JP3370646B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の半導体チ
ップを積層した半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置は、最近一層の大容量、高機
能、高集積化が要望されている。この要望に応えるもの
として、複数個の半導体チップを積層させて搭載するこ
とにより、実装密度を高めた構造のパッケージが提供さ
れている。このように、実装密度を高めた構造のパッケ
ージにおいては、隣接するワイヤ同士の接触及び樹脂封
止時におけるモールドによるワイヤ曲がり等によってワ
イヤ同士がショートする事故を防止するために、ワイヤ
の上下間隔を広くする必要がある。
【０００３】積層された半導体チップのパッド側のワイ
ヤ部分は、上下にある程度の間隔を必要とする。しか
し、リードフレームのリード側のワイヤ部分は、リード
のボンディング点が平面上にあるので、ワイヤ同士の上
下間隔が必然的に狭くなる。そこで従来は、例えば特開
平１１−２０４７２０号公報、特開平１１−８７６０９
号公報等に示すように、リードフレームの隣接するリー
ドへのボンド点を第２ボンド位置より更にずらしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、リー
ドのボンド点が第２ボンド位置より更にずらしてボンデ
ィングされているので、半導体装置が大型化する。また
ボンディング距離が長くなるとワイヤの垂れ下がりによ
るワイヤショートが発生する。
【０００５】本発明の課題は、小型化が図れると共に、
ボンディング距離が長くなってもワイヤショートが発生
しない半導体装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の手段は、リードフレームに複数個の半
導体チップが積層して固定され、半導体チップの第１ボ
ンド点とリードフレームのリードの第２ボンド点間を、
第１ボンド点より立ち上がったネック部高さ、このネッ
ク部高さに連なる台形部、この台形部に連なり第２ボン
ド点の方向に傾斜して該第２ボンド点にボンディングさ
れた傾斜部とからなる台形ループ形状のワイヤで接続
し、最上位のワイヤ以外のワイヤの前記傾斜部には、少
なくとも最下位のワイヤに屈曲部を形成したことを特徴
とする。
【０００７】上記課題を解決するための本発明の第２の
手段は、リードフレームに複数個の半導体チップが積層
して固定され、半導体チップの第１ボンド点とリードフ
レームのリードの第２ボンド点間を、第１ボンド点より
立ち上がったネック部高さ、このネック部高さに連なる
台形部、この台形部に連なり第２ボンド点の方向に傾斜
して該第２ボンド点にボンディングされた傾斜部とから
なる台形ループ形状のワイヤで接続し、最上位のワイヤ
以外のワイヤの前記傾斜部には第３屈曲部を形成し、台
形部と傾斜部の連接部の第２屈曲部と前記第３屈曲部を
結ぶ傾斜角が大きい台形部側傾斜部と、前記第３屈曲部
と第２ボンド点を結び前記台形部側傾斜部より傾斜角が
小さいリード側傾斜部とからなり、前記第２屈曲部は、
下方の第２屈曲部が第２ボンド点より最も離れ、上方の
第２屈曲部になるに従って第２ボンド点側になり、また
下方の台形部側傾斜部から上方の台形部側傾斜部に続い
て最上位の傾斜部及び下方のリード側傾斜部から上方の
リード側傾斜部に続いて最上位の傾斜部になるに従って
傾斜角は順次大きく形成されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
により説明する。リード１を有するリードフレーム２に
は、３個の半導体チップ３Ａ、３Ｂ、３Ｃが積層して搭
載されている。ここで、リードフレーム２と半導体チッ
プ３Ａ、半導体チップ３Ａと３Ｂ、半導体チップ３Ｂと
３Ｃは、それぞれ図示しない接着シート又は接着剤で固
定されている。半導体チップ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの電極の
第１ボンド点４Ａ、４Ｂ、４Ｃとリード１の第２ボンド
点５Ａ、５Ｂ、５Ｃには、図示しないワイヤボンディン
グ装置によってワイヤ６Ａ、６Ｂ、６Ｃが台形ループ形
状に接続されている。なお、第２ボンド点５Ａ、５Ｂ、
５Ｃの位置は各リード１に対して直角な方向に直線状と
なっている。
