(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップの前記電極が形成された面の上方に前記半導体チップから間隔をあけて配置されたほぼ平坦な表面の複数のリードを一括して屈曲させる第１の面と、前記リードの屈曲を規制する第２の面と、を有し、
前記第１の面は、前記電極の前記表面とほぼ平行な面であり、前記リードの前記電極に対する接合部となる先端部に対向し、前記リードの先端部を除く部分を避けて形成され、
前記第２の面は、前記第１の面に接続されて前記半導体チップから離れる方向に傾斜した面であり、前記リードの前記先端部を除く部分の屈曲を規制するものであり、
前記第１の面と第２の面の境目が、前記電極の表面の領域内に位置し、前記リードの前記接合部を、前記電極の表面の領域内に位置させ、
前記第１の面を凸面とする凹部が、前記半導体チップを向く側に形成されてなるボンディングツール。
【請求項２】
ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップの前記電極が形成された面の上方に前記半導体チップから間隔をあけて配置されたほぼ平坦な表面の複数のリードを一括して屈曲させる第１の面と、前記リードの屈曲を規制する第２及び第３の面と、を有し、
前記第１の面は、前記電極の前記表面とほぼ平行な面であり、前記リードの前記電極に対する接合部として、先端部を除いた部分のうち前記先端部に近い部分に対向し、前記リードの前記接合部を除く部分を避けて形成され、
前記第２の面は、前記第１の面に接続されて前記半導体チップから離れる方向に傾斜した面であり、前記リードの前記先端部及び前記接合部を除く部分の屈曲を規制するものであり、
前記第３の面は、前記第２の面とは反対側で前記第１の面に接続されて前記半導体チップから離れる方向に傾斜した面であり、前記リードの前記先端部の屈曲を規制するものであり、
前記第１及び第２の面の境目と第１及び第３の面の境目とが、前記電極の表面の領域内に位置し、前記リードの前記接合部を、前記電極の表面の領域内に位置させ、
前記第１の面を凸面とする凹部が、前記半導体チップを向く側に形成されてなるボンディングツール。
【請求項３】
請求項２記載のボンディングツールにおいて、
前記第３の面は、平面であるボンディングツール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のボンディングツールにおいて、
前記第２の面は、平面であるボンディングツール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のボンディングツールにおいて、
前記リードの接合部に熱を加える加熱手段を有するボンディングツール。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のボンディングツールの製造方法であって、
前記凹部をドライエッチングで形成するボンディングツールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボンディングツール及びその製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
半導体装置の製造方法でＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術が広く適用されている。ＴＡＢ技術では、半導体チップの電極にＡｕバンプを設け、Ｓｎメッキの施されたインナーリードを、Ａｕバンプに接続することが行われる。
【０００３】
近年、半導体チップの小型化及び高集積化に伴って電極が狭ピッチ化し、電極にＡｕパッドを設けることが難しくなってきた。しかし、インナーリードと電極との電気的な接続を確保するには、バンプのＡｕとインナーリードのメッキ材料（Ｓｎ）とでＡｕ／Ｓｎの共晶合金を形成することが必要であるため、Ａｕバンプは不可欠であった。
【０００４】
本発明は、この問題点を解決するものであり、その目的は、狭ピッチの電極が形成された半導体チップに対応できるボンディングツール及びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）半導体装置の製造方法は、ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップの前記電極が形成された面の上方に、前記半導体チップから間隔をあけて、ほぼ平坦な表面の複数のリードを配置する第１工程と、
ボンディングツールによって、前記リードの少なくとも１つを屈曲させて、その先端部を接合部として前記電極に接続する第２工程と、
を含み、
前記第２工程で、前記先端部を前記電極の表面の領域内に配置し、前記リードにおける前記接合部を除く部分を、前記半導体チップと非接触の状態にする。
