(57)【要約】【課題】接続信頼性の高い半導体装置を提供する。【解決手段】受光素子４に設けられた電極パッド１０と、制御素子５に設けられた電極パッド１０とを導通接続する２本のワイヤ８であって、第１のワイヤ１１は、ファーストボンド１１ａが受光素子４の電極パッド１０に接続され、かつセカンドボンド１１ｂが制御素子５の電極パッド１０に接続され、第２のワイヤ１２は、第１のワイヤ１１のセカンドボンド１１ｂとした位置にセキュリティボンドとしたファーストボンド１２ａが接続され、かつ第１のワイヤ１１のファーストボンド１１ａが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンド１２ｂが接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、前記半導体素子を樹脂封止する樹脂パッケージと、前記半導体素子に設けられた電極および他の電極を接続するワイヤとを備えた半導体装置において、
前記ワイヤは、接続される１対の前記半導体素子の電極と前記他の電極との間に、複数本配線されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記ワイヤは、前記半導体素子の電極と前記他の電極との間に２本配線され、
第１のワイヤは、ファーストボンドが一方の電極に接続され、かつセカンドボンドが他方の電極に接続され、
第２のワイヤは、前記第１のワイヤのセカンドボンドとした位置にセキュリティボンドとしたファーストボンドが接続され、かつ一方の電極の前記第１のワイヤのファーストボンドが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンドが接続されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２のワイヤのセカンドボンドにセキュリティボンドが設けられていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ワイヤは、前記半導体素子の電極と前記他の電極との間に２本配線され、
第１のワイヤは、一方の電極にファーストボンドが接続され、かつ他方の電極にセカンドボンドが接続され、
第２のワイヤは、前記他方の電極の前記第１のワイヤのセカンドボンドが接続された位置とは異なる位置にファーストボンドが接続され、かつ前記一方の電極の前記第１のワイヤのファーストボンドが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンドが接続されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ワイヤは、前記半導体素子の電極と前記他の電極との間に２本配線され、
第１のワイヤは、一方の電極にファーストボンドが接続され、かつ他方の電極にセカンドボンドが接続され、
第２のワイヤは、前記一方の電極の前記第１のワイヤのファーストボンドが接続された位置とは異なる位置にファーストボンドが接続され、かつ前記他方の電極の前記第１のワイヤのセカンドボンドが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンドが接続されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１のワイヤまたは第２のワイヤの少なくとも一方または両方のセカンドボンドにセキュリティボンドが設けられていることを特徴とする請求項４または５記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子と、半導体素子を樹脂封止する樹脂パッケージと、半導体素子に設けられた電極および他の電極を接続するワイヤとを備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子が、他の半導体素子とともに、リードフレームや、配線パターンが形成された基板に搭載され、そしてこの半導体素子が樹脂封止部で封止された半導体装置がある。例えば、特許文献１に記載の半導体装置は、半導体素子に電極として設けられた電極パッドと、他の半導体素子に設けられた電極パッドとをワイヤで接続したものである。
【０００３】
このような半導体素子と、他の半導体素子とをワイヤで導通接続した従来の半導体装置を図９に基づいて説明する。図９は、従来の半導体装置を説明する図であり、半導体素子に設けられた電極パッドと、他の半導体素子に設けられた電極パッドとを接続した状態を示す図である。
【０００４】
図９に示すように、半導体素子２０に設けられた電極パッド２０ａと、他の半導体素子２１に設けられた電極パッド２１ａとはワイヤ２２で導通接続されている。ワイヤ２２は、半導体素子２０側の電極パッド２０ａにはファーストボンド２２ａで接続されており、半導体素子２１側の電極パッド２１ａにはセカンドボンド２２ｂが接続されている。セカンドボンド２２ｂは、ワイヤ２２を電極パッド２１ａに配線する際に、ワイヤボンディング装置のキャピラリが電極パッド２１ａの上面にワイヤ２２を押しつけるようにして切断することで形成される。このようにセカンドボンド２２ｂは形成されるので、リフロー工程などで加熱されると、セカンドボンド２２ｂと電極パッド２１ａが剥離することが稀にある。これは、セカンドボンド２２ｂの周囲の樹脂が水分を含み、この水分がリフロー工程などの加熱で水蒸気化して膨張し、セカンドボンド２２ｂを電極パッド２１ａから剥離させるからである。
