(57)【要約】【課題】従来の半導体装置では、金属細線として金線を用いており、材料コストが低減し難いという問題があった。【解決手段】本発明の半導体装置では、アイランド７上に半導体素子１０が固着され、半導体素子１０の固着領域の周囲のアイランド７には、複数の貫通孔８が形成される。そして、半導体素子１０の電極パッドとリード４とは銅線１１により電気的に接続される。この構造により、銅線１１を用いることで金線の場合と比較して材料コストが低減される。また、樹脂パッケージ２の一部が貫通孔８内を埋設することで、アイランド７が樹脂パッケージ２内に支持され易い構造となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイランドと、前記アイランドを囲むように配置された複数のリードと、前記アイランド上に接着材を介して固着された半導体素子と、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを電気的に接続する銅線と、前記アイランド、前記リード、前記銅線及び前記半導体素子とを被覆する樹脂パッケージとを有する半導体装置において、
前記アイランドには、前記半導体素子の固着領域の周囲に複数の貫通孔が形成され、前記貫通孔は前記樹脂パッケージを構成する樹脂により充填されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記貫通孔の形状は、円形、楕円形または矩形であり、前記貫通孔の幅は、前記隣り合うリード間の離間幅と同等またはそれ以上の幅であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記アイランドから延在し、前記樹脂パッケージの裏面側からエッチングされた吊りリードを有し、前記吊りリードのエッチングされた領域には前記樹脂パッケージを構成する樹脂により充填されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
アイランドと、前記アイランドを囲むように配置された複数のリードと、前記アイランドから延在された吊りリードとを有する搭載部が複数個集合した集合ブロックが設けられ、前記アイランドには、それぞれ複数の貫通孔が設けられたリードフレームを準備し、
前記アイランド上に半導体素子を固着した後、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを銅線によりワイヤーボンディングし、前記集合ブロック内の電気的接続を完了し、
前記集合ブロックを樹脂で被覆し、樹脂パッケージを形成し、前記樹脂パッケージを個片化する半導体装置の製造方法において、
前記貫通孔をワイヤーボンディング装置の載置台に設けられたガス抜き孔上に位置させ、前記搭載部へ供給した不活性ガスを前記貫通孔を介して前記ガス抜き孔から引き抜くことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記リードに対応したリード固定領域を有するクランパーにより前記リードを個別に固定することで、前記リードフレームを前記載置台上に配置し、
前記クランパーでは、前記リード固定領域間から前記不活性ガスを供給することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂パッケージを形成するときに前記貫通孔内に前記樹脂を充填させ、前記樹脂パッケージと前記貫通孔内の樹脂とを一体に形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記吊りリードはその裏面からエッチングされ、前記樹脂パッケージを形成するときに前記エッチングされた領域に前記樹脂を充填させ、前記樹脂パッケージと前記エッチングされた領域の樹脂とを一体に形成することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅線を用いてワイヤーボンディングされる半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の製造方法の一実施例として、下記の製造方法が知られている。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【０００３】
先ず、図７（Ａ）に示す如く、リードフレームのダイパッド４１上に半導体素子４２を固着した後、リードフレームをワイヤーボンディング装置に設置する。半導体素子４２の電極パッド４３を約２００℃に加熱し、キャピラリ４４が電極パッド４３上へと移動する。そして、超音波振動併用の熱圧着技術により、キャピラリ４４の先端に形成された金属ボールを電極パッド４３へと接続する。一般にこれをボールボンディングと言う。
