JPS62150836A - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/48476—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area
- H01L2224/48477—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding)
- H01L2224/48481—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding) the connecting portion being a ball bond, i.e. ball on pre-ball
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- H01L2224/48838—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
- H01L2224/85051—Forming additional members, e.g. for "wedge-on-ball", "ball-on-wedge", "ball-on-ball" connections
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は、半導体装置、特に電気的接続をワイヤボンデ
ィング方式で行う半導体装置に適用して有効な技術に関
する。
ィング方式で行う半導体装置に適用して有効な技術に関
する。
[背景技術]
半導体装置のパッケージ内部の結線法としてワイヤボン
ディング法が知られているが、これはペレットのパッド
とインナーリードあるいは電極層とをループ形状に張設
された導電性のワイヤで接続するものである。
ディング法が知られているが、これはペレットのパッド
とインナーリードあるいは電極層とをループ形状に張設
された導電性のワイヤで接続するものである。
上記技術では、ボンディングツールとしてキャピラリあ
るいはウェッジ等の接合治具を作動制御させてワイヤの
張設を行うことが知られている。
るいはウェッジ等の接合治具を作動制御させてワイヤの
張設を行うことが知られている。
しかし、これらの治具の押圧によりボンディング部位、
特に第一ボンディング部位であるペレットのパッドが損
傷される場合のあることが本発明者によって明らかにさ
れた。
特に第一ボンディング部位であるペレットのパッドが損
傷される場合のあることが本発明者によって明らかにさ
れた。
ところで、ワイヤの材質としては金(Au)に代わるも
のとして、被覆線として酸化被覆の形成が容易で金より
も安価な銅(Cu)を用いることが考えられるが、銅を
主成分とするワイヤは硬度が比較的高く、ボンディング
の際に上述のパッド等の下地を損傷するおそれが特に高
いことがあわせて本発明者によって明らかにされた。
のとして、被覆線として酸化被覆の形成が容易で金より
も安価な銅(Cu)を用いることが考えられるが、銅を
主成分とするワイヤは硬度が比較的高く、ボンディング
の際に上述のパッド等の下地を損傷するおそれが特に高
いことがあわせて本発明者によって明らかにされた。
なお、ワイヤボンディング技術として詳しく述べである
例としては、株式会社工業調査会、1980年1月15
日発行rfc化実装技術」 (日本マイクロエレクトロ
ニクスW会W) 、P 99〜P103がある。
例としては、株式会社工業調査会、1980年1月15
日発行rfc化実装技術」 (日本マイクロエレクトロ
ニクスW会W) 、P 99〜P103がある。
[発明の目的]
本発明の目的は、パッド等の下地部材を損傷することな
く接合強度の高いワイヤボンディング技術を提供するこ
とにある。
く接合強度の高いワイヤボンディング技術を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、電気的信頼性の高い半導体装置を
提供することにある。
提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
[発明の概要]
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、少なくともパッケージ本体内部の電気的導通
を達成するワイヤの一端部とペレットのパッドとの接合
部分に金属層を介設することによって、ワイヤボンディ
ングの際のボンディングツールの押圧によるパッド等の
下地の損傷を防止して接合強度の高いワイヤボンディン
グを達成することができる。
を達成するワイヤの一端部とペレットのパッドとの接合
部分に金属層を介設することによって、ワイヤボンディ
ングの際のボンディングツールの押圧によるパッド等の
下地の損傷を防止して接合強度の高いワイヤボンディン
グを達成することができる。
また、上記により電気的信頼性の高い半導体装置を提供
することができる。
することができる。
[実施例1]
第1図は本発明の一実施例である半導体装置のワイヤ接
合部近傍を示す拡大部分断面図、第2図は半導体装置全
体を示す断面図である。
合部近傍を示す拡大部分断面図、第2図は半導体装置全
体を示す断面図である。
本実施例1の半導体装置lは、エポキシ樹脂等の合成樹
脂よりなるパッケージ本体2内にペレット3が封止され
てなる、いわゆる樹脂封止型の半導体装置であり、その
