(57)【要約】【課題】複数のワイヤループと１本の隣接するワイヤループとの間のクリアランスを広く取りワイヤ間ショートを防止する。【解決手段】第１，第２のワイヤループ１２，１３が上部から見ると重なる構造に形成して、これにより第１，第２のワイヤループ１２，１３と１本の隣接するワイヤループ１４との間でクリアランスが広く取れ、封止時において樹脂によるワイヤ流れによって生じるワイヤ間ショートを防止することができる。さらに、パッド１０においてボンディング部分を重ねることでパッド１０のサイズを変えることなく、また、１つのパッド１０と１つのリード端子１１に第１，第２のワイヤループ１２，１３をボンディングすることで、半導体素子８の縮小を可能とする。【選択図】図１
2007150144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイランド上に固定した半導体素子と、前記半導体素子に先端が近接した複数の外部接続用リード端子と、前記半導体素子表面に形成したボンディング用パッドと、前記パッドと前記リード端子を接続するボンディングワイヤとを有し、
一部の前記パッドと前記リード端子を前記ボンディングワイヤの第１と第２のワイヤループにより電気的に接続し、かつ前記第１と第２のワイヤループは上部から見て重なるように配置したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１のワイヤループを前記パッドから前記リード端子に向かって、もしくは前記リード端子から前記パッドに向かってボンディングし、
前記第２のワイヤループを前記第１のワイヤループのボンディングした部分を重ね、前記パッドから前記リード端子に向かって、もしくは前記リード端子から前記パッドに向かってボンディング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】
前記第１のワイヤループをパッドに形成したバンプ上にボンディングし、
前記第２のワイヤループを前記第１のワイヤループのボンディングした部分の上に重ねてボンディングしたことを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１と第２のワイヤループは、前記第２のワイヤループが常に前記第１のワイヤループより高い位置を通るように配置したことを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体素子表面のボンディング用パッドにバンプを形成する工程と、
第１のワイヤループとして、キャピラリーが外部接続用リード端子にボンディングワイヤをボンディングした後、前記半導体素子表面より高い垂直方向、または前記半導体素子から遠ざかる上方向の第１位置まで移動し、前記第１位置から弧を描いて斜めに降下させて前記バンプにボンディングする工程と、
第２のワイヤループとして、前記バンプの前記第１のワイヤループのボンディングした部分に前記キャピラリーを移動し、前記ボンディングした部分の上にボンディングワイヤをボンディングした後、前記キャピラリーを前記第１のワイヤループより高い第２の位置に上昇移動し、前記第２の位置から弧を描いて斜めに降下させて、前記リード端子にボンディングする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
第１のワイヤループとして、キャピラリーが半導体素子表面のボンディング用パッドにボンディングワイヤをボンディングした後、前記キャピラリーを第１の位置に上昇移動し、前記第１の位置から弧を描いて斜めに降下させて、外部接続用リード端子にボンディングする工程と、
第２のワイヤループとして、前記パッドの前記第１のワイヤループのボンディングした部分に前記キャピラリーを移動し、前記ボンディング部分の上にボンディングワイヤをボンディングした後、前記キャピラリーを前記第１のワイヤループより高い第２の位置に上昇移動し、前記第２の位置から弧を描いて斜めに降下させて、前記リード端子にボンディングする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
第１のワイヤループとして、キャピラリーが半導体素子表面のボンディング用パッドにボンディングワイヤをボンディングした後、前記キャピラリーを第１の位置に上昇移動し、前記第１の位置から弧を描いて斜めに降下させて、外部接続用リード端子にボンディングする工程と、
