(57)【要約】【課題】半導体チップの周囲に配列されて相互に隣り合う２つのリードをそれぞれ半導体チップの電極パッドに接続する２本のワイヤー同士の間で電気的な短絡が発生することを防止できるようにする。【解決手段】上面に複数の電極パッド７，９を形成した半導体チップ５の周囲に、該半導体チップ５に向けて延びる細幅帯状のリード１１，１３が複数配列されると共に、前記複数の電極パッド７，９及び前記複数のリード１１，１３をそれぞれワイヤー１５，１７により電気接続して構成され、前記ワイヤー１５，１７の両端が、前記電極パッド７，９及び前記リード１１，１３の延在方向の先端部１１ａ，１３ａにそれぞれ接合され、相互に隣り合う前記リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａが、前記リード１１，１３の配列方向に略直交する前記リード１１，１３の厚さ方向に離間して配置されていることを特徴とする半導体装置１を提供する。【選択図】図２
2008098509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップの周囲に、該半導体チップに向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、前記複数の電極パッド及び前記複数のリードをそれぞれワイヤーにより電気接続した半導体装置であって、
前記ワイヤーの両端が、前記電極パッド及び前記リードの延在方向の先端部にそれぞれ接合され、
相互に隣り合う前記リードの先端部が、前記リードの配列方向に略直交する前記リードの厚さ方向に離間して配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
少なくとも相互に隣り合うリードの一方に、該一方のリードの延在方向の先端部が該一方のリードの基端部に対して前記厚さ方向に屈曲した屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
少なくとも相互に隣り合うリードの一方に、該一方のリードの延在方向の先端部と該一方のリードの基端部との間を階段状に連結する段差部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ワイヤーが、前記電極パッドと前記リードの先端部との間で前記上面の上方に湾曲するループ形状をなし、
相互に隣り合う前記リードが、第１のリードと、該第１のリードの先端部よりも前記厚さ方向の下方に位置する先端部を有する第２のリードとをなし、
前記第１のリードの先端部が、前記第２のリードの先端部よりも前記半導体チップから離間して配置され、
前記第２のリードの先端部に接合された前記ワイヤーのループ高さが、前記第１のリードの先端部に接合された前記ワイヤーのループ高さよりも低く設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
略板状に形成されたステージ部の周囲に、該ステージ部に向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、これらステージ部及び複数のリードを一体に形成したリードフレームを用意するフレーム準備工程と、
上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップをステージ部の表面上に搭載する搭載工程と、
前記リードの延在方向の先端部と前記電極パッドとをワイヤーにより電気接続する配線工程と、
該配線工程後に、少なくとも相互に隣り合う前記リードの一方を塑性変形させて、該一方のリードの先端部を他方のリードの先端部に対して、前記ステージ部の厚さ方向に離間させるリード加工工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
略板状に形成されたステージ部の周囲に、該ステージ部に向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、これらステージ部及び複数のリードを一体に形成したリードフレームを用意するフレーム準備工程と、
上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップを前記ステージ部の表面上に搭載する搭載工程と、
前記リードの延在方向の先端部と前記電極パッドとをワイヤーにより電気接続する配線工程とを備え、
さらに、前記フレーム準備工程から前記配線工程の前までの間に、少なくとも相互に隣り合うリードの一方を塑性変形させて、該一方のリードの先端部を他方のリードの先端部に対して前記ステージ部の厚さ方向に離間させるリード加工工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記リード加工工程の後から前記配線工程の前までの間に、前記一方のリードを弾性変形させて、相互に隣り合う前記リードの先端部を前記厚さ方向に関して略等しい高さ位置に配する弾性変形工程と、
前記配線工程の後に、前記一方のリードの弾性変形を解除して、相互に隣り合う前記リードの先端部を前記厚さ方向に離間させた状態に復元させる復元工程とを備えることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
略板状に形成されたステージ部の周囲に、該ステージ部に向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、これらステージ部及び複数のリードを一体に形成したリードフレームであって、
相互に隣り合う前記リードの延在方向の先端部が、前記ステージ部の厚さ方向に離間して配置されていることを特徴とするリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置、その製造方法、及び、これに使用するリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置には、例えば特許文献１に示すように、半導体チップの上面に形成された複数の電極パッドと半導体チップの周囲に並べて配された複数のリードとを各々ワイヤーで電気接続して構成されたものがある。この種の半導体装置に対しては高集積化や小型化の要求が高まっており、これに伴って相互に隣り合う電極パッドの間隔やリードの間隔が狭くなる傾向にある。
この場合、相互に隣り合うワイヤーの間隔も狭くなるため、特許文献１に記載の半導体装置では、電極パッドやリードを千鳥状に並べて配置したり、相互に隣り合うワイヤーのループ高さを変化させることで、相互に隣り合うワイヤーが接触しないようにしている。
