(57)【要約】【課題】半導体チップを搭載する半導体装置の大きさを拡大することなく、隣り合う電極パッド間やボンディングワイヤー間で電流が流れるのを防止又は可及的に抑制することのできるワイヤーボンディング方法及び半導体装置を提供する。【解決手段】第１電極パッド３に対するボンディングワイヤーＷ１と、第１電極パッド３に隣り合う第２電極パッド４に対するボンディングワイヤーＷ２とを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングするようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーをボンディングするワイヤーボンディング方法であって、
前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングすることを特徴とするワイヤーボンディング方法。
【請求項２】
前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、
前記第１及び第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった順序方向を全ての前記第１及び第２電極パッドについて同一とし、前記ボンディングワイヤーのボンディングを、隣の前記第１又は第２電極パッドのいずれか一方に切り替えて行うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーボンディング方法。
【請求項３】
前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、
前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第１順序方向を全ての第１電極パッドについて同一とし、且つ、前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第２順序方向を、前記第１順序方向と逆方向とし且つ全ての第２電極パッドについて同一とし、
全ての前記第１電極パッド又は全ての前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングが完了してから、他方の前記第１電極又は第２電極パッドのいずれかに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングを行うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーボンディング方法。
【請求項４】
前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとを、超音波を用いた超音波ウェッジボンディング法により接続することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。
【請求項５】
前記ボンディングワイヤーは、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。
【請求項６】
前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとのボンディングを１本のワイヤーを用いて行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。
【請求項７】
前記半導体チップは、ラテラル型のパワー半導体であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のワイヤーボンディング方法。
【請求項８】
半導体チップの一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーがボンディングされた半導体装置であって、
前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとが、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングされていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のワイヤーボンディング方法、及び、該ワイヤーボンディング方法により半導体チップがボンディングされた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置において、半導体チップの電極とリードフレームとの間にワイヤーを接続する技術としてワイヤーボンディングが広く知られている。図６は、従来のワイヤーボンディング方法によりボンディングされた半導体装置１２０を示す平面図である。
【０００３】
図６に示す半導体装置１２０は、リードフレーム３００と該リードフレーム３００に臨むリード３０５とを有し、前記半導体装置を含むリードフレーム３００及びリード３０５とボンディングワイヤーＷａ，Ｗｂとがボンディングされている。
【０００４】
リードフレーム３００には、前記半導体装置に備えられる一対の電極（図示せず）に対応した第１及び第２電極パッド３０１，３０２が形成されている。第１電極パッド３０１及び第２電極パッド３０２は、短冊状に形成されており、その短冊の長手方向と直交する方向に交互に配列されている。
【０００５】
ボンディングワイヤーＷａが第１電極パッド３０１とリード３０５とにボンディングされ、第１電極パッド３０１とリード３０５とが接続されている。また、ボンディングワイヤーＷｂが第２電極パッド３０２とリードフレーム３００とにボンディングされ、第２電極パッド３０２とリードフレーム３００とが接続されている。