【０００６】
これによれば、リードの先端部を接合部として、半導体チップの電極に直接接続する。したがって、電極にバンプを設けないので、狭ピッチの電極に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。また、リードの先端部（接合部）が電極の表面の領域内に配置されるので、ボンディング時に、半導体チップの能動面へのダメージを抑えることができる。さらに、接合部（先端部）を除く部分が半導体チップと非接触の状態であるので短絡を防止できる。
【０００７】
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記ボンディングツールは、複数の前記リードの前記接合部を一括して前記電極に接続するギャングボンディングツールであってもよい。
【０００８】
ギャングボンディングによれば、ボンディング工程の時間を短縮することができる。
【０００９】
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記第２工程で、前記電極の表面の領域内で前記リードの前記先端部を押圧し、前記リードの前記接合部を除く部分を、前記接合部から斜めに傾斜した形状にしてもよい。
【００１０】
（４）半導体装置の製造方法は、ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップの前記電極が形成された面の上方に、前記半導体チップから間隔をあけて、ほぼ平坦な表面の複数のリードを配置する第１工程と、
ギャングボンディングツールによって、前記リードを屈曲させて、先端部を除いた部分のうち前記先端部に近い部分を接合部として前記電極に接続する第２工程と、
を含み、
前記第２工程で、前記先端部を、前記電極の表面の領域外に配置するとともに前記半導体チップから離れる方向に屈曲させ、前記リードにおける前記先端部及び前記接合部を除く部分を、前記半導体チップと非接触の状態にする。
【００１１】
これによれば、リードにおける先端部を除く部分のうち先端部に近い部分を接合部として、半導体チップの電極に直接接続する。したがって、電極にバンプを設けないので、狭ピッチの電極に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。また、リードの先端部を半導体チップから離れる方向に屈曲させ、リードにおける先端部及び接合部を除く部分を半導体チップと非接触の状態にするので、半導体チップとの短絡を防止できる。
【００１２】
（５）この半導体装置の製造方法において、
前記第２工程で、前記電極の表面の領域内で前記リードの前記先端部を除いた部分のうち前記先端部に近い部分を押圧し、前記リードの前記接合部を除く部分を、前記接合部から斜めに傾斜した形状にしてもよい。
【００１３】
（６）この半導体装置の製造方法において、
前記電極の少なくとも表面はアルミニウムで形成され、前記リードには、金メッキが施されていてもよい。
【００１４】
（７）半導体装置は、上記方法により製造されたものである。
【００１５】
（８）半導体装置は、ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップと、
前記電極の前記表面に平行に配置される先端部と、前記半導体チップから離れる方向に屈曲する部分と、を有し、前記先端部が前記電極に接合されるほぼ平坦な表面の複数のリードと、
を含み、
それぞれのリードの先端部は、前記電極の表面の領域内に位置し、前記リードの前記先端部を除く部分は前記半導体チップと非接触の状態である。
【００１６】
これによれば、リードの先端部が半導体チップの電極に直接接続されている。したがって、電極にバンプを設けないので、狭ピッチの電極に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。また、リードの先端部が電極の表面の領域内に配置されるので、ボンディング時に、半導体チップの能動面へのダメージを抑えることができる。さらに、先端部を除く部分が半導体チップと非接触の状態であるので短絡を防止できる。
【００１７】
（９）この半導体装置において、
前記リードの前記接合部を除く部分が、前記接合部から斜めに傾斜していてもよい。
【００１８】
（１０）この半導体装置において、
前記電極の少なくとも表面はアルミニウムで形成され、前記リードには、金メッキが施されていてもよい。
【００１９】
（１１）回路基板には、上記半導体装置が実装されている。
【００２０】
（１２）電子機器は、上記半導体装置を有する。
【００２１】
