(57)【要約】【課題】２個のボンディング面間をボンディングワイヤで結線してなる電子装置において、装置サイズを適切に小型化できるようにする。【解決手段】一方のボンディング面１１と他方のボンディング面２１とがボンディングワイヤ３０で結線されてなる電子装置であって、一方のボンディング面１１と他方のボンディング面２１とが直交するように、他方のボンディング面２１は、一方のボンディング面１１の上方に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のボンディング面（１１）と他方のボンディング面（２１）とがボンディングワイヤ（３０）で結線されてなる電子装置であって、
前記一方のボンディング面と前記他方のボンディング面とが直交するように、前記他方のボンディング面は、前記一方のボンディング面の上方に位置していることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記一方のボンディング面の鉛直方向からみて、前記他方のボンディング面は、前記一方のボンディング面の外郭（１１ａ）の内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
一方のボンディング面（１１）と他方のボンディング面（２１）とをワイヤボンディングにより結線してなる電子装置の製造方法であって、
前記一方のボンディング面を有する第１の部材（１０）、および、前記他方のボンディング面を有する第２の部材（２０）を用意する用意工程と、
前記一方のボンディング面と前記他方のボンディング面とが平面方向に沿って並んだ状態で、これら両ボンディング面をワイヤボンディングにより結線するワイヤボンディング工程と、
しかる後、前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動させることにより、前記一方のボンディング面と前記他方のボンディング面とが直交するように、前記他方のボンディング面を前記一方のボンディング面の上方に位置させる移動工程と、を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２個のボンディング面間をボンディングワイヤで結線してなる構成を有する電子装置、および、そのような電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一方のボンディング面と他方のボンディング面とをワイヤボンディングで結線してなる電子装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。具体的には、たとえば、半導体チップとリードフレームとを平面的に配置し、平面的に並んだ両部材の上面を各ボンディング面として、当該両上面間でワイヤボンディングを行い、当該両上面間を結線した構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９８５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の装置構成において、ワイヤボンディングに関連する部分のワイヤボンディング方向（つまりワイヤ長手方向）の寸法は、ボンディングワイヤの長さ、および、両ボンディング面の平面サイズにより、一般的に規定される。そして、この寸法が大きいと、装置の平面サイズ、具体的にはボンディング面の鉛直方向からみたときの装置サイズの大型化を招くことになる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、２個のボンディング面間をボンディングワイヤで結線してなる電子装置において、装置サイズを適切に小型化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一方のボンディング面（１１）と他方のボンディング面（２１）とがボンディングワイヤ（３０）で結線されてなる電子装置であって、一方のボンディング面と他方のボンディング面とが直交するように、他方のボンディング面は、一方のボンディング面の上方に位置していることを特徴としている。
【０００７】
それによれば、ワイヤは、一方のボンディング面の上方に延びるように位置し、一方のボンディング面と直交する他方のボンディング面と、当該一方のボンディング面とが結線された構成となるから、一方のボンディング面の鉛直方向からみたときの装置寸法においては、ワイヤの長さ、および、他方のボンディング面の平面サイズは、実質的に無視できる。それゆえ、本発明によれば、装置サイズを適切に小型化することができる。
【０００８】
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１の電子装置において、一方のボンディング面の鉛直方向からみて、他方のボンディング面は、一方のボンディング面の外郭（１１ａ）の内側に位置しているものにすれば、小型化の点でより好ましい構成を実現することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、一方のボンディング面（１１）と他方のボンディング面（２１）とをワイヤボンディングにより結線してなる電子装置の製造方法であって、