【０００６】
第１電極パッド３０１には、ボンディングポイントが複数（図６では、ＢＰ１０，ＢＰ１１）設けられている。ボンディングワイヤーＷａは、第１電極パッド３０１上では、前記複数のボンディングポイントでボンディングされている。また、第２電極パッド３０２にも、ボンディングポイントが複数（図６では、ＢＰ１３，ＢＰ１４）設けられており、ボンディングワイヤーＷｂは、第２電極パッド３０２上では、前記複数のボンディングポイントでボンディングされている。
【０００７】
なお、下記特許文献１には、前記ボンディングにおいて用いるウエッジツールのウエッジ断面形状や、ボンディングワイヤーの線径等に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１４００７２公報（２００４年０５月１３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ボンディングワイヤーをボンディングするには、ボンディングワイヤーの一部分を第１及び第２電極パッド３０１，３０２等に押し付け、この押し付けられている部位を一時的に溶融させて前記第１及び第２電極パッド３０１，３０２等に密着させる。これにより、ボンディングワイヤーＷａ，Ｗｂと第１及び第２電極パッド３０１，３０２等とがボンディングされる。
【００１０】
このような一連のボンディング工程において、ボンディングワイヤーの溶融時には、その溶融物が周囲に広がる。そのため、第１及び第２電極パッド３０１，３０２等とボンディングワイヤーＷａ，Ｗｂとの接合領域であるボンディングポイントは比較的大きくなる。
【００１１】
ここで、従来のワイヤーボンディング方法においては、隣り合う電極パッド同士で、ボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行っていた。そのため、ボンディングワイヤーの溶融物が周囲に広がることで、隣り合うボンディングポイントが非常に接近することとなっていた。
【００１２】
このように、ボンディングポイント同士が接近すると、前記ボンディングポイント間の絶縁耐圧が低下し、ボンディングポイント間で電流が流れるという現象が発生しやすい。
【００１３】
パワー半導体として、演算や記憶などを行う半導体の他に、交流を直流に変換したり電圧値を変化させたりする等、電源（電力）の制御や供給を行うために用いられる半導体（以下、パワー半導体という）がある。このパワー半導体の場合、当該半導体を含む回路に流れる電流は演算や記憶などを行う半導体に比して非常に大きい。
【００１４】
したがって、ワイヤーボンディングの対象がパワー半導体である場合、隣り合うボンディングポイントが非常に接近すると、特に前記両ボンディングポイント間で電流が流れるという現象が発生し易い。
【００１５】
また、ボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行った場合、隣り合うボンディングワイヤー同士は同じような湾曲状態で平行となり、隣り合うボンディングワイヤー同士の距離を十分に確保できているとは言い難かった。そのため、ボンディングワイヤー同士の間で電流が流れる虞もあった。隣り合う電極パッド間の間隔を広くすれば、隣り合うボンディングワイヤー同士の距離を確保できるが、半導体装置の大型化を招来する。
【００１６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、半導体装置を大型化することなく、隣り合う電極パッド間やボンディングワイヤー間で電流が流れるのを防止又は可及的に抑制することのできるワイヤーボンディング方法及び半導体装置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】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明に係るワイヤーボンディング方法は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーをボンディングするワイヤーボンディング方法であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングすることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明に係る半導体装置は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーがボンディングされた半導体装置であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとが、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングされていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明によれば、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングする。
【００２０】
これにより、前記第１電極パッドにおけるボンディングポイントと、該第１電極パッドに隣接する第２電極パッドにおけるボンディングポイントとが従来に比して離間するとともに、隣り合うボンディングワイヤー同士が非平行状態となる。
【００２１】
したがって、従来に比して、両ボンディングポイント間で電流が流れたり、ボンディングワイヤー同士の間で電流が流れたりする現象を発生し難くすることができる。