【０００５】
そこで、ワイヤの接続信頼性を向上させるために、図１０に示すように、セカンドボンド２２ｂが設けられた位置にセキュリティボンド２３を設けた従来の半導体装置がある。
【０００６】
セカンドボンド２２ｂの位置にセキュリティボンド２３を設けることで、加熱されたときに樹脂に含まれる水分が水蒸気化しても、セカンドボンド２２ｂの上からセキュリティボンド２３がセカンドボンド２２ｂを電極パッド２１ａに挟み込むように固定しているので、接続がより強固なものとなる。
【特許文献１】特開２０００−１８３３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セキュリティボンド２３は、セカンドボンド２２ｂの接続をより確実なものとして機能しているが、セキュリティボンド２３がセカンドボンド２２ｂの位置に対して、極まれに少しずれることがある。セキュリティボンド２３が、ワイヤ２２から遠ざかる方向ではそう問題とならない。しかし、セキュリティボンド２３が、セカンドボンド２２ｂの上に乗り上げ、ワイヤ２２が電極パッド２１ａから離れる部分までに到達すると、ワイヤ２２を傷つけることがある。そうなるとリフロー工程などでの加熱により、今度はワイヤ２２が断線するという問題が極まれではあるが発生する。
【０００８】
半導体装置は、益々小型化が進み、ワイヤの線幅も非常に細くなっている。従って、少しのずれもワイヤの切断となる可能性があるので、更なる接続信頼性の高い半導体装置が望まれている。
【０００９】
そこで本発明においては、加熱に対して接続信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子を樹脂封止する樹脂パッケージと、前記半導体素子に設けられた電極および他の電極を接続するワイヤとを備えた半導体装置において、前記ワイヤは、前記半導体素子の電極と前記他の電極との間に、複数本配線されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体装置によれば、ワイヤが、半導体素子の電極と他の電極との間の接続に、複数本配線されているので、１本のワイヤが未接続状態となっても、残りのワイヤで導通が確保できるので、接続信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本願の第１の発明は、半導体素子と、半導体素子を樹脂封止する樹脂パッケージと、半導体素子に設けられた電極および他の電極を接続するワイヤとを備えた半導体装置において、ワイヤは、半導体素子の電極と他の電極との間に、複数本配線されていることを特徴としたものである。
【００１３】
ワイヤが、半導体素子の電極と他の電極との間の接続に、複数本配線されているので、樹脂が加熱され樹脂が含んだ水分が水蒸気化して、１本のワイヤを切断したり、または電極から剥離させて未接続状態としたりしても、残りのワイヤで導通が確保できるので、接続信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００１４】
本願の第２の発明は、ワイヤは、半導体素子の電極と他の電極との間に２本配線され、第１のワイヤは、ファーストボンドが一方の電極に接続され、かつセカンドボンドが他方の電極に接続され、第２のワイヤは、第１のワイヤのセカンドボンドとした位置にセキュリティボンドとしたファーストボンドが接続され、かつ一方の電極の第１のワイヤのファーストボンドが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンドが接続されていることを特徴としたものである。
【００１５】
第２のワイヤは、第１のワイヤのセカンドボンドとした位置に、セキュリティボンドとしたファーストボンドを接続しているので、第１のワイヤのセカンドボンドを確実に接続しつつ、第２のワイヤの配線を開始することができ、配線作業を効率的に行うことができる。
【００１６】
本願の第３の発明は、第２のワイヤのセカンドボンドにセキュリティボンドが設けられていることを特徴としたものである。
【００１７】
第２のワイヤのセカンドボンドにセキュリティボンドを設けることで、セカンドボンドが電極から剥離することが防止できるので、更に接続信頼性の向上を図ることができる。
【００１８】
本願の第４の発明は、ワイヤは、半導体素子の電極と他の電極との間に２本配線され、第１のワイヤは、一方の電極にファーストボンドが接続され、かつ他方の電極にセカンドボンドが接続され、第２のワイヤは、他方の電極の第１のワイヤのセカンドボンドが接続された位置とは異なる位置にファーストボンドが接続され、かつ一方の電極の第１のワイヤのファーストボンドが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンドが接続されていることを特徴としたものである。