（１３）本発明に係るボンディングツールは、ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップの前記電極が形成された面の上方に前記半導体チップから間隔をあけて配置されたほぼ平坦な表面の複数のリードを一括して屈曲させる第１の面と、前記リードの屈曲を規制する第２の面と、を有し、
前記第１の面は、前記電極の前記表面とほぼ平行な面であり、前記リードの前記電極に対する接合部となる先端部に対向し、前記リードの先端部を除く部分を避けて形成され、
前記第２の面は、前記第１の面に接続されて前記半導体チップから離れる方向に傾斜した面であり、前記リードの前記先端部を除く部分の屈曲を規制するものであり、
前記第１の面と第２の面の境目が、前記電極の表面の領域内に位置し、前記リードの前記接合部を、前記電極の表面の領域内に位置させるものである。
【００２２】
本発明によれば、第１の面がリードの先端部を押圧することで、リードのその他の部分も屈曲する。リードの先端部は第１の面によって電極に接続される。第２の面は、リードにおける先端部を除く部分を適正な形状にするものである。また、第１及び第２の面の境目は、リードの接合部が電極の表面の領域内に位置するように形成されている。
【００２３】
このボンディングツールを使用して、リードの先端部を接合部として、半導体チップの電極に直接接続する。したがって、電極にバンプを設けないので、狭ピッチの電極に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。また、リードの先端部（接合部）が電極の表面の領域内に配置されるので、ボンディング時に、半導体チップの能動面へのダメージを抑えることができる。さらに、リードにおける接合部（先端部）を除く部分も屈曲して、半導体チップと非接触の状態になって短絡が防止される。
【００２４】
（１４）本発明に係るボンディングツールは、ほぼ平坦な表面の複数の電極を有する半導体チップの前記電極が形成された面の上方に前記半導体チップから間隔をあけて配置されたほぼ平坦な表面の複数のリードを一括して屈曲させる第１の面と、前記リードの屈曲を規制する第２及び第３の面と、を有し、
前記第１の面は、前記電極の前記表面とほぼ平行な面であり、前記リードの前記電極に対する接合部として、先端部を除いた部分のうち前記先端部に近い部分に対向し、前記リードの前記接合部を除く部分を避けて形成され、
前記第２の面は、前記第１の面に接続されて前記半導体チップから離れる方向に傾斜した面であり、前記リードの前記先端部及び前記接合部を除く部分の屈曲を規制するものであり、
前記第３の面は、前記第２の面とは反対側で前記第１の面に接続されて前記半導体チップから離れる方向に傾斜した面であり、前記リードの前記先端部の屈曲を規制するものであり、
前記第１及び第２の面の境目と第１及び第３の面の境目とが、前記電極の表面の領域内に位置し、前記リードの前記接合部を、前記電極の表面の領域内に位置させるものである。
【００２５】
本発明によれば、第１の面がリードの接合部を押圧することで、リードのその他の部分も屈曲する。リードの接合部は第１の面によって電極に接続される。第２及び第３の面は、リードにおける接合部を除く部分を適正な形状にするものである。また、第１及び第２の面の境目と第１及び第３の面の境目は、リードの接合部が電極の表面の領域内に位置するように形成されている。
【００２６】
このボンディングツールを使用して、リードにおける先端部を除く部分のうち先端部に近い部分を接合部として、半導体チップの電極に直接接続する。したがって、電極にバンプを設けないので、狭ピッチの電極に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。また、リードの接合部が電極の表面の領域内に配置されるので、ボンディング時に、半導体チップの能動面へのダメージを抑えることができる。さらに、リードにおける接合部を除く部分も屈曲して、半導体チップと非接触の状態になって短絡が防止される。
【００２７】
（１５）このボンディングツールにおいて、
前記第３の面は、平面であってもよい。
【００２８】
（１６）このボンディングツールにおいて、
前記第２の面は、平面であってもよい。
【００２９】
（１７）このボンディングツールにおいて、
前記リードの接合部に熱を加える加熱手段を有してもよい。
【００３０】
（１８）本発明に係るボンディングツールにおいて、
前記第１の面を凸面とする凹部が、前記半導体チップを向く側に形成されている。
【００３１】
これによれば、凹部によって、半導体チップの表面に形成されたオーバーコートなどを避けることができる。
【００３２】
（１９）本発明に係るボンディングツールの製造方法では、
上述した凹部をドライエッチングで形成する。
【００３３】
