(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
表面に前記半導体チップが接合されたダイパッドと、
前記ダイパッドの周囲に前記ダイパッドと間隔を空けて配置された複数のリードと、
前記半導体チップと前記複数のリードとを電気的に接続する複数のボンディングワイヤと、
前記半導体チップおよび前記ボンディングワイヤを封止する樹脂パッケージとを含み、
前記各ボンディングワイヤは、
前記半導体チップに対してボールボンディングにより圧着された第１接合部と、
前記リードに対してステッチボンディングにより圧着された第２接合部と、
前記第２接合部から前記ダイパッドへ向かう方向に前記リードの表面に所定の長さで接するように形成されたランディング部と、
前記ランディング部から前記半導体チップへ向かって斜め上方に延び、前記半導体チップと前記リードとの間に架設されたループ部とを有し、
前記各ボンディングワイヤの前記ループ部と前記ランディング部とは、前記リードの表面と直角である方向視において延びる方向が互いに異なっており、
前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、前記リードの表面と直角である方向視において延びる方向が互いに平行である、
半導体装置。
【請求項２】
前記ランディング部の長さＬは、１０μｍ〜８０μｍであり、
前記リードに対する前記ループ部の傾斜角度θは、６０°〜８０°である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ダイパッドの前記表面および前記リードの前記表面は、同一平面上に形成されている、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記リードの前記表面に平行な水平方向における、前記第１接合部と前記リードの内側端部との距離は、８００μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記リードの前記表面に直交する垂直方向における、前記第１接合部と前記第２接合部との高低差Ｈは、１００μｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体装置は、前記樹脂パッケージの側面から前記リードが突出している表面実装型半導体装置である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ダイパッドの裏面および前記リードの裏面が、前記樹脂パッケージから露出している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記リードと前記樹脂パッケージとの熱膨張係数が異なる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記ランディング部は、前記リードの内側端部に対して所定の距離だけ前記リードの外側へ後退させて形成されていて、
前記リードは、前記ランディング部に対して内側にある内側部分を含み、
前記ループ部は、前記リードの前記内側部分の直上に配置された立ち上がり部を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２接合部には、超音波痕が形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
表面に電極が形成された電子部品と、表面に前記電子部品が接合されたダイパッドと、
前記ダイパッドの周囲に前記ダイパッドと間隔を空けて配置された複数のリードと、
前記電極と前記複数のリードとを電気的に接続する複数のワイヤと、
前記電子部品および前記ワイヤを封止する樹脂パッケージとを含み、
前記ワイヤは、
前記電極に対して圧着された第１接合部と、
前記リードに対してステッチボンディングにより圧着された第２接合部と、
前記第２接合部から前記ダイパッドへ向かう方向に前記リードの表面に所定の長さで接するように形成された水平部と、
前記水平部から前記電極へ向かって斜め上方に延び、前記電子部品と前記リードとの間に架設されたループ部とを有し、
前記各ワイヤの前記ループ部と前記水平部とは、前記リードの表面と直角である方向視において延びる方向が互いに異なっており、
前記複数のワイヤの前記水平部は、前記リードの表面と直角である方向視において延びる方向が互いに平行である、電子デバイス。
【請求項１２】
前記水平部の長さＬは、１０μｍ〜８０μｍであり、
前記リードに対する前記ループ部の傾斜角度θは、６０°〜８０°である、請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記ダイパッドの前記表面および前記リードの前記表面は、同一平面上に形成されている、請求項１１または１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記リードの前記表面に平行な水平方向における、前記第１接合部と前記リードの内側端部との距離は、８００μｍ以下である、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記リードの前記表面に直交する垂直方向における、前記第１接合部と前記第２接合部との高低差Ｈは、１００μｍ以上である、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記電子デバイスは、前記樹脂パッケージの側面から前記リードが突出している表面実装型電子デバイスである、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
前記ダイパッドの裏面および前記リードの裏面が、前記樹脂パッケージから露出している、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
前記リードと前記樹脂パッケージとの熱膨張係数が異なる、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
前記水平部は、前記リードの内側端部に対して所定の距離だけ前記リードの外側へ後退させて形成されていて、
前記リードは、前記水平部に対して内側にある内側部分を含み、
前記ループ部は、前記リードの前記内側部分の直上に配置された立ち上がり部を含む、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項２０】
前記第２接合部には、超音波痕が形成されている、請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディングワイヤを用いて互いに電気的に接続された半導体チップおよびリードを有する半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップとリードフレームのリードとの間隔が短い場合に両者を電気的に接続するボンディングワイヤのループ形状として、たとえば、特許文献１および２の形状が公知である。
【０００３】
図６１には、特許文献１に開示されている半導体装置の要部を示している。図６１に示す半導体装置９０は、ボンディングパッド９１１を有する半導体チップ９１と、ボンディングワイヤ９２と、ボンディングワイヤ９２を介して半導体チップ９１に接続されるリード端子９３とを備えている。ボンディングワイヤ９２は、ボンディングパッド９１１に圧着した箇所からあるループ高さまでほぼ垂直に上昇する第１の延在部分９２１と、第１の延在部分９２１から前記ループ高さを維持しながら水平方向に延在して半導体チップ９１のチップ端近傍まで達する第２の延在部分９２２と、第２の延在部分９２２から下方に急降下し、リード端子９３との接着部まで延在する第３の延在部分９２３とに分類された形状からなる。
【０００４】
特許文献２は、一端が半導体チップのボンディングパッドに接続され、他端がリードフレームにおけるインナーリードの先端近傍に接続された三角ループからなるボンディングワイヤを開示している。
【０００５】
近年、半導体パッケージの小型化が進んでおり、ダイパッドとリードとの距離が小さくなってきている。このため、たとえば半導体装置９０においては、ボンディングワイヤ９２と半導体チップ９１のエッジとの接触を防止する観点から、リード端子９３に対するボンディングワイヤ９２の傾斜角度θを十分に小さくすることができなくなる。具体的には、傾斜角度θが６０°〜８０°程度となり、ボンディングワイヤ９２がリード端子９３に対して突っ立った状態に近くなる。このような状態では、パッケージ樹脂をモールドする際にワイヤ流れが生じたり、樹脂の熱膨張に押し上げられたボンディングワイヤ９２がリード端子９３から剥離したりし、不良発生率が上がってしまう問題があった。
【０００６】
前述の問題を解消するには、たとえば半導体チップ９１を搭載するダイパッドをダウンセットにするなどの対応策が必要であった。しかしながら、半導体パッケージの厚みを抑える観点からダイパッドのダウンセットを行うことは望ましくなく、また、構成上ダイパッドをダウンセットにすることが困難な場合もあった。
【０００７】
また、ボンディングワイヤ９２は、平面視において直線状となる。半導体装置９０が複数のボンディングワイヤ９２を備える場合、互いの干渉を避けるために、複数のボンディングワイヤ９２をある程度離間させて配置することが強いられる。このため、半導体装置９０の小型化が阻害されるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−６７８０９号公報
【特許文献２】特許第２８２３４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の課題は、ダイパッドのダウンセットを行うことが困難な場合でも、ワイヤ流れおよび第２接合部の剥がれの低減することができる、半導体装置およびその製造方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、ダイパッドのダウンセットを行うことが困難な場合でも、ワイヤ流れおよび第２接合部の剥がれの低減することができる、電子デバイスを提供することである。
【００１０】
また、本発明の第２の課題は、不良発生率を改善しつつ、かつ、小型化を図ることが可能なボンディング構造および電子デバイスを提供することである。
【００１１】
また、本発明の第３の課題は、不良発生率を改善しつつ、かつ、小型化を図ることが可能な樹脂封止型電子部品の製造方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明の第４の課題は、不良発生率を改善しつつ、かつ、小型化を図ることが可能な樹脂封止型電子部品、および、そのような樹脂封止型電子部品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】
【００１３】
本発明の半導体装置は、半導体チップと、表面に前記半導体チップが接合されたダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に前記ダイパッドと間隔を空けて配置されたリードと、前記半導体チップと前記リードとを電気的に接続するボンディングワイヤと、前記半導体チップおよび前記ボンディングワイヤを封止する樹脂パッケージとを含み、前記ボンディングワイヤは、前記半導体チップに対してボールボンディングにより圧着された第１接合部と、前記リードに対してステッチボンディングにより圧着された第２接合部と、前記第２接合部から前記ダイパッドへ向かう方向に前記リードの表面に所定の長さで接するように形成されたランディング部と、前記ランディング部から前記半導体チップへ向かって斜め上方に延び、前記半導体チップと前記リードとの間に架設されたループ部とを有する。
【００１４】
この構成によれば、リードの表面に接するボンディングワイヤのランディング部が形成されているため、ボンディングワイヤを樹脂パッケージで封止する際、ランディング部に対してリードの表面に押し付ける方向の圧力を、樹脂により十分加えることができる。そのため、樹脂モールド時のワイヤ流れを軽減することができる。また、ループ部と第２接合部とが連続するのではなく、それらの間にランディング部が介在されている。そのため、ループ部の下に入り込んだ樹脂が熱膨張して、膨張した樹脂によりループ部が上方へ押し上げられても、その押し上げによる影響を、ランディング部がリードから若干浮く程度に留めることができ、第２接合部がリードから剥がれることを防止することができる。その結果、製造時の不良発生率を改善できるとともに、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００１５】
上記したような効果は、たとえば、半導体パッケージの小型化等の要請により、半導体パッケージが、ワイヤ流れや第２接合部の剥がれ等の生じやすい条件下に置かれる場合でも、良好に発現することができる。半導体パッケージを小型化するにはダイパッドとリードとの距離が近くなるが、ボンディングワイヤと半導体チップのエッジとの接触を防止する観点から、リードに対するボンディングワイヤの傾斜角度θを極度に小さくすることができず、傾斜角度θを６０°〜８０°程度にしなければならない状況が生じうる。傾斜角度θがこのような範囲では、ボンディングワイヤがリードに対してほとんど突っ立った状態になり、ワイヤ流れや第２接合部の剥がれ等が生じやすくなる。すなわち、本発明の半導体装置は、このような条件においても、ワイヤ流れおよび第２接合部の剥がれを良好に防止することができるものである。
【００１６】
また、本発明の半導体装置では、前記ランディング部の長さＬは、１０μｍ〜８０μｍであり、前記リードに対する前記ループ部の傾斜角度θは、６０°〜８０°であることが好ましい。この構成によれば、ランディング部とリードの表面との間を流れる樹脂量が少なくなり、樹脂がワイヤを水平方向に押す力が最良で１／２以下にすることができるので、ワイヤ流れをより良好に防止することができる。また、本発明の半導体装置では、前記ダイパッドの前記表面および前記リードの前記表面は、同一平面上に形成されていてもよい。
【００１７】
すなわち、本発明の半導体装置は、ダイパッドがリードよりも低い位置にセット（リードに対してダウンセット）できず、リードに対するボンディングワイヤの傾斜角度θを小さくすることが困難な場合でも、ワイヤ流れおよび第２接合部の剥がれを良好に防止することができる。また、本発明の半導体装置では、前記リードの前記表面に平行な水平方向における、前記第１接合部と前記リードの内側端部との距離が８００μｍ以下、前記リードの前記表面に直交する垂直方向における、前記第１接合部と前記第２接合部との高低差Ｈが１００μｍ以上の場合に特に効果を発揮する。
【００１８】
そして、本発明の半導体装置は、たとえば、ダイパッドの表面に接合された半導体チップの電極パッドに対して、ボンディングワイヤの先端に形成されたボール部分をキャピラリで圧着することにより第１接合部を形成する工程と、前記第１接合部の形成後、前記キャピラリを上昇させ、その後、前記ダイパッドの周囲に前記ダイパッドと間隔を空けて配置されたリードへ向かって、円弧を描くように前記キャピラリを斜め下方に移動させることにより、前記リードの水平面に対する傾斜角度θが６０°〜８０°となるように、前記半導体チップと前記リードとの間にループ部を架設する工程と、前記ループ部の形成後、前記リードの表面の近傍から前記リードの前記表面の上方もしくは斜め上方に離れた位置まで、前記ボンディングワイヤを送り出しながら前記キャピラリを上昇させることにより、所定の長さのワイヤマージンを確保する工程と、前記キャピラリを降下させることにより、前記リードの前記表面に対して、前記キャピラリで保持された前記ボンディングワイヤをステッチボンディングで圧着して第２接合部を形成し、同時に、前記ワイヤマージンを前記リードの前記表面に接触させることにより、１０μｍ〜８０μｍの長さＬのランディング部を形成する工程と、前記半導体チップ、および前記半導体チップと前記リードとを電気的に接続した前記ボンディングワイヤを樹脂パッケージで封止する工程とを含む、本発明の半導体装置の製造方法により製造することができる。
【００１９】
この方法によれば、ループ部の形成後、ボンディングワイヤを送り出しながらキャピラリを所定位置に上昇させることにより、ボンディングワイヤにマージン（ワイヤマージン）を確保した後、キャピラリを降下させることにより、ランディング部を簡単に形成することができる。このように、ループ部を形成するための円弧動作終了後のキャピラリの動作だけでランディング部を形成できるので、従来の通常のワイヤボンディングだけでなく、前述したループ動作（三角ループや台形ループ等）に組み合わせて使用することができる。
【００２０】
また、ランディング部を形成する際、キャピラリからボンディングワイヤを送り出すので、キャピラリによるボンディングワイヤの引っ張りを防止することができる。そのため、第１接合部への負担や全体的なワイヤ細りを軽減することができる。しかも、ループ部の形成と同時に形成されるボンディングワイヤの屈曲部を変位点としてキャピラリを動作させるので、キャピラリを動作させる際にボンディングワイヤが若干引っ張られても、その引張力を屈曲部（変位点）で軽減することができる。よって、第１接合部への負担を一層軽減することができる。
【００２１】
また、前記ワイヤマージンを確保する工程は、前記リードの前記表面の近傍から前記リードの前記表面に直交する垂直方向に前記キャピラリを上昇させた後、前記リードの前記表面に平行な水平方向に前記キャピラリを移動させる工程を含むことが好ましい。この方法では、リードの前記表面の近傍から斜め上方に離れた位置までキャピラリを移動させる際、キャピラリの直線移動で済むので、ボンディングワイヤの送り出し量等の制御がし易い。
【００２２】
好ましい実施の形態の一例においては、前記リードは、第１の方向に沿って複数個配列されており、前記ボンディングワイヤは、前記各リードに対して２本ずつ延びるように複数設けられている。前記各リードに接続される２本のボンディングワイヤは、第１の圧着位置において当該リードに圧着される第１のボンディングワイヤと、前記第１の方向において、前記第１の圧着位置よりも一方側に位置する第２の圧着位置において当該パッド部に圧着される第２のボンディングワイヤとからなる。前記各リードにおいて、前記第１の圧着位置と前記第２の圧着位置とが、前記第１の方向と交差する第２の方向において同程度ずれている。
【００２３】
本発明の第２の課題を解決するためのボンディング構造は、第１の部品と、前記第１の部品に対して第１の方向に離間しており、前記第１の方向に対して直角である第２の方向を向くパッド面を有する１以上の第２の部品と、前記第１の部品に接合された第１の接合部および前記第２の部品の前記パッド面に接合された第２の接合部を有する１以上のボンディングワイヤと、を備えたボンディング構造であって、前記ボンディングワイヤは、前記第２の接合部から前記パッド面に沿って延びるランディング部、このランディング部に対して前記第２の接合部とは反対側に繋がる屈曲部、および、前記屈曲部に対して前記第１の接合部側から繋がっており、かつ前記屈曲部と繋がる部分と前記パッド面とがなす角が前記ランディング部と前記パッド面とがなす角よりも大であるループ部、を有しており、前記ループ部と前記ランディング部とは、前記第２の方向視において延びる方向が互いに異なることを特徴としている。