【００１９】
一方の電極に、第１のワイヤのファーストボンドと第２のワイヤのセカンドボンドが接続され、他方の電極に、第１のワイヤのセカンドボンドと第２のワイヤのファーストボンドが接続されているので、どちらか一方のワイヤが切断や、セカンドボンドが電極から剥離しても、他方のワイヤが導通を確保しているので、接続信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００２０】
本願の第５の発明は、ワイヤは、半導体素子の電極と他の電極との間に２本配線され、第１のワイヤは、一方の電極にファーストボンドが接続され、かつ他方の電極にセカンドボンドが接続され、第２のワイヤは、一方の電極の第１のワイヤのファーストボンドが接続された位置とは異なる位置にファーストボンドが接続され、かつ他方の電極の第１のワイヤのセカンドボンドが接続された位置とは異なる位置にセカンドボンドが接続されていることを特徴としたものである。
【００２１】
一方の電極に２本のワイヤのそれぞれのファーストボンドが接続され、他方の電極にそれぞれのセカンドボンドが接続されているので、どちらか一方のワイヤが切断したり、セカンドボンドが電極から剥離したりしても、他方のワイヤが導通を確保しているので、接続信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００２２】
本願の第６の発明は、第１のワイヤまたは第２のワイヤの少なくとも一方または両方のセカンドボンドにセキュリティボンドが設けられていることを特徴としたものである。
【００２３】
第１のワイヤおよび第２のワイヤの少なくとも一方または両方のセカンドボンドにセキュリティボンドを設けることで、セカンドボンドが電極から剥離することを防止することができるので、更に接続信頼性の向上を図ることができる。
【００２４】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る半導体装置を、光半導体装置を例に、図に基づいて説明する。図１および図４は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する平面図である。図２，図５および図７は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する部分拡大断面図である。図３，図６および図８は、セカンドボンドにセキュリティボンドを設けた状態を示す図である。なお、図１および図４においては、樹脂封止部は省略している。
【００２５】
図１に示すように、光半導体装置１は、第１の発光素子２と、第２の発光素子３と、受光素子４と、制御素子５と、これらの半導体素子６を搭載するとともに、外部との接続に使用される接続端子７ａが形成されたリードフレーム７と、半導体素子６とリードフレーム７との間や、半導体素子同士を導通接続するワイヤ８と、これらを封止して保護する樹脂封止部（図示せず）とから構成される。
【００２６】
この光半導体装置１は、家電用の遠隔操作装置（以下、リモコンと称す。）が使用する波長と、パーソナルコンピュータやその周辺機器などの通信に用いる波長を送受信することができる。
【００２７】
第１の発光素子２は、家電用リモコンの赤外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、波長が９４０ｎｍを中心波長とする赤外線を発光する。第２の発光素子３は、ＩｒＤＡの規格により赤外線通信をする赤外線ＬＥＤであり、８５０ｎｍ〜９００ｎｍを中心波長とする赤外線を発光する。受光素子４は、相手機器から送信された赤外線を受光して電気信号へ変換する機能を有する。制御素子５は、受光素子４からのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有している。
【００２８】
第１の発光素子２、第２の発光素子３、受光素子４および制御素子５の半導体素子６
は、銀ペーストなどの接着剤を介在させてリードフレーム７に搭載されている。
【００２９】
第１の発光素子２、第２の発光素子３は、底面を電極としてリードフレーム７と導通接続している。また、半導体素子６の上面に電極パッド１０がそれぞれ設けられている。
【００３０】
リードフレーム７は、金属合金をメッキ処理したものであり、また、半導体素子に設けられた電極パッド１０と接続するための電極７ｂが設けられている。リードフレーム７の電極７ｂは、ワイヤ８を配線する際に接続するために確保された領域である。
【００３１】
ワイヤ８は、金で形成されており、線幅は２５μｍ程度である。ワイヤ８は、半導体素子６に設けられた電極パッド１０同士、または電極パッド１０とリードフレーム７の電極７ｂを導通接続するものである。電極パッド１０とリードフレーム７の電極７ｂとを接続する場合には、半導体素子６の電極パッド１０の方はファーストボンドで接続され、リードフレーム７の電極７ｂの方はセカンドボンドで接続されている。また、電極パッド１０同士を接続する場合には、どちらの電極パッド１０をファーストボンドとするかは、ワイヤボンディングの作業性を勘案して適宜決められる。
