(57)【要約】      （修正有）【課題】複数種類のワイヤを用い、これらのワイヤの接合強度のばらつきを抑制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。【解決手段】半導体装置は、半導体素子１１、１２と、被接合体（リードフレーム）と、第１ワイヤ３１と、ワイヤ片４と、第２ワイヤ３２と、を含む。被接合体は、半導体素子に導通する。第１ワイヤの材質は、第１金属である。第１ワイヤは、被接合体に接合された第１ボンディング部および第１ボンディング部から延びる第１線状部３１３を含む。ワイヤ片は、材質が第１金属である。ワイヤ片は、被接合体に接合されている。第２ワイヤの材質は、第１金属とは異なる第２金属である。第２ワイヤは、ワイヤ片を介して被接合体に接合された第２ボンディング部３２１および第２ボンディング部から延びる第２線状部３２３を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子に導通する被接合体と、
材質が第１金属である第１ワイヤであって、前記被接合体に接合された第１ボンディング部および当該第１ボンディング部から延びる第１線状部を含む、第１ワイヤと、
材質が前記第１金属であり、かつ、前記被接合体に接合されたワイヤ片と、
材質が前記第１金属とは異なる第２金属である第２ワイヤであって、前記ワイヤ片を介して前記被接合体に接合された第２ボンディング部および当該第２ボンディング部から延びる第２線状部を含む、第２ワイヤと、を備える、半導体装置。
【請求項２】
前記第２ボンディング部は、前記被接合体から離間している、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１ボンディング部および前記ワイヤ片は、ウェッジツールを用いたウェッジボンディングによって接合されており、当該接合時に形成された押圧痕を有する、
請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ワイヤ片の形状は、前記第１ボンディング部と略同じ形状である、
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２ボンディング部は、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である、
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２ボンディング部は、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である、
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ワイヤ片は、細長形状であり、
前記第２線状部が前記ステッチ接合部から延びる方向と、前記ワイヤ片の長手方向とが一致する、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１ワイヤおよび前記ワイヤ片の各々と前記被接合体との接合強度は、前記第２ワイヤを前記被接合体に直接接合した場合の前記第２ワイヤと前記被接合体との接合強度より高く、
前記ワイヤ片と前記第２ワイヤとの接合強度は、前記第２ワイヤを前記被接合体に直接接合した場合の前記第２ワイヤと前記被接合体との接合強度より高い、
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１ワイヤのワイヤ径は、前記第２ワイヤのワイヤ径より大きい、
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記被接合体は、前記第１ボンディング部が接合された被第１ボンディング部と、前記第２ボンディング部が前記ワイヤ片を介して接合された被第２ボンディング部と、を含み、
前記被第１ボンディング部および前記被第２ボンディング部は、互いに同じ材質の表層を有する、
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記被第１ボンディング部と前記被第２ボンディング部とはニッケルめっきされている、
請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第１金属は、主成分がアルミニウムであり、
前記第２金属は、主成分が金あるいは銅である、
請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
半導体装置の製造方法であって、
材質が第１金属である第１配線材の一部を被接合体に接合することによりワイヤ片を形成することと、
前記第１配線材を用いて、前記被接合体に接合された第１ボンディング部および当該第１ボンディング部から延びる第１線状部を含む第１ワイヤを形成することと、
材質が前記第１金属とは異なる第２金属である第２配線材を用いて、前記ワイヤ片に接合された第２ボンディング部および当該第２ボンディング部から延びる第２線状部を含む第２ワイヤを形成することと、を有する、製造方法。
【請求項１４】
前記ワイヤ片を形成することにおいては、ワイヤガイドと、当該ワイヤガイドから送られてくる前記第１配線材を接合対象に対して押し付けるウェッジと、前記第１配線材を切断するカッタとを備えたウェッジツールを用いて、前記ワイヤ片を形成し、
前記第１ワイヤを形成することにおいては、前記ウェッジツールを用いて、前記第１ワイヤを形成する、
請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記ワイヤ片を形成することは、
前記ウェッジによって前記被接合体に対して前記第１配線材の一部を押し付けた状態で超音波振動を付加して、前記第１配線材の一部を前記被接合体に接合することと、
前記第１配線材の一部を残すように前記第１配線材を切断することで、前記ワイヤ片を形成することと、を含む、
請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記第２ワイヤを形成することにおいては、キャピラリを用いて、前記第２ワイヤを形成し、
前記第２ワイヤを形成することは、
前記キャピラリの先端から突き出た前記第２配線材を溶融させて溶融ボールを形成することと、
当該溶融ボールを前記ワイヤ片に押し付けて接合することで、前記第２ボンディング部を形成するボールボンディングと、
当該ボールボンディング後に、前記第２配線材を引き出しつつ、前記キャピラリを移動することで、前記第２線状部を形成するルーピングと、
当該ルーピング後に、前記第２配線材を半導体素子に対して押し付けて接合するステッチボンディングと、を含む、
請求項１３ないし請求項１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記第２ワイヤを形成することにおいては、キャピラリを用いて、前記第２ワイヤを形成し、
前記第２ワイヤを形成することは、
前記キャピラリの先端から突き出た前記第２配線材を溶融させて溶融ボールを形成し、当該溶融ボールを半導体素子に押し付けて接合するボールボンディングと、
当該ボールボンディング後に、前記第２配線材を引き出しつつ、前記キャピラリを移動することで、前記第２線状部を形成するルーピングと、
当該ルーピング後に、前記第２配線材を前記ワイヤ片に対して押し付けて接合することで、前記第２ボンディング部を形成するステッチボンディングと、を含む、
請求項１３ないし請求項１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記ワイヤ片は、細長形状であり、
前記第２ワイヤを形成することにおいて、前記第２ボンディング部から前記第２線状部が延びる方向と、前記ワイヤ片の長手方向とを一致させて、前記第２ワイヤを形成する、
請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記第１金属として、前記被接合体との接合強度が前記第２金属と前記被接合体との接合強度より高く、かつ、前記第２金属との接合強度が前記第２金属と前記被接合体との接合強度より高いものを用いる、
請求項１３ないし請求項１８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記第１ワイヤのワイヤ径は、前記第２ワイヤのワイヤ径より大きい、
請求項１３ないし請求項１９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記被接合体は、前記第１ボンディング部が接合された被第１ボンディング部と、前記第２ボンディング部が前記ワイヤ片を介して接合された被第２ボンディング部と、を含み、
前記被第１ボンディング部および前記被第２ボンディング部は、互いに同じ材質の表層を有する、
請求項１３ないし請求項２０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記被第１ボンディング部と前記被第２ボンディング部とにニッケルめっきを施すことをさらに有する、
請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記第１金属として、主成分がアルミニウムである金属を用い、
前記第２金属として、主成分が金あるいは銅である金属を用いる、
請求項２２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワイヤを用いた半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、従来の半導体装置の一例を開示している。同文献に開示された半導体装置は、リードフレーム、半導体素子、および、複数のワイヤを備えている。前記複数のワイヤは、互いに材質の異なる２種類のワイヤを含んでいる。ワイヤと当該ワイヤを接続する部分との接合強度は、互いに材質の組み合わせによって異なりうる。このため、複数のワイヤの接合強度にばらつきが生じ、いずれかの接合強度が、相対的に弱くなる場合があるという問題があった。たとえば、上記特許文献１においては、ワイヤの材質に応じて、リードフレームのめっきの材質を変更するという方策を採用している。この場合、リードフレームの製造効率が低下しコストが増大することが懸念され、十分な改善には至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０９１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、より好適な半導体装置およびその製造方法を提供することをその課題の一つとする。たとえば、本開示は、複数種類のワイヤを用いる場合に、これらのワイヤの接合強度のばらつきを抑制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をその課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の側面によると、半導体装置が提供される。前記半導体装置は、半導体素子と、被接合体と、第１ワイヤと、ワイヤ片と、第２ワイヤと、を含む。前記被接合体は、前記半導体素子に導通する。前記第１ワイヤの材質は、第１金属である。前記第１ワイヤは、前記被接合体に接合された第１ボンディング部および当該第１ボンディング部から延びる第１線状部を含む。前記ワイヤ片は、材質が前記第１金属である。前記ワイヤ片は、前記被接合体に接合されている。前記第２ワイヤの材質は、前記第１金属とは異なる第２金属である。前記第２ワイヤは、前記ワイヤ片を介して前記被接合体に接合された第２ボンディング部および当該第２ボンディング部から延びる第２線状部を含む。
【０００６】
本開示の第２の側面によると、半導体装置の製造方法が提供される。前記製造方法は、材質が第１金属である第１配線材の一部を被接合体に接合することによりワイヤ片を形成することと、前記第１配線材を用いて、前記被接合体に接合された第１ボンディング部および当該第１ボンディング部から延びる第１線状部を含む第１ワイヤを形成することと、材質が前記第１金属とは異なる第２金属である第２配線材を用いて、前記ワイヤ片に接合された第２ボンディング部および当該第２ボンディング部から延びる第２線状部を含む第２ワイヤを形成することと、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
【図２】本開示の実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図３】本開示の実施形態に係る半導体装置を示す側面図である。
【図４】本開示の実施形態に係る半導体装置の部分拡大断面図である。
【図５】本開示の実施形態に係る製造方法の一工程を示す図である。
【図６】本開示の実施形態に係る製造方法の一工程を示す図である。
【図７Ａ−Ｃ】本開示の実施形態で用いられるウェッジツールの一例を示す図である。
【図８Ａ−Ｃ】ワイヤ片が形成される様子を示す図である。
【図９Ａ−Ｂ】図８Ａ−Ｃに示すワイヤ片形成工程における第１配線材およびワイヤ片の断面図である。
【図１０】本開示の実施形態に係る製造方法の一工程を示す図である。
【図１１】本開示の実施形態に係る第２ワイヤ形成工程において、第２ワイヤが形成される様子を示す図である。
【図１２】本開示の実施形態に係る製造方法の一工程を示す図である。
【図１３Ａ−Ｃ】本開示の実施形態に係る半導体装置のワイヤボンディング構造を示す各種断面図である。
【図１４】本開示の実施形態に係る半導体装置のワイヤボンディング構造を示す平面図である。
【図１５】本開示の変形例に係る半導体装置を示す平面図である。
【図１６Ａ−Ｃ】本開示の変形例に係る半導体装置のワイヤボンディング構造を示す各種断面図である。
【図１７】本開示の変形例に係る半導体装置のワイヤボンディング構造を示す平面図である。
【図１８Ａ】変形例に係るウェッジツールを示している。
【図１８Ｂ】ウェッジツールによって形成されたワイヤ片を示す図である。
【図１９】本開示の実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
