(57)【要約】【課題】  第１ボンディング点（パッド）と第２ボンディング点（リード）との間に配線の邪魔になるような背の高い障害物が存在する場合でも、ワイヤのネック部高さを高くすることなしに配線できるようにし、半導体装置の小型化・薄型化を図る。【解決手段】  パッド２とリード３との間を結ぶボンディングワイヤ４を、パッド２の位置において一旦垂直上方へ立ち上げた後、パッド２とリード３の間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出し、障害物を迂回しながらリード３に向けて迂回配線する。【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接続したボンディングワイヤのループ形状であって、
第１ボンディング点と第２ボンディング点との間を結ぶボンディングワイヤが、第１ボンディング点において一旦垂直上方へ立ち上げられた後、第１ボンディング点と第２ボンディング点の間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出され、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線されていることを特徴とするボンディングワイヤのループ形状。
【請求項２】
請求項１記載のボンディングワイヤのループ形状において、
前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が台形状とされていることを特徴とするボンディングワイヤのループ形状。
【請求項３】
請求項１記載のボンディングワイヤのループ形状において、
前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が三角形状とされていることを特徴とするボンディングワイヤのループ形状。
【請求項４】
リードフレーム上に半導体チップが搭載され、該半導体チップ上の第１ボンディング点たるパッドとリードフレーム上の第２ボンディング点たるリードとの間をボンディングワイヤによって接続した半導体装置において、
パッドとリードの間を結ぶボンディングワイヤが、パッド位置において一旦垂直上方へ立ち上げられた後、パッドとリードの間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出され、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置において、
前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が台形状とされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項４記載の半導体装置において、
前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が三角形状とされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をボールボンディング用のキャピラリを用いてワイヤボンディングする方法において、
第１ボンディング点と第２ボンディング点との間を結ぶボンディングワイヤを、第１ボンディング点において一旦垂直上方へ立ち上げた後、第１ボンディング点と第２ボンディング点の間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出し、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線することを特徴とするボンディングワイヤのボンディング方法。
【請求項８】
請求項７記載のボンディングワイヤのボンディング方法において、
前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されるボンディングワイヤの平面視形状が台形状となるようにルーピングすることを特徴とするボンディングワイヤのボンディング方法。
【請求項９】
請求項７記載のボンディングワイヤのボンディング方法において、
前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されるボンディングワイヤの平面視形状が三角形状となるようにルーピングすることを特徴とするボンディングワイヤのボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間を結ぶボンディングワイヤの配線途中に配線の邪魔となるような背の高い部品や部材などの障害物が存在する場合でも、ネック部高さを高くすることなしに配線することができるボンディングワイヤのループ形状と、そのループ形状を備えた半導体装置、さらにはそのループ形状を得るためのボンディング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８及び図９に、従来の半導体装置におけるボンディングワイヤのループ形状の例を示す。図８は半導体チップ１のパッド２（第１ボンディング点）とリードフレームのリード３（第２ボンディング点）との間を結ぶボンディングワイヤ（以下、「ワイヤ」と略称）４のループ形状を側面視で台形状とした場合の例（特許文献１参照）、図９は側面視で三角形状とした場合の例である（特許文献２参照）。なお、符号５はワイヤ４の先端に形成されたボールである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５６２９７号公報（図６）
【特許文献２】特開２０００−２７７５５８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、半導体装置のワイヤボンディングに際しては、図８あるいは図９に示すような台形ループや三角形ループが多く採用されていた。しかしながら、例えば図１０あるいは図１１に示すように、ワイヤ４の配線途中に配線の邪魔となるような背の高い部品や部材などの障害物９が存在する場合、図示するようにワイヤ４を垂直上方へ高く立ち上げた後、ワイヤ４が障害物９に接触しないように配線せざるを得なかった。