JPS6329531A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6329531A
JPS6329531A JP61171556A JP17155686A JPS6329531A JP S6329531 A JPS6329531 A JP S6329531A JP 61171556 A JP61171556 A JP 61171556A JP 17155686 A JP17155686 A JP 17155686A JP S6329531 A JPS6329531 A JP S6329531A
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gold
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wires
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Ken Okuya
謙 奥谷
Kanji Otsuka
寛治 大塚
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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、半導体ペレットの電気的接続について、その
信頼性向上に適用して有効゛な技術を堤供することにあ
る。
〔従来の技術〕
半導体装置に搭載される半導体ペレットの電気的接続方
法であるワイヤポンディングの一つに、いわゆる超音波
ポンディングがある。この超音波ポンディングについて
は、１９８０年１月１５日、株式会社工業調査会発行、
ｒｌｃ化実装技術」Ｐ２Ｏ３に説明されている。その概
要は、半導体ペレットのボンディングパッドにアルミニ
ウム（Ａｌ）からなるワイヤを載置した状態で、該ワイ
ヤをポンディング治具であるウェッジで押さえつけなが
ら超音波を印加することにより、上記ボンディングパッ
ドとワイヤとの電気的接続を行うものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記超音波ボンディングでは、接Ｖｔ後のワイヤが上記
ウェッジで圧し潰されてその幅が拡がっている。そのた
め、半導体装置の集積度が向上し、搭載されている半導
体ペレットに形成されているボンディングパッドの間隔
が狭くなってくると、隣接するボンディングパッドの間
で接続されているワイヤ同士が接触を起こすことにより
短絡不良を生じるという問題のあることが本発明者によ
り見出された。
本発明の目的は、ボンディングパッドの間隔が狭い場合
であっても、隣接する該ボンディングパッドに接続する
ワイヤ同士が接触することを防止できる技術を提供する
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
。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
すなわち、半導体ペレットの電気的接続を、そのボンデ
ィングパッドにワイヤを共晶を介して取付けて行うもの
である。
〔作用〕
上記した手段によれば、ワイヤを圧し潰すことな（取付
けることができるため、ワイヤが潰れてその幅が拡がる
ために生じるワイヤ同士の接触を防止することができる
ものである。
〔実施例〕
第１図は、本発明による一実施例である半導体装置の拡
大部分断面図である。また、第２図は、上記半導体装置
の概略断面図であり、第３図は、上記半導体装置に搭載
されている半導体ペレットの拡大部分断面図である。
本実施例の半導体装置は、セラミックからなる、いわゆ
るビングリッドアレイ　（ＰＧＡ）型半導体装置である
。すなわち、パッケージ基（反１には階段状の凹部が形
成されており、その底面には半導体ペレット２が取付け
られている。上記半導体ペレット２の周囲には、底面よ
り一段高い位置に配線層３が配設されている。そして、
半導体ペレット２のボンディングバッド４と上記配線層
３とは、金からなるワイヤ５を介して電気的に接続され
ている。
上記パフケージ基板１の上端にはコバールからなるキャ
ップ６が低融点ろう材７で取付けられ、その裏面には上
記配線層３と基板内部を通して（図示せず）電気的に接
続されている外部端子であるピン２が取付けられている
。
本実施例の半導体装置では、搭載されている半導体ペレ
ット２の電気的接続が、そのボンディングパッド４に金
−錫共晶で取付けられたワイヤ５で行われているもので
ある。その状態を第１図に基づいて説明する。
すなわち、シリコン（Ｓｉ）ｊｆｌ結晶からなる半導体
基板８の表面には絶縁膜９が被着されており、その上に
はアルミニウム（ＡＩ）からなる所定形状の内部配線層
１０が被着されている。また、内部配線層１０の上にも
絶縁膜１１が被着され、その一部に上記内部配線層１０
が露出する開口部かけいせいされている。そして、上記
開口部にボンディングパッド４が形成されている。
上記ボンディングパッド４は、開口部に露出されている
内部配線層１０に接触するチタン（Ｔｉ）層１２、その
上のニッケル（Ｎ１）層１３、さらにその上に積層され
た金層（Ａｕ）１４からなるものであり、この金層１４
の表面には５Ｒ（ｓｎ）層１５が被着されている。上記
ボンディングパッド４の上には金からなるワイヤ５が金
−錫共晶１６を介してワイヤポンディングされている。
第３図にはワイヤボンディング前のボンディングパッド
４の状態が示されている。このボンディングパッド４は
、第１図に示したものと略同−のものであり、未だワイ
ヤボンディング前であるため錫層１５が金１１４の表面
全体に被着形成されている。
なお、上記ボンディングパッド４およびその表面に被着
する錫層１５は電気めっき等の通常の技術で容易に形成
することができる。
本実施例においては、金−錫共晶が形成できる温度に加
熱された第３図に示すボンディングパッド４の上にワイ
ヤ５を載置し、該ワイヤ５を上から軽く押さえつけるだ
けで金−錫共晶１６が形成されるため、ワイヤポンディ
ングを容易に達成することができるものである。
このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。
（＋＋　、　’ｌ’啓体べＬ・７・！の電気的ＩＤ続勺
３，１ミノ）−゛イ／グパソド４の金層１４の表面に錫
層１５を被着し、そのボンディングパッド４の上に金か
らなるワイヤ５を載置し、所定温度に加熱することによ
り、該ワイヤ５とボンディングパッド４との間に金−錫
共晶１６を形成せしめることができるので、上記ワイヤ
５を軽く押さえつけるだけで容易に電気的接続を達成す
ることができる。
（２）、上記＋１１により、ワイヤを圧し潰すことなく
取付けることができるため、ワイヤが潰れてその幅が拡
がることが原因で生しる隣接するワイヤ同士の接触を防
止することができる。
（３）、上記（２）により、ボンディングパッド４の間
隔をさらに小さくすることができるので、ボンディング
パッド４の数を増すことができ、半導体装置の集積度を
向上させることができる。
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。
たとえば、前記実施例では共晶が金−錫共晶１６であり
、ボンディングパッド４が３層構造で、その最上層の金
層１４に錫層１５を被着し、そして用いたワイヤ５が金
からなるものについて説明したが、これに限るものでな
く所期の目的を達成できるものであれば他の共晶であっ
ても、またボンディングパッドの構造およびその形成材
料、ワイヤの材料等は種々変更可能であることはいうま
でもない。
また、前記実施例ではワイヤ５とパッケージ基板１の配
線Ｎ３との電気的接続については特に説明しなかったが
、該両者の接続には超音波ボンディング等の通常のワイ
ヤボンディング技術を適用出来ることはいうまでもなく
、また上記ボンディングパッド４の場合と同様に金−錫
共晶で接続することもできる。この場合は、上記配線層
３の上に錫層を被着しておくことによりボンディングパ
ッド４の場合と同様にその目的を達成することができる
。
以上の説明では王として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるセラミックからなる
ＰＧＡ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、その電気
的接続をワイヤを介して行う半導体ペレットを搭載する
半導体装置であれば、そのパンケージの形成材料および
その形式の如何にかかわらずあらゆるものについて適用
できる技術である。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
すなわち、半導体ペレットのボンディングパッドに、共
晶を介してワイヤを取付けることにより、ワイヤを圧し
潰すことなく取付けることができるため、ワイヤが潰れ
その幅が拡がるために生じる隣接するワイヤ同士の接触
を防止することができるものである。したがって、ボン
ディングパッドの間隔を狭めることができるので、半導
体装置の集積度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明、による一実施例である半導体装置の
拡大部分断面図、 第２図は、上記半導体装置の概略断面図、第３図は、上
記半導体装置に搭載されている半導体ペレットの拡大部
分断面図である。 １・・・パフケージ基板、２・・・半導体ペレット、３
・・・配線層、５・・・ワイヤ、６・・・キャンプ、７
・・・低融点ろう材、８・・・シリコン（Ｓｉ）単結晶
、９・・・絶縁層、１０・・・内部配線層、１１・・・
絶縁層、１２・・・チタン（Ｔｉ）Ｎ、１３・・・ニッ
ケル（Ｎｉ）層、１４・・・金（Ａｕ）層、１５・−Ｉ
Ｒ（Ｓｎ）暦、１６・・・金−錫共晶。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ペレットのボンディングパッドにワイヤが共
    晶を介して接続されてなる半導体装置。 ２、ワイヤが金からなり、共晶が金−錫共晶であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
JP61171556A 1986-07-23 1986-07-23 半導体装置 Pending JPS6329531A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61171556A JPS6329531A (ja) 1986-07-23 1986-07-23 半導体装置

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