第２のワイヤループとして、前記第１のワイヤループのボンディング後に前記リード端子上を移動して前記第２のワイヤループをボンディングした後、前記キャピラリーを前記第１のワイヤループより高い垂直方向、または半導体素子から遠ざかる上方向の第２の位置に移動し、前記第２の位置から弧を描いて斜めに降下させて、前記第１のワイヤループのボンディングした部分の上にボンディングする工程とを有することを特徴とする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、複数のワイヤループの構造を有する半導体装置に関し、特に封止工程において樹脂によるワイヤ流れによって生じるワイヤ間ショートを防止す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】
従来の半導体装置は、図６に示すように、複数のワイヤループ構造を有している。半導体装置は、アイランド２の上に固定した半導体素子１と、半導体素子１に先端が近接した複数の外部接続用リード端子４と、半導体素子１の表面に形成したボンディング用パッド３と、このパッド３とリード端子４とを接続するボンディングワイヤとを具備する。さらに半導体素子１の電源やグラウンドを強化するために、複数のパッド３から１つのアイランド上のリード端子４に第１，第２のワイヤループ５，６の複数のボンディングワイヤによりボンディングをすることがよく行われている。
【０００３】
なお、このような従来の複数のワイヤループ構造は、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−８７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の半導体装置では、第１，第２のワイヤループ５，６を複数のパッド３から１つのリード端子４へと１本ずつ接続する構造では、封止工程において第１，第２のワイヤループ５，６の部分で樹脂の流れが、１本の隣接するワイヤループ７の部分に比べて遅くなる。そのため第１，第２のワイヤループ５，６に隣接するワイヤループ７は、他のワイヤループに比べて大きく流されて隣接する第１，第２のワイヤループ５，６との間でワイヤ間ショートが発生する危険性が高かった。
【０００５】
また、この問題は狭パッドピッチ，狭リードピッチになるにつれて、ワイヤ間ショートが発生する危険性がさらに高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、複数のワイヤループと１本のワイヤループとの間のクリアランスを広く取ることで、ワイヤ間ショートの防止が可能な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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載した半導体装置は、アイランド上に固定した半導体素子と、半導体素子に先端が近接した複数の外部接続用リード端子と、半導体素子表面に形成したボンディング用パッドと、パッドとリード端子を接続するボンディングワイヤとを有し、一部のパッドとリード端子をボンディングワイヤの第１と第２のワイヤループにより電気的に接続し、かつ第１と第２のワイヤループは上部から見て重なるように配置したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２〜４に記載した半導体装置は、請求項１記載の半導体装置において、第１のワイヤループをパッドからリード端子に向かって、もしくはリード端子からパッドに向かってボンディングし、第２のワイヤループを第１のワイヤループのボンディングした部分を重ね、パッドからリード端子に向かって、もしくはリード端子からパッドに向かってボンディングしたこと、さらに、第１のワイヤループをパッドに形成したバンプ上にボンディングし、第２のワイヤループを第１のワイヤループのボンディングした部分の上に重ねてボンディングしたこと、または、第１と第２のワイヤループは、第２のワイヤループが常に第１のワイヤループより高い位置を通るように配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に記載した半導体装置の製造方法は、半導体素子表面のボンディング用パッドにバンプを形成する工程と、第１のワイヤループとして、キャピラリーが外部接続用リード端子にボンディングワイヤをボンディングした後、半導体素子表面より高い垂直方向、または半導体素子から遠ざかる上方向の第１位置まで移動し、第１位置から弧を描いて斜めに降下させてバンプにボンディングする工程と、第２のワイヤループとして、バンプの第１のワイヤループのボンディングした部分にキャピラリーを移動し、ボンディング部分の上にボンディングワイヤをボンディングした後、キャピラリーを第１のワイヤループより高い第２の位置に上昇移動し、第２の位置から弧を描いて斜めに降下させて、リード端子にボンディングする工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６に記載した半導体装置の製造方法は、第１のワイヤループとして、キャピラリーが半導体素子表面のボンディング用パッドにボンディングワイヤをボンディングした後、キャピラリーを第１の位置に上昇移動し、第１の位置から弧を描いて斜めに降下させて、外部接続用リード端子にボンディングする工程と、第２のワイヤループとして、パッドの第１のワイヤループのボンディングした部分にキャピラリーを移動し、ボンディング部分の上にボンディングワイヤをボンディングした後、キャピラリーを第１のワイヤループより高い第２の位置に上昇移動し、第２の位置から弧を描いて斜めに降下させて、リード端子にボンディングする工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７に記載した半導体装置の製造方法は、第１のワイヤループとして、キャピラリーが半導体素子表面のボンディング用パッドにボンディングワイヤをボンディングした後、キャピラリーを第１の位置に上昇移動し、第１の位置から弧を描いて斜めに降下させて、外部接続用リード端子にボンディングする工程と、第２のワイヤループとして、第１のワイヤループのボンディング後にリード端子上を移動して第２のワイヤループをボンディングした後、キャピラリーを第１のワイヤループより高い垂直方向、または半導体素子から遠ざかる上方向の第２の位置に移動し、第２の位置から弧を描いて斜めに降下させて、第１のワイヤループのボンディングした部分の上にボンディングする工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記構成によれば、一部のパッドとリード端子をボンディングワイヤの第１と第２のワイヤループにより電気的に接続し、かつ第１と第２のワイヤループは上部から見て重なるように配置することから、第１と第２のワイヤループと１本の隣接するワイヤループの間でクリアランスが広く取れ、ワイヤ間ショートを防止することができ、また、パッド上でボンディング部を重ねることでパッドサイズを変えることなく、さらに、１つのパッドと１つのリード端子間に複数のボンディングワイヤをボンディングすることで、半導体素子サイズの縮小ができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一部のパッドとリード端子をボンディングワイヤの第１と第２のワイヤループにより電気的に接続し、かつ第１と第２のワイヤループは上部から見て重なるように配置することから、第１と第２のワイヤループと１本の隣接するワイヤループの間でクリアランスが広く取れ、ワイヤ間ショートを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本発明の実施の形態における半導体装置の一部分を拡大した斜視図、図１（ｂ）はワイヤループのボンディング部分を拡大した側面図であり、図２は半導体装置の側断面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、半導体装置はアイランド９の上に固定した半導体素子８と、半導体素子８に先端が近接した複数の外部接続用リード端子１１と、半導体素子８の表面に形成したボンディング用パッド１０と、パッド１０とリード端子１１を接続するボンディングワイヤの第１，第２のワイヤループ１２，１３および隣接するワイヤループ１４とを有し、一部のパッド１０とリード端子１１を第１のワイヤループ１２と第２のワイヤループ１３により電気的に接続し、かつ第１，第２のワイヤループ１２，１３は上部から見ると重なって配置した構造となっている。
【００１７】
さらに、図１（ｂ）に示すように、第１のワイヤループ１２は、パッド１０からリード端子１１に向かって、もしくはリード端子１１からパッド１０に向かってボンディングされる。続いて、第２のワイヤループ１３は、第１のワイヤループ１２のボンディング部分（ボールボンディング部１５）に重ねて第２のワイヤループ１３のボールボンディング部１７を形成し、パッド１０からリード端子１１に、もしくはリード端子１１からパッド１０に向かってボンディングされている。
【００１８】
また、半導体素子８のパッド１０側は、第１のワイヤループ１２のボールボンディング部１５および第２のワイヤループ１３のボールボンディング部１７により接続され、アイランド９のリード端子１１側は、第１のワイヤループ１２のステッチボンディング部１６および第２のワイヤループ１３のステッチボンディング部１８により接続されている。
【００１９】