【特許文献１】特開平６−３０２６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の半導体装置では、リードにおけるワイヤーの接合位置の高さ位置が略同一であるため、相互に隣り合うワイヤーがリードの近傍において接触して電気的な短絡が発生する虞がある。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、リードの近傍において相互に隣り合うワイヤー同士で電気的な短絡を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を達成するために、本発明は以下の半導体装置、その製造方法及びこれに使用するリードフレームを提案する。
本発明の半導体装置は、上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップの周囲に、該半導体チップに向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、前記複数の電極パッド及び前記複数のリードをそれぞれワイヤーにより電気接続した半導体装置であって、前記ワイヤーの両端が、前記電極パッド及び前記リードの延在方向の先端部にそれぞれ接合され、相互に隣り合う前記リードの先端部が、前記リードの配列方向に略直交する前記リードの厚さ方向に離間して配置されていることを特徴とする。
【０００５】
この半導体装置によれば、相互に隣り合うリードの先端部にそれぞれ接合されたワイヤーの端部をリードの厚さ方向に離間させることができる。このため、リードの先端部近傍において隣り合う２本のワイヤーの間隔がリードの配列方向に関して小さくても、これら２本のワイヤーがリードの先端部の近傍において接触することを防止できる。
【０００６】
また、本発明の半導体装置は、少なくとも相互に隣り合うリードの一方に、該一方のリードの延在方向の先端部が該一方のリードの基端部に対して前記厚さ方向に屈曲した屈曲部が形成されていることを特徴とする。
さらに、本発明の半導体装置は、少なくとも相互に隣り合うリードの一方に、該一方のリードの延在方向の先端部と該一方のリードの基端部との間を階段状に連結する段差部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
これらの半導体装置によれば、一方のリードに屈曲部や段差部を形成することで、一方のリードの先端部をこれに隣り合う他方のリードの先端部に対して、確実にリードの厚さ方向に離間させることができる。
【０００８】
さらに、本発明の半導体装置は、前記ワイヤーが、前記電極パッドと前記リードの先端部との間で前記上面の上方に湾曲するループ形状をなし、相互に隣り合う前記リードが、第１のリードと、該第１のリードの先端部よりも前記厚さ方向の下方に位置する先端部を有する第２のリードとをなし、前記第１のリードの先端部が、前記第２のリードの先端部よりも前記半導体チップから離間して配置され、前記第２のリードの先端部に接合された前記ワイヤーのループ高さが、前記第１のリードの先端部に接合された前記ワイヤーのループ高さよりも低く設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この半導体装置によれば、第１のリードの先端部と第２のリードの先端部とが、半導体チップの厚さ方向及びリードの延在方向の両方に離間するため、相互に隣り合うリードの先端部におけるワイヤーの接合位置をさらに離間させて、これら２本のワイヤーがリードの先端部の近傍において接触することを確実に防止できる。
また、半導体チップの近くに位置する第２のリードの先端部は、第１のリードの先端部よりも低い位置に配されているため、これら第１のリード及び第２のリードのそれぞれに接合されるワイヤーのループ高さの差を大きくすることができる。
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法は、略板状に形成されたステージ部の周囲に、該ステージ部に向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、これらステージ部及び複数のリードを一体に形成したリードフレームを用意するフレーム準備工程と、上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップをステージ部の表面上に搭載する搭載工程と、前記リードの延在方向の先端部と前記電極パッドとをワイヤーにより電気接続する配線工程と、該配線工程後に、少なくとも相互に隣り合う前記リードの一方を塑性変形させて、該一方のリードの先端部を他方のリードの先端部に対して、前記ステージ部の厚さ方向に離間させるリード加工工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、略板状に形成されたステージ部の周囲に、該ステージ部に向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、これらステージ部及び複数のリードを一体に形成したリードフレームを用意するフレーム準備工程と、上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップを前記ステージ部の表面上に搭載する搭載工程と、前記リードの延在方向の先端部と前記電極パッドとをワイヤーにより電気接続する配線工程とを備え、さらに、前記フレーム準備工程から前記配線工程の前までの間に、少なくとも相互に隣り合うリードの一方を塑性変形させて、該一方のリードの先端部を他方のリードの先端部に対して前記ステージ部の厚さ方向に離間させるリード加工工程を備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、この半導体装置の製造方法においては、前記リード加工工程の後から前記配線工程の前までの間に、前記一方のリードを弾性変形させて、相互に隣り合う前記リードの先端部を前記厚さ方向に関して略等しい高さ位置に配する弾性変形工程と、前記配線工程の後に、前記一方のリードの弾性変形を解除して、相互に隣り合う前記リードの先端部を前記厚さ方向に離間させた状態に復元させる復元工程とを備えるとしてもよい。
【００１３】
これらの半導体装置の製造方法によれば、相互に隣り合うリードの先端部にそれぞれ接合されるワイヤーの端部をステージ部の厚さ方向に離間させた半導体装置を製造できるため、これら２つのリードにそれぞれ接合される２本のワイヤーが、リードの先端部の近傍において接触することを防止できる。
また、リード加工工程の前、若しくは、弾性変形工程の後に配線工程を実施する場合には、配線工程においてリードの先端部をステージ部の厚さ方向に関して略等しい高さ位置に配することができるため、キャピラリを用いたワイヤーボンディングを簡便に行うことが可能となる。
【００１４】