このため、ワイヤ４のネック部高さＨが高くなってしまい、半導体装置の小型化・薄型化の妨げとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、第１ボンディング点（パッド）と第２ボンディング点（リード）との間に配線の邪魔になるような背の高い障害物が存在する場合でも、ワイヤのネック部高さを高くすることなしに配線することができ、半導体装置の小型化・薄型化を図ることができるボンディングワイヤのループ形状と、そのループ形状を備えた半導体装置、さらにはそのループ形状を得るためのワイヤボンディング方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は次のような手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の発明は、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間を接続したワイヤのループ形状に係るもので、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間を結ぶワイヤが、第１ボンディング点において一旦垂直上方へ立ち上げられた後、第１ボンディング点と第２ボンディング点の間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出され、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記請求項１に係るボンディングワイヤのループ形状において、前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が台形状とされていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記請求項１に係るボンディングワイヤのループ形状において、前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が三角形状とされていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、リードフレーム上に半導体チップが搭載され、該半導体チップ上の第１ボンディング点たるパッドとリードフレーム上の第２ボンディング点たるリードとの間をボンディングワイヤによって接続した半導体装置に係るもので、パッドとリードの間を結ぶボンディングワイヤが、パッド位置において一旦垂直上方へ立ち上げられた後、パッドとリードの間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出され、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記請求項４に係る半導体装置において、前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が台形状とされていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記請求項４に係る半導体装置において、前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されたボンディングワイヤの平面視形状が三角形状とされていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７記載の発明は、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間をボールボンディング用のキャピラリを用いてワイヤボンディングする方法に係るもので、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間を結ぶワイヤを、第１ボンディング点において一旦垂直上方へ立ち上げた後、第１ボンディング点と第２ボンディング点の間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出し、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８記載の発明は、前記請求項７に係るボンディングワイヤのボンディング方法において、前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されるボンディングワイヤの平面視形状が台形状となるようにルーピングすることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項９記載の発明は、前記請求項７に係るボンディングワイヤのボンディング方法において、前記外方へ向けて引き出されて迂回配線されるボンディングワイヤの平面視形状が三角形状となるようにルーピングすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１ボンディング点（パッド）と第２ボンディング点（リード）の間を結ぶワイヤを、第１ボンディング点において一旦垂直上方へ立ち上げた後、第１ボンディング点と第２ボンディング点の間に存在する障害物に接触することがないように外方へ向けて引き出し、障害物を迂回しながら第２ボンディング点に向けて迂回配線するようにしたので、第１ボンディング点と第２ボンディング点との間に配線の邪魔になるような背の高い障害物が存在する場合でも、ワイヤのネック部高さを高くすることなしに配線することが可能となり、半導体装置の小型化・薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明のワイヤループ形状を採用した半導体装置の第１の実施の形態を示す。なお、前述した従来例と同一もしくは相当部分には同一の符号を付して示した。
【００１７】
この第１の実施の形態は、側面視台形ループを採用した図８の半導体装置に本発明を適用した場合の例を示すもので、迂回配線されたワイヤ４の平面視形状も同じく台形状とした場合の例である。この第１の実施の形態は、後述するリバース動作を２回行なわせた場合の例である。
【００１８】
上記第１の実施の形態の場合、パッド２とリード３の間を結ぶワイヤ４は、パッド２とリード３の間に存在する障害物９に接触することがないようにするため、パッド２の位置において一旦従来と同じネック部高さＨまで垂直に立ち上げた後、リード３側に向けて斜め外方へ所定の距離だけ水平に引き出し、ワイヤ４を障害物９から所定の距離だけ外方へ引き離す。次いで、パッド２とリード３との間を結ぶ直線ｍ−ｍと平行にリード３側に向けて水平に配線した後、リード３に向けて所定の傾斜角で下降させ、リード３にボンディングしたものである。このワイヤ４の立体的な配線形状を図２に示す。
【００１９】
このように、ワイヤ４をバッド２の位置で一旦垂直上方へ立ち上げた後、水平面内で斜め外方へ引き出し、障害物９に接触しないように迂回配線してやることにより、ワイヤ４を従来の半導体装置と同じネック部高さＨで配線することができる。したがって、パッドとリードの間に障害物が存在する場合でもネック部高さを従来と同じにすることができ、半導体装置の小型化・薄型化を図ることができる。
【００２０】
なお、上記図１の例では、迂回配線するワイヤ４をパッド２とリード３との間を結ぶ直線ｍ−ｍに対して上側（図１（ｂ）において）へ向けて引き出したが、これとは逆に、下側（図１（ｂ）において）へ向けて引き出してもよいことは勿論である。どちらの側へ引き出すかは、周囲のワイヤの配線状態や部品の配置状況によって決定すればよい。
