiment, the wire bonding apparatus 100 forms a connection state in which the first electrode pad 3 and the lead 106 are connected by the same bonding wire W1. Further, the wire bonding apparatus 100 forms a connection state in which the second electrode pad 4 and the lead frame 105 are connected by the same bonding wire W2.
(Description of wire bonding method)
In order to form such a connection state, the wire bonding apparatus 100 in this embodiment bonds the bonding wire W drawn from the wire winding body to the first electrode pad 3 and the lead 106. The wire bonding apparatus 100 separates the bonding wire W into a bonded portion (corresponding to the bonding wire W1) and a portion sandwiched between the capillaries 101.

これにより、ボンディングワイヤーＷ１が、第１電極パッド３上に形成されたボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２と、リード１０６上に形成されたボンディングポイントＢＰ３とでボンディングされた状態を形成する。   As a result, the bonding wire W1 is bonded to the bonding points BP1 and BP2 formed on the first electrode pad 3 and the bonding point BP3 formed on the lead 106.

また、ワイヤーボンディング装置１００は、前記ワイヤー巻回体から引き出したボンディングワイヤーＷを第２電極パッド４及びリードフレーム１０５のボンディングポイントＢＰ４にボンディングする。そして、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングワイヤーＷを、ボンディングした部分（ボンディングワイヤーＷ２に相当）とキャピラリ１０１に挟持されている部分とに切り離す。   The wire bonding apparatus 100 bonds the bonding wire W drawn from the wire winding body to the second electrode pad 4 and the bonding point BP4 of the lead frame 105. Then, the wire bonding apparatus 100 separates the bonding wire W into a bonded portion (corresponding to the bonding wire W2) and a portion sandwiched between the capillaries 101.

これにより、ボンディングワイヤーＷ２が、第２電極パッド４上に形成されたボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５と、リードフレーム１０５に形成されたボンディングポイントＢＰ６とでボンディングされた状態が作り出される。
（従来のワイヤーボンディング方法の問題点の説明）
ここで、各ボンディングポイントでのボンディングにおける超音波の出力時に、キャピラリ１０１により押し付けられている部位が溶融して潰れる。このとき、ボンディングワイヤーＷの溶融物が周囲に広がる。これにより、ボンディングポイントが占める領域が比較的大きくなる。 As a result, the bonding wire W2 is bonded to the bonding points BP4 and BP5 formed on the second electrode pad 4 and the bonding point BP6 formed on the lead frame 105.
(Description of problems with conventional wire bonding methods)
Here, at the time of outputting ultrasonic waves in bonding at each bonding point, the portion pressed by the capillary 101 is melted and crushed. At this time, the melt of the bonding wire W spreads around. As a result, the area occupied by the bonding points becomes relatively large.

従来のワイヤーボンディング方法においては、隣り合う電極パッド（第１電極パッド３及び第２電極パッド４）同士でボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行っていた（図６参照）。そのため、各ボンディングポイントの占有面積が大きくなることで、隣り合うボンディングポイントが非常に近接することとなっていた。   In the conventional wire bonding method, bonding is performed such that bonding points are adjacent between adjacent electrode pads (first electrode pad 3 and second electrode pad 4) (see FIG. 6). For this reason, the area occupied by each bonding point increases, so that adjacent bonding points are very close to each other.

ボンディングポイントが近接すると、この近接するボンディングポイント間における絶縁耐圧が低下し、前記ボンディングポイント間に電流が流れるという問題が発生し得る。   When the bonding points are close to each other, the withstand voltage between the adjacent bonding points is lowered, and there may be a problem that a current flows between the bonding points.

また、隣り合う第１電極パッド３及び第２電極パッド４同士でボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行った場合、隣り合うボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２同士も同じような湾曲状態で平行に配置されることにより近接する。このため、隣り合うボンディングワイヤーＷ１とボンディングワイヤーＷ２との間で電流が流れることもあり得る。   When bonding is performed so that the bonding points are adjacent to each other between the adjacent first electrode pads 3 and the second electrode pads 4, the adjacent bonding wires W1 and W2 are also arranged in parallel in the same curved state. To be closer. For this reason, an electric current may flow between the adjacent bonding wire W1 and the bonding wire W2.

