JP2023128947A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子の変位を抑制するループ形状のワイヤを備えた半導体装置とその製造方法を提供する。【解決手段】パッケージ基板１から分離して半導体素子３を、変位を抑制するワイヤ４ａ～４ｄで保持する。ワイヤ４ａ～４ｄは、平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部７を頂部として、チップ電極５との接合点とパッケージ電極６との接合点との間に上方に凸であるループを形成している。また屈曲部７の平面視における屈曲方向がワイヤ間で相互に異なるように形成してすることで、半導体素子３の変位を抑制することができる。屈曲部７は、チップ電極５とパッケージ電極６の一方の電極に接合した後、ワイヤを変形して屈曲部を形成して他方の電極に接合することで、簡便に形成することができる。【選択図】図１

Description

本発明は半導体装置およびその製造方法に関し、特にパッケージ基材から分離されている半導体素子をワイヤのみで保持する中空パッケージ構造の半導体装置およびその製造方法に関する。

電子機器に搭載される半導体装置の増加に伴い、多様なパッケージ形状や過酷な使用環境に耐える半導体装置が求められている。例えば、電子機器の使用状態によっては、３００℃を超える高温環境下での使用に耐える半導体装置が求められている。そこで、本出願人は、高温環境下で使用可能な半導体装置を提案した（特許文献１）。

特開２０２０－８８０４７号公報

図８は、本出願人が先に提案した半導体装置の製造方法を説明する断面模式図である。図８に示すように、まず、セラミックス等からなるパッケージ基材２１に樹脂２２で半導体素子２３を接着し、半導体素子２３の電極（図示せず）とパッケージ基材２１の電極（図示せず）とをワイヤ２４で接続する（図８（ａ））。この状態の平面図を図８（ｂ）に示す。平面視におけるワイヤ２４の軌道は直線状であることがわかる。その後、３５０℃に昇温し、室温に降温することで、樹脂２２が分解して半導体素子２３の底面とパッケージ基材２１の上面との間が破断し、樹脂２２に間隙Ｓが形成される。この間隙Ｓが形成されることで、半導体素子２３はパッケージ基材２１から分離され、ワイヤ２４のみで保持される構造となる。その後、パッケージ基材２１上に蓋２５を金属ペースト２６で接着することで半導体装置が完成する（図８（ｃ））。

ところで、本出願人が先に提案した半導体装置は、半導体素子２３がパッケージ基材２１から分離しているため、ワイヤ２４とともに半導体素子２３が変位し、半導体素子２３の破損、ワイヤ２４の切断や短絡等の不具合が発生するという問題があった。そこで、本発明は、半導体素子がワイヤのみで保持される構造であっても半導体素子の変位を抑制することのできる半導体装置とその製造方法を提供することを課題とする。

本発明の半導体装置は、上面にパッケージ電極を備えたパッケージ基材と、前記パッケージ基材と組み合わせて中空パッケージを構成する蓋部と、上面にチップ電極を備え、複数のワイヤのみにより前記パッケージ電極と前記チップ電極とを接続して前記中空パッケージ内に前記パッケージ基材から分離して保持された半導体素子とを備え、前記複数のワイヤが、平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部を頂部として前記チップ電極との接合点と前記パッケージ電極との接合点との間に上方に凸であるループを形成するワイヤを少なくとも２つ含み、前記屈曲部の平面視における屈曲方向が前記ワイヤ間で互いに異なる構成としている。

本発明の半導体装置の製造方法は、パッケージ基材上に接着されている半導体素子上のチップ電極とパッケージ基材上のパッケージ電極とを複数のワイヤで接続するワイヤ接続工程と、前記パッケージ基材から前記半導体素子を分離する工程と、前記パッケージ基材上に蓋を接合し、中空パッケージを形成する工程とを含み、前記ワイヤ接続工程において、前記ワイヤの少なくとも２つが、前記チップ電極または前記パッケージ電極のいずれか一方の電極にワイヤを接合した後、前記ワイヤに平面視で前記ワイヤの軌道を変更するように屈曲部を形成し、前記屈曲部を頂部とした上方に凸であるループを形成するように前記チップ電極または前記パッケージ電極のいずれか他方の電極に前記ワイヤを接合する工程により形成され、かつ前記屈曲部の平面視における屈曲方向が前記ワイヤ間で互いに異なるように配置される構成としている。

本発明の半導体装置によれば、半導体素子のチップ電極とパッケージ基材上のパッケージ電極とを接続するワイヤに平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部を有し当該屈曲部を頂部として上方に凸であるループを形成するワイヤを備えるため、半導体素子の変位が抑制される。また本発明の半導体装置の製造方法によれば、通常のワイヤボンディング工程に平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部を形成する工程を付加するのみで、簡便に半導体素子の変位を抑制する半導体装置を製造することができる。

本発明の半導体装置の一実施形態（実施形態１）の説明図である。 本発明の半導体装置の別の実施形態（実施形態２）の説明図である。 本発明の半導体装置の製造方法の一実施態様の説明図である。 一般的なワイヤボンディング装置を説明する図である。 本発明の半導体装置の製造方法におけるワイヤボンディング工程の一態様を説明する図である。 本発明の半導体装置の製造方法におけるワイヤボンディング工程の一態様を説明する図である。 本発明の半導体装置の製造方法におけるワイヤボンディング工程の一態様を説明する図である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する断面模式図である。

次に、図面を参照しながら本発明の半導体装置の実施形態およびその製造方法の実施態様を説明するが、本発明はこれらの実施形態や実施態様に限定されるものではなく、以下に説明する部材、材料等は、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。また図面において同一符号は同等あるいは同一のものを示し、各構成要素間の大きさや位置関係などは便宜上のものであり、実態を反映したものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の半導体装置の一実施形態（実施形態１）の説明図であり、図１（ａ）は平板状のパッケージ基材１上に半導体素子３が配置され、４本のワイヤ４ａ～４ｄが、それぞれ半導体素子３上のチップ電極５とパッケージ基材１上のパッケージ電極６に接続されている状態を示す平面模式図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ線に相当する断面の模式図であって、パッケージ基材１上に蓋２が接合された状態を示す。図１（ａ）においては、蓋２は省略されており、蓋２が接合される領域を二点鎖線で示している。

本実施形態の半導体装置１０では、ワイヤ４ａ～４ｄが変位を抑制するワイヤとなる。図１（ａ）に示すように４本のワイヤ４ａ～４ｄには、それぞれ平面視でワイヤの軌道を変更する屈曲部７が形成されている。ワイヤ４ａ～４ｄが接続する半導体素子３のチップ電極５は、半導体素子３に搭載されている機能素子の入力端子、出力端子または制御端子等に接続するチップ電極であってもよいし、半導体素子３の動作とは無関係な変位を抑制するワイヤを接続するための接続ポイントを提供するチップ電極であってもよい。パッケージ電極６についても、半導体素子３に搭載されている機能素子の入力端子、出力端子または制御端子等に接続するパッケージ電極であってもよいし、変位を抑制するワイヤに接続するための接続ポイントを提供するパッケージ電極であってもよい。

さらに図１（ｂ）に示すようにワイヤ４ａ、４ｄは、一端が半導体素子３上面のチップ電極５に接合し、この接合点から立ち上がり、屈曲部７を頂部として上方に凸となるループを形成して他端がパッケージ基材１上面のパッケージ電極６に接合する。ワイヤ４ｂ、４ｃも同様である。

半導体素子３は、パッケージ基材１から分離しており、ワイヤ４ａ～４ｄのみで保持された状態で、パッケージ基材１と蓋２で囲まれた中空パッケージ内に配置される。

このような構造の半導体装置１０は、以下のように半導体素子３の変位を抑制する。まずワイヤの形状について説明すると、図１に示すワイヤ４ａは、半導体素子３上面のチップ電極５に一端を接合し、チップ電極５から図１（ａ）の図面下方向に所定の高さまで立ち上がり、屈曲部７を頂部として他端をパッケージ電極６に接合している。図１（ａ）のチップ電極５から延出するワイヤ４ａは、平面視においてチップ電極５から図面下方向に延出し、屈曲部７において図面下方向への屈曲前のワイヤの延在方向（図中二点鎖線で示す）から図面右下方向に反時計回りにθ度（本図においては４５度）曲がって延出している。ワイヤ４ｂは、平面視において半導体素子３の長辺の中点を通る線に対してワイヤ４ａと対称の形状となる。ワイヤ４ｃとワイヤ４ｄは、半導体素子３の短辺の中点を通る線に対して、それぞれワイヤ４ｂとワイヤ４ａと対称の形状となる。このようにワイヤ４ａ～４ｄは、いずれもチップ電極５との接合点から立ち上がり、屈曲部７により平面視でワイヤの延在方向が変わりパッケージ電極６と接合し、チップ電極との接合点とパッケージ電極との接合点との間に上方に凸であるループが形成されている。さらにワイヤ４ａ～４ｄの屈曲部７は、平面視における屈曲方向が相互に異なる配置とされている。