これによれば、チッピングやクラックの発生を避けて凹部を形成することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本発明に係る半導体装置の製造方法において、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を適用することができる。本発明に係る半導体装置のパッケージ形態として、Ｔ−ＢＧＡ（Tape Ball Grid Array）やＴＣＰ（Tape Carrier Package）などが挙げられる。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。この製造方法では、第１の実施の形態に係るボンディングツールを使用することができる。本実施の形態では、半導体チップ１０と、複数のリード２０と、ボンディングツール３０と、を用意する。
【００３６】
半導体チップ１０は、複数の電極（又はパッド）１２を有する。各電極１２は、例えばアルミニウムで形成されることが多い。電極１２の表面は、ほぼ平坦になっているが、バンプの形状をなしていなければ滑らかな面である必要はない。電極１２の表面の形状は特に限定されないが矩形であることが多い。電極１２は、半導体チップ１０の面と面一になっていてもよい。電極１２の表面の少なくとも一部を避けて、半導体チップ１０には絶縁膜１４が形成されている。絶縁膜１４は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ポリイミド樹脂などで形成することができる。複数の電極１２は、半導体チップ１０の端部に並んでいても、半導体チップ１０の中央部に並んでいても良い。また、電極１２は、半導体チップの１０が矩形をなすときに平行な２辺の端部に沿って並んでいても、４辺の端部に並んでいても良い。
【００３７】
リード２０は、銅で形成することができ、銅に金メッキを施すことが好ましい。リード２０は、図４に示すように基板４０に支持されていることが多い。基板４０には配線パターン４２が形成されており、配線パターン４２と同一の材料でリード２０を形成することができる。ＴＡＢ技術が適用される場合には、基板４０にデバイスホール４６が形成されており、デバイスホール４６内にリード２０が突出する。この場合のリード２０は、インナーリードと称される。
【００３８】
（第１工程）
本実施の形態では、図１に示すように半導体チップ１０及び複数のリード２０を配置する。詳しくは、半導体チップ１０における電極１２が形成された面の上方に、半導体チップ１０から間隔をあけて、複数のリード２０を配置する。各リード２０を、いずれかの電極１２の上方に位置させる。リード２０を、その先端を半導体チップ１０の中央方向に向けて配置してもよい。また、図４に示すように、ＴＡＢ技術が適用されるときには、デバイスホール４６の内側に半導体チップ１０を配置する。図２に示すようにリード２０が屈曲したときに、その先端が電極１２の表面の領域から出ないように、屈曲前のリード２０の先端位置を設定しておく。具体的には、リード２０の屈曲角度や、リード２０と半導体チップ１０との間隔に対応して、屈曲前のリード２０の先端位置が決まる。
【００３９】
リード２０の上方に、ボンディングツール３０を配置する。図１には、ボンディングツール３０の一部を切り欠いて示してある。ボンディングツール３０は、ギャングボンディングを行うものである。あるいは、ボンディングツール３０の代わりに、シングルポイントボンディング用のボンディングツールを使用してもよい。すなわち、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、ギャングボンディング及びシングルポイントボンディングのいずれを適用してもよい。
【００４０】
ボンディングツール３０は、第１の面３２及び第２の面３４を有する。第１及び第２の面３２、３４は接続されて形成されている。第１及び第２の面３２、３４は、角を以て接続されていても曲面を以て接続されていてもよい。第１及び第２の面３２、３４の境目は、電極１２の表面の領域内の上方に位置する。詳しくは、リード２０のボンディングが終了したときに、電極１２におけるリード２０の先端に近い端部とは反対側の端部の上方に、第１及び第２の面３２、３４の境目が位置する。
【００４１】
第１の面３２は、電極１２の表面とほぼ平行な面である。第１の面３２は、リード２０の先端部２２に接触できる大きさになっており、リード２０の先端部２２を超える大きさであってもよい。第１の面３２は、リード２０の先端部２２を接合部として押圧して電極１２に接続しながら、リード２０の先端部２２を除く部分を屈曲させるものである。
【００４２】