【００２２】
また、前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、前記第１及び第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった順序方向を全ての前記第１及び第２電極パッドについて同一とし、前記ボンディングワイヤーのボンディングを、隣の前記第１又は第２電極パッドのいずれか一方に切り替えて行うものである。
【００２３】
一般的に、前記第１及び第２電極パッドにボンディングワイヤーをボンディングする動作を行う装置のヘッドにはボンディングワイヤーを敷設できる向き（方向性）がある。このため、電極パッドに複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングする順序方向が、第１電極パッドの場合と第２電極パッドの場合とで異なる場合、ボンディング対象を第１電極パッドと第２電極パッドとの間で切り替えるときに前記ヘッドを回転させる必要があった。
【００２４】
前記方法によれば、前記第１及び第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった順序方向を全ての前記第１及び第２電極パッドについて同一としたので、前記ヘッドを回転させる必要がなくなる。
【００２５】
これにより、前記順序方向を全ての電極パッドについて同一とする構成を採用しない場合に比して、全てのボンディングポイントでのボンディングが完了するまでの時間（ボンディング効率）を短縮（向上）することができる。
【００２６】
また、前記ボンディングワイヤーのボンディングを、隣の前記第１又は第２電極パッドのいずれか一方に切り替えて行うようにしたので、前記ヘッドの移動ピッチを、隣り合う第１電極パッドと第２パッドとのピッチにすることができ、ヘッドの総移動量を可及的に抑制することができる。これによっても、前記ボンディング効率を向上することができる。
【００２７】
また、前記第１及び第２電極パッドに対して前記ボンディングワイヤーを複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングし、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第１順序方向を全ての第１電極パッドについて同一とし、且つ、前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングの順序にしたがった第２順序方向を、前記第１順序方向と逆方向とし且つ全ての第２電極パッドについて同一とし、全ての前記第１電極パッド又は全ての前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングが完了してから、他方の前記第１電極又は第２電極パッドのいずれかに対する前記ボンディングワイヤーのボンディングを行うものである。
【００２８】
一般的に、前記第１及び第２電極パッドにボンディングワイヤーをボンディングする動作を行う装置のヘッドにはボンディングワイヤーを敷設できる向き（方向性）がある。このため、電極パッドに複数のボンディングポイントで一方向に順番にボンディングする順序方向が、第１電極パッドの場合と第２電極パッドの場合とで異なる場合、ボンディング対象を第１電極パッドと第２電極パッドとの間で切り替えるときに前記ヘッドを回転させる必要があった。
【００２９】
これに対し、前記方法によれば、前記第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングについての第１順序方向と、前記第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングについての第２順序方向とを逆方向としている。したがって、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングをまとめて実施し、また、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングをまとめて実施することにより、ヘッドを回転させる回数を１回とすることができる。
【００３０】
例えば、第２電極パッドよりも、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングを先行して実施する場合には、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングから、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングに移行するときの１回のみヘッドを回転させればよい。
【００３１】
また、第１電極パッドよりも、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングを先行して実施する場合には、第２電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングから、第１電極パッドに対するボンディングワイヤーのボンディングに移行するときの１回のみヘッドを回転させればよい。
【００３２】
このように、上記方法によれば、ボンディング対象の電極パッドが切り替わるたびに前記ヘッドを回転させる必要がなくなり、ヘッドを回転させる回数を可及的に抑制することができるため、前記ボンディング効率を向上することができる。
【００３３】