このような構造の半導体装置１０において、半導体素子３がパッケージ基材１の表面に対して垂直方向に変位しようとする場合、チップ電極５から立ち上がるワイヤ４ａ～４ｄに押し上げる力、または引き下げる力が加わる。ワイヤ４ａ～４ｄは、平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部７を有し当該屈曲部７を頂部とする上方に凸であるループ形状であるため湾曲した一般的なループ形状を有するワイヤと比較して、半導体素子３がワイヤ４ａ～４ｄを押し上げる力、または引き下げる力に対し、ワイヤ４ａ～４ｄが全体として半導体素子３を押し下げる力、または引き上げる力が強くなる。その結果、半導体素子３の変位が抑制される。

また、屈曲部７がチップ電極５の近傍に配置されれば、ワイヤ４ａ～４ｄは、チップ電極５からの立ち上がり角度がより急角度となり半導体素子３から屈曲部７までの距離が短くなり半導体素子３の変位に対するワイヤの抑制効果がより効果的に発揮される。特に、屈曲部７を平面視で半導体素子３上に配置させることで、ワイヤ４ａ～４ｄはチップ電極５から垂直に近い形状で立ち上がることとなり、半導体素子３の変位を抑制する効果は大きくなり好ましい。

また、半導体素子３がパッケージ基材１の表面に対して水平方向に変位しようとする場合、チップ電極５から立ち上がるワイヤ４ａ～４ｄに水平方向に押す力が加わる。ワイヤ４ａ～４ｄは、平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部７を備える形状であり、屈曲方向が相互に異なる配置とすることで、屈曲部７の平面視において凸となる方向からワイヤ４ａ～４ｄを押す力に対し、ワイヤ４ａ～４ｄが半導体素子３を押し返す力が強くなる。また４本のワイヤ４ａ～４ｄは、図１（ａ）に示すように、２本のワイヤ４ａとワイヤ４ｃとで屈曲部７の平面視において凸となる方向が相反し、ワイヤ４ｂとワイヤ４ｄとで屈曲部７の平面視において凸となる方向が相反して配置されている。半導体素子３の変位に際し、その変位を促す力のうち、特定のワイヤの屈曲部７の平面視において凸となる方向から加わる力は、当該特定のワイヤに受け止められ、逆に半導体素子３を押し返すこととなる。そして、半導体素子３の変位の方向は特定のワイヤの屈曲部７の平面視において凸となる方向と一致するとは限らないが、そのような場合であっても、ワイヤ４ａ～４ｄの屈曲部７の平面視における屈曲方向をワイヤ間で互いに異なるものとすることにより、いずれかのワイヤまたは複数のワイヤが水平に移動する半導体素子３を押し返すことになる。このように半導体素子３を保持するワイヤを平面視でワイヤの軌道を変更する屈曲部７を備える形状とすることで、平面視において屈曲部のない一般的な直線状の軌道を有するワイヤの場合と比較して、半導体素子３がワイヤ４ａ～４ｄを押す力に対してワイヤ４ａ～４ｄが全体として半導体素子３を押し返す力が強くなる。その結果、半導体素子３の変位が抑制される。

（実施形態２）
次に、本発明の半導体装置の別の実施形態（実施形態２）について説明する。図２は、本発明の半導体装置の別の実施形態（実施形態２）の説明図であり、先に説明した図１（ａ）に相当する平面模式図である。本実施形態の半導体装置２０は、パッケージ基材となる平板状のパッケージ基材１上に半導体素子３が配置され、６本のワイヤ４ａ～４ｆが、それぞれ半導体素子３上のチップ電極５とパッケージ基材１上のパッケージ電極６に接合されている状態を示している。