外観は2方向に外部電極としてのリード4を有するデュ
アルインライン(DIL)型のパフケージ形状を有して
いる。
脂よりなるパッケージ本体2内にペレット3が封止され
てなる、いわゆる樹脂封止型の半導体装置であり、その
外観は2方向に外部電極としてのリード4を有するデュ
アルインライン(DIL)型のパフケージ形状を有して
いる。
前記パッケージ本体2のエポキシ樹脂で封止されている
リード4の中央部にはタブ5が形成されており、該タブ
5の上にはシリコン(St)からなるペレット3が銀(
Ag)等のペースト6によって取付けられており、いわ
ゆるアイランド部を形成している。また、前記タブ5の
周囲部分でパッケージ本体2に埋設される部分はインナ
ーリード4aとして形成されている。このインナーリー
ド4aの表面にはワイヤ7の接合を良好に行うために金
(Au)等のめっきを施してもよい。
リード4の中央部にはタブ5が形成されており、該タブ
5の上にはシリコン(St)からなるペレット3が銀(
Ag)等のペースト6によって取付けられており、いわ
ゆるアイランド部を形成している。また、前記タブ5の
周囲部分でパッケージ本体2に埋設される部分はインナ
ーリード4aとして形成されている。このインナーリー
ド4aの表面にはワイヤ7の接合を良好に行うために金
(Au)等のめっきを施してもよい。
前記ペレット3の表面にはアルミニウムからなるパッド
8が形成されており、さらにこのパッド8の最上層には
金バンプ9が形成されている。この金バンプ9の形成は
例えば電解めっきあるいは薄着等の手段により行うこと
ができ、この形成はペレット3に分割する前のウェハ状
態で行ってもよいし、また分割後のベレット状態あるい
はマウントした状態で行ってもよい。
8が形成されており、さらにこのパッド8の最上層には
金バンプ9が形成されている。この金バンプ9の形成は
例えば電解めっきあるいは薄着等の手段により行うこと
ができ、この形成はペレット3に分割する前のウェハ状
態で行ってもよいし、また分割後のベレット状態あるい
はマウントした状態で行ってもよい。
上記バッド8上の金バンプ9とインナーリード4aとは
銅(Cu)からなるワイヤlOで電気的に接続されてい
る。このワイヤ10は例えば第1図に示すようにワイヤ
lOの周面に酸化膜10aが形成されている、いわゆる
被覆線である。このような酸化膜10aの形成は、たと
えば銅ワイヤ10に黒化処理を施すことによって容易に
形成することができるものである。
銅(Cu)からなるワイヤlOで電気的に接続されてい
る。このワイヤ10は例えば第1図に示すようにワイヤ
lOの周面に酸化膜10aが形成されている、いわゆる
被覆線である。このような酸化膜10aの形成は、たと
えば銅ワイヤ10に黒化処理を施すことによって容易に
形成することができるものである。
上記ワイヤ10による接続は、たとえば以下のようにし
て行われるものである。
て行われるものである。
まず、ボンディングツールとしてのキャピラリ(図示せ
ず)の先端から突出された状態のワイヤ10の端部を加
熱して溶融ボールを形成して、該ボール部分lObをパ
ッド8上の金バンプ9上に押圧する。このとき、本実施
例1によれば溶融ボールの押圧はパッド8に対して直接
行われずに前記金バンプ9を介しておこなわれるため、
前記金バンプ9がクッションとなり、前記押圧力が吸収
されるため、パッド8の損傷を防止できる。
ず)の先端から突出された状態のワイヤ10の端部を加
熱して溶融ボールを形成して、該ボール部分lObをパ
ッド8上の金バンプ9上に押圧する。このとき、本実施
例1によれば溶融ボールの押圧はパッド8に対して直接
行われずに前記金バンプ9を介しておこなわれるため、
前記金バンプ9がクッションとなり、前記押圧力が吸収
されるため、パッド8の損傷を防止できる。
このようにして第一ボンディングを完了した後に、前記
ワイヤ10はループを描くように十分な長さを確保され
て、その他端部分に超音波振動が印加されてインナーリ
ード4aの所定部位にワイヤ10が接合される。さらに
、前記ワイヤlOの余線部分が切断されてボンディング
が完了する。
ワイヤ10はループを描くように十分な長さを確保され
て、その他端部分に超音波振動が印加されてインナーリ
ード4aの所定部位にワイヤ10が接合される。さらに
、前記ワイヤlOの余線部分が切断されてボンディング
が完了する。
上記工程が所定回数繰り返されて結線が全て完了すると
、樹脂モールド工程が行われる。この工程では、金型(
図示せず)を用いて樹脂を高圧で注入する作業が行われ
るが、樹脂の注入圧によりワイヤ流れを生じるおそれが
ある。しかし、本実施例1によればワイヤ10の周面が
電気的絶縁体である酸化膜10aにより被覆されている
ため、前記樹脂の注入圧によりワイヤIO同士あるいは
ワイヤlOとベレット3の端部が接触状態となっても電
気的短絡を防止できる。
、樹脂モールド工程が行われる。この工程では、金型(
図示せず)を用いて樹脂を高圧で注入する作業が行われ
るが、樹脂の注入圧によりワイヤ流れを生じるおそれが
ある。しかし、本実施例1によればワイヤ10の周面が
電気的絶縁体である酸化膜10aにより被覆されている
ため、前記樹脂の注入圧によりワイヤIO同士あるいは
ワイヤlOとベレット3の端部が接触状態となっても電
気的短絡を防止できる。
[効果〕
(1)、少なくともパッケージ本体内部の電気的導通を
達成するワイヤの一端部とベレットのパッドとの接合部
