(57)【要約】【課題】ワイヤボンディングに要する時間が短い半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体チップＴの接合電極ＥＴをパッケージＰのポスト電極ＥＰにワイヤボンディングして半導体装置を製造する際に、所定の長さに切断されたワイヤＷを金型１１により所定の形状に成形し、その後、成形されたワイヤＷの一端部を接合電極ＥＴに接合すると共に他端部をポスト電極ＥＰに接合する。【選択図】図１
2010135730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の長さに切断されたワイヤを所定の形状に成形する成形工程と、
前記成形されたワイヤの一端部を第１の電極に接合すると共に他端部を第２の電極に接合する接合工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記ワイヤの成形は、金型成型により行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記成形されたワイヤを吸着して保持し、前記第１及び第２の電極に当接する位置まで搬送する搬送工程をさらに備え、
前記成形工程において、複数本のワイヤを相互に結合させて帯状のワイヤを形成することを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ワイヤの成形は、前記ワイヤの両端部を保持した状態で、前記ワイヤの中間部を所定の軌跡を描いて移動する成形ツールにより押圧することによって行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記成形工程において、複数本の前記ワイヤを同時に成形することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記接合工程において、前記第１の電極への接合及び前記第２の電極への接合を同時に行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記接合工程において、複数本の前記ワイヤを同時に接合することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の電極は半導体チップに設けられた電極であり、前記第２の電極は前記半導体チップが搭載されるパッケージに設けられた電極であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つ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、半導体装置の製造方法に関し、特に、ワイヤボンディングを含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体チップをパッケージに搭載して半導体装置を製造する際には、半導体チップに設けられた接続電極を、パッケージに設けられたポスト電極に、ワイヤを介して接続している。この場合、ワイヤの一端は半導体チップの接続電極に接合され、ワイヤの他端はパッケージのポスト電極に接合される。そして、ワイヤが他の電極及びワイヤと接触しないように、また、接続電極及びポスト電極との接合部分に熱応力等の力が印加されないように、ワイヤを半導体チップ及びパッケージから離れる方向に凸となるように湾曲させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
通常、半導体チップには数十個程度の接続電極が設けられており、これらの接続電極をそれぞれワイヤによってパッケージのポスト電極に接続する必要がある。このため、半導体チップをパッケージに搭載するための所要時間のうち、半導体チップの接続電極をパッケージのポスト電極に接続するためのワイヤボンディングに要する時間が大きな割合を占めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６７３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ワイヤボンディングに要する時間が短い半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、所定の長さに切断されたワイヤを所定の形状に成形する成形工程と、前記成形されたワイヤの一端部を第１の電極に接合すると共に他端部を第２の電極に接合する接合工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ワイヤボンディングに要する時間が短い半導体装置の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるワイヤボンディング装置を例示する正面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は、第１の実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する正面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は、第１の実施形態におけるワイヤの接合方法を例示する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるワイヤボンディング装置を例示する正面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｃ）は、第２の実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する正面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるワイヤボンディング装置を例示する正面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、第３の実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する図であり、（ａ）は金型を示す正面図であり、（ｂ）は金型を示す側面図であり、（ｃ）はワイヤを示す上面図である。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）は、第３の実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する図であり、（ａ）は金型を示す正面図であり、（ｂ）は金型を示す断面図であり、（ｃ）はワイヤを示す上面図である。
【図９】（ａ）乃至（ｃ）は、第３の実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する図であり、（ａ）は金型を示す正面図であり、（ｂ）は金型を示す断面図であり、（ｃ）はワイヤを示す上面図である。
【図１０】（ａ）は、比較例に係るワイヤボンディング装置を示す側面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図１１】（ａ）乃至（ｆ）は、比較例に係るワイヤボンディング方法を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
先ず、本実施形態におけるワイヤボンディング装置について説明する。
図１は、本実施形態におけるワイヤボンディング装置を例示する正面図である。
本実施形態のワイヤボンディング装置は、所定の長さに切断されたワイヤを、所定の形状に成形して、２つの電極間に接続するものである。なお、ワイヤは例えばアルミニウム等の金属からなり、その断面形状は例えば円形である。
【００１０】
図１に示すように、ワイヤボンディング装置１においては、ワイヤＷを金型成型する金型１１が設けられている。金型１１には、下型１２及び上型１３が設けられている。下型１２にはワイヤ保持部１４及び成型部１５が一体的に設けられている。また、ワイヤ保持部１４の上面と成型部１５の上面との境界は段差となっており、成型部１５側がワイヤ保持部１４側よりも低くなっている。成型部１５の上面には所定の形状、例えば、凸部１５ａが形成されている。
【００１１】
一方、上型１３は下型１２の直上域において上下に移動可能に設けられている。上型１３には、ワイヤ保持部１６及び成型部１７が設けられている。ワイヤ保持部１６と成型部１７とは一定範囲内で相互に移動可能となっていて、成型部１７の下面はワイヤ保持部１６の下面よりも高い位置から低い位置まで変位可能である。そして、上型１３が移動域の下端に位置すると、ワイヤ保持部１６はワイヤ保持部１４に当接し、成型部１７は成型部１５に当接する。成型部１７の下面には成型部１５の凸部１５ａに対応するような形状、例えば、凹部１７ａが形成されている。
【００１２】
また、ワイヤボンディング装置１には、半導体装置のパッケージＰを保持するホルダー１８が設けられている。更に、ワイヤボンディング装置１には、成型後のワイヤＷを保持して金型１１からホルダー１８まで搬送すると共に、ワイヤＷを各電極に接合するボンディングツール１９が設けられている。ボンディングツール１９は、例えば、ワイヤＷを吸着することによってワイヤＷを保持し、ワイヤＷを電極に当接する位置まで搬送し、ワイヤＷに荷重及び超音波振動を印加することによりワイヤＷを各電極に接合する。
【００１３】
