(57)【要約】【課題】圧着ボール上のワイヤネック高さ部を無くすることができ、しかも圧着ボール部分からワイヤの垂れ下がりが生じなく、低ワイヤループ化が図れる。【解決手段】第１ボンド点Ａにワイヤ４の先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボール１０を形成する工程（図１（ａ））と、次に圧着ボール１０上のボールネック部１１上端のワイヤ部分又はボールネック部１１における第２ボンド点Ｂ側を半切断して薄肉部１２を形成する工程（図１（ｂ）（ｃ））と、その後キャピラリ５を上昇させてワイヤ４を繰り出し（図１（ｄ））、キャピラリ５を第２ボンド点Ｂの方向に移動させてワイヤ４を第２ボンド点Ｂに接続する工程（図１（ｅ）（ｆ））とを行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールを圧着して圧着ボールを形成し、第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続してなる半導体装置において、前記第１ボンド点上に形成された圧着ボール上のワイヤ形状は、第２ボンド点側を半切断して形成された薄肉部と、この薄肉部を第２ボンド点側に折り曲げて重ね合わせた形状よりなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールを圧着して圧着ボールを形成し、第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続してなる半導体装置において、前記第１ボンド点上に形成された圧着ボール上のワイヤ形状は、第２ボンド点側を半切断して形成された薄肉部と、この薄肉部及び前記圧着ボール上にワイヤを押圧して形成された圧着ワイヤとからなることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法において、第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボールを形成する工程と、次に圧着ボール上のボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部における第２ボンド点側を半切断して薄肉部を形成する工程と、その後キャピラリを上昇させてワイヤを繰り出し、キャピラリを第２ボンド点の方向に移動させてワイヤを第２ボンド点に接続する工程とを行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項４】
第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法において、第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボールを形成する工程と、次に圧着ボール上のボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部における第２ボンド点側を半切断して薄肉部を形成する工程と、続いて圧着ボール上にワイヤを押圧して圧着ワイヤを形成する工程と、その後キャピラリを上昇させてワイヤを繰り出し、キャピラリを第２ボンド点の方向に移動させてワイヤを第２ボンド点に接続する工程とを行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項５】
前記薄肉部を形成する工程は、圧着ボールを形成した後にキャピラリのチャンファーがボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部に位置するようにキャピラリを上昇させる工程と、続いてキャピラリを第２ボンド点と反対方向に移動させて前記チャンファーでボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部を半切断する工程とからなることを特徴とする請求項３又は４記載のワイヤボンディング方法。
【請求項６】
前記圧着ワイヤを形成する工程は、前記薄肉部を形成した後にキャピラリを上昇させ、その後にキャピラリを第２ボンド点の方向に該第２ボンド点と反対側のキャピラリの下面が前記圧着ボールの上方に位置するように移動させる工程と、次にキャピラリを下降させてワイヤを圧着ボール上に押圧する工程とからなることを特徴とする請求項４記載のワイヤボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１ボンド点と第２ボンド点間をワイヤで接続した半導体装置及びワイヤボンディング方法に係り、特に低ワイヤループの半導体装置及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１ボンド点と第２ボンド点間を接続したワイヤに垂れが生じると、ワイヤがダイに接触して電気的なショートが生じる。これを防止するため、従来は、第１ボンド点にボールを圧着して圧着ボールを形成した後、圧着ボール上にワイヤが上方に伸びたワイヤネック高さ部を形成し、ワイヤネック高さ部の上端に屈折部（癖）を形成している（例えば特許文献１及び２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１６２６０号公報
【特許文献２】特開平１０−１８９６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の方法は、圧着ボール上にワイヤネック高さ部を形成するので、必然的に高いワイヤループとなる。近年、半導体装置は小型化及び薄型化の傾向にあるが、従来技術の方法では、この要望を十分に満足させることができなかった。
【０００５】
本発明の課題は、圧着ボール上のワイヤネック高さ部を無くすることができ、しかも圧着ボール部分からワイヤの垂れ下がりが生じなく、低ワイヤループ化が図れる半導体装置及びワイヤボンディング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の請求項１の半導体装置は、第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールを圧着して圧着ボールを形成し、第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続してなる半導体装置において、前記第１ボンド点上に形成された圧着ボール上のワイヤ形状は、第２ボンド点側を半切断して形成された薄肉部と、この薄肉部を第２ボンド点側に折り曲げて重ね合わせた形状よりなることを特徴とする。