第２の面３４は、第１の面３２に接続されて半導体チップ１０から離れる方向に傾斜した面である。第２の面３４は、曲面であってもよいが平面であることが好ましい。第２の面３４は、リード２０の先端部２２を除く部分の屈曲を規制するものである。
【００４３】
第１の面３２から延長された仮想面と、第２の面３４との内角は、３０〜６０°程度であることが好ましい。６０°を超えると、リード２０が急角度で立ち上がるため、先端部２２（電極１２との接合部）にダメージが加わり、３０°を下回ると、半導体チップ１０の表面とリード２０との間隔が狭くなって、半導体チップ１０のエッジとショートする可能性がある。
【００４４】
また、図２に示すように、第１の面３２と第２の面３４との境界は、電極１２の外端から約２０μｍ以上内側に位置していることが好ましい。そうすることで、一般的な厚みのリードを使用した場合、リード２０の電極１２との接合部（先端部２２）が、電極１２の外端から約５μｍ以上内側に位置することになる。こうすることで、リード２０の先端部２２の外周部を電極１２に確実に圧着できるとともに、ボンディングによる電極１２の外縁部へのダメージを低減することができる。
【００４５】
ボンディングツール３０は、ボンディングを行うときに加熱されることが好ましい。これにより、圧力及び熱によってボンディングを行うことができる。例えば、ボンディングツール３０は、ヒータなどの加熱手段を内蔵していてもよい。
【００４６】
（第２工程）
複数のリード２０の少なくとも１つを屈曲させて、リード２０の先端部２２を接合部として電極１２に接続する。図２に示すように、ボンディングツール３０によって、複数のリード２０を一括してギャングボンディングをしてもよいし、リード２０を１本づつシングルポイントボンディングしてもよい。
【００４７】
この工程では、リード２０を屈曲させて、その先端部（接合部）２２を電極１２の表面の領域内に配置して接続する。図３は、リード２０と電極１２の配置を示す平面図である。この配置にすることで、ボンディングツール３０（又はシングルポイントボンディングツール）の圧力が、半導体チップ１０の能動面における電極１２以外の部分に加えられることを避けて、ダメージを抑えることができる。また、リード２０の先端部（接合部）２２を除く部分を屈曲させて、半導体チップ１０とリード２０とを非接触の状態にする。こうすることで、リード２０と半導体チップ１０との短絡を防止できる。ここで、ボンディングツール３０によれば、第２の面３４によってリード２０の屈曲が規制されるので、適切な角度でリード２０を屈曲させることができる。第２の面３４が平らな斜面であるときは、リード２０は、先端部（接合部）２２から傾斜した形状になる。
【００４８】
本実施の形態によれば、リード２０の先端部２２を接合部として、半導体チップ１０の電極１２に直接接続する。電極１２にバンプを設けないので、狭ピッチの電極１２に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。なお、電極１２がアルミニウムで形成されている場合には、リード２０の少なくとも先端部２２の表面は金であることが好ましい。リード２０が銅で形成されている場合には、金メッキを施してあることが好ましい。アルミニウムと金によれば確実なボンディングが可能である。
【００４９】
図４は、上記方法を適用して製造された半導体装置を示す図である。この半導体装置は、ＢＧＡパッケージを適用したものである。すなわち、同図に示す半導体装置は、上述した半導体チップ１０と、複数のリード２０と、を含む。リード２０の形状及びリード２０と電極１２との接続状態については上述した通りの構成である。半導体装置は、さらに、基板４０と、基板４０に形成された配線パターン４２と、配線パターン４２に設けられた複数の外部端子４４と、を有し、外部端子４４によって表面実装が可能になっている。
【００５０】
基板４０は、有機系又は無機系のいずれの材料から形成されたものであってもよく、これらの複合構造からなるものであってもよい。有機系の材料から形成された基板４０として、例えばポリイミド樹脂からなるフレキシブル基板が挙げられる。フレキシブル基板として、ＴＡＢ技術で使用されるテープを使用してもよい。また、無機系の材料から形成された基板４０として、例えばセラミック基板やガラス基板が挙げられる。有機系及び無機系の材料の複合構造として、例えばガラスエポキシ基板が挙げられる。
【００５１】
基板４０には、配線パターン４２が形成されている。配線パターン４２は、基板４０の一方の面に形成される。また、基板４０には、デバイスホール４６が形成されており、デバイスホール４６の内側に複数のリード２０が突出している。リード２０は、配線パターン４２に電気的に接続されている。基板４０は、リード２０及び配線パターン４２を半導体チップ１０とは反対側に向けて配置されている。また、基板４０は、デバイスホール４６の内側に半導体チップ１０の電極１２が位置するように配置されている。リード２０は、上述したように、電極１２に接続されている。