【図２０】本開示の実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図２１】本開示の実施形態に係る半導体装置を示す側面図である。
【図２２】本開示の実施形態に係る半導体装置の部分拡大断面図である。
【図２３】陽極酸化皮膜の積層構造を説明するための図である。
【図２４】本開示の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図２５】本開示の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図２６】本開示の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程（陽極酸化処理工程）を示す図である。
【図２７】本開示の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図２８】本開示の変形例に係る封孔処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【０００９】
図１〜図４は、本開示の実施形態に係る半導体装置Ａ１を示している。本開示の半導体装置Ａ１は、たとえば自動車や電子機器などの電装回路基板に実装される。半導体装置Ａ１は、複数の半導体チップ１、リードフレーム２、複数のワイヤ３、ワイヤ片４、および、樹脂パッケージ５を備えている。図１は、半導体装置Ａ１の斜視図である。図２は、半導体装置Ａ１の平面図である。図３は、半導体装置Ａ１の側面図であり、図２における左側から見たときの側面を示している。図４は、半導体装置Ａ１の部分拡大断面図である。なお、図１〜図３においては、樹脂パッケージ５を想像線で示している。また、図４においては、樹脂パッケージ５の図示を省略している。以下において、理解の便宜上、互いに直交するｘ方向、ｙ方向、ｚ方向で規定された直交座標系を定義して説明する。当該ｚ方向は半導体装置Ａ１の厚さ方向とする。
【００１０】
複数の半導体チップ１の各々は、半導体を材料とする回路素子であり、半導体装置Ａ１の機能の中枢となる電子部品である。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、複数の半導体チップ１として、複数の第１半導体チップ１１および第２半導体チップ１２を有する。
【００１１】
複数の第１半導体チップ１１の各々は、平面視矩形状を呈する。各第１半導体チップ１１は、たとえばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ダイオードなどのパワーチップである。なお、各第１半導体チップ１１は、上記したものに限定されない。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、２つの第１半導体チップ１１を有する。各第１半導体チップ１１は、チップ主面１１１およびチップ裏面１１２を有する。チップ主面１１１は、ｚ１方向を向く面である。チップ裏面１１２は、ｚ２方向を向く面である。各第１半導体チップ１１は、電極パッド１１３を有している。
【００１２】
各電極パッド１１３は純アルミニウムからなる。なお、各電極パッド１１３は、アルミニウム合金であってもよい。各電極パッド１１３は、パッド主面１１３ａ、パッド裏面１１３ｂ、および、パッド側面１１３ｃを有する。パッド主面１１３ａは、ｚ１方向を向く面である。本実施形態においては、パッド主面１１３ａは、平面視において矩形状をなす。パッド裏面１１３ｂは、ｚ２方向を向く面である。パッド側面１１３ｃは、ｘ１方向を向く面、ｘ２方向を向く面、ｙ１方向を向く面、および、ｙ２方向を向く面を有する。各第１半導体チップ１１において、パッド主面１１３ａは、チップ主面１１１の一部をなす。すなわち、パッド主面１１３ａはチップ主面１１１とｚ方向において同じ位置である。なお、パッド主面１１３ａとチップ主面１１１とはｚ方向において異なる位置であってもよい。当該パッド主面１１３ａには、ワイヤ３（後述する第１ワイヤ３１）が接合されている。
【００１３】
第２半導体チップ１２は、平面視矩形状を呈する。第２半導体チップ１２は、たとえばコントロールＩＣなどのＬＳＩチップである。なお、第２半導体チップ１２は、上記したものに限定されない。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、１つの第２半導体チップ１２を有する。第２半導体チップ１２は、チップ主面１２１およびチップ裏面１２２を有する。チップ主面１２１は、ｚ１方向を向く面である。チップ裏面１２２は、ｚ２方向を向く面である。チップ主面１２１には、複数のワイヤ３（後述する第２ワイヤ３２および後述する第３ワイヤ３３）が接合されている。なお、詳細には、チップ主面１２１は、電極パッドを有しており、複数のワイヤ３は、当該電極パッドに接合されている。当該電極パッドの表層の材質は、たとえば、アルミニウム、ニッケル・パラジウム、ニッケル・パラジウム金などがあるが、これらに限定されない。
【００１４】
リードフレーム２は、導電性材料よりなる。このような導電性材料としては、たとえばＣｕが挙げられる。リードフレーム２は、電装回路基板に接合されることにより、複数の半導体チップ１と電装回路基板との導通経路をなす。リードフレーム２は、すべての面にＮｉめっきが施されている。当該リードフレーム２が、「被接合体」の一例に相当する。リードフレーム２は、その機能的な構成要素として、複数のダイボンディング部２１、複数のワイヤボンディング部２２、複数の端子部２３、および、複数の放熱部２４を有する。
【００１５】
複数のダイボンディング部２１はそれぞれ、半導体チップ１を支持する部分である。各ダイボンディング部２１は、ｘ−ｙ平面に沿う板状である。本実施形態においては、複数のダイボンディング部２１には、複数の第１ダイボンディング部２１１および第２ダイボンディング部２１２を含む。
【００１６】
複数の第１ダイボンディング部２１１の各々は、第１半導体チップ１１が接合されている。各第１ダイボンディング部２１１は、ｚ方向視において、第１半導体チップ１１の外形より大に形成されている。本実施形態においては、リードフレーム２は、２つの第１ダイボンディング部２１１を有する。第２ダイボンディング部２１２は、第２半導体チップ１２が接合されている。第２ダイボンディング部２１２は、ｚ方向視において、第２半導体チップ１２の外形より大に形成されている。本実施形態においては、リードフレーム２は、１つの第２ダイボンディング部２１２を有する。第２ダイボンディング部２１２は、各第１ダイボンディング部２１１よりｚ１方向に位置する。
【００１７】
本実施形態においては、各第１ダイボンディング部２１１とこれに支持される各第１半導体チップ１１との間には接合層９１が介在している。接合層９１は、導電性材料よりなる。このような導電性材料は、たとえばハンダあるいは銀ペーストである。ハンダは熱伝導率が比較的大きい。接合層９１としてハンダを用いると、第１半導体チップ１１から第１ダイボンディング部２１１に熱を効率よく伝えることができる。なお、第２ダイボンディング部２１２とこれに支持される第２半導体チップ１２との間にも所定の接合層が介在しているが、図示を省略している。
【００１８】
複数のワイヤボンディング部２２はそれぞれ、ワイヤ３を支持する部分である。本実施形態においては、複数のワイヤボンディング部２２は、複数の第１ワイヤボンディング部２２１および複数の第２ワイヤボンディング部２２２を含む。
【００１９】
複数の第１ワイヤボンディング部２２１の各々には、第１ワイヤ３１（後述）が接合されている。本実施形態おいては、リードフレーム２は、２つの第１ワイヤボンディング部２２１を有する。複数の第２ワイヤボンディング部２２２の各々には、ワイヤ片４が接合されている。各第２ワイヤボンディング部２２２は、接合されたワイヤ片４を介して、第２ワイヤ３２（後述）と導通している。本実施形態においては、上記するようにリードフレーム２全体にめっき処理が施されているため、各第１ワイヤボンディング部２２１および各第２ワイヤボンディング部２２２は、ｚ１方向を向くめっき面を有している。本実施形態においては、リードフレーム２は、７つの第２ワイヤボンディング部２２２を有する。第１ワイヤボンディング部２２１が、「被第１ボンディング部」の一例に相当する。また、第２ワイヤボンディング部２２２が、「被第２ボンディング部」の一例に相当する。
【００２０】
複数の端子部２３は、電装回路基板と電気的な接続を行う端子である。すなわち、複数の端子部２３は、半導体装置Ａ１のコネクタピンとして機能する。複数の端子部２３の各々は、樹脂パッケージ５から露出している。複数の端子部２３は、ｙ方向に並んでいる。また、複数の端子部２３は、樹脂パッケージ５より、ｘ２方向に位置する。各端子部２３は、屈曲している。本実施形態においては、リードフレーム２は、９つの端子部２３を有する。
【００２１】
複数の放熱部２４はそれぞれ、半導体チップ１にて発生した熱を外部に放出する部分である。各放熱部２４は、樹脂パッケージ５から露出している。本実施形態においては、各放熱部２４は、各第１ダイボンディング部２１１に繋がる。複数の放熱部２４は、平面視において、ｙ方向に並んでおり、かつ、樹脂パッケージ５よりｘ１方向に位置する。本実施形態においては、第１半導体チップ１１は、パワーチップであるため、発熱量が多い。そこで、複数の放熱部２４は主に第１半導体チップ１１にて発生した熱を放出するために設けられている。本実施形態においては、リードフレーム２は、２つの放熱部２４を有する。なお、複数の放熱部２４は、リードフレーム２の一部であってもよいし、リードフレーム２とは異なる部材が接合されたものであってもよい。
【００２２】
リードフレーム２は、複数のリードを含んで構成される。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、リードフレーム２として、互いに離間した９本のリード（第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉ）を有する。
【００２３】
第１リード２Ａは、端子部２３、第１ダイボンディング部２１１、および、放熱部２４を有している。第１リード２Ａにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第１リード２Ａは、図１および図３に示すように、端子部２３と第１ダイボンディング部２１１とを連結する部分において屈曲している。第１リード２Ａは、第１半導体チップ１１を支持している。
【００２４】
第２リード２Ｂは、端子部２３および第２ワイヤボンディング部２２２を有している。第２リード２Ｂにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第２リード２Ｂにはワイヤ片４を介して第２ワイヤ３２が接合されている。なお、第３リード２Ｃ、第５リード２Ｅ、第６リード２Ｆ、および、第７リード２Ｇも、第２リード２Ｂと同様である。
【００２５】
第４リード２Ｄは、端子部２３、第２ワイヤボンディング部２２２、および、第２ダイボンディング部２１２を有している。第４リード２Ｄにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第４リード２Ｄは、第２半導体チップ１２を支持している。また、第４リード２Ｄにはワイヤ片４を介して第２ワイヤ３２が接合されている。
【００２６】
第８リード２Ｈは、端子部２３、第１ワイヤボンディング部２２１、および、第２ワイヤボンディング部２２２を有している。第８リード２Ｈにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第８リード２Ｈには、第１ワイヤ３１が接合され、また、ワイヤ片４を介して第２ワイヤ３２が接合されている。
【００２７】
第９リード２Ｉは、端子部２３、第１ダイボンディング部２１１、第１ワイヤボンディング部２２１、および、放熱部２４を有している。第９リード２Ｉにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第９リード２Ｉは、図１および図３に示すように、端子部２３と第１ダイボンディング部２１１とを連結する部分において屈曲している。第９リード２Ｉは、第１半導体チップ１１を支持している。また、第９リード２Ｉには、第１ワイヤ３１が接合されている。
【００２８】
複数のワイヤ３の各々は、第１半導体チップ１１および第２半導体チップ１２と、リードフレーム２とを接続するものである。本実施形態においては、複数のワイヤ３は、複数の第１ワイヤ３１、複数の第２ワイヤ３２、および、複数の第３ワイヤ３３を含む。
【００２９】
複数の第１ワイヤ３１の各々は、主成分が第１金属からなる。複数の第２ワイヤ３２の各々および複数の第３ワイヤ３３の各々は、主成分が第２金属からなる。第１金属は、被接合体としてのリードフレーム２との金属接合において、接合強度が比較的良好なものである。第２金属は、被接合体としてのリードフレーム２との金属接合において、接合強度が比較的に劣るものであり、かつ、第１金属との金属接合において、接合強度が良好なものである。本実施形態においては、リードフレーム２はＮｉめっきされているので、Ｎｉとの金属接合の相性に基づいて、第１金属および第２金属を選定すればよい。このような第１金属としては、主成分がアルミニウムであるものがあり、第２金属としては、主成分が金あるいは銅であるものがある。本実施形態においては、各第１ワイヤ３１は、鉄、ケイ素、ニッケルのいずれかが添加されたアルミニウム合金としている。なお、各第１ワイヤ３１は、純アルミニウムであってもよい。また、各第２ワイヤ３２および各第３ワイヤ３３はともに、金としている。
【００３０】
各第１ワイヤ３１は、一端が第１半導体チップ１１に接合されており、他端がリードフレーム２に接合されている。なお、各第１ワイヤ３１は、後述するウェッジツール６を用いて形成される。本実施形態において、半導体装置Ａ１は、２つの第１ワイヤ３１を有する。各第１ワイヤ３１は、一対のウェッジ接合部３１１，３１２および第１線状部３１３を含んでいる。