分に導電性を有する金属層を介設することによって、ワ
イヤボンディングの際のボンディングツールの押圧によ
るパッド等の下地の損傷を防止して接合強度の高いワイ
ヤボンディングを達成することができる。
達成するワイヤの一端部とベレットのパッドとの接合部
分に導電性を有する金属層を介設することによって、ワ
イヤボンディングの際のボンディングツールの押圧によ
るパッド等の下地の損傷を防止して接合強度の高いワイ
ヤボンディングを達成することができる。
(2)、前記+11により電気的信頼性の高い半導体装
置を提供することができる。
置を提供することができる。
(3)、前記+11により、硬度の高い銅やパラジウム
からなるワイヤを用いた場合にもパッドを損傷すること
なくワイヤボンディングが可能となるために、ワイヤの
低コスト化を図ることができる。
からなるワイヤを用いた場合にもパッドを損傷すること
なくワイヤボンディングが可能となるために、ワイヤの
低コスト化を図ることができる。
(4)、前記+11により、酸化被覆が容易な銅やパラ
ジウムワイヤによるワイヤボンディングが可能となるた
めに、ワイヤ同士あるいはワイヤとベレットとの短絡を
防止して電気的信頼性の高い半導体装置を提供すること
ができる。
ジウムワイヤによるワイヤボンディングが可能となるた
めに、ワイヤ同士あるいはワイヤとベレットとの短絡を
防止して電気的信頼性の高い半導体装置を提供すること
ができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、ワイヤ材質は銅、パラジウムに限らない。
さらに、実施例1ではワイヤとして被覆線を用いた場合
について説明したが、被覆のないワイヤであってもよい
、また被覆を行う場合についても酸化膜に限らず、樹脂
等による被覆であってもよい。
について説明したが、被覆のないワイヤであってもよい
、また被覆を行う場合についても酸化膜に限らず、樹脂
等による被覆であってもよい。
また、金属層についても金バンプに限らず、使用される
ワイヤ材料より硬度が低く、ワイヤ材料との接合性に冨
み、ボンディング時の押圧力を吸収できるものであれば
如何なるものであってもよい。
ワイヤ材料より硬度が低く、ワイヤ材料との接合性に冨
み、ボンディング時の押圧力を吸収できるものであれば
如何なるものであってもよい。
[利用分野]
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、デュアルインラインパッケージ
形状の樹脂封止型半導体装置に適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、たとえばフ
ラットパ1.ケージ形状等他のパッケージ形状のものお
よび他の封止法による半導体装置に適用しても有効な技
術である。
をその利用分野である、デュアルインラインパッケージ
形状の樹脂封止型半導体装置に適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、たとえばフ
ラットパ1.ケージ形状等他のパッケージ形状のものお
よび他の封止法による半導体装置に適用しても有効な技
術である。
図面の簡it’cな説明
第1図は本発明の実施例1である半導体装置のワイヤ接
合部近傍を示す拡大部分断面図、第2図は実施例1の半
導体装置全体を示す断面図である。
合部近傍を示す拡大部分断面図、第2図は実施例1の半
導体装置全体を示す断面図である。
1・・・半導体装置、2・・・パッケージ本体、3・
・ ・ペレット、4・ ・ ・リード、4a・ ・ ・
インナーリード、5・・・タブ、6・・・ペースト、7
・・・ワイヤ、8・・・パッド、9・・・金バンプ(金
属層)、10・・・ワイヤ、10a・・・酸化膜、10
b・・・ボール部分、21・・・半導体装置。
・ ・ペレット、4・ ・ ・リード、4a・ ・ ・
インナーリード、5・・・タブ、6・・・ペースト、7
・・・ワイヤ、8・・・パッド、9・・・金バンプ(金
属層)、10・・・ワイヤ、10a・・・酸化膜、10
b・・・ボール部分、21・・・半導体装置。
、″、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、パッケージ本体内部の電気的導通がワイヤの張設に
よって達成されてなる半導体装置であって、少なくとも
ワイヤによる一方の接合部であるペレットのパッドとワ
イヤの一端部との接合部分に金属層が介設されているこ
とを特徴とする半導体装置。 2、前記金属層がパッド上に形成された金バンプである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装
置。 3、ワイヤが銅からなることを特徴とする特許請求の範
囲第1項又は第2項記載の半導体装置。 4、ワイヤがパラジウムからなることを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項記載の半導体装置。 5、ワイヤが酸化膜により被覆された被覆線であること
