JPH01209733A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH01209733A
JPH01209733A JP63036277A JP3627788A JPH01209733A JP H01209733 A JPH01209733 A JP H01209733A JP 63036277 A JP63036277 A JP 63036277A JP 3627788 A JP3627788 A JP 3627788A JP H01209733 A JPH01209733 A JP H01209733A
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resin
coating
wire
electrode
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Yoshinobu Kishimoto
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、基板またはリードフレーム上にグイボンディ
ングしたＩＣ等の半導体素子の電極をファーストボンデ
ィング箇所とし、一方基板上の配線またはリードフレー
ムの電極をセカンドボンディング箇所とし、両電極間を
ボンディングワイヤで接続した半導体装置に関する。
〈従来の技術〉 配線基板上に半導体素子を搭載し、配線導体とグイボン
ディングにより接続した半導体装置として、基板上にド
ライバＩＣを搭載するサーマルヘッドを例にとり、第３
図、第５図及び第６図を参照しつつ説明する。
サーマルヘッドにおいて、ドライバとしてのＩＣ２０を
発熱体１１が形成されたセラミック基板１０に搭載する
場合には、ＩＣ２０に設けられた電極２１とサーマルヘ
ッドの発熱体１１の電極１３とを金線からなるボンディ
ングワイヤ３０で接続する。
ワイヤボンディングの形式は種々あるが、その−例とし
てキャピラリ方式について述べる。
ワイヤボンディングは自動ワイヤボンディング機械のキ
ャピラリチップから通常は金線であるボンディングワイ
ヤ３０が供給され、加圧状態において熱圧着法又は超音
波法等により、まずＩＣ２０のファーストボンディング
箇所、即ち、電極２１に融着せしめる。その後、第６図
に図示するように、図外のワイヤボンディング機械によ
り斜め上方にキャピラリチップを移動させてセカンドボ
ンディング箇所である電極１３にボンディングワイヤ３
０を前記と同様にして融着せしめ、その後適宜な方法で
余分なボンディングワイヤ３０を切断する。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の技術においては、半導体装置
の使用中に、ボンディング箇所において、ワイヤ切れが
生じることがある。この原因について種々検討した結果
、およそ次のことがその原因であることが判明した。
■セカンドボンディング箇所においては、レジネート金
の配線パッドが形成されているが、コストダウンの関係
上、この電極はその厚さが極めて薄く、約７０００人で
ある。そのためボンディングワイヤ３０とのなじみが悪
いこと、■セカンドボンディング箇所である電極の焼成
条件の違い等や焼成時フラックス等の汚れ等により融着
が充分強固にできないこと、■ファーストボンディング
箇所においては通常アルミニウム材料が使用されている
が、前記同様、前処理における電極（パッド）の汚れや
内部歪み等の発生のため、ボンディングの際の融着が不
十分である場合があること、■耐湿性、耐汚染性、機械
的補強、熱ストレスの緩和等の目的でＩＣは軟質樹脂で
被覆さている。軟質樹脂は熱ストレスの緩和に役立つも
のの機械的補強が弱いため外力はワイヤ接続部に集中的
に働き断線すること等である。ワイヤ切れの発生する率
はセカンドボンディング箇所の方がファーストボンディ
ング箇所より多い傾向にある。
本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、外力が加
わった場合においても、ボンディング箇所が切断するこ
とのない信輔性の高い半導体装置を提供することを目的
としている。
〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る半導体装置は、ファーストボンディング箇
所とセカンドボンディング箇所とをボンディングワイヤ
で接続した半導体装置において、前記ファーストボンデ
ィング箇所または／およびセカンドボンディング箇所を
硬質樹脂系コーティングでカバーしたことを特徴として
いる。
配線等の電極にワイヤを融着したボンディング部分に硬
質樹脂系のコーティングを施す。このコーティングは硬
質樹脂を供給するノズルを前記電極に沿って移動させつ
つ行う。この硬質樹脂は例えば硬質シリコン樹脂、エポ
キシ系樹脂或いはＵＶ樹脂等を使用する。この場合、−
列に配列されたセカンドボンディング箇所を一度にコー
ティングしても良いし、またはＩＣ毎に分割してコーテ
ィングしても良い。なお、この硬質樹脂はその後にＩＣ
を封止するＩＣコート樹脂と熱膨張率が略等しく、かつ
なじみも良いものであることが好ましい。硬質樹脂でボ
ンディングワイヤをコーティングした後、軟質ＩＣコー
ト樹脂でＩＣ全体を封止する。
〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
。
第１図は第２図のａ部の拡大説明図、第２図はファース
トボンディング箇所とセカンドボンディング箇所をワイ
ヤボンディングした状態の説明図、第３図はサーマルヘ
ッドの一部分の模式的平面図、第４図はワイヤボンディ
ング後、硬質樹脂をコーティングし、その後ＩＣコート