【００３１】
一対のウェッジ接合部３１１，３１２はともに、ウェッジツール６によるウェッジボンディングによって形成された部位である。ウェッジ接合部３１１は、第１半導体チップ１１（電極パッド１１３）に接合されている。ウェッジ接合部３１２は、リードフレーム２（第１ワイヤボンディング部２２１）に接合されている。第１線状部３１３は、ウェッジ接合部３１１とウェッジ接合部３１２とを繋ぐ部位である。第１線状部３１３は、一対のウェッジ接合部３１１，３１２からそれぞれ延びている。第１線状部３１３は、長軸方向に垂直な断面形状が円形であり、その径は３００〜４００μｍである。すなわち、各第１ワイヤ３１のワイヤ径は、３００〜４００μｍである。なお、各第１ワイヤ３１のワイヤ径は、これに限定されない。本実施形態においては、ウェッジ接合部３１２が、「第１ボンディング部」の一例に相当する。
【００３２】
複数の第２ワイヤ３２の各々は、一端がワイヤ片４を介してリードフレーム２（第２ワイヤボンディング部２２２）に接合されており、他端が第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に接合されている。各第２ワイヤ３２は、後述するキャピラリ７を用いて形成される。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、８つの第２ワイヤ３２を有している。各第２ワイヤ３２は、ボール接合部３２１、ステッチ接合部３２２、および、第２線状部３２３を含んでいる。
【００３３】
ボール接合部３２１は、キャピラリ７によるボールボンディングによって形成された部位である。ボール接合部３２１は、ワイヤ片４に接合されている。ステッチ接合部３２２は、キャピラリ７によるステッチボンディングによって形成された部位である。ステッチ接合部３２２は、第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に接合されている。第２線状部３２３は、ボール接合部３２１とステッチ接合部３２２とを繋ぐ部位である。第２線状部３２３は、ボール接合部３２１およびステッチ接合部３２２からそれぞれ延びている。本実施形態においては、第２線状部３２３は、直線状に形成されている。第２線状部３２３は、長軸方向に垂直な断面形状が円形であり、その径は４０〜１００μｍである。すなわち、各第２ワイヤ３２のワイヤ径は、４０〜１００μｍである。なお、各第２ワイヤ３２のワイヤ径は、これに限定されない。本実施形態においては、ボール接合部３２１が、「第２ボンディング部」の一例に相当する。
【００３４】
複数の第３ワイヤ３３の各々は、一端が第１半導体チップ１１（チップ主面１１１）に接合されており、他端が第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に接合されている。各第３ワイヤ３３は、後述するキャピラリ７を用いて形成される。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、３つの第３ワイヤ３３を有している。各第３ワイヤ３３は、ボール接合部３３１、ステッチ接合部３３２、および、第３線状部３３３を含んでいる。
【００３５】
ボール接合部３３１は、キャピラリ７によるボールボンディングによって形成された部位である。ボール接合部３３１は、第１半導体チップ１１（チップ主面１１１）に接合されている。ステッチ接合部３３２は、キャピラリ７によるステッチボンディングによって形成された部位である。ステッチ接合部３３２は、第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に接合されている。第３線状部３３３は、ボール接合部３３１とステッチ接合部３３２とを繋ぐ部位である。第３線状部３３３は、ボール接合部３３１およびステッチ接合部３３２からそれぞれ延びている。本実施形態においては、第３線状部３３３は、直線状に形成されている。第３線状部３３３は、長軸方向に垂直な断面形状が円形であり、その径は４０〜１００μｍである。すなわち、各第３ワイヤ３３のワイヤ径は、４０〜１００μｍである。なお、各第３ワイヤ３３のワイヤ径は、これに限定されない。
【００３６】
複数のワイヤ片４の各々は、前記複数の第１ワイヤ３１と同じ材質である。すなわち、複数のワイヤ片４は、主成分が第１金属である。本実施形態においては、各ワイヤ片４は、鉄、ケイ素、ニッケルのいずれかが添加されたアルミニウム合金である。なお、各第１ワイヤ３１が純アルミニウムの場合、各ワイヤ片４も純アルミニウムである。各ワイヤ片４は、細長い形状であり、平面視矩形状をなす。各ワイヤ片４は、第２ワイヤボンディング部２２２に接合されている。また、複数のワイヤ片４の各々には、ｚ１方向から第２ワイヤ３２が接合されている。各ワイヤ片４は、後述するウェッジツール６を用いて形成される。各ワイヤ片４は、上記第１ワイヤ３１のウェッジ接合部３１１と略同じ大きさである。
【００３７】
樹脂パッケージ５は、複数の半導体チップ１、リードフレーム２の一部、複数のワイヤ３、および、複数のワイヤ片４を覆う。樹脂パッケージ５は、電気絶縁性を有する熱硬化性の合成樹脂である。本実施形態においては、黒色のエポキシ樹脂である。また、樹脂パッケージ５は平面視において矩形状をなす。
【００３８】
次に、本開示の実施形態に係る半導体装置Ａ１の製造方法について、説明する。本実施形態に係る製造方法は、リードフレーム前工程、ダイボンディング工程、ワイヤボンディング工程、樹脂成型工程、および、リードフレーム後工程を有する。半導体装置Ａ１は、上記複数の工程を経て、製造される。本実施形態においては、上記する各工程を上記の順序で行う。
【００３９】
リードフレーム前工程では、上記構成のリードフレーム２を形成するための下準備を行う。具体的には、リードフレーム前工程において、銅の金属板を用意し、当該銅の金属板を打ち抜き加工する。なお、当該打ち抜き加工は、周知の方法を用いればよい。これにより、図５に示すリードフレーム２００が得られる。当該リードフレーム２００は、フレーム２０１とフレーム２０１に支持された複数のリード（第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉ）とを含む。第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉには、上記するダイボンディング部２１、ワイヤボンディング部２２、端子部２３、および、放熱部２４に相当する部分が形成されている。なお、この段階では、当該リードフレーム２００は、板状であり、屈曲していない。
【００４０】
次に、リードフレーム２００に対して折り曲げ加工を施す。当該折り曲げ加工では、複数の第１ダイボンディング部２１１がｚ２方向に平行移動するように、リードフレーム２００を折り曲げる。これにより、第２ダイボンディング部２１２に対して、複数の第１ダイボンディング部２１１がｚ２方向に位置する。なお、リードフレーム前工程において、打ち抜き加工と折り曲げ加工とを同時に行ってもよい。
【００４１】
その後、めっき処理が施される。本実施形態においては、リードフレーム２の全体にＮｉめっきする。なお、各第１ワイヤボンディング部２２１および各第２ワイヤボンディング部２２２にのみめっき処理を施してもよい。
【００４２】
続いて、ダイボンディング工程では、リードフレーム２００のダイボンディング部２１に複数の半導体チップ１をダイボンディングする。本実施形態においては、各第１半導体チップ１１を各第１ダイボンディング部２１１に接合層９１を介して配置する。これにより、各第１半導体チップ１１は、各第１ダイボンディング部２１１に接合される。また、第２半導体チップ１２を第２ダイボンディング部２１２に接合層（図示略）を介して配置する。これにより、第２半導体チップ１２は、第２ダイボンディング部２１２に接合される。なお、ダイボンディング工程において、複数の半導体チップ１を所定の位置にダイボンディングできれば、その手法は限定されない。当該ダイボンディング工程を行うことで、図６に示すリードフレーム２００が得られる。
【００４３】
続いて、ワイヤボンディング工程では、リードフレーム２００およびリードフレーム２００に接合された複数の半導体チップ１に複数のワイヤ３およびワイヤ片４を接合する。本実施形態においては、ワイヤボンディング工程は、ワイヤ片形成工程、第１ワイヤ形成工程、第２ワイヤ形成工程、および、第３ワイヤ形成工程を含んでおり、この順で行われる。なお、ワイヤ片形成工程と第１ワイヤ形成工程との順序を逆に行ってもよい。また、第２ワイヤ形成工程と第３ワイヤ形成工程との順序を逆に行ってもよい。
【００４４】
まず、ワイヤ片形成工程では、ウェッジボンディング装置を用いて、第１配線材３０１から複数のワイヤ片４を形成する。当該第１配線材３０１は、主成分が導電性を有する金属である。本実施形態においては、第１配線材３０１は、主成分がアルミニウムであり、当該アルミニウムに鉄、ケイ素、ニッケルのいずれかが添加されたアルミニウム合金である。また、第１配線材３０１のワイヤ径は、３００〜４００μｍ程度である。図７Ａ−Ｃは、本実施形態において使用するウェッジボンディング装置のウェッジツール６の一例を示している。ウェッジツール６は、ウェッジ６１、ワイヤガイド６２、および、カッタ６３を有している。その他、これらを支持し、超音波振動を付加するホーン、ホーンを支持する本体、第１配線材３０１を巻回するワイヤリールなどを備えているが、これらの図示および説明は省略する。図７Ａは、ウェッジツール６の全体を示す正面図である。図７Ｂは、ウェッジ６１を示す斜視図である。図７Ｃは、図７Ｂに示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００４５】
ウェッジ６１は、第１配線材３０１を押し付けるとともに、超音波振動によって接合対象に第１配線材３０１を接合するものである。ウェッジ６１は、たとえばタングステンカーバイドからなる。図７Ａ−Ｃに示すように、ウェッジ６１には、ガイド溝６１１が形成されている。ガイド溝６１１は、ウェッジ６１の下端に設けられている。本実施形態においては、図７Ｃに示すように、ガイド溝６１１の断面形状はＶ字状である。ワイヤガイド６２は、ウェッジ６１に対して固定されており、上記ワイヤリールに巻回された第１配線材３０１をウェッジ６１へと導くためのものである。カッタ６３は、第１配線材３０１を切断するためのものである。カッタ６３はウェッジ６１に隣接して配置されている。ワイヤガイド６２とカッタ６３とは、ウェッジ６１を挟んで反対側に配置されている。
【００４６】
図８Ａ−Ｃおよび図９Ａ−Ｂは、上記のように構成されたウェッジツール６を用いて、ワイヤ片４を形成する様子を示している。図８Ａ−Ｃは、ウェッジツール６の正面図である。図９Ａ−Ｂは、ウェッジ６１の先端において、第１配線材３０１が延びる方向（ワイヤ片４の長手方向）から見た断面図である。図９Ａは、図８Ａに示す時点における第１配線材３０１の断面図である。図９Ｂは、図８Ｃに示す時点におけるワイヤ片４の断面図である。
【００４７】
まず、図７Ａに示すように、あらかじめウェッジボンディング可能な状態とされたウェッジツール６のウェッジ６１の先端を第２ワイヤボンディング部２２２の直上に位置させる。そして、ウェッジ６１の先端を第２ワイヤボンディング部２２２に向かわせる。このとき、第１配線材３０１の先端部分は、ガイド溝６１１に嵌っている。
【００４８】
次いで、図８Ａに示すように、ウェッジツール６を用いてウェッジボンディングを行う。具体的には、ウェッジ６１を第２ワイヤボンディング部２２２に押し付けつつ、超音波振動を付加する。このとき、図９Ａに示すように、第２ワイヤボンディング部２２２への第１配線材３０１の押し付けによって当接面４１２が形成される。当該当接面４１２は、断面が円弧上の外周面４１３から第１配線材３０１の中心軸Ｏｘ側に退避した面となる。本実施形態においては、第２ワイヤボンディング部２２２の表面が平坦であるため、当接面４１２は平坦となっている。また、第２ワイヤボンディング部２２２への第１配線材３０１の押し付けの際、２つの被押圧面４１１が形成される。各被押圧面４１１は、ガイド溝６１１の内面６１１ａに押し付けられた部分である。各被押圧面４１１は、断面が円弧状の外周面４１３から第１配線材３０１の中心軸Ｏｘ側に退避した面となる。当該各被押圧面４１１は、外観上において、ウェッジツール６による押圧痕４３としてあらわれる。そして、超音波振動によりさらに第１配線材３０１の先端部分が押しつぶされる。これにより、第１配線材３０１の先端部分と第２ワイヤボンディング部２２２とが超音波溶接される。
【００４９】
次いで、ウェッジツール６を図左方（図８Ａの黒色矢印参照）に移動させる。この移動により、図８Ｂに示すように、カッタ６３は、当接面４１２の図左方の端と、第２ワイヤボンディング部２２２の図左方の端との間に位置する。次いで、図８Ｂに示すように、カッタ６３を下降させ（図８Ｂの黒色矢印参照）、当該カッタ６３の下降により第１配線材３０１に切れ目が付けられる。カッタ６３の下降量は、カッタ６３が第１配線材３０１を完全に切断してしまわない程度に設定されている。この後は、図８Ｃに示すように、ウェッジ６１とともに第１配線材３０１を第２ワイヤボンディング部２２２から離間させる。これにより、切れ目がつけられた第１配線材３０１は切断され、ワイヤ片４が形成される。このように形成されたワイヤ片４は、図９Ｂが示すように、その断面形状において、上記被押圧面４１１、上記当接面４１２、および、上記外周面４１３を有するやまなりの形状となる。さらに、ワイヤ片４は、断面形状において最もｚ１方向に位置する部分が長手方向に連続する。すなわち、ワイヤ片４は、長手方向に尾根が連続した形状となる。また、ワイヤ片４は、外観上、被押圧面４１１が上記押圧痕４３（ウェッジ押圧痕）としてあらわれる。そして、第１配線材３０１を切断したことで、ワイヤ片４の長手方向の一方の端縁に破断面４２が形成される。このような工程を経ることにより、ワイヤ片形成工程が行われる。なお、ワイヤ片４は、第１配線材３０１から形成されているため、ワイヤ片４のワイヤ径（断面寸法）は、ウェッジ６１により多少押しつぶされているものの、第１配線材３０１のワイヤ径（３００〜４００μｍ）と略同じである。