そして、この配線工程においてワイヤーを接合した後のリード加工工程や復元工程において、相互に隣り合うリードの先端部を厚さ方向に離間させるだけで、相互に隣り合うリードに接合された２本のワイヤーのループ高さの差を容易に拡大することができる。すなわち、配線工程後のリード加工工程や復元工程において、例えば一方のリードが下方側に移動すれば、一方のリードに接合されたワイヤーのループ高さが他方のリードに接合されたワイヤーのループ高さよりも低くなる。
なお、上述したループ高さの差の拡大は、配線工程において相互に隣接するリードに同じループ高さのワイヤーを接合しても実現することができるため、配線工程におけるワイヤーボンディングをさらに簡便に行うことが可能となる。
【００１５】
さらに、相互に隣り合うリードの先端部をステージ部の厚さ方向に離間させた状態で配線工程を実施する場合には、配線工程後にリードの先端部を厚さ方向に移動させる必要がないため、リードとワイヤーとの接合部分を保護することができる。したがって、半導体チップとリードとの電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【００１６】
本発明のリードフレームは、略板状に形成されたステージ部の周囲に、該ステージ部に向けて延びる細幅帯状のリードが複数配列されると共に、これらステージ部及び複数のリードを一体に形成したリードフレームであって、相互に隣り合う前記リードの延在方向の先端部が、前記ステージ部の厚さ方向に離間して配置されていることを特徴とする。
【００１７】
このリードフレームを用いて上記半導体装置を製造する際には、はじめに、上面に複数の電極パッドを形成した半導体チップをステージ部の表面上に搭載し、その後に、各リードの先端部と半導体チップの電極パッドとをワイヤーにより電気接続すればよい。
ここで、相互に隣り合うリードの先端部はステージ部の厚さ方向に離間して配されているため、隣り合うリードにそれぞれ接合されたワイヤーの端部もステージ部の厚さ方向に離間させることができる。したがって、リードの先端部近傍において隣り合う２本のワイヤーの間隔がリードの配列方向に関して小さくても、これら２本のワイヤーがリードの先端部の近傍において接触することを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の半導体装置、その製造方法及びこれに使用するリードフレームによれば、相互に隣り合うリードの先端部をリードやステージ部の厚さ方向に離間させておくことで、これら２つのリードにそれぞれ接合される２本のワイヤーがリードの先端部の近傍において接触することを防止できるため、これら２本のワイヤーの間で電気的な短絡が発生することを容易に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態の半導体装置１は、図１，２に示すように、略板状のステージ部３の表面３ａに配置されて上面５ａに複数の電極パッド７，９を形成した半導体チップ５の周囲に複数のリード１１，１３を配列すると共に、複数の電極パッド７，９と複数のリード１１，１３とをそれぞれワイヤー１５，１７により電気接続して構成されている。
また、この半導体装置１は、ステージ部３、半導体チップ５及びワイヤー１５，１７を封止すると共に、ステージ部３、半導体チップ５、リード１１，１３及びワイヤー１５，１７を一体に固定する樹脂モールド部１９も備えている。
【００２０】
半導体チップ５の上面５ａに形成される複数の電極パッド７，９は、リード１１，１３の配列方向に沿って並べられた第１列と、第１列よりもリード１１，１３に近い位置に並べられた第２列をなしている。また、第１列の電極パッド７と第２列の電極パッド９とはリード１１，１３の配列方向に沿って交互に配置されている。すなわち、これら複数の電極パッド７，９は千鳥状に配置されている。
【００２１】
各リード１１，１３は、ステージ部３に向けて延びる細幅帯状に形成されている。そして、各リード１１，１３の延在方向の先端部１１ａ，１３ａがステージ部３側に位置し、各リード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂの一部が樹脂モールド部１９の側部から外方に突出している。なお、各リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａとステージ部３及び半導体チップ５との間には隙間が形成されており、これら複数のリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａは、その配列方向に沿ってほぼ一列に並べられている。
【００２２】
また、相互に隣り合うリード１１，１３の一方（一方のリード１１）には、その先端部１１ａが基端部１１ｂに対してリード１１，１３の配列方向及び延在方向に直交するリード１１，１３の厚さ方向に屈曲した屈曲部１１ｃが形成されている。すなわち、一方のリード１１の先端部１１ａは、基端部１１ｂに対してステージ部３の厚さ方向に傾斜するように屈曲している。この一方のリード１１の屈曲部１１ｃは樹脂モールド部１９内部に位置している。なお、一方のリード１１に隣り合う他方のリード１３には上述した屈曲部が形成されておらず、これら一方のリード１１及び他方のリード１３はこれらの配列方向に沿って交互に配置されている。
【００２３】
この実施形態においては、一方のリード１１の先端部１１ａが、ステージ部３から半導体チップ５に向かう上記厚さ方向の上方側に屈曲しており、他方のリード１３の先端部１３ａよりも上方側に位置している。また、これら複数のリード１１，１３は、一方のリード１１の先端部１１ａが第１列の電極パッド７に対向するように、かつ、他方のリード１３の先端部１３ａが第２列の電極パッド９に対向するように配されている。
【００２４】
各ワイヤー１５，１７は、その両端が各リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａ及び各電極パッド７，９のそれぞれに接合され、これらリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａと電極パッド７，９との間で上方に湾曲したループ形状をなしている。なお、この実施形態において、各ワイヤー１５，１７は、各電極パッド７，９から垂直に立ち上がる立ち上がり部１５ａ，１７ａと、立ち上がり部１５ａ，１７ａの上端から各リード１１，１３に向けて略水平に延びる水平部１５ｂ，１７ｂと、水平部１５ｂ，１７ｂから各リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａに向けて緩やかに傾斜する傾斜部１５ｃ，１７ｃとを有して構成されている。
そして、第１のワイヤー１５は、一方のリード１１の先端部１１ａと第１列の電極パッド７との間に配されており、第２のワイヤー１７は、他方のリード１３の先端部１３ａと第２列の電極パッド９との間に配されている。
