(57)【要約】 【課題】第２ボンディング点でワイヤ接合強度を高め、かつワイヤリング時間が少なくて済む、ワイヤループ形状、その形状を備えた半導体装置及びワイヤボンディング方法の提供にある。【解決手段】第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤで接続するワイヤループ形状において、前記第２ボンディング点でワイヤボンディングした後、ワイヤを切断することなく再度ワイヤループを形成してその位置にワイヤの一部を含めて潰した状態のボンディングをした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤで接続するワイヤループ形状において、前記第２ボンディング点でワイヤボンディングした後、ワイヤを切断することなく再度ワイヤループを形成してその位置にワイヤの一部を含めて潰した状態のボンディングをしたことを特徴とするワイヤループ形状。
【請求項２】
第１ボンディング点にワイヤを接続する第１の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行う第２の工程と、続いて第２ボンディング点へボンディングを行う第３の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行いながらワイヤを繰り出す第４の工程と、続いて第２ボンディング点付近にボンディングする第５の工程とにより形成したことを特徴とする請求項１記載のワイヤループ形状。
【請求項３】
前記第４の工程と第５の工程を交互にｎ回（ｎは１,２,３・・・）繰り返して形成することを特徴とする請求項２記載のワイヤループ形状。
【請求項４】
第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤボンディングする方法において、第１ボンディング点にワイヤを接続する第１の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行う第２の工程と、続いて第２ボンディング点にボンディングを行う第３の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行いながらワイヤを繰り出す第４の工程と、続いて第２ボンディング点付近にボンディングする第５の工程とを備えたことを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項５】
前記第４の工程と第５の工程を交互にｎ回（ｎは１,２,３・・・）繰り返すことを特徴とする請求項４記載のボンディング方法。
【請求項６】
第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤで接続したワイヤループ形状を有する半導体装置において、前記第２ボンディング点でワイヤボンディングした後、ワイヤを切断することなく再度ワイヤループを形成してその位置にワイヤの一部を含めて潰した状態のボンディングを行ったワイヤループ形状を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記ワイヤループの形状は、第１ボンディング点にワイヤを接続する第１の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行う第２の工程と、続いて第２ボンディング点にボンディングを行う第３の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行いながらワイヤを繰り出す第４の工程と、ワイヤを第２ボンディング点付近に接続する第５の工程とにより形成されたことを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第４の工程と第５の工程を交互にｎ回（ｎは１,２,３・・・）繰り返して形成したことを特徴とする請求項７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、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤで接合するワイヤループ形状、そのワイヤループ形状を備えた半導体装置、ワイヤボンディング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から行われていたワイヤボンディング方法として、図５に示すように、リードフレーム１にマウントされた半導体チップ２のパッド２ａ（第１ボンディング点Ａ）とリードフレーム１のリード１ａ（第２ボンディング点Ｚ）とをワイヤ３により接続する方法がある。この場合におけるワイヤ３のループ形状として、図５（ａ）に示す台形形状と図５（ｂ）に示す三角形状とがある（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００３】
図５（ａ）に示す台形形状は、図６に示す工程により形成される。図６（ａ）に示すように、キャピラリ４が下降して第１ボンディング点Ａに対しワイヤ先端に形成されたボール３０をボンディングする。
次に図６（ｂ）に示すように、キャピラリ４はＢ点まで上昇してワイヤ３を繰
り出す。次に図６（ｃ）に示すように、キャピラリ４を第２ボンディング点Ｚと
反対方向にＣ点まで水平移動させる。
【０００４】