【００２４】
好ましい実施の形態においては、前記屈曲部は、前記パッド面に接している。
【００２５】
好ましい実施の形態においては、複数の前記第２の部品と、複数の前記ボンディングワイヤとを備えており、前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、互いに平行である。
【００２６】
好ましい実施の形態においては、前記複数のボンディングワイヤの前記ループ部は、前記第２の方向視において前記第１の方向に対して交差しており、前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、前記第２の方向視において前記第１の方向に沿っている。
【００２７】
好ましい実施の形態においては、前記第１および第２の方向のいずれに対しても直角である第３の方向において、前記第１の接合部、前記屈曲部および前記第２の接合部は、互いの位置が異なり、かつ前記第３の方向において前記屈曲部は、前記第２の接合部よりも前記第１の接合部から離間している。
【００２８】
好ましい実施の形態においては、複数の前記ボンディングワイヤが１つの前記第２の部品の前記パッド面に接合されている。
【００２９】
好ましい実施の形態においては、前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、互いに平行である。
【００３０】
好ましい実施の形態においては、前記第２の部品は、長手方向を有する形状であり、前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、前記長手方向に沿っている。
【００３１】
好ましい実施の形態においては、前記ランディング部の長さは、１０〜８０μｍであり、前記ループ部のうち前記屈曲部と繋がる部分と前記パッド面とがなす角が、６０°〜８０°である。
【００３２】
好ましい実施の形態においては、前記第１の接合部と前記第２の部品との前記第１の方向における間隔は、８００μｍ以下である。
【００３３】
好ましい実施の形態においては、前記第１の接合部と前記第２の接合部との前記第２の方向における距離は、１００μｍ以上である。
【００３４】
好ましい実施の形態においては、前記第２の接合部には、超音波痕が形成されている。
【００３５】
本発明の第２の課題を解決するための電子デバイスは、上述した本発明の第２の課題を解決するためのボンディング構造を有し、前記第１の部品としての電子部品と、前記１以上の第２の部品としての１以上のリードと、前記ボンディングワイヤと、前記電子部品および前記１以上のボンディングワイヤを封止する樹脂パッケージと、を備えることを特徴としている。
【００３６】
好ましい実施の形態においては、互いに反対側を向く表面および裏面を有し、この表面に前記電子部品が接合されたダイパッドを備える。
【００３７】
好ましい実施の形態においては、前記ダイパッドの前記表面と前記リードの前記パッド面とは、同一平面上に形成されている。
【００３８】
好ましい実施の形態においては、前記ダイパッドの前記裏面は、前記樹脂パッケージから露出している。
【００３９】
好ましい実施の形態においては、前記１以上のリードが前記第２の方向に前記樹脂パッケージから露出している。
【００４０】
好ましい実施の形態においては、前記リードと前記樹脂パッケージとは、互いの熱膨張係数が異なる。
【００４１】
このような構成によれば、前記第２の方向視において前記屈曲部を挟んで前記ボンディングワイヤが屈曲した形状となる。このため、全体として直線上とされた前記ボンディングワイヤと比較して、前記第１の部品や前記第２の部品の配置にあわせて前記ボンディングワイヤの形状および配置をより適切に設定することができる。これにより、前記ボンディング構造および電子デバイスの小型化を図ることができる。
【００４２】
本発明の第３の課題を解決するための樹脂封止型電子部品の製造方法は、第１の方向に互いに離間する第１の部品と第２の部品とを電気的に接続するボンディングワイヤを、ワイヤを供出するキャピラリを動作させることで形成する工程と、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程と、を含む樹脂封止型電子部品の製造方法であって、前記第２の部品は前記第１の方向と直角である第２の方向を向くパッド面を有しており、前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記第１の部品に接合するファーストボンディング工程と、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記パッド面に接合しつつ、ワイヤを切断するセカンドボンディング工程と、前記ファーストボンディング工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われ、屈曲部が形成されるループ部形成工程と、前記ループ部形成工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われるランディング部形成工程と、を含んでおり、前記ランディング部形成工程は、前記キャピラリからワイヤを供出しつつ、前記第２の方向において前記パッド面から遠ざかるように前記キャピラリを移動させることによりワイヤマージンを確保する第１の工程と、前記キャピラリを前記第１の方向において前記第１の部品から離間するにつれて前記第２の方向において前記パッド面に近づくように動作させる第２の工程と、を含んでいることを特徴とする。
【００４３】
このような製造方法によれば、前記第１の工程によって確保された前記ワイヤマージンが、前記キャピラリを前記パッド面に近づける前記第２の工程を経ることで前記パッド面に沿うようになる。さらに、前記第２の工程では前記キャピラリを前記第１の方向にも移動させているため、前記ワイヤマージンは前記第１の方向に沿って延びるようになる。すなわち、前記ワイヤマージンは前記パッド面に沿って横たわるランディング部となる。同様のランディング部は、たとえば、前記第１の工程の後に前記キャピラリを単純に前記第１の方向に沿って移動させることにより形成可能に思われる。しかしながら、前記キャピラリを単純に前記第１の方向に沿って移動させた場合、前記ボンディングワイヤのこの工程より前に形成された部分が前記キャピラリに引っ張られる可能性がある。本発明に基づく製造方法では、前記キャピラリを単純に前記第１の方向に沿って動かすのではなく、前記第２の方向に沿っても動作させており、前記キャピラリが前記ボンディングワイヤの既設部分を引っ張る影響を軽減することができる。
【００４４】
このように上述の製造方法によれば、前記ボンディングワイヤに余計なダメージを加えることなく、前記パッド面に沿うランディング部を形成することができる。ランディング部形成工程は、前記ループ部形成工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われており、前記ランディング部は、前記パッド面と前記ボンディングワイヤとの接合部と、前記屈曲部との間に形成される。このことは、従来の半導体装置９０において見られたような、ボンディングワイヤ９２のリード端子９３との接合部分がリード端子９３に対して突っ立った状態にはならないことを意味している。ランディング部を有する構成によれば、仮に前記ボンディングワイヤに前記パッド面に対して突っ立った状態となる部分があったとしても、そのような部分は前記屈曲部までということになるためである。このため、本発明の第３の課題を解決するための樹脂封止型電子部品の製造方法によれば、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程において、液状の樹脂が前記ボンディングワイヤと前記パッド面との接合部に与える影響を抑えることが可能となる。従って、ワイヤ流れやワイヤの剥離が生じにくく、不良発生率を改善することができる。さらに、前記ランディング部を有する構成は、仮に前記屈曲部において前記ボンディングワイヤが前記パッド面に対して起立していても問題が生じにくい構成である。このことは、前記第１の部品と前記第２の部品との距離を近づける、すなわち、小型化を図る上で望ましいことである。
【００４５】
より好ましい製造方法においては、前記キャピラリを前記第２の方向において前記パッド面に近づけることにより前記屈曲部を形成し、前記第１の工程は、前記屈曲部を形成した際の位置から前記キャピラリを前記第２の方向に沿って移動させることにより行われる。
【００４６】
より好ましい製造方法においては、前記第２の工程は、前記キャピラリを前記第１の方向および前記第２の方向を含む平面内で円弧運動させる工程を含む。
【００４７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２の工程で前記キャピラリは前記屈曲部を中心とし、前記第１の工程で確保されたワイヤマージンの長さを半径とする円弧に沿って移動する。
【００４８】
より好ましい製造方法においては、前記第２の工程において、前記キャピラリは前記第１の方向に沿って３０〜６０μｍ移動する。
【００４９】
より好ましい製造方法においては、前記第１の部品は、前記第２の方向において前記パッド面と離間する位置に電極パッドを有しており、前記ファーストボンディング工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤの先端にボール部分を形成し、このボール部分を前記電極パッドに圧着することにより行われ、前記セカンドボンディング工程は、前記キャピラリに保持されたワイヤをステッチボンディングによって前記パッド面に圧着する。
【００５０】
より好ましい製造方法においては、前記電極パッドと前記パッド面とは、前記第２の方向において１００μｍ以上離間している。
【００５１】
より好ましい製造方法においては、前記ループ部形成工程は、前記キャピラリを前記第２の方向において前記電極パッドから遠ざかる方向に移動させる工程と、前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程と、を含んでいる。
【００５２】
より好ましい製造方法においては、前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程は、形成されるボンディングワイヤの前記パッド面に対する傾斜角度が６０°〜８０°となるように前記キャピラリを移動させる。
【００５３】
より好ましい製造方法においては、前記第１の部品は半導体チップであり、前記第２の部品はリード端子であり、前記半導体チップが接合されるダイパッドと前記リード端子とを有するリードフレームを形成する工程をさらに含み、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程は、前記リードフレームを金型に嵌め込んで樹脂を流し込み、樹脂を硬化させることにより行われる。
【００５４】
より好ましい製造方法においては、前記リードフレームを形成する工程は、前記ダイパッドと前記リード端子との前記第２の方向における位置が同じとなるように金属薄板を加工することにより行われる。
【００５５】
本発明の第４の課題を解決するための樹脂封止型電子部品は、第１の部品と、第１の方向において前記第１の部品から離間する第２の部品と、キャピラリを動作させることにより形成され、前記第１の部品と前記第２の部品とを電気的に接続するボンディングワイヤと、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを覆う樹脂パッケージと、を備えており、前記第２の部品は前記第１の方向に対して直角な第２の方向を向くパッド面を有しており、前記パッド面は、前記樹脂パッケージに覆われており、前記ボンディングワイヤは、前記第１の部品に接合される第１の接合部と、前記パッド面に接合される第２の接合部と、前記第１の方向において前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に挟まれた屈曲部と、前記第１の方向において前記屈曲部と前記第２の接合部との間に挟まれたランディング部と、を有しており、前記屈曲部には、前記第２の方向において前記パッド面に近付く方向に凹む凹部が形成されていることを特徴とする。
【００５６】
好ましい実施の形態においては、前記屈曲部は、前記パッド面に接合される第３の接合部を有している。
【００５７】
より好ましい実施の形態においては、前記第２の方向視において、前記第３の接合部は前記凹部に重なっている。
【００５８】
より好ましい実施の形態においては、前記第２の方向において、前記屈曲部は前記第２の接合部よりも厚く形成されている。
【００５９】
より好ましい実施の形態においては、前記ランディング部の前記第１の方向における長さは、前記ボンディングワイヤの直径よりも長い。
【００６０】
より好ましい実施の形態においては、前記ランディング部の前記第１の方向における長さは、１０μｍ〜８０μｍである。
【００６１】
より好ましい実施の形態においては、前記第１の部品は、前記第２の方向において互いに反対を向く表面および裏面を有し、かつ前記表面に電極パッドを有する半導体チップであり、前記第１の接合部は前記電極パッドに接合されている。
【００６２】
より好ましい実施の形態においては、前記第２の方向における前記第１の接合部と前記第２の接合部との高低差は１００μｍ以上である。
【００６３】
より好ましい実施の形態においては、前記ボンディングワイヤは、前記第１の接合部と前記屈曲部との間に挟まれたループ部を有しており、前記パッド面に対する前記ループ部の傾斜角度は６０°〜８０°である。
【００６４】
より好ましい実施の形態においては、前記第２の方向において互いに反対を向く上面と下面とを有し、かつ、前記第１の部品の裏面を支持するダイパッドをさらに備えており、前記ダイパッドの上面が前記第１の部品の裏面と接合されており、前記第２の方向において、前記ダイパッドの上面と前記パッド面とが同一の位置にある。
【００６５】
本発明の第４の課題を解決するための樹脂封止型電子部品の製造方法は、第１の方向に互いに離間する第１の部品と第２の部品とを電気的に接続するボンディングワイヤを、ワイヤを供出するキャピラリを動作させることで形成する工程と、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程と、を含む樹脂封止型電子部品の製造方法であって、前記第２の部品は前記第１の方向と直角である第２の方向を向くパッド面を有しており、前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記第１の部品に接合するファーストボンディング工程と、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記パッド面に接合しつつ、ワイヤを切断するセカンドボンディング工程と、前記ファーストボンディング工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われるループ部形成工程と、前記ループ部形成工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われるランディング部形成工程と、前記ループ部形成工程と前記ランディング部形成工程との間に行われるワイヤ降着工程と、を含んでおり、前記ワイヤ降着工程は、前記第２の方向において前記パッド面に近づくように前記キャピラリを移動させ、前記ワイヤを前記パッド面に接触させる工程を含んでおり、前記ランディング部形成工程は、前記キャピラリからワイヤを供出しつつ、前記第２の方向において前記パッド面から遠ざかるように前記キャピラリを移動させることによりワイヤマージンを確保する第１の工程と、前記キャピラリを前記第１の方向に移動させる第２の工程と、を含んでいることを特徴とする。
【００６６】
このような製造方法によれば、前記ワイヤ降着工程においてワイヤが前記パッド面に接触しているため、これより後に行われる前記ランディング部形成工程で形成されるランディング部はワイヤが前記パッド面に沿いやすくなる。換言すれば、前記ランディング部の始点が前記パッド面に接した状態であり、前記第１の工程で確保されるワイヤマージン分のワイヤは自然に前記パッド面に垂れ下がっていくことになる。従って、本発明に基づく製造方法によれば、比較的容易に前記パッド面に沿うランディング部を形成することができる。ランディング部形成工程は、前記ループ部形成工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われており、前記ランディング部は、前記パッド面と前記ボンディングワイヤとの接合部と、前記屈曲部との間に形成される。このことは、従来の半導体装置９０において見られたような、ボンディングワイヤ９２のリード端子９３との接合部分がリード端子９３に対して突っ立った状態にはならないことを意味している。ランディング部を有する構成によれば、仮に前記ボンディングワイヤに前記パッド面に対して突っ立った状態となる部分があったとしても、そのような部分は前記屈曲部までということになるためである。このため、本発明に基づく樹脂封止型電子部品の製造方法によれば、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程において、液状の樹脂が前記ボンディングワイヤと前記パッド面との接合部に与える影響を抑えることが可能となる。従って、本発明に基づく樹脂封止型電子部品の製造方法によれば、ワイヤ流れやワイヤの剥離が生じにくく、不良発生率を改善することができる。さらに、前記ランディング部を有する構成は、仮に前記屈曲部において前記ボンディングワイヤが前記パッド面に対して起立していても問題が生じにくい構成である。このことは、前記第１の部品と前記第２の部品との距離を近づける、すなわち、小型化を図る上で望ましいことである。
【００６７】
より好ましい製造方法においては、前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記ワイヤ降着工程と前記ランディング部形成工程との間に行われるワイヤ接合工程を含んでいる。
【００６８】
より好ましい製造方法においては、前記ワイヤ接合工程では、ステッチボンディングによって前記ワイヤを前記パッド面に圧着する。
【００６９】
より好ましい製造方法においては、前記第２の工程において、前記キャピラリは前記第１の方向に沿って３０〜６０μｍ移動する。
【００７０】