【００２５】
ここで、一方のリード１１から第１列の電極パッド７までの距離は、他方のリード１３から第２列の電極パッド９までの距離よりも長いため、一方のリード１１と第１列の電極パッド７とを接続する第１のワイヤー１５のループ高さは、他方のリード１３と第２列の電極パッド９とを接続する第２のワイヤー１７のループ高さよりも高く設定されている。なお、本実施形態においては、第１のワイヤー１５の立ち上がり部１５ａが、第２のワイヤー１７の立ち上がり部１７ａよりも高く設定されている。
【００２６】
以上のように構成された半導体装置１を製造する方法について、以下に説明する。
上記半導体装置１を製造する際には、はじめに、例えば図３に示すように、ステージ部３及びこの周囲に複数配列されたリード１１，１３を金属製薄板により一体に形成したリードフレーム２１を用意する（フレーム準備工程）。すなわち、リードフレーム２１は、複数のリード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂ側に一体に形成された外枠（フレーム）２３を備えており、この外枠２３は連結リード２５を介してステージ部３にも連結されている。このリードフレーム２１は、薄板状の銅材等からなる金属板にプレス加工やエッチング加工等を施して形成することができる。
なお、このフレーム準備工程において形成されるリードフレーム２１は、複数のリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａがステージ部３の厚さ方向に関して略等しい高さ位置に配されている。
【００２７】
次いで、ステージ部３の表面３ａに半導体チップ５を搭載し（搭載工程）、各リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａと各電極パッド７，９とをそれぞれワイヤー１５，１７により電気接続する（配線工程）（図１，２参照）。搭載工程においては、第１列の電極パッド７が一方のリード１１の先端部１１ａに対向するように、かつ、第２列の電極パッド９が他方のリード１３の先端部１３ａに対向するように、半導体チップ５を配置する。
また、配線工程においては、はじめに、予めキャピラリ（不図示）の先端にトーチ等によりワイヤーを溶融したボールを形成した状態で、該ボールを電極パッド７，９に加熱圧着させてファーストボンドを形成する。次いで、キャピラリを上方に移動させながらキャピラリ内のワイヤーを吐出して、ワイヤー１５，１７の立ち上がり部１５ａ，１７ａを形成する。
【００２８】
その後、このワイヤーが電極パッド７，９とリード１１，１３との間で湾曲したループ形状を形成するように、リード１１，１３に向けて横方向にキャピラリを移動させる。そして、キャピラリの先端によりリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａにワイヤーを押し付けると共に加熱圧着してセカンドボンドを形成する。最後に、キャピラリをリード１１，１３の先端部から再度上方に移動させながらワイヤーを切断する。
なお、上述した加熱圧着時や切断時に超音波を用いる等、ボンディング方法やボンディングツールは、ここでは公知のものを使用するものとする。すなわち、この配線工程においては、例えばリードフレーム２１を不図示のヒートステージの表面に配置しておき、このヒートステージによりリードフレーム２１や半導体チップ５を加熱した状態で行えばよい。
【００２９】
さらに、この配線工程においては、電極パッド７，９とリード１１，１３との間隔が短いものから順番にワイヤーボンディングを行う。すなわち、第２列の電極パッド９と他方のリード１３とを第２のワイヤー１７で接続した後に、第１列の電極パッド７と一方のリード１１とを第１のワイヤー１５で接続する。そして、上述した順番でワイヤーボンディングを行う場合には、第２のワイヤー１７のループ高さが、第１のワイヤー１５のループ高さよりも低くなるようにする。
上記配線工程の終了後には、一方のリード１１を塑性変形させて、一方のリード１１の先端部１１ａを他方のリード１３の先端部１３ａに対してステージ部３の厚さ方向に離間させる（リード加工工程）。
【００３０】
このリード加工工程においては、例えば図４（ａ）に示すように、予めリードフレーム２１を配置する表面２６ａに複数の突起２７を形成した基台２６、及び、基台２６との間にリードフレーム２１を挟み込むクランパ２９を用意しておく。これら突起２７は、一方のリード１１の先端部１１ａに個々に当接させるものである。
次いで、各突起２７がそれぞれ一方のリード１１に対向するようにリードフレーム２１を基台２６上に配置する。ここで、突起２７に対する一方のリード１１の位置決めは、例えば、基台２６の表面２６ａから突出して形成される不図示のアライメントピンや位置決めピンを、リードフレーム２１の外枠２３に形成される位置決め用の孔（不図示）に挿通させることで実施することができる。
【００３１】
その後、図４（ｂ）に示すように、一方のリード１１の先端部１１ａが突起２７に当接するように、複数のリード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂ側を基台２６及びクランパ２９により挟み込む。この際、クランパ２９の端部２９ａは、突起２７よりも一方のリード１１の基端部１１ｂ側に位置しているため、一方のリード１１のうちクランパ２９の端部２９ａに当接する部分（屈曲部１３ｃ）が主として塑性変形により屈曲する。これにより、一方のリード１１の先端部１１ａが、突起２７によって上方に押し上げられて、他のリード１３に対して傾斜することになる。
【００３２】
ここで、基台２６及びクランパ２９によって一方のリード１１を挟み込む速度が過度に速い場合には、第１のワイヤー１５のうち一方のリード１１の先端部１１ａとの接合部分が速い速度で移動して当該部分にダメージが発生することがあるため、この挟み込みの速度は極力小さくすることが好ましい。挟み込みの速度を小さくする方法としては、クランパ２９の移動速度を小さくする他に、例えば、突起２７の形成位置をクランパ２９の端部２９ａから遠ざけることが考えられる。
【００３３】
なお、上述した一方のリード１１の屈曲変形には弾性変形も含まれることがあるため、基台２６及びクランパ２９による一方のリード１１の挟み込みを解除した際には、例えば図４（ｃ）に示すように、一方のリード１１の屈曲部１１ｃが弾性復帰して実際の先端部１１ａの傾斜角度が小さくなる場合がある。したがって、このリード加工工程においては、上述した弾性復帰を考慮して余分に屈曲させることが好ましい。この一方のリード１１の傾斜角度は、例えば、クランパ２９の端部２９ａから突起２７までの距離や、突起２７の突出高さ等を変化させることで容易に調整することができる。
【００３４】