前述したように、特にパワー半導体の場合、当該半導体を含む回路に流れる電流は演算や記憶などを行う半導体に比して非常に大きい。そのため、隣り合う電極パッド間の距離やワイヤー間の距離（ワイヤー間距離）が小さくなると、このような不具合が発生しやすい。
（第１の実施形態の特徴部分の説明）
そこで、本実施形態においては、図１，図２に示すように、隣接する第１及び第２電極パッド３，４に着目した場合に、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２と、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５とがボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の延びる方向においてずれている（オフセットされている）。 As described above, particularly in the case of a power semiconductor, a current flowing in a circuit including the semiconductor is very large as compared with a semiconductor that performs calculation, storage, and the like. Therefore, when the distance between adjacent electrode pads or the distance between wires (inter-wire distance) becomes small, such a problem is likely to occur.
(Description of the characteristic part of 1st Embodiment)
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, when attention is paid to the adjacent first and second electrode pads 3 and 4, the bonding points BP1 and BP2 in the first electrode pad 3 and the first The bonding points BP4 and BP5 in the two-electrode pad 4 are displaced (offset) in the direction in which the bonding wires W1 and W2 extend.

例えば図１において、左から奇数番目に位置する第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２と、左から偶数番目に位置する第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５との位置関係に着目する。   For example, in FIG. 1, attention is paid to the positional relationship between the bonding points BP1 and BP2 at the first electrode pads 3 positioned odd from the left and the bonding points BP4 and BP5 at the second electrode pads 4 positioned even from the left. .

この場合、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１は、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ５に対して、図１中で下側にずらされている（オフセットされている）。同様に、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ２は、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４に対して、図１中で下側にずらされている。   In this case, the bonding point BP1 in the first electrode pad 3 is shifted downward (offset) in FIG. 1 with respect to the bonding point BP5 in the second electrode pad 4. Similarly, the bonding point BP2 in the first electrode pad 3 is shifted downward in FIG. 1 with respect to the bonding point BP4 in the second electrode pad 4.

なお、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２が、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ５，ＢＰ４に対して、図１で上側にずらされていてもよい。   The bonding points BP1 and BP2 in the first electrode pad 3 may be shifted upward in FIG. 1 with respect to the bonding points BP5 and BP4 in the second electrode pad 4.

すなわち、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２は、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ５，ＢＰ４に対し、第１及び第２電極パッド３，４に接続されるボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の延びる方向にずらされている（オフセットされている）。   That is, the bonding points BP1 and BP2 in the first electrode pad 3 extend from the bonding points BP5 and BP4 in the second electrode pad 4 to the bonding wires W1 and W2 connected to the first and second electrode pads 3 and 4. It is shifted in the direction (offset).

これにより、ボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ５間の距離、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ４間の距離を、隣り合う第１電極パッド３及び第２電極パッド４同士でボンディングポイントが隣り合う従来の構成に比して大きくすることができる。つまり、ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６の大きさを同一とみなすと、ボンディングポイントにおける距離が、従来では距離Ｌ１（図６参照）となっていたのを距離Ｌ２（＞距離Ｌ１）とすることができる。   As a result, the distance between the bonding points BP1 and BP5 and the distance between the bonding points BP2 and BP4 are larger than the conventional configuration in which the bonding points are adjacent to each other between the first electrode pad 3 and the second electrode pad 4 adjacent to each other. can do. That is, when the sizes of the bonding points BP1 to BP6 are considered to be the same, the distance at the bonding point can be changed to the distance L2 (> distance L1), which is conventionally the distance L1 (see FIG. 6).

これにより、ボンディング時に付与される超音波のためにボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の先端が潰れて周囲に広がっても、隣り合うボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ５間、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ４間における絶縁耐圧の低下を防止又は抑制できる。したがって、隣り合うボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ５間、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ４間に電流が流れるという問題が発生するのを防止又は抑制し得る。   As a result, even if the tips of the bonding wires W1 and W2 are crushed and spread to the surroundings due to ultrasonic waves applied at the time of bonding, the dielectric strength between the adjacent bonding points BP1 and BP5 and between the bonding points BP2 and BP4 is reduced. Can be prevented or suppressed. Therefore, it is possible to prevent or suppress the occurrence of a problem that current flows between the adjacent bonding points BP1 and BP5 and between the bonding points BP2 and BP4.

また、従来のワイヤーボンディング方法に比して、隣り合うボンディングワイヤーＷ１とボンディングワイヤーＷ２との間においても電流が流れ難くなる。   Further, it is difficult for current to flow between the adjacent bonding wires W1 and W2 as compared with the conventional wire bonding method.

すなわち、同一ボンディングワイヤーに係るボンディングポイント間においては、ボンディングワイヤーは、通常、図２に示すように湾曲する。すなわち、図２の矢印Ｇで示すように、ボンディングワイヤーＷ１については、ボンディングポイントＢＰ３，ＢＰ２間と、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ１間において湾曲する。また、ボンディングワイヤーＷ２については、ボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５間と、ボンディングポイントＢＰ５，ＢＰ６間において湾曲する。   That is, between the bonding points related to the same bonding wire, the bonding wire is usually curved as shown in FIG. That is, as shown by the arrow G in FIG. 2, the bonding wire W1 is curved between the bonding points BP3 and BP2 and between the bonding points BP2 and BP1. Further, the bonding wire W2 is bent between the bonding points BP4 and BP5 and between the bonding points BP5 and BP6.

ここで、ワイヤーボンディング装置１００のキャピラリ１０１の動線軌跡は各電極パッド３，４について略同様である。したがって、従来のワイヤーボンディング方法でボンディングすれば、隣接するボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２は、ボンディングポイントＢＰ２とＢＰ１との間の湾曲部分とボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５間の湾曲部分とが同様の湾曲状態で平行となる。このため、隣り合うボンディングワイヤー同士の最短距離であるワイヤー間距離も十分に確保することができなかった。   Here, the flow line trajectory of the capillary 101 of the wire bonding apparatus 100 is substantially the same for the electrode pads 3 and 4. Therefore, if bonding is performed by the conventional wire bonding method, the adjacent bonding wires W1 and W2 are parallel with the curved portion between the bonding points BP2 and BP1 and the curved portion between the bonding points BP4 and BP5 in the same curved state. It becomes. For this reason, the distance between wires which is the shortest distance between adjacent bonding wires could not be sufficiently secured.

これに対し、本実施形態では、第１電極パッド３におけるボンディングポイントの位置と第２電極パッド４におけるボンディングポイントの位置とを、前述のようにボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の延びる方向にずらす。これによって、隣り合うボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２同士のワイヤー間距離を、従来の距離Ｌ３（図６参照）から距離Ｌ４（図１参照）に大きくすることができる。   On the other hand, in this embodiment, the position of the bonding point on the first electrode pad 3 and the position of the bonding point on the second electrode pad 4 are shifted in the extending direction of the bonding wires W1 and W2 as described above. As a result, the distance between adjacent bonding wires W1 and W2 can be increased from the conventional distance L3 (see FIG. 6) to the distance L4 (see FIG. 1).

これにより、隣り合うボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２間で電流が流れるという状況も従来に比して発生し難くなる。   As a result, a situation in which current flows between adjacent bonding wires W1 and W2 is less likely to occur than in the past.

また、本実施形態では、前述したように、ボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２を、第１電極パッド３及び第２電極パッド４にそれぞれ複数のポイントでボンディングするようにしたので、第１及び第２電極パッド３，４の耐電流性能を増加させることができる。   In the present embodiment, as described above, the bonding wires W1 and W2 are bonded to the first electrode pad 3 and the second electrode pad 4 at a plurality of points, respectively. The current resistance performance of 3 and 4 can be increased.

さらに、本実施形態では、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２とリード１０４のボンディングポイントＢＰ３とを、１本のボンディングワイヤーＷ１で接続するようにした。また、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５とリードフレーム１０５におけるボンディングポイントＢＰ６とを１本のボンディングワイヤーＷ２で接続するようにした。   Further, in the present embodiment, the bonding points BP1 and BP2 on the first electrode pad 3 and the bonding point BP3 on the lead 104 are connected by a single bonding wire W1. Further, the bonding points BP4 and BP5 in the second electrode pad 4 and the bonding point BP6 in the lead frame 105 are connected by a single bonding wire W2.

これに対し、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１とボンディングポイントＢＰ２とを接続するボンディングワイヤーと、ボンディングポイントＢＰ２とリード１０４のボンディングポイントＢＰ３とを接続するボンディングワイヤーとを別個のボンディングワイヤーとする構成がある。   In contrast, the bonding wire for connecting the bonding point BP1 and the bonding point BP2 in the first electrode pad 3 and the bonding wire for connecting the bonding point BP2 and the bonding point BP3 of the lead 104 are separate bonding wires. There is.

また、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４とボンディングポイントＢＰ５とを接続するボンディングワイヤーと、ボンディングポイントＢＰ５とリードフレーム１０５のボンディングポイントＢＰ６とを接続するボンディングワイヤーとを別個のボンディングワイヤーとする構成がある。   In addition, the configuration is such that the bonding wire for connecting the bonding point BP4 and the bonding point BP5 in the second electrode pad 4 and the bonding wire for connecting the bonding point BP5 and the bonding point BP6 of the lead frame 105 are separate bonding wires. is there.

上記の１本のボンディングワイヤーＷ１による接続は、上記のように別個のボンディングワイヤーで接続する場合に比して、ボンディングワイヤーの本数を抑えつつ電極の耐電流性能を向上させることができる。   The connection by the single bonding wire W1 can improve the current resistance performance of the electrode while suppressing the number of bonding wires as compared to the case of connecting by a separate bonding wire as described above.

（第２の実施形態）
前記第１の実施形態においては、各ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６でボンディングを行う順番に関しては特に言及しなかった。これに対し、本実施形態では、各ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６に対してボンディングを行う順番が設定されており、この点が前記第１の実施形態と相違する。したがって、前記第１の実施形態との相違点を主に説明し、前記第１の実施形態と共通する点については説明を省略することとする。
（第２の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明）
図４は、本実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, no particular mention was made regarding the order of bonding at the bonding points BP1 to BP6. In contrast, in this embodiment, the bonding order is set for each of the bonding points BP1 to BP6, which is different from the first embodiment. Therefore, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the description of the points common to the first embodiment will be omitted.
(Description of the wire bonding method according to the second embodiment)
FIG. 4 is an explanatory diagram of the wire bonding method according to the present embodiment.

本実施形態では、第１及び第２電極パッド３，４とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１，Ｗ２）とを複数のボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６でボンディングする場合に、ボンディングの順序にしたがった順序方向（一方向）を全ての電極パッドについて同一とする。   In the present embodiment, when the first and second electrode pads 3 and 4 and the bonding wires W (W1 and W2) are bonded at a plurality of bonding points BP1 to BP6, the order direction (one direction) according to the bonding order. ) Is the same for all electrode pads.

例えば、図４に示すように、複数の第１電極パッド３のうち例えば最も左側に位置する第１電極パッド３とリード１０６とにボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）をボンディングする。この場合、図４の矢印に示すように、下側（リード１０６側）からボンディングポイントＢＰ３，ＢＰ２，ＢＰ１の順でボンディングを行うとする。他の第１電極パッド３及びリード１０６とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）とのボンディングについても同様に図４の下側（リード１０６側）から順にボンディングする。   For example, as shown in FIG. 4, a bonding wire W (W 1) is bonded to, for example, the leftmost first electrode pad 3 and the lead 106 among the plurality of first electrode pads 3. In this case, as shown by an arrow in FIG. 4, it is assumed that bonding is performed in the order of bonding points BP3, BP2, and BP1 from the lower side (lead 106 side). Similarly, bonding of the other first electrode pads 3 and leads 106 to the bonding wires W (W1) is performed in order from the lower side (lead 106 side) in FIG.

さらに、第２電極パッド４とリードフレーム１０５とをボンディングする場合にも、図４の下側（リード１０６側）からボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５，ＢＰ６の順でボンディングを行う。   Further, when bonding the second electrode pad 4 and the lead frame 105, bonding is performed in the order of bonding points BP4, BP5, and BP6 from the lower side (lead 106 side) in FIG.

本実施形態に係るワイヤーボンディング装置１００は、直近のボンディングワイヤーについてのボンディングの順序方向と逆の順序方向で次のボンディングワイヤーに切り替えてボンディングを行うときは、ヘッドを回転させる必要がある。   The wire bonding apparatus 100 according to the present embodiment needs to rotate the head when performing the bonding by switching to the next bonding wire in the order direction opposite to the bonding order direction of the latest bonding wire.

これに対し、前述のようにボンディングの順序方向を全ての電極パッドについて同一とすることで、キャピラリ１０１のヘッドを回転させる必要がなくなる。これにより、前記ヘッドを回転する時間が不要となり、ボンディングが完成するまでに要する時間を短くすることができる。よって、ワイヤーボンディング装置１００によるボンディングの効率を向上することができる。   On the other hand, by making the bonding order direction the same for all electrode pads as described above, it is not necessary to rotate the head of the capillary 101. Thereby, the time for rotating the head becomes unnecessary, and the time required for completing the bonding can be shortened. Therefore, the efficiency of bonding by the wire bonding apparatus 100 can be improved.

また、本実施形態においては、第１及び第２電極パッド３，４の配列方向の一方側から他方側に向けてボンディングを行う。より具体的には、第１電極パッド３及びリード１０６とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）とのボンディングと、第２電極パッド４及びリードフレーム１０５とボンディングワイヤーＷ（Ｗ２）とのボンディングとを交互に行う。これにより、第１及び第２電極パッド３，４の配列方向におけるキャピラリ１０１の移動ピッチを、隣接する第１電極パッド３及び第２電極パッド４間のピッチとすることができる。   In the present embodiment, bonding is performed from one side to the other side in the arrangement direction of the first and second electrode pads 3 and 4. More specifically, the bonding between the first electrode pad 3 and the lead 106 and the bonding wire W (W1) and the bonding between the second electrode pad 4 and the lead frame 105 and the bonding wire W (W2) are alternately performed. . Thereby, the moving pitch of the capillary 101 in the arrangement direction of the first and second electrode pads 3 and 4 can be set to the pitch between the adjacent first electrode pads 3 and second electrode pads 4.

その結果、キャピラリ１０１の総移動量を最小限に抑制することができる。これによっても、ボンディングが完成するまでに要する時間を短くすることができ、ワイヤーボンディング装置１００におけるボンディングの効率を向上することができる。   As a result, the total movement amount of the capillary 101 can be minimized. Also by this, the time required for completing the bonding can be shortened, and the bonding efficiency in the wire bonding apparatus 100 can be improved.

（第３の実施形態）
本実施形態では、各ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６でボンディングを行う順番が第２の実施形態と異なるだけで、それ以外の点については同様である。したがって、第１の実施形態との相違点について主に説明することとし、第１及び第２の実施形態と共通する点については説明を省略することとする。
（第３の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明）
図５は、本実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。 (Third embodiment)
In the present embodiment, the order of bonding at the bonding points BP1 to BP6 is different from that of the second embodiment, and the other points are the same. Accordingly, differences from the first embodiment will be mainly described, and descriptions of points that are common to the first and second embodiments will be omitted.
(Description of the wire bonding method according to the third embodiment)
FIG. 5 is an explanatory diagram of the wire bonding method according to the present embodiment.

本実施形態においては、同種の電極パッド（第１電極パッド３及び第２電極パッド４）に対応するボンディングワイヤー同士でみれば、同じ方向に順番にボンディングする点は前記第２の実施形態と同一である。   In the present embodiment, when bonding wires corresponding to the same type of electrode pads (first electrode pad 3 and second electrode pad 4) are seen, bonding in order in the same direction is the same as in the second embodiment. It is.

一方、本実施形態と第２の実施形態との相違点は次の２点である。   On the other hand, the difference between the present embodiment and the second embodiment is the following two points.

１点は、図５に示すように、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングの順序方向（第１順序方向）と、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングの順序方向（第２順序方向）とが逆方向に設定されている点である。   One point is that, as shown in FIG. 5, the bonding order direction (first order direction) for the bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3 and the bonding direction for the bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4. The order direction (second order direction) is set in the opposite direction.

すなわち、第１電極パッド３及びリード１０６とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）とのボンディングについては、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３の順にボンディングを行う。   That is, for bonding the first electrode pad 3 and the lead 106 to the bonding wire W (W1), the wire bonding apparatus 100 performs bonding in the order of the bonding points BP1, BP2, and BP3.

一方、第２電極パッド４及びリードフレーム１０５とボンディングワイヤーＷ（Ｗ２）とのボンディングについては、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５，ＢＰ６の順にボンディングを行う。   On the other hand, for bonding the second electrode pad 4 and the lead frame 105 to the bonding wire W (W2), the wire bonding apparatus 100 performs bonding in the order of bonding points BP4, BP5, and BP6.

もう１点は、ボンディングを、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１ごとにまとめて実施し、且つ、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２ごとにまとめて実施する点である。   The other point is that bonding is performed collectively for each bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3 and is performed collectively for each bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4.

すなわち、ワイヤーボンディング装置１００は、第１電極パッド３に対応する全てのボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングが完了してから、第２電極パッド４に対応する全てのボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングを実施する。なお、第２電極パッド４に対応する全てのボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングが完了してから、第１電極パッド３に対応する全てのボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングを実施するようにしてもよい。   That is, the wire bonding apparatus 100 performs bonding for all the bonding wires W2 corresponding to the second electrode pads 4 after the bonding for all the bonding wires W1 corresponding to the first electrode pads 3 is completed. In addition, after the bonding for all the bonding wires W2 corresponding to the second electrode pads 4 is completed, the bonding for all the bonding wires W1 corresponding to the first electrode pads 3 may be performed.

本実施形態では、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングの順序方向と、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングの順序方向とを逆方向に設定している。これにより、ボンディングを、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１ごとにまとめて実施するとともに、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２ごとにまとめて実施することで、ヘッドを回転させる回数を極力抑えることができる。   In the present embodiment, the bonding order direction for the bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3 and the bonding order direction for the bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4 are set in opposite directions. . Accordingly, the bonding is performed collectively for each bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3, and the number of times the head is rotated by collectively performing bonding for each bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4. Can be suppressed as much as possible.

すなわち、本実施形態に係るワイヤーボンディング方法によれば、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１のボンディングを、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２のボンディングより先行して実施する。この場合には、キャピラリ１０１のヘッドの回転が、ボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングからボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングに移行するときの１回のみとなる。   That is, according to the wire bonding method according to the present embodiment, the bonding of the bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3 is performed prior to the bonding of the bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4. In this case, the rotation of the head of the capillary 101 is performed only once when the bonding wire W1 is transferred to the bonding wire W2.

一方、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２のボンディングを、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１のボンディングより先行して実施する。この場合には、上記のヘッドの回転が、ボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングからボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングに移行するときの１回のみとなる。   On the other hand, bonding of the bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4 is performed prior to bonding of the bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3. In this case, the rotation of the head is performed only once when the bonding wire W2 is transferred to the bonding wire W1.

いずれの場合も、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングの順序方向と、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングの順序方向とを逆方向に設定する。   In any case, the bonding order direction for the bonding wire W1 corresponding to the first electrode pad 3 and the bonding order direction for the bonding wire W2 corresponding to the second electrode pad 4 are set in opposite directions.

これにより、ボンディングを第１及び第２電極パッド３，４の配列方向に沿って順番に行う構成に比して、キャピラリ１０１のヘッドを回転させる回数を大幅に低減することができる。   Thereby, the number of times the head of the capillary 101 is rotated can be greatly reduced as compared with a configuration in which bonding is performed in order along the arrangement direction of the first and second electrode pads 3 and 4.

したがって、ボンディングが完成するまでに要する時間を短くすることができ、ワイヤーボンディング装置１００におけるボンディングの効率を向上することができる。   Therefore, it is possible to shorten the time required for bonding to be completed, and to improve the bonding efficiency in the wire bonding apparatus 100.

なお、本発明は、以下のようにも表現できる。   The present invention can also be expressed as follows.

すなわち、本発明は、対をなす第１の電極と第２の電極を持つ半導体装置の前記第１の電極に対応する前記半導体装置の第１の電極パッドと、前記第２の電極に対応する前記半導体装置の第２の電極パッドそれぞれに対して、ワイヤーボンディングを用いてボンディングワイヤーを接続する半導体装置のワイヤーボンディング方法において、前記第１の電極パッドと第２の電極パッドの少なくとも一部は、隣り合ってストライプ状となっており、前記ストライプ状で隣り合った第１の電極パッドと第２の電極パッドに対して、１つの電極パッドに複数のステッチでワイヤーボンディングを行い、ワイヤーボンディングのワイヤーボンディング位置が、対向する第１の電極パッドと、第２の電極パッドで千鳥状にずれたポイントでのボンディングになっていることを特徴とする、半導体装置のワイヤーボンディング方法である。   That is, this invention respond | corresponds to the 1st electrode pad of the said semiconductor device corresponding to the said 1st electrode of the semiconductor device which has the 1st electrode and 2nd electrode which make a pair, and the said 2nd electrode. In the wire bonding method for a semiconductor device in which a bonding wire is connected to each second electrode pad of the semiconductor device using wire bonding, at least a part of the first electrode pad and the second electrode pad is Adjacent to the first electrode pad and the second electrode pad adjacent to each other in the stripe shape, wire bonding is performed with a plurality of stitches on one electrode pad. Bonding at points where bonding positions are shifted in a staggered manner between the first electrode pad and the second electrode pad facing each other It characterized that it is a wire bonding method for a semiconductor device.

本発明は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対し、ボンディングワイヤーをポイント状にボンディングすることにより、前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとをボンディングする方法に適用することができる。   According to the present invention, bonding wires are bonded in a point shape to first and second electrode pads provided corresponding to a pair of first and second electrodes of a semiconductor device and alternately arranged in parallel. The present invention can be applied to a method of bonding the first and second electrode pads and the bonding wire.

１ 半導体チップ
３ 第１電極パッド
４ 第２電極パッド
１００ ワイヤーボンディング装置
１０２ 超音波供給部
１０５ リードフレーム
１１０ 半導体装置
３０１，３０２ 第１，第２電極パッド
ＢＰ１〜ＢＰ６ ボンディングポイント
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ ボンディングワイヤー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor chip 3 1st electrode pad 4 2nd electrode pad 100 Wire bonding apparatus 102 Ultrasonic supply part 105 Lead frame 110 Semiconductor device 301,302 1st, 2nd electrode pad BP1-BP6 Bonding point W, W1, W2 Bonding wire

Claims (8)

半導体チップの一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーをボンディングするワイヤーボンディング方法であって、
前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングすることを特徴とするワイヤーボンディング方法。 A wire bonding method for bonding bonding wires to first and second electrode pads provided corresponding to a pair of first and second electrodes of a semiconductor chip and alternately arranged in parallel,
A wire bonding method comprising bonding the bonding wire to the first electrode pad and the bonding wire to the second electrode pad adjacent to the first electrode pad at bonding points that are not adjacent to each other. 前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、
前記第１及び第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった順序方向を全ての前記第１及び第２電極パッドについて同一とし、前記ボンディングワイヤーのボンディングを、隣の前記第１又は第２電極パッドのいずれか一方に切り替えて行うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーボンディング方法。 Bonding the bonding wire to the first and second electrode pads in order in one direction at a plurality of bonding points,
The order direction according to the bonding order of the bonding wires with respect to the first and second electrode pads is the same for all the first and second electrode pads, and the bonding wires are bonded to the adjacent first or second electrode pads. The wire bonding method according to claim 1, wherein the wire bonding method is performed by switching to one of two electrode pads. 前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、
前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第１順序方向を全ての第１電極パッドについて同一とし、且つ、前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第２順序方向を、前記第１順序方向と逆方向とし且つ全ての第２電極パッドについて同一とし、
全ての前記第１電極パッド又は全ての前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングが完了してから、他方の前記第１電極又は第２電極パッドのいずれかに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングを行うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーボンディング方法。 Bonding the bonding wire to the first and second electrode pads in order in one direction at a plurality of bonding points,
The first order direction according to the order of bonding of the bonding wires to the first electrode pad is the same for all the first electrode pads, and the first order direction according to the order of bonding of the bonding wires to the second electrode pad. Two order directions are opposite to the first order direction and are the same for all the second electrode pads,
Bonding of the bonding wire to either the other first electrode or the second electrode pad is performed after bonding of the bonding wire to all the first electrode pads or all the second electrode pads is completed. The wire bonding method according to claim 1. 前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとを、超音波を用いた超音波ウェッジボンディング法により接続することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。   The wire bonding method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first and second electrode pads and the bonding wire are connected by an ultrasonic wedge bonding method using ultrasonic waves. 前記ボンディングワイヤーは、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。   The wire bonding method according to claim 1, wherein the bonding wire contains aluminum as a main component. 前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとのボンディングを１本のワイヤーを用いて行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。   The wire bonding method according to any one of claims 1 to 5, wherein the first and second electrode pads and the bonding wire are bonded using a single wire. 前記半導体チップは、ラテラル型のパワー半導体であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。   The wire bonding method according to claim 1, wherein the semiconductor chip is a lateral power semiconductor. 半導体チップの一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーがボンディングされた半導体装置であって、
前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとが、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングされていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device in which bonding wires are bonded to first and second electrode pads provided corresponding to a pair of first and second electrodes of a semiconductor chip and alternately arranged in parallel,
The semiconductor device, wherein the bonding wire for the first electrode pad and the bonding wire for the second electrode pad adjacent to the first electrode pad are bonded at bonding points that are not adjacent to each other.
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