次に、上述の如く構成されたワイヤボンディング装置１の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
図２（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する正面図であり、
図３（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態におけるワイヤの接合方法を例示する図である。
なお、図３（ａ）及び（ｂ）は、同じ状態を異なる方向から見た図であり、（ａ）はワイヤが延びる方向から見た側面図であり、（ｂ）はワイヤが延びる方向に対して直交する方向から見た正面図である。また、図３（ｃ）は図３（ａ）及び（ｂ）よりも後の工程を示す正面図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）よりも後の工程を示す正面図である。
【００１４】
先ず、ワイヤの成形方法について説明する。
図１に示すように、ホルダー１８がパッケージＰを保持する。パッケージＰには、ポスト電極ＥＰが設けられている。ポスト電極ＥＰは、リードフレーム又は基板等のボンディング領域である。また、パッケージＰの所定の位置には、半導体チップＴが固定されている。半導体チップＴの表面には、接合電極ＥＴが設けられている。接合電極ＥＴは、例えばボンディングパッドである。一方、金型１１は、下型１２と上型１３とが離隔した状態にあり、成型部１７の下面はワイヤ保持部１６の下面よりも高い位置にある。
【００１５】
この状態で、図２（ａ）に示すように、金型１１における下型１２と上型１３との間の空間に、ワイヤ保持部１４及び１６側からワイヤＷを挿入する。このとき、ワイヤＷはワイヤ保持部１４と成型部１５の凸部１５ａの上に載置される。
【００１６】
次に、図２（ｂ）に示すように、上型１３が下方に移動する。このとき、上型１３においては、ワイヤ保持部１６の下面が成型部１７の下面よりも下方に位置しているため、ワイヤ保持部１６が成型部１７よりも先にワイヤＷに当接し、ワイヤ保持部１４とワイヤ保持部１６によりワイヤＷを挟んで固定する。その後も成型部１７は下方に移動し、成型部１７の下面がワイヤ保持部１６の下面を越えて下方に変位することによりワイヤＷが切断される。そして、成型部１７が、切断されたワイヤＷを下型１２の成型部１５に押し付けることにより、ワイヤＷを成型する。これにより、ワイヤＷは、凸部１５ａと凹部１７ａに応じた形状に成形される。例えば、ワイヤＷは、両端部が同じ方向に延び、中間部が上に凸となるように湾曲した形状に成形される。このようにして、金型１１がワイヤＷを金型成型する。
【００１７】
次に、図２（ｃ）に示すように、上型１３が上方に移動して、下型１２及びワイヤＷから離隔する。それに替わって、ボンディングツール１９が上方からワイヤＷに近づき、ワイヤＷを保持する。
【００１８】
次に、ワイヤの接合方法について説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボンディングツール１９が成形後のワイヤＷをホルダー１８の位置まで搬送し、ワイヤＷの一端部を半導体チップＴの接合電極ＥＴの直上域に位置させ、他端部をパッケージＰのポスト電極ＥＰの直上域に位置させる。
【００１９】
次に、図３（ｃ）に示すように、ボンディングツール１９がワイヤＷを保持したまま下降し、ワイヤＷの一端部を半導体チップＴの接合電極ＥＴに押し付け、他端部をパッケージＰのポスト電極ＥＰに押し付ける。そして、ボンディングツール１９がワイヤＷを接合電極ＥＴ及びポスト電極ＥＰに向けて加圧した状態で、ワイヤＷに超音波振動を印加し、ワイヤＷの一端部を接合電極ＥＴに接合させると共に、他端部をポスト電極ＥＰに接合させる。次に、図３（ｄ）に示すように、ボンディングツール１９がワイヤＷを離し、上昇することにより、ワイヤＷから離脱する。
【００２０】
このようにして、ワイヤＷを半導体チップＴの接合電極ＥＴ及びパッケージＰのポスト電極ＥＰに接合して、ワイヤＷを介して接合電極ＥＴをポスト電極ＥＰに電気的に接続する。このとき、ワイヤＷの中間部は上方が凸となるように湾曲しているため、他のワイヤ及び他の電極に接触することがなく、また、熱膨張等に起因して接合部に印加される応力を緩和することができる。
【００２１】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、ワイヤの成形とワイヤの接合とを、別の装置を用いて別工程で行っている。このため、ワイヤの成形と接合を並行して行うことができ、ワイヤボンディング全体の所要時間を短縮することができる。この結果、半導体チップをパッケージに搭載するプロセスの所要時間を短縮し、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００２２】
また、本実施形態においては、ワイヤの成形を金型成型により行っているため、ワイヤを効率よく成形することができる。また、加工後のワイヤ形状の再現性が高い。
【００２３】
更に、本実施形態においては、ワイヤの一端部と接合電極ＥＴとの接合と、ワイヤの他端部とポスト電極ＥＰとの接合とを、同時に行っている。これにより、ワイヤの接合工程に要する時間を短縮することができ、ワイヤボンディング全体の所要時間をより一層短縮することができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すワイヤの成形工程において、１組の金型１１で複数本のワイヤＷを同時に成形してもよい。また、ボンディングツール１９により、複数本のワイヤＷを同時に搬送してもよい。更に、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すワイヤの接合工程において、１台のボンディングツール１９で複数本のワイヤＷを同時に接合してもよい。これにより、ワイヤ１本当たりの成形時間、搬送時間及び接合時間をそれぞれ短縮し、ワイヤボンディング全体の所要時間をより一層短縮することができる。
【００２５】
また、成形後のワイヤを一旦他の場所に保管しておき、パッケージＰ及び半導体チップＴの準備が整ったときに、取り出して使用してもよい。これにより、ワイヤの成形工程と接合工程を同期させる必要がなくなるため、各工程の効率化を図ることができると共に、工程の管理が容易になる。この場合、金型１１、ボンディングツール１９及びホルダー１８は、必ずしも１対１対１で対応している必要はない。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
先ず、本実施形態におけるワイヤボンディング装置について説明する。
図４は、本実施形態におけるワイヤボンディング装置を例示する正面図である。
【００２７】
図４に示すように、本実施形態のワイヤボンディング装置２においては、前述の第１の実施形態におけるワイヤボンディング装置１（図１参照）と比較して、金型１１の代わりに、曲げ加工部２１が設けられている点が異なっている。曲げ加工部２１においては、相互に離隔して配置された一対のワイヤ保持具２２ａ及び２２ｂが設けられている。ワイヤ保持具２２ｂは、ワイヤ保持具２２ａに対して一定範囲内で３次元的に移動可能となっている。
【００２８】
また、曲げ加工部２１には、成形装置２３が設けられている。成形装置２３には、成形ツール２４と、成形ツール２４を任意の軌跡に沿って３次元的に移動させる駆動部２５とが設けられており、駆動部２５にはプログラムを記憶する記憶手段２６が設けられている。駆動部２５は、記憶手段２６に記憶されたプログラムを実行することにより、成形ツール２４を任意の軌跡に沿って３次元的に移動させる。なお、成形ツール２４の先端部分の形状は、図４に示す形状には限定されず、ワイヤＷの成形形状に応じて最適な形状とすることができる。また、成形ツール２４の個数は１個には限定されず、ワイヤＷの成形形状に応じて最適な個数とすることができる。
【００２９】
ワイヤボンディング装置２における上記以外の構成は、第１の実施形態におけるワイヤボンディング装置１（図１参照）と同様である。すなわち、ワイヤボンディング装置２には、ホルダー１８及びボンディングツール１９が設けられている。
【００３０】
次に、上述の如く構成されたワイヤボンディング装置２の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
本実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ワイヤの成形方法が異なっている。
図５（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する正面図である。
【００３１】
先ず、図５（ａ）に示すように、ワイヤ保持具２２ａが所定の長さに切断されたワイヤＷの一端部を保持し、ワイヤ保持具２２ｂがこのワイヤＷの他端部を保持する。これにより、ワイヤＷはワイヤ保持具２２ａとワイヤ保持具２２ｂとの間に直線状に張架される。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、成形装置２３（図４参照）の駆動部２５が、記憶手段２６に記憶されたプログラムを実行することにより、成形ツール２４を任意の軌跡に沿って３次元的に移動させる。これにより、ワイヤ保持具２２ａ及び２２ｂがワイヤＷの両端部を保持した状態で、ワイヤＷの中間部を成形ツール２４が押圧する。また、このとき、ワイヤ保持具２２ｂが、成形ツール２４に連動して３次元的に移動する。この結果、ワイヤＷが所定の形状に成形される。例えば、ワイヤＷは、両端部が同じ方向に延び、中間部が一方向に凸となるように湾曲した形状に成形される。
【００３３】
次に、図５（ｃ）に示すように、ボンディングツール１９がワイヤＷを吸着して保持する。その後、ワイヤ保持具２２ａ及び２２ｂがワイヤＷを解放する。そして、ボンディングツール１９がワイヤＷをホルダー１８（図４参照）の位置まで搬送する。ワイヤＷの接合方法は、前述の第１の実施形態（図３参照）と同様である。
【００３４】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、成形装置２３の記憶手段２６に記憶されたプログラムにパラメータを入力することにより、成形ツール２４の軌跡を任意に設定することができ、成形後のワイヤＷの形状を任意に制御することができる。このため、前述の第１の実施形態のように、金型を用いてワイヤＷを成形する場合と比較して、ワイヤの形状の変更が容易である。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、本実施形態においても、複数本のワイヤＷを同時に成形してもよい。また、成形後のワイヤを一旦他の場所に保管しておき、必要に応じて使用してもよい。
【００３５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
先ず、本実施形態におけるワイヤボンディング装置について説明する。
図６は、本実施形態におけるワイヤボンディング装置を例示する正面図であり、
図７（ａ）乃至（ｃ）、図８（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態におけるワイヤの成形方法を例示する図であり、各図の（ａ）は金型を示す正面図であり、各図の（ｂ）は金型を示す側面図又は断面図であり、各図の（ｃ）はワイヤを示す上面図である。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態のワイヤボンディング装置３は、前述の第１の実施形態におけるワイヤボンディング装置１（図１参照）と比較して、金型１１の代わりに金型３１が設けられている点が異なっている。金型３１は、金型１１と比較して、複数本のワイヤＷを相互に平行に保持して同時に加工し、これらの複数本のワイヤＷ同士を結合させて１枚の帯状のワイヤＷｓを形成する点が異なっている。
【００３７】
すなわち、図６及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、金型３１には金型１１と同様に、下型３２及び上型３３が設けられており、下型３２にはワイヤ保持部３４及び成型部３５が一体的に設けられており、上型３３にはワイヤ保持部３６及び成型部３７が相互に移動可能に設けられている。成型部３５の上面には例えば凸部３５ａが形成されており、成型部３７の下面には凸部３５ａに対応する凹部３７ａが形成されている。
【００３８】
そして、ワイヤ保持部３４の上面には、ワイヤＷを保持するＶ字形状の溝３４ｓが複数本形成されている。また、成型部３５の上面にも、Ｖ字形状の溝３５ｓが複数本形成されている。溝３５ｓの本数は溝３４ｓの本数と等しく、上方から見て、各溝３４ｓ及び各溝３５ｓは、連続した同一の直線をなすように配置されている。同様に、ワイヤ保持部３６の下面にはＶ字形状の溝３６ｓが複数本形成されており、成型部３７の下面にもＶ字形状の溝３７ｓが複数本形成されている。溝３６ｓは溝３４ｓに対向する位置に形成されており、溝３７ｓは溝３５ｓに対向する位置に形成されている。図７に示す例では、これらの溝は例えば３本ずつ形成されている。また、これらの溝の形状及び間隔は、ワイヤＷを加工したときにワイヤＷ同士が結合されるように設定されている。
【００３９】
次に、上述の如く構成されたワイヤボンディング装置３の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
本実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ワイヤの成形方法が異なっている。以下、ワイヤの成形方法について説明する。
【００４０】
先ず、図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、初期状態においては、金型３１は下型３２と上型３３とが離隔した状態にあり、上型３３において、成型部３７の下面はワイヤ保持部３６の下面よりも高い位置にある。この状態で、下型３２と上型３３との間の空間に、ワイヤ保持部３４及び３６側から、溝３４ｓと同数のワイヤＷを挿入する。このとき、ワイヤＷは溝３４ｓ及び溝３５ｓに嵌合し、相互に平行な位置に位置決めされる。