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の請求項２の半導体装置は、第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールを圧着して圧着ボールを形成し、第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続してなる半導体装置において、前記第１ボンド点上に形成された圧着ボール上のワイヤ形状は、第２ボンド点側を半切断して形成された薄肉部と、この薄肉部及び前記圧着ボール上にワイヤを押圧して形成された圧着ワイヤとからなることを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の請求項３のワイヤボンディング方法は、第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法において、第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボールを形成する工程と、次に圧着ボール上のボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部における第２ボンド点側を半切断して薄肉部を形成する工程と、その後キャピラリを上昇させてワイヤを繰り出し、キャピラリを第２ボンド点の方向に移動させてワイヤを第２ボンド点に接続する工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の請求項４のワイヤボンディング方法は、第１ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法において、第１ボンド点にワイヤの先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボールを形成する工程と、次に圧着ボール上のボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部における第２ボンド点側を半切断して薄肉部を形成する工程と、続いて圧着ボール上にワイヤを押圧して圧着ワイヤを形成する工程と、その後キャピラリを上昇させてワイヤを繰り出し、キャピラリを第２ボンド点の方向に移動させてワイヤを第２ボンド点に接続する工程とを行うことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の請求項５は、上記請求項３又は４において、前記薄肉部を形成する工程は、圧着ボールを形成した後にキャピラリのチャンファーがボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部に位置するようにキャピラリを上昇させる工程と、続いてキャピラリを第２ボンド点と反対方向に移動させて前記チャンファーでボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部を半切断する工程とからなることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の請求項６は、上記請求項４において、前記圧着ワイヤを形成する工程は、前記薄肉部を形成した後にキャピラリを上昇させ、その後にキャピラリを第２ボンド点の方向に該第２ボンド点と反対側のキャピラリの下面が前記圧着ボールの上方に位置するように移動させる工程と、次にキャピラリを下降させてワイヤを圧着ボール上に押圧する工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
圧着ボール形成後の工程でボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部の第２ボンド点側を半切断して薄肉部を形成するので、キャピラリを第２ボンド点に移動させた場合、圧着ボール上のワイヤは、ボールネック部上端のワイヤ部分又はボールネック部の薄肉部より曲がり、ワイヤネック高さ部が形成されなく、極めて低いワイヤループが形成される。また薄肉部で折り曲げられたワイヤ部分は、ボールネック部上に重ね合わせられ、圧着ボール上のワイヤの垂れ下がりが生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の半導体装置の第１の実施の形態を図１（ｆ）により説明する。セラミック基板やプリント基板等の基板又はリードフレーム等よりなる回路基板１上には、電極パッド２が形成されたダイ３がマウントされている。電極パッド２の第１ボンド点Ａと回路基板１の配線又はリード等の第２ボンド点Ｂ間はワイヤ４により電気的に接続される。半導体装置は、第１ボンド点Ａにワイヤ４の先端に形成されたボールを圧着して圧着ボール１０を形成し、第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂとの間をワイヤ４で接続されている。第１ボンド点Ａ上に形成された圧着ボール１０上のワイヤ形状は、第２ボンド点Ｂ側を半切断して形成された薄肉部１２と、この薄肉部１２を第２ボンド点Ｂ側に折り曲げて重ね合わせた形状よりなっている。
【００１４】
このように、圧着ボール１０上のワイヤ形状は、第２ボンド点Ｂ側を半切断して形成された薄肉部１２を第２ボンド点Ｂ側に折り曲げて重ね合わせているので、従来のようなワイヤネック高さ部が形成されなく、極めて低いワイヤループが形成される。また薄肉部１２で折り曲げられたワイヤ４部分は、圧着ボール１０のボールネック部１１上に重ね合わせられるので、圧着ボール１０上のワイヤ４の垂れ下がりが生じない。
【００１５】
次に図１（ｆ）に示すような半導体装置を得るための本発明のワイヤボンディング方法の第１の実施の形態を図１により説明する。まず、図１（ａ）に示すように、ワイヤ４をクランプするクランパ（図示せず）は開状態で、キャピラリ５が下降して第１ボンド点Ａにワイヤ４の先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボール１０を形成する。次に図１（ｂ）に示すように、キャピラリ５は該キャピラリ５の下端がボールネック部１１の上端部に位置するように上昇する。続いて図１（ｃ）に示すように、キャピラリ５は第２ボンド点Ｂと反対方向に移動し、キャピラリ５のチャンファー５ａでボールネック部１１上端のワイヤ４部分を半切断して薄肉部１２を形成する。
【００１６】
