(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体装置の製造装置におけるワイヤボンディング装置において、ワイヤボンディング装置のワイヤボンディングを受けるステージブロックの熱を奪うことなく、ダイパッドの厚いリードフレームに対応し、ワイヤボンディング品質を向上させるワイヤボンダ装置を提供する。【解決手段】半導体装置のリードフレームに半導体素子７を搭載し、半導体素子７の電極パッドとリードフレームのインナーリードとを電気的にワイヤ配線するワイヤボンダ装置において、リードフレームの半導体素子７が搭載されたダイパッド２形状の湾曲に合わせ予め凸面状に形成され、ダイパッド２を受けるダイステージブロック１２と、予め平坦状に形成され、リードフレームのインナーリード及びアウターリードを受けるリードステージブロックと、を備え、ダイステージブロック１２は加熱し、リードステージブロックは保温している。【選択図】図４
2011204876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置のリードフレームに半導体素子を搭載し、前記半導体素子の電極パッドと前記リードフレームのインナーリードとを電気的にワイヤ配線するワイヤボンディング装置において、前記リードフレームの前記半導体素子が搭載されたダイパッド形状の湾曲に合わせ予め凸面状に形成され、前記ダイパッドを受けるダイステージブロックと、予め平坦状に形成され、前記リードフレームの前記インナーリード及びアウターリードを受けるリードステージブロックとを備えることを特徴とするワイヤボンダ装置。
【請求項２】
前記ダイステージブロックは加熱し、前記リードステージブロックは保温していることを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造装置においてワイヤボンディング装置関し、特に、ワイヤボンディング装置のワイヤボンディングを受けるステージブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体装置の製造は、ダイボンディング装置にて、はんだ等によりリードフレームとＩＣ等の半導体素子を搭載し、電気的及び機械的に接合する。次に、ワイヤボンディング装置にて、ワイヤにより半導体素子の電極パッドとリードフレームのインナーリードとを電気的及び機械的に接続する。次に、トランスファモールド装置にて、エポキシ樹脂等により、リードフレームの一部、半導体素子、ワイヤを樹脂封止する。その後、分離装置にて、不要部であるタイバーをカットし、個片化された半導体装置として完成する。
【０００３】
この製造過程において、ダイボンディング装置にて、はんだ等によりリードフレームとＩＣ等の半導体素子を搭載し、電気的及び機械的に接合した半導体装置を図１に示す。また、ダイパッドの断面を図２に示す。
【０００４】
リードフレーム１は銅または銅合金素材でつくられ、半導体素子７を搭載するダイパッド２と、ワイヤ接続するインナーリード３と、半導体装置の外部出力端子になるアウターリード４と、インナーリード３及びアウターリード４を連結しているタイバー５で構成されている（図１）。ダイパッド２の一方の面にははんだ等（鉛フリーはんだ）の接着材６により半導体素子７が固着されている（図２）。この時、リードフレーム１のダイパッド２に半導体素子７をはんだ６で接着すると、線膨張係数差により、リードフレーム１のダイパッド２は素子搭載面を突起側に湾曲状に変形する。この状態で、次工程である、ワイヤボンディング装置に移送されると、湾曲状に変形したダイパッド２とワイヤボンディング装置のステージブロックの間には隙間が発生し、ワイヤボンディング接合が低下する。これにより、半導体装置の品質低下を招く。
【０００５】
ワイヤボンディング装置において、湾曲回路基板の固定方法として、回路基板を吸着ステージの基板吸着面に真空吸着キャビティを設けることによって、真空装置よる吸引とキャピラリで基板を押し下げ、回路基板を吸着ステージに吸着させ、効果的に固定させる方法が従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００７−３２９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術は、吸着ステージで空気を吸引するので、ステージを加熱する場合、ワイヤボンディングで必要な熱を奪ってしまう。また、熱を奪わない加熱吸引手段の装置を必要とするという課題がある。また、湾曲回路基板が吸引で変形可能な薄いリードフレームならよいが、ダイパッドの厚いリードフレームで対応ができないという課題がある。
【０００８】
従って、本発明は、半導体装置の製造装置におけるワイヤボンディング装置において、特に、ワイヤボンディング装置のワイヤボンディングを受けるステージブロックの熱を奪うことなく、ダイパッドの厚いリードフレームに対応し、ワイヤボンディング品質を向上させるワイヤボンディング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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下に掲げる構成とした。
本発明のワイヤボンダ装置は、半導体装置のリードフレームに半導体素子を搭載し、半導体素子の電極パッドとリードフレームのインナーリードとを電気的にワイヤ配線するワイヤボンディング装置において、リードフレームの半導体素子が搭載されたダイパッド形状の湾曲に合わせ予め凸面状に形成され、ダイパッドを受けるダイステージブロックと、予め平坦状に形成され、リードフレームのインナーリード及びアウターリードを受けるリードステージブロックとを備えることを特徴とする。