【００５０】
続いて、第１ワイヤ形成工程では、上記ウェッジボンディング装置を用いて、複数の第１ワイヤ３１を形成する。すなわち、第１ワイヤ形成工程は、ワイヤ片形成工程と同じウェッジツール６が用いられる。
【００５１】
第１ワイヤ形成工程においては、上記ワイヤ片形成工程のウェッジボンディング（図８Ａ参照）と同様に、ウェッジツール６を用いて、第１配線材３０１を、まず第１半導体チップ１１（電極パッド１１３）にウェッジボンディングする。具体的には、ガイド溝６１１に第１配線材３０１が嵌った状態のウェッジ６１を、第１半導体チップ１１（電極パッド１１３）に押し付けつつ、超音波振動を付加する。これにより、第１配線材３０１の先端部分と電極パッド１１３とが超音波溶接される。この溶接された部分が第１ワイヤ３１のウェッジ接合部３１１となる。
【００５２】
次いで、上記ワイヤ片形成工程と異なり、第１配線材３０１を切断せず、第１配線材３０１を引き出しながら、ウェッジツール６を移動させる（ルーピング）。これにより、第１ワイヤ３１の第１線状部３１３が形成される。このルーピングによって、第１ワイヤボンディング部２２１の直上にウェッジ６１を位置させる。
【００５３】
次いで、ウェッジツール６を用いて、第１配線材３０１を第１ワイヤボンディング部２２１にウェッジボンディングする。具体的には、ウェッジ６１の先端を第１ワイヤボンディング部２２１に向かわせ、ウェッジ６１を第１ワイヤボンディング部２２１に押し付けつつ、超音波振動を付加する。これにより、第１配線材３０１と第１ワイヤボンディング部２２１とが超音波溶接される。この溶接された部分が第１ワイヤ３１のウェッジ接合部３１２となる。なお、ウェッジ接合部３１２の形状は、ウェッジ接合部３１１の形状と略同じである。その後は、上記ワイヤ片形成工程と同様に、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、第１配線材３０１を切断して、第１ワイヤ３１が形成される。
【００５４】
このような工程を経て、第１ワイヤ形成工程が行われる。なお、第１ワイヤ形成工程において、第１配線材３０１を、まず第１ワイヤボンディング部２２１に対してウェッジボンディングし、ルーピングした後に電極パッド１１３に対してウェッジボンディングしてもよい。
【００５５】
上記ワイヤ片形成工程を、複数回（必要なワイヤ片４の数と同数）行い、その後、第１ワイヤ形成工程を、複数回（必要な第１ワイヤ３１の数と同数）行うことで、図１０に示すリードフレーム２００が得られる。
【００５６】
続いて、第２ワイヤ形成工程では、ボールボンディング装置を用いて、第２配線材３０２から複数の第２ワイヤ３２を形成する。当該第２配線材３０２は、主成分が導電性を有する金属であり、上記第１配線材３０１とは異なる金属である。本実施形態においては、第２配線材３０２は、主成分が金である。また、第２配線材３０２のワイヤ径は、４０〜１００μｍ程度である。上記ボールボンディング装置は、キャピラリ７を有している。
【００５７】
図１１は、キャピラリ７を用いて第２ワイヤ３２を形成する様子を示している。
【００５８】
まず、キャピラリ７を用いて第２配線材３０２をワイヤ片４に対してボールボンディングする。具体的には、キャピラリ７の先端から第２配線材３０２を突出させて、突出させた第２配線材３０２の先端部分を溶解させる。これにより、溶融ボール７１が形成される。その後、当該溶融ボール７１をワイヤ片４に押し付ける。そして、溶融ボール７１をワイヤ片４に押し付けつつ、超音波振動を付加し、ボール状の第２配線材３０２がワイヤ片４に接合する。これにより、第２ワイヤ３２のボール接合部３２１が形成される。なお、当該ボールボンディングにおいて、超音波振動を付加するとき、ワイヤ片４の長手方向に振動させるとよい。この超音波振動により、ワイヤ片４は、図４に示すように、振動が加えられた方向において、第２ワイヤ３２（ボール接合部３２１）が接合された部分の両端がｚ１方向に突出する。
【００５９】
次いで、キャピラリ７から第２配線材３０２を引き出しつつ、キャピラリ７を移動させる（ルーピング）。これにより、第２ワイヤ３２の第２線状部３２３が形成される。このルーピングで、第２半導体チップ１２のチップ主面１２１の接合位置の直上にキャピラリ７を位置させる。本実施形態においては、ワイヤ片４から第２半導体チップ１２まで直線的に移動させている。
【００６０】
次いで、キャピラリ７を用いて第２配線材３０２を第２半導体チップ１２に対してステッチボンディングする。具体的には、キャピラリ７をチップ主面１２１に向かわせ、第２配線材３０２をチップ主面１２１に押し付けつつ、超音波振動を付加する。これにより、第２配線材３０２がチップ主面１２１に接合し、第２ワイヤ３２のステッチ接合部３２２が形成される。そして、キャピラリ７が第２配線材３０２を保持しつつ、キャピラリ７を上昇させる。これにより、第２配線材３０２が切断され、第２ワイヤ３２が形成される。なお、第２半導体チップ１２に対して、第２配線材３０２（第２ワイヤ３２）をステッチボンディングするとき、当該ステッチボンディング時の押圧力や超音波振動などにより、第２半導体チップ１２が損傷する可能性がある。このような損傷を抑制するためには、たとえば、第２配線材３０２を用いて、第２半導体チップ１２上にバンプを形成してから、第２ワイヤ３２を接合するとよい。
【００６１】
続いて、第３ワイヤ形成工程では、第２ワイヤ形成工程と同様に、ボールボンディング装置を用いて、第２配線材３０２から複数の第３ワイヤ３３を形成する。すなわち、第３ワイヤ３３も、上記キャピラリ７を用いて形成される。第３ワイヤ３３の場合、第１半導体チップ１１（チップ主面１１１）に第２配線材３０２をボールボンディングする。これにより、ボール接合部３３１が形成される。その後、ルーピングし、第３線状部３３３を形成する。本実施形態においては、第１半導体チップ１１から第２半導体チップ１２まで直線的に移動させている。そして、第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に第２配線材３０２をステッチボンディングする。これにより、ステッチ接合部３３２が形成される。そして、キャピラリ７が第２配線材３０２を保持しつつ、キャピラリ７を上昇させる。これにより、第２配線材３０２が切断され、第３ワイヤ３３が形成される。
【００６２】
上記のような工程を経て、第２ワイヤ形成工程および第３ワイヤ形成工程が行われる。そして、上記第２ワイヤ形成工程を、複数回（必要な第２ワイヤ３２の数と同数）行い、また、第３ワイヤ形成工程を複数回（必要な第３ワイヤ３３の数と同数）行うことで、図１２に示すリードフレーム２００が得られる。すなわち、図１２は、ワイヤボンディング工程後のリードフレーム２００の状況を示している。
【００６３】
また、上記ワイヤ片形成工程および上記第２ワイヤ形成工程を経ることで、第２ワイヤボンディング部２２２、ワイヤ片４、第２ワイヤ３２によって、図１３Ａ−Ｃおよび図１４に示すワイヤボンディング構造が形成される。図１３Ａ−Ｃは、ワイヤ片４の長手方向に垂直な平面による各種断面図である。図１４は、第２ワイヤ形成工程後のワイヤ片４をｚ１方向から見た図（平面図）である。なお、図１４においては、ワイヤ片４の断面が後述する図１３Ａであるときを示している。
【００６４】
図１３Ａ−Ｃに示すワイヤボンディング構造は、第２ワイヤ３２のボールボンディング時における押圧力や環境温度、第２ワイヤ３２とワイヤ片４との相対的な硬さなど各種条件によって、図１３Ａ〜図１３Ｃに示す断面形状のいずれかとなる。なお、理解の便宜上、図１３Ａ〜図１３Ｃにおいて、第２ワイヤ３２が接合される前のワイヤ片４（図９Ｂ参照）を点線で示している。
【００６５】
図１３Ａおよび図１４は、第２ワイヤ３２によってワイヤ片４が押しつぶされた場合のワイヤボンディング構造を示している。この場合、ワイヤ片４は、図１３Ａに示すように、第２ワイヤ３２が形成される前のワイヤ片４と比較して、その上面がくぼみ、第２ワイヤ３２（ボール接合部３２１）の一部を包み込むような形状となっている。また、当該くぼんだ部分の両端が突出している。また、ボール接合部３２１は、溶融ボール７１の状態であるときと比較して、ワイヤ片４によって下面の湾曲度合い（曲率）が緩やかになっている。さらに、ワイヤ片４は、図１４に示すように、被押圧面４１１の一部が、ボール接合部３２１によって押しつぶされて、変形している。なお、図４においては、当該図１３Ａに示すワイヤボンディング構造の場合を示している。図１３Ｂは、第２ワイヤ３２とワイヤ片４とが互いに押しつぶし合った場合のワイヤボンディング構造を示している。この場合、図１３Ｂに示すように、第２ワイヤ３２（ボール接合部３２１）の下面とワイヤ片４の上面とが略同等に押しつぶされ、ボール接合部３２１の下面もワイヤ片４の上面も平坦になっている。図１３Ｃは、ワイヤ片４が変形しなかった場合のワイヤボンディング構造を示している。この場合、図１３Ｃに示すように、第２ワイヤ３２（ボール接合部３２１）の下面がワイヤ片４の上面の形状に沿って湾曲している。さらに、図１３Ａ〜図１３Ｃの各図において、第２ワイヤ３２は、ワイヤ片４上に形成されており、第２ワイヤ３２は、第２ワイヤボンディング部２２２から離間している。なお、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すワイヤボンディング構造は、同図に示したものに限定されるものではなく、定性的にそのような形状であればよい。
【００６６】
樹脂成型工程では、樹脂パッケージ５を形成する。本実施形態においては、モールド成型により形成する。樹脂成型工程においては、上記ワイヤボンディング工程後のリードフレーム２００（図１２参照）を金型（図示略）により押さえつけ、当該金型のキャビティ内に樹脂材を注入する。そして、当該樹脂材を硬化させて、樹脂パッケージ５を形成する。
【００６７】
リードフレーム後工程では、樹脂成型工程後のリードフレーム２００を図１〜図３に示す半導体装置Ａ１にするための処理が行われる。そのため、リードフレーム後工程では、切断加工（切り抜き加工）および折り曲げ加工が行われる。切断加工においては、図１２に示す切断線ＣＬ（点線）で切断するなどして、第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉとフレーム２０１とが連結された部分を取り除く。そして、折り曲げ加工において、第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉのうち、樹脂パッケージ５から突出した部分（端子部２３）に対して、ｘ２方向の先端部分がｚ２方向に平行移動するように折り曲げる。これにより、複数の端子部２３が屈曲した形状をなす。
【００６８】
以上に示す各工程を順に行うことで、図１〜図４に示す半導体装置Ａ１を製造できる。
【００６９】
本実施形態のリードフレーム２は、その全体がＮｉめっきされている。そのため、主成分が金である第２ワイヤ３２と、Ｎｉめっきされた第２ワイヤボンディング部２２２とを直接接合した場合、接合強度が低下しやすい。本実施形態によれば、第２ワイヤ３２（ボール接合部３２１）は、ワイヤ片４を介して、第２ワイヤボンディング部２２２と接合されている。ワイヤ片４は、主成分が第１ワイヤ３１と同一のアルミニウムである。このため、第２ワイヤ３２とワイヤ片４との接合強度は、第２ワイヤ３２を第２ワイヤボンディング部２２２に直接接合した場合の接合強度よりも強い。したがって、単一種類のＮｉによってめっきされたリードフレーム２に、異なる種類の金属からなる第１ワイヤ３１および第２ワイヤ３２を接合する場合に、第１ワイヤ３１（ウェッジ接合部３１２）の接合強度と、第２ワイヤ３２（ボール接合部３２１）の接合強度とのばらつきを抑制することができる。また、リードフレーム２に複数種類のめっきを施す必要が無いため、半導体装置Ａ１の製造効率が低下することを回避することができる。
【００７０】
本実施形態によれば、ワイヤ片４および第１ワイヤ３１をともにリードフレーム２にウェッジボンディングし、かつ、ワイヤ片４および第１ワイヤ３１を同じ第１配線材３０１から形成した。したがって、ワイヤ形成工程と第１ワイヤ片形成工程を同じウェッジボンディング装置（ウェッジツール６）を用いることができる。すなわち、新たなボンディング装置を用いたり、ワイヤボンディングに用いる配線材を変えたりするなど、製造上の煩雑さを低減することができる。
【００７１】
本実施形態によれば、ワイヤ片４の断面寸法はおよそ３００〜４００μｍであり、第２ワイヤ３２のワイヤ径は４０〜１００μｍである。すなわち、ワイヤ片４の断面寸法は、第２ワイヤ３２のワイヤ径より大きい。したがって、第２ワイヤ３２をワイヤ片４上に確実にボールボンディングすることができる。すなわち、第２ワイヤ３２のボール接合部３２１をワイヤ片４上に形成することができる。
【００７２】
次に、本実施形態に係る半導体装置Ａ１およびその製造方法についての各種変形例について説明する。
【００７３】
本実施形態において、第１金属（第１ワイヤ３１およびワイヤ片４）は主成分がアルミニウムであり、第２金属（第２ワイヤ３２）は主成分が金である場合を説明したが、これに限定されない。被接合体としてのリードフレーム２（の表層）との金属接合の相性によって、適宜変更すればよい。具体的には、リードフレーム２と第１金属と第２金属との組み合わせが以下の条件となるようにすればよい。すなわち、第１金属とリードフレーム２との接合強度が第２金属とリードフレーム２とを直接接合した場合の接合強度よりも高く、かつ、第１金属と第２金属との接合強度が第２金属とリードフレーム２とを直接接合した場合の接合強度よりも高くなることを条件とする。たとえば、上記実施形態において、第２ワイヤ３２として、主成分が金である金属の代わりに主成分が銅である金属を用いてもよい。また、上記実施形態において、リードフレーム２にＮｉめっきを施さず、リードフレーム２の表層が銅であってもよい。ただし、リードフレーム２にＮｉめっきを施さない場合、自然酸化などの劣化を考慮して、樹脂パッケージ５から露出する部分においては、劣化保護のためにめっき処理しておくとよい。このような場合であっても、上記効果を奏することができる。
【００７４】
上記実施形態においては、第２ワイヤ形成工程において、第２配線材３０２（第２ワイヤ３２）を、ワイヤ片４に対してボールボンディングし、第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に対してステッチボンディングして、第２ワイヤ３２を形成した場合を説明したが、反対にしてもよい。すなわち、第２配線材３０２（第２ワイヤ３２）を、第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）に対してボールボンディングし、ワイヤ片４に対してステッチボンディングして、第２ワイヤ３２を形成してもよい。この場合、第２ワイヤ３２において、ボール接合部３２１が第２半導体チップ１２に接合され、ステッチ接合部３２２がワイヤ片４に接合される。よって、当該変形例においては、ステッチ接合部３２２が、「第２ボンディング部」の一例に相当する。
【００７５】
このように、第２ワイヤ３２を、ワイヤ片４に対してステッチボンディングする場合、次のような点を考慮するとよい。すなわち、上記実施形態においては、第２ワイヤ３２を、ワイヤ片４に対して、ボールボンディングしている。よって、第２ワイヤ３２のボール接合部３２１がワイヤ片４に接合している。当該ボール接合部３２１は、その形状がボール状であるため、ボールボンディング時に付加した超音波振動の方向に対して、その後のルーピングにおけるキャピラリ７の移動方向は特に制限されない。すなわち、ボール接合部３２１に対して第２線状部３２３を任意の方向に形成することができる。しかし、第２ワイヤ３２を、ワイヤ片４に対して、ステッチボンディングする際は、当該ステッチボンディング時に付加する超音波振動の方向が、ルーピングにおいてキャピラリ７が移動してきた方向に制限される。すなわち、ステッチボンディング時に付加する超音波振動の方向が、ステッチ接合部３２２から第２線状部３２３が延びる方向に制限される。そのため、ワイヤ片４の長手方向に沿って、ステッチ接合部３２２から第２線状部３２３が延びるように、第２ワイヤ３２を形成するとよい。このようにすることで、ワイヤ片４の尾根が延びる方向とステッチボンディング時に付加する超音波振動の方向を一致させることができる。したがって、ステッチボンディング時の押圧力を効率よく、第２ワイヤ３２に伝えることができる。これにより、第２ワイヤ３２をワイヤ片４にステッチボンディングする場合において、第２ワイヤ３２とワイヤ片４との接合強度を高めることができる。なお、第２ワイヤ３２の形成において、第２線状部３２３が延びる方向が予め決まっている場合には、その方向にワイヤ片４の長手方向が一致するように、ワイヤ片４を形成しておくとよい。
【００７６】
図１５は、第２ワイヤ３２をワイヤ片４にステッチボンディングした場合の半導体装置Ａ１’を示している。図１５は、半導体装置Ａ１’の平面図である。また、図１６Ａ−Ｃおよび図１７は、半導体装置Ａ１’におけるワイヤボンディング構造を示している。図１６Ａ−Ｃは、当該ワイヤボンディング構造において、ワイヤ片４の長手方向に垂直な平面による各種断面図である。図１６Ａ−Ｃはそれぞれ、上記図１３Ａ〜Ｃと同様の条件としている。すなわち、図１６Ａは、第２ワイヤ３２によってワイヤ片４が押しつぶされた場合のワイヤボンディング構造を示している。図１６Ｂは、第２ワイヤ３２とワイヤ片４とが互いに押しつぶし合った場合のワイヤボンディング構造を示している。図１６Ｃは、ワイヤ片４が変形しなかった場合のワイヤボンディング構造を示している。図１７は、当該ワイヤボンディング構造をｚ１方向から見た図（平面図）である。図１７においては、ワイヤ片４の断面が図１６Ａ示す断面であるときを示している。
【００７７】
半導体装置Ａ１’においては、図１５および図１７が示すように、各ワイヤ片４の長手方向と、各ワイヤ片４に接合された各第２ワイヤ３２においてステッチ接合部３２２から第２線状部３２３が延びる方向とが一致している。すなわち、ワイヤ片４の長手方向に沿って、ステッチ接合部３２２から第２線状部３２３が延びるように、第２ワイヤ３２を形成している。なお、本実施形態においては、第２リード２Ｂの第２ワイヤボンディング部２２２において、２つの第２ワイヤ３２が接合されており、これらの第２ワイヤ３２において、ステッチ接合部３２２から第２線状部３２３が延びる方向は異なるため、２つの第２ワイヤ３２毎にワイヤ片４を形成している。また、半導体装置Ａ１’のワイヤボンディング構造において、第２ワイヤ３２（ステッチ接合部３２２）とワイヤ片４とは、図１６Ａ〜図１６Ｃに示すように、図１３Ａ〜図１３Ｃと同様に変形している。すなわち、ワイヤ片４に対して、第２ワイヤ３２をステッチボンディングした場合も、第２ワイヤ３２をボールボンディングした場合と同様に変形している。なお、図１６Ａ〜図１６Ｃに示すワイヤボンディング構造においても、同図に示したものに限定されるものではなく、定性的にそのような形状であればよい。
【００７８】
以上に示した本変形例のように、第２ワイヤ３２をワイヤ片４に対してステッチボンディングした場合も、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第２ワイヤ３２を被接合体（第２ワイヤボンディング部２２２）に直接ステッチボンディングすると、当該ステッチボンディング時の押圧力や超音波振動により、被接合体を損傷させる可能性がある。しかし、本変形例では、ワイヤ片４を介して被接合体にステッチボンディングしている。すなわち、ワイヤ片４にステッチボンディングしている。当該ワイヤ片４は、第１ワイヤ３１と同じ線径であるため、めっき層よりも厚みがある。したがって、ステッチボンディング時に、被接合体に加わる押圧力や超音波振動をワイヤ片４によって緩和できる。これにより、被接合体の損傷を抑制できる。また、ワイヤ片４によって、ステッチボンディング時の押圧力や超音波振動を緩和できるため、バンプなどを形成する必要がない。さらに、ステッチボンディング時の押圧力や超音波振動を低下させることで、被接合体への損傷を抑制することも可能であるが、その反面、接合強度の低下を招く。しかし、本変形例のように、ワイヤ片４にステッチボンディングする場合には、押圧力や超音波振動を低下させる必要がないため、接合強度の低下を抑制できる。
【００７９】
上記実施形態においては、第２ワイヤ形成工程でキャピラリ７を用いた場合を説明したが、これに限定されず、ウェッジツール６を用いてもよい。この場合、第２ワイヤ３２を、ワイヤ片４および第２半導体チップ１２に対して、ウェッジボンディングする。よって、第２ワイヤ３２は、ボール接合部３２１およびステッチ接合部３２２の代わりに、一対のウェッジ接合部を有する。当該一対のウェッジ接合部は、第２線状部３２３によって繋がっている。当該ウェッジボンディングにおいても、キャピラリ７を用いたステッチボンディングと同様に、超音波振動を付加する方向がルーピングにおける移動方向に制限される。したがって、ワイヤ片４の長手方向とウェッジボンディングによって超音波振動を付加する方向とが一致するように、ルーピングするとよい。すなわち、第２ワイヤ形成工程において、第２ワイヤ３２のワイヤ片４に接合されるウェッジ接合部から第２線状部３２３が延びる方向とワイヤ片４の長手方向が一致するように、第２ワイヤ３２を形成するとよい。これにより、ワイヤ片４の尾根が延びる方向と、第２ワイヤ３２のワイヤ片４に接合されるウェッジ接合部から第２線状部３２３が延びる方向とを一致させることができる。したがって、第２ワイヤ３２とワイヤ片４との接合強度を高めることができる。また、本変形例においても、第２ワイヤ３２を被接合体（第２ワイヤボンディング部２２２）に直接ウェッジボンディングすると、ステッチボンディング時と同様に、ウェッジボンディング時の押圧力や超音波振動によって、被接合体が損傷する可能性がある。しかし、本変形例のように、ワイヤ片４を介してウェッジボンディングすることで、ステッチボンディング時と同様に、バンプなどを形成することなく、被接合体の損傷を抑制できる。さらに、接合強度の低下を抑制することもできる。
【００８０】
上記実施形態においては、ウェッジツール６のウェッジ６１において、ガイド溝６１１の断面形状をＶ字状としたが、これに限定されない。たとえば、図１８Ａに示すように、ガイド溝６１１の断面形状が台形状であってもよい。このようにすることで、図１８Ａに示すように、第１配線材３０１をウェッジ接合する際に、断面台形状のガイド溝６１１に沿って、第１配線材３０１が押しつぶされる。したがって、このようなウェッジ６１を用いて形成されるワイヤ片４は、図１８Ｂに示すように、上面（ｚ１を向く面）が平坦な形状となる。これにより、ワイヤ片４への第２ワイヤ３２のボンディングが容易なものとなる。
【００８１】
上記実施形態においては、第１配線材３０１として、長軸方向に垂直な断面が円形である配線材を用いているが、リボン状の配線材を用いてもよい。この場合、ワイヤ片４がリボン状の配線材によって形成されるため、ｚ１方向を向く面が平坦となる。したがって、ワイヤ片４への第２ワイヤ３２のボンディングが容易なものとなる。
【００８２】
上記実施形態においては、ワイヤ片４は、ウェッジツール６を用いたウェッジボンディングによって、形成された場合を説明したがこれに限定されない。たとえば、ワイヤ片４を、キャピラリ７を用いて形成してもよい。たとえば、ワイヤ片４を、第２ワイヤボンディング部２２２上に、フリップチップ接合などで用いられるバンプと同様の形状に形成する。また、ワイヤ片４を、ステッチボンディングで第２ワイヤボンディング部２２２に接合してもよい。
【００８３】
上記実施形態においては、第１ワイヤ形成工程でウェッジツール６を用いた場合を説明したが、これに限定されず、キャピラリ７を用いてもよい。この場合、第１ワイヤ形成工程において、第１配線材３０１を用いて、第１半導体チップ１１に対してボールボンディングし、ルーピング後に、リードフレーム２（第１ワイヤボンディング部２２１）に対してステッチボンディングする。よって、第１ワイヤ３１は、ウェッジ接合部３１１の代わりに、ボールボンディングによって形成されたボール接合部を有し、ウェッジ接合部３１２の代わりに、ステッチボンディングによって形成されたステッチ接合部を有する。この場合、当該ステッチ接合部が、「第１ボンディング部」の一例に相当する。また、反対に、第１ワイヤ形成工程において、第１配線材３０１を用いて、リードフレーム２（第１ワイヤボンディング部２２１）に対してボールボンディングし、ルーピング後に、第１半導体チップ１１に対してステッチボンディングしてもよい。よって、第１ワイヤ３１は、ウェッジ接合部３１１の代わりにステッチボンディングによって形成されたステッチ接合部を有し、ウェッジ接合部３１２の代わりにボールボンディングによって形成されたボール接合部を有する。この場合、当該ボール接合部が、「第１ボンディング部」の一例に相当する。なお、以上のように第１ワイヤ３１をキャピラリ７で形成する場合には、ワイヤ片４もキャピラリ７を用いて形成するとよい。
【００８４】
上記実施形態において、ワイヤボンディング工程と樹脂成型工程との間に、陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程をさらに行ってもよい。このようにすることで、主成分がアルミニウムである部位（電極パッド１１３、第１ワイヤ３１、ワイヤ片４）の表面に陽極酸化皮膜が形成されるため、これらの耐腐食性を向上させることができる。
【００８５】
上記実施形態においては、半導体チップ１として、複数の第１半導体チップ１１と第２半導体チップ１２とを有する場合を説明したが、これに限定されない。また、リードフレーム２として、第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉ（９本のリード）を有する場合を例に説明したが、これに限定されない。すなわち、複数種類のワイヤを用いるものであれば、様々な形状の半導体装置に適用可能であり、半導体チップ１の個数や種類、また、リードフレーム２の形状やリードの本数など、半導体装置Ａ１の目的とする機能に応じて適宜変更すればよい。また、リードフレーム構造ではなく、表面実装用のチップ型の半導体装置であってもよい。
【００８６】
本開示に係る半導体装置および当該半導体装置の製造方法は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体装置の各部の具体的な構成および本開示の製造方法の各工程の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００８７】
本開示は以下の付記を含む。
［付記Ａ１］
半導体素子と、
前記半導体素子に導通する被接合体と、
材質が第１金属である第１ワイヤであって、前記被接合体に接合された第１ボンディング部および当該第１ボンディング部から延びる第１線状部を含む、第１ワイヤと、
材質が前記第１金属であり、かつ、前記被接合体に接合されたワイヤ片と、
材質が前記第１金属とは異なる第２金属である第２ワイヤであって、前記ワイヤ片を介して前記被接合体に接合された第２ボンディング部および当該第２ボンディング部から延びる第２線状部を含む、第２ワイヤと、を備える、半導体装置。
［付記Ａ２］
前記第２ボンディング部は、前記被接合体から離間している、
付記Ａ１に記載の半導体装置。
［付記Ａ３］
前記第１ボンディング部および前記ワイヤ片は、ウェッジツールを用いたウェッジボンディングによって接合されており、当該接合時に形成された押圧痕を有する、
付記Ａ１または付記Ａ２に記載の半導体装置。
［付記Ａ４］
前記ワイヤ片の形状は、前記第１ボンディング部と略同じ形状である、
付記Ａ３に記載の半導体装置。
［付記Ａ５］
前記第２ボンディング部は、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である、
付記Ａ１ないし付記Ａ４のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ａ６］
前記第２ボンディング部は、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である、
付記Ａ１ないし付記Ａ４のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ａ７］
前記ワイヤ片は、細長形状であり、
前記第２線状部が前記ステッチ接合部から延びる方向と、前記ワイヤ片の長手方向とが一致する、
付記Ａ６に記載の半導体装置。
［付記Ａ８］
前記第１ワイヤおよび前記ワイヤ片の各々と前記被接合体との接合強度は、前記第２ワイヤを前記被接合体に直接接合した場合の前記第２ワイヤと前記被接合体との接合強度より高く、
前記ワイヤ片と前記第２ワイヤとの接合強度は、前記第２ワイヤを前記被接合体に直接接合した場合の前記第２ワイヤと前記被接合体との接合強度より高い、
付記Ａ１ないし付記Ａ７のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ａ９］
前記第１ワイヤのワイヤ径は、前記第２ワイヤのワイヤ径より大きい、
付記Ａ１ないし付記Ａ８のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ａ１０］
前記被接合体は、前記第１ボンディング部が接合された被第１ボンディング部と、前記第２ボンディング部が前記ワイヤ片を介して接合された被第２ボンディング部と、を含み、
前記被第１ボンディング部および前記被第２ボンディング部は、互いに同じ材質の表層を有する、
付記Ａ１ないし付記Ａ９のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ａ１１］
前記被第１ボンディング部と前記被第２ボンディング部とはニッケルめっきされている、
付記Ａ１０に記載の半導体装置。
［付記Ａ１２］
前記第１金属は、主成分がアルミニウムであり、
前記第２金属は、主成分が金あるいは銅である、
付記Ａ１１に記載の半導体装置。
［付記Ａ１３］
半導体装置の製造方法であって、
材質が第１金属である第１配線材の一部を被接合体に接合することによりワイヤ片を形成することと、
前記第１配線材を用いて、前記被接合体に接合された第１ボンディング部および当該第１ボンディング部から延びる第１線状部を含む第１ワイヤを形成することと、
材質が前記第１金属とは異なる第２金属である第２配線材を用いて、前記ワイヤ片に接合された第２ボンディング部および当該第２ボンディング部から延びる第２線状部を含む第２ワイヤを形成することと、を有する、製造方法。
［付記Ａ１４］
前記ワイヤ片を形成することにおいては、ワイヤガイドと、当該ワイヤガイドから送られてくる前記第１配線材を接合対象に対して押し付けるウェッジと、前記第１配線材を切断するカッタとを備えたウェッジツールを用いて、前記ワイヤ片を形成し、
前記第１ワイヤを形成することにおいては、前記ウェッジツールを用いて、前記第１ワイヤを形成する、
付記Ａ１３に記載の製造方法。
［付記Ａ１５］
前記ワイヤ片を形成することは、
前記ウェッジによって前記被接合体に対して前記第１配線材の一部を押し付けた状態で超音波振動を付加して、前記第１配線材の一部を前記被接合体に接合することと、
前記第１配線材の一部を残すように前記第１配線材を切断することで、前記ワイヤ片を形成することと、を含む、
付記Ａ１４に記載の製造方法。
［付記Ａ１６］
前記第２ワイヤを形成することにおいては、キャピラリを用いて、前記第２ワイヤを形成し、
前記第２ワイヤを形成することは、
前記キャピラリの先端から突き出た前記第２配線材を溶融させて溶融ボールを形成することと、
当該溶融ボールを前記ワイヤ片に押し付けて接合することで、前記第２ボンディング部を形成するボールボンディングと、
当該ボールボンディング後に、前記第２配線材を引き出しつつ、前記キャピラリを移動することで、前記第２線状部を形成するルーピングと、
当該ルーピング後に、前記第２配線材を半導体素子に対して押し付けて接合するステッチボンディングと、を含む、
付記Ａ１３ないし付記Ａ１５のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ａ１７］
前記第２ワイヤを形成することにおいては、キャピラリを用いて、前記第２ワイヤを形成し、
前記第２ワイヤを形成することは、
前記キャピラリの先端から突き出た前記第２配線材を溶融させて溶融ボールを形成し、当該溶融ボールを半導体素子に押し付けて接合するボールボンディングと、
当該ボールボンディング後に、前記第２配線材を引き出しつつ、前記キャピラリを移動することで、前記第２線状部を形成するルーピングと、
当該ルーピング後に、前記第２配線材を前記ワイヤ片に対して押し付けて接合することで、前記第２ボンディング部を形成するステッチボンディングと、を含む、
付記Ａ１３ないし付記Ａ１５のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ａ１８］
前記ワイヤ片は、細長形状であり、
前記第２ワイヤを形成することにおいて、前記第２ボンディング部から前記第２線状部が延びる方向と、前記ワイヤ片の長手方向とを一致させて、前記第２ワイヤを形成する、
付記Ａ１７に記載の製造方法。
［付記Ａ１９］
前記第１金属として、前記被接合体との接合強度が前記第２金属と前記被接合体との接合強度より高く、かつ、前記第２金属との接合強度が前記第２金属と前記被接合体との接合強度より高いものを用いる、
付記Ａ１３ないし付記Ａ１８のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ａ２０］
前記第１ワイヤのワイヤ径は、前記第２ワイヤのワイヤ径より大きい、
付記Ａ１３ないし付記Ａ１９のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ａ２１］
前記被接合体は、前記第１ボンディング部が接合された被第１ボンディング部と、前記第２ボンディング部が前記ワイヤ片を介して接合された被第２ボンディング部と、を含み、
前記被第１ボンディング部および前記被第２ボンディング部は、互いに同じ材質の表層を有する、
付記Ａ１３ないし付記Ａ２０のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ａ２２］
前記被第１ボンディング部と前記被第２ボンディング部とにニッケルめっきを施すことをさらに有する、
付記Ａ２１に記載の製造方法。
［付記Ａ２３］
前記第１金属として、主成分がアルミニウムである金属を用い、
前記第２金属として、主成分が金あるいは銅である金属を用いる、
付記Ａ２２に記載の製造方法。
【００８８】
Ａ１，Ａ１’：半導体装置
１      ：半導体チップ
１１    ：第１半導体チップ
１１１  ：チップ主面
１１２  ：チップ裏面
１１３  ：電極パッド
１２    ：第２半導体チップ（半導体素子）
１２１  ：チップ主面
１２２  ：チップ裏面
２      ：リードフレーム（被接合体）
２Ａ〜２Ｉ：第１〜第９リード
２１    ：ダイボンディング部
２１１  ：第１ダイボンディング部
２１２  ：第２ダイボンディング部
２２    ：ワイヤボンディング部
２２１  ：第１ワイヤボンディング部（被第１ボンディング部）
２２２  ：第２ワイヤボンディング部（被第２ボンディング部）
２３    ：端子部
２４    ：放熱部
２００  ：リードフレーム（被接合体）
２０１  ：フレーム
３      ：ワイヤ
３０１  ：第１配線材
３０２  ：第２配線材
３１    ：第１ワイヤ
３１１  ：ウェッジ接合部
３１２  ：ウェッジ接合部（第１ボンディング部）
３１３  ：第１線状部
３２    ：第２ワイヤ
３２１  ：ボール接合部（第２ボンディング部）
３２２  ：ステッチ接合部（第２ボンディング部）
３２３  ：第２線状部
３３    ：第３ワイヤ
３３１  ：ボール接合部
３３２  ：ステッチ接合部
３３３  ：第３線状部
４      ：ワイヤ片
４１１  ：被押圧面
４１２  ：当接面
４１３  ：外周面
４２    ：破断面
４３    ：押圧痕
５      ：樹脂パッケージ
６      ：ウェッジツール
６１    ：ウェッジ
６１１  ：ガイド溝
６１１ａ：内面
６２    ：ワイヤガイド
６３    ：カッタ
７      ：キャピラリ
７１    ：溶融ボール
９１    ：接合層
【００８９】
図１９〜図２２は、本開示の他の実施形態に係る半導体装置Ａ１を示している。本開示の半導体装置Ａ１は、たとえば自動車や電子機器などの電装回路基板に表面実装される形式のものである。半導体装置Ａ１は、複数の半導体チップ１、リードフレーム２、複数のワイヤ３、陽極酸化皮膜４、および、樹脂パッケージ５を備えている。図１９は、半導体装置Ａ１の斜視図である。図２０は、半導体装置Ａ１の平面図である。図２１は、半導体装置Ａ１の側面図であり、図２０における左側の側面を示している。図２２は、半導体装置Ａ１の部分拡大断面図である。なお、図１９〜図２１においては、陽極酸化皮膜４にハッチングを付し、樹脂パッケージ５を想像線で示している。また、図２２においては、樹脂パッケージ５の図示を省略している。以下において、理解の便宜上、互いに直交するｘ方向、ｙ方向、ｚ方向で規定された直交座標系を定義して説明する。当該ｚ方向は半導体装置Ａ１の厚さ方向とする。
【００９０】
複数の半導体チップ１の各々は、半導体を材料とする回路素子であり、半導体装置Ａ１の機能の中枢となる電子部品である。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、複数の半導体チップ１として、複数の第１半導体チップ１１および第２半導体チップ１２を有する。
【００９１】
複数の第１半導体チップ１１の各々は、平面視矩形状を呈する。各第１半導体チップ１１は、たとえばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ダイオードなどのパワーチップである。なお、これに限定されない。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、２つの第１半導体チップ１１を有する。各第１半導体チップ１１は、チップ主面１１１およびチップ裏面１１２を有する。チップ主面１１１は、ｚ１方向を向く面である。チップ裏面１１２は、ｚ２方向を向く面である。各第１半導体チップ１１は、電極パッド１１３を有している。
【００９２】
各電極パッド１１３は純アルミニウムからなる。なお、各電極パッド１１３は、アルミニウム合金であってもよい。電極パッド１１３は、各電極パッド１１３は、パッド主面１１３ａ、パッド裏面１１３ｂ、および、パッド側面１１３ｃを有する。パッド主面１１３ａは、ｚ１方向を向く面である。本実施形態においては、パッド主面１１３ａは、平面視において矩形状をなす。パッド裏面１１３ｂは、ｚ２方向を向く面である。パッド側面１１３ｃは、ｘ１方向を向く面、ｘ２方向を向く面、ｙ１方向を向く面、および、ｙ２方向を向く面を有する。各第１半導体チップ１１において、パッド主面１１３ａは、チップ主面１１１の一部をなす。すなわち、パッド主面１１３ａはチップ主面１１１とｚ方向において同じ位置である。なお、パッド主面１１３ａとチップ主面１１１とはｚ方向において異なる位置であってもよい。当該パッド主面１１３ａには、ワイヤ３（後述するアルミワイヤ３１）が接合されている。
【００９３】
第２半導体チップ１２は、平面視矩形状を呈する。第２半導体チップ１２は、たとえばコントロールＩＣなどのＬＳＩチップである。なお、これに限定されない。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、１つの第２半導体チップ１２を有する。第２半導体チップ１２は、チップ主面１２１およびチップ裏面１２２を有する。チップ主面１２１は、ｚ１方向を向く面である。チップ裏面１２２は、ｚ２方向を向く面である。チップ主面１２１には、複数のワイヤ３（後述する金ワイヤ３２）が接合されている。
【００９４】
リードフレーム２は、導電性材料よりなる。このような導電性材料としては、たとえばＣｕが挙げられる。リードフレーム２は、電装回路基板に接合されることにより、複数の半導体チップ１と電装回路基板との導通経路をなす。リードフレーム２は、その機能的な構成要素として、複数のダイボンディング部２１、複数のワイヤボンディング部２２、複数の端子部２３、および、複数の放熱部２４を有する。
【００９５】
複数のダイボンディング部２１はそれぞれ、半導体チップ１を支持する部分である。各ダイボンディング部２１は、ｘ−ｙ平面に沿う板状である。本実施形態においては、複数のダイボンディング部２１には、複数の第１ダイボンディング部２１１および第２ダイボンディング部２１２がある。
【００９６】
複数の第１ダイボンディング部２１１の各々は、第１半導体チップ１１がボンディングされている。各第１ダイボンディング部２１１は、ｚ方向視において、第１半導体チップ１１の外形より大に形成されている。本実施形態においては、リードフレーム２は、２つの第１ダイボンディング部２１１を有する。第２ダイボンディング部２１２は、第２半導体チップ１２がボンディングされている。第２ダイボンディング部２１２は、ｚ方向視において、第２半導体チップ１２の外形より大に形成されている。本実施形態においては、リードフレーム２は、１つの第２ダイボンディング部２１２を有する。第２ダイボンディング部２１２は、各第１ダイボンディング部２１１よりｚ１方向に位置する。
【００９７】
本実施形態においては、各第１ダイボンディング部２１１とこれに支持される各第１半導体チップ１１との間には接合層９１が介在している。接合層９１は、導電性材料よりなる。このような導電性材料は、たとえばハンダあるいは銀ペーストである。ハンダは熱伝導率が比較的大きい。接合層９１としてハンダを用いると、第１半導体チップ１１から第１ダイボンディング部２１１に熱を効率よく伝えることができる。なお、第２ダイボンディング部２１２とこれに支持される第２半導体チップ１２との間にも所定の接合層が介在しているが、図示を省略している。