以上のような構成において、第１，第２のワイヤループ１２，１３が上部から見ると重なる構造に形成しているため、図１（ａ）に示すように、第１，第２のワイヤループ１２，１３と１本の隣接するワイヤループ１４との間でクリアランスが広く取れ、封止時において樹脂によるワイヤ流れによって生じるワイヤ間ショートを防止することができる。さらに、パッド１０においてボンディング部分を重ねることで、パッド１０のサイズを変えることなく、またパッド１０の半導体素子８上の数を減らすことができ、半導体素子８の縮小が可能となる。また、１つのパッド１０と１つのリード端子１１に第１，第２のワイヤループ１２，１３をボンディングすることで、集積化に伴い細いボンディングワイヤを用いても電源やグラウンドを強化することができるとともに半導体素子８の縮小が可能となる。
【００２０】
具体的には、ボンディングワイヤには２０〜２５μｍ径の金線を用い、荷重３２ｇｒａｍｓ，超音波９７ｍＡｍｐｓ，温度１６０℃の条件でボンディングを行う。なお、前述した以外のワイヤ径，ボンディング条件の場合においても同様であり、また、第１，第２のワイヤループ１２，１３は異なるループ形状であってもよい。さらに、第１，第２のワイヤループ１２，１３はリード端子１１上でのボンディング部分が重なっていてもよい。
【００２１】
図３（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態における実施例１の半導体装置の製造方法を示す図である。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、まず、第１のワイヤループ１２として、半導体素子８表面のボンディング用パッド１０上にバンプ１９を形成する（図３（ａ）参照）、その後、外部接続用リード端子１１上に第１のワイヤループ１２としてボンディングワイヤをボンディングしてボールボンディング部１５を形成する。続いて、キャピラリー２０が半導体素子８表面より高い垂直方向、または半導体素子８から遠ざかる上方向の第１の位置に移動させ、第１の位置から弧を描いて斜めに降下させる（図３（ｂ）参照）。
【００２３】
キャピラリー２０を半導体素子８に形成したバンプ１９上に移動し、バンプ１９にボンディングしてステッチボンディング部１６を形成する（図３（ｃ）参照）。さらに、キャピラリー２０を第１のワイヤループ１２のステッチボンディング部１６上に移動させ、このステッチボンディング部１６上に第２のワイヤループ１３のボールボンディング部１７を形成する。続いて、キャピラリー２０を第１のワイヤループ１２より高い第１の位置に上昇させ、この第１の位置から弧を描いて斜めに降下させて、リード端子１１にボンディングしてステッチボンディング部１８を形成する。
【００２４】
以上のような実施例１の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子８表面のパッド１０にキャピラリー２０がステッチボンディング部を形成するために接触して、半導体素子８のパッド１０下の配線に与えるダメージを緩和して、図１（ａ）に示す第１，第２のワイヤループ１２，１３を上から見て重なるように配置して、封止工程の樹脂により生じる第１，第２のワイヤループ１２，１３と隣接するワイヤループ１４が接触することを防止できる。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態における実施例２の半導体装置の製造方法を示す図である。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、まず、第１のワイヤループ１２として、半導体素子８表面のボンディング用パッド１０にボンディングワイヤをボンディングして平坦な部分を有するボールボンディング部１５を形成する（図４（ａ）参照）。続いて、キャピラリー２０を第１の位置に上昇移動させる（図４（ｂ）参照）。さらに第１の位置から弧を描いて斜めに降下させ、外部接続用リード端子１１にボンディングしてステッチボンディング部１６を形成する（図４（ｃ）参照）。
【００２７】
その後、キャピラリー２０を第１のワイヤループ１２のボールボンディング部１５上に移動させ、平坦に形成した部分を有するボールボンディング部１５に、第２のワイヤループ１３としてボンディングワイヤをボンディングしてボールボンディング部１７を形成する（図４（ｄ）参照）。
【００２８】
続いて、キャピラリー２０を第１のワイヤループ１２より高い第２の位置に上昇移動させ、第２の位置より弧を描いて斜めに降下させて、リード端子１１にボンディングしてステッチボンディング部１８を形成する（図４（ｅ）参照）。
【００２９】
