(57)【要約】【課題】一括成型による封止において、ゲート反対側の辺における半導体チップ中央部のワイヤショートを防止することができる半導体装置とその製造方法を提供する。【解決手段】配線基板１上に搭載された半導体チップ２の中央部においてワイヤ高さを高ループ９と低ループ１０にし、交互に構成して段差を設ける。この段差を設けることにより、一括成型時の樹脂流れ８によってワイヤ流れが発生しても隣接するワイヤがショートすることを防止できる。【選択図】図２
2005311159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に搭載された半導体チップの電極パッドと前記配線基板上の接続部をＡｕ線にて接続後、樹脂で一括成型する半導体装置において、前記半導体チップおよび電極パッドにおける、樹脂を注入するゲートに対して反対側の辺の中央部を接続している前記Ａｕ線の高さが高ループと低ループと交互になるように前記Ａｕ線を配置したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記高ループの高さを１９０μｍから３００μｍ、前記低ループの高さを９０μｍから２１０μｍとし、かつ前記高ループと前記低ループの高さの差をＡｕ線径＋６０μｍ以上としたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記高ループのフラット部長さがワイヤ長の５５％以上、前記低ループのフラット部長さがワイヤ長の４５％以下として形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記高ループおよび前記低ループのフラット部のワイヤ高さをボール直上側より配線基板側において低く形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
配線基板上に半導体チップを実装する工程と、前記配線基板上の接続部と前記半導体チップが有する電極パッドをＡｕ線により接続する工程と、前記配線基板上の前記半導体チップ及びＡｕ線を樹脂により一括成型する工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記Ａｕ線により接続する工程において、前記半導体チップおよび電極パッドにおける樹脂を注入するゲートに対して反対側の辺の中央部を接続する際に、前記Ａｕ線の高さが高ループと低ループと交互になるように前記Ａｕ線を接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
ワイヤボンディング装置で２つのループ高さを設定し、ワイヤボンディングプログラムを連続動作させて台形ループを形成することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体チップを整列配置搭載した配線基板上を樹脂で一括成型するパッケージにおいて、半導体チップ端子間のワイヤショートを防止することができる半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化及び多機能化への要求がますます強まっている。高機能化及び多機能化に対応する半導体装置のパッケージは多ピン化になる傾向がある。こうした半導体装置において、樹脂封止を行う際にＡｕワイヤが樹脂流れの影響を受けて変形し、隣接ワイヤがショートする危険性がある。
【０００３】
そこで従来は、例えば特許文献１記載の技術のように、ワイヤ長が構造上長尺になるワイヤについて、選択的にループ高さを低くすることで、実質ワイヤ長を均一化でき、かつ張力を持たせてボンディング時のワイヤのたるみによる変形や樹脂封止時のワイヤ流れを制御する方法、あるいは半導体チップ中央から周辺に向かってワイヤのループ高さを段階的に低くすることで、ワイヤに張力をもたせ、かつ実質ワイヤ長もより均一化でき、樹脂封止時のワイヤ流れを防止するかワイヤ流れ量を均一化できるなどの方法があった。
【０００４】
図３（ａ）は従来の半導体装置のループ形状を示す斜視図、図３（ｂ）は従来の半導体装置樹脂封止後のワイヤ形状を示す断面図であり、１は配線基板、２は半導体チップ、３は電極パッド、４は配線基板上接続部、５はＡｕ線を示す。配線基板１上に半導体チップ２が実装されており、半導体チップ２の電極パッド３と配線基板上接続部４がＡｕ線５により接続されている。そして、この配線基板１を樹脂成型用のゲートから注入された封止樹脂により一括封止される。
【特許文献１】特開平９−２６６２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では下記のような課題がある。
【０００６】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）などにおいて半導体装置の製造コスト低減のため、配線基板上に半導体チップを所定の位置に搭載し、半導体チップの電極と配線基板上の接続部（ランド）をＡｕ線（ワイヤ）で接続した後、配線基板上全体を一括成型により封止樹脂で被い、配線基板下に各配線に接続されるバンプ電極を設けて、一括成型部を切断して複数の半導体装置を製造する場合がある。
【０００７】
この際、図３（ａ）に示すような従来の構成では半導体チップ２中央のＡｕ線５からなるワイヤの高さが周辺よりも高く設定されるため、一括成型での樹脂流れ８により半導体チップ２中心部でワイヤの流れが大きくなり、図３（ｂ）に示すようにワイヤショートが発生するという課題がある。また、多ピンパッケージでは、半導体チップ中央から周辺に向かってワイヤのループ高さを段階的に変更させるには樹脂厚の制約から限界が発生するという課題がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決し、隣接ワイヤショートを防止することができ、しかも多ピンパッケージにおいて必要以上に樹脂厚を厚くする必要性がない半導体装置およびその製造方法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本発明の半導体装置及びその製造方法は下記のような特徴を有している。
【００１０】
本発明の請求項１記載の半導体装置は、配線基板上に搭載された半導体チップの電極パッドと前記配線基板上の接続部をＡｕ線にて接続後、樹脂で一括成型する半導体装置において、前記半導体チップおよび電極パッドにおける、樹脂を注入するゲートに対して反対側の辺の中央部を接続している前記Ａｕ線の高さが高ループと低ループと交互になるように前記Ａｕ線を配置したものである。
【００１１】
請求項２記載の半導体装置は、前記高ループの高さを１９０μｍから３００μｍ、前記低ループの高さを９０μｍから２１０μｍとし、かつ前記高ループと前記低ループの高さの差をＡｕ線径＋６０μｍ以上としたものである。
【００１２】
請求項３の半導体装置は、前記高ループのフラット部長さがワイヤ長の５５％以上、前記低ループのフラット部長さがワイヤ長の４５％以下として形成したものである。
【００１３】
請求項４の半導体装置は、前記高ループおよび前記低ループのフラット部のワイヤ高さをボール直上側より配線基板側において低く形成したものである。
【００１４】
請求項５の半導体装置の製造方法は、配線基板上に半導体チップを実装する工程と、前記配線基板上の接続部と前記半導体チップが有する電極パッドをＡｕ線により接続する工程と、前記配線基板上の前記半導体チップ及びＡｕ線を樹脂により一括成型する工程とを有する半導体装置の製造方法において、前記Ａｕ線により接続する工程において、前記半導体チップおよび電極パッドにおける樹脂を注入するゲートに対して反対側の辺の中央部を接続する際に、前記Ａｕ線の高さが高ループと低ループと交互になるように前記Ａｕ線を接続するものである。
【００１５】
請求項６の半導体装置の製造方法は、ワイヤボンディング装置で２つのループ高さを設定し、ワイヤボンディングプログラムを連続動作させて台形ループを形成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半導体装置及びその製造方法によれば、一括成型による封止においてもゲート反対側の辺における半導体チップ中央部のＡｕ線の高さを高ループと低ループに交互に構成するため隣接ワイヤショートを防止することができる。また、交互にループ高さを変えるため樹脂厚による制約も高ループの高さにおいてのみとなるため、多ピンパッケージに関しても必要以上に樹脂厚を厚くする必要性がなくボンディングが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の半導体装置及びその製造方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
先ず半導体装置について説明する。図１は本発明の実施形態を示しており、図１（ａ）は本発明における半導体装置の樹脂による一括成型状態を示す模式図、図１（ｂ）は本発明における図１（ａ）のＡ部を拡大した一括成型時の樹脂流れを示す模式図、図２（ａ）は本発明における半導体装置の図１（ｂ）のＢ部を拡大したループ形状を示す斜視図、図２（ｂ）は本発明における図１（ｂ）のＢ部を拡大した半導体装置のループ形状を示す側面図、図２（ｃ）は本発明における図１（ｂ）のＢ部を拡大した半導体装置の樹脂封止後のワイヤ形状を示す模式図である。
【００１９】
図１，図２において、１は配線基板、２は半導体チップ、３は電極パッド、４は配線基板上接続部、５はＡｕ線、６はゲート、７は封止樹脂、８は樹脂流れ、９は高ループ、１０は低ループ、１１は高ループワイヤ高さ、１２は低ループワイヤ高さ、１３は高ループフラット部長さ、１４ａは高ループワイヤ長、１４ｂは低ループワイヤ長、１５は低ループフラット部長さ、１６は高ループフラット部ボール直上側ワイヤ高さ、１７は高ループフラット部配線基板側ワイヤ高さ、１８は低ループフラット部ボール直上側ワイヤ高さ、１９は低ループフラット部配線基板側ワイヤ高さを示す。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、配線基板１上に半導体チップ２が実装されており、半導体チップ２の電極パッド３と配線基板上接続部４がＡｕ線５により接続されている。そして、この配線基板１を樹脂成型用のゲート６から注入された封止樹脂７により一括封止される。また、図２（ａ）に示すように、配線基板１上に搭載された半導体チップ２の中央部においてワイヤ高さを高ループ９と低ループ１０にし、交互に構成して段差を設ける。
【００２１】
一括成型時には、図１（ｂ）に示すように、樹脂流れ８が発生するが、高ループ９と低ループ１０による段差を設けることにより、一括成型時の樹脂流れ８によってワイヤ流れが発生しても隣接するワイヤがショートすることを防止できる。また、図２（ｂ）に示すように高ループワイヤ高さ１１を１９０μｍから３００μｍ、低ループワイヤ高さ１２を９０μｍから２１０μｍ、かつ高ループワイヤ高さ１１と低ループワイヤ高さ１２の差をＡｕ線５の線径＋６０μｍ以上設けることにより、隣接するワイヤのショートを防止できる。また、高ループフラット部長さ１３が高ループワイヤ長１４ａの５５％以上、低ループフラット部長さ１５が低ループワイヤ長１４ｂの４５％以下とすることで高ループ９のワイヤ流れが大きくなっても、低ワイヤ１０と接触することなく封止することができる。
【００２２】
さらに、高ループ９及び低ループ１０それぞれのワイヤのフラット部において、高ループフラット部ボール直上側ワイヤ高さ１６より高ループフラット部配線基板側ワイヤ高さ１７が低く、かつ低ループフラット部ボール直上側ワイヤ高さ１８より低ループフラット部配線基板側ワイヤ高さ１９が低くなるように設定することで、よりワイヤ流れの少ない安定した状態にすることができる。
【００２３】
次に、前述した実施形態における半導体装置の製造工程について説明する。先ず、配線基板１上に半導体チップ２を実装する。この配線基板上接続部４と半導体チップ２上の電極パッド３をＡｕ線５で接続する。次に配線基板１上の半導体チップ２とＡｕ線５を封止樹脂７により一括成型する。なお、半導体チップ２の電極パッド３と配線基板上接続部４を接続する際には、ワイヤボンディング装置で２つのループ高さを設定し、ワイヤボンディングプログラムを連続動作させて台形ループを形成する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の半導体装置は、ワイヤショートを防止する技術によりＢＧＡやＣＳＰタイプの多ピンパッケージに応用できることから、特に高機能化及び多機能化が要求されるデジタルテレビやＤＶＤレコーダなどの電子機器に搭載する半導体装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態にかかる半導体装置の樹脂による一括成型状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大した一括成型時の樹脂流れを示す模式図
【図２】（ａ）は本発明の実施形態にかかる図１（ｂ）のＢ部を拡大した半導体装置のループ形状を示す斜視図、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ部を拡大したループ形状を示す側面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＢ部を拡大した樹脂封止後のワイヤ形状を示す模式図
【図３】（ａ）は従来の半導体装置のループ形状を示す斜視図、（ｂ）は樹脂封止後のワイヤ形状を示す断面図
【符号の説明】
【００２６】
１  配線基板
２  半導体チップ
３  電極パッド
４  配線基板上接続部
５  Ａｕ線
６  ゲート
７  封止樹脂
８  樹脂流れ
９  高ループ
１０  低ループ
１１  高ループワイヤ高さ
１２  低ループワイヤ高さ
１３  高ループフラット部長さ
１４ａ  高ループワイヤ長
１４ｂ  低ループワイヤ長
１５  低ループフラット部長さ
１６  高ループフラット部ボール直上側ワイヤ高さ
１７  高ループフラット部配線基板側ワイヤ高さ
１８  低ループフラット部ボール直上側ワイヤ高さ
１９  低ループフラット部配線基板側ワイヤ高さ
【図１】
2005311159.tif 000003
【図２】
2005311159.tif 000004
【図３】
2005311159.tif 000005