なお、上述した基台２６は前述した配線工程において使用するヒートステージを兼用してもよい。この場合には、上述のように一方のリード１１を屈曲させる際にリードフレーム２１を加熱することで、一方のリード１１の屈曲部分を容易に塑性変形させて、上述した弾性復帰の抑制を図ることができる。
また、基台２６としてヒートステージを使用する場合には、リード１１，１３が突起２７に干渉しないようにリードフレーム２１を基台２６及びクランパ２９により挟み込んだ状態で上述した配線工程を実施し、その後に、この挟み込み状態を維持しつつ一方のリード１１の先端部１１ａが突起２７に乗り上げるように、クランパ２９及びリードフレーム２１を基台２６に対して移動させることでリード加工工程が行われるとしても良い。この場合でも、上述した弾性復帰の抑制を図ることができる。
なお、上記弾性復帰の抑制を図る方法としては、上述したものの他に、フレーム準備工程等において、予めエッチング加工により一方のリード１１の屈曲部１１ｃを他の部分よりも薄く又は細く形成することが挙げられる。
【００３５】
そして、リード加工工程の終了後には、リードフレーム２１を不図示の金型内に配置し、この金型内に溶融樹脂を射出することにより、ステージ部３、半導体チップ５、リード１１，１３及びワイヤー１５，１７を一体に固定する樹脂モールド部１９が形成される。この樹脂モールド部１９は、ステージ部３、半導体チップ５、ワイヤー１５，１７及び基端部１１ｂ，１３ｂの一部を除くリード１１，１３を封止するように形成される。すなわち、少なくともリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａから屈曲部１１ｃの形成位置までが樹脂モールド部１９の内部に配される。
最後に、リードフレーム２１のうち、樹脂モールド部１９の側部から外方に突出する外枠２３や連結リード２５等を切り落とすことで、各リード１１，１３が互いに電気的に独立した半導体装置１の製造が終了する。
【００３６】
上述したように、この実施形態に係る半導体装置１及びその製造方法によれば、相互に隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａにそれぞれ接合されたワイヤー１５，１７の端部をリード１１，１３やステージ部３の厚さ方向に離間させることができる。このため、リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａ近傍において隣り合う２本のワイヤー１５，１７の間隔がリード１１，１３の配列方向に関して小さくても、これら２本のワイヤー１５，１７がリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａの近傍において接触することを防止して、２本のワイヤー１５，１７の間で電気的な短絡が発生することを容易に防止できる。
また、リード加工工程において、一方のリード１１に屈曲部１１ｃを形成することで、一方のリード１１の先端部１１ａを他方のリード１３の先端部１３ａに対して確実にリード１１，１３の厚さ方向に離間させることができる。
【００３７】
また、上記実施形態の製造方法においては、リード加工工程の前に配線工程を実施しているため、配線工程においてはリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａがステージ部３の厚さ方向に関して略等しい高さ位置に配されることになり、キャピラリを用いたワイヤーボンディングを簡便に行うことが可能となる。
さらに、配線工程後のリード加工工程において、相互に隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａを厚さ方向に離間させるだけで、隣り合うリード１１，１３にそれぞれ接合された２本のワイヤー１５，１７のループ高さの差を容易に拡大することが可能となる。
【００３８】
なお、上記実施形態において、リード加工工程は、配線工程後に実施されるとしたが、これに限ることはなく、例えば配線工程の前までの間に実施されるとしても構わない。この場合には、リード加工工程が例えばフレーム準備工程におけるプレス加工と同時に実施されるとしてもよい。このように、リード加工工程をフレーム準備工程と同時に行う場合には、相互に隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａをステージ部３やリード１１，１３の厚さ方向に離間させたリードフレームが形成されることになる。
【００３９】
また、リード加工工程後に配線工程を実施する場合には、相互に隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａをステージ部３の厚さ方向に離間させた状態で配線工程を実施しても良い。このように配線工程を実施する場合には、上記実施形態のように、配線工程後に一方のリード１１の先端部１１ａを移動させる必要がないため、一方のリード１１と第１のワイヤー１５との接合部分を保護することができ、半導体チップ５と一方のリード１１との電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【００４０】
さらに、リード加工工程後に配線工程を実施する場合には、例えばこれらの工程の間に一方のリード１１を弾性変形させて、相互に隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ｂをリード１１，１３やステージ部３の厚さ方向に関して等しい高さ位置に配置し（弾性変形工程）、配線工程の終了後に、一方のリード１１の弾性変形を解除して、隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａを上記厚さ方向に離間させた状態に復元させる（復元工程）としてもよい。
【００４１】
具体的に、弾性変形工程においては、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、リードフレーム２１をヒートステージ３１の表面３１ａ上に配置すると共に、リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａの上方からクランパ３３を押しつけて、リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａ側をヒートステージ３１及びクランパ３３により挟み込む。ここで、クランパは、リード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａのうちワイヤー１５，１７の接合位置と屈曲部１１ｃとの間を押しつけるように構成されていればよい。次いで、ヒートステージ３１及びクランパ３３による挟み込みを維持した状態で配線工程を行い、図５（ｃ）に示すように、配線工程後の復元工程において、クランパ３３を上方に移動させて一方のリード１１の弾性変形を解除させればよい。
上述した半導体装置の製造方法でも上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００４２】
また、上記実施形態の配線工程においては、第２のワイヤー１７のループ高さが、第１のワイヤー１５のループ高さよりも低くなるようにワイヤーボンディングを行うとしたが、配線工程後にリード加工工程や復元工程を実施する場合には、例えば第１のワイヤー１５のループ高さと等しくなるように行うとしても構わない。この場合でも、配線工程後のリード加工工程において相互に隣り合うリード１１，１３を厚さ方向に離間させることで、これら２本のワイヤー１５，１７のループ高さに差をつけることができる。また、配線工程において相互に隣り合うリード１１，１３に対して同じループ形状のワイヤー１５，１７を配することで、ワイヤーボンディングをさらに簡便に行うことができる。
【００４３】
さらに、リード加工工程においては、表面２６ａに突起２７を形成した基台２６及びクランパ２９により一方のリード１１を挟み込んで屈曲させるとしたが、これに限ることはなく、例えば図６に示すように、基台３５及びクランパ３７によりリード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂを挟み込んだ状態において、一方のリード１１の中途部を圧縮することにより、一方のリード１１の先端部１１ａを他方のリード１３に対して傾斜させるとしても構わない。
この場合には、図６（ａ）に示すように、リードフレーム２１を基台３５の表面３５ａ上に配置すると共に、図６（ｂ）に示すように、リード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂの上方からクランパ３７を押し付けて、リード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂ側を基台３５及びクランパ３７により挟み込む。ここで、クランパ３７のうちリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａ側には、一方のリード１１に向けて尖った突起３９ａを複数有する圧縮部３９が隣接して配置されており、これら複数の突起３９ａは、１つおきに配置された一方のリード１１のみに対向するように櫛歯状に配列されている。
【００４４】
そして、基台３５及びクランパ３７によりリード１１，１３の基端部１１ｂ，１３ｂを挟み込んだ状態で、図６（ｃ）に示すように、一方のリード１１のうちクランパ３７に隣接する位置に圧縮部３９の突起３９ａを押し込む。この際には、一方のリード１１のうち突起３９ａによって圧縮された部分が収縮するため、当該部分が屈曲してクランパ３７により押さえ込まれていない一方のリード１１の先端部１１ａが上方に移動し、他のリード１３に対して傾斜することになる。このように一方のリード１１を屈曲させた場合には、一方のリード１１からクランパ３７や圧縮部３９を離間させた後に一方のリード１１の屈曲部１１ｃが弾性復帰することを抑制できる。
なお、リード加工工程においては、上述のように基台やクランパ３７、圧縮部３９を使用することに限らず、少なくとも一方のリード１１の先端部１１ａを基端部１１ｂに対して屈曲できればよい。
【００４５】
また、一方のリード１１の先端部１１ａは他方のリード１３の先端部１３ａよりも上方に位置するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも相互に隣り合うリード１１，１３の先端部１１ａ，１３ａが、リード１１，１３の厚さ方向に離間して配置されていればよい。したがって、例えば図７に示すように、相互に隣り合うリード１２，１４の一方（一方のリード１２）の先端部１２ａが、半導体チップ５からステージ部３に向かう厚さ方向の下方側に屈曲して、他方のリード１４の先端部１４ａよりも下方に位置するとしても構わない。
この場合、複数のリード１２，１４は、一方のリード１２の先端部１２ａが第２列の電極パッド９に対向するように、かつ、他方のリード１４の先端部１４ａが第１列の電極パッド７に対向するように配される。また、第１列の電極パッド７と他方のリード１４とを接続する第１のワイヤー１６のループ高さは、第２列の電極パッド９と一方のリード１２とを接続する第２のワイヤー１８のループ高さよりも高く設定される。
【００４６】
そして、上記構成の半導体装置４０の製造に際しては、配線工程において、第２列の電極パッド９と一方のリード１２とを第２のワイヤー１８で接続した後に、第１列の電極パッド７と他方のリード１４とを第１のワイヤー１６で接続すればよい。
また、リード加工工程においては、例えば図８（ａ）に示すように、予めリード１２，１４の基端部１２ｂ，１４ｂ側を配置する基台４１、及び、基台４１との間にリード１２，１４の基端部１２ｂ，１４ｂ側を挟み込むクランパ４３を用意しておく。ここで、クランパ４３は基台４１よりもリード１２，１４の先端部１２ａ，１４ａ側に突出して形成されており、クランパ４３のうちリード１２，１４の先端部１２ａ，１４ａに対向する対向面４３ａには、一方のリード１２の先端部１２ａに向けて突出する突起４５が形成されている。
【００４７】
次いで、図８（ｂ）に示すように、一方のリード１２の先端部１２ａが突起４５に当接するように、複数のリード１２，１４の基端部１２ｂ，１４ｂ側を基台４１及びクランパ４３により挟み込む。この際、基台４１の端部４１ａは、突起４５よりも一方のリード１２の基端部１２ｂ側に位置しているため、一方のリード１２のうち基台４１の端部４１ａに当接する部分（屈曲部１２ｃ）が主として塑性変形により屈曲する。これにより、一方のリード１２の先端部１２ａが、突起４５によって下方に押し下げられて、他方のリード１４に対して傾斜することになる。
【００４８】
そして、上述した構成の半導体装置４０を製造する場合には、上記実施形態と同様に、配線工程後に上記リード加工工程を実施するとしても良いし、上記リード加工工程後に配線工程を行うとしても構わない。また、この半導体装置４０は、弾性変形工程や復元工程を含んだ製造方法により製造されるとしても良い。ただし、配線工程後にリード加工工程を実施する場合には、一方のリード１２の挟み込みに際して、上記実施形態と同様に、基台４１及びクランパ４３によって一方のリード１２を挟み込む速度が過度に速くならないように留意する必要がある。
なお、上述した全ての半導体装置１，４０では、一方のリード１１，１２の先端部１１ａ，１２ａのみを上方若しくは下方に傾斜させているが、これに限ることはなく、例えばこれに加えて、他方のリード１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを一方のリード１１，１２とは逆向きに傾斜させても構わない。