【００２１】
次に、上記迂回配線されたワイヤ４のボンディング方法について、図３を参照して説明する。
まず最初に、図３（ａ）（ｂ）に示すように、キャピラリ６を下降してワイヤ４の先端に形成されているボール５を第１ボンディング点たるパッド２ｂにボンディングする。次に、図３（ｃ）に示すように、キャピラリ６をネック部高さＨに相当するＡ点まで垂直上昇させた後、図３（ｄ）に示すようにＢ点まで移動させ、いわゆるリバース動作を行なわせる。
【００２２】
なお、「リバース動作」とは、キャピラリ６を「垂直上昇後に水平移動」または「垂直上昇後に斜め上昇移動」、あるいは「垂直上昇後に斜め下降移動」させることにより、ボンディングワイヤに目的とする配線形状を与えるための癖を付ける動作を指すものである。このため、キャピラリ６は、垂直上昇後の「水平移動」、「斜め上昇移動」、「斜め下降移動」に際し、３６０度の範囲で目的とする方向に直線的または曲線的に自由に移動可能とされている。
【００２３】
次いで、図３（ｅ）に示すように、キャピラリ６をＣ点まで上昇移動させた後、図３（ｆ）に示すように、キャピラリ６をＤ点まで水平移動させ、第２回目のリバース動作を行なわせる。このＤ点位置は、図３（ｈ）におけるボンディング後の屈曲点Ｄを与えるための方向と距離とする。
【００２４】
次いで、図３（ｇ）に示すように、Ｅ点まで上昇移動させる。このＥ点の位置は、図３（ｈ）におけるボンディング点Ｅを与えるための方向と距離とする。
【００２５】
上記のようにしてＥ点までルーピングしたら、図３（ｈ）に示すように、キャピラリ６をボンディング点たるリード３に向けて下降していき、リード３上にボンディングする。これにより、図１に示すような迂回配線からなるワイヤ４のボンディングが終了する。
【００２６】
図４に、本発明のワイヤループ形状を採用した半導体装置の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は、側面視三角形ループを採用した図９の半導体装置に本発明を適用した場合の例を示すもので、迂回配線されたワイヤ４の平面視形状も同じく三角形状とした場合の例である。この第２の実施の形態は、リバース動作を１回だけ行なわせた場合の例を示すものである。
【００２７】
上記第２の実施の形態の場合、パッド２とリード３の間を結ぶワイヤ４は、パッド２とリード３の間に存在する障害物９に接触することがないようにするため、パッド２の位置において一旦従来と同じネック部高さＨまで垂直に立ち上げた後、この位置からリード３側に向けて所定の傾斜角を与えながら斜め外方へ所定の距離だけ引き出し、ワイヤ４を障害物９から所定の距離だけ外方へ引き離す。次いで、この斜め外方へ引き出した位置からリード３側に向けてそのまま同じ傾斜角で下降させ、リード３にボンディングしたものである。図５に上記ワイヤ４の立体的な配線形状を、また図６にそのボンディング工程図を示す。
【００２８】
上記のように迂回配線の形状を平面視三角形状とする場合も、基本的なボンディング工程は前記図３の場合と同様であるが、図３の台形ループにおける水平辺の形成工程（図３（ｆ））が不要である。したがって、図６のボンディング工程図に示すように、（ｃ）（ｄ）においてＡ点、Ｂ点までのリバース動作を行なわせた後、Ｅ点位置まで上昇移動させ（図６（ｅ））、次いでリード３に向けて下降し、リード３にボンディングすればよい（図６（ｆ））。
【００２９】
なお、この第２の実施の形態の場合も、ワイヤ４の外方への引き出し方向は、第１の実施の形態と同じく、周囲のワイヤの配線状態や部品の配置状況によって決定すればよい。
【００３０】
図７に、本発明のワイヤループ形状を採用した半導体装置の第３の実施の形態を示す。この第３の実施の形態は、リバース動作を４回（丸付き符号１〜４の各位置）行なわせた場合の例である。このように、リバース動作の回数はワイヤ４の配線形状に応じて任意に設定できるものである。ちなみに、リバース動作の回数が１回の場合はワイヤ４の平面視形状は三角形（図４（ｂ）参照）となり、２回の場合は台形（図１（ｂ）参照）となり、３回以上の場合には図７（ｂ）の例のようにリバース動作の回数に応じた多角形となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のワイヤループ形状を採用した半導体装置の第１の実施の形態を示すもので、（ａ）は略示側面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図２】図１中のボンディングワイヤの配線形状を示す略示立体斜視図である。
【図３】図１中のボンディングワイヤのループ形状を得るためのボンディング工程図である。
【図４】本発明のワイヤループ形状を採用した半導体装置の第２の実施の形態を示すもので、（ａ）は略示側面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図５】図４中のボンディングワイヤの配線形状を示す略示立体斜視図である。
【図６】図４中のボンディングワイヤのループ形状を得るためのボンディング工程図である。
【図７】本発明のワイヤループ形状を採用した半導体装置の第３の実施の形態を示すもので、（ａ）は略示側面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図８】台形ループからなる従来の半導体装置の例を示す図である。
【図９】三角形ループからなる従来の半導体装置の例を示す図である。
【図１０】図８の台形ループにおいてパッドとリードの間に障害物がある場合の配線例を示す図である。
【図１１】図９の三角形ループにおいてパッドとリードの間に障害物がある場合の配線例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    半導体チップ
２    パッド（第１ボンディング点）
３    リード（第２ボンディング点）
４    ボンディングワイヤ
５    ボール
６    キャピラリ
７    クランパ
８    スパークロッド
９    障害物
Ｈ    ネック部高さ
【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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【図８】
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【図９】
2007194470.tif 000011
【図１０】
2007194470.tif 000012
【図１１】
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