一般に、キャピラリ４を第２ボンディング点Ｚと反対方向に移動させることをリバース動作という。これにより、ワイヤ３は、Ａ点からＣ点まで傾斜した形状となり、ワイヤ３の部分に癖３ａが付く。このＡ点からＣ点までの工程で繰り出されたワイヤ３は、図５（ａ）に示すネック高さ部Ｈ（２ａ〜３ａ間）となる。  続いて、図６（ｄ）に示すように、キャピラリ４はＤ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。その後、図６（ｅ）に示すように、キャピラリ４は再び第２ボンディング点Zと反対方向にＥ点まで水平移動、即ちリバース動作を行う。これにより、ワイヤ３は、Ｃ点からＥ点まで傾斜した形状となり、ワイヤ３の部分に癖３ｂが付く。
【０００５】
このＣ点からＥ点まで繰り出されたワイヤ３は、図５（ａ）に示す台形部長さ部分Ｌ（３ａ−３ｂ間）となる。次に、図６（ｆ）に示すように、キャピラリ４はＦ点まで上昇して図５（ａ）に示す傾斜部Ｓ（３ｂ−１ａ）分だけワイヤ３を繰り出す。そして、図６（ｆ）のｆ′、ｆ″に示すように、キャピラリ４は下降して第２ボンディング点Ｚに位置し、第２ボンディング点Ｚにワイヤ３をボンディングする。
【０００６】
また、図５（ｂ）に示す三角ループは、図７に示す工程により形成される。三角ループは、台形ループの台形部長さ部分Ｌ（３ａ−３ｂ）を形成しないものであるので、図６（ｄ）（ｅ）に示す第２回目のリバース動作を行っていない。従って、図６（ｄ）（ｅ）（ｆ（ｆ′、ｆ″を除く））の工程は、図７（ｄ）の工程のみとなる。即ち、図６（ｂ）（ｃ）は図７（ｂ）（ｃ）と同じ工程であり、図７（ｃ）に示す第１回目のリバース動作後、図７（ｄ）に示すように、キャピラリ４はＦ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。その後、キャピラリ４は図６（ｆ）のｆ′、ｆ″と同様の図７（ｅ（ｅ′を含む））の動作を行って第２ボンディング点Ｚにワイヤ３をボンディングする。
【０００７】
このようなボンディング方法でワイヤループを形成した場合、第２ボンディング点１ａ（Ｚ点）でのワイヤ接続形状は、キャピラリの端部で押しつぶされるため三日月状になるので、剥離（ＰＵＬＬ）強度を適正に保つことができない恐れがある。
そこで、セキュリティボンディング方法が提案されている。この方法は、特許文献３に記載されているように、第２ボンディング点にワイヤをボンディングした後、一旦ワイヤを切断してワイヤの先端にボールを形成した後、再度第２ボンディング点に上からボールボンディングする方法である。ボールボンディングした後は、そのままワイヤを切断するか、あるいはさらにボールボンディングした位置に重ならない点にエンドボンディングするようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２５６２９７号公報（図６）
【特許文献２】特開２０００−２２７５５８号公報（図２）
【特許文献３】特開昭５７−１２５３０号公報（４図，６図、発明の詳細な説明）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記セキュリティボンディング方法では、一旦第２ボンディング点にワイヤボンディングした後ワイヤを切断し、新たにワイヤ先端にボールを形成して第２ボンディング点にボールボンディングをするために、時間が掛かるという問題がある。
【００１０】
本発明の課題は、第２ボンディング点でワイヤ接合強度を高め、かつワイヤリング時間が少なくて済む、ワイヤループ形状、その形状を備えた半導体装置及びワイヤボンディング方法の提供をすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために請求項１記載のワイヤループ形状は、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤで接続するワイヤループ形状において、前記第２ボンディング点でワイヤボンディングした後、ワイヤを切断することなく再度ワイヤループを形成してその位置にワイヤの一部を含めて潰した状態のボンディングをしたことを特徴としている。
【００１２】
また、このワイヤループ形状は、第１ボンディング点にワイヤを接続する第１の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行う第２の工程と、続いて第２ボンディング点へボンディングを行う第３の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行いながらワイヤを繰り出す第４の工程と、続いて第２ボンディング点付近にボンディングする第５の工程とにより形成したことを特徴としている。
上記の工程において、設定されたｎ点、とは予めキャピラリの移動通過点として座標軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に設定したｎ（ｎは１，２，３・・・の何れかを示す。）個の点をいう（以下、同じ）。
【００１３】
なお、上記工程中において、第４の工程と第５の工程をｎ回（ｎは１,２,３・・・）繰り返してワイヤループ形状を形成したことを特徴としている。
【００１４】