【００５２】
基板４０として、配線パターン４２が接着剤を介して貼り付けられる３層基板を使用してもよい。あるいは、配線パターン４２は、スパッタリング等により基板に銅などの導電性の膜を被着し、これをエッチングして形成することができる。この場合には、基板に配線パターンが直接形成され、接着剤が介在しない２層基板となる。もしくは、メッキで配線パターンを形成するアディティブ法を適用してもよい。あるいは、基板に絶縁樹脂と配線パターンを積層して構成されるビルドアップ多層構造の基板や、複数の基板が積層された多層基板を使用してもよい。
【００５３】
外部端子４４は、例えばハンダボールであり、配線パターン４２に電気的に接続されたリード２０を介して、半導体チップ１０の電極１２に電気的に接続されている。なお、外部端子４４は、ハンダ以外に例えば銅等で形成してもよい。また、基板４０における配線パターン４２の形成面には、外部端子４４を避けてソルダレジスト４８が塗布されている。ソルダレジスト４８は、特に配線パターン４２の表面を覆って保護するようになっている。
【００５４】
基板４０としてフレキシブル基板が使用される場合には、外部端子４４とは反対側に、プレート状のスティフナ５０が設けられる。スティフナ５０は、銅やステンレス鋼や銅系合金等で形成されて平面形状を維持できる強度を有し、基板４０上に絶縁接着剤５２を介して貼り付けられる。なお、絶縁接着剤５２は、熱硬化性又は熱可塑性のフィルムとして形成されている。また、スティフナ５０は、半導体チップ１０を避けて、基板４０の全体に貼り付けられる。こうすることで、基板４０の歪み、うねりがなくなり、外部端子４４の高さが一定になって平面安定性が向上し、回路基板への実装歩留りが向上する。
【００５５】
さらに、半導体チップ１０における電極１２が形成された面とは反対側の面には、銀ペースト等の熱伝導接着剤５４を介して放熱板５６が接着されている。これによって、半導体チップ１０の放熱性を上げることができる。放熱板５６は、半導体チップ１０よりも大きく形成されており、スティフナ５０の上にも接着されるようになっている。なお、スティフナ５０と放熱板５６との間も、熱伝導接着剤５４で接着されて気密されている。熱伝導接着剤５４は、半導体チップ１０の発熱量によっては通常の絶縁接着剤もしくは上述の絶縁フィルムで代用してもよい。
【００５６】
半導体チップ１０と基板４０との間は、ポッティングされたエポキシ樹脂などの樹脂５８によって封止されている。また、樹脂５８は、デバイスホール４６及び半導体チップ１０の外周にも回り込む。
【００５７】
（第２の実施の形態）
図５及び図６は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。この製造方法では、第２の実施の形態に係るボンディングツールを使用することができる。本実施の形態では、半導体チップ１０と、複数のリード６０と、ボンディングツール７０と、を用意する。半導体チップ１０は、第１の実施の形態で説明したものである。リード６０も、図５に示すように、直線状に延びているときの構成は、図１に示すリード２０と同じである。
【００５８】
（第１工程）
本実施の形態では、図５に示すように半導体チップ１０及び複数のリード６０を配置する。この配置は、図１に示す半導体チップ１０及びリード２０の配置と同じでよい。なお、本実施の形態では、リード６０の先端が電極１２の表面の領域内に位置する必要はない。
【００５９】
リード６０の上方に、ボンディングツール７０を配置する。図５には、ボンディングツール７０の一部を切り欠いて示してある。ボンディングツール７０は、ギャングボンディングを行うものである。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、ギャングボンディングが適用される。
【００６０】
ボンディングツール７０は、第１、第２及び第３の面７２、７４、７６を有する。第１及び第２の面７２、７４は接続されて形成されている。第１及び第３の面７２、７６は接続されて形成されている。第１及び第２の面７２、７４は、角を以て接続されていても曲面を以て接続されていてもよい。第１及び第３の面７２、７６は、角を以て接続されていても曲面を以て接続されていてもよい。
【００６１】
第１及び第２の面７２、７４の境目は、電極１２の表面の領域内の上方に位置する。詳しくは、リード６０のボンディングが終了したときに、電極１２におけるリード６０の先端に近い端部とは反対側の端部の上方に、第１及び第２の面７２、７４の境目が位置する。
【００６２】