【０００４】
次に、図７（Ｂ）に示す如く、キャピラリ４４が外部リード４６の先端部上方へ移動し、外部リード４６に対し金属細線４５を所望の荷重にて押し付ける。このとき、外部リード４６を約２００℃に加熱し、外部リード４６に対し超音波振動併用の熱圧着技術により金属細線４５を接続する。その後、ワイヤークランパー４７を閉じた状態にてキャピラリ４４が上昇し、金属細線４５を外部リード４６の接続箇所にて破断する。一般にこれをステッチボンディングと言う。
【０００５】
そして、図７（Ａ）及び（Ｂ）にて説明したワイヤーボンディング作業を繰り返すことで、半導体素子４２の全ての電極パッドと外部リードとを金属細線４５にて電気的に接続する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９９４３号公報（第４−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、ワイヤーボンディング工程では、金属細線４５は、全ての電極パッド４３に対するワイヤーボンディング作業中は高温状態下に置かれる。このとき、従前の技術では、金属細線として金線を用いることで、特に、酸化の問題は重要視されなかった。
【０００８】
しかしながら、金属細線４５として銅線を用いる場合には、作業中に銅線が酸化されるという問題が発生する。特に、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）方式の製造方法においては、リードフレームに多数の搭載部が配置される。そして、ワイヤーボンディングされるワイヤーの本数も多くなることで、その作業時間が長くなり、上記酸化の問題が重要視される。また、ダイパッド４１や外部リード４６等も、メッキ処理等の対応が成されていない場合には、上記作業により酸化されるという問題が発生する。
【０００９】
また、従前の技術では、複数の外部リード４６はクランパー（図示せず）にて一括して固定された状態にてワイヤーボンディングが行われる。金属細線４５の材料として金線と銅線とを比較すると、金線は、銅線と比較して軟らかく延性が小さい。そのため、金線は、ステッチボンディング時の切断が容易であり、クランパーによるリードの固定状況が特に重要視されなかった。
【００１０】
しかしながら、銅線は金線よりも硬いが、延性を有するため、ステッチボンディング時の荷重が金線よりも大きくなる。そのため、クランパーとリードとの間に隙間が存在すると、ステッチボンディング時の荷重が逃げ、金属細線４５が切断し難く、金属細線４５の切断箇所が安定し難いという問題が発生する。
【００１１】
更に、金線は銅線と比較して材料費が高く、原価コストを引き上げる問題がある。しかも、金線は銅線よりも比抵抗が大きいため電流容量が小さく、大電流を扱う半導体素子では金線の使用量が増大し、材料コストが余分に掛かるという問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の半導体装置では、アイランドと、前記アイランドを囲むように配置された複数のリードと、前記アイランド上に接着材を介して固着された半導体素子と、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを電気的に接続する銅線と、前記アイランド、前記リード、前記銅線及び前記半導体素子とを被覆する樹脂パッケージとを有する半導体装置において、前記アイランドには、前記半導体素子の固着領域の周囲に複数の貫通孔が形成され、前記貫通孔は前記樹脂パッケージを構成する樹脂により充填されることを特徴とする。従って、本発明では、銅線を用いることで材料コストが低減される。そして、貫通孔を利用することでアイランドと樹脂パッケージの密着性が向上される。
【００１３】
また、本発明の半導体装置の製造方法では、アイランドと、前記アイランドを囲むように配置された複数のリードと、前記アイランドから延在された吊りリードとを有する搭載部が複数個集合した集合ブロックが設けられ、前記アイランドには、それぞれ複数の貫通孔が設けられたリードフレームを準備し、前記アイランド上に半導体素子を固着した後、前記半導体素子の電極パッドと前記リードとを銅線によりワイヤーボンディングし、前記集合ブロック内の電気的接続を完了し、前記集合ブロックを樹脂で被覆し、樹脂パッケージを形成し、前記樹脂パッケージを個片化する半導体装置の製造方法において、前記貫通孔をワイヤーボンディング装置の載置台に設けられたガス抜き孔上に位置させ、前記搭載部へ供給した不活性ガスを前記貫通孔を介して前記ガス抜き孔から引き抜くことを特徴とする。従って、本発明では、ワイヤーボンディングされた銅線の周囲に不活性ガスが充満され易く、銅線の酸化が防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、銅線を用いてワイヤーボンディングが行われることで、金線が用いられる場合と比較して材料コストが低減される。
【００１５】
また、本発明では、アイランドの貫通孔が、樹脂パッケージの一部により埋設され、アイランドと樹脂パッケージとの密着性が向上される。
【００１６】
また、本発明では、ワイヤーボンディング領域に供給された不活性ガスをアイランドに形成された貫通孔を介して引き抜く。そして、ワイヤーボンディングされた銅線の周囲に不活性ガスが充満され易くすることで、銅線の酸化が防止される。
【００１７】
また、本発明では、クランパーにより複数のリードを個別に固定した状態にてワイヤーボンディング作業を行う。そして、ステッチボンディング時の荷重の逃げを防止し、銅線の切断箇所を安定させる。
【００１８】
また、本発明では、アイランドの貫通孔と吊りリードの裏面側まで樹脂を充填することで、アイランドが樹脂パッケージから抜け落ち難い構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置を説明するための（Ａ）斜視図、（Ｂ）斜視図、（Ｃ）断面図、（Ｄ）斜視図、（Ｅ）斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置を説明するための（Ａ）平面図、（Ｂ）平面図である。
【図３】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。
【図７】従来の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の半導体装置について説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、樹脂パッケージを説明するための斜視図である。図１（Ｃ）は、樹脂パッケージを説明するための断面図である。図２（Ａ）は、リードフレームを説明するための平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）にワイヤーボンディングした状況を示す図である。
【００２１】
図１（Ａ）に示す如く、半導体装置１は、例えば、ＭＡＰ方式の樹脂パッケージ２から成る。図６を用いて後述するが、集合ブロックを一括封止後、ダイシングにより個片化するため、樹脂パッケージ２の側面３からリード４が露出する。そして、露出するリード４は、樹脂パッケージ２の側面３と同一面を形成する。尚、リード４の露出形状は、図示した形状に限定するものではない。例えば、図１（Ｄ）に示すように、ダイシングブレードの消耗を抑制するため、リード４の露出形状がＴ字型となる場合でも良い。また、図１（Ｅ）に示すように、リード４の裏面側のダイシング領域がハーフエッチングされ、リード４の露出面が樹脂パッケージ２の側辺５から樹脂パッケージ２の表面側へ離間する場合でも良い。
【００２２】
図１（Ｂ）に示す如く、樹脂パッケージ２の裏面６にはアイランド７が露出し、このアイランド７は、樹脂パッケージ２の裏面６とほぼ同一面を形成する。そして、アイランド７内の外周領域には複数の貫通孔８が形成され、貫通孔８には樹脂パッケージ２を構成する絶縁性樹脂が充填される。また、樹脂パッケージ２の裏面６にはリード４が露出し、アイランド７を囲むように配置される。
【００２３】
図１（Ｃ）では、図１（Ｂ）に示すＡ−Ａ線方向の断面図を示し、アイランド７に形成された貫通孔８を含む断面である。図示したように、アイランド７上には、例えば、Ａｇペースト、半田等の接着材９により半導体素子１０が固着される。半導体素子１０の電極パッドとリード４とは本願のテーマである銅線１１により電気的に接続される。銅線１１は、例えば、径が３３〜５０μｍ、９９．９〜９９．９９ｗｔ％の銅から成るものが使用される。そして、銅線１１は、半導体素子１０の電極パッド上にボールボンディングされ、リード４上にステッチボンディングされる。尚、銅線１１の径は、使用される用途に応じて任意の設計変更が可能である。
【００２４】
また、アイランド７は、例えば、厚さが約１００〜２５０μｍの銅を主材料とするフレームから成り、アイランド７には複数の貫通孔８が形成される。詳細は後述するが、貫通孔８は、ダイボンディング時やワイヤーボンディング時に不活性ガス（フォーミングガス）の流通経路として利用されるため、半導体素子１０の固着領域の外周領域に配置される。そして、樹脂モールド時には、貫通孔８は絶縁性樹脂により埋設される。この構造により、樹脂パッケージ２とアイランド７との密着領域が増大し、アイランド７内に樹脂が入り込み、アイランド７が樹脂パッケージ２内へと強固に支持される。樹脂パッケージ２内では、例えば、樹脂パッケージ２や接着材９内に含まれる低分子成分が半導体素子１０の駆動熱等により気化し、ガスが発生する。上記ガスによりアイランド７は樹脂パッケージ２から押し出される方向へと外力を受ける。特に、アイランド７が樹脂パッケージ２の裏面６側から露出する薄型パッケージでは、アイランド７と樹脂パッケージ２の密着度も弱く、上記ガスによりアイランド７が樹脂パッケージ２から押し出され易い。そこで、アイランド７の周囲において、一環状に樹脂パッケージ２とアイランド７との密着度を向上させることで、樹脂パッケージ２からアイランド７が抜け落ち難い構造となる。
【００２５】
更に、貫通孔８は、樹脂パッケージ２内、特に、アイランド７周囲にて発生した上記ガスの排出経路としても利用される。上記ガスが、貫通孔８を介して短い経路で樹脂パッケージ２外部へと排出されることで、上記ガスによりアイランド７が樹脂パッケージ２外部へと押し出され難くなる。
【００２６】
図２（Ａ）に示す如く、リードフレーム１２としては、一般には銅を主材料とするフレームが用いられるが、Ｆｅ−Ｎｉを主材料とするフレームの場合でも良く、また、他の金属材料から成る場合でも良い。そして、これらの材料から成るリードフレーム１２には、一点鎖線で示す搭載部１３が複数形成される。尚、図では、１つの搭載部１３が示されているが、図３に示す如く、例えば、この搭載部１３が４つ集まることで１つの集合ブロックが形成される。そして、この集合ブロック毎に一体に樹脂モールドされる。
【００２７】
この搭載部１３は、主に、アイランド７と、アイランド７を支持する吊りリード１４と、アイランド７の４側辺の近傍に位置するリード４と、複数のリード４を支持するタイバー１５とから構成される。そして、吊りリード１４はアイランド７の４つのコーナー部から延在し、タイバー１５の交差する支持領域１６と連結する。支持領域１６はリードフレーム１２と一体となり、アイランド７がリードフレーム１２に支持される。そして、アイランド７に点線で示す領域が半導体素子１０の固着領域となることから、本発明のポイントである貫通孔８は、固着領域を囲むような位置に配置される。
【００２８】
また、吊りリード１４のハッチングにて示す領域は、リードフレーム１２の裏面側から０．０５〜０．１５μｍ程度エッチングされ、窪んだ領域となる。そして、吊りリード１４の上記窪んだ領域には樹脂が充填され、吊りリード１４が樹脂パッケージ２に支持され、アンカー効果が得られる。
【００２９】
そして、樹脂パッケージ２や接着材９内に発生した上記ガスにより、アイランド７が樹脂パッケージ２から押し出される外力を受ける場合もある。この場合には、アイランド７は、吊りリード１４により樹脂パッケージ２内に支持され、樹脂パッケージ２からアイランド７が抜け落ち難い構造となる。尚、図１（Ｂ）に示すように、樹脂パッケージ２の裏面６からは、吊りリード１４が露出しない構造となる。
【００３０】
また、リード４のハッチングにて示す領域も、リードフレーム１２の裏面側から、例えば、０．０５〜０．１８μｍ程度エッチングされ、窪んだ領域となる。そして、ハッチングで示す窪んだ領域が、ダイシングラインとなる。この構造により、容易にリードフレーム１２から個々の樹脂パッケージ２に分割することができる。
【００３１】
図２（Ｂ）に示す如く、アイランド７上には半導体素子１０が固着され、電極パッド１７とリード４とは銅線１１により電気的に接続される。そして、銅線１１や銅線１１と電極パッド１７との接続部位等の酸化を防止する必要がある。図４（Ｂ）を用いて後述するが、貫通孔８から不活性ガスを引き抜く構造とすることで、不活性ガスは上方からボンディング領域へと流れ、常時、銅線１１の配置領域が、不活性ガスにより満たされ易くなる。そして、銅線１１は、酸化し易い材料であるが、不活性ガスの存在によりその酸化が防止される。その結果、ワイヤーボンディング材料として、不活性で安定した材料である金線に換えて銅線１１を用いることが可能となり、銅線を用いることで材料コストが低減される。
【００３２】
また、貫通孔８の形状は、円形、楕円形または矩形から成り、貫通孔８の幅は、隣り合うリード４間の離間幅と同等または大きくなる。この構造により、不活性ガスの吸引力も大きくなり、銅線１１の酸化が防止される。そして、貫通孔８が不活性ガスの流路となることで、貫通孔８側面の酸化が防止され、貫通孔８を埋設する絶縁性樹脂との密着性も向上される。
【００３３】
また、大電流を扱う半導体素子では、金線の場合には、１つの電極パッドに対して複数本の金線を用いて大電流に対応するが、銅線の場合には、非抵抗が小さく、電流容量が大きいため金線の場合よりも少ない本数で大電流に対応できる。その結果、金線の場合よりもボンディング領域の面積を小さくでき、半導体素子の微細化が実現される。
【００３４】
尚、本実施の形態では、ＭＡＰ方式の樹脂パッケージ２について説明したが、このパッケージに限定するものではない。例えば、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）方式のパッケージやＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）方式のパッケージ等のように、個別モールド型のパッケージにおいても、アイランドに貫通孔を設けることで、銅線によるワイヤーボンディングが可能となり、上述した同様な効果が得られる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００３５】
次に、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。図３は、リードフレームを説明するための平面図である。図４（Ａ）は、クランパーを説明するための平面図である。図４（Ｂ）は、ワイヤーボンディング時における不活性ガスの流れを説明するための断面図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、ワイヤーボンディング工程を説明するための断面図である。図６（Ａ）は、樹脂モールド工程を説明するための平面図である。図６（Ｂ）は、ダイシング工程を説明するための断面図である。尚、以下の説明では、図１及び図２を用いて説明した半導体装置の各構成要素と同じ構成要素には同じ符番を付す。また、本実施の形態の製造方法の説明において、適宜、図１及び図２を用いて説明する。
【００３６】
先ず、図３に示す如く、例えば、銅を主材料とするリードフレーム１２を準備する。図２（Ａ）を用いて上述したように、リードフレーム１２には、一点鎖線で示すように、複数の搭載部１３が形成される。リードフレーム１２の長手方向（紙面Ｘ軸方向）は、スリット２１により一定間隔に区切られる。そして、スリット２１にて区切られたリードフレーム１２の１区間には、例えば、４つの搭載部１３の集合から成る１つの集合ブロックが形成される。そして、この集合ブロックが、リードフレーム１２の長手方向に複数形成される。また、リードフレーム１２の長手方向には、その上下端部領域にインデックス孔２２が一定の間隔で設けられ、各工程での位置決めに用いられる。尚、搭載部１３を構成する詳細の構造は、図２（Ａ）にて説明した通りである。
【００３７】
また、図４（Ｂ）を用いて後述するが、図３の点線にて示す領域が、載置台２３のガス抜き孔２９の配置領域であり、例えば、１つのガス抜き孔２９上に複数の貫通孔８が配置される。この構造により、載置台２３上にリードフレーム１２を配置する際に、リードフレーム１２が若干ずれた場合でも、貫通孔８を介して確実に不活性ガスを吸引することが可能となる。尚、本実施の形態では、貫通孔８とガス抜き孔２９との大きさ関係は、上述した場合に限定するものではなく、逆の関係の場合でも良い。この場合には、１つの貫通孔８の下方に複数のガス抜き孔２９が配置されることで、リードフレーム１２が若干ずれた場合でも、貫通孔８を介して確実に不活性ガスを吸引することが可能となる。また、この場合には、貫通孔８の大きさにより密着領域が増大し、貫通孔８と絶縁性樹脂との密着性が更に向上される。
【００３８】
次に、図２（Ｂ）に示す如く、リードフレーム１２の搭載部１３毎に、アイランド７上に接着材９（図１（Ｃ）参照）を用いて半導体素子１０を固着する。このとき、加熱機構が組み込まれたダイボンド装置の載置台上にリードフレーム１２を配置し、クランパーにてリードフレーム１２を固定する。そして、リードフレーム１２のアイランド７やその作業領域内を、例えば、２５０〜２６０℃程度に加熱した状態にて、複数のアイランド７上に連続して半導体素子１０を固着する。詳細は図４（Ｂ）にて説明するワイヤーボンディング工程の不活性ガスの流れと同様であるが、リードフレーム１２を固定するクランパーからその作業領域内に不活性ガスが流入される。そして、不活性ガスが、アイランド７の貫通孔８を介して載置台側へと引き抜かれることで、リードフレーム１２の周囲は不活性ガスにより満たされる。その結果、リードフレーム１２は銅を主材料とし、長時間高温状態下に配置されるが、その酸化が防止される。
【００３９】
次に、図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く、ワイヤーボンディング装置の載置台２３上にリードフレーム１２を配置し、リードフレーム１２の搭載部１３毎にワイヤーボンディングを行う。
【００４０】
先ず、図４（Ａ）に示すクランパー２４について説明する。クランパー２４は、不活性ガスを送り込むパイプ２５と、搭載部１３の大きさに合わせて開口された開口領域２６とを有する。そして、クランパー２４のパイプ２５から送風された不活性ガスは、リード固定領域２７間から開口領域２６へと吹き込む。銅線１１の径が４５μｍの場合には、例えば、１．９リットル／分の窒素ガス（若干の水素ガスが含まれる）が用いられる。そして、銅線１１は、高温状態の作業領域内に置かれることで酸化し易い状態となるが、上記不活性ガスの存在により銅線１１の酸化が防止される。
【００４１】
更に、開口領域２６の周囲のクランパー２４には、搭載部１３のリード４形状に合わせて複数のリード固定領域２７が、櫛歯形状に配置される。そして、複数のリード４は、リード固定領域２７により個別に載置台２３（図４（Ｂ）参照）上に固定される。リード４側では、ワイヤーボンディングのステッチボンディングが行われる。このとき、銅線１１は金線と比較して硬いが、延性を有する。そのため、確実に銅線１１を切断するためにステッチボンディング時の荷重（キャピラリ３０（図５（Ａ）参照）から加えられる荷重）が金線よりも大きくなる。そして、複数のリード４は、それぞれの形状に対応したクランパー２４のリード固定領域２７により個別に固定されることで、ステッチボンディング時の荷重の逃げが防止される。そして、銅線１１はリード４上に確実に接着した状態にて切断され、銅線１１の切断箇所が安定することで、切断後の銅線１１の形状も安定する。
【００４２】
次に、図４（Ｂ）に示す不活性ガスの流れについて説明する。加熱機構２８を有する載置台２３には、ガス抜き孔２９が形成される。そして、ガス抜き孔２９上面にアイランド７の貫通孔８が位置するように、載置台２３上にリードフレーム１２を配置する。点線の矢印で示すように、不活性ガスは、クランパー２４のリード固定領域２７間から開口領域２６の中央側（搭載部）へと吹き込まれる。つまり、開口領域２６では、その全周囲から中央側へと不活性ガスが吹き込まれる。そして、開口領域２６には蓋がされてなく、開口領域２６内が高温状態となることで、不活性ガスは、上昇気流により開口領域２６上方へと放出されてしまう。そこで、本実施の形態では、貫通孔８を介して載置台２３のガス抜き孔２９から不活性ガスを吸引することで、リード４側から吹き込まれた不活性ガスは、主に、アイランド７の貫通孔８側へと流れる。その結果、不活性ガスの主たる流れは、開口領域２６の下方側（載置台２３側）へとなり、銅線１１の配置領域は不活性ガスにて満たされ易い領域となる。
【００４３】
そして、クランパー２４の開口領域２６内である作業領域内は、加熱機構２８により、例えば、２５０〜２６０℃程度に維持される。ワイヤーボンディングされた銅線１１は、半導体素子１０の全ての電極パッドに対しワイヤーボンディングが終わる（例えば、１つの集合ブロック内の全ての半導体素子１０に対してワイヤーボンディングが終わる）までは、その高温状態の作業領域内に置かれる。そこで、上述した不活性ガスの流れを起すことで、銅線１１の周囲には不活性ガス充満し易く、効率的に銅線１１の酸化が防止される。また、リード４等のリードフレーム１２も酸化され易い状況下に置かれるが、不活性ガスが載置台２３側へと流れることで、リードフレーム１２も効率的に酸化が防止される。
【００４４】
尚、開口領域２６内に吹き込まれた全ての不活性ガスが、載置台２３のガス抜き孔２９から吸引される訳ではなく、不活性ガスの一部は開口領域２６上方へと流れる。そして、開口領域２６及びその周辺は、不活性ガスにより満たされた領域となる。
【００４５】
次に、図５（Ａ）に示す如く、キャピラリ３０の中心孔には銅線３１が挿通され、キャピラリ３０の上方には銅線３１を挟持するためのワイヤークランパー３２が配置される。そして、ワイヤークランパー３２が開放し、キャピラリ３０の先端からは所望の長さの銅線３１が導出し、キャピラリ３０近傍に位置するトーチ３３から放電され、キャピラリ３０の先端にはイニシャルボール３４が形成される。ここで、径が４５μｍの銅線３１を用いた場合、イニシャルボール３４の形成時には、例えば、１２５ｍＡの電流が必要となる。そして、同じ径の金線を用いてイニシャルボールを形成する際には、例えば、７５ｍＡの電流が必要となる。この電流の相違は、銅線３１が金線と比較して熱伝導率が高く、放熱性に優れる材料であり、銅線３１は不活性ガスにより冷却され易いからである。尚、図示したように、イニシャルボール３４を形成する作業領域には、上記不活性ガスが供給される。そのため、不活性ガス内に含まれる水素による酸化還元作用により、イニシャルボール３４の球面形状が安定して形成される。
