JP3459576B2 - ワイヤボンド線の補強構造及びそれを備える半導体装置 - Google Patents

ワイヤボンド線の補強構造及びそれを備える半導体装置

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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、ワイヤボンド線の
補強構造及びそれを備える半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】表示器、例えば特開平６−３０２８６２
号公報などに示されている樹脂封止タイプのＬＥＤ表示
器においては、ＬＥＤとリードフレーム間の電気的な接
続を行うために、金線等からなるワイヤボンド線を用い
た配線が行われている。このようなワイヤボンド線を用
いた配線を行う上で留意すべき点の１つは、その接続状
態を良好に維持することである。特に、上記のような樹
脂封止タイプの場合は、樹脂の熱伸縮により加わるスト
レスに対してワイヤボンド線の接続部分の強度を如何に
維持するかが重要となる。
【０００３】そこで、断線が発生しやすいセカンドボン
ド側（ワイヤボンド線とリードフレームの接続部分）
に、補強材を塗布したところ、一定の補強効果が得られ
たが、補強材外面とワイヤボンド線の界面部分において
突発的にワイヤボンド線の断線が生じることが有った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
の点を考慮し、ワイヤボンド線の接続部部分における強
度を確保し、断線事故の発生を防ぐことを主な課題とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンド線
の補強構造は、第1の接続部と第２の接続部の間を接続
したワイヤボンド線の一端に、弾性率が高い第1補強材
を配置し、この第1補強材を覆うように弾性率の低い第
２補強材を配置し、前記第２補強材は、導電性としたこ
とを特徴とする。
【０００６】本発明の半導体装置は、半導体素子とそれ
に対するワイヤボンド線とを樹脂封止した半導体装置に
おいて、ワイヤボンド線の端に、弾性率が高い補強材を
配置し、この補強材を覆うように弾性率の低い補強材を
配置したワイヤボンド線の補強構造を備えることを特徴
とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明のワイヤボンド線の補
強構造及びそれを備える半導体装置の実施例について、
図１に示す樹脂封止タイプのＬＥＤ表示器１を例にとっ
て説明する。このＬＥＤ表示器１は、第１リード２の上
端にチップ配置用のカップ状部３を設け、このカップ状
部３に銀ペースト等の導電性接着剤４を介してＬＥＤチ
ップ５を固定しているとともに、このＬＥＤチップ５の
上面(第１の接続部)と第２リード６の上端（第２の接続
部）とを金線等からなるワイヤボンド線７を介して電気
的に接続している。
【０００８】ワイヤボンド線７は、例えば超音波による
ボールボンド方式のワイヤボンド装置を用いて、その一
端７ａがＬＥＤチップ５に第１ボンディングされ、その
他端７ｂが第２リード６側に第２ボンディングされる。
ここで、第２ボンディングが行われるワイヤボンド線７
の他端７ｂは、一端７ａに比べて剥離が生じ易い。
【０００９】そこで、図１(ｂ)に拡大して示すように、
第２リード６の上端とワイヤボンド線７の他端７ｂの接
続部分に、補強用の構造８を設けている。この補強構造
８は、複数種類の補強材の積層構造体で構成し、この例
では、弾性率が高くて堅い第１の補強材８ａと弾性率が
低くて柔らかい第２の補強材８ｂの２層構造としてい
る。第１の補強材８ａは、１７０℃前後の温度で２時間
程度加熱することにより５００ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高
弾性率が得られる銀ペーストなどの導電性接着剤によっ
て構成し、第２の補強材８ｂは、１７０℃前後の温度で
１５分間程度加熱することにより２００ｋｇｆ／ｍｍ2
以下の低弾性率が得られる銀ペーストなどの導電性接着
剤によって構成することができる。
【００１０】この例に示すように、弾性率が高くて堅い
第１の補強材８ａを設けることにより、比較的強度が弱
いワイヤボンド線７の第２ボンディング部分７ｂの基本
的な強度を高めて、断線の発生を未然に防止することが
できる。そして、この第１の補強材８ａを覆うようにそ
の外側に弾性率が低くて柔らかい第２の補強材８ｂを設
けることにより、ワイヤボンド線７が例えば熱ストレス
等によって伸縮することによって第１の補強材８ａとの
界面部分に発生する応力を、この第２の補強材８ｂが吸
収するように作用し、ワイヤボンド線７の断線の発生を
未然に防止することができる。したがって、ワイヤボン
ド線７に加わる応力の吸収効果を高めるために、第２の
補強材８ｂを、第１の補強材８ａの厚みよりも厚く設け
ることが好ましい。
【００１１】これらワイヤボンド線７やＬＥＤチップ５
を備える第１、第２のリード２，６の上端部分は、エポ
キシ樹脂などの透明な樹脂９によってモールドされて、
前記ＬＥＤ表示器１が完成する。８５℃の高温保存試験
にて、１０００個のＬＥＤ表示器の試験を行ったとこ
ろ、ワイヤボンド線７の断線に基づく点灯不良が従前は
数個程度発生していたものが、上記の補強構造８を設け
たことによって、０個にすることができた。
【００１２】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、ワイヤボンド配線を備える種々の半導体装置
に適用することができる。しかしながら、上記のように
ワイヤボンド線７が樹脂内９に埋め込まれた構造を有す
る装置に適用するのが効果的である。
【００１３】また、第１、第２の補強材８ａ、８ｂは、
ワイヤボンド線７の接触抵抗を小さくする上で、上記の
ように導電性接着剤を用いるのが好ましいが、いずれか
一方もしくは両方を上記弾性率に関する条件を満足する
絶縁性の接着剤によって構成することもできる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明のワイヤボン
ド線の補強構造及びそれを備える半導体装置によれば、
ワイヤボンド線の接続部分の強度を高めるとともに、ワ
イヤボンド線に加わる応力を効果的に吸収し、ワイヤボ
ンド線の断線事故の発生防止することができる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施例を示す断面図（ａ）と、
要部拡大断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤ表示器 ２ 第１リード ３ カップ状部 ４ 導電性接着剤 ５ ＬＥＤチップ ６第２リード １ワイヤボンド線 ２補強構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 H01L 21/60

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第1の接続部と第2の接続部の間を接続し
    たワイヤボンド線の一端に、弾性率が高い第1補強材を
    配置し、この第1補強材を覆うように弾性率の低い第２
    補強材を配置し、前記第２補強材は、導電性としたこと
    を特徴とするワイヤボンド線の補強構造。
  2. 【請求項２】 半導体素子とそれに対するワイヤボンド
    線とを樹脂封止した半導体装置において、ワイヤボンド
    線の端に、弾性率が高い補強材を配置し、この補強材を
    覆うように弾性率の低い補強材を配置したワイヤボンド
    線の補強構造を備えることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記第１補強材は、導電性の接着剤であ
    ることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンド線の補
    強構造。
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