一方のボンディング面を有する第１の部材（１０）、および、他方のボンディング面を有する第２の部材（２０）を用意する用意工程と、
一方のボンディング面と他方のボンディング面とが平面方向に沿って並んだ状態で、これら両ボンディング面をワイヤボンディングにより結線するワイヤボンディング工程と、
しかる後、第２の部材を第１の部材に対して移動させることにより、一方のボンディング面と他方のボンディング面とが直交するように、他方のボンディング面を一方のボンディング面の上方に位置させる移動工程と、を備えることを特徴とする。それによれば、請求項１の装置を適切に製造し得る製造方法を提供でき、装置サイズを適切に小型化した装置を提供することができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子装置の概略断面構成を示す図である。
【図２】上記第１実施形態にかかる電子装置の製造方法を示す工程図である。
【図３】図２に続く製造方法におけるモールド工程を示す図である。
【図４】（ａ）は図１中のワイヤボンディング部分を拡大して示す図であり、（ｂ）は上記第１実施形態の他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の要部構成を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかるリードフレームの一例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかるリードフレームの好ましい一例を示す概略平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるリードフレームの好ましい他の例を示す概略平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態にかかる電子装置の一例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる電子装置について、図１を参照して述べる。
【００１４】
本実施形態の電子装置は、大きくは、一方のボンディング面１１を有する第１の部材１０と、他方のボンディング面２１を有する第２の部材２０と、これら一方のボンディング面１１と他方のボンディング面２１とを結線するボンディングワイヤ３０と、これらを封止するモールド樹脂４０と、を備えて構成されている。
【００１５】
本実施形態では、第１の部材１０は半導体チップまたは基板よりなる。半導体チップとしては、シリコン半導体等よりなるＩＣチップ、トランジスタ素子等が挙げられ、基板としては、プリント基板、セラミック基板等の配線基板等が挙げられる。第１の部材１０のボンディング面である一方のボンディング面１１には図示しないパッドが設けられ、このパッドにボンディングワイヤ３０が接続されている。
【００１６】
また、本実施形態では、第２の部材２０はリードフレームのリード端子よりなる。このリード端子は、Ｃｕや４２アロイ等よりなる通常のリードフレーム素材より形成されたもので、細長板状をなしている。そして、この第２の部材２０の一つの板面が他方のボンディング面２１とされ、ここにボンディングワイヤ３０が接続されている。
【００１７】
ボンディングワイヤ３０は、アルミや金、またはＣｕ等よりなるもので、通常のワイヤボンディング方法により形成される。図１に示される例では、ワイヤ３０は、第１のボンディング面１１を１次側、第２のボンディング面２１を２次側としてワイヤボンディングされたものとしている。
【００１８】
そして、図１の例では、ボンディングワイヤ３０で結線された第１の部材１０および第２の部材２０の組を、２組有するものとされている。
【００１９】
ここにおいて、本実施形態では、一方のボンディング面１１と他方のボンディング面２１とが直交した状態で、他方のボンディング面２１は、一方のボンディング面１１の上方に位置している。言い換えれば、本実施形態では、他方のボンディング面２１は、一方のボンディング面１１の鉛直方向に延びるように、一方のボンディング面１１の上方に位置している。
【００２０】
ここで、両ボンディング面１１、１２が直交するとは、完全な直交に限定されるものではなく、均等な範囲での直交も含むものである。これについて具体的に言うならば、特に限定するものではないが、図１中に示される第１のボンディング面１１と第２のボンディング面２１の延長面とがなす角度θが、９０°±１０°以内程度までならば、直交とするものである。
【００２１】
このように、本実施形態の電子装置によれば、ボンディングワイヤ３０は、一方のボンディング面１１の上方に延びるように位置し、一方のボンディング面１１と直交する他方のボンディング面２１と、当該一方のボンディング面１１とが結線された構成とされている。