【００４６】
次に、図５（Ｂ）に示す如く、キャピラリ３０が半導体素子１０の電極パッド１７上に向けて下降し、イニシャルボール３４を電極パッド１７上面に押し付ける。そして、超音波振動併用の熱圧着技術により、キャピラリ３０の先端に形成されたイニシャルボール３４が電極パッド１７と接続する。尚、この作業時には、ワイヤークランパー３２は開放された状態である。
【００４７】
次に、図５（Ｃ）に示す如く、ワイヤークランパー３２が開放された状態にて、一定のループを描きながらキャピラリ３０がリード４上面に移動する。そして、ワイヤークランパー３２にて銅線３１を挟持した後、キャピラリ３０がリード４上に下降し、銅線３１をリード４上面に押し付ける。そして、超音波振動併用の熱圧着技術により銅線３１がリード４と接続する。その後、キャピラリ３０が上昇し、銅線３１を切断する。その後、半導体素子１０の全ての電極パッド１７とリード４に対して図５（Ａ）〜（Ｃ）を用いて上述したワイヤーボンディング作業を繰り返す。上述したように、リード４は、それぞれ個別にクランパー２４のリード固定領域２７により載置台２３上に固定されることで、銅線３１が確実に切断される。
【００４８】
次に、図６（Ａ）に示す如く、リードフレーム１２上の集合ブロック毎に樹脂モールドし、共通の樹脂パッケージ３５を形成する。例えば、リードフレーム１２の裏面側に樹脂モールド用のシート３６（図６（Ｂ）参照）を貼り合せた後、リードフレーム１２を樹脂封止金型内に配置する。そして、樹脂封止金型内に絶縁性樹脂を充填することで、集合ブロック毎に共通の樹脂パッケージ３５を形成する。上述したように、共通の樹脂パッケージ３５内には、４つの搭載部１３が含まれる。
【００４９】
最後に、図６（Ｂ）に示す如く、リードフレーム１２から搭載部１３毎に共通の樹脂パッケージ３５を切断して、個々の樹脂パッケージ２に個片化する。切断にはダイシング装置のダイシングブレード３７を用い、ダイシングライン３８に沿って共通の樹脂パッケージ３５とリードフレーム１２とを同時にダイシングする。このとき、シート３６は、その一部のみが切断されることで、個片化された個々の樹脂パッケージ２はシート３６上に支持される。また、本実施の形態では、図２（Ａ）に示すリード４のハッチング領域が、ダイシングラインに配置される。そして、リード４の窪んだ領域をダイシングブレード３７にて切断することで、ダイシングブレード３７の負担が軽減され、長期間の使用が可能となる。
【００５０】
尚、本実施の形態では、吹き込まれる不活性ガスの温度に関し特に限定していないが、例えば、不活性ガスを加熱した後、開口領域２６内に吹き込む場合でも良い。この場合には、銅線３１が不活性ガスにより冷却され難く、イニシャルボール形成時の電流効率を向上させることができる。
【００５１】
また、ワイヤーボンディングの際、クランパー２４の開口領域２６上方がプレート等の蓋部材によりカバーされない状況にて作業を行う場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、作業領域のみ開口した蓋部材により開口領域２６上方をカバーし、その蓋部材が作業領域に合わせてスライドする場合でもよい。この場合には、開口領域２６上方が概ね蓋部材によりカバーされることで、開口領域２６内が不活性ガスで充満され易くなる。そして、不活性ガスの供給量も低減され、製造コストを抑制できる効果も得られる。
【００５２】
また、ワイヤーボンディングの際、個々のリード４が、それぞれクランパー２４のリード固定領域２７により固定される場合について説明したがこの場合に限定するものではない。例えば、リードの形状やリードの高さ等のリード配置状況に応じて、しっかりと個々のリードが固定出来る場合には、隣接する複数のリード毎に区分けしてリード固定領域により固定する場合でもよい。この場合には、リード固定領域の数は、リードの総数よりも少なくなるが、不活性ガスの吹き込み方法は、上述したようにリード固定領域間から吹き込む方法と同様である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  半導体装置
２  樹脂パッケージ
７  アイランド
８  貫通孔
２４  クランパー
２６  開口領域
２７  リード固定領域
２９  ガス抜き孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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