また、上記課題を解決するために請求項４記載のワイヤボンディング方法は、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤボンディングする方法において、第１ボンディング点にワイヤを接続する第１の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行う第２の工程と、続いて第２ボンディング点にボンディングを行う第３の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行いながらワイヤを繰り出す第４の工程と、続いて第２ボンディング点付近にボンディングする第５の工程とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記方法の場合、第４の工程と第５の工程を交互にｎ回（ｎは１,２,３・・・）繰り返すことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６記載の半導体装置は、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤで接続したワイヤループ形状を有する半導体装置において、前記第２ボンディング点でワイヤボンディングした後、ワイヤを切断することなく再度ワイヤループを形成してその位置にワイヤの一部を含めて潰した状態のボンディングを行ったワイヤループ形状を備えたことを特徴としている。
【００１７】
前記半導体装置のワイヤループの形状は、第１ボンディング点にワイヤを接続する第１の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行う第２の工程と、続いて第２ボンディング点にボンディングを行う第３の工程と、次にキャピラリを設定されたｎ点を通過する上昇下降移動・水平移動及びこれらを合成した移動等のループコントロールを行いながらワイヤを繰り出す第４の工程と、ワイヤを第２ボンディング点付近に接続する第５の工程とにより形成されていることを特徴としている。
【００１８】
なお、前記半導体装置におけるワイヤループの形状は、前記第４の工程と第５の工程を交互にｎ回（ｎは１,２,３・・・）繰り返して形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第２ボンディング点でワイヤ接合強度を高め、かつワイヤリング時間が少なくて済む、ワイヤループ形状、その形状を備えた半導体装置及びワイヤボンディング方法の提供ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の半導体装置１０の一実施形態を図１（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。なお、図５(ａ)と同じ又は相当部材若しくは相当部分には同一符号を付して説明する。
第１ボンディング点Ａと第２ボンディング点Ｚとに接続したワイヤループ形状は、ネック高さ部Ｈ（２ａ−３ａ）、台形部長さ部分Ｌ（３ａ−３ｂ）及び傾斜部Ｓ（３ｂ−１ａ）とからなっており、台形部長さ部分Ｌの両端には癖３ａ、３ｂが付けられている。
【００２１】
以上は従来の半導体装置と同じである。本実施の形態ににおいては、第２ボンディング点付近に特徴がある。
すなわち、第２ボンディング点において、ワイヤボンディングが行われた後、ワイヤを切断することなく再度ワイヤループを形成してその位置にワイヤの一部を含めて潰した状態のボンディングが行われる。これにより、半導体装置１０は、第２ボンディング点での接合面積が拡大されたワイヤループ形状を備えるものとなる。
【００２２】
次に、図１（ａ）に示すような半導体装置１０を得るための本発明によるワイヤボンディング方法及びこの方法によって形成されたワイヤループ形状の実施の形態を図２により説明する。なお、図５(ａ)及び図６と同一又は相当する部材若しくは相当する部分には同一符号を付して説明する。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、キャピラリ４が下降して第１ボンディング点Ａに対しワイヤ先端に形成されたボール３０をボンディングする。
次に図２（ｂ）に示すように、キャピラリ４はＢ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。次に図２（ｃ）に示すように、キャピラリ４を第２ボンディング点Ｚと反対方向にＣ点まで水平移動させる。
【００２４】
これにより、ワイヤ３は、Ａ点からＣ点まで傾斜した形状となり、ワイヤ３の部分に癖３ａが付く。このＡ点からＣ点までの工程で繰り出されたワイヤ３は、図１（ａ）に示すネック高さ部Ｈ（２ａ〜３ａ間）となる。
続いて、図２（ｄ）に示すように、キャピラリ４はＤ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。続いて、図２（ｅ）に示すように、キャピラリ４は再び第２ボンディング点Zと反対方向にＥ点まで水平移動、即ちリバース動作を行う。これにより、ワイヤ３は、Ｃ点からＥ点まで傾斜した形状となり、ワイヤ３の部分に癖３ｂが付く。
【００２５】
このＣ点からＥ点まで繰り出されたワイヤ３は、図１（ａ）に示す台形部長さ部分Ｌ（３ａ−３ｂ間）となる。次に、図２（ｆ）に示すように、キャピラリ４はＦ点まで上昇して図１（ａ）に示す傾斜部Ｓ（３ｂ−１ａ）分だけワイヤ３を繰り出す。そして、図２（ｆ）のｆ′、ｆ″に示すように、キャピラリ４は下降して第２ボンディング点Ｚに位置し、第２ボンディング点Ｚにワイヤ３をボンディングする。
【００２６】