を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60290640A JPS62150836A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60290640A JPS62150836A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62150836A true JPS62150836A (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=17758580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60290640A Pending JPS62150836A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62150836A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088453A (ja) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Freescale Semiconductor Inc | スタックダイパッケージを製造する方法 |
WO2007055263A1 (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. | 半導体装置 |
EP2133915A1 (de) * | 2008-06-09 | 2009-12-16 | Micronas GmbH | Halbleiteranordnung mit besonders gestalteten Bondleitungen und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung |
FR2948493A1 (fr) * | 2009-07-27 | 2011-01-28 | St Microelectronics Grenoble 2 | Procede de connexion electrique d'un fil a un plot d'une puce de circuits integres et dispositif electronique |
WO2013129253A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 日鉄住金マイクロメタル株式会社 | パワー半導体装置及びその製造方法並びにボンディングワイヤ |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP60290640A patent/JPS62150836A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088453A (ja) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Freescale Semiconductor Inc | スタックダイパッケージを製造する方法 |
WO2007055263A1 (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. | 半導体装置 |
EP2133915A1 (de) * | 2008-06-09 | 2009-12-16 | Micronas GmbH | Halbleiteranordnung mit besonders gestalteten Bondleitungen und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung |
FR2948493A1 (fr) * | 2009-07-27 | 2011-01-28 | St Microelectronics Grenoble 2 | Procede de connexion electrique d'un fil a un plot d'une puce de circuits integres et dispositif electronique |
EP2282329A1 (fr) * | 2009-07-27 | 2011-02-09 | STMicroelectronics (Grenoble 2) SAS | Procédé de connexion électrique d'un fil de connexion à un plot de contact d'une puce de circuits intégrés et dispositif électronique correspondant. |
WO2013129253A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 日鉄住金マイクロメタル株式会社 | パワー半導体装置及びその製造方法並びにボンディングワイヤ |
JP5728126B2 (ja) * | 2012-02-27 | 2015-06-03 | 日鉄住金マイクロメタル株式会社 | パワー半導体装置及びその製造方法並びにボンディングワイヤ |
US9059003B2 (en) | 2012-02-27 | 2015-06-16 | Nippon Micrometal Corporation | Power semiconductor device, method of manufacturing the device and bonding wire |
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