【００４９】
次に、本発明による第２実施形態について図９，１０を参照して説明する。なお、この第２実施形態の半導体装置のうち、第１実施形態の半導体装置１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図９，１０に示すように、この実施形態に係る半導体装置５１においては、相互に隣り合うリード５３，５５が、第１のリード（他方のリード）５３と、第１のリード５３の先端部５３ａよりもリード５３，５５やステージ部３の厚さ方向の下方側に位置する先端部５５ａを有する第２のリード（一方のリード）５５とをなし、第１のリード５３の先端部５３ａが第２のリード５５の先端部５５ａよりも半導体チップ５から離間して配置されている。
具体的には、第１のリード５３の方が第２のリード５５よりも短く形成されており、第２のリード５５には、その基端部５５ｂに対して先端部５５ａを上記厚さ方向の下方側に屈曲させる屈曲部５５ｃが形成されている。さらに、第２のリード５５の屈曲部５５ｃは、第１のリード５３の先端よりも半導体チップ５に近い位置に形成されている、すなわち、リード５３，５５の配列方向から見て第１のリード５３に重ならない位置に形成されている。
【００５１】
なお、第１のリード５３には上述した屈曲部が形成されておらず、その先端部５３ａ及び基端部５３ｂは略同一の高さ位置に配されている。そして、第１のリード５３及び第２のリード５５はこれらの配列方向に沿って交互に配置されている、すなわち、複数のリード５３，５５の先端部５３ａ，５５ａが千鳥状に配置されている。
また、これら複数のリード５３，５５は、第１のリード５３の先端部５３ａが第１列の電極パッド７に対向するように、かつ、第２のリード５５の先端部５５ａが第２列の電極パッド９に対向するように配されている。
【００５２】
各ワイヤー５７，５９は、第１実施形態と同様に、その両端が各リード５３，５５の先端部５３ａ，５５ａ及び各電極パッド７，９のそれぞれに接合され、これらリード５３，５５の先端部５３ａ，５５ａと電極パッド７，９との間で上方に湾曲したループ形状をなしている。
ここで、第１のリード５３の先端部５３ａから第１列の電極パッド７までの距離は、第２のリード５５の先端部５５ａから第２列の電極パッド９までの距離よりも長いため、第１のリード５３と第１列の電極パッド７とを接続する第１のワイヤー５７のループ高さは、第２のリード５５と第２列の電極パッド９とを接続する第２のワイヤー５９のループ高さよりも高く設定されている。
【００５３】
上記半導体装置５１は、例えば第１実施形態と同様のフレーム準備工程、搭載工程、配線工程、リード加工工程及びモールド工程を順番に実施することで製造することができる。また、上記半導体装置５１は、例えば配線工程の前にリード加工工程を実施しても製造できるし、例えば弾性変形工程及び復元工程を含む製造方法により製造することもできる。
上述した半導体装置５１及びその製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５４】
また、上記半導体装置５１によれば、第１のリード５３の先端部５３ａと第２のリード５５の先端部５５ａとが、リード５３，５５の厚さ方向及び延在方向の両方に離間するため、相互に隣り合うリード５３，５５の先端部５３ａ，５５ａにおけるワイヤー５７，５９の接合位置をさらに離間させて、これら２本のワイヤー５７，５９がリード５３，５５の先端部５３ａ，５５ａの近傍において接触することを確実に防止できる。
さらに、半導体チップ５の近くに位置する第２のリード５５の先端部５５ａは、第１のリード５３の先端部５３ａよりも低い位置に配されているため、これら第１のリード５３及び第２のリード５５のそれぞれに接合されるワイヤー５７，５９のループ高さの差を大きくすることができる。
【００５５】
次に、本発明による第３実施形態について図１１，１２を参照して説明する。なお、この第３実施形態の半導体装置のうち、第２実施形態の半導体装置５１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図１１，１２に示すように、この実施形態に係る半導体装置６１においては、第２実施形態と同様に、第１のリード（他方のリード）６３の方がこれに隣り合う第２のリード（一方のリード）６５よりも短く形成され、第１のリード６３の先端部６３ａが第２のリード６５の先端部６５ａよりも半導体チップ５から離間して配置されている。
そして、第２のリード６５には、その先端部６５ａと基端部６５ｂとの間を階段状に連結する段差部６５ｃが形成されており、これによって、第２のリード６５の先端部６５ａが第１のリード６３の先端部６３ａよりもリード６３，６５の厚さ方向の下方側に位置している。すなわち、この実施形態においては、第１のリード６３の先端部６３ａと第２のリード６５の先端部６５ａとが略平行に配されている。
【００５７】
さらに、第２のリード６５の段差部６５ｃは、第１のリード６３の先端よりも半導体チップ５に近い位置に形成されている、すなわち、リード６３，６５の配列方向から見て第１のリード６３に重ならない位置に形成されている。なお、第１のリード６３には上述した段差部が形成されておらず、その先端部６３ａ及び基端部６３ｂは略同一の高さ位置に配されている。
そして、第２実施形態と同様に、第１のリード６３と第１列の電極パッド７とを接続する第１のワイヤー６７のループ高さは、第２のリード６５と第２列の電極パッド９とを接続する第２のワイヤー６９のループ高さよりも高く設定されている。
【００５８】
この半導体装置６１を製造する際には、上記実施形態と同様のフレーム準備工程、搭載工程、配線工程及びモールド工程を順番に実施すると共に、フレーム準備工程から配線工程の前までに第２のリード６５を塑性変形させて第２のリード６５に段差部６５ｃを形成するリード加工工程を実施すればよい。
ここで、リード加工工程においては、例えばプレス加工を実施することで第２のリード６５に段差部６５ｃを形成することができるため、例えばフレーム準備工程において上記リード加工工程を同時に実施し、第２のリード６５に段差部６５ｃを形成したリードフレームを作成しても構わない。また、このプレス加工の前に、エッチング加工等により第２のリード６５の段差部６５ｃの屈曲部分を他の部分よりも薄く又は細く形成した場合には、段差部６５ｃの加工精度の向上を図ることができる。
【００５９】
なお、配線工程においては、例えば図１３に示すように、段差を有するヒートステージの表面７１ａ，７１ｂに第１のリード６３の先端部６３ａ及び第２のリード６５の先端部６５ａの両方を接触させておく必要がある。これは、例えば第２のリード６５の先端部６５ａがヒートステージ７１の表面７１ｂから浮いていると、第２のワイヤー６９を第２のリード６５の先端部６５ａに接合する際の超音波印加が阻害されて、第２のリード６５に対する第２のワイヤー６９の接合強度が低下するためである。