【００３２】
受光素子４の電極パッド１０と、制御素子５の電極パッド１０とは、２本のワイヤ８で接続されている。
【００３３】
樹脂封止部は、図示しないが、第１の発光素子２と、第２の発光素子３との光出射面上および受光素子４の受光面上に、半円球状のレンズ部が設けられており、樹脂で形成されている。第１の発光素子２と、第２の発光素子３とは赤外線を発光する素子なので、樹脂封止部を形成する樹脂は、赤外線透過性の樹脂である。
【００３４】
ここで、受光素子４の電極パッド１０と、制御素子５の電極パッド１０とを接続する２本のワイヤ８について図２に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
受光素子４の電極パッド１０と、制御素子５の電極パッド１０とを接続する２本のワイヤ８は、まず受光素子４から制御素子５へ配線される第１のワイヤ１１と、制御素子５から受光素子４へ配線される第２のワイヤ１２からなる。
【００３６】
第１のワイヤ１１は、受光素子４の電極パッド１０にファーストボンド１１ａが接続し、制御素子５の電極パッド１０にセカンドボンド１１ｂが接続している。
【００３７】
第２のワイヤ１２は、第１のワイヤ１１のセカンドボンド１１ｂとした位置に、セキュリティボンドとしたファーストボンド１２ａが接続し、受光素子４の電極パッド１０にセカンドボンド１２ｂが接続している。
【００３８】
このように、電極パッド１０間を２本のワイヤ８で接続しているので、樹脂が加熱され樹脂が含んだ水分が水蒸気化して、１本のワイヤ８を切断したり、または電極から剥離させて未接続状態としたりしても、残りの１本のワイヤ８で導通が確保できるので、接続信頼性の高い半導体装置１とすることができる。また、第２のワイヤ１２は、第１のワイヤ１１のセカンドボンド１１ｂとした位置に、セキュリティボンドとしたファーストボンド１２ａを接続しているので、第１のワイヤ１１のセカンドボンド１１ｂを確実に接続しつつ、第２のワイヤ１２の配線を開始することができ、配線作業を効率的に行うことができる。
【００３９】
本実施の形態では、受光素子４から制御素子５へ配線されるワイヤを第１のワイヤ１１とし、制御素子５から受光素子４へ配線されるワイヤを第２のワイヤ１２としたが、制御素子５から受光素子４へ、そして制御素子５と配線するようにしてもよい。
【００４０】
また、図３に示すように、第２のワイヤ１２のセカンドボンド１２ｂにセキュリティボンド１２ｃを設けることもできる。第２のワイヤ１２のセカンドボンド１２ｂにセキュリティボンド１２ｃを設けることで、セカンドボンド１２ｂが受光素子４の電極パッド１０から剥離することが防止できるので、更に接続信頼性の向上を図ることができる。
【００４１】
この第１のワイヤと、第２のワイヤとは、図４に示すようにセキュリティボンドを省略するように、別々に配線してもよい。第１のワイヤと第２のワイヤを別々に配線した実施例を図５および図６に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
図５に示すように、受光素子４の電極パッド１０と、制御素子５の電極パッド１０とを接続する２本のワイヤ８は、まず受光素子４から制御素子５へ配線される第１のワイヤ１３と、制御素子５から受光素子４へ配線される第２のワイヤ１４からなる。
【００４３】
第１のワイヤ１３は、受光素子４の電極１０にファーストボンド１３ａが接続され、かつ制御素子５の電極パッド１０にセカンドボンド１３ｂが接続されている。
【００４４】
第２のワイヤ１４は、制御素子５の電極パッド１０の第１のワイヤ１３のセカンドボンド１３ｂが接続された位置とは異なる位置に、ファーストボンド１４ａが接続されている。また第２のワイヤ１４は、受光素子４の電極パッド１０の第１のワイヤ１３のファーストボンド１３ａが接続された位置とは異なる位置に、セカンドボンド１４ｂが接続されている。
【００４５】
このように、受光素子４の電極パッド１０に、第１のワイヤ１３のファーストボンド１３ａと第２のワイヤ１４のセカンドボンド１４ｂが接続され、制御素子５の電極パッド１０に、第１のワイヤ１３のセカンドボンド１３ｂと第２のワイヤ１４のファーストボンド１４ａが接続されているので、どちらか一方のワイヤが切断や、セカンドボンドが電極から剥離しても、他方のワイヤが導通を確保しているので、接続信頼性の高い光半導体装置とすることができる。
【００４６】
また、図６に示すように、第１のワイヤ１３および第２のワイヤ１４のセカンドボンド１３ｂ，１４ｂにセキュリティボンド１３ｃ，１４ｃを設けることもできる。第１のワイヤ１３および第２のワイヤ１４のセカンドボンド１３ｂ，１４ｂにセキュリティボンド１３ｃ，１４ｃを設けることで、セカンドボンドが電極から剥離することが防止できるので、更に接続信頼性の向上を図ることができる。本実施の形態では、第１のワイヤ１３および第２のワイヤ１４の両方にセキュリティボンドを設けたが、どちらか一方だけでも信頼性を向上させることができる。
【００４７】
また、図７に示すように、受光素子４の電極パッド１０と、制御素子５の電極パッド１０とを接続する２本のワイヤ８は、まず受光素子４から制御素子５へ配線される第１のワイヤ１５と、同様に受光素子４から制御素子５へ配線される第２のワイヤ１６からなる。
【００４８】
第１のワイヤ１５は、受光素子４の電極１０にファーストボンド１５ａが接続され、かつ制御素子５の電極パッド１０にセカンドボンド１５ｂが接続されている。
【００４９】
第２のワイヤ１６は、受光素子４の電極パッド１０の第１のワイヤ１５のファーストボンド１５ａが接続された位置とは異なる位置に、ファーストボンド１６ａが接続され、かつ制御素子５の電極パッド１０の第１のワイヤ１５のセカンドボンド１５ｂが接続された位置とは異なる位置に、セカンドボンド１６ｂが接続されている。
【００５０】
受光素子４の電極パッド１０に２本のワイヤ８のそれぞれのファーストボンド１５ａ，１６ａが接続され、制御素子５の電極パッド１０にそれぞれのセカンドボンド１５ｂ，１６ｂが接続されているので、どちらか一方のワイヤ８が切断したり、セカンドボンド１５ｂ，１６ｂが電極から剥離したりしても、他方のワイヤ８が導通を確保しているので、接続信頼性の高い光半導体装置とすることができる。
【００５１】
また、図８に示すように、第１のワイヤ１５および第２のワイヤ１６のセカンドボンド１５ｂ，１６ｂにセキュリティボンド１５ｃ，１６ｃを設けることもできる。第１のワイヤ１５および第２のワイヤ１６のセカンドボンド１５ｂ，１６ｂにセキュリティボンド１５ｃ，１６ｃを設けることで、セカンドボンドが電極から剥離することが防止できるので、更に接続信頼性の向上を図ることができる。本実施の形態では、第１のワイヤ１５および第２のワイヤ１６の両方にセキュリティボンドを設けたが、どちらか一方だけでも信頼性を向上させることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、半導体素子の電極パッドと、リードフレームの電極とを２本のワイヤで接続することも可能である。またワイヤは２本だけでなく、３本以上とすることも半導体素子の電極パッドの面積を広く確保することで可能となる。また、リードフレームに半導体素子を搭載した半導体装置だけでなく、配線パターンを形成した基板に半導体素子を搭載した半導体装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、加熱に対して接続信頼性を向上させることができるので、半導体素子と、半導体素子を樹脂封止する樹脂パッケージと、半導体素子に設けられた電極および他の電極を接続するワイヤとを備えた半導体装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する図
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する部分拡大断面図
【図３】セカンドボンドにセキュリティボンドを設けた状態を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する図
【図５】本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する部分拡大断面図
【図６】セカンドボンドにセキュリティボンドを設けた状態を示す図
【図７】本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明する部分拡大断面図
【図８】セカンドボンドにセキュリティボンドを設けた状態を示す図
【図９】従来の半導体装置を説明する図
【図１０】従来の半導体装置を説明する図
【符号の説明】
【００５５】
１  光半導体装置
２  第１の発光素子
３  第２の発光素子
４  受光素子
５  制御素子
６  半導体素子
７  リードフレーム
７ａ  接続端子
７ｂ  電極
８  ワイヤ
１０  電極パッド
１１，１３，１５  第１のワイヤ
１１ａ，１３ａ，１５ａ  ファーストボンド
１１ｂ，１３ｂ，１５ｂ  セカンドボンド
１２，１４，１６  第２のワイヤ
１２ａ，１４ａ，１６ａ  ファーストボンド
１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ  セカンドボンド
１２ｃ，１４ｃ，１６ｃ  セキュリティボンド
【図１】
2006261173.tif 000003
【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】
2006261173.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006261173.tif 000011
【図１０】
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