第１及び第３の面７２、７６の境目は、電極１２の表面の領域内の上方に位置する。詳しくは、リード６０のボンディングが終了したときに、電極１２におけるリード６０の先端に近い端部の上方に、第１及び第３の面７２、７６の境目が位置する。
【００６３】
第１の面７２は、電極１２の表面とほぼ平行な面である。第１の面７２は、リード６０における先端部６２を除いた部分のうち先端部６２に近い第１部分６４に接触できる大きさになっている。第１の面７２は、この第１部分６４を接合部として押圧して電極１２に接続しながら、リード６０における第１部分６４を除く部分を屈曲させるものである。
【００６４】
第２の面７４は、第１の面７２に接続されて半導体チップ１０から離れる方向に傾斜した面である。第２の面７４は、曲面であってもよいが平面であることが好ましい。第２の面７４は、リード６０の先端部６２及び第１部分６４を除く部分のうち、第１部分６４に近い第２部分６６の屈曲を規制するものである。
【００６５】
第３の面７６は、第２の面７４とは反対側で、第１の面７２に接続されて半導体チップ１０から離れる方向に傾斜した面である。第３の面７６は、曲面であってもよいが平面であることが好ましい。第３の面７６は、リード６０の先端部６２の屈曲を規制するものである。
【００６６】
第１の面７２から延長された仮想面と、第２及び第３の面７４、７６のそれぞれとの内角は、特に限定されるものではないが、３０〜６０°程度であることが好ましい。６０°を超えると、リード６０が急角度で立ち上がるため、第１部分６４（電極１２との接合部）にダメージが加わり、３０°を下回ると、半導体チップ１０の表面とリード６０との間隔が狭くなって、半導体チップ１０のエッジとショートする可能性がある。
【００６７】
また、図６に示すように、第１の面７２と、第２及び第３の面７４、７６のそれぞれとの境界は、電極１２の外端から約２０μｍ以上内側に位置していることが好ましい。そうすることで、一般的な厚みのリードを使用した場合、リード６０の電極１２との接合部（第１部分６４）が、電極１２の外端から約５μｍ以上内側に位置することになる。こうすることで、リード６０の接合部（第１部分６４）の外周部を電極１２に確実に圧着できるとともに、ボンディングによる電極１２の外縁部へのダメージを低減することができる。
【００６８】
ボンディングツール７０は、ボンディングを行うときに加熱されることが好ましい。これにより、圧力及び熱によってボンディングを行うことができる。例えば、ボンディングツール７０は、ヒータなどを内蔵していてもよい。
【００６９】
（第２工程）
複数のリード６０を一括して屈曲させて、リード６０の第１部分６４を接合部として電極１２に接続する。この工程では、その第１部分６４（接合部）６４を電極１２の表面の領域内に配置して接続する。この配置にすることで、ボンディングツール７０の圧力が、半導体チップ１０の能動面における電極１２を除く部分に加えられることを避けてダメージを抑えることができる。また、リード６０の第１部分（接合部）６４を除く部分を屈曲させて、半導体チップ１０と非接触の状態にする。具体的には、リード６０の先端部６２及び第２部分７４を屈曲させる。こうすることで、リード６０と半導体チップ１０との短絡を防止できる。ここで、ボンディングツール７０によれば、第２、第３の面７４、７６によってリード６０の先端部６２及び第２部分６６の屈曲が規制されるので、適切な角度でリード６０を屈曲させることができる。第２、第３の面７４、７６が平らな斜面であるときは、リード６０の先端部６２及び第２部分６６は、第１部分（接合部）６４から傾斜した形状になる。
【００７０】
本実施の形態によれば、リード６０の第１部分６４を接合部として、半導体チップ１０の電極１２に直接接続する。電極１２にバンプを設けないので、狭ピッチの電極１２に対応することができ、バンプ形成のためのコスト、日程を省くことができる。なお、電極１２がアルミニウムで形成されている場合には、リード６０の少なくとも第１部分７４の表面は金であることが好ましい。リード６０が銅で形成されている場合には、金メッキを施してあることが好ましい。アルミニウムと金によれば確実なボンディングが可能である。
【００７１】
本実施形態に係る製造方法でも、リード６０の形状及びリード６０と電極１２との接続状態を除き、図４に示す半導体装置と同じ構成の半導体装置を得ることができる。
【００７２】
（第３の実施の形態）
図７には、半導体装置１１００を実装した回路基板１０００が示されている。回路基板には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を用いることが一般的である。回路基板には例えば銅からなる配線パターンが所望の回路となるように形成されていて、それらの配線パターンと半導体装置の外部端子とを機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。