本実施形態の半導体装置２０は、半導体装置１０と比較して、変位を抑制するワイヤ４ａ～４ｄを備える点で同一であり、ワイヤ４ｅ、４ｆとこれらと接続するチップ電極５およびパッケージ電極６が付加されている点で相違している。本実施形態で付加したワイヤ４ｅ、４ｆは、半導体素子３上に形成されている機能素子入力端子、出力端子または制御端子等に接続するチップ電極５およびパッケージ基材１のパッケージ電極６を接続している。

図２に示すように、ワイヤ４ｅ、４ｆには屈曲部が形成されておらず、半導体素子３の変位を抑制する効果は小さい。しかしながら、半導体素子３の四隅に配置したチップ電極５に接合する変位を抑制するワイヤ４ａ～４ｄは、実施形態１で説明した通り、半導体素子３の変位を抑制することになる。

なお、図２に示す例では、半導体素子３が大きく半導体素子３の変位を４本のワイヤのみで抑制できない場合には、ワイヤ４ｅ、４ｆを変位を抑制するワイヤに変更することもできる。その場合、例えばワイヤ４ｅをワイヤ４ａと同様の構造とし、ワイヤ４ｆをワイヤ４ｃと同様の構造とすることができる。またはワイヤ４ｅをワイヤ４ｂと同様の構造し、ワイヤ４ｆをワイヤ４ｄと同様の構造とすることもできる。このようにワイヤ４ｅ、４ｆを変位を抑制するためのワイヤに変更する場合、それぞれのワイヤの接触を避けるため、接触が生じない位置にチップ電極５を移動させればよい。屈曲部７を備えたワイヤの数や配置、屈曲部を備えないワイヤの数や配置等は、変位を抑制したい半導体素子３に応じて適宜設定すればよい。

（半導体装置の製造方法）
次に、本発明の半導体装置の製造方法の実施態様について説明する。

図３は本発明の半導体装置の製造方法の一実施態様の説明図である。まず、パッケージ基材としてシリコン基板等から構成される平板状のパッケージ基材１を用意する。パッケージ基材１上にはパッケージ電極６が形成されている。パッケージ基材１の半導体素子搭載予定領域に硬化物が水溶性である硬化性樹脂組成物を塗布する。硬化性樹脂組成物上に半導体素子３を載置し、硬化性樹脂組成物を硬化させる（図３（ａ）、図中、符号８は硬化性樹脂組成物が硬化して得られた水溶性樹脂を指す）。この硬化により、半導体素子３はパッケージ基材１上に接着し、後述するワイヤボンディングを行うことが可能となる。硬化性樹脂組成物８としては、例えば、種々の部材の仮固定のためにディスペンサーや各種印刷法によって塗布することができ、紫外線等のエネルギー線の照射によって硬化し、さらにその硬化物が水に溶解する光硬化性樹脂組成物などを使用することができる。半導体素子３はシリコンやニオブ酸リチウム等で構成されており、紫外線を透過しないため、半導体素子３の表面に対して斜め方向もしくは横方向から紫外線を照射して光硬化性樹脂組成物を硬化させることで、ワイヤボンドが可能となる。

その後、アルミニウム、銅または金で構成されるワイヤ４によって半導体素子３上のチップ電極５とパッケージ基材１上のパッケージ電極６をワイヤボンディングする。ここで本発明におけるワイヤ４は、一般的な平面視で直線状の軌道の湾曲したループ形状ではなく、平面視でワイヤの軌道を変更する屈曲部７を備えた所望のループ形状とすることで変位を抑制するワイヤとして形成することができる（図３ｂ）。ワイヤ４について、屈曲部７を備えるループ形状とするワイヤボンディング工程の詳細は、後述する。