次に図１（ｄ）に示すように、キャピラリ５は第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂに接続するワイヤ長だけ上昇してワイヤ４を繰り出す。その後は従来と同じ動作を行う。即ち、図１（ｅ）に示すように、キャピラリ５は円弧運動又は円弧運動後に下降して第２ボンド点Ｂに位置し、第２ボンド点Ｂにワイヤ４をボンディングする。次に図示しないクランパ及びキャピラリ５が共に上昇し、この上昇途中でクランパが閉じ、図１（ｆ）に示すように、ワイヤ４は第２ボンド点Ｂの根元より切断される。これにより、第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂ間にワイヤ４が電気的に接続される。
【００１７】
このように、図１（ｃ）の工程でボールネック部１１上端のワイヤ４部分を第２ボンド点Ｂ側を半切断して薄肉部１２を形成するので、図１（ｅ）に示すように、キャピラリ５を第２ボンド点Ｂに移動させた場合、圧着ボール１０上のワイヤ４は、ボールネック部１１上端の薄肉部１２より曲がり、従来のようなワイヤネック高さ部が形成されなく、極めて低いワイヤループが形成される。また薄肉部１２で折り曲げられたワイヤ４部分は、ボールネック部１１上に重ね合わせられ、圧着ボール１０上のワイヤ４の垂れ下がりが生じない。
【００１８】
本発明の半導体装置の第２の実施の形態を図３（ｂ）により説明する。第１ボンド点Ａにワイヤ４の先端に形成されたボールを圧着して圧着ボール１０を形成し、第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂとの間をワイヤ４で接続されている。第１ボンド点Ａ上に形成された圧着ボール１０上のワイヤ形状は、第２ボンド点側を半切断して形成された薄肉部１２と、この薄肉部１２及び前記圧着ボール１０上にワイヤ４を押圧して形成された圧着ワイヤ１３とからなっている。
【００１９】
このように、圧着ボール１０上のワイヤ形状は、第２ボンド点Ｂ側を半切断して形成された薄肉部１２を折り曲げて圧着ボール１０上に圧着ワイヤ１３を形成するので、ワイヤネック高さ部が形成されなく、極めて低いワイヤループが形成される。また圧着ワイヤ１３は、圧着ボール１０上にワイヤ４を押圧して形成されるので、圧着ワイヤ１３の端部に強い屈折部１４が形成される。このように、強い屈折部１４が形成されることにより、第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂ間に接続したワイヤ４には弛みが生じない。
【００２０】
次に図３（ｂ）に示すような半導体装置を得るための本発明のワイヤボンディング方法の第２の実施の形態を図２及び図３により説明する。なお、図１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、その詳細な説明は省略する。本実施の形態の図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は前記実施の形態の図１（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じである。即ち、図２（ａ）に示すように、ワイヤ４をクランプするクランパ（図示せず）は開状態で、キャピラリ５が下降して第１ボンド点Ａにワイヤ４の先端に形成されたボールをボンディングして圧着ボール１０を形成する。次に図２（ｂ）に示すように、キャピラリ５は該キャピラリ５の下端がボールネック部１１上端部に位置するように上昇する。続いて図２（ｃ）に示すように、キャピラリ５は第２ボンド点Ｂと反対方向に移動し、キャピラリ５のチャンファー５ａでボールネック部１１上端のワイヤ４部分を半切断して薄肉部１２を形成する。
【００２１】
次に図２（ｄ）に示すように、キャピラリ５を上昇させる。続いて図２（ｅ）に示すように、キャピラリ５を第２ボンド点Ｂの方向に、第２ボンド点Ｂと反対側のキャピラリ５の下面５ｂが圧着ボール１０の上方に位置するように水平移動させる。次に図２（ｆ）に示すように、キャピラリ５を下降させてワイヤ４を折り曲げて圧着ボール１０上に重ね合わせて押圧し、圧着ワイヤ１３を形成させる。この図２（ｅ）及び（ｆ）に示す工程により、圧着ワイヤ１３の端部には強い屈折部１４が形成される。
【００２２】
次に図２（ｇ）に示すように、キャピラリ５は第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂに接続するワイヤ長だけ上昇してワイヤ４を繰り出す。その後は従来と同じ動作を行う。即ち、図３（ａ）に示すように、キャピラリ５は円弧運動又は円弧運動後に下降して第２ボンド点Ｂに位置し、第２ボンド点Ｂにワイヤ４をボンディングする。次に図示しないクランパ及びキャピラリ５が共に上昇し、この上昇途中でクランパが閉じ、図３（ｂ）に示すように、ワイヤ４は第２ボンド点Ｂの根元より切断される。これにより、第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂ間にワイヤ４が電気的に接続される。
【００２３】
このように、図２（ｃ）の工程でボールネック部１１上端のワイヤ４部分を第２ボンド点Ｂ側を半切断して薄肉部１２を形成し、この薄肉部１２で折り曲げて圧着ボール１０上に圧着ワイヤ１３を形成するので、ワイヤネック高さ部が形成されなく、極めて低いワイヤループが形成される。また図２（ｆ）の工程により圧着ボール１０上にワイヤ４を押圧して圧着ワイヤ１３を形成するので、圧着ワイヤ１３の端部に強い屈折部１４が形成される。このように、強い屈折部１４が形成されることにより、第１ボンド点Ａと第２ボンド点Ｂ間に接続したワイヤ４には弛みが生じない。
【００２４】
なお、上記各実施の形態においては、ボールネック部１１上端のワイヤ４部分をチャンファー５ａで半切断して薄肉部１２を形成したが、ボールネック部１１をチャンファー５ａで半切断して薄肉部１２を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のワイヤボンディング方法の第１の実施の形態を示す工程図である。
【図２】本発明のワイヤボンディング方法の第２の実施の形態を示す工程図である。
【図３】図２（ｇ）に続く工程図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ    第１ボンド点
Ｂ    第２ボンド点
１    回路基板
２    電極パッド
３    ダイ
４    ワイヤ
５    キャピラリ
５ａ    チャンファー
５ｂ    下面
１０    圧着ボール
１１    ボールネック部
１２    薄肉部
１３    圧着ワイヤ
１４    屈折部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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