樹脂でＩＣ全体をコーティングした状態の説明図である
。
図面中ｌＯはセラミック基板であって、このセラミック
基板ｌＯＯ上にはサーマルヘッドを構成する各種部品が
搭載または形成されている。即ち、１１は列状に形成さ
れた発熱ドツト、１２は発熱ドツト１１の一方の側に接
続されるコモンリード、１３はＩＣ２０出力側に位置す
るセカンドボンディング箇所としての電極、１４は外部
回路に接続されるリード端子、２０はサーマルヘッド駆
動用ＩＣ５２１はファーストボンディング箇所としての
ＩＣ２０側の電極である。３０は電極２１と電極１３と
を連結する金線、１５は前記発熱ドラ１−１１と前記電
極１３間を連結する導電性パターンである。
セラミック基板１０にＩＣ２０をグイボンディングした
後、ワイヤボンディングを行う場合には、セラミックま
たはルビー等からなるキャピラリチップが使用される。
まずファーストボンディング箇所である電極２１に金線
３０をボンディングする。
その後、セカンドボンディング箇所である電極１３に前
記金線３０をボンディングする。なお、上記したボンデ
ィング作業はセラミック基板１０を裏面側からヒータブ
ロックによって約２５０〜３００°Ｃに加熱しつつ、超
音波を併用して行う。
前記ボンディング完了後、ファーストボンディング箇所
である電極２１およびセカンドボンディング箇所である
電極１３の上に硬質樹脂系のコーティング４０を施す（
第１図参照）、このコーティングはノズル等（図示省略
）を電極２１．１３に沿って移動させつつ行う、この硬
質樹脂４０として例えば硬質シリコン樹脂（いわゆるＪ
　ＣＲ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ　Ｃｏａｔｉｎｇ　Ｒｅ５ｉ
ｎ）等）、エポキシ系樹脂或いはＵＶ樹脂が使用される
。この場合、多数個の電極１３を一度にコーティングし
ても良いし、分割してコーティングしても良いが、セラ
ミック基板１０との接着性、反り等を考慮すると分割コ
ーティングの方がより好ましい。なお、この硬質樹脂４
０はＩＣ２０を封止する軟質性のＩＣコート樹脂５０と
熱膨張率が略等しく、かつなじみ性も良いものを選択し
て使用する。硬質樹脂４０でボンディング箇所をコーテ
ィングした後に、軟質性のＩＣコート樹脂５０でＩＣ２
０全体を封止する（第４図参照）。
次に、セカンドボンディング箇所（Ｄ、Ｅ点）を硬質樹
脂４０でコーティングしたもの、すなわち本発明に係る
ものと、コーティングをなんら施さなかったものとの強
度の比較を２０個の試料について行った結果を示す。な
お、この実験は０点をボンディングワイヤ３０に上向き
の引っ張り力を加えるいわゆるプルカット試験によって
、ボンディングワイヤ３０の切断箇所を調べたものであ
る（第２図参照）。なお、以下の説明においてＡ点、Ｅ
点はワイヤと配線との接着部、Ｂ点、Ｄ点はボンディン
グによるワイヤの変形端部とする。
第１表 それに対してまったくコーティングを施さなかったもの
は第２表に示すように、Ａ点で切断されたものがＯ，、
Ｂ点で切断されたものが８．０点で切断されたものが１
、Ｄ点で切断されたものが９、Ｅ点で切断されたものが
２という結果になった。
第２表 この実験結果から判断すると、従来のものと比較してセ
カンドボンディング箇所を硬質樹脂４０でコーティング
したものはセカンドボンディング箇所でのワイヤ切断は
皆無となっており、硬質樹脂４０によるコーティングが
顕著な補強効果を有することが判る。なおファーストボ
ンディング箇所を硬質樹脂４０でコーティングしたもの
も同様の効果を有することも判明した。
なお、上記実施例ではサーマルヘッドを例として説明を
行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、配
線基板上に半導体装置を搭載する他のものにも応用する
ことができる。
〈発明の効果〉 本発明に係る半導体装置によると、ファーストボンディ
ング箇所またはセカンドボンディング箇所が硬質樹脂に
よってコーティングされているため、ボンディング箇所
が補強されることになり、ボンディング箇所に外力が加
わってもその箇所からボンディングワイヤが切断される
ことが殆どなくなった。従って、半導体装置の信顛性を
従来のものよりも格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第４図は本発明に係る図面で、第１図はファー
ストボンディング箇所とセカンドボンディング箇所をワ
イヤボンディングした状態の一部拡大説明図、第２図は
ファーストボンディング箇所とセカンドボンディング箇
所をワイヤボンディングした状態の説明図、第３図はサ
ーマルヘッドの一部分の模式的平面図、第４図はワイヤ
ボンディング後、硬質樹脂をコーティングし、その後Ｉ
Ｃコート樹脂でＩＣ全体をコーティングした状態の説明
図、第５図は従来の半導体装置のボンディングワイヤの
先端の拡大図、第６図は従来のワイヤボンディングを行
う際のキャピラリの移動を示す模式図である。 １０　　・・・セラミック基板、１３・・・電極（セカ
ンドボンディング箇所）、２０・・・ＩＣ，２１・・・
電極（１フアーストボンデイング箇所）、３０・・・ボ
ンディングワイヤ、４０・・・硬質樹脂。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体素子と配線導体をワイヤボンディングによ
    り導電接続した半導体装置において、配線導体の電極と
    ボンディングワイヤとの接着部を硬質樹脂でコーティン
    グしたことを特徴とする半導体装置。
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