【００２２】
そのため、一方のボンディング面１１の鉛直方向（図１の上方）から当該電子装置をみたときの装置寸法においては、ボンディングワイヤ３０の長さ、および、他方のボンディング面２１の平面サイズは、実質的に無視できる。それゆえ、本実施形態によれば、装置サイズを適切に小型化することができる。
【００２３】
また、モールド樹脂４０は、エポキシ樹脂等のモールド材料よりなり、トランスファーモールド法等により成形されたものである。ここでは、モールド樹脂４０は、各部材１０、２０、３０を包み込むように封止している。
【００２４】
それとともに、第１の部材１０におけるボンディング面１１とは反対側の面が放熱等のために、また、第２の部材２０におけるワイヤボンディング部分とは反対の端部側（つまりアウターリード部）が外部接続等のために、それぞれ、モールド樹脂４０より露出している。
【００２５】
次に、本実施形態の電子装置の製造方法について、図２、図３も参照して述べる。まず、用意工程では、一方のボンディング面１１を有する第１の部材１０、および、他方のボンディング面２１を有する第２の部材２０を用意する。たとえば、第２の部材２０としてのリード端子は、リードフレーム素材の一部として、図示しない外周部やタイバーに連結されたものよりなる。
【００２６】
そして、図２（ａ）、図２（ｂ）に示されるワイヤボンディング工程を行う。この工程では、一方のボンディング面１１と他方のボンディング面１２とが平面方向に沿って並んだ状態、つまり、平面的に配列した状態となるように、第１の部材１０および第２の部材２０を平面的に配置する。そして、この状態で、両ボンディング面１１、１２をワイヤボンディングにより結線する。
【００２７】
このワイヤボンディング工程の後、ワイヤボンディング装置からワークを取り出し、次に、図２（ｃ）に示される移動工程を行う。この移動工程では、図２（ｃ）中の破線矢印の様に、第２の部材２０を第１の部材１０に対して移動させる。
【００２８】
そうすることにより、一方のボンディング面１１と他方のボンディング面２１とが直交するように、他方のボンディング面２１を一方のボンディング面１１の上方に位置させる。ここでは、リード端子である第２の部材２０を第１の部材１０の上方に移動させることは、上記リードフレーム素材を折り曲げることにより行われる。
【００２９】
次に、この図２（ｃ）に示されるワークを、モールド樹脂４０で封止するモールド工程を行う。ここでは、図３に示されるように、金型１００を用いたトランスファーモールド法によりモールド樹脂４０を成形する。
【００３０】
金型１００としては、たとえば、図３に示されるように、４分割型のものを用いる。具体的には、上型１０１、下型１０２、第１の横型１０３、第２の横型１０４の４個が分割可能に合致されるようになっている。そして、当該４個を合致させることにより、金型１００の内部にキャビティ１０５が形成されるようになっている。
【００３１】
この金型１００に上記ワークを設置したときは、図３に示されるように、第１の部材１０が下型１０２に支持され、第２の部材２０におけるアウターリード部が上型１０１と横型１０３、１０４に狭持されることで、当該ワークが金型１００に固定されるようになっている。
【００３２】
そして、図３の状態から、金型１００の図示しないゲートを介して、キャビティ１０５にモールド樹脂４０を注入し、充填することにより、モールド樹脂４０によるワークの封止が行われる。その後、金型１００から、当該ワークを取り出し、リードカット等を行う。ここまでが、本製造方法であり、これにより、図１に示される本実施形態の電子装置ができあがる。
【００３３】
また、本実施形態の電子装置においては、図１、図４（ａ）に示されるように、一方のボンディング面１１の鉛直方向（図１、図４（ａ）の上方）からみて、他方のボンディング面２１は、一方のボンディング面１１の外郭１１ａの内側に位置している。つまり、他方のボンディング面２１は、一方のボンディング面１１の直上に位置するものとされている。
【００３４】
ここで、図４（ｂ）に示されるように、一方のボンディング面１１の鉛直方向からみて、他方のボンディング面２１は、一方のボンディング面１１の外郭１１ａよりも外側に位置するものであってもよい。しかし、図４（ａ）に示される位置の方が、装置の平面サイズ、つまり一方のボンディング面１１の鉛直方向からみたときの装置サイズを小型化するという点で好ましい。
【００３５】
なお、図４（ａ）と図４（ｂ）とのいずれの構成を採るかについては、一方のボンディング面１１におけるボンディングワイヤ３０の接続位置や、ボンディングワイヤ３０のループ形状等により決められる。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる電子装置は、上記第１実施形態に対して、さらに一部構成を付加したものである。
【００３７】