【００７３】
（第４の実施の形態）
そして、半導体装置１１００を備える電子機器として、図８には、ノート型パーソナルコンピュータ１２００が示されている。
【００７４】
なお、「半導体チップ」を「電子素子」に置き換えて、半導体チップと同様に電子素子（能動素子か受動素子かを問わない）の電極にバンプを形成することもできる。このような電子素子から製造される電子部品として、例えば、抵抗器、コンデンサ、コイル、発振器、フィルタ、温度センサ、サーミスタ、バリスタ、ボリューム又はヒューズなどがある。
【００７５】
（第５の実施の形態）
図９は、第５の実施の形態に係る本発明を適用したボンディングツールを示す図である。ボンディングツール７０は、ギャングボンディングを行うものである。ボンディングツール７０の端部は、リード２０のボンディングをするようになっており、詳しくは、第１の実施の形態で説明した第１及び第２の面３２、３４の内容が当てはまる。または、ボンディングツールの端部を、第２の実施の形態で説明した第１〜３の面７２、７４、７６を有するように形成してもよい。
【００７６】
ボンディングツール７０には凹部７２が形成されている。詳しくは、ボンディングツール７０の中央部またはボンディングのための端部を除く領域に、凹部７２が形成されている。すなわち、凹部７２の凸面は、ボンディングをするための面（例えば第１の面３２、７２）である。凹部７２は、半導体チップ１０に形成されたオーバーコート８０を避けるためのもので、例えば１０〜２０μｍの深さで形成される。オーバーコート８０は、半導体チップ１０の表面に形成された配線を保護するために、例えば１０μｍ程度の厚みで形成されたものである。第１の実施の形態で説明したように、バンプのない電極１２にリード２０をボンディングするときに、凹部７２を形成しておく必要がある。
【００７７】
凹部７２は、ドライエッチング、特に反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で形成することができる。これによれば、レーザ等で形成するよりも、チッピングやクラック等のないボンディングツール７０を形成することができる。
【００７８】
本実施の形態に係るボンディングツール７０を使用した半導体装置の製造方法については、第１又は第２の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００７９】
（第６の実施の形態）
図１０は、第６の実施の形態に係るボンディングツールを示す図である。ボンディングツール１７０は、第１、第２及び第３の面１７２、１７４、１７６を有する。第１の面１７２から延長された仮想面と、第３の面１７６との内角は、ほぼ９０°になっている。この場合、リード６０の、電極１２との接合部（第１部分６４）は、電極１２の外端から約５μｍ以上内側に位置するとは限らない。その他の内容は、第２の実施の形態で説明した内容が該当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図２】  図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図３】  図３は、第１の実施の形態におけるリードの接続状態を示す図である。
【図４】  図４は、第１の実施の形態に係る半導体装置を示す図である。
【図５】  図５は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図６】  図６は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図７】  図７は、第３の実施の形態に係る回路基板を示す図である。
【図８】  図８は、半導体装置を備える第４の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図９】  図９は、第５の実施の形態に係る本発明を適用したボンディングツールを示す図である。
【図１０】  図１０は、第６の実施の形態に係るボンディングツールを示す図である。
【符号の説明】
１０  半導体チップ
１２  電極
２０  リード
２２  先端部（接合部）
３０  ボンディングツール
３２  第１の面
３４  第２の面
４０  基板
４６  デバイスホール
６０  リード
６２  先端部（接合部）
６４  第１部分
６６  第２部分
７０  ボンディングツール
７２  第１の面
７４  第２の面
７６  第３の面
【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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