【００４１】
次に、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、上型３３が下方に移動する。このとき、ワイヤ保持部３６は成型部３７よりも先にワイヤＷに当接し、複数本のワイヤＷをワイヤ保持部３４の溝３４ｓとワイヤ保持部３６の溝３６ｓとの間に挟んで固定する。その後も成型部３７は下方に移動し、成型部３７の下面がワイヤ保持部３６の下面を越えて下方に変位することによりワイヤＷが切断され、その後、成型部３７が切断されたワイヤＷを成型部３５に押し付けることにより、ワイヤＷを成型する。
【００４２】
このとき、ワイヤＷは、凸部３５ａ及び凹部３７ａによって成形されると共に、溝３５ｓ及び溝３７ｓによっても成形される。すなわち、各ワイヤＷの一部は、Ｖ字形状の溝３５ｓと溝３７ｓとの間の空間内に残り、断面形状が菱形になるように加工される。一方、各ワイヤＷの残部は、溝３５ｓと溝３７ｓとの間の空間からはみ出し、横方向に延伸する。そして、隣り合うワイヤＷ間において、はみ出した部分同士が結合する。このようにして、複数本のワイヤＷを相互に結合させて、１枚の帯状のワイヤＷｓを形成する。
【００４３】
次に、図９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、上型３３が上方に移動して、下型３２及びワイヤＷｓから離隔する。それに替わって、ボンディングツール１９が上方からワイヤＷｓに近づき、ワイヤＷｓを真空吸着することによって保持する。そして、ボンディングツール１９がワイヤＷｓを吸着して保持しつつ、ワイヤＷｓの一端部が半導体チップＴの接合電極ＥＴに当接し、ワイヤＷｓの他端部がパッケージＰのポスト電極ＥＰに当接する位置まで、ワイヤＷｓを搬送する。以後、前述の第１の実施形態と同様な方法により、ワイヤＷｓを接合電極ＥＴ及びポスト電極ＥＰに接合する。
【００４４】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、金型３１が複数本のワイヤＷから１枚の帯状のワイヤＷｓを形成し、ボンディングツール１９がこのワイヤＷｓを真空吸着して保持する。このとき、ワイヤＷｓの形状は帯状であるため、真空吸着の際の吸着面積が大きく、吸気の漏洩が少ない。このため、ボンディングツール１９がワイヤＷｓを安定して保持することができる。また、ワイヤＷ同士が結合されているため、ワイヤＷ間の相対的な位置関係及びワイヤＷｓの姿勢を容易に安定させることができる。これにより、ボンディングツール１９によってワイヤＷｓを吸着する際に、吸着ミスの発生を防止できる。また、ボンディングツール１９によってワイヤＷｓを搬送する際に、ワイヤＷｓの落下を防止できる。更に、ワイヤＷｓを接合位置に当接させるときに、接合位置がずれたり、ワイヤＷｓが転倒することを防止できる。この結果、ワイヤボンディングのワイヤ寸法及び接合位置の精度を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、ワイヤボンディング用のワイヤとして、板状の配線部材よりも一般的で需要が多く、従ってコストが低い線状のワイヤＷを使用することができるため、板状の配線部材を使用する場合と比較して、ワイヤボンディングのためのコストを低減することができる。これにより、半導体装置の製造コストを低減することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００４６】
なお、本実施形態においては、金型３１の成型部３５及び３７にＶ字形状の溝３５ｓ及び３７ｓを形成する例を示したが、成型部の加工面の形状はこれに限定されず、複数本のワイヤを同時に加工でき、且つ、加工に伴ってワイヤ同士が結合するような形状であればよい。
【００４７】
また、本実施形態において、ワイヤＷ同士を結合させるために、結合材を用いてもよい。例えば、ワイヤＷがアルミニウム製のワイヤである場合には、結合材として樹脂系の接着剤を用いることができる。この場合、例えば、加工前のワイヤＷの表面に樹脂系の接着剤を塗布しておくか、下型３３上に載置された加工前のワイヤＷ間に接着剤を配置しておけばよい。
【００４８】
更に、本実施形態においても、金型３１によって複数本の帯状のワイヤＷｓを同時に成形してもよく、ボンディングツール１９によって複数本の帯状のワイヤＷｓを同時に搬送してもよく、複数本の帯状のワイヤＷｓを同時に半導体チップＴの接合電極ＥＴ及びパッケージＰのポスト電極ＥＰに接合してもよい。これにより、ワイヤボンディングをより一層効率化し、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００４９】