また、前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとを、超音波を用いた超音波ウェッジボンディング法により接続するものである。
【００３４】
前記方法によれば、ボンディングワイヤーを加熱する方法に比し、ボンディングワイヤーと第１及び第２電極パッドとを短時間でボンディングすることができる。その結果、ボンディングワイヤーを加熱する方法を採用する場合に比して、ボンディング効率を向上することができる。
【００３５】
また、前記ボンディングワイヤーは、アルミニウムを主成分とすることを特徴とするものである。
【００３６】
これにより、ボンディングワイヤーを加熱することなく、若しくは、ボンディングワイヤーの加熱量を抑えつつボンディングワイヤーと前記第１及び第２電極パッドとをボンディングすることができる。
【００３７】
また、前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとのボンディングを１本のワイヤーを用いて行うものである。
【００３８】
これにより、前記第１及び第２電極パッドに、複数のボンディングポイントを設けた場合であっても、ボンディングポイント間ごとにボンディングワイヤーを設ける構成に比して、ボンディングワイヤーの本数を抑えつつ電極パッドの耐電流性能を向上させることができる。
【００３９】
また、前記半導体装置を、ラテラル型のパワー半導体としたものである。
【００４０】
前記ラテラル型のパワー半導体においては、一般的に一対の第１及び第２電極パッドが接近して配置されるが、前記各発明に係る構成を採用することで、第１電極パッドにおけるボンディングポイントと第２電極パッドにおけるボンディングポイントとの間の距離を、絶縁耐圧を確保できる距離に設定することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係るワイヤーボンディング方法は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーをボンディングするワイヤーボンディング方法であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとを、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングするものである。
【００４２】
また、本発明に係る半導体装置は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対してボンディングワイヤーがボンディングされた半導体装置であって、前記第１電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーと、前記第１電極パッドに隣り合う前記第２電極パッドに対する前記ボンディングワイヤーとが、互いに隣り合わないボンディングポイントでボンディングされているものである。
【００４３】
上記発明によれば、前記第１電極パッドにおけるボンディングポイントと、該第１電極パッドに隣接する第２電極パッドにおけるボンディングポイントとが従来に比して離間する。したがって、従来に比して、両ボンディングポイント間で電流が流れたり、ボンディングワイヤー同士の間で電流が流れたりする現象を発生し難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】半導体装置におけるボンディング状態を示す平面図である。
【図２】図１に示すボンディング状態を示す側面図である。
【図３】本発明に係るワイヤーボンディング方法に基づく動作を行うワイヤーボンディング装置の一例の全体構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。
【図５】第３の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。
【図６】従来のワイヤーボンディング方法によりボンディングされた半導体装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態に係るワイヤーボンディング方法及び半導体装置について説明する。図３は、本発明に係るワイヤーボンディング方法に基づく動作を行うワイヤーボンディング装置の一例の全体構成を示す図である。
【００４６】
図３に示すワイヤーボンディング装置１００は、半導体装置１１０において、ボンディングを行う対象の位置（以下、ボンディングポイントという）にボンディングワイヤーＷを接合する。
【００４７】
ワイヤーボンディング装置１００は、キャピラリ１０１と、超音波供給部１０２と、クランパ１０３とを備える。
【００４８】
キャピラリ１０１は、ボンディングワイヤーＷを部分的に保持し且つその保持部分をボンディングポイントに押し付ける。超音波供給部１０２は、キャピラリ１０１に保持されたボンディングワイヤーＷに超音波エネルギーを供給する。クランパ１０３は、キャピラリ１０１の上部（キャピラリ１０１にボンディングワイヤーＷの後端側）に設けられ且つボンディングワイヤーＷを挟み込んで把持する。
【００４９】
また、ワイヤーボンディング装置１００には、図示していないが、駆動部と、ワイヤー供給部とが備えられている。
【００５０】
駆動部は、超音波供給部１０２及びキャピラリ１０１を上下方向及び水平方向に移動させるために設けられている。ワイヤー供給部は、例えば１本のボンディングワイヤーＷがループ状に複数巻回されたワイヤー巻回体からボンディングワイヤーを引き出してキャピラリ１０１に供給するために設けられている。
【００５１】
なお、ここでは、ボンディングの具体的な対象として、半導体装置１１０における半導体チップ１とリード１０６とを想定する。半導体チップ１は、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）チップとされている。
【００５２】
キャピラリ１０１は、上下に延びる円筒状の貫通孔１０１ａを有する。この貫通孔１０１ａには、ボンディングワイヤーＷが挿通されており、キャピラリ１０１は、貫通孔１０１ａの下端からボンディングワイヤーＷが突出した状態で該ボンディングワイヤーＷを保持する。
（ワイヤーボンディング装置の動作説明）
ワイヤーボンディング装置１００は、キャピラリ１０１の先端部を半導体装置１１０のボンディングポイントまで移動させて、ボンディングワイヤーＷのうち貫通孔１０１ａの下端近傍部分をキャピラリ１０１によりボンディングポイントに押し付ける。
【００５３】
このとき、同時に、超音波ウェッジボンディング法により超音波供給部１０２を用いてキャピラリ１０１に超音波エネルギーを供給する。また、ボンディングワイヤーＷの材質に応じて、リードフレーム１０５を例えば１２０〜２７０℃程度に加熱する。これにより、ボンディングワイヤーＷのうち押し付けられている部分が一時的に溶融し、ボンディングワイヤーＷがボンディングポイントに接合される。
【００５４】
ボンディングワイヤーＷは、アルミニウム製のワイヤーが採用可能である。ただし、本件におけるボンディングワイヤーは、アルミニウム製のワイヤーに限定されるものではなく、例えば金のワイヤーも採用可能である。アルミニウム製のワイヤーを使用した場合、リードフレーム１０５（ボンディングワイヤーＷ）の加熱が不要となる。
【００５５】
ワイヤーボンディング装置１００は、以上のような動作をリードフレーム１０５上及びリード１０６上において行う。
【００５６】
また、キャピラリ１０１の上部にあるクランパ１０３でボンディングワイヤーＷを挟みこみ、キャピラリ１０１を上方に引き上げることで、ボンディングワイヤーＷをボンディングポイントとの接合部分近傍で切断する。これにより、ボンディングワイヤーＷのうちボンディングされた部分を、キャピラリ１０１に保持されている部分から切り離すことができる。
（半導体装置の構成）
図１は、半導体装置１１０におけるボンディング状態を示す平面図、図２は、図１に示すボンディング状態を示す側面図である。
【００５７】
図１に示す半導体装置１１０は、リードフレーム１０５とリード１０６とを有する。リードフレーム１０５には、半導体チップ１が搭載されている。
【００５８】
本実施形態における半導体装置１１０としては、交流を直流に変換したり電圧値を変化させたりする等、電源（電力）の制御や供給を行うために用いられる所謂パワー半導体、特にラテラル型のパワー半導体が好適である。
【００５９】
ラテラル型のパワー半導体と異なり、対となる電極が非対称形となっている縦型のパワー半導体は、逆起電力（回生電力）を吸収するためには、別途、逆方向に電流を流せる素子を並列に配置する必要がある。この縦型のパワー半導体に対し、ラテラル型のパワー半導体は、対となる電極が対称形であり、逆起電力（回生電力）をそれ自身で吸収することが可能であるという利点を有する。
【００６０】
ＧａＮ（窒化ガリウム）半導体で構成するＨＥＭＴ（高移動度トランジスタ）は、ラテラル型のパワー半導体であり、スイッチ素子であると同時に逆起電力（回生電力）をそれ自身で吸収する素子となりうるデバイスとして注目されている。
【００６１】
なお、本実施形態における半導体装置には、前記パワー半導体の他、演算や記憶などを行う半導体も含まれる。
【００６２】
リードフレーム１０５には、半導体チップ１に備えられる一対の第１電極及び第２電極に対応した第１電極パッド３及び第２電極パッド４がそれぞれ複数形成されている。
【００６３】
第１電極パッド３と第２電極パッド４とは、交互に並列状態で配置されている。例えば本実施形態では、第１電極パッド３及び第２電極パッド４は、短冊状に形成されており、その短冊の長手方向と直交する方向に交互に配列されることでストライプ状に形成されている。
【００６４】
本実施形態においては、ワイヤーボンディング装置１００は、第１電極パッド３及びリード１０６を同一のボンディングワイヤーＷ１で接続した接続状態を形成する。また、ワイヤーボンディング装置１００は、第２電極パッド４及びリードフレーム１０５を同一のボンディングワイヤーＷ２で接続した接続状態を形成する。
（ワイヤーボンディング方法の説明）
このような接続状態を形成するために、本実施形態におけるワイヤーボンディング装置１００は、前記ワイヤー巻回体から引き出したボンディングワイヤーＷを第１電極パッド３及びリード１０６にボンディングする。また、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングワイヤーＷを、ボンディングした部分（ボンディングワイヤーＷ１に相当）とキャピラリ１０１に挟持されている部分とに切り離す。
【００６５】
これにより、ボンディングワイヤーＷ１が、第１電極パッド３上に形成されたボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２と、リード１０６上に形成されたボンディングポイントＢＰ３とでボンディングされた状態を形成する。
【００６６】
また、ワイヤーボンディング装置１００は、前記ワイヤー巻回体から引き出したボンディングワイヤーＷを第２電極パッド４及びリードