JP2015216228A5

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Publication number: JP2015216228A5
Application number: JP2014098061A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2034-05-09

Description

図３は、実施の形態１に係る樹脂封止型電力用半導体装置の上面図であり、モールド樹脂１５を注入する前の状態を示している。モールド前のワイヤ７は、おおよそ平行に配置されており、モールド樹脂１５の流動方向における上流側に短いワイヤ７が配置され、下流側に長いワイヤ７が配置されている。したがって、隣接する二つのワイヤ７に着目した場合、下流側のワイヤ７の配線長は、上流側のワイヤ７の配線長以上となっている。 FIG. 3 is a top view of the resin-encapsulated power semiconductor device according to the first embodiment, showing a state before the mold resin 15 is injected. The wires 7 before molding are arranged approximately in parallel. The short wires 7 are arranged on the upstream side in the flow direction of the mold resin 15 and the long wires 7 are arranged on the downstream side. Therefore, when attention is paid to two adjacent wires 7, the wiring length of the downstream wire 7 is equal to or longer than the wiring length of the upstream wire 7.

ワイヤ７の移動距離の大きさについて実験検証を実施した。まずワイヤ７の変形に必要な力についてであるが、水平方向への流れによりワイヤ７が弓なり形状になるまでに必要な力は、φ３００μｍのアルミワイヤの場合、０．４ｍＮ〜１ｍＮと非常に小さかった。ワイヤ７は、力を加え始めると最初は弾性変形するが、さらに力を加え続けると塑性変形が始まる。一旦ワイヤ７の塑性変形が始まると、ワイヤ７が一様な弓なり形状になるまで変形が止まらなかった。このときに形成された弧の形状は、ワイヤ７の全長をほほ同じ半径となる弧を倒した形状になった。 Experiment verification was performed about the magnitude | size of the movement distance of the wire 7. FIG. First, regarding the force required for the deformation of the wire 7, the force necessary for the wire 7 to become a bow shape due to the flow in the horizontal direction is very small, 0.4 mN to 1 mN in the case of an aluminum wire of 300 μm. It was. The wire 7 is initially elastically deformed when a force starts to be applied, but plastic deformation starts when a force is further applied. Once the plastic deformation of the wire 7 began, the deformation did not stop until the wire 7 became a uniform bow shape. The shape of the arc formed at this time was such that the arc having the same radius as the entire length of the wire 7 was tilted.

弧の形状はワイヤループ高さとワイヤ長さとの影響を受けて決まる。ところで、ワイヤループの高さは実際にはワイヤボンド装置のヘッドの軌跡をＮＣ（Numerical Control）制御することで加工している。通常の軌跡としては、一次接続側７ａをボンディングした後、垂直にツールを移動させ、所定の高さになった後にワイヤを繰り出しながら水平に移動し、その後二次接続の高さまでツールを下降させる。ツールを水平に移動する過程でワイヤ７は一次接続している箇所が固定され、そこからワイヤボンドツールに付随しているワイヤガイドとの間を結ぶ線を若干曲線上に延びて引き出される。 The shape of the arc is determined by the influence of the wire loop height and the wire length. Incidentally, the height of the wire loop is actually processed by NC ( Numerical Control) control of the trajectory of the head of the wire bonding apparatus. As a normal trajectory, after bonding the primary connection side 7a, the tool is moved vertically, moved to the horizontal while feeding the wire after reaching a predetermined height, and then lowered to the height of the secondary connection. . In the process of moving the tool horizontally, the primary connection portion of the wire 7 is fixed, and a line connecting with the wire guide attached to the wire bond tool extends slightly on the curve and is drawn out.

このプロセスによればモールド樹脂１５の表面にそのような工程を経たことの痕跡が残る。可動ピンの可動体積が大きいほど、圧力が失われる関係にあることから、可動ピンの移動高さは大きくしたくないという事情がある。また可動ピンの直径も大きくしたくないという事情がある。すなわち可動ピンの強度を大きくすることは絶縁シートを用いるタイプの樹脂封止型電力用半導体装置においては得策でないといえる。可動ピンの直径としては上記の二つの理由、すなわちピンの強度と容積変化の観点から直径１．５ｍｍ〜３ｍｍの間が適正であった。 According to this process, a trace of such a process remains on the surface of the mold resin 15 . Since there is a relationship in which the pressure is lost as the movable volume of the movable pin is larger, there is a situation where it is not desired to increase the moving height of the movable pin. There is also a circumstance that the diameter of the movable pin does not want to be increased. That is, it can be said that increasing the strength of the movable pin is not a good measure in a resin-encapsulated power semiconductor device using an insulating sheet. As the diameter of the movable pin, a diameter of 1.5 mm to 3 mm was appropriate from the above two reasons, that is, from the viewpoint of pin strength and volume change.