より好ましい製造方法においては、前記第１の部品は、前記第２の方向において前記パッド面と離間する位置に電極パッドを有しており、前記ファーストボンディング工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤの先端にボール部分を形成し、このボール部分を前記電極パッドに圧着することにより行われ、前記セカンドボンディング工程は、前記キャピラリに保持されたワイヤをステッチボンディングによって前記パッド面に圧着する。
【００７１】
より好ましい製造方法においては、前記電極パッドと前記パッド面とは、前記第２の方向において１００μｍ以上離間している。
【００７２】
より好ましい製造方法においては、前記ループ部形成工程は、前記キャピラリを前記第２の方向において前記電極パッドから遠ざかる方向に移動させる工程と、前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程と、を含んでいる。
【００７３】
より好ましい製造方法においては、前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程は、形成されるボンディングワイヤの前記パッド面に対する傾斜角度が６０°〜８０°となるように前記キャピラリを移動させる。
【００７４】
より好ましい製造方法においては、前記第１の部品は半導体チップであり、前記第２の部品はリード端子であり、前記半導体チップが接合されるダイパッドと前記リード端子とを有するリードフレームを形成する工程をさらに含み、前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程は、前記リードフレームを金型に嵌め込んで樹脂を流し込み、樹脂を硬化させることにより行われる。
【００７５】
より好ましい製造方法においては、前記リードフレームを形成する工程は、前記ダイパッドと前記リード端子との前記第２の方向における位置が同じとなるように金属薄板を加工することにより行われる。
【００７６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく半導体装置の模式的な底面図である。
【図２】図１の半導体装置の断面図であり、図１のＡ−Ａ切断面での断面を示している。
【図３】図２の半導体装置の要部拡大図であって、図２の破線Ｂで囲まれた部分を示している。
【図４】ボンディングワイヤ接合時のキャピラリの軌跡を示す図である。
【図５】図１〜図３の半導体装置の製造工程の一部を示す模式図である。
【図６】図５に示す工程の次の工程を示す図である。
【図７】図６に示す工程の次の工程を示す図である。
【図８】図７に示す工程の次の工程を示す図である。
【図９】図８に示す工程の次の工程を示す図である。
【図１０】図９に示す工程の次の工程を示す図である。
【図１１】図１０に示す工程の次の工程を示す図である。
【図１２】図１１に示す工程の次の工程を示す図である。
【図１３】図１２に示す工程の次の工程を示す図である。
【図１４】図５〜図１３の工程で得られた半導体装置のループ距離Ｄおよびランディング部の長さＬの分布図である。
【図１５】実施例１のボンディングワイヤの形状を示すＳＥＭ画像である。
【図１６】実施例２のボンディングワイヤの形状を示すＳＥＭ画像である。
【図１７】比較例１のボンディングワイヤの形状を示すＳＥＭ画像である。
【図１８】本発明の第２実施形態に基づく電子デバイスの一例を示す模式的な底面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。
【図２０】図１９の要部拡大図である。
【図２１】図１８の電子デバイスを示す要部平面図である。
【図２２】ボンディングワイヤを形成する工程の一例におけるキャピラリの軌跡を示す図である。
【図２３】図１８の電子デバイスの製造工程の一例の一部を示す模式図である。
【図２４】図２３に続く工程を示す図である。
【図２５】図２４に続く工程を示す図である。
【図２６】図２５に続く工程を示す図である。
【図２７】図２６に続く工程を示す図である。
【図２８】図２７に続く工程を示す図である。
【図２９】図２８に続く工程を示す図である。
【図３０】図２９に続く工程を示す図である。
【図３１】本発明の第３実施形態に基づく電子デバイスを示す要部平面図である。
【図３２】本発明の第４実施形態に基づく電子デバイスを示す要部平面図である。
【図３３】本発明の第５実施形態に基づく電子デバイスを示す要部平面図である。
【図３４】本発明の第３の課題を解決するための製造方法によって製造された樹脂封止型電子部品の一例を示す模式的な底面図である。
【図３５】図３４のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線に沿う断面図である。
【図３６】図３５の要部拡大図である。
【図３７】ボンディングワイヤを形成する工程におけるキャピラリの軌跡を示す図である。
【図３８】図３４に示した樹脂封止型電子部品の製造工程の一部を示す模式図である。
【図３９】図３８に続く工程を示す図である。
【図４０】図３９に続く工程を示す図である。
【図４１】図４０に続く工程を示す図である。
【図４２】図４１に続く工程を示す図である。
【図４３】図４２に続く工程を示す図である。
【図４４】図４３に続く工程を示す図である。
【図４５】図４４に続く工程を示す図である。
【図４６】本発明の第４の課題を解決するための樹脂封止型電子部品の一例を示す模式的な底面図である。
【図４７】図４６のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図４８】図４７の要部拡大図である。
【図４９】図４８に示すボンディングワイヤの要部を示す平面図である。
【図５０】図４９のＬ−Ｌ線に沿う断面図である。
【図５１】ボンディングワイヤを形成する工程におけるキャピラリの軌跡を示す図である。
【図５２】本発明に基づく樹脂封止型電子部品の製造工程の一部を示す模式図である。
【図５３】図５２に続く工程を示す図である。
【図５４】図５３に続く工程を示す図である。
【図５５】図５４に続く工程を示す図である。
【図５６】図５５に続く工程を示す図である。
【図５７】図５６に続く工程を示す図である。
【図５８】図５７に続く工程を示す図である。
【図５９】図５８に続く工程を示す図である。
【図６０】図５９に続く工程を示す図である。
【図６１】従来の半導体装置の一例を簡略に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
以下では、本発明の第１の課題を解決するための実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００７９】
図１は、本発明の第１実施形態に基づく半導体装置１０１の模式的な底面図である。図２は、図１の半導体装置１０１の断面図であって、図１のＡ−Ａ切断面での断面を示している。図３は、図２の半導体装置１０１の要部拡大図であって、図２の破線Ｂで囲まれた部分を示している。
【００８０】
半導体装置１０１は、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded）タイプの表面実装型半導体装置であって、リードフレーム４に半導体チップ２を接合し、これらを樹脂パッケージ１１（エポキシ樹脂等）で封止した構造を有している。半導体装置１０１の外形は、扁平な直方体形状（この実施形態では、底面視正方形の６面体）をなしている。このような形状の半導体装置１０１のサイズは、その平面サイズが、たとえば、４ｍｍ□程度であり、その厚さが、たとえば、０．８０〜０．９０ｍｍ、実施例では、０．８５ｍｍ程度である。
【００８１】
リードフレーム４は、底面視で半導体装置１０１の中央部に配置されたダイパッド４０と、ダイパッド４０を取り囲むようにその周囲に間隔を空けて配置された複数のリード５０とを含み、ダイパッド４０の上面４１がリード５０の上面５１（水平面）よりも低い位置にセット（リード５０に対してダウンセット）されておらず、これらの上面４１，６１が同一平面に形成されている。リードフレーム４は、たとえば、１９０〜２１０μｍ（実施例では、２００μｍ程度）の金属薄板（たとえば、Ｃｕ、４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉを含む合金）を打ち抜いたり、エッチングしたりすることにより形成される。
【００８２】
ダイパッド４０は、底面視でその中心が樹脂パッケージ１１の中心と重なり、樹脂パッケージ１１の各辺に対して平行な４辺を有する四角板状に形成されている。ダイパッド４０のサイズは、たとえば、底面視で半導体チップ２よりも大きく、実施例では、２．７ｍｍ□程度である。また、ダイパッド４０の上面４１および側面４３は、樹脂パッケージ１１で覆われており、ダイパッド４０の下面４２は、樹脂パッケージ１１の裏面１１１で露出している。
【００８３】
リード５０は、ダイパッド４０の各側面４３と対向する部分に、ダイパッド４０の周囲に複数配置されている。ダイパッド４０の各側面４３に対向するリード５０は、ダイパッド４０の各辺に平行な方向に等間隔に配置されている。各リード５０のダイパッド４０との対向方向（長手方向）における長さは、たとえば、３９０〜４１０μｍ（実施例では、４００μｍ程度）であり、これよりも短くなる場合も多くなっている。また、各リード５０のダイパッド４０との対向面（第１端面５３）および上面は、樹脂パッケージ１１で覆われており、各リード５０の第１端面５３とは反対側の端面（第２端面５４）は、樹脂パッケージ１１の側面１１２で露出して当該側面１１２の一部を形成しており、各リード５０の下面５２は、樹脂パッケージ１１の裏面１１１で露出している。
【００８４】
半導体チップ２は、電極パッド２１１が形成された表面２１を上方に向けた姿勢で、その裏面２２が接合材３（半田ペースト、銀ペースト、アルミナペースト、非導電性材料等）を介してダイパッド４０に接合（ダイボンディング）されている。半導体チップ２の厚さは、１００μｍ以上、たとえば、２２０μｍ〜２４０μｍ（実施例では、２３０μｍ程度）であり、半導体チップ２の表面２１（詳細には、電極パッド２１１の表面）と、リード５０の上面５１（ダイパッド４０の上面４１）との間には、その半導体チップ２の厚さに応じた高低差Ｈがある。高低差Ｈは、接合材３の厚さを含めて、１００μｍ以上、たとえば、２００μｍ〜４００μｍである。
【００８５】
そして、半導体チップ２の表面２１に形成された電極パッド２１１には、ボンディングワイヤ６の一端が接合されている。各ボンディングワイヤ６の他端は、リード５０の上面５１に接合されている。具体的には、電極パッド２１１に一端が接合されたボンディングワイヤ６の他端は、それぞれ互いに異なるリード５０の上面５１に接合されている。これにより、半導体チップ２は、ボンディングワイヤ６を介して、リード５０と電気的に接続されている。ボンディングワイヤ６の長さは、電極パッド２１１とリード５０との距離に応じた長さであり、電極パッド２１１とリード５０との距離は、たとえば、５００μｍ〜８００μｍである。
【００８６】
各ボンディングワイヤ６は、ワイヤボンダのキャピラリ７を図４に示す軌跡に沿って動作させることにより形成される。
【００８７】
以下、半導体装置１０１の製造方法について、図４〜図１３を参照しつつ具体的に説明する。図４の縦軸はＺ軸方向移動概形を表し、横軸はワイヤ形成方向（Ｘ，Ｙ方向移動）移動概形を表し、矢印横の記号ａ〜ｇは、図５〜図１３中の記号ａ〜ｇにそれぞれ対応している。
【００８８】
ボンディングワイヤ６の形成時（ワイヤボンディング時）には、ワイヤボンダのキャピラリ７に保持されたボンディングワイヤ６の先端部に電流を印加することにより、その先端部にＦＡＢ（Free Air Ball）を形成する。そして、図５に示すように、キャピラリ７をＺ方向に降下させることにより、ＦＡＢを電極パッド２１１に押し付けて超音波を付与する（ボールボンディング）。ＦＡＢがキャピラリ７に押圧されることにより、ＦＡＢが変形して、図３に示すように、電極パッド２１１上に鏡餅形状の第１接合部６１が形成され、ボンディングワイヤ６の一端の電極パッド２１１に対する接合（ファーストボンディング）が達成される。
【００８９】
次に、図６に示すように、ボンディングワイヤ６を送り出しながら、キャピラリ７を電極パッド２１１からＺ方向に所定の高さ（たとえば、１００μｍ〜３００μｍの高さ）まで離間させる（図４の矢印ａ）。
【００９０】
次に、図７に示すように、送り出されたボンディングワイヤ６を保持した状態で、Ｘ方向において半導体チップ２の周縁から離れる方向（半導体チップ２の内側へ向かう方向）に、キャピラリ７を電極パッド２１１に対して斜め上方に離れた位置まで、半導体チップ２の表面２１に対して、たとえば、１００μｍ〜２００μｍ平行移動（水平移動）させる（図４の矢印ｂ）。
【００９１】
次に、図８に示すように、ボンディングワイヤ６を送り出しながら、キャピラリ７をＺ方向にさらに、電極パッド２１１とリード５０との距離に応じて、たとえば、５００μｍ〜８００μｍ上昇させる（図４の矢印ｃ）。
【００９２】
次に、図９に示すように、送り出されたボンディングワイヤ６を保持した状態で、キャピラリ７をリード５０の上面５１へ向かって円弧を描くように、リード５０に対する傾斜角度θが６０°〜８０°となるように斜め下方に移動させる（図４の矢印ｄ）。これにより、図３に示すように、半導体チップ２とリード５０との間に、上方へ凸状に湾曲した円弧状のループ部６２が架設される。同時に、ボンディングワイヤ６が折り曲げられて、ボンディングワイヤ６の途中に屈曲部６３が形成される。
【００９３】
次に、図１０に示すように、ループ部６２の末端がリード５０の上面５１に接触する直前に、ボンディングワイヤ６を送り出しながらキャピラリ７をＺ方向に上昇させることにより、リード５０の上面５１の近傍においてボンディングワイヤ６に屈曲部６３を変位点６３´として、ボンディングワイヤ６を送り出しながら、キャピラリ７をＺ方向にさらに、リード５０の上面５１から、たとえば、３００μｍ〜６００μｍの高さまで上昇させる（図４の矢印ｅ）。これにより、変位点６３´とキャピラリ７の先端との間に、送り出されたボンディングワイヤ６の長さに相当する長さのワイヤマージン６４が確保される。
【００９４】
次に、図１１に示すように、ワイヤマージン６４を保持した状態で、Ｘ方向において半導体チップ２から離れる方向（リード５０の外側へ向かう方向）に、キャピラリ７を変位点６３´に対して斜め上方に離れた位置まで、リード５０の上面５１に対して、たとえば、３０μｍ〜６０μｍ平行移動（水平移動）させる（図４の矢印ｆ）。
【００９５】
次に、図１２に示すように、キャピラリ７がリード５０の上面５１に当接するまで、キャピラリ７をＺ方向に降下させる（図４の矢印ｇ）。これにより、リード５０の上面５１に対してＺ方向に立設していたワイヤマージン６４が、変位点６３´を起点にＸ方向に沿ってリード５０の上面５１に横たえられ、その末端（キャピラリ７の先端にある部分）が、キャピラリ７によりリード５０の上面５１に押し付け、超音波を付与することにより引きちぎられる（ステッチボンディング）。これにより、ボンディングワイヤ６の他端が変形して、図３に示すように、リード５０上に側面視楔状の第２接合部６５が形成され、ボンディングワイヤ６の他端のリード５０に対する接合（セカンドボンディング）が達成される。この際、第２接合部６５には、超音波に起因する超音波痕６８が残る（図３参照）。
【００９６】
また、第２接合部６５の形成と同時に、図３に示すように、リード５０の上面５１に横たえられたワイヤマージン６４が、ボンディングワイヤ６の線形状を維持したまま、リード５０の上面５１に対して不定な状態（つまり、圧着等により固定されていない状態であり、略々接触した状態や物理的接合を伴わない状態をいう。）で接するランディング部６６として形成される。言い換えれば、ランディング部６６とリード５０とは略平行に形成されている。このランディング部６６のＸ方向の長さＬ（図３に示すように、立ち上がり地点から第２接合部の端までの距離）は、この実施形態では、１０μｍ〜８０μｍである。
【００９７】
また、このランディング部６６は、リード５０の内側端部５５に対して所定の距離ｌだけリード５０の外側（第２端面５４側）に後退させて形成されている（図３参照）。これにより、リード５０は、ランディング部６６に対して内側にある内側部分５６を有しており、この内側部分５６に対してループ部６２の立ち上がり部６７（ランディング部６６に対して内側のボンディングワイヤ６が立ち上がった後、略直線状になった部分）が対向している。つまり、立ち上がり部６７は、リード５０の内側部分５６の直上に配置されている。
【００９８】
また、接続後のボンディングワイヤ６において、第１接合部６１と第２接合部６５との高低差Ｈは、半導体チップ２の表面２１とリード５０の上面５１との間の高低差Ｈと同じ（１００μｍ以上、たとえば、１００μｍ〜４００μｍ）である。また、Ｘ方向における第１接合部６１とリード５０の内側端部５５とのループ距離Ｄは、８００μｍ以下、たとえば、５００μｍ〜８００μｍである。ループ距離Ｄは、たとえば、図８の工程でボンディングワイヤ６の送り出し量を調節することによって、簡単に調節することができる。
【００９９】
その後は、図５〜図１２と同様の工程を繰り返して、半導体チップ２の各電極パッド２１１と、各電極パッド２１１に対応するリード５０とを、ボンディングワイヤ６によって接続する。
【０１００】
全てのワイヤボンディング終了後、リードフレーム４を成形金型にセットし、図１３に示すように、半導体チップ２およびボンディングワイヤ６をリードフレーム４およびダイパッド４０の必要部分とともに、樹脂パッケージ１１により一括して封止する。
【０１０１】
以上のように、この半導体装置１０１によれば、ボンディングワイヤ６の線形状を維持したままリード５０の上面５１に接するランディング部６６の長さＬが１０μｍ〜８０μｍであるため、ボンディングワイヤ６を樹脂パッケージ１１で封止する際（図１３の工程）、ランディング部６６とリード５０の上面５１との間を流れる樹脂量が少なくなり、樹脂がボンディングワイヤ６を水平方向に押す力が最良で１／２以下にすることができるので、ワイヤ流れを良好に防止することができる。また、ランディング部６６に対してリード５０の上面５１に押し付ける方向の圧力を、樹脂により十分加えることができる。そのため、樹脂モールド時のワイヤ流れをより良好に軽減することができる。
【０１０２】
また、ループ部６２と第２接合部６５とが連続するのではなく、それらの間にランディング部６６が介在されている。そのため、ループ部６２の下に入り込んだ樹脂（たとえば、図３のハッチング部分１１３であって、リード５０の内側部分５６とボンディングワイヤ６の立ち上がり部６７とで挟まれた部分）が熱膨張したり、リード５０の長さが変化したりして、樹脂によりループ部６２が上方へ押し上げられても、その押し上げによる影響を、リード５０の上面５１に対してランディング部６６がリード５０から若干浮く程度に留めることができ、第２接合部６５がリード５０から剥がれることを防止することができる。また、製造後の樹脂パッケージ１１とリード５０との熱膨張の違い等による第２接合部６５の剥がれをも防止することができる。その結果、製造時の不良発生率を改善できるとともに、信頼性の高い半導体装置１０１を提供することができる。