以上のような実施例２の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子８表面のパッド１０にキャピラリー２０がステッチボンディング部を形成するために接触して、半導体素子８に与えるダメージを緩和し、かつ実施例１におけるバンプ１９を形成する工程を省略した効率的なワイヤボンディング処理ができ、さらに、図１（ａ）に示す第１，第２のワイヤループ１２，１３を上から見て重なるように配置して、封止工程の樹脂により生じる第１，第２のワイヤループ１２，１３と隣接するワイヤループ１４が接触することを防止できる。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態における実施例３の半導体装置の製造方法を示す図である。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、ます、第１のワイヤループ１２として、半導体素子８表面のボンディング用パッド１０にボンディングワイヤをボンディングして平坦な部分を有するボールボンディング部１５を形成する（図５（ａ）参照）。続いて、キャピラリー２０を第１の位置に上昇移動する（図５（ｂ）参照）。続いて、キャピラリー２０を第１の位置から弧を描いて斜めに降下させて、外部接続用リード端子１１にボンディングしてステッチボンディング部１６を形成する（図５（ｃ）参照）。
【００３２】
さらに、第１のワイヤループ１２のステッチボンディング部１６を形成したキャピラリー２０を、リード端子１１の上を移動させ、第２のワイヤループ１３のボールボンディング部１７を形成する。続いて、キャピラリー２０を第１のワイヤループ１２より高い垂直方向、または半導体素子８から遠ざかる上方向の第２の位置まで上昇移動する（図５（ｄ）参照）。
【００３３】
その後、キャピラリー２０を第２の位置から弧を描いて斜めに降下させ、第１のワイヤループ１２の平坦な部分が形成されたボールボンディング部１５上にボンディングしてステッチボンディング部１８を形成する（図５（ｅ）参照）。
【００３４】
以上のような実施例３の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子８表面のパッド１０にキャピラリー２０がステッチボンディング部を形成するために接触して、半導体素子８に与えるダメージを緩和し、かつ実施例１のバンプ１９を形成する工程、また実施例２に比べてキャピラリー２０の移動を省略でき、より効率的なワイヤボンディング処理が可能となり、さらに、図１（ａ）に示す第１，第２のワイヤループ１２，１３を上から見て重なるように配置して、封止工程の樹脂により生じる第１，第２のワイヤループ１２，１３と隣接するワイヤループ１４が接触することを防止できる。
【００３５】
なお、本実施形態は第１，第２のワイヤループ１２，１３を例にして説明したが、３本，４本と複数のワイヤループについても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る導体素子およびその製造方法は、一部のパッドとリード端子をボンディングワイヤの第１と第２のワイヤループにより電気的に接続し、かつ第１と第２のワイヤループは上部から見て重なるように配置することから、第１と第２のワイヤループと１本の隣接するワイヤループの間でクリアランスが広く取れ、ワイヤ間ショートを防止することができ、複数のワイヤループの構造に関し、特に封止工程において樹脂によるワイヤ流れによって生じるワイヤ間ショートを防止に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態における半導体装置の一部分を拡大した斜視図、（ｂ）はワイヤループのボンディング部分を拡大した側面図
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の側断面図
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態における実施例１の半導体装置の製造方法を示す図
【図４】（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態における実施例２の半導体装置の製造方法を示す図
【図５】（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態における実施例３の半導体装置の製造方法を示す図
【図６】従来の半導体装置の一部分を拡大した斜視図
【符号の説明】
【００３８】
１，８  半導体素子
２，９  アイランド
３，１０  パッド
４，１１  リード端子
５，１２  第１のワイヤループ
６，１３  第２のワイヤループ
７，１４  隣接するワイヤループ
１５，１７  ボールボンディング部
１６，１８  ステッチボンディング部
１９  バンプ
２０  キャピラリー
【図１】
2007150144.tif 000003
【図２】
2007150144.tif 000004
【図３】
2007150144.tif 000005
【図４】
2007150144.tif 000006
【図５】
2007150144.tif 000007
【図６】
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