従来の台形ループのワイヤループ形状は、ここでワイヤ３を切断するのであるが、本発明の実施形態では、続いて、図２（ｇ）に示すように、キャピラリ４を上昇させてワイヤ３を繰り出し、図２（ｈ）に示すように、キャピラリ４を第２ボンディング点Ｚと反対方向（第１ボンディング点方向）に水平移動させる。これにより、ワイヤ３は傾斜した形状となる。続いて、図２（ｉ）に示すように、キャピラリ４を上昇させワイヤ３を繰り出す。その後、図２（ｊ）に示すように、キャピラリ４を第２ボンディング点Z方向に水平移動させる。次に、図２（ｋ）に示すように、キャピラリ４を下降させて第２ボンディング点（付近を含む）にワイヤボンディングする。
【００２７】
なお、図２（ｇ）〜（ｋ）の工程が、本発明に示す第４の工程と第５の工程に該当する。この工程を行うことで、ワイヤ３が潰されて、第２ボンディング点の接合面積が広がり、第２ボンディング強度を向上させることになる。なお、この工程は複数回繰り返しても良い。
上記の各工程を行うに当たり、予めキャピラリ４の移動通過点を座標軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上に複数個所（ｎ点）設定しておいて行う。
【００２８】
この方法によれば、従来提案されている、第２ボンディング点でワイヤボンディングした後に、一旦ワイヤを切断して、新たにワイヤ先端にボールを形成して第２ボンディング点に上からボールボンディングするセキュリティボンディングに比べ、同様な接合強度を持つが、ワイヤループ形状の形成時間は短縮する。
【００２９】
続いて、図１（ｂ）に示すような半導体装置１０を得るための本発明によるワイヤボンディング方法及びこの方法によって形成されたワイヤループ形状の他の実施の形態を図３により説明する。
【００３０】
図３（ａ）〜（ｆ）までの工程は、図２（ａ）〜（ｆ）の場合と同じなので説明を省略する。異なる部分は図３（ｇ）〜（ｋ）の部分である。すなわち、図３（ｆ）のｆ′、ｆ″に示すように、キャピラリ４は下降して第２ボンディング点Ｚに位置し、第２ボンディング点Ｚにワイヤ３をボンディングした後、続いて、図３（ｇ）に示すように、キャピラリ４を上昇してワイヤ３を繰り出し、図３（ｈ）に示すように、キャピラリ４を第１ボンディング点Ａから遠ざかる方向に水平移動させる。これにより、ワイヤ３は傾斜した形状となる。続いて、図３（ｉ）に示すように、キャピラリ４を上昇させワイヤ３を繰り出す。その後、図３（ｊ）に示すように、キャピラリ４を第１ボンディング点Ａ（第２ボンディング点Ｚ）に向かう方向に水平移動させる。次に、図３（ｋ）に示すように、キャピラリ４を下降させて第２ボンディング点付近にワイヤボンディングする。
【００３１】
なお、図３（ｇ）〜（ｋ）の工程が、本発明に示す第４の工程と第５の工程に該当する。この工程を行うことで、図２（ｇ）〜（ｋ）の場合と同様、ワイヤ３が潰されて、第２ボンディング点の接合面積が広がり、第２ボンディングの接合強度を向上させることになる。なお、この工程は複数回繰り返しても良い。
【００３２】
これらの工程によって、ワイヤループ形状は、図４（ａ）に示すように、ワイヤの一部が第２ボンディング点に接触する滑走路ループ形状Ｇが得られ、接合強度が向上する。
【００３３】
ワイヤループ形状が、図５（ｂ）に示す三角形状の場合でも、同様に行えば図４（ｂ）に示すような滑走路ループ形状Ｇが得られる。
【００３４】
なお、図２（ｇ）〜（ｋ）と図３（ｇ）〜（ｋ）の工程は、キャピラリ４の動きが第２ボンディング点を基準として、第１ボンディング点方向に移動させたり、或いは反対方向に移動させたりしているが、３６０°の範囲で自在に方向を決めて行うことができ、潰されたワイヤの向きが異なる形状のものを得ることができる。そして、それで得られる接合強度も同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
半導体装置の製造において、ボンディング点に対するワイヤの接合強度が高く、かつワイヤリング時間が少なくて済む、ワイヤボンディング方法として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明に係る半導体装置及びそのワイヤループ形状の実施の形態を示す図、（ｂ）は他の実施の形態を示す図である。
【図２】図１（ａ）に示すワイヤループ形状を形成する工程図である。
【図３】図１（ｂ）に示すワイヤループ形状を形成する工程図である。
【図４】本発明による効果を説明する図である。
【図５】従来から用いられているワイヤループ形状を示し、（ａ）は台形形状、（ｂ）は三角形状を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は図５（ａ）の台形ループを形成するキャピラリの移動軌跡による各時点でのワイヤ形状を示す状態図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は図５（ｂ）の三角ループを形成するキャピラリの移動軌跡による各時点でのワイヤ形状を示す状態図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      リードフレーム
１ａ    リード
２      チップ
２ａ    パッド
３      ワイヤ
４      キャピラリ
３０    ボール
Ｈ（2a-3a）  ネック高さ部
Ｌ（3a-3b）  フラット部
Ｓ（3b-1a）  傾斜部
Ａ      第１ボンディング点
Ｚ      第２ボンディング点
Ｇ      滑走路ループ形状
【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７】
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