【００９８】
複数のワイヤボンディング部２２はそれぞれ、ワイヤ３を支持する部分である。本実施形態においては、複数のワイヤボンディング部２２は、複数の第１ワイヤボンディング部２２１および複数の第２ワイヤボンディング部２２２を含む。
【００９９】
複数の第１ワイヤボンディング部２２１の各々には、アルミワイヤ３１（後述）がボンディングされている。各第１ワイヤボンディング部２２１には、アルミワイヤ３１との接合を考慮して、Ｎｉめっきが施されている。本実施形態おいては、リードフレーム２は、２つの第１ワイヤボンディング部２２１を有する。複数の第２ワイヤボンディング部２２２の各々には、金ワイヤ３２（後述）がボンディングされている。各第２ワイヤボンディング部２２２には、金ワイヤ３２との接合を考慮して、Ａｇめっきが施されている。本実施形態においては、リードフレーム２は、７つの第２ワイヤボンディング部２２２を有する。
【０１００】
複数の端子部２３は、電装回路基板と電気的な接続を行う端子である。すなわち、複数の端子部２３は、半導体装置Ａ１のコネクタピンとして機能する。複数の端子部２３の各々は、樹脂パッケージ５から露出している。複数の端子部２３は、ｙ方向に並んでいる。また、複数の端子部２３は、樹脂パッケージ５より、ｘ１方向に位置する。各端子部２３は、屈曲している。本実施形態においては、リードフレーム２は、９つの端子部２３を有する。
【０１０１】
複数の放熱部２４はそれぞれ、半導体チップ１にて発生した熱を外部に放出する部分である。各放熱部２４は、樹脂パッケージ５から露出している。本実施形態においては、各放熱部２４は、各第１ダイボンディング部２１１に繋がる。複数の放熱部２４は、平面視において、ｙ方向に並んでおり、かつ、樹脂パッケージ５よりｘ２方向に位置する。本実施形態においては、第１半導体チップ１１は、パワーチップであるため、発熱量が多い。そこで、複数の放熱部２４は主に第１半導体チップ１１にて発生した熱を放出するために設けられている。本実施形態においては、リードフレーム２は、２つの放熱部２４を有する。なお、複数の放熱部２４は、リードフレーム２の一部であってもよいし、リードフレーム２とは異なる部材が接合されたものであってもよい。
【０１０２】
リードフレーム２は、複数のリードを含んで構成される。本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、リードフレーム２として、互いに離間した９本のリード（第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉ）を有する。
【０１０３】
第１リード２Ａは、端子部２３、第１ダイボンディング部２１１、および、放熱部２４を有している。第１リード２Ａにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第１リード２Ａは、図１９および図２１に示すように、端子部２３と第１ダイボンディング部２１１とを連結する部分において屈曲している。第１リード２Ａは、第１半導体チップ１１を支持している。
【０１０４】
第２リード２Ｂは、端子部２３および第２ワイヤボンディング部２２２を有している。第２リード２Ｂにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第２リード２Ｂには金ワイヤ３２が接合されている。なお、第３リード２Ｃ、第５リード２Ｅ、第６リード２Ｆ、および、第７リード２Ｇも、第２リード２Ｂと同様である。
【０１０５】
第４リード２Ｄは、端子部２３、第２ワイヤボンディング部２２２、および、第２ダイボンディング部２１２を有している。第４リード２Ｄにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第４リード２Ｄは、第２半導体チップ１２を支持している。また、第４リード２Ｄには金ワイヤ３２が接合されている。
【０１０６】
第８リード２Ｈは、端子部２３、第１ワイヤボンディング部２２１、および、第２ワイヤボンディング部２２２を有している。第８リード２Ｈにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第８リード２Ｈには、アルミワイヤ３１および金ワイヤ３２が接合されている。
【０１０７】
第９リード２Ｉは、端子部２３、第１ダイボンディング部２１１、第１ワイヤボンディング部２２１、および、放熱部２４を有している。第９リード２Ｉにおいて、これらは繋がっており、一体的に形成されている。第９リード２Ｉは、図１９および図２１に示すように、端子部２３と第１ダイボンディング部２１１とを連結する部分において屈曲している。第９リード２Ｉは、第１半導体チップ１１を支持している。また、第９リード２Ｉには、アルミワイヤ３１が接合されている。
【０１０８】
複数のワイヤ３の各々は、第１半導体チップ１１および第２半導体チップ１２とリードフレーム２とを接続するものである。本実施形態においては、複数のワイヤ３は、複数のアルミワイヤ３１と複数の金ワイヤ３２とを含む。
【０１０９】
複数のアルミワイヤ３１の各々は、その材質が鉄、ケイ素、ニッケルのいずれかが添加されたアルミニウム合金である。なお、各アルミワイヤ３１は、純アルミニウムであってもよい。各アルミワイヤ３１は、一端が第１半導体チップ１１にボンディングされており、他端がリードフレーム２にボンディングされている。本実施形態においては、各アルミワイヤ３１は、その形状が、長手方向に垂直な断面が円形とする線状としているが、リボン状であってもよい。また、各アルミワイヤ３１のワイヤ径を３００〜４００μｍとしているが、これに限定されない。各アルミワイヤ３１は、陽極酸化皮膜４で覆われている。ただし、各アルミワイヤ３１において、電極パッド１１３と当接する面および第１ワイヤボンディング部２２１に当接する面は、陽極酸化皮膜４に覆われていない。本実施形態において、半導体装置Ａ１は、２つのアルミワイヤ３１を有する。
【０１１０】
複数の金ワイヤ３２の各々は、金からなる。各金ワイヤ３２は、一端が第２半導体チップ１２（チップ主面１２１）にボンディングされており、他端がリードフレーム２（第２ワイヤボンディング部２２２）あるいは第１半導体チップ１１（チップ主面１１１）にボンディングされている。本実施形態において、半導体装置Ａ１は、１１つの金ワイヤ３２を有する。
【０１１１】
陽極酸化皮膜４は、積層構造をなす。図２３は、当該陽極酸化皮膜４の積層構造を示している。陽極酸化皮膜４は、その積層構造において、バリア層４Ｂとポーラス層４Ｃとを有する。バリア層４Ｂは、アルミ素地４Ａとしてのアルミワイヤ３１および電極パッド１１３上に積層されている。ポーラス層４Ｃは、バリア層４Ｂ上に積層されている。ポーラス層４Ｃは、複数の微細な孔（ボア）４Ｄを有する。
【０１１２】
陽極酸化皮膜４は、ワイヤ被覆部４１およびパッド被覆部４２を有する。ワイヤ被覆部４１は、アルミワイヤ３１を覆う。ワイヤ被覆部４１は、アルミワイヤ３１の全長にわたり形成されている。パッド被覆部４２は、第１半導体チップ１１の電極パッド１１３（パッド主面１１３ａ）を覆う。パッド被覆部４２は、ｚ方向視においてパッド主面１１３ａと一致する。ワイヤ被覆部４１とパッド被覆部４２とは一体的に形成されている。ワイヤ被覆部４１は、後述する陽極酸化処理工程において、アルミワイヤ３１の表面から成長して形成されている。よって、ワイヤ被覆部４１は、アルミワイヤ３１と一体的である。パッド被覆部４２は、陽極酸化処理工程において、電極パッド１１３の表面から成長して形成されている。よって、パッド被覆部４２は、電極パッド１１３と一体的である。本実施形態においては、陽極酸化皮膜４は、その膜厚が１０００〜２０００Åである。
【０１１３】
樹脂パッケージ５は、複数の半導体チップ１、リードフレーム２の一部、複数のワイヤ３、および、陽極酸化皮膜４を覆う。なお、陽極酸化皮膜４はアルミワイヤ３１を覆っているので、樹脂パッケージ５はアルミワイヤ３１を覆っているといえる。樹脂パッケージ５は、電気絶縁性を有する熱硬化性の合成樹脂である。本実施形態においては、黒色のエポキシ樹脂である。また、樹脂パッケージ５は平面視において矩形状をなす。
【０１１４】
次に、本開示の実施形態に係る半導体装置Ａ１の製造方法について図２４〜図２７を用いて説明する。本実施形態に係る製造方法は、リードフレーム前工程、ダイボンディング工程、ワイヤボンディング工程、陽極酸化処理工程、樹脂成型工程、および、リードフレーム後工程を有する。半導体装置Ａ１は、上記複数の工程を経て、製造される。本実施形態においては、上記する各工程を上記の順序で行う。
【０１１５】
リードフレーム前工程では、上記構成のリードフレーム２を形成するための下準備を行う。具体的には、リードフレーム前工程において、銅の金属板を用意し、当該銅の金属板を打ち抜き加工する。なお、当該打ち抜き加工は、周知の方法を用いればよい。これにより、図２４に示すリードフレーム２００が得られる。当該リードフレーム２００は、フレーム２０１とフレーム２０１に支持された複数のリード（第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉ）とを含む。第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉには、上記するダイボンディング部２１、ワイヤボンディング部２２、端子部２３、および、放熱部２４に相当する部分が形成されている。なお、この段階では、当該リードフレーム２００は、板状であり、屈曲していない。
【０１１６】
次に、リードフレーム２００に対して折り曲げ加工を施す。当該折り曲げ加工では、複数の第１ダイボンディング部２１１がｚ２方向に平行移動するように、リードフレーム２００を折り曲げる。これにより、第２ダイボンディング部２１２に対して、複数の第１ダイボンディング部２１１がｚ２方向に位置する。その後、必要な部分に各種めっき処理が施される。本実施形態においては、第１ワイヤボンディング部２２１にＮｉめっきを、第２ワイヤボンディング部２２２にＡｇめっきを施す。なお、リードフレーム前工程において、打ち抜き加工と折り曲げ加工とを同時に行うようにしてもよい。
【０１１７】
続いて、ダイボンディング工程では、リードフレーム２００のダイボンディング部２１に複数の半導体チップ１をダイボンディングする。本実施形態においては、各第１半導体チップ１１を各第１ダイボンディング部２１１に接合層９１を介して配置する。これにより、各第１半導体チップ１１は、各第１ダイボンディング部２１１に接合する。また、第２半導体チップ１２を第２ダイボンディング部２１２に接合層（図示略）を介して配置する。これにより、第２半導体チップ１２は、第２ダイボンディング部２１２に接合する。なお、ダイボンディング工程において、複数の半導体チップ１を所定の位置にダイボンディングできれば、その手法は限定されない。
【０１１８】
続いて、ワイヤボンディング工程では、リードフレーム２００およびリードフレーム２００に接合された複数の半導体チップ１に複数のワイヤ３をワイヤボンディングする。当該ワイヤボンディングは、周知のワイヤボンダを用いて行われる。当該ワイヤボンディング工程において、各アルミワイヤ３１の一端を第１半導体チップ１１の電極パッド１１３（パッド主面１１３ａ）にボンディングし、他端を第１ワイヤボンディング部２２１にボンディングする。また、各金ワイヤ３２の一端を第２半導体チップ１２にボンディングし、他端を第２ワイヤボンディング部２２２あるいは第１半導体チップ１１のチップ主面１１１にボンディングする。本実施形態においては、ウェッジボンディング法を用いてアルミワイヤ３１を接合し、ボールボンディング法を用いて金ワイヤ３２を接合する。上記ダイボンディング工程およびワイヤボンディング工程により、図２５に示すリードフレーム２００が得られる。
【０１１９】
続いて、陽極酸化処理工程では、ワイヤボンディング工程後のリードフレーム２００（図２５参照）を陽極酸化処理し、上記陽極酸化皮膜４を形成する。図２６は、当該陽極酸化処理の一例を示している。具体的には、陽極としての当該リードフレーム２００と陰極７１とを電解液７２に浸し、陽極と陰極７１との間に電圧を印加する。そうすると、アルミニウム素材であるアルミワイヤ３１および電極パッド１１３が露出した部分において化学反応が起こり、アルミワイヤ３１および電極パッド１１３が溶解しながら、酸化皮膜（陽極酸化皮膜４）が成長する。当該酸化皮膜の成長により、アルミ素地４Ａとしてのアルミワイヤ３１および電極パッド１１３上に、バリア層４Ｂおよびポーラス層４Ｃがこの順に形成される。このとき、アルミワイヤ３１および電極パッド１１３の双方において同時に酸化皮膜が成長し、ワイヤ被覆部４１とパッド被覆部４２とが一体的に形成される。なお、銅素材であるリードフレーム２や金素材である金ワイヤ３２においては反応が起こらない。すなわち、リードフレーム２や金ワイヤ３２には、陽極酸化皮膜４は形成されない。本実施形態においては、上記陽極酸化処理工程によって、図２７に示すリードフレーム２００が得られる。図２７において、陽極酸化皮膜４が形成された部分にハッチングを付している。陽極酸化皮膜４の膜厚は、処理時間（電解液７２に浸している時間）や上記印加電圧などの条件に応じて変化する。
【０１２０】
陽極酸化処理の方法としては、たとえば電解液７２の種類により分けられる。電解液７２の種類による分類としては、酸性浴型、アルカリ性浴型、有機酸浴型、および、硬質皮膜型などがある。本実施形態においては、電解液７２として、アルカリ性の溶液を用いているが、これに限定されない。このようなアルカリ性の溶液（電解液７２）としては、アンモニア−フッ化物やアルカリ−過酸化物、リン酸ナトリウムなどが挙げられる。なお、酸性浴型などで用いられる酸性の溶液としては、硫酸やシュウ酸、クロム酸、ホウ酸などが挙げられる。また、陽極および陰極７１に印加する電圧の種類（直流電圧あるいは交流電圧など）によっても分けられる。本実施形態においては、直流電圧を印加する。
【０１２１】
樹脂成型工程では、樹脂パッケージ５を形成する。本実施形態においては、モールド成型により形成する。樹脂成型工程においては、陽極酸化処理工程後のリードフレーム２００（図２７参照）を金型（図示略）により押さえつけ、当該金型のキャビティ内に樹脂材を注入する。そして、当該樹脂材を硬化させて、樹脂パッケージ５を形成する。
【０１２２】
リードフレーム後工程では、樹脂成型工程後のリードフレーム２００を図１９〜図２１に示す半導体装置Ａ１にするための処理が行われる。そのため、リードフレーム後工程では、切断加工（切り抜き加工）および折り曲げ加工が行われる。切断加工においては、図２７に示す切断線ＣＬ（点線）で切断するなどして、第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉとフレーム２０１とが連結された部分を取り除く。そして、折り曲げ加工において、第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉのうち、樹脂パッケージ５から突出した部分（端子部２３）に対して、ｘ２方向の先端部分がｚ２方向に平行移動するように折り曲げる。これにより、複数の端子部２３が屈曲した形状をなす。
【０１２３】
以上に示す各工程を順に行うことで、図１９〜図２２に示す半導体装置Ａ１が得られる。
【０１２４】
本実施形態によれば、各アルミワイヤ３１を陽極酸化皮膜４（ワイヤ被覆部４１）が覆っている。これにより、各アルミワイヤ３１は陽極酸化皮膜４によって保護される。発明者の試験により、陽極酸化皮膜４によって、温度サイクルに対する孔食の発生を抑えることができるという知見が得られた。したがって、アルミワイヤ３１の損傷による接合不良や断線を抑制することができる。すなわち、半導体装置Ａ１の温度サイクルに対する信頼性を向上させることができる。また、アルミニウムは空気に触れることで自然酸化膜（酸化アルミニウム皮膜）が形成され、当該自然酸化膜により、耐腐食性が向上できる。しかし、当該自然酸化膜は非常に薄く、それ以上膜厚を大きくすることができない。たとえば、自然酸化膜は、その膜厚が５０〜２００Å程度である。したがって、耐腐食性の向上は限定的である。一方、陽極酸化皮膜４は、その膜厚が上記するように１０００〜２０００Å程度であり、当該自然酸化膜と比較して非常に厚い。したがって、アルミワイヤ３１に、自然酸化膜が形成された場合よりも、耐腐食性をさらに向上できる。
【０１２５】
本実施形態によれば、陽極酸化処理工程において、ダイボンディング工程およびワイヤボンディング工程後のリードフレーム２００全体を電解液７２に浸している（図２６参照）。これにより、アルミワイヤ３１だけでなく、主成分がアルミニウムである電極パッド１１３にも陽極酸化皮膜４（パッド被覆部４２）が形成される。したがって、電極パッド１１３のパッド主面１１３ａも陽極酸化皮膜４により保護できるため、パッド主面１１３ａの腐食を抑制することもできる。また、電極パッド１１３のパッド主面１１３ａの腐食は、電極パッド１１３の界面を伝い、パッド側面１１３ｃおよびパッド裏面１１３ｂに到達しうる。その結果、電極パッド１１３の接合強度が低下して、電極パッド１１３が第１半導体チップ１１から剥がれてしまう可能性がある。よって、陽極酸化皮膜４（パッド被覆部４２）による電極パッド１１３のパッド主面１１３ａの保護により、パッド側面１１３ｃおよびパッド裏面１１３ｂへの腐食の浸食を抑制することができる。すなわち、電極パッド１１３の剥離を抑制できる。
【０１２６】
本実施形態によれば、陽極酸化皮膜４において、ワイヤ被覆部４１とパッド被覆部４２とが一体的に形成される。これにより、アルミワイヤ３１と第１半導体チップ１１（電極パッド１１３）との接合強度を向上させることができる。
【０１２７】
本実施形態によれば、陽極酸化処理工程の前にワイヤボンディング工程を行っている。たとえば陽極酸化処理を行ったアルミワイヤ３１（陽極酸化皮膜４に覆われたアルミワイヤ３１）は、陽極酸化皮膜４の影響によりボンディングができないため、陽極酸化皮膜４を除去する必要がある。よって、煩わしい処理が必要となる。したがって、陽極酸化皮膜４が形成される前にアルミワイヤ３１をワイヤボンディングすることで、従来のアルミワイヤ３１のボンディングと同じ方法を用いることができる。これにより、上記煩わしい処理が不要となる。
【０１２８】
本実施形態によれば、陽極酸化処理工程において、アルカリ性の電解液７２を用いている。陽極酸化処理工程において、図２６に示すようにリードフレーム２００全体を電解液７２に浸しているため、アルミワイヤ３１以外の部位も電解液７２に浸る。すなわち、リードフレーム２００（２）も電解液７２に浸る。リードフレーム２００（２）は銅からなるため、酸性の電解液７２を用いると、リードフレーム２００（２）の劣化を招く恐れがある。したがって、アルカリ性の電解液７２を用いることで、酸性の電解液７２に比べて、リードフレーム２００（２）の腐食を低減することができる。
【０１２９】
次に、本実施形態に係る半導体装置Ａ１およびその製造方法についての各種変形例について説明する。
【０１３０】
上記実施形態において、陽極酸化処理工程後に、上記ポーラス層４Ｃに形成された複数の孔４Ｄを封孔する処理をさらに追加してもよい。当該封孔処理は、陽極酸化処理工程によってアルミ素地４Ａ（アルミワイヤ３１および電極パッド１１３）上に積層されたポーラス層４Ｃの複数の孔４Ｄを封じる処理である。このような封孔処理の方法としては、水和封孔法や無機物充填封孔法などがある。水和封孔法は、孔４Ｄ内に水分子を取り込み、孔４Ｄ中での体積膨張で多孔質の孔４Ｄを塞ぐ方法であり、加圧水蒸気封孔型（温度：１１０〜１４０℃）や沸騰水封孔型（温度：９５℃以上）がある。無機物充填封孔法は、ニッケル、コバルト、クロム等の金属塩やこれら金属塩のフッ化物が、孔４Ｄの開口部付近に金属塩の水酸化物として吸着されて孔４Ｄを塞ぐ方法であり、金属塩を用いた二段封孔型および金属塩にフッ化物を共存させた低温封孔型とがある。図２８は、水和封孔法による封孔処理後の陽極酸化皮膜４の積層構造を示している。図２８が示すように、図２３と比較して、封孔処理により、水和物６が形成されている。水和物６は、たとえば水酸化アルミニウムからなる。水和物６は、図２８に示すように、複数の孔４Ｄそれぞれの開口部付近に充填され、複数の孔４Ｄの開口部を閉じている。なお、各孔４Ｄの開口部が完全に閉じておらず、狭くなっている程度であっても「封孔」に含む。水和物６は、上記するように開口部付近に充填されているため、陽極酸化処理とこれに封孔処理を行った場合とでは厚さは変わらない。なお、水和物６は、ポーラス層４Ｃの上に層状に形成されていてもよい。以上のような封孔処理を行うことにより、陽極酸化皮膜４の表面は化学的にさらに安定（不活性）し、酸素や他の化学物質と簡単には反応しなくなる。したがって、アルミワイヤ３１の耐腐食性がさらに向上する。
【０１３１】
上記実施形態においては、陽極酸化皮膜４は複数の孔４Ｄが形成されたポーラス層４Ｃを有する場合を説明したが、陽極酸化処理の方法によっては、当該ポーラス層４Ｃが形成されない場合もある。したがって、陽極酸化皮膜４は上記ポーラス層４Ｃを有していなくてもよい。
【０１３２】
上記実施形態においては、半導体チップ１として、複数の第１半導体チップ１１と第２半導体チップ１２とを有する場合を説明したが、これに限定されない。また、リードフレーム２として、第１〜第９リード２Ａ〜２Ｉ（９本のリード）を有する場合を例に説明したが、これに限定されない。半導体チップ１の個数や種類、また、リードフレーム２の形状やリードの本数など、半導体装置Ａ１の目的とする機能に応じて適宜変更すればよい。たとえば半導体装置Ａ１がＭＯＳＦＥＴのディスクリート半導体である場合、上記半導体チップ１として、１つのＭＯＳＦＥＴをリードフレーム２に接合する。そして、リード（端子部２３）の本数は３本あればよい。
【０１３３】
上記実施形態においては、リードフレーム構造の半導体装置Ａ１を説明したが、主成分がアルミニウムであるワイヤを用いた各種半導体装置に適用することが可能である。たとえば、リードフレーム構造ではなく、表面実装用のチップ型の半導体装置であっても、主成分がアルミニウムであるワイヤを用いているものであれば、適用可能である。
【０１３４】
本開示に係る半導体装置およびその製造方法は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体装置の各部の具体的な構成およびその製造方法の各工程の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【０１３５】
本開示は以下の付記を含む。
［付記Ｂ１］
半導体素子と、
一端が前記半導体素子に接合されたアルミニウムワイヤと、
前記アルミニウムワイヤを覆うワイヤ被覆部を有する陽極酸化皮膜と、
前記半導体素子および前記陽極酸化皮膜を覆う封止樹脂と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
［付記Ｂ２］
前記半導体素子は、主成分がアルミニウムである電極パッドを有しており、
当該電極パッドは、前記アルミニウムワイヤの一端が接合されたパッド主面を有しており、
前記陽極酸化皮膜は、前記パッド主面を覆うパッド被覆部をさらに有する、
付記Ｂ１に記載の半導体装置。
［付記Ｂ３］
前記陽極酸化皮膜は、前記ワイヤ被覆部と前記パッド被覆部とが一体的に形成されている、
付記Ｂ２に記載の半導体装置。
［付記Ｂ４］
前記陽極酸化皮膜は、複数の孔が形成されたポーラス層を有しており、
前記複数の孔を封孔する水和物をさらに備える、
付記Ｂ１ないし付記Ｂ３のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ｂ５］
前記アルミニウムワイヤには、鉄、ケイ素、あるいは、ニッケルが添加されている、
付記Ｂ１ないし付記Ｂ４のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ｂ６］
前記半導体素子と電気的に接続された電極をさらに備えており、
当該電極は、前記封止樹脂の内側で前記半導体素子が接合されたダイボンディング部と前記封止樹脂から露出する端子部とを有する、
付記Ｂ１ないし付記Ｂ５のいずれか一項に記載の半導体装置。
［付記Ｂ７］
前記電極は、リードフレームである、
付記Ｂ６に記載の半導体装置。
［付記Ｂ８］
アルミニウムワイヤの一端を前記半導体素子に接合することと、
前記アルミニウムワイヤを覆う陽極酸化皮膜を形成することと、
半導体素子および前記陽極酸化皮膜を覆う封止樹脂を形成することと、
を有することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
［付記Ｂ９］
前記半導体素子は、主成分がアルミニウムである電極パッドを有しており、
前記ワイヤボンディング工程において、前記アルミニウムワイヤの一端を前記電極パッドに接合し、
前記陽極酸化皮膜を形成することにおいて、前記電極パッドを覆う陽極酸化皮膜を形成する、
付記Ｂ８に記載の製造方法。
［付記Ｂ１０］
前記陽極酸化皮膜を形成することは、前記アルミニウムワイヤの一端を前記半導体素子に接合することの後であり、かつ、前記封止樹脂を形成することの前に行われる、
付記Ｂ９に記載の製造方法。
［付記Ｂ１１］
前記アルミニウムワイヤの一端を前記半導体素子に接合することにおいては、ウェッジボンディング法を用いる、
付記Ｂ８ないし付記Ｂ１０のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ｂ１２］
前記陽極酸化皮膜は、複数の孔が形成されたポーラス層を有し、
前記複数の孔を水和物により封孔することをさらに有する、
付記Ｂ８ないし付記Ｂ１１のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ｂ１３］
前記半導体装置は、前記半導体素子と電気的に接続される電極をさらに備えており、
前記半導体素子を前記電極に接合することをさらに有する、
付記Ｂ８ないし付記Ｂ１２のいずれか一項に記載の製造方法。
［付記Ｂ１４］
前記陽極酸化皮膜を形成することにおいては、陽極としての前記電極と陰極とを電解液に浸し、前記陽極および前記陰極に直流電圧を印加する、
付記Ｂ１３に記載の製造方法。
［付記Ｂ１５］
前記陽極酸化皮膜を形成することにおいて、前記電解液にアルカリ性の溶液を用いる、
付記Ｂ１４に記載の製造方法。
【０１３６】
Ａ１    ：半導体装置
１      ：半導体チップ
１１    ：第１半導体チップ
１１１  ：チップ主面
１１２  ：チップ裏面
１１３  ：電極パッド
１１３ａ：パッド主面
１１３ｂ：パッド裏面
１１３ｃ：パッド側面
１２    ：第２半導体チップ
１２１  ：チップ主面
１２２  ：チップ裏面
２      ：リードフレーム
２Ａ〜２Ｉ：第１〜第９リード
２１    ：ダイボンディング部
２１１  ：第１ダイボンディング部
２１２  ：第２ダイボンディング部
２２    ：ワイヤボンディング部
２２１  ：第１ワイヤボンディング部
２２２  ：第２ワイヤボンディング部
２３    ：端子部
２４    ：放熱部
２００  ：リードフレーム
２０１  ：フレーム
３      ：ワイヤ
３１    ：アルミワイヤ
３２    ：金ワイヤ
４      ：陽極酸化皮膜
４Ａ    ：アルミ素地
４Ｂ    ：バリア層
４Ｃ    ：ポーラス層
４Ｄ    ：孔
４１    ：ワイヤ被覆部
４２    ：パッド被覆部
５      ：樹脂パッケージ
６      ：水和物
７１    ：陰極
７２    ：電解液
９１    ：接合層
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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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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