【０１０３】
そして、前記したような効果は、たとえば、半導体パッケージの小型化等の要請により、半導体チップ２とリード５０との距離がこれまでよりもさらに短くなって、半導体装置１０１（半導体パッケージ）が、ボンディングワイヤ６の流れ（ワイヤ流れ）や第２接合部６５の剥がれ等の生じやすい条件下に置かれる場合、特に良好に発現することができる。半導体装置１０１を小型化するにはダイパッド４０とリード５０との距離が近くなるが、ボンディングワイヤ６と半導体チップ２のエッジとの接触を防止する観点から、リード５０に対するボンディングワイヤ６の傾斜角度θを十分に小さくすることができず、従来技術のように傾斜角度θを大きくしなければならない状況が生じうる。傾斜角度θが大きい場合には、第２接合部６５付近のボンディングワイヤ６がリード５０に対してほとんど突っ立った状態になり、ワイヤ流れや第２接合部６５の剥がれ等が生じやすくなる。すなわち、この半導体装置１０１は、このような条件においても、ワイヤ流れおよび第２接合部６５の剥がれを良好に防止することができるものである。
【０１０４】
しかも、この半導体装置１０１は、ダイパッド４０がリード５０よりも低い位置にセット（リード５０に対してダウンセット）できず、リード５０に対するボンディングワイヤ６の傾斜角度θを小さくすることが困難な場合でも、ワイヤ流れおよび第２接合部６５の剥がれを良好に防止することができる。
【０１０５】
また、ランディング部６６の形成にあたっては、ループ部６２の形成後、ボンディングワイヤ６に屈曲部６３を形成し、その後、ボンディングワイヤ６を送り出しながら、キャピラリ７をＺ方向にさらに、リード５０の上面５１から所定の高さまで上昇させることにより、ワイヤマージン６４を確保する（図１０の工程）。次に、ワイヤマージン６４を保持した状態で、Ｘ方向にキャピラリ７を水平移動させ（図１１の工程）、その後、キャピラリ７がリード５０の上面５１に当接するまで、キャピラリ７をＺ方向に降下させる（図１２の工程）。これにより、リード５０の上面５１に対してＺ方向に立設していたワイヤマージン６４を、屈曲部６３を起点にＸ方向に沿ってリード５０の上面５１に横たえて、ランディング部６６を簡単に形成することができる。
【０１０６】
このように、ループ部６２を形成するための円弧動作終了後のキャピラリ７の動作だけでランディング部６６を形成できるので、従来の通常のワイヤボンディングだけでなく、前述したループ動作（三角ループや台形ループ等）に組み合わせて使用することができる。また、ランディング部６６を形成する際、キャピラリ７からボンディングワイヤ６を送り出してワイヤマージン６４を確保するので、キャピラリ７によるボンディングワイヤ６の引っ張りを防止することができる。そのため、第１接合部６１（具体的には、第１接合部６１の直近のネック部（１ｓｔネック））への負担や全体的なワイヤ細りを軽減することができる。しかも、先に屈曲部６３を作ってからキャピラリ７を動作させるので、キャピラリ７を動作させる際にボンディングワイヤ６が若干引っ張られても、その引張力を屈曲部６３で軽減することができる。よって、第１接合部６１への負担を一層軽減することができる。
【０１０７】
さらに、図１０の工程で形成した屈曲部６３から、斜め上方に離れた位置までキャピラリ７を移動させる際、キャピラリ７の垂直移動および水平移動の直線移動だけで済むので、ボンディングワイヤ６の送り出し量等の制御がし易い。その結果、図１０の工程での垂直移動距離や図１１の工程での水平移動距離を制御するだけで、ループ距離Ｄに対するラインディング部の長さＬのばらつきを簡単に制御することができる。
【０１０８】
具体的には、図１４に示すように、ループ距離Ｄを５８０μｍ〜７００μｍという１２０μｍの幅の中で変化させても、ボンディングワイヤ６のランディング部６６の長さＬのばらつきを、５０μｍ〜７０μｍの範囲に収めることができる。
【０１０９】
以上、本発明の第１および第２の課題を解決するための実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することが可能である。
【０１１０】
たとえば、半導体装置１０１では、ＱＦＮが適用されているが、本発明は、ＳＯＮ（Small Outlined Non-leaded Package）など、他の種類のノンリードパッケージが適用された半導体装置、さらにはチップ抵抗やチップコンデンサ等の電子部品に適用することもできる。
【０１１１】
また、リード５０の第２端面５４と樹脂パッケージ１１の側面１１２とが面一に形成された、いわゆるシンギュレーションタイプに限らず、リード５０が樹脂パッケージ１１の側面１１２から突出するリードカットタイプのノンリードパッケージが適用された半導体装置に本発明を適用することもできる。
【０１１２】
さらに、ノンリードパッケージに限らず、ＱＦＰ（Quad Flat Package）など、樹脂パッケージ１１からリード５０が突出することによるアウターリードを有するパッケージが適用された半導体装置に本発明を適用することもできる。また、リードフレーム４では、ダイパッド４０の上面４１がリード５０の上面５１に対してダウンセットされていてもよい。
【０１１３】
また、ランディング部６６の形成に際し、屈曲部６３の形成後、キャピラリ７を屈曲部６３（変位点６３´）に対して斜め上方に離れた位置まで移動させる方法として、Ｚ方向への垂直移動およびＸ方向への水平移動の２段階でキャピラリ７を移動させる方法を採用したが、たとえば、屈曲部６３の形成後、屈曲部６３（変位点６３´）から当該位置まで、キャピラリ７をＺ方向およびＸ方向へと同時に１段階で移動させてもよい。  また、ボンディングワイヤ６としては、金ワイヤ、アルミワイヤ、銅ワイヤ等の金属ワイヤを適用することができる。また、ボンディングワイヤ６の径も特に制限されず、それぞれの径に応じた長さのランディング部６６を形成することにより、前述の効果を得ることができる。
【０１１４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【実施例】
【０１１５】
次に、本発明の第１の課題および第２の課題を解決するための実施例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
【０１１６】
＜実施例１＞
図５〜図１２と同様の工程を行って、半導体チップの電極パッドとリードとの間に、線径２５μｍの金ワイヤを架設した。この金ワイヤに関して、ループ距離Ｄは５００μｍ、リードに対する傾斜角度θは５０°、ランディング部形成のためのワイヤ送り出しがｅ＝５００μｍ、ｆ＝４０μｍであった。なお、傾斜角度θは、図３に示すように、ランディング部に対して内側のワイヤが立ち上がった後、略直線状になった部分とリードの上面との角度を表している。
【０１１７】
そして、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を用いて、金ワイヤのリードとの接合部分付近を観察した。そのときのＳＥＭ画像を、図１５に示す。図１５に示すように、この実施例１では、長さＬが５０μｍ〜７０μｍのランディング部が形成されていることが確認できた。
【０１１８】
実施例１に示す半導体装置は、その概略において図１〜図３に示した半導体装置１０１と同様の構成を備えている。ただし、図１５に表れているように、実施例１では、第１の方向（図中上下方向）に沿って配列された複数のリードの各々に対して、２本ずつワイヤが架設されている。なお、ここで言う第１の方向は、図１に示す樹脂パッケージ１１の四辺に沿う方向のいずれかに相当する。図１５に示す各リードに接続される２本のボンディングワイヤは、第１の圧着位置において当該リードに圧着される第１のボンディングワイヤと、第１の方向（図中上下方向）において、第１の圧着位置よりも一方側（図中下方側）に位置する第２の圧着位置において当該パッド部に圧着される第２のボンディングワイヤとからなる。各リードにおいて、第１の圧着位置と第２の圧着位置とは、第１の方向と交差する第２の方向（図中左右方向）において同程度ずれている。具体的には、各リードにおいて、第２の圧着位置は、第１の圧着位置よりも図中左方に同程度の長さだけずれた位置にある。
【０１１９】
＜実施例２＞
屈曲部形成後のキャピラリの垂直移動距離を実施例１に比べて増やした（ｆ＝５０μｍ）こと以外は、実施例１と同様の操作を行って、半導体チップの電極パッドとリードとの間に、線径２５μｍの金ワイヤを架設した。
【０１２０】
そして、走査型電子顕微鏡を用いて、金ワイヤのリードとの接合部分付近を観察した。そのときのＳＥＭ画像を、図１６に示す。図１６に示すように、この実施例２では、長さＬが６０μｍ〜８０μｍのランディング部が形成されていることが確認できた。
【０１２１】
＜比較例１＞
屈曲部形成後のキャピラリの垂直移動距離を実施例１に比べて減らした（ｆ＝３０μｍ）こと以外は、実施例１と同様の操作を行って、半導体チップの電極パッドとリードとの間に、線径２５μｍの金ワイヤを架設した。
【０１２２】
そして、走査型電子顕微鏡を用いて、金ワイヤのリードとの接合部分付近を観察した。そのときのＳＥＭ画像を、図１７に示す。図１７に示すように、この比較例１では、ランディング部が形成されていたが、その長さＬは十分なものではなかった。
【０１２３】
以下では、本発明の第２の課題を解決するための実施の形態を、図１８〜図３３を参照して詳細に説明する。
【０１２４】
図１８は本発明の第２実施形態に基づく電子デバイスとしての半導体装置を示す模式的な底面図である。図１９は図１８のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図２０は図１９の破線Ｂで囲まれた部分を拡大したものである。図１８〜図２０に示す半導体装置１０２は、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded）タイプの表面実装型半導体装置であり、樹脂パッケージ１１と、半導体チップ２と、接合材３と、ダイパッド４０と、複数のリード５０と、複数のボンディングワイヤ６とを備えている。図２１は、樹脂パッケージ１１を省略した要部平面図である。なお、半導体装置１０２は、本発明の第２実施形態に基づくボンディング構造を有している。このボンディング構造は、半導体チップ２、リード５０、およびボンディングワイヤ６によって構成されている。
【０１２５】
Ｚ方向は半導体装置１０２の厚み方向に一致し、Ｘ，Ｙ方向はそれぞれ半導体装置１０２の底面視における四角形の辺に沿う方向となっている。Ｘ方向は後述の付記でいう第１の方向に相当し、Ｚ方向は後述の付記でいう第２の方向に相当し、Ｙ方向は、後述の付記でいう第３の方向に相当する。
【０１２６】
半導体装置１０２の外形は、扁平な直方体形状である。図１８に示すように、半導体装置１０２は底面視正方形となっている。具体的には、半導体装置１０２の底面の一辺は４ｍｍ程度である。また、半導体装置１０２の厚さは、たとえば０．８０〜０．９０ｍｍ程度である。
【０１２７】
樹脂パッケージ１１は、半導体装置１０２の外形を成しており、半導体チップ２、接合材３、ダイパッド４０、複数のリード５０、および複数のボンディングワイヤ６を覆っている。樹脂パッケージ１１はたとえばエポキシ樹脂により形成される。
【０１２８】
半導体チップ２は、後述の付記でいう第１の部品あるいは電子部品であり、直方体形状であり、その厚さは１００μｍ以上、たとえば２２０μｍ〜２４０μｍ程度となっている。半導体チップ２は、互いに反対を向く表面２１および裏面２２を有しており、表面２１が図１９中上方を向くようにダイパッド４０の表面４１に搭載されている。さらに半導体チップ２は、表面２１に設けられた複数の電極パッド２１１を有している。裏面２２は接合材３を介してダイパッド４０の表面４１に接合されている。接合材３としては、たとえば、半田ペースト、銀ペースト、アルミナペースト、非導電性材料等が採用可能である。
【０１２９】
図１８に示すように、底面視において、ダイパッド４０は半導体装置１０２の中央部に配置され、複数のリード５０はダイパッド４０の周囲に間隔をあけて配置されている。図１９に示すように、ダイパッド４０の裏面４２および複数のリード５０の図中下面は樹脂パッケージ１１から露出している。また、本実施形態では、ダイパッド４０は複数のリード５０に対してダウンセットされておらず、ダイパッド４０の表面４１および複数のリード５０の上面５１は同一の高さ位置にある。ダイパッド４０および複数のリード５０は金属製である。後述するように、ダイパッド４０および複数のリード５０は同一の金属薄板から形成されており、同一の厚みを有している。具体的には、ダイパッド４０および複数のリード５０を形成するための金属薄板は、たとえば厚さ１９０〜２１０μｍであり、材質は銅または４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉを含む合金）である。
【０１３０】
ダイパッド４０は、底面視においてその中心が樹脂パッケージ１１の中心と重なり、樹脂パッケージ１１の各辺に対し平行な４辺を有する四角板状に形成されている。ダイパッド４０のサイズは、たとえば、底面視において半導体チップ２よりも大きく、２．７ｍｍ四方程度である。
【０１３１】
複数のリード５０は、ダイパッド４０の各側面と対向する部分に配置されている。図１８に示す例では、ダイパッド４０の一辺に対して９個のリード５０が配列されている。各リード５０とダイパッド４０との対向方向における距離は、たとえば、３９０〜４１０μｍである。各リード５０は後述する付記でいう第２の部品であり、各リード５０の上面５１が後述する付記でいうパッド面である。
【０１３２】
リード５０の上面５１と、電極パッド２１１との間には、半導体チップ２の厚さに応じた高低差Ｈがある。高低差Ｈは、接合材３の厚さを含めて、１００μｍ以上、たとえば２００μｍ〜４００μｍである。
【０１３３】
図２０に示すように、ボンディングワイヤ６の一端は電極パッド２１１に接合されており、他端はリード５０の上面５１に接合されている。図２１に示すように、電極パッド２１１に一端が接合された複数のボンディングワイヤ６の他端は、それぞれ互いに異なるリード５０の上面５１に接合されている。これにより、半導体チップ２は、ボンディングワイヤ６を介して、各リード５０に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ６の長さは、電極パッド２１１とリード５０の距離に応じた長さであり、電極パッド２１１とリード５０との距離は、たとえば、５００μｍ〜８００μｍである。
【０１３４】
図２０に示すように、各ボンディングワイヤ６は、第１の接合部６１、ループ部６２、屈曲部６３、第２の接合部６５、およびランディング部６６を有している。第１の接合部６１は電極パッド２１１に、第２の接合部６５はリード５０の上面５１に接合されている。ループ部６２は台形状であり、第１の接合部６１から延びだし、屈曲部６３まで続いている。リード５０の上面５１に対するループ部６２の傾斜角度θは、たとえば、６０°〜８０°である。ランディング部６６は屈曲部６３から延び出し、第２の接合部６５まで続いている。ランディング部６６は、リード５０の上面５１に沿うように形成されており、その長さＬは、たとえば、１０μｍ〜８０μｍである。
【０１３５】
各ボンディングワイヤ６としては、金ワイヤ、アルミワイヤ、銅ワイヤ等の金属ワイヤを適用可能である。また、ボンディングワイヤ６の径は特に制限されず、それぞれの径に応じた長さのランディング部６６を形成することで後述の効果を得ることができる。
【０１３６】
図２１は、半導体装置１０２のうち樹脂パッケージ１１を省略した一部を示している。本図には、半導体チップ２の４つの電極パッド２１１と、４つのリード５０、および４つのボンディングワイヤ６が表れている。４つの電極パッド２１１は、Ｙ方向に沿って等ピッチで配列されている。４つのリード５０は、Ｙ方向に配列されており、図中上方の２つのリード５０と図中下方の２つのリード５０との間隔は、比較的大とされている。各リード５０は、Ｘ方向に延びる部分と、この部分からＸ方向に対して傾斜した方向に延びる先端部分とを有する。各リード５０の先端部分は、概ね対応する電極パッド２１１に向かって延びている。各ボンディングワイヤ６のループ部６２は、Ｚ方向視において各々に対応する電極パッド２１１およびリード５０を結ぶ方向に延びている。４つのボンディングワイヤ６のランディング部６６は、互いに平行であり、いずれもＸ方向に沿って延びている。
【０１３７】
上述の半導体装置１０２は、たとえば、以下のようにして製造される。
【０１３８】
まず、先述の金属薄板を加工し、リードフレームを作成する。リードフレームは、複数のダイパッド４０と、各ダイパッド４０を囲むように配置される複数のリード５０を含むものである。次に、各ダイパッド４０に半導体チップ２を設置する工程を行い、半導体チップ２の設置後、半導体チップ２と複数のリード５０とを接続する複数のボンディングワイヤ６を形成する工程を行う。複数のボンディングワイヤ６の形成後、リードフレームを成型金型に嵌め込み、エポキシ樹脂で封止する。その後、リードフレームおよびエポキシ樹脂を切断することにより、リードフレームは個々のダイパッド４０および複数のリード５０に切り分けられ、エポキシ樹脂は樹脂パッケージ１１に切り分けられる。以上のようにして半導体装置１０２を形成することができる。
【０１３９】
以下、個々のボンディングワイヤ６を形成する工程について、図２２〜図３０を参照しつつ詳細に説明を行う。図２２の縦軸はＺ軸方向移動概形を表し、横軸はワイヤ形成方向（Ｘ，Ｙ方向移動）移動概形を表し、図２４〜図３０の矢印横の記号ａ〜ｇは、図２２中の記号ａ〜ｇにそれぞれ対応している。
【０１４０】
ボンディングワイヤ６の形成は、製造用のワイヤ６０を供出するキャピラリ７を図２２に示す軌跡に沿って動作させることにより行われる。
【０１４１】
ボンディングワイヤ６の形成時には、まず、ワイヤボンダのキャピラリ７に保持されたワイヤ６０の先端部に電流を印加することによりＦＡＢ（Free Air Ball）を形成する。そして、図２３に示すように、キャピラリ７をＺ方向に降下させることにより、ＦＡＢを電極パッド２１１に押し付けて超音波を付与する（ボールボンディング）。キャピラリ７に押圧されることによりＦＡＢが変形し、第１の接合部６１が形成される。このようにして、ワイヤ６０の一端の電極パッド２１１に対する接合（ファーストボンディング）が達成される。
【０１４２】
次に、図２４に示すように、ワイヤ６０を送り出しながら、キャピラリ７を電極パッド２１１からＺ方向の所定の高さ（たとえば、１００μｍ〜３００μｍの高さ）まで離間させる（図２２の矢印ａ）。
【０１４３】
次に、図２５に示すように、送り出されたワイヤ６０を保持した状態で、キャピラリ７を対応するリード５０から遠ざかる向きに、たとえば１００μｍ〜２００μｍ平行移動させる（図２２の矢印ｂ）。この工程は、ボンディングワイヤ６のループ部６２を台形状とするために行われるものである。ワイヤ６０を余分に送り出しておくことで、後の工程でループ部６２の第１の接合部６１付近に比較的水平な領域が形成される。