半導体素子３を接着したパッケージ基材１を水に浸漬し、硬化した水溶性樹脂８を溶解除去する。水溶性樹脂８を除去することで、半導体素子３はパッケージ基材１から分離される（図３ｃ）。水溶性樹脂８を溶解する溶媒は、水の代わりに、水と界面活性剤の混合溶媒、水と親水性有機溶媒との混合溶媒等を用いることもできる。必要に応じて、溶媒に浸漬させた状態で超音波を印加してもよい。この水溶性樹脂８を除去する際、屈曲部７が形成されたワイヤ４の変形や破損が生じない条件を選択する必要がある。また、ワイヤ４とチップ電極５との接続、ワイヤ４とパッケージ電極６との接続、半導体素子３上に形成されている電極や配線等も変形や破損が生じない条件を選択する必要がある。例えば２５℃の水に浸漬し、超音波を印加すると３～１０分程度で水溶性樹脂８を溶解除去することができる。

パッケージ基材１上に蓋２を所望の接着材を用いて接着することで中空パッケージ構造の半導体装置が完成する（図３ｄ）。蓋２は、例えばガラスやセラミック等で構成することができる。

次に、ワイヤボンディング工程の一例について説明する。使用するワイヤ４は直径２００μｍのアルミニウム線とし、ウェッジボンディング法により、図１および図２に示すワイヤ４ａのループ形状を形成するワイヤボンディング工程を例にとり説明する。

具体的には、このワイヤボンディング工程は、一般的なウェッジボンディング装置を使用する。図４は、一般的なウェッジボンディング装置の説明図である。半導体素子３上に形成されているチップ電極５にワイヤ４を接合する場合、ワイヤ４はガイド１０を通して供給され（図４（ａ））、超音波振動が印加されたボンディングツール９に所定の荷重を加えてワイヤ４を加圧することで、ワイヤ４はチップ電極５に接合する。図４（ｂ）はボンディングツール９の先端の図４（ａ）に示す断面と直交する断面を示している。図４（ｂ）に示すようにボンディングツール９の先端にはＶ溝１３が形成されており、このＶ溝１３内にワイヤ４を配置してボンディングツール９で加圧すると、ワイヤ４がつぶれチップ電極５に接合される。図４（ａ）中、符号１１はワイヤ４をクランプするクランパーで、例えばワイヤ４をカッター１２で切断する際に、ワイヤ４をクランプするために使用される。

このワイヤボンディング工程は、ウェッジボンディング法によるためチップ電極５に第１ボンドを形成し、パッケージ電極６に第２ボンドを形成する。ワイヤ４の切断の際、カッター１２が半導体素子３およびチップ電極５に接触し、半導体素子３等が破損することを防止するためである。

ワイヤ４ａは次のように形成される。まず、チップ電極５上に第１ボンドを形成するため、半導体素子３のチップ電極５上にボンディングツール９を移動させる（図５（ａ））。超音波振動が印加されたボンディングツール９に所定の荷重を加えてワイヤ４を加圧すると、ワイヤ４がつぶれチップ電極５にワイヤ４の一端が接合される。図５（ｂ）は、チップ電極５上にワイヤ４がつぶれて形成される接合部（第１ボンド）を模式的に示している。

その後、ワイヤ４を送り出しながらボンディングツール９を上昇させるとともに図５（ｂ）の下方向に移動させ、所定の高さ、かつ所定の位置に達したところでワイヤ４をクランパー１１でクランプする。屈曲部形成予定部でワイヤ４はボンディングツール９のＶ溝１３内に配置、固定される（図６（ａ））。図６（ｂ）の下方向にボンディングツール９を水平方向に移動させることでＶ溝１３内にワイヤ４を確実に配置、固定できる。この状態でボンディングツール９を反時計回りに４５度回転させる。このボンディングツール９の回転によってワイヤ４が変形する。

クランパー１１によるワイヤ４のクランプを解除し、ワイヤ４を送り出しながらボンディングツール９を下降させるとともにワイヤ４が変形（回転）した方向（図７の右下斜め方向）に移動させる。パッケージ電極６上の所定の位置で、超音波振動が印加されたボンディングツール９に所定の荷重を加えてワイヤ４を加圧すると、パッケージ電極６上にワイヤ４がつぶれて形成される接合部（第２ボンド）が形成される（図７ａ）。図７（ｂ）は、第２ボンドを形成した後、ワイヤを切断して形成されたワイヤ４（４ａ）を示している。ワイヤ４がチップ電極５およびパッケージ電極６に接続されることで、屈曲部形成予定領域に形成されたワイヤ４の変形が屈曲部７となる。

このように形成されたワイヤ４は、チップ電極５との接合点とパッケージ電極６との接合点との間に上方に凸のループ構造であり、平面視におけるワイヤの軌道が屈曲部７で変更される構造となる。上記のようにボンディングツール９を移動、回転させることで図１および図２に示すワイヤ４ａを形成することができる。同様にボンディングツール９の移動方向、回転方向を適宜変更することでワイヤ４ｂ～４ｄを形成することができる。なお、図２に示すワイヤ４ｅ、４ｆは屈曲部７を形成しない通常のワイヤボンディング方法により同時に形成することができる。

上記の製造方法により形成する変位を抑制するワイヤ４は、通常の半導体装置の製造方法において形成されるワイヤ同様、ワイヤ間の接触、ワイヤと半導体素子との接触等の不具合が生じない条件とする必要がある。そのため、チップ電極５とパッケージ電極６の配置や大きさ、ワイヤ４の長さ等は適宜設定すればよい。また屈曲部７の形状により変わるワイヤ４の延在方向も適宜設定すればよい。なお、ワイヤ４が太いほど変位を抑制する効果は大きくなることが期待されるため、屈曲部７を形成可能な範囲で、太いワイヤ４を使用するのが好ましい。

以上本発明の半導体装置の製造方法の一実施態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、半導体素子３をパッケージ基材１に接着し、その後半導体素子３をパッケージ基材１から分離する方法は、水溶性樹脂による接着と、水溶性樹脂の溶解除去による分離に限定されず、本出願人が先に開示した樹脂による接続と樹脂の分解による分離としてもよい。

また、変位を抑制するワイヤを形成する際、ウェッジボンディング法の代わりにボールボンディング法とすることもできる。その場合、第１ボンドをパッケージ電極とし第２ボンドをチップ電極とすることができる。屈曲部の形成方法は、ボンディングツールにワイヤを固定してボンディングツールの回転により変形させる代わりに、ワイヤを通すキャピラリを移動させることでワイヤに曲げ癖を形成して屈曲部とすることができる。

（まとめ）
（１）本発明の半導体装置の一実施形態は、上面にパッケージ電極を備えたパッケージ基材と、前記パッケージ基材と組み合わせて中空パッケージを構成する蓋部と、上面にチップ電極を備え、複数のワイヤのみにより前記パッケージ電極と前記チップ電極とを接続して前記中空パッケージ内に前記パッケージ基材から分離して保持された半導体素子とを備え、前記複数のワイヤは、平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部を頂部として前記チップ電極との接合点と前記パッケージ電極との接合点との間に上方に凸であるループを形成するワイヤを少なくとも２つ含み、前記屈曲部の平面視における屈曲方向は前記ワイヤ間で互いに異なる構成とすることができる。

本発明の半導体装置によれば、半導体素子のチップ電極とパッケージ基材上のパッケージ電極とを接続するワイヤに平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部を設け、当該屈曲部を頂部として上方に凸であるループを形成するワイヤにより半導体素子の変位を抑制することができる。

（２）前記屈曲部は、平面視で前記半導体素子上に配置されることで、半導体素子上のチップ電極からのワイヤの立ち上がり角度がより急角度となり垂直に近い形状で立ち上がり、半導体素子から屈曲部までの距離が短くなり半導体素子の変位をより効果的に抑制することができる。

（３）本発明の半導体装置の製造方法の一実施態様では、パッケージ基材上に接着されている半導体素子上のチップ電極とパッケージ基材上のパッケージ電極とを複数のワイヤで接続するワイヤ接続工程と、前記パッケージ基材から前記半導体素子を分離する工程と、前記パッケージ基材上に蓋を接合し、中空パッケージを形成する工程とを含み、前記ワイヤ接続工程において、前記ワイヤの少なくとも２つは、前記チップ電極または前記パッケージ電極のいずれか一方の電極にワイヤを接合した後、前記ワイヤに平面視で前記ワイヤの軌道を変更するように屈曲部を形成し、前記屈曲部を頂部とした上方に凸であるループを形成するように前記チップ電極または前記パッケージ電極のいずれか他方の電極に前記ワイヤを接合する工程により形成され、かつ前記屈曲部の平面視における屈曲方向が前記ワイヤ間で互いに異なるように配置されている構成とすることができる。

（４）前記ワイヤ接続工程は、前記チップ電極にワイヤを接合し、前記ワイヤの屈曲部形成予定部で、ボンディングツールのＶ溝内にクランプされた前記ワイヤを配置し、前記ボンディングツールを回転させて前記屈曲部を形成した後、前記ワイヤのクランプを解除して前記ボンディングツールを下降させ、前記パッケージ電極に前記ワイヤを接合する工程とすることで、簡便に屈曲部を形成することができる。

（５）前記ワイヤ接続工程は、平面視で前記半導体素子上に配置される前記屈曲部を形成する工程とすることで、半導体素子の変位をより効果的に抑制することができる。

（６）前記パッケージ基材から前記半導体素子を分離する工程は、前記パッケージ基材に水溶性樹脂により接着された前記半導体素子の前記チップ電極と前記パッケージ電極とを前記ワイヤで接続した後、前記水溶性樹脂を溶解除去する工程とすることで、屈曲部に影響を与えることなく半導体素子をパッケージ基材から簡便に分離することができる。

１ パッケージ基材
２ 蓋
３ 半導体素子
４ ワイヤ
５ チップ電極
６ パッケージ電極
７ 屈曲部
８ 水溶性樹脂
９ ボンディングツール
１０ ガイド
１１ クランパー
１２ カッター
１３ Ｖ溝
２１ パッケージ基材
２２ 樹脂
２３ 半導体素子
２４ ワイヤ
２５ 蓋
２６ 金属ペースト

Claims (6)

1. 上面にパッケージ電極を備えたパッケージ基材と、
   前記パッケージ基材と組み合わせて中空パッケージを構成する蓋部と、
   上面にチップ電極を備え、複数のワイヤのみにより前記パッケージ電極と前記チップ電極とを接続して前記中空パッケージ内に前記パッケージ基材から分離して保持された半導体素子と
   を備え、
   前記複数のワイヤは、平面視におけるワイヤの軌道を変更する屈曲部を頂部として前記チップ電極との接合点と前記パッケージ電極との接合点との間に上方に凸であるループを形成するワイヤを少なくとも２つ含み、
   前記屈曲部の平面視における屈曲方向は前記ワイヤ間で互いに異なる
   半導体装置。
2. 前記屈曲部は、平面視で前記半導体素子上に配置されている、
   請求項１記載の半導体装置。
3. パッケージ基材上に接着されている半導体素子上のチップ電極とパッケージ基材上のパッケージ電極とを複数のワイヤで接続するワイヤ接続工程と、
   前記パッケージ基材から前記半導体素子を分離する工程と、
   前記パッケージ基材上に蓋を接合し、中空パッケージを形成する工程と
   を含み、
   前記ワイヤ接続工程において、前記ワイヤの少なくとも２つは、前記チップ電極または前記パッケージ電極のいずれか一方の電極にワイヤを接合した後、前記ワイヤに平面視で前記ワイヤの軌道を変更するように屈曲部を形成し、前記屈曲部を頂部とした上方に凸であるループを形成するように前記チップ電極または前記パッケージ電極のいずれか他方の電極に前記ワイヤを接合する工程により形成され、かつ前記屈曲部の平面視における屈曲方向が前記ワイヤ間で互いに異なるように配置される
   半導体装置の製造方法。
4. 前記ワイヤ接続工程は、
   前記チップ電極にワイヤを接合し、前記ワイヤの屈曲部形成予定部で、ボンディングツールのＶ溝内にクランプされた前記ワイヤを配置し、前記ボンディングツールを回転させて前記屈曲部を形成した後、前記ワイヤのクランプを解除して前記ボンディングツールを下降させ、前記パッケージ電極に前記ワイヤを接合する工程である、
   請求項３記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記ワイヤ接続工程は、
   平面視で前記半導体素子上に配置される前記屈曲部を形成する工程を含む、
   請求項３または４記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記パッケージ基材から前記半導体素子を分離する工程は、
   前記パッケージ基材に水溶性樹脂により接着された前記半導体素子の前記チップ電極と前記パッケージ電極とを前記ワイヤで接続した後、前記水溶性樹脂を溶解除去する工程である、
   請求項３～５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

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