次に、比較例について説明する。
図１０（ａ）は、本比較例に係るワイヤボンディング装置を示す側面図であり、（ｂ）はその正面図であり、
図１１（ａ）乃至（ｆ）は、本比較例に係るワイヤボンディング方法を示す正面図である。
【００５０】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、本比較例に係るワイヤボンディング装置１０１においては、加工部ユニット１０２が設けられている。加工部ユニット１０２においては、ワイヤＷを摺動可能に保持し、ワイヤＷに対して荷重及び振動を印加する超音波工具１０３、ワイヤＷを切断するワイヤカッター１０４、超音波工具１０３に対してワイヤＷを連続的に供給するワイヤガイド１０５が設けられている。また、加工部ユニット１０２においては、ワイヤガイド１０５、超音波工具１０３及びワイヤカッター１０４を保持し、これらを所定の軌跡に沿って３次元的に移動させるガイドホルダー１０６が設けられている。
【００５１】
次に、本比較例に係るワイヤボンディング方法について説明する。
先ず、図１１（ａ）に示すように、超音波工具１０３にワイヤＷの先端部がセットされた状態で、ガイドホルダー１０６が超音波工具１０３を半導体チップＴの接合電極ＥＴの直上に位置させる。次に、図１１（ｂ）に示すように、加工部ユニット１０２が下降することにより、超音波工具１０３がワイヤＷの先端部を接合電極ＥＴに押し付け、荷重及び振動を印加する。これにより、ワイヤＷの先端部を接合電極ＥＴに接合する。
【００５２】
次に、図１１（ｃ）に示すように、ワイヤガイド１０５からワイヤＷを繰り出しながら、加工部ユニット１０２を所定の軌跡に沿って３次元的に移動させ、図１１（ｄ）に示すように、超音波工具１０３の先端をパッケージ（図示せず）のポスト電極ＥＰに到達させる。これにより、ワイヤＷを所定の形状に成形する。そして、超音波工具１０３がワイヤＷをポスト電極ＥＰに押し付けながら振動を印加することにより、ワイヤＷをポスト電極ＥＰに接合する。次に、図１１（ｅ）に示すように、ワイヤカッター１０４を下降させてワイヤＷを切断する。次に、図１１（ｆ）に示すように、加工部ユニット１０２を上昇させ、ポスト電極ＥＰから離脱させる。これにより、ワイヤボンディングが完了する。
【００５３】
本比較例においては、ワイヤＷの接合電極ＥＴへの接合、ワイヤＷの成形、及びワイヤＷのポスト電極ＥＰへの接合を、同一の装置を用いて一連の動作で行うため、１回のワイヤボンディングを行うために、２回のワイヤの接合及びワイヤの成形の合計の時間を必要とする。このため、ワイヤボンディングの所要時間が長く、半導体装置の生産性が低い。これに対して、前述の第１及び第２の実施形態によれば、ワイヤの成形とワイヤの接合を別工程で行うために、並列に進行させることができ、ワイヤボンディングの所要時間が短い。
【００５４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【００５５】
例えば、ワイヤの断面形状は円形には限定されず、例えば楕円又は多角形であってもよい。これにより、材料コストの低減、成形精度の向上、又は接合強度の向上を図ることができる。また、ワイヤボンディングの対象となる電極は、半導体チップの接合電極及びパッケージのポスト電極には限定されず、半導体装置に設けられ、ワイヤボンディングが可能なあらゆる電極が対象となる。更に、ワイヤＷの一端部と他端部は、タイミングをずらして接合してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３  ワイヤボンディング装置、１１  金型、１２  下型、１３  上型、１４  ワイヤ保持部、１５  成型部、１５ａ  凸部、１６  ワイヤ保持部、１７  成型部、１７ａ  凹部、１８  ホルダー、１９  ボンディングツール、２１  曲げ加工部、２２ａ、２２ｂ  ワイヤ保持具、２３  成形装置、２４  成形ツール、２５  駆動部、２６  記憶手段、３１  金型、３２  下型、３３  上型、３４  ワイヤ保持部、３４ｓ  溝、３５  成型部、３５ａ  凸部、３５ｓ  溝、３６  ワイヤ保持部、３６ｓ  溝、３７  成型部、３７ａ  凹部、３７ｓ  溝、１０１  ワイヤボンディング装置、１０２  加工部ユニット、１０３  超音波工具、１０４  ワイヤカッター、１０５  ワイヤガイド、１０６  ガイドホルダー、ＥＰ  ポスト電極、ＥＴ  接合電極、Ｐ  パッケージ、Ｔ  半導体チップ、Ｗ、Ｗｓ  ワイヤ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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