【０１４４】
次に、図２６に示すように、ワイヤ６０を送り出しながら、キャピラリ７をＺ方向にさらに、電極パッド２１１とリード５０との距離に応じて、たとえば、５００μｍ〜８００μｍ上昇させる（図２２の矢印ｃ）。
【０１４５】
次に、図２７の示すように、送り出されるワイヤ６０を保持した状態で、キャピラリ７をリード５０の上面５１へ向かって円弧を描くように、リード５０に対する傾斜角度θが６０°〜８０°となるように図中斜め下方に移動させる（図２２の矢印ｄ）。これにより、図２０に示すように、半導体チップ２とリード５０との間に、上方へ凸状に湾曲した円弧状のループ部６２が架設される。同時に、ボンディングワイヤ６が折り曲げられて、ボンディングワイヤ６の途中に屈曲部６３が形成される。
【０１４６】
図２５に示す工程を行わない場合、ループ部６２は、図２０に示すものと比較してより直線的にリード５０に向かう三角ループ形状となる。ループ部６２が三角ループ形状の場合、ワイヤ６０が半導体チップ２の端に接触してしまうことが起こり得る。このような事態を避けるために、本実施形態では台形状のループ部６２を採用している。なお、半導体チップ２のサイズが十分に小さい等、ワイヤ６０と半導体チップ２との接触を避け得る場合には、三角ループ形状を採用してもよい。三角ループ形状を採用することでワイヤボンディング工程の簡略化を図ることができる。
【０１４７】
屈曲部６３の形成後、ランディング部６６を形成する工程が行われる。ランディング部６６を形成する工程では、まず、図２８に示すように、ループ部６２の末端がリード５０の上面５１に接触する直前に、ワイヤ６０を送り出しながらキャピラリ７をＺ方向に上昇させる工程を行う（図２２の矢印ｅ）。キャピラリ７をＺ方向に上昇させる高さは、たとえば、３００μｍ〜６００μｍである。この工程により、屈曲部６３とキャピラリ７の先端との間にキャピラリ７を上昇させる間に送り出されたワイヤ６０の長さに相当する長さＲのワイヤマージン６４が確保される。
【０１４８】
次に、図２９に示すように、ワイヤマージン６４を保持した状態で、キャピラリ７を円弧状に動作させる工程を行う（図２２の矢印ｆ）。具体的には、Ｘ方向において半導体チップ２から遠ざかるにつれ、Ｚ方向においてリード５０の上面５１に近づくようにキャピラリ７を動作させる。このときキャピラリ７の先端が描く軌跡を図２９では破線で示している。この軌跡は、たとえば、屈曲部６３を中心とし、ワイヤマージン６４の長さＲを半径とする円弧の一部である。この工程において、キャピラリ７のＸ方向に沿う移動する距離は、たとえば、３０〜６０μｍである。この第２の工程においては、キャピラリ７は、Ｚ方向視においてＸ方向に沿って移動する。
【０１４９】
次に、図３０に示すように、キャピラリ７がリード５０の上面５１に当接するまで、キャピラリ７をＺ方向に降下させる（図２２の矢印ｇ）。この工程により、ワイヤマージン６４が屈曲部６３を起点としてリード５０の上面５１に横たえられる。この後、キャピラリ７をリード５０の上面５１に押し付け、超音波を付与することにより、ワイヤ６０が切断される（ステッチボンディング）。ワイヤ６０のキャピラリ７から切り離された部分が、ボンディングワイヤ６となる。また、ワイヤ６０を切断する際に、ボンディングワイヤ６の他端が変形し、第２の接合部６５が形成され、ボンディングワイヤ６の他端のリード５０に対する接合（セカンドボンディング）が達成される。この際、第２の接合部６５には、超音波に起因する超音波痕が残る。
【０１５０】
また、第２の接合部６５の形成と同時に、リード５０の上面５１に横たえられたワイヤマージン６４がランディング部６６となる。ランディング部６６は、リード５０の上面５１に対して不定な状態（つまり、圧着等により固定されておらず、略々接触した状態や物理的接合を伴わない状態）で接している。言い換えれば、ランディング部６６とリード５０とは略平行に形成されている。
【０１５１】
次に、半導体装置１０２の作用について説明する。
【０１５２】
本実施形態によれば、Ｚ方向視において屈曲部６３を挟んでボンディングワイヤ６が屈曲した形状となる。このため、全体として直線上とされたボンディングワイヤ６と比較して、半導体チップ２やリード５０の配置にあわせてボンディングワイヤ６の形状および配置をより適切に設定することができる。
【０１５３】
本実施形態においては、複数のボンディングワイヤ６のランディング部６６がいずれもＸ方向に沿っており互いに平行とされている。このため、たとえば樹脂パッケージ１１を製造する金型成型において材料となる樹脂材料をＹ方向に沿って流動させた場合、複数のボンディングワイヤ６のランディング部６６がこの樹脂材料から受ける力を均一化することができる。これにより、樹脂パッケージ１１の形成過程において、いずれかのボンディングワイヤ６の第２の接合部６５のみがリード５０の上面５１から剥離してしまうことを防止することができる。また、樹脂材料からボンディングワイヤ６に作用する力は、ループ部６２とランディング部６６とが延びる方向に分散される。このため、樹脂材料からの力が直接的に第１の接合部６１や第２の接合部６５に負荷されてしまうことを抑制することができる。
【０１５４】
上述した製造方法によれば、各ボンディングワイヤ６の第２の接合部６５はリード５０の上面５１に横たわるランディング部６６に繋がっている。このような構成によれば、第２の接合部６５に近い位置におけるボンディングワイヤ６の長さを短くするのに適している。このことは、リードフレームを樹脂で封止する際にボンディングワイヤ６が樹脂に押し流されるのを防ぐうえで好ましい構成である。さらに、ランディング部６６に対してリード５０の上面５１に押し付ける方向の圧力を、樹脂により十分に加えることができ、樹脂封止時のワイヤ流れをより良好に軽減することができる。
【０１５５】
また、ループ部６２と第２の接合部６５とが連続するのではなく、それらの間にランディング部６６が設けられている。そのため、ループ部６２の下に入り込んだ樹脂が熱膨張したり、リード５０の長さが変化したりして、樹脂によりループ部６２が上方へ押し上げられても、その押上げによる影響を抑えることができる。樹脂の膨張によりループ部６２が押し上げられとき、ランディング部６６がリード５０から若干浮く程度に留めることができ、第２の接合部６５がリード５０から剥がれるのを防止することができる。その結果、製造時の不良発生率を改善できるとともに、信頼性の高い半導体装置１０２を提供することができる。
【０１５６】
そして、前記したような効果は、たとえば、半導体パッケージの小型化等の要請により、半導体チップ２とリード５０との距離がこれまでよりもさらに短くなる場合に特に有用である。半導体装置１０２を小型化する場合、半導体チップ２とリード５０との距離が小さくなり、ますますボンディングワイヤ６とリード５０との傾斜角度θを小さくするのが困難になる。傾斜角度θが大きくなると、ボンディングワイヤ６がリード５０に対して立った状態となり、ワイヤ流れや第２の接合部６５の剥がれが生じやすくなるが、本実施形態のようにランディング部６６を設けることでそれらの問題を回避しやすくなる。
【０１５７】
上述したように、半導体装置１０２では、ワイヤ流れや第２の接合部６５の剥がれを十分に防ぐことが可能であり、ダイパッド４０をリード５０よりも低い位置にセット（ダウンセット）する必要がない。このことはリードフレームの加工をより容易とし、製造工程の簡略化を図るうえで望ましいことである。
【０１５８】
上述のような作用を供するランディング部６６は、図２７〜図３０に示すように、なんら新規の機材を必要とせず、旧来から使用されるキャピラリ７を動作させることにより比較的容易に形成可能である。また、ランディング部６６は、ループ部６２を形成するための円弧運動終了後のキャピラリ７の動作で形成可能である。このため、ループ部６２のループ形状に関わらずランディング部６６の形成を行うことが可能であり、幅広い利用を期待できる。
【０１５９】
本実施形態では、図２８に示すようにワイヤマージン６４を用意した後、図２９に示すようにキャピラリ７を円弧に沿って移動させている。このとき、たとえば、キャピラリ７を単純にＸ方向に水平移動させてもランディング部６６を形成することは可能である。しかしながら、キャピラリ７を単純に水平移動させた場合、既設のワイヤ６０が引っ張られることが起こり得る。その場合、第１の接合部６１直近のネック部に負荷が生じたり、ワイヤ細りが生じたりすることが想定され、ボンディングワイヤ６の強度が低下するおそれがある。本実施形態のように、キャピラリ７を円弧に沿って移動させることにより、前記のような懸念を排し、より信頼性の高いボンディングワイヤ６の形成が可能である。ボンディングワイヤ６の信頼性を高めることで、製造時の不良発生率を改善するとともに、より一層信頼性の高い半導体装置１０２を提供することができる。
【０１６０】
さらに、キャピラリ７を水平方向に直線移動させる場合には、後に続く図３０に示すキャピラリ７をＺ方向に降下させる工程に移る前に、方向転換のためにキャピラリ７を停止させる必要がある。本実施形態のようにキャピラリ７を円弧運動させた場合、キャピラリ７を停止させることなくそのまま降下運動に移行することが可能である。このことは、ランディング部６６を形成するのに要する時間を短縮するうえで望ましいことである。
【０１６１】
図３１〜図３３は、本発明の第２の課題を解決するための他の実施形態を示している。なお、これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。また、これらの図においては、理解の便宜上、樹脂パッケージ１１を省略している。
【０１６２】
図３１は、本発明の第３施形態に基づく電子デバイスとしての半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置１０３は、本発明の第３実施形態に基づくボンディング構造を有している。本実施形態においては、ボンディングワイヤ６のＺ方向視形状が上述した実施形態と異なっている。
【０１６３】
本実施形態のボンディングワイヤ６は、いずれもＹ方向において屈曲部６３が第２の接合部６５よりも電極パッド２１１から離間している。このため、ループ部６２は、第１の接合部６１からＹ方向において第２の接合部６５を超える位置まで延びている。そして、離間した位置に設けられた屈曲部６３からランディング部６６が第２の接合部６５に戻っている。すなわち、ボンディングワイヤ６は、屈曲部６３を挟んで折り返された形状となっており、Ｚ方向視における屈曲部６３での屈曲角度がおよそ９０°となっている。
【０１６４】
このような実施形態によれば、たとえば半導体装置１０３の使用中にボンディングワイヤ６が加熱された場合に、ループ部６２が膨張すると、ループ部６２のリード５０側端が樹脂パッケージ１１を押す格好となる。樹脂パッケージ１１はボンディングワイヤ６と比べて十分な剛性を有しているため、ループ部６２の膨張を好適に抑える。また、ループ部６２の膨張が樹脂パッケージ１１によって押さえ込まれることにより、ランディング部６６や第２の接合部６５にはループ部６２の熱膨張に起因する力はほとんど作用しない。これにより、第２の接合部６５がリード５０の上面５１から剥離してしまうことを回避することができる。
【０１６５】
図３２は、本発明の第４実施形態に基づく電子デバイスとしての半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置１０４は、本発明の第４実施形態に基づくボンディング構造を有している。本実施形態においては、１つのリード５０に複数のボンディングワイヤ６が接合されている。
【０１６６】
リード５０は、Ｘ方向を長手方向とする帯状とされている。複数のボンディングワイヤ６のループ部６２は、それぞれに対応する電極パッド２１１からリード５０に向かって延びている。複数のボンディングワイヤ６のランディング部６６は、互いに平行とされており、Ｘ方向に沿って延びている。すなわち、複数のボンディングワイヤ６のランディング部６６は、リード５０の長手方向に沿って延びているといえる。このような実施形態によれば、１つのリード５０に対して複数のボンディングワイヤ６を互いに干渉することなく接合することができる。これにより、半導体装置１０４の小型化を図ることができる。
【０１６７】
図３３は、本発明の第５実施形態に基づく電子デバイスとしての半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置１０５は、本発明の第５実施形態に基づくボンディング構造を有している。
【０１６８】
リード５０は、Ｙ方向において半導体チップ２の図中上端を超える部分を有する配置とされている。複数のボンディングワイヤ６のループ部６２は、それぞれに対応する電極パッド２１１からリード５０に向かって延びている。複数のボンディングワイヤ６のランディング部６６は、互いに平行とされているものの、上述した半導体装置１０４の場合と異なり、Ｘ方向およびＹ方向のいずれに対しても傾斜した方向に延びている。このような実施形態によれば、１つのリード５０に対して複数のボンディングワイヤ６を互いに干渉することなく接合することができる。これにより、半導体装置１０５の小型化を図ることができる。
【０１６９】
本発明に係るボンディング構造および電子デバイスは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるボンディング構造および電子デバイスの具体的な構成および製造方法は、種々に設計変更自在である。
【０１７０】
たとえば、上述した半導体装置１０２〜１０５の製造方法においては、図２９に示す工程でキャピラリ７に円弧運動をさせているが、キャピラリ７に直線運動と円弧運動とを組み合わせた動作をさせてもよい。一例として、キャピラリ７を一定距離水平移動させてそののちに円弧運動に移行しても構わない。また、図２７において屈曲部６３を形成する際に、キャピラリ７によってボンディングワイヤ６をリード５０の上面５１に押し付ける手法を採用してもよい。この場合、屈曲部６３は、Ｚ方向寸法がループ部６２やランディング部６６よりも小となり、くびれた形状となる。また、屈曲部６３は、上面５１に接合された状態を保つ可能性が高い。
【０１７１】
たとえば、上述した半導体装置１０２はＱＦＮタイプのものであるが、ＳＯＮ（Small Outlined Non-leaded Package）など、他の種類のノンリードパッケージが適用された半導体装置、さらにはチップ抵抗器やチップコンデンサ等の電子部品にも適用することができる。
【０１７２】
また、上述した半導体装置１０２は、図１８に示すようにリード５０の端面と樹脂パッケージ１１の側面とが面一に形成されたシンギュレーションタイプとなっているが、本発明はこのような実施形態に限定されない。リード５０が樹脂パッケージ１１から突出するリードカットタイプのノンリードパッケージが適用された半導体装置にも本発明を適用することができる。また、ノンリードパッケージに限らず、ＱＦＰ（Quad Flat Package）など、樹脂パッケージ１１からリード５０が突出する構成の半導体装置にも本発明を適用してもよい。
【０１７３】
また、上述した実施形態では、リードフレームの加工を簡略化するうえで望ましいためにダイパッド４０がダウンセットされていない構成を採用しているが、本発明はこのような構成に限定されない。ダイパッド４０がリード５０の上面５１に対してダウンセットされた構成にも本発明は適用可能である。
【０１７４】
[付記１]
第１の部品と、
前記第１の部品に対して第１の方向に離間しており、前記第１の方向に対して直角である第２の方向を向くパッド面を有する１以上の第２の部品と、
前記第１の部品に接合された第１の接合部および前記第２の部品の前記パッド面に接合された第２の接合部を有する１以上のボンディングワイヤと、を備えたボンディング構造であって、
前記ボンディングワイヤは、前記第２の接合部から前記パッド面に沿って延びるランディング部、このランディング部に対して前記第２の接合部とは反対側に繋がる屈曲部、および、前記屈曲部に対して前記第１の接合部側から繋がっており、かつ前記屈曲部と繋がる部分と前記パッド面とがなす角が前記ランディング部と前記パッド面とがなす角よりも大であるループ部、を有しており、
前記ループ部と前記ランディング部とは、前記第２の方向視において延びる方向が互いに異なることを特徴とする、ボンディング構造。
[付記２]
前記屈曲部は、前記パッド面に接している、付記１に記載のボンディング構造。
[付記３]
複数の前記第２の部品と、複数の前記ボンディングワイヤとを備えており、
前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、互いに平行である、付記１または２に記載のボンディング構造。
[付記４]
前記複数のボンディングワイヤの前記ループ部は、前記第２の方向視において前記第１の方向に対して交差しており、前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、前記第２の方向視において前記第１の方向に沿っている、付記３に記載のボンディング構造。
[付記５]
前記第１および第２の方向のいずれに対しても直角である第３の方向において、前記第１の接合部、前記屈曲部および前記第２の接合部は、互いの位置が異なり、かつ前記第３の方向において前記屈曲部は、前記第２の接合部よりも前記第１の接合部から離間している、付記１または２に記載のボンディング構造。
[付記６]
複数の前記ボンディングワイヤが１つの前記第２の部品の前記パッド面に接合されている、付記１または２に記載のボンディング構造。
[付記７]
前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、互いに平行である、付記６に記載のボンディング構造。
[付記８]
前記第２の部品は、長手方向を有する形状であり、
前記複数のボンディングワイヤの前記ランディング部は、前記長手方向に沿っている、付記７に記載のボンディング構造。
[付記９]
前記ランディング部の長さは、１０〜８０μｍであり、
前記ループ部のうち前記屈曲部と繋がる部分と前記パッド面とがなす角が、６０°〜８０°である、付記１ないし８のいずれかに記載のボンディング構造。
[付記１０]
前記第１の接合部と前記第２の部品との前記第１の方向における間隔は、８００μｍ以下である、付記１ないし９のいずれかに記載のボンディング構造。
[付記１１]
前記第１の接合部と前記第２の接合部との前記第２の方向における距離は、１００μｍ以上である、付記１ないし１０のいずれかに記載のボンディング構造。
[付記１２]
前記第２の接合部には、超音波痕が形成されている、付記１ないし１１のいずれかに記載のボンディング構造。
[付記１３]
付記１ないし１２のいずれかに記載のボンディング構造を有し、
前記第１の部品としての電子部品と、
前記１以上の第２の部品としての１以上のリードと、
前記ボンディングワイヤと、
前記電子部品および前記１以上のボンディングワイヤを封止する樹脂パッケージと、
を備えることを特徴とする、電子デバイス。
[付記１４]
互いに反対側を向く表面および裏面を有し、この表面に前記電子部品が接合されたダイパッドを備える、付記１３に記載の電子デバイス。
[付記１５]
前記ダイパッドの前記表面と前記リードの前記パッド面とは、同一平面上に形成されている、付記１４に記載の電子デバイス。
[付記１６]
前記ダイパッドの前記裏面は、前記樹脂パッケージから露出している、付記１４または１５に記載の電子デバイス。
[付記１７]
前記１以上のリードが前記第２の方向に前記樹脂パッケージから露出している、付記１３ないし１６のいずれかに記載の電子デバイス。
[付記１８]
前記リードと前記樹脂パッケージとは、互いの熱膨張係数が異なる、付記１３ないし１７のいずれかに記載の電子デバイス。
【０１７５】
以下では、本発明の第３の課題を解決するための実施の形態を、図３４〜図４５を参照して詳細に説明する。
【０１７６】
図３４には、本発明の第３の課題を解決するための製造方法により製造された樹脂封止型電子部品の一例を示す。図３４に示す樹脂封止型電子部品の一例は具体的には半導体装置であり、図３４は半導体装置の模式的な底面図である。図３５は図３４のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線に沿う断面図であり、図３６は図３５の破線Ｂで囲まれた部分を拡大したものである。図３４〜図３６に示す半導体装置１０６は、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded）タイプの表面実装型半導体装置であり、樹脂パッケージ１１と、半導体チップ２と、接合材３と、ダイパッド４０と、複数のリード５０と、複数のボンディングワイヤ６とを備えている。
【０１７７】
半導体装置１０６の外形は、扁平な直方体形状である。図３４に示すように、半導体装置１０６は底面視正方形となっている。具体的には、半導体装置１０６の底面の一辺は４ｍｍ程度である。また、半導体装置１０６の厚さは、たとえば０．８０〜０．９０ｍｍ程度である。
【０１７８】
樹脂パッケージ１１は、半導体装置１０６の外形を成しており、半導体チップ２、接合材３、ダイパッド４０、複数のリード５０、および複数のボンディングワイヤ６を覆っている。樹脂パッケージ１１はたとえばエポキシ樹脂により形成される。
【０１７９】
半導体チップ２は、後述する付記でいう第１の部品であり、直方体形状であり、その厚さは１００μｍ以上、たとえば２２０μｍ〜２４０μｍ程度となっている。半導体チップ２は、互いに反対を向く表面２１および裏面２２を有しており、表面２１が図３５中上方を向くようにダイパッド４０に搭載されている。さらに半導体チップ２は、表面２１に設けられた複数の電極パッド２１１を有している。裏面２２は接合材３を介してダイパッド４０の図３５中上面に接合されている。接合材３としては、たとえば、半田ペースト、銀ペースト、アルミナペースト、非導電性材料等が採用可能である。
【０１８０】
図３４に示すように、底面視において、ダイパッド４０は半導体装置１０６の中央部に配置され、複数のリード５０はダイパッド４０の周囲に間隔をあけて配置されている。図３５に示すように、ダイパッド４０および複数のリード５０の図中下面は樹脂パッケージ１１から露出している。また、本実施形態では、ダイパッド４０は複数のリード５０に対してダウンセットされておらず、ダイパッド４０および複数のリード５０の図３５中上面は同一の高さ位置にある。ダイパッド４０および複数のリード５０は金属製である。後述するように、ダイパッド４０および複数のリード５０は同一の金属薄板から形成されており、同一の厚みを有している。具体的には、ダイパッド４０および複数のリード５０を形成するための金属薄板は、たとえば厚さ１９０〜２１０μｍであり、材質は銅または４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉを含む合金）である。
【０１８１】
ダイパッド４０は、底面視においてその中心が樹脂パッケージ１１の中心と重なり、樹脂パッケージ１１の各辺に対し平行な４辺を有する四角板状に形成されている。ダイパッド４０のサイズは、たとえば、底面視において半導体チップ２よりも大きく、２．７ｍｍ四方程度である。
【０１８２】
複数のリード５０は、ダイパッド４０の各側面と対向する部分に配置されている。図３４に示す例では、ダイパッド４０の一辺に対して９個のリード５０が配列されている。各リード５０とダイパッド４０との対向方向における距離は、たとえば、３９０〜４１０μｍである。各リード５０は後述する付記でいう第２の部品であり、各リード５０の図３５中上面５１が後述する付記でいうパッド面である。
【０１８３】
図３６に示すように、リード５０の上面５１と、電極パッド２１１との間には、半導体チップ２の厚さに応じた高低差Ｈがある。高低差Ｈは、接合材３の厚さを含めて、１００μｍ以上、たとえば２００μｍ〜４００μｍである。
【０１８４】
図３６に示すように、ボンディングワイヤ６の一端は電極パッド２１１に接合されており、他端はリード５０の上面５１に接合されている。具体的には、電極パッド２１１に一端が接合された複数のボンディングワイヤ６の他端は、それぞれ互いに異なるリード５０の上面５１に接合されている。これにより、半導体チップ２は、ボンディングワイヤ６を介して、各リード５０に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ６の長さは、電極パッド２１１とリード５０の距離に応じた長さであり、電極パッド２１１とリード５０との距離は、たとえば、５００μｍ〜８００μｍである。
【０１８５】
図３６に示すように、各ボンディングワイヤ６は、第１の接合部６１、ループ部６２、屈曲部６３、第２の接合部６５、およびランディング部６６を有している。第１の接合部６１は電極パッド２１１に、第２の接合部６５はリード５０に接合されている。ループ部６２は台形状であり、第１の接合部６１から延びだし、屈曲部６３まで続いている。リード５０の上面５１に対するループ部６２の傾斜角度θは、たとえば、６０°〜８０°である。ランディング部６６は屈曲部６３から延び出し、第２の接合部６５まで続いている。ランディング部６６は、リード５０の上面５１に沿うように形成されており、その長さＬは、たとえば、１０μｍ〜８０μｍである。
【０１８６】
各ボンディングワイヤ６としては、金ワイヤ、アルミワイヤ、銅ワイヤ等の金属ワイヤを適用可能である。また、ボンディングワイヤ６の径は特に制限されず、それぞれの径に応じた長さのランディング部６６を形成することで後述の効果を得ることができる。
【０１８７】
上述の半導体装置１０６は、たとえば、以下のようにして製造される。
【０１８８】
まず、先述の金属薄板を加工し、リードフレームを作成する。リードフレームは、複数のダイパッド４０と、各ダイパッド４０を囲むように配置される複数のリード５０を含むものである。次に、各ダイパッド４０に半導体チップ２を設置する工程を行い、半導体チップ２の設置後、半導体チップ２と複数のリード５０とを接続する複数のボンディングワイヤ６を形成する工程を行う。複数のボンディングワイヤ６の形成後、リードフレームを成型金型に嵌め込み、エポキシ樹脂で封止する。その後、リードフレームおよびエポキシ樹脂を切断することにより、リードフレームは個々のダイパッド４０および複数のリード５０に切り分けられ、エポキシ樹脂は樹脂パッケージ１１に切り分けられる。以上のようにして半導体装置１０６を形成することができる。
【０１８９】
以下、個々のボンディングワイヤ６を形成する工程について、図３７〜図４５を参照しつつ詳細に説明を行う。図３７の縦軸はＺ方向移動概形を表し、横軸はワイヤ形成方向（Ｘ，Ｙ方向）移動概形を表し、矢印横の記号ａ〜ｇは、図３７中の記号ａ〜ｇにそれぞれ対応している。なお、Ｚ方向は半導体装置１０６の厚み方向に一致し、Ｘ，Ｙ方向はそれぞれ半導体装置１０６の底面視における四角形の辺に沿う方向となっている。また、Ｘ方向は後述する付記でいう第１の方向に相当し、Ｚ方向は後述する付記でいう第２の方向に相当する。
【０１９０】
ボンディングワイヤ６の形成は、製造用のワイヤ６０を供出するキャピラリ７を図３７に示す軌跡に沿って動作させることにより行われる。
【０１９１】
ボンディングワイヤ６の形成時には、まず、ワイヤボンダのキャピラリ７に保持されたワイヤ６０の先端部に電流を印加することによりＦＡＢ（Free Air Ball）を形成する。そして、図３８に示すように、キャピラリ７をＺ方向に降下させることにより、ＦＡＢを電極パッド２１１に押し付けて超音波を付与する（ボールボンディング）。キャピラリ７に押圧されることによりＦＡＢが変形し、第１の接合部６１が形成される。このようにして、ワイヤ６０の一端の電極パッド２１１に対する接合（ファーストボンディング）が達成される。
【０１９２】
次に、図３９に示すように、ワイヤ６０を送り出しながら、キャピラリ７を電極パッド２１１からＺ方向の所定の高さ（たとえば、１００μｍ〜３００μｍの高さ）まで離間させる（図３７の矢印ａ）。
【０１９３】
次に、図４０に示すように、送り出されたワイヤ６０を保持した状態で、キャピラリ７をＸ方向に沿って、たとえば１００μｍ〜２００μｍ平行移動させる（図３７の矢印ｂ）。このときキャピラリ７を移動させる向きはワイヤ６０を接合すべきリード５０から遠ざかる向きである。この工程は、ボンディングワイヤ６のループ部６２を台形状とするために行われるものである。ワイヤ６０を余分に送り出しておくことで、後の工程でループ部６２の第１の接合部６１付近に比較的水平な領域が形成される。
【０１９４】
次に、図４１に示すように、ワイヤ６０を送り出しながら、キャピラリ７をＺ方向にさらに、電極パッド２１１とリード５０との距離に応じて、たとえば、５００μｍ〜８００μｍ上昇させる（図３７の矢印ｃ）。
【０１９５】
次に、図４２に示すように、送り出されるワイヤ６０を保持した状態で、キャピラリ７をリード５０の上面５１へ向かって円弧を描くように、リード５０に対する傾斜角度θが６０°〜８０°となるように図中斜め下方に移動させる（図３７の矢印ｄ）。これにより、図３６に示すように、半導体チップ２とリード５０との間に、上方へ凸状に湾曲した円弧状のループ部６２が架設される。同時に、ボンディングワイヤ６が折り曲げられて、ボンディングワイヤ６の途中に屈曲部６３が形成される。
【０１９６】
図４０に示す工程を行わない場合、ループ部６２は、図３６に示すものと比較してより直線的にリード５０に向かう三角ループ形状となる。ループ部６２が三角ループ形状の場合、ワイヤ６０が半導体チップ２の端に接触してしまうことが起こり得る。このような事態を避けるために、本実施形態では台形状のループ部６２を採用している。なお、半導体チップ２のサイズが十分に小さい等、ワイヤ６０と半導体チップ２との接触を避け得る場合には、三角ループ形状を採用してもよい。三角ループ形状を採用することでワイヤボンディング工程の簡略化を図ることができる。
【０１９７】
屈曲部６３の形成後、ランディング部６６を形成する工程が行われる。ランディング部６６を形成する工程では、まず、図４３に示すように、ループ部６２の末端がリード５０の上面５１に接触する直前に、ワイヤ６０を送り出しながらキャピラリ７をＺ方向に上昇させる工程を行う（図３７の矢印ｅ）。キャピラリ７をＺ方向に上昇させる高さは、たとえば、３００μｍ〜６００μｍである。この工程により、屈曲部６３とキャピラリ７の先端との間にキャピラリ７を上昇させる間に送り出されたワイヤ６０の長さに相当する長さＲのワイヤマージン６４が確保される。なお本工程は、後述する付記でいう第１の工程である。
【０１９８】
次に、図４４に示すように、ワイヤマージン６４を保持した状態で、キャピラリ７を円弧状に動作させる工程を行う（図３７の矢印ｆ）。具体的には、Ｘ方向において半導体チップ２から遠ざかるにつれ、Ｚ方向においてリード５０の上面５１に近づくようにキャピラリ７を動作させる。このときキャピラリ７の先端が描く軌跡を図４４では破線で示している。この軌跡は、たとえば、屈曲部６３を中心とし、ワイヤマージン６４の長さＲを半径とする円弧の一部である。この工程において、キャピラリ７のＸ方向に沿う移動する距離は、たとえば、３０〜６０μｍである。なお、本工程は、後述する付記でいう第２の工程である。
【０１９９】
次に、図４５に示すように、キャピラリ７がリード５０の上面５１に当接するまで、キャピラリ７をＺ方向に降下させる（図３７の矢印ｇ）。この工程により、ワイヤマージン６４が屈曲部６３を起点としてリード５０の上面５１に横たえられる。この後、キャピラリ７をリード５０の上面５１に押し付け、超音波を付与することにより、ワイヤ６０が切断される（ステッチボンディング）。ワイヤ６０のキャピラリ７から切り離された部分が、ボンディングワイヤ６となる。また、ワイヤ６０を切断する際に、ボンディングワイヤ６の他端が変形し、第２の接合部６５が形成され、ボンディングワイヤ６の他端のリード５０に対する接合（セカンドボンディング）が達成される。この際、第２の接合部６５には、超音波に起因する超音波痕が残る。
【０２００】
また、第２の接合部６５の形成と同時に、リード５０の上面５１に横たえられたワイヤマージン６４がランディング部６６となる。ランディング部６６は、リード５０の上面５１に対して不定な状態（つまり、圧着等により固定されておらず、略々接触した状態や物理的接合を伴わない状態）で接している。言い換えれば、ランディング部６６とリード５０とは略平行に形成されている。
【０２０１】
次に、半導体装置１０６およびその製造方法の作用について説明する。
【０２０２】
上述した製造方法によれば、各ボンディングワイヤ６の第２の接合部６５はリード５０の上面５１に横たわるランディング部６６に繋がっている。このような構成によれば、第２の接合部６５に近い位置におけるボンディングワイヤ６の長さを短くするのに適している。このことは、リードフレームを樹脂で封止する際にボンディングワイヤ６が樹脂に押し流されるのを防ぐうえで好ましい構成である。さらに、ランディング部６６に対してリード５０の上面５１に押し付ける方向の圧力を、樹脂により十分に加えることができ、樹脂封止時のワイヤ流れをより良好に軽減することができる。
【０２０３】
また、ループ部６２と第２の接合部６５とが連続するのではなく、それらの間にランディング部６６が設けられている。そのため、ループ部６２の下に入り込んだ樹脂が熱膨張したり、リード５０の長さが変化したりして、樹脂によりループ部６２が上方へ押し上げられても、その押上げによる影響を抑えることができる。樹脂の膨張によりループ部６２が押し上げられとき、ランディング部６６がリード５０から若干浮く程度に留めることができ、第２の接合部６５がリード５０から剥がれるのを防止することができる。その結果、製造時の不良発生率を改善できるとともに、信頼性の高い半導体装置１０６を提供することができる。
【０２０４】
そして、前記したような効果は、たとえば、半導体パッケージの小型化等の要請により、半導体チップ２とリード５０との距離がこれまでよりもさらに短くなる場合に特に有用である。半導体装置１０６を小型化する場合、半導体チップ２とリード５０との距離が小さくなり、ますますボンディングワイヤ６とリード５０との傾斜角度θを小さくするのが困難になる。傾斜角度θが大きくなると、ボンディングワイヤ６がリード５０に対して立った状態となり、ワイヤ流れや第２の接合部６５の剥がれが生じやすくなるが、本実施形態のようにランディング部６６を設けることでそれらの問題を回避しやすくなる。
【０２０５】
上述したように、半導体装置１０６では、ワイヤ流れや第２の接合部６５の剥がれを十分に防ぐことが可能であり、ダイパッド４０をリード５０よりも低い位置にセット（ダウンセット）する必要がない。このことはリードフレームの加工をより容易とし、製造工程の簡略化を図るうえで望ましいことである。
【０２０６】
上述のような作用を供するランディング部６６は、図４２〜図４５に示すように、なんら新規の機材を必要とせず、旧来から使用されるキャピラリ７を動作させることにより比較的容易に形成可能である。また、ランディング部６６は、ループ部６２を形成するための円弧運動終了後のキャピラリ７の動作で形成可能である。このため、ループ部６２のループ形状に関わらずランディング部６６の形成を行うことが可能であり、幅広い利用を期待できる。
【０２０７】
本実施形態では、図４３に示すようにワイヤマージン６４を用意した後、図４４に示すようにキャピラリ７を円弧に沿って移動させている。このとき、たとえば、キャピラリ７を単純にＸ方向に水平移動させてもランディング部６６を形成することは可能である。しかしながら、キャピラリ７を単純に水平移動させた場合、既設のワイヤ６０が引っ張られることが起こり得る。その場合、第１の接合部６１直近のネック部に負荷が生じたり、ワイヤ細りが生じたりすることが想定され、ボンディングワイヤ６の強度が低下するおそれがある。本実施形態のように、キャピラリ７を円弧に沿って移動させることにより、前記のような懸念を排し、より信頼性の高いボンディングワイヤ６の形成を可能である。ボンディングワイヤ６の信頼性を高めることで、製造時の不良発生率を改善するとともに、より一層信頼性の高い半導体装置１０６を提供することができる
【０２０８】
さらに、キャピラリ７を水平方向に直線移動させる場合には、後に続く図４５に示すキャピラリ７をＺ方向に降下させる工程に移る前に、方向転換のためにキャピラリ７を停止させる必要がある。本実施形態のようにキャピラリ７を円弧運動させた場合、キャピラリ７を停止させることなくそのまま降下運動に移行することが可能である。このことは、ランディング部６６を形成するのに要する時間を短縮するうえで望ましいことである。
【０２０９】
本発明にかかる樹脂封止型電子部品の製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかる樹脂封止型電子部品の製造方法は、種々に設計変更自在である。
【０２１０】
たとえば、上述した半導体装置１０６の製造方法においては、図４４に示す工程でキャピラリ７に円弧運動をさせているが、キャピラリ７に直線運動と円弧運動とを組み合わせた動作をさせてもよい。一例として、キャピラリ７を一定距離水平移動させてそののちに円弧運動に移行しても構わない。
【０２１１】
たとえば、上述した半導体装置１０６はＱＦＮタイプのものであるが、ＳＯＮ（Small Outlined Non-leaded Package）など、他の種類のノンリードパッケージが適用された半導体装置、さらにはチップ抵抗器やチップコンデンサ等の電子部品にも適用することができる。
【０２１２】
また、上述した半導体装置１０６は、図３４に示すようにリード５０の端面と樹脂パッケージ１１の側面とが面一に形成されたシンギュレーションタイプとなっているが、本発明はこのような実施形態に限定されない。リード５０が樹脂パッケージ１１から突出するリードカットタイプのノンリードパッケージが適用された半導体装置にも本発明を適用することができる。また、ノンリードパッケージに限らず、ＱＦＰ（Quad Flat Package）など、樹脂パッケージ１１からリード５０が突出する構成の半導体装置にも本発明を適用してもよい。
【０２１３】
また、上述した実施形態では、リードフレームの加工を簡略化するうえで望ましいためにダイパッド４０がダウンセットされていない構成を採用しているが、本発明はこのような構成に限定されない。ダイパッド４０がリード５０の上面５１に対してダウンセットされた構成にも本発明は適用可能である。
【０２１４】
[付記１]
第１の方向に互いに離間する第１の部品と第２の部品とを電気的に接続するボンディングワイヤを、ワイヤを供出するキャピラリを動作させることで形成する工程と、
前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程と、を含む樹脂封止型電子部品の製造方法であって、
前記第２の部品は前記第１の方向と直角である第２の方向を向くパッド面を有しており、
前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記第１の部品に接合するファーストボンディング工程と、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記パッド面に接合しつつ、ワイヤを切断するセカンドボンディング工程と、前記ファーストボンディング工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われ、屈曲部が形成されるループ部形成工程と、前記ループ部形成工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われるランディング部形成工程と、を含んでおり、
前記ランディング部形成工程は、前記キャピラリからワイヤを供出しつつ、前記第２の方向において前記パッド面から遠ざかるように前記キャピラリを移動させることによりワイヤマージンを確保する第１の工程と、前記キャピラリを前記第１の方向において前記第１の部品から離間するにつれて前記第２の方向において前記パッド面に近づくように動作させる第２の工程と、を含んでいることを特徴とする、樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記２]
前記ループ部形成工程においては、前記キャピラリを前記第２の方向において前記パッド面に近づけることにより前記屈曲部を形成し、
前記第１の工程は、前記屈曲部を形成した際の位置から前記キャピラリを前記第２の方向に沿って移動させることにより行われる、付記１に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記３]
前記第２の工程は、前記キャピラリを前記第１の方向および前記第２の方向を含む平面内で円弧運動させる工程を含む、付記１または２に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記４]
前記第２の工程で前記キャピラリは前記屈曲部を中心とし、前記第１の工程で確保されたワイヤマージンの長さを半径とする円弧に沿って移動する、付記３に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記５]
前記第２の工程において、前記キャピラリは前記第１の方向に沿って３０〜６０μｍ移動する、付記３または４に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記６]
前記第１の部品は、前記第２の方向において前記パッド面と離間する位置に電極パッドを有しており、
前記ファーストボンディング工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤの先端にボール部分を形成し、このボール部分を前記電極パッドに圧着することにより行われ、
前記セカンドボンディング工程は、前記キャピラリに保持されたワイヤをステッチボンディングによって前記パッド面に圧着する、付記１ないし５のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記７]
前記電極パッドと前記パッド面とは、前記第２の方向において１００μｍ以上離間している、付記６に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記８]
前記ループ部形成工程は、前記キャピラリを前記第２の方向において前記電極パッドから遠ざかる方向に移動させる工程と、前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程と、を含んでいる、付記６または７に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記９]
前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程は、形成されるボンディングワイヤの前記パッド面に対する傾斜角度が６０°〜８０°となるように前記キャピラリを移動させる、付記８に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１０]
前記第１の部品は半導体チップであり、
前記第２の部品はリード端子であり、
前記半導体チップが接合されるダイパッドと前記リード端子とを有するリードフレームを形成する工程をさらに含み、
前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程は、前記リードフレームを金型に嵌め込んで樹脂を流し込み、樹脂を硬化させることにより行われる、付記１ないし９のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１１]
前記リードフレームを形成する工程は、前記ダイパッドと前記リード端子との前記第２の方向における位置が同じとなるように金属薄板を加工することにより行われる、付記１０に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
【０２１５】
以下では、本発明の第４の課題を解決するための実施の形態を、図４６〜図６０を参照して詳細に説明する。
【０２１６】
図４６には、本発明の第４の課題を解決するための樹脂封止型電子部品の一例を示す。図４６に示す樹脂封止型電子部品の一例は具体的には半導体装置であり、図４６は半導体装置の模式的な底面図である。図４７は図４６のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿う断面図であり、図４８は図４７の破線Ｂで囲まれた部分を拡大したものである。図４６〜図４８に示す半導体装置１０７は、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded）タイプの表面実装型半導体装置であり、樹脂パッケージ１１と、半導体チップ２と、接合材３と、ダイパッド４０と、複数のリード５０と、複数のボンディングワイヤ６とを備えている。なお、図４８に示すＺ方向は半導体装置１０７の厚み方向に一致し、Ｘ，Ｙ方向はそれぞれ半導体装置１０７の底面視における四角形の辺に沿う方向となっている。また、Ｘ方向は後述する付記でいう第１の方向に相当し、Ｚ方向は後述する付記でいう第２の方向に相当する。
【０２１７】
半導体装置１０７の外形は、扁平な直方体形状である。図４６に示すように、半導体装置１０７は底面視正方形となっている。具体的には、半導体装置１０７の底面の一辺は４ｍｍ程度である。また、半導体装置１０７の厚さは、たとえば０．８０〜０．９０ｍｍ程度である。
【０２１８】
樹脂パッケージ１１は、半導体装置１０７の外形を成しており、半導体チップ２、接合材３、ダイパッド４０、複数のリード５０、および複数のボンディングワイヤ６を覆っている。樹脂パッケージ１１はたとえばエポキシ樹脂により形成される。
【０２１９】
半導体チップ２は、後述する付記でいう第１の部品であり、直方体形状であり、その厚さは１００μｍ以上、たとえば２２０μｍ〜２４０μｍ程度となっている。半導体チップ２は、互いに反対を向く表面２１および裏面２２を有しており、表面２１が図４７中上方を向くようにダイパッド４０に搭載されている。さらに半導体チップ２は、表面２１に設けられた複数の電極パッド２１１を有している。裏面２２は接合材３を介してダイパッド４０に接合されている。接合材３としては、たとえば、半田ペースト、銀ペースト、アルミナペースト、非導電性材料等が採用可能である。
【０２２０】
図４６に示すように、底面視において、ダイパッド４０は半導体装置１０７の中央部に配置され、複数のリード５０はダイパッド４０の周囲に間隔をあけて配置されている。図４７に示すように、ダイパッド４０および複数のリード５０の図中下面は樹脂パッケージ１１から露出している。また、本実施形態では、ダイパッド４０は複数のリード５０に対してダウンセットされておらず、ダイパッド４０および複数のリード５０の図４７中上面は同一の高さ位置にある。ダイパッド４０および複数のリード５０は金属製である。後述するように、ダイパッド４０および複数のリード５０は同一の金属薄板から形成されており、同一の厚みを有している。具体的には、ダイパッド４０および複数のリード５０を形成するための金属薄板は、たとえば厚さ１９０〜２１０μｍであり、材質は銅または４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉを含む合金）である。
【０２２１】
ダイパッド４０は、底面視においてその中心が樹脂パッケージ１１の中心と重なり、樹脂パッケージ１１の各辺に対し平行な４辺を有する四角板状に形成されている。ダイパッド４０のサイズは、たとえば、底面視において半導体チップ２よりも大きく、２．７ｍｍ四方程度である。ダイパッド４０はＺ方向において互いに反対を向く上面４１および下面４２を有している。半導体チップ２が接合されているのは上面４１である。図４７に示すように、ダイパッド４０の下面４２は樹脂パッケージ１１から露出している。
【０２２２】
複数のリード５０は、Ｚ方向において互いに反対を向く上面５１と下面５２とを有しており、ダイパッド４０の各側面と対向する部分に配置されている。図４６に示す例では、ダイパッド４０の一辺に対して９個のリード５０が配列されている。各リード５０とダイパッド４０との対向方向における距離は、たとえば、３９０〜４１０μｍである。各リード５０は後述する付記でいう第２の部品であり、各リード５０の上面５１が後述する付記でいうパッド面である。また、図４７に示すように、各リード５０の下面５２は、樹脂パッケージ１１から露出している。
【０２２３】
図４８に示すように、リード５０の上面５１と、電極パッド２１１との間には、半導体チップ２の厚さに応じた高低差Ｈがある。高低差Ｈは、接合材３の厚さを含めて、１００μｍ以上、たとえば２００μｍ〜４００μｍである。
【０２２４】
図４８に示すように、ボンディングワイヤ６の一端は電極パッド２１１に接合されており、他端はリード５０の上面５１に接合されている。具体的には、電極パッド２１１に一端が接合された複数のボンディングワイヤ６の他端は、それぞれ互いに異なるリード５０の上面５１に接合されている。これにより、半導体チップ２は、ボンディングワイヤ６を介して、各リード５０に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ６の長さは、電極パッド２１１とリード５０の距離に応じた長さであり、電極パッド２１１とリード５０との距離は、たとえば、５００μｍ〜８００μｍである。
【０２２５】
図４８に示すように、各ボンディングワイヤ６は、第１の接合部６１、ループ部６２、屈曲部６３、第２の接合部６５、および、ランディング部６６を有している。第１の接合部６１は電極パッド２１１に、第２の接合部６５はリード５０に接合されている。ループ部６２は台形状であり、第１の接合部６１から延びだし、屈曲部６３まで続いている。平面視においてループ部６２はＸ方向に延びるように形成されている。リード５０の上面５１に対するループ部６２の傾斜角度θは、たとえば、６０°〜８０°である。ランディング部６６は、Ｘ方向において屈曲部６３と第２の接合部６５とに挟まれている。ランディング部６６は、リード５０の上面５１に沿うように形成されており、その長さＬは、たとえば、１０μｍ〜８０μｍである。さらに、各ボンディングワイヤ６の屈曲部６３にはＺ方向においてリード５０の上面５１に近付く方向に凹む凹部６３１が形成されている。ボンディングワイヤ６の細部をより詳細に説明するために、図４９および図５０にはリード５０付近におけるボンディングワイヤ６の要部拡大図を示している。以下、図４９および図５０も参照しつつ説明を行う。
【０２２６】
図４９および図５０に示すように、屈曲部６３は、Ｚ方向視において凹部６３１と重なる位置に、リード５０の上面５１に接合される仮接合部６３２を有している。仮接合部６３２は、後述する付記でいう第３の接合部に相当する。仮接合部６３２の形成は後述するように加熱および超音波付与を伴う圧着工程により行われており、その製法に起因して図４９に示すようなＹ方向に広がる形状となっている。
【０２２７】
図５０に示すように、屈曲部６３には凹部６３１が形成されているため、仮接合部６３２はその前後と比べて薄くなっている。ランディング部６６の厚みＤａは、ボンディングワイヤ６の直径とほぼ同じであり、屈曲部６３の厚みＤｂはそれよりも小さな値となる。一方で、屈曲部６３は第２の接合部６５よりも厚く形成されている。第２の接合部６５の厚みＤｃは、たとえばボンディングワイヤ６の直径に対して１０％〜２５％程度の長さである。屈曲部６３の厚みＤｂは厚みＤｃよりも大きな値となる。
【０２２８】
上述の半導体装置１０７は、たとえば、以下のようにして製造される。
【０２２９】
まず、先述の金属薄板を加工し、リードフレームを作成する。リードフレームは、複数のダイパッド４０と、各ダイパッド４０を囲むように配置される複数のリード５０を含むものである。次に、各ダイパッド４０に半導体チップ２を設置する工程を行い、半導体チップ２の設置後、半導体チップ２と複数のリード５０とを接続する複数のボンディングワイヤ６を形成する工程を行う。複数のボンディングワイヤ６の形成後、リードフレームを成型金型に嵌め込み、エポキシ樹脂で封止する。その後、リードフレームおよびエポキシ樹脂を切断することにより、リードフレームは個々のダイパッド４０および複数のリード５０に切り分けられ、エポキシ樹脂は樹脂パッケージ１１に切り分けられる。以上のようにして半導体装置１０７を形成することができる。
【０２３０】
以下、個々のボンディングワイヤ６を形成する工程について、図５１〜図６０を参照しつつ詳細に説明を行う。図５１の縦軸はＺ方向移動概形を表し、横軸はワイヤ形成方向（Ｘ，Ｙ方向）移動概形を表し、矢印横の記号ａ〜ｈは、図５１中の記号ａ〜ｈにそれぞれ対応している。
【０２３１】
ボンディングワイヤ６の形成は、製造用のワイヤ６０を供出するキャピラリ７を図５１に示す軌跡に沿って動作させることにより行われる。
【０２３２】
ボンディングワイヤ６の形成時には、まず、ワイヤボンダのキャピラリ７に保持されたワイヤ６０の先端部に電流を印加することによりＦＡＢ（Free Air Ball）を形成する。そして、図５２に示すように、キャピラリ７をＺ方向に降下させることにより、ＦＡＢを電極パッド２１１に押し付けて超音波を付与する（ボールボンディング）。キャピラリ７に押圧されることによりＦＡＢが変形し、第１の接合部６１が形成される。このようにして、ワイヤ６０の一端の電極パッド２１１に対する接合（ファーストボンディング）が達成される。
【０２３３】
次に、図５３に示すように、ワイヤ６０を送り出しながら、キャピラリ７を電極パッド２１１からＺ方向の所定の高さ（たとえば、１００μｍ〜３００μｍの高さ）まで離間させる（図５１の矢印ａ）。
【０２３４】
次に、図５４に示すように、送り出されたワイヤ６０を保持した状態で、キャピラリ７をＸ方向に沿って、たとえば１００μｍ〜２００μｍ平行移動させる（図５１の矢印ｂ）。このときキャピラリ７を移動させる向きはワイヤ６０を接合すべきリード５０から遠ざかる向きである。この工程は、ボンディングワイヤ６のループ部６２を台形状とするために行われるものである。ワイヤ６０を余分に送り出しておくことで、後の工程でループ部６２の第１の接合部６１付近に比較的水平な領域が形成される。
【０２３５】
次に、図５５に示すように、ワイヤ６０を送り出しながら、キャピラリ７をＺ方向にさらに、電極パッド２１１とリード５０との距離に応じて、たとえば、５００μｍ〜８００μｍ上昇させる（図５１の矢印ｃ）。
【０２３６】
次に、図５６に示すように、送り出されるワイヤ６０を保持した状態で、キャピラリ７をリード５０の上面５１へ向かって円弧を描くように、リード５０に対する傾斜角度θが６０°〜８０°となるように図中斜め下方に移動させる（図５１の矢印ｄ）。これにより、図４８に示すように、半導体チップ２とリード５０との間に、上方へ凸状に湾曲した円弧状のループ部６２が架設される。
【０２３７】
図５４に示す工程を行わない場合、ループ部６２は、図４８に示すものと比較してより直線的にリード５０に向かう三角ループ形状となる。ループ部６２が三角ループ形状の場合、ワイヤ６０が半導体チップ２の端に接触してしまうことが起こり得る。このような事態を避けるために、本実施形態では台形状のループ部６２を採用している。なお、半導体チップ２のサイズが十分に小さい等、ワイヤ６０と半導体チップ２との接触を避け得る場合には、三角ループ形状を採用してもよい。三角ループ形状を採用することでワイヤボンディング工程の簡略化を図ることができる。
【０２３８】
ループ部６２の形成後、ワイヤ降着工程を行う。この工程では、図５７に示すように、キャピラリ７をＺ方向に沿ってリード５０の上面５１に近づくように移動させ、ワイヤ６０をリード５０の上面５１に接触させる（図５１の矢印ｅ）。その後、速やかにワイヤ接合工程を行う。このワイヤ接合工程では、超音波を付与することにより、ワイヤ６０をリード５０の上面５１に圧着する（ステッチボンディング）。これらの工程により、屈曲部６３が形成される。より具体的には、ワイヤ降着工程において、ワイヤ６０をリード５０の上面５１に押し付けることにより、凹部６３１が形成され、ワイヤ接合工程によって仮接合部６３２が形成される。
【０２３９】
屈曲部６３が形成された後、ランディング部６６を形成するランディング部形成工程を行う。この工程では、まず、図５８に示すように、ワイヤ６０を送り出しながらキャピラリ７をＺ方向に上昇させる工程を行う（図５１の矢印ｆ）。キャピラリ７をＺ方向に上昇させる高さは、たとえば、３００μｍ〜６００μｍである。この工程により、屈曲部６３とキャピラリ７の先端との間にキャピラリ７を上昇させる間に送り出されたワイヤ６０の長さに相当する長さＲのワイヤマージン６４が確保される。なお本工程は、後述する付記でいう第１の工程である。
【０２４０】
次に、図５９に示すように、ワイヤマージン６４を保持した状態で、キャピラリ７を円弧状に動作させる工程を行う（図５１の矢印ｇ）。具体的には、Ｘ方向において半導体チップ２から遠ざかるにつれ、Ｚ方向においてリード５０の上面５１に近づくようにキャピラリ７を動作させる。このときキャピラリ７の先端が描く軌跡を図５９では破線で示している。この軌跡は、たとえば、ワイヤマージン６４の長さＲを半径とする円弧の一部である。この工程において、キャピラリ７がＸ方向に移動する距離は、たとえば、３０〜６０μｍである。なお、本工程は、後述する付記でいう第２の工程である。
【０２４１】
次に、図６０に示すように、キャピラリ７がリード５０の上面５１に当接するまで、キャピラリ７をＺ方向に降下させる（図５１の矢印ｈ）。この工程により、ワイヤマージン６４が屈曲部６３を起点としてリード５０の上面５１に横たえられる。この後、キャピラリ７をリード５０の上面５１に押し付け、超音波を付与することにより、ワイヤ６０が切断される（ステッチボンディング）。ワイヤ６０のキャピラリ７から切り離された部分が、ボンディングワイヤ６となる。また、ワイヤ６０を切断する際に、ボンディングワイヤ６の他端が変形し、第２の接合部６５が形成され、ボンディングワイヤ６の他端のリード５０に対する接合（セカンドボンディング）が達成される。この際、第２の接合部６５には、超音波に起因する超音波痕が残る。
【０２４２】
なお、第２の接合部６５を形成する際に行われるステッチボンディングではワイヤ６０を切断しているのに対し、仮接合部６３２を形成する際のステッチボンディングではワイヤ６０を切断しないように加減して作業を行う。この差異から、第２の接合部６５の厚みＤｃと、屈曲部６３の厚みＤｂとの差が生じる。すなわち、より強い力で圧着される第２の接合部６５は変形の度合いがより多く、比較的弱い力で圧着される屈曲部６３よりも薄い状態となるのである。
【０２４３】
また、第２の接合部６５の形成と同時に、リード５０の上面５１に横たえられたワイヤマージン６４がランディング部６６となる。ランディング部６６は、リード５０の上面５１に対して不定な状態（つまり、圧着等により固定されておらず、略々接触した状態や物理的接合を伴わない状態）で接している。言い換えれば、ランディング部６６とリード５０とは略平行に形成されている。
【０２４４】
次に、半導体装置１０７およびその製造方法の作用について説明する。
【０２４５】
上述した製造方法によれば、各ボンディングワイヤ６の第２の接合部６５はリード５０の上面５１に横たわるランディング部６６に繋がっている。このような構成によれば、第２の接合部６５に近い位置におけるボンディングワイヤ６の長さを短くするのに適している。このことは、リードフレームを樹脂で封止する際にボンディングワイヤ６が樹脂に押し流されるのを防ぐうえで好ましい構成である。さらに、ランディング部６６に対してリード５０の上面５１に押し付ける方向の圧力を、樹脂により十分に加えることができ、樹脂封止時のワイヤ流れをより良好に軽減することができる。
【０２４６】
また、ループ部６２と第２の接合部６５とが連続するのではなく、それらの間に仮接合部６３２およびランディング部６６が設けられている。そのため、ループ部６２の下に入り込んだ樹脂が熱膨張したり、リード５０の長さが変化したりして、樹脂によりループ部６２が上方へ押し上げられても、その押上げによる影響を抑えることができる。樹脂の膨張によりループ部６２が押し上げられとき、仮接合部６３２がリード５０の上面５１から剥離することが起こり得るが、さらにその先にランディング部６６が設けられているために、第２の接合部６５にまでは影響が達しにくくなっている。第２の接合部６５が形成された後に、仮接合部６３２がリード５０から剥離しても、半導体装置１０７の機能には悪影響が生じることはない。換言すれば、仮接合部６３２およびランディング部６６を設けることにより、第２の接合部６５がリード５０から剥がれるのを防止することができる。従って、製造時の不良発生率を改善できるとともに、信頼性の高い半導体装置１０７を提供することができる。
【０２４７】
そして、前記したような効果は、たとえば、半導体パッケージの小型化等の要請により、半導体チップ２とリード５０との距離がこれまでよりもさらに短くなる場合に特に有用である。半導体装置１０７を小型化する場合、半導体チップ２とリード５０との距離が小さくなり、ますますボンディングワイヤ６とリード５０との傾斜角度θを小さくするのが困難になる。傾斜角度θが大きくなると、ボンディングワイヤ６がリード５０に対して立った状態となり、ワイヤ流れや第２の接合部６５の剥がれが生じやすくなるが、本実施形態のように仮接合部６３２およびランディング部６６を設けることでそれらの問題を回避しやすくなる。
【０２４８】
上述したように、半導体装置１０７では、ワイヤ流れや第２の接合部６５の剥がれを十分に防ぐことが可能であり、ダイパッド４０をリード５０よりも低い位置にセット（ダウンセット）する必要がない。このことはリードフレームの加工をより容易とし、製造工程の簡略化を図るうえで望ましいことである。
【０２４９】
上述のような作用を供するランディング部６６は、図５６〜図６０に示すように、なんら新規の機材を必要とせず、旧来から使用されるキャピラリ７を動作させることにより比較的容易に形成可能である。また、ランディング部６６は、ループ部６２を形成するための円弧運動終了後のキャピラリ７の動作で形成可能である。このため、ループ部６２のループ形状に関わらずランディング部６６の形成を行うことが可能であり、幅広い利用を期待できる。
【０２５０】
本実施形態では、ランディング部６６の形成に先だって仮接合部６３２が形成されている。このことは、ランディング部６６の始点を予めリード５０の上面５１に固定しておくことに等しく、ランディング部６６を上面５１に沿う形状とする上で望ましいことである。
【０２５１】
ランディング部６６を形成する際にはキャピラリ７をＸ方向に移動させることになる。このとき、既設のワイヤ６０がＸ方向に引っ張られることが起こり得る。その場合、第１の接合部６１直近のネック部に負荷が生じたり、ワイヤ細りが生じたりすることが想定され、ボンディングワイヤ６の強度が低下するおそれがある。本実施形態のように、仮接合部６３２を設けておくことで、引っ張りの影響がそれ以前に設けられた部分に及ぶのを防ぐことができる。さらに、本実施形態では、ワイヤマージン６４を用意した後、図５９に示すようにキャピラリ７を円弧に沿って移動させており、ワイヤ６０に加わる水平方向の力がより小さくなるようになっている。このことは仮接合部６３２においてワイヤ６０が上面５１から剥がれるのを防ぐうえで望ましいことである。従って、本実施形態の構成および製造方法によれば、より信頼性の高いボンディングワイヤ６の形成を可能である。ボンディングワイヤ６の信頼性を高めることで、製造時の不良発生率を改善するとともに、より一層信頼性の高い半導体装置１０７を提供することができる
【０２５２】
また、図５９に示すようにキャピラリ７を円弧に沿って移動させる場合、単純に水平方向に移動させ、その後に垂直方向に移動させる場合と比べて、キャピラリ７の方向転換を行う工程を省略可能である。このことは、ランディング部６６を形成するのに要する時間を短縮するうえで望ましいことである。
【０２５３】
本発明の第４の課題を解決するための樹脂封止型電子部品およびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかる樹脂封止型電子部品およびその製造方法は、種々に設計変更自在である。
【０２５４】
たとえば、各ボンディングワイヤ６としては、金ワイヤ、アルミワイヤ、銅ワイヤ等の金属ワイヤを適用可能である。また、ボンディングワイヤ６の径は特に制限されず、それぞれの径に応じた長さのランディング部６６を形成することで上述の効果を得ることができる。
【０２５５】
また、たとえば、上述した半導体装置１０７の製造方法においては、図５９に示す工程でキャピラリ７に円弧運動をさせているが、キャピラリ７に直線運動と円弧運動とを組み合わせた動作をさせてもよい。一例として、キャピラリ７を一定距離水平移動させてそののちに円弧運動に移行しても構わない。
【０２５６】
たとえば、上述した半導体装置１０７はＱＦＮタイプのものであるが、ＳＯＮ（Small Outlined Non-leaded Package）など、他の種類のノンリードパッケージが適用された半導体装置、さらにはチップ抵抗器やチップコンデンサ等の電子部品にも適用することができる。
【０２５７】
また、上述した半導体装置１０７は、図４６に示すようにリード５０の端面と樹脂パッケージ１１の側面とが面一に形成されたシンギュレーションタイプとなっているが、本発明はこのような実施形態に限定されない。リード５０が樹脂パッケージ１１から突出するリードカットタイプのノンリードパッケージが適用された半導体装置にも本発明を適用することができる。また、ノンリードパッケージに限らず、ＱＦＰ（Quad Flat Package）など、樹脂パッケージ１１からリード５０が突出する構成の半導体装置にも本発明を適用してもよい。
【０２５８】
また、上述した実施形態では、リードフレームの加工を簡略化するうえで望ましいためにダイパッド４０がダウンセットされていない構成を採用しているが、本発明はこのような構成に限定されない。ダイパッド４０がリード５０の上面５１に対してダウンセットされた構成にも本発明は適用可能である。
【０２５９】
[付記１]
第１の部品と、
第１の方向において前記第１の部品から離間する第２の部品と、
キャピラリを動作させることにより形成され、前記第１の部品と前記第２の部品とを電気的に接続するボンディングワイヤと、
前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを覆う樹脂パッケージと、
を備えており、
前記第２の部品は前記第１の方向に対して直角な第２の方向を向くパッド面を有しており、
前記パッド面は、前記樹脂パッケージに覆われており、
前記ボンディングワイヤは、前記第１の部品に接合される第１の接合部と、前記パッド面に接合される第２の接合部と、前記第１の方向において前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に挟まれた屈曲部と、前記第１の方向において前記屈曲部と前記第２の接合部との間に挟まれたランディング部と、を有しており、
前記屈曲部には、前記第２の方向において前記パッド面に近付く方向に凹む凹部が形成されていることを特徴とする、樹脂封止型電子部品。
[付記２]
前記屈曲部は、前記パッド面に接合される第３の接合部を有している、付記１に記載の樹脂封止型電子部品。
[付記３]
前記第２の方向視において、前記第３の接合部は前記凹部に重なっている、付記２に記載の樹脂封止型電子部品。
[付記４]
前記第２の方向において、前記屈曲部は前記第２の接合部よりも厚く形成されている、付記３に記載の樹脂封止型電子部品。
[付記５]
前記ランディング部の前記第１の方向における長さは、前記ボンディングワイヤの直径よりも長い、付記１ないし４のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品。
[付記６]
前記ランディング部の前記第１の方向における長さは、１０μｍ〜８０μｍである、付記５に記載の樹脂封止型電子部品。
[付記７]
前記第１の部品は、前記第２の方向において互いに反対を向く表面および裏面を有し、かつ前記表面に電極パッドを有する半導体チップであり、
前記第１の接合部は前記電極パッドに接合されている、付記１ないし６のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品。
[付記８]
前記第２の方向における前記第１の接合部と前記第２の接合部との高低差は１００μｍ以上である、付記７に記載の樹脂封止型電子部品。
[付記９]
前記ボンディングワイヤは、前記第１の接合部と前記屈曲部との間に挟まれたループ部を有しており、
前記パッド面に対する前記ループ部の傾斜角度は６０°〜８０°である、付記８に記載の樹脂封止型電子部品。
[付記１０]
前記第２の方向において互いに反対を向く上面と下面とを有し、かつ、前記第１の部品の裏面を支持するダイパッドをさらに備えており、
前記ダイパッドの上面が前記第１の部品の裏面と接合されており、
前記第２の方向において、前記ダイパッドの上面と前記パッド面とが同一の位置にある、付記７ないし９のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品。
[付記１１]
第１の方向に互いに離間する第１の部品と第２の部品とを電気的に接続するボンディングワイヤを、ワイヤを供出するキャピラリを動作させることで形成する工程と、
前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程と、を含む樹脂封止型電子部品の製造方法であって、
前記第２の部品は前記第１の方向と直角である第２の方向を向くパッド面を有しており、
前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記第１の部品に接合するファーストボンディング工程と、前記キャピラリから供出されるワイヤを前記パッド面に接合しつつ、ワイヤを切断するセカンドボンディング工程と、前記ファーストボンディング工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われるループ部形成工程と、前記ループ部形成工程と前記セカンドボンディング工程との間に行われるランディング部形成工程と、前記ループ部形成工程と前記ランディング部形成工程との間に行われるワイヤ降着工程と、を含んでおり、
前記ワイヤ降着工程は、前記第２の方向において前記パッド面に近づくように前記キャピラリを移動させ、前記ワイヤを前記パッド面に接触させる工程を含んでおり、
前記ランディング部形成工程は、前記キャピラリからワイヤを供出しつつ、前記第２の方向において前記パッド面から遠ざかるように前記キャピラリを移動させることによりワイヤマージンを確保する第１の工程と、前記キャピラリを前記第１の方向に移動させる第２の工程と、を含んでいることを特徴とする、樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１２]
前記ボンディングワイヤを形成する工程は、前記ワイヤ降着工程と前記ランディング部形成工程との間に行われるワイヤ接合工程を含んでいる、付記１１に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１３]
前記ワイヤ接合工程では、ステッチボンディングによって前記ワイヤを前記パッド面に圧着する、付記１２に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１４]
前記第２の工程において、前記キャピラリは前記第１の方向に沿って３０〜６０μｍ移動する、付記１１ないし１３のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１５]
前記第１の部品は、前記第２の方向において前記パッド面と離間する位置に電極パッドを有しており、
前記ファーストボンディング工程は、前記キャピラリから供出されるワイヤの先端にボール部分を形成し、このボール部分を前記電極パッドに圧着することにより行われ、
前記セカンドボンディング工程は、前記キャピラリに保持されたワイヤをステッチボンディングによって前記パッド面に圧着する、付記１１ないし１４のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１６]
前記電極パッドと前記パッド面とは、前記第２の方向において１００μｍ以上離間している、付記１５に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１７]
前記ループ部形成工程は、前記キャピラリを前記第２の方向において前記電極パッドから遠ざかる方向に移動させる工程と、前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程と、を含んでいる、付記１５または１６に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１８]
前記キャピラリを前記パッド面に向けて円弧を描くように移動させる工程は、形成されるボンディングワイヤの前記パッド面に対する傾斜角度が６０°〜８０°となるように前記キャピラリを移動させる、付記１７に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記１９]
前記第１の部品は半導体チップであり、
前記第２の部品はリード端子であり、
前記半導体チップが接合されるダイパッドと前記リード端子とを有するリードフレームを形成する工程をさらに含み、
前記第１の部品および前記ボンディングワイヤを樹脂で封止する工程は、前記リードフレームを金型に嵌め込んで樹脂を流し込み、樹脂を硬化させることにより行われる、付記１１ないし１８のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
[付記２０]
前記リードフレームを形成する工程は、前記ダイパッドと前記リード端子との前記第２の方向における位置が同じとなるように金属薄板を加工することにより行われる、付記１９に記載の樹脂封止型電子部品の製造方法。
【符号の説明】
【０２６０】
１０１    半導体装置
１０２〜１０５  半導体装置（電子デバイス）
１０６，１０７  半導体装置（樹脂封止型電子部品）
１１      樹脂パッケージ
２        半導体チップ
３        接合材
４        リードフレーム
４０      ダイパッド
５０      リード
６        ボンディングワイヤ
７        キャピラリ
１１１  （樹脂パッケージの）裏面
１１２  （樹脂パッケージの）側面
１１３    ハッチング部分
２１１    電極パッド
２１    （半導体チップの）表面
２２    （半導体チップの）裏面
４１    （ダイパッドの）上面
４２    （ダイパッドの）下面
４３    （ダイパッドの）側面
５１    （リードの）上面
５２    （リードの）下面
５３    （リードの）第１端面
５４    （リードの）第２端面
５５    （リードの）内側端部
５６    （リードの）内側部分
６１      第１接合部
６２      ループ部
６３      屈曲部
６３´    変位点
６３１    凹部
６３２    仮接合部
６４      ワイヤマージン
６５      第２接合部
６６      ランディング部
６７      立ち上がり部
６８      超音波痕
Ｘ      （第１の）方向
Ｙ      （第３の）方向
Ｚ      （第２の）方向
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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