図５に示されるように、第１の部材１０における第１のボンディング面１１の上方に、半導体チップや基板等よりなる第３の部材５０が設けられている。そして、第２の部材２０の上端側を折り曲げ、この折り曲げ部分と第３の部材５０とをボンディングワイヤ３０により結線している。このように、本実施形態によれば３次元的配置により、効率の良い部品配置が行える。
【００３８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態では、第２の部材２０をリードフレームのリード端子とした場合において、上記移動工程におけるリードフレーム素材の折り曲げを容易にするリードフレーム構成を提供する。
【００３９】
上述したが、図６に示されるように、第２の部材２０としてのリード端子は、リードフレーム素材２２の一部として、タイバー２３や外周部２４に連結されたものよりなる。そして、図６に示される状態から、ワイヤボンディング工程を行った後、移動工程では、第２の部材２０の長手方向が紙面垂直方向となるように、リードフレーム素材２２を折り曲げる。
【００４０】
このとき、図６の例では、外周部２４が幅広のものであるため、リードフレーム素材２２の折り曲げの障害となり、折り曲げに要する力が大きなものになりやすい。そこで、リードフレーム素材２２を図７、図８に示される構成とすることで、当該折り曲げを容易にする。
【００４１】
図７に示される例では、外周部２４を省略し、その代わりにタイバー２３で連結されたリード端子２０を樹脂シート２５に貼り付けて一体化している。この場合、ワイヤボンディング後に、軟らかい樹脂シート２５を曲げればよく、上記折り曲げが容易になる。その後は、樹脂シート２５は剥離すればよい。
【００４２】
図８に示される例では、外周部２４を細いものとし、外周部２４の角部を丸くすることにより、リードフレーム素材２２の折り曲げを容易としている。
【００４３】
（他の実施形態）
なお、上記図１等に示される構成では、ボンディングワイヤ３０は、第１のボンディング面１１を１次側、第２のボンディング面２１を２次側としてワイヤボンディングされたものとしていたが、逆に、ボンディングワイヤ３０は、第２のボンディング面２１を１次側、第１のボンディング面１１を２次側としてワイヤボンディングされたものであってもよい。
【００４４】
また、電子装置においては、ボンディングワイヤ３０で結線された第１の部材１０および第２の部材２０の組は、１組でもよいし、３組以上設けられていてもよい。
【００４５】
また、上記図１では、各部材１０、２０およびボンディングワイヤ３０が、モールド樹脂４０で封止されていたが、電子装置としては、このモールド樹脂４０が省略された構成であってもよい。
【００４６】
また、上記図１等に示される構成においては、第１の部材１０である半導体チップや基板は、たとえばリードフレームのアイランドあるいは別の基板等に搭載されたものであってもよい。
【００４７】
また、上記図１等に示される構成においては、一方のボンディング面１１を有する第１の部材１０は半導体チップまたは基板であり、他方のボンディング面２１を有する第２の部材２０はリードフレームのリード端子であったが、可能ならば、逆に、第１の部材１０がリード端子、第２の部材２０がチップまたは基板であってもよい。
【００４８】
さらには、両部材１０、２０がともに半導体チップであったり、両部材１０、２０がともに基板であったり、両部材１０、２０がともにリード端子であったりしてもよい。また、これら両部材１０、２０としては、ボンディング面１１、２１を有するものであれば、上記した半導体チップ、基板、リード端子に限定されるものではなく、たとえば、その他の電子部品やバスバー等であってもよい。
【００４９】
また、上記図１では、第１の部材１０のボンディング面１１、第２の部材２０、および、ボンディングワイヤ３０はモールド樹脂４０で封止され、第１の部材１０のボンディング面１１とは反対側の面は、モールド樹脂４０より露出していた。ここで、電子装置としては、このようなハーフモールド構造に限定されるものではなく、フルモールド構造であってもよい。
【００５０】
このフルモールド構造の一例を図９に示す。この例では、第１の部材１０におけるボンディング面１１とは反対側の面までもモールド樹脂４０で封止されている。つまり、第１の部材１０全体が封止されている。そして、このようなフルモールド構造の場合でも、両部材１０、２０の種類や数、配置等について、上記した種々の形態が適用できることはもちろんである。
【００５１】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１１  第１のボンディング面
２１  第２のボンディング面
３０  ボンディングワイヤ
【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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