【００６０】
上述した半導体装置６１及びその製造方法によれば、リード加工工程において第２のリード６５に段差部６５ｃを形成することで、第２のリード６５の先端部６５ａを第１のリード６３の先端部６３ａに対して確実にリード６３，６５の厚さ方向に離間させることができる。
また、第２実施形態と同様に、第１のリード６３の先端部６３ａと第２のリード６５の先端部６５ａとが、リード６３，６５の厚さ方向及び延在方向の両方に離間するため、隣り合う２つのリード６３，６５にそれぞれ接合される２本のワイヤー６７，６９がリード６３，６５の先端部６５ａ，６５ａの近傍において接触することを確実に防止できる。
【００６１】
さらに、半導体チップ５の近くに位置する第２のリード６５の先端部６５ａは、第１のリード６３の先端部６３ａよりも低い位置に配されているため、隣り合うリード６３，６５のそれぞれに接合されるワイヤー６７，６９のループ高さの差を大きくすることができる。
また、上記実施形態の製造方法では、リード加工工程後に配線工程を実施するため、配線工程後に第２のリード６５の先端部６５ａを移動させる必要がなくなり、第２のリード６５と第２のワイヤー６９との接合部分を保護することができる。したがって、半導体チップ５と第２のリード６５との電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態において、第２のリード６５の先端部６５ａは、第１のリード６３の先端部６３ａと略平行に配されるとしたが、これに限ることはなく、例えば図１４に示すように、第２のリード６５の基端部６５ｂ側から先端部６５ａ側に向けて漸次下方に傾斜するように配されるとしても構わない。
この場合には、リード加工工程における段差部６５ｃの加工精度に基づいて第２のリード６５の基端部６５ｂに対する先端部６５ａの高さ位置にばらつきが生じても、配線工程において第２のリード６５の先端部６５ａをヒートステージ７１の表面７１ｂに確実に当接させることができる。このため、第２のワイヤー６９を第２のリード６５の先端部６５ａに接合する際の超音波印加が阻害されることを防止して、第２のリード６５に対する第２のワイヤー６９の接合強度を十分に確保することができる。
【００６３】
また、上述した第２実施形態及び第３実施形態において、第２のリード５５，６５には、その先端部５５ａ，６５ａを下方に位置させる屈曲部５５ｃや段差部６５ｃが形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも第１のリード５３，６３の先端部５３ａ，６３ａが第２のリード５５，６５の先端部５５ａ，６５ａよりも上方に配されていればよい。したがって、例えば、第２のリード５５，６５に屈曲部５５ｃや段差部６５ｃを形成せずに、第１のリード５３，６３のみにその先端部５３ａ，６３ａを上方に位置させる屈曲部や段差部を形成してもよいし、例えば、第１のリード５３，６３及び第２のリード５５，６５の両方に屈曲部５５ｃや段差部６５ｃを形成するとしても構わない。
ただし、第１のリード５３，６３に屈曲部や段差部を形成すると第１のワイヤー５７，６７のループ高さが高くなり、これに伴って半導体装置５１，６１の厚さ寸法が増加するため、上述した実施形態のように、第２のリード５５，６５に屈曲部５５ｃや段差部６５ｃを形成する方がより好ましい。
【００６４】
なお、上述した全ての実施形態において、半導体チップ５に形成される複数の電極パッド７，９は、千鳥状に配置されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともリード１１，１３（（１２，１４）、（５３，５５）、（６３，６５））の配列方向に沿って並べられていればよい。すなわち、複数の電極パッド７，９は、例えば上記配列方向に沿って一列に並べて配されるとしてもよい。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の要部を示す概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の半導体装置の製造に使用するリードフレームの要部を示す概略平面図である。
【図４】図１の半導体装置を製造する製造方法のうち、リード加工工程を示す概略側断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法のうち、弾性変形工程、配線工程及び復元工程を示す概略側断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法のうち、リード加工工程を示す概略側断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の要部を示す概略側断面図である。
【図８】図７の半導体装置を製造する製造方法において、リード加工工程を示す概略側断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の要部を示す概略平面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の要部を示す概略平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法のうち、配線工程を示す要部拡大断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法のうち、配線工程を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，４０，５１，６１・・・半導体装置、３・・・ステージ部、３ａ・・・表面、５・・・半導体チップ、５ａ・・・上面、７，９・・・電極パッド、１１，１２・・・一方のリード、１１ａ〜１４ａ，５３ａ，５５ａ，６３ａ，６５ａ・・・先端部、１１ｂ〜１４ｂ，５３ｂ，５５ｂ，６３ｂ，６５ｂ・・・基端部、１１ｃ，１２ｃ，５５ｃ，６５ｃ・・・屈曲部、１３，１４・・・他方のリード、１５〜１８，５７，５９，６７，６９・・・ワイヤー、２１・・・リードフレーム、５３，６３・・・第１のリード（他方のリード）、５５，６５・・・第２のリード（一方のリード）
【図１】
2008098509.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】
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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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