【０００９】ワイヤ６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、次のような形
状となっている。図示しないワイヤボンディング装置の
キャピラリに挿通されたワイヤの先端に形成されたボー
ルが、第１ボンド点４Ａ、４Ｂ、４Ｃにボンディングさ
れて立ち上がったネック部高さ７Ａ、７Ｂ、７Ｃと、こ
のネック部高さ７Ａ、７Ｂ、７Ｃに連なる台形部８Ａ、
８Ｂ、８Ｃと、この台形部８Ａ、８Ｂ、８Ｃに連なり第
２ボンド点５Ａ、５Ｂ、５Ｃの方向に傾斜して該第２ボ
ンド点５Ａ、５Ｂ、５Ｃにボンディングされた傾斜部９
Ａ、９Ｂ、９Ｃとからなっている。
【００１０】ネック部高さ７Ａ、７Ｂ、７Ｃと台形部８
Ａ、８Ｂ、８Ｃの連接部には第１屈曲部１５Ａ、１５
Ｂ、１５Ｃが形成され、台形部８Ａ、８Ｂ、８Ｃと傾斜
部９Ａ、９Ｂ、９Ｃの連接部には第２屈曲部１６Ａ、１
６Ｂ、１６Ｃが形成されている。最上位のワイヤ６Ｃの
傾斜部９Ｃ以外のワイヤ６Ａ、６Ｂの傾斜部９Ａ、９Ｂ
は、傾斜角が大きい台形部側傾斜部１７Ａ、１７Ｂと、
この台形部側傾斜部１７Ａ、１７Ｂより傾斜角が小さい
リード側傾斜部１８Ａ、１８Ｂとからなり、台形部側傾
斜部１７Ａ、１７Ｂとリード側傾斜部１８Ａ、１８Ｂの
連接部には第３屈曲部１９Ａ、１９Ｂが形成されてい
る。
【００１１】第２屈曲部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、第
２屈曲部１６Ａが第２ボンド点５Ａより最も離れ、第２
屈曲部１６Ｂ、１６Ｃが順次第２ボンド点５Ｂ、５Ｃ側
にずれ、かつ順次高くなるように形成されている。台形
部側傾斜部１７Ａ、１７Ｂ、傾斜部９Ｃの傾斜角は、台
形部側傾斜部１７Ａが最も小さく、台形部側傾斜部１７
Ｂ、傾斜部９Ｃが順次大きく形成されている。またリー
ド側傾斜部１８Ａ、１８Ｂ、傾斜部９Ｃの傾斜角は、リ
ード側傾斜部１８Ａが最も小さく、リード側傾斜部１８
Ｂ、傾斜部９Ｃが順次大きく形成されている。
【００１２】このような台形ループ形状のワイヤ６Ａ、
６Ｂは、例えば特開平１０−１９９９１６号公報に示す
ワイヤボンディング方法によって形成することができ
る。また台形ループ形状のワイヤ６Ｃは、前記公報で従
来技術として挙げられているワイヤボンディング方法に
よって形成することができる。
【００１３】このように、ワイヤ６Ａ、６Ｂ、６Ｃの第
２屈曲部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、下方の第２屈曲部
１６Ａが第２ボンド点５Ａより最も離れ、上方の第２屈
曲部１６Ｂ、１６Ｃになるに従って第２ボンド点５Ｂ、
５Ｃ側になり、また台形部側傾斜部１７Ａ、１７Ｂ、傾
斜部９Ｃの傾斜角は順次大きく形成され、またリード側
傾斜部１８Ａ、１８Ｂ、傾斜部９Ｃの傾斜角も順次大き
く形成されている。このため、第２ボンド点５Ａ、５
Ｂ、５Ｃが直線状であっても、第２ボンド点５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ側のリード側傾斜部１８Ａ、１８Ｂ、傾斜部９
Ｃの間隔は広くなるので、ワイヤ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ同士
の接触及び樹脂封止時におけるモールドによるワイヤ６
Ａ、６Ｂ、６Ｃの曲がり等が防止される。即ち、第２ボ
ンド点５Ａ、５Ｂ、５Ｃの位置は各リード１に対して直
角な方向に直線状とすることができ、半導体装置の小型
化が図れる。またボンディング距離が長くなってもワイ
ヤショートが発生しない。
【００１４】図２乃至図６は本発明の第２乃至第６の実
施の形態を示す。以下、前記第１の実施の形態と同じ又
は相当部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略
する。
【００１５】図２は本発明の第２の実施の形態を示す。
図１は、ワイヤ６Ａ、６Ｂ、６Ｃが平面的に交差しない
で形成されるものに適用した場合について説明した。図
２は、ワイヤ６Ａがワイヤ６Ｂ、６Ｃに対して平面的に
交差して形成されたものに適用した場合を示す。この場
合も前記第１図の実施の形態と同様に、ワイヤ６Ａ、６
Ｂ、６Ｃの第２屈曲部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、下方
の第２屈曲部１６Ａが第２ボンド点５Ａより最も離れ、
上方の第２屈曲部１６Ｂ、１６Ｃになるに従って第２ボ
ンド点５Ｂ、５Ｃ側になり、また台形部側傾斜部１７
Ａ、１７Ｂ、傾斜部９Ｃの傾斜角は順次大きく形成さ
れ、またリード側傾斜部１８Ａ、１８Ｂ、傾斜部９Ｃの
傾斜角も順次大きく形成されている。このため、第２ボ
ンド点５Ａ、５Ｂ、５Ｃの位置は各リード１に対して直
角な方向に直線状であっても、第２ボンド点５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ側のリード側傾斜部１８Ａ、１８Ｂ、傾斜部９
Ｃの間隔は広くなるので、図１の第１の実施の形態と同
様の効果が得られる。
【００１６】図３及び図４は本発明の第３及び第４の実
施の形態を示す。図１及び図２は３個の半導体チップ３
Ａ、３Ｂ、３Ｃが積層されたものに適用した場合につい
て説明した。図３及び図４は２個の半導体チップ３Ａ、
３Ｃが積層されたものに適用した場合を示す。この場合
も、ワイヤ６Ａ、６Ｃの第２屈曲部１６Ａ、１６Ｃは、
下方の第２屈曲部１６Ａが第２ボンド点５Ａより最も離
れ、上方の第２屈曲部１６Ｃが第２ボンド点５Ｃ側にな
り、また台形部側傾斜部１７Ａ、傾斜部９Ｃの傾斜角は
順次大きく形成され、またリード側傾斜部１８Ａ、傾斜
部９Ｃの傾斜角も順次大きく形成されている。このた
め、第２ボンド点５Ａ、５Ｃの位置は各リード１に対し
て直角な方向に直線状であっても、第２ボンド点５Ａ、
５Ｃ側のリード側傾斜部１８Ａ、傾斜部９Ｃの間隔は広
くなるので、図１の第１の実施の形態と同様の効果が得
られる。即ち、積層される半導体チップ３Ａ、３Ｂ、３
Ｃ・・・の数は、前記した３個又は２個に限定されな
く、４個以上であっても同様に適用できる。
【００１７】図５及び図６は本発明の第５及び第６の実
施の形態を示す。図１及び図２においては、各半導体チ
ップ３Ａ、３Ｂ、３Ｃにそれぞれ１個の第１ボンド点４
Ａ、４Ｂ、４Ｃのみを図示し、その第１ボンド点４Ａ、
４Ｂ、４Ｃに対応したリード１のみを図示した。しか
し、一般に、各半導体チップ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの第１ボ
ンド点４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、各半導体チップ３Ａ、３
Ｂ、３Ｃの各辺に沿って複数個設けられ、それぞれの第
１ボンド点４Ａ、４Ｂ、４Ｃに対応してリード１が設け
られている。図５及び図６は、１例として半導体チップ
３Ａに、各辺に沿った第１ボンド点４Ａの他に第１ボン
ド点４Ａ１を有するものに適用した場合を示す。
【００１８】この場合も前記第１図の実施の形態と同様
に、ワイヤ６Ａ、６Ａ１、６Ｂ、６Ｃの第２屈曲部１６
Ａ、１６Ａ１、１６Ｂ、１６Ｃは、下方の第２屈曲部１
６Ａが第２ボンド点５Ａより最も離れ、上方の第２屈曲
部１６Ａ１、１６Ｂ、１６Ｃになるに従って第２ボンド
点５Ａ１、５Ｂ、５Ｃ側になり、また台形部側傾斜部１
７Ａ、１７Ａ１、１７Ｂ、傾斜部９Ｃ及びリード側傾斜
部１８Ａ、１８Ａ１、１８Ｂ、傾斜部９Ｃの傾斜角は順
次大きく形成されている。このため、第２ボンド点５
Ａ、５Ａ１、５Ｂ、５Ｃの位置は各リード１に対して直
角な方向に直線状であっても、第２ボンド点５Ａ、５Ａ
１、５Ｂ、５Ｃ側のリード側傾斜部１８Ａ、１８Ａ１、
１８Ｂ、傾斜部９Ｃの間隔は広くなるので、図１の第１
の実施の形態と同様の効果が得られる。図中、１９Ａ１
はワイヤ６Ａ１の第３屈曲部を示す。
【００１９】なお、上記各実施の形態においては、最上
位のワイヤ６Ｃ以外のワイヤ６Ａ、６Ａ１、６Ｂの傾斜
部９Ａ、９Ａ１、９Ｂには、全て第３屈曲部１９Ａ、１
９Ａ１、１９Ｂを形成したが、少なくとも最下位のワイ
ヤ６Ａに第３屈曲部１９Ａを形成しても効果を有する。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、リードフレームに複数個の半
導体チップが積層して固定され、半導体チップの第１ボ
ンド点とリードフレームのリードの第２ボンド点間を、
第１ボンド点より立ち上がったネック部高さ、このネッ
ク部高さに連なる台形部、この台形部に連なり第２ボン
ド点の方向に傾斜して該第２ボンド点にボンディングさ
れた傾斜部とからなる台形ループ形状のワイヤで接続
し、最上位のワイヤ以外のワイヤの前記傾斜部には、少
なくとも最下位のワイヤに屈曲部を形成したので、半導
体装置の小型化が図れると共に、ボンディング距離が長
くなってもワイヤショートが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の第１の実施の形態を示
し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図である。
【図２】本発明の半導体装置の第２の実施の形態を示
し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図である。
【図３】本発明の半導体装置の第３の実施の形態を示
し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図である。
【図４】本発明の半導体装置の第４の実施の形態を示
し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図である。
【図５】本発明の半導体装置の第５の実施の形態を示
し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図である。
【図６】本発明の半導体装置の第６の実施の形態を示
し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図である。
【符号の説明】
１ リード ２ リードフレーム ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 半導体チップ ４Ａ、４Ａ１、４Ｂ、４Ｃ 第１ボンド点 ５Ａ、５Ａ１、５Ｂ、５Ｃ 第２ボンド点 ６Ａ、６Ａ１、６Ｂ、６Ｃ ワイヤ ７Ａ、７Ａ１、７Ｂ、７Ｃ ネック部高さ ８Ａ、８Ａ１、８Ｂ、８Ｃ 台形部 ９Ａ、９Ａ１、９Ｂ、９Ｃ 傾斜部 １５Ａ、１５Ａ１、１５Ｂ、１５Ｃ 第１屈曲部 １６Ａ、１６Ａ１、１６Ｂ、１６Ｃ 第２屈曲部 １７Ａ、１７Ａ１、１７Ｂ 台形部側傾斜部 １８Ａ、１８Ａ１、１８Ｂ リード側傾斜部 １９Ａ、１９Ａ１、１９Ｂ 第３屈曲部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 25/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リードフレームに複数個の半導体チップ
    が積層して固定され、半導体チップの第１ボンド点とリ
    ードフレームのリードの第２ボンド点間を、第１ボンド
    点より立ち上がったネック部高さ、このネック部高さに
    連なる台形部、この台形部に連なり第２ボンド点の方向
    に傾斜して該第２ボンド点にボンディングされた傾斜部
    とからなる台形ループ形状のワイヤで接続し、最上位の
    ワイヤ以外のワイヤの前記傾斜部には、少なくとも最下
    位のワイヤに屈曲部を形成したことを特徴とする半導体
    装置。
  2. 【請求項２】 リードフレームに複数個の半導体チップ
    が積層して固定され、半導体チップの第１ボンド点とリ
    ードフレームのリードの第２ボンド点間を、第１ボンド
    点より立ち上がったネック部高さ、このネック部高さに
    連なる台形部、この台形部に連なり第２ボンド点の方向
    に傾斜して該第２ボンド点にボンディングされた傾斜部
    とからなる台形ループ形状のワイヤで接続し、最上位の
    ワイヤ以外のワイヤの前記傾斜部には第３屈曲部を形成
    し、台形部と傾斜部の連接部の第２屈曲部と前記第３屈
    曲部を結ぶ傾斜角が大きい台形部側傾斜部と、前記第３
    屈曲部と第２ボンド点を結び前記台形部側傾斜部より傾
    斜角が小さいリード側傾斜部とからなり、前記第２屈曲
    部は、下方の第２屈曲部が第２ボンド点より最も離れ、
    上方の第２屈曲部になるに従って第２ボンド点側にな
    り、また下方の台形部側傾斜部から上方の台形部側傾斜
    部に続いて最上位の傾斜部及び下方のリード側傾斜部か
    ら上方のリード側傾斜部に続いて最上位の傾斜部になる
    に従って傾斜角は順次大きく形成されていることを特徴
    とする半導体装置。
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