また、ダイステージブロックは加熱し、リードステージブロックは保温していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、半導体装置の製造装置におけるワイヤボンディング装置において、リードフレームの半導体素子が搭載されたダイパッド形状の湾曲に合わせ予め凸状に形成され、ダイパッドを固定するダイステージブロックを設けることによって、ダイステージの加熱を阻害することがないワイヤボンディング装置を提供することができる効果を奏する。
また、ダイステージブロックとリードステージブロックの形状及び、加熱と保温によって、厚いリードフレームのワイヤボンディング時の品質を低下することのないワイヤボンディング装置を提供することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一般的な半導体装置の半導体素子搭載後を示す平面図である。
【図２】一般的な半導体装置の半導体素子搭載後を示す断面図である。
【図３】本発明に係るワイヤボンダ装置のステージブロックを示す平面図である。
【図４】本発明に係るワイヤボンダ装置のダイステージブロックを示す断面図である。
【図５】本発明に係るワイヤボンダ装置のリードステージブロックを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【実施例１】
【００１３】
図３の平面図に示すように、本発明のワイヤボンディング装置１１は、ダイパッドステージブロック１２と、リードステージブロック１３とからなる構成になっており、半導体装置のリードフレーム１を位置決めしている。
【００１４】
ダイステージブロック１２は、上面にリードフレーム１のダイパッド２がのっている。ダイパッド２には半導体素子７が搭載されており、半導体素子７の電極パッドにワイヤを配線する。この時、ダイステージブロック１２は電熱ヒータ等により、加熱をしている状態にする。例えば、温度は２００度である。
【００１５】
リードステージブロック１３は、上面にリードフレーム１のインナーリード３、アウターリード４、タイバー５がのっている。インナーリード３の端部に半導体素子７の電極パッドからのワイヤ配線を接続する。この時、リードステージブロック１３は電熱ヒータ等により、保温をしている状態にする。例えば、温度は８０度である。
【００１６】
また、図４にダイステージブロック１２の断面を示す。ダイステージブロック１２上面にはリードフレーム１のダイパッド２がのる。前段工程の素子搭載において、リードフレーム１のダイパッド２に半導体素子７をはんだ６で接着すると、線膨張係数差により、リードフレーム１のダイパッド２は素子搭載面を突起側に湾曲状に変形している。ダイパッド２の湾曲形状に合わせて、ダイステージブロック１２の上面を湾曲形状に予め形成しておく。これにより、ダイパッド裏面（素子搭載と対向する面）とダイステージブロック上面（表面）が隙間なく合わさるので、ワイヤボンディング装置１１のキャピラリ１５とワイヤ１４が半導体素子７に接触した際（ファーストボンディング）に、品質よくワイヤボンディングできる。隙間が無くなることにより、チップ及びダイパッドの固定が安定し、ヒータ加熱の温度が十分に伝わる。
【００１７】
また、図５にリードステージブロック１３の断面を示す。リードステージブロック１３上面にはリードフレーム１のインナーリード３、アウターリード４、タイバー５がのる。この部分には素子搭載等の加工がされていないので、形状は変形していない。平坦状態であるので、リードステージブロック１３の上面は平坦形状に予め形成しておく。これにより、インナーリード３の裏面（素子搭載と対向する面）とリードステージブロック上面（表面）が隙間なく合わさるので、ワイヤボンディング装置１１のキャピラリ１５とワイヤ１４がインナーリード３に接触した際（セカンドボンディング）に、品質よくワイヤボンディングできる。隙間が無くなることにより、インナーリードの固定が安定し、ヒータ加熱の保温が十分に伝わる。
【００１８】
以上により、ワイヤボンディング装置１１を用いて、ワイヤ配線が完成する。
【００１９】
その後、一般的な製造方法である樹脂成形工程へ送られる。
【００２０】
本発明のワイヤボンディング装置を用いることによって、リードフレームの半導体素子が搭載されたダイパッド形状の湾曲に合わせ予め凸面状に形成され、ダイパッドを受けるダイステージブロックを設けているので、ダイステージの加熱を阻害することがないワイヤボンディングが可能である。
【００２１】
また、ダイステージブロックとリードステージブロックの形状及び、加熱と保温により、厚いリードフレームのワイヤボンディング時の品質を低下することのなくワイヤボンディングが可能となる。
【００２２】
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００２３】
例えば、ダイステージブロックはリードフレームのダイパッド湾曲形状に応じ、部品交換式とすることができる。
【００２４】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１、リードフレーム
２、ダイパッド
３、インナーリード
４、アウターリード
５、タイバー
６、接着材
７、半導体素子
１１、ワイヤボンダ装置
１２、ダイステージブロック
１３、リードステージブロック
１４、ワイヤ
１５、キャピラリ
【図１】
2011204876.tif 000003
【図２】
2011204876.tif 000004
【図３】
2011204876.tif 000005
【図４】
2011204876.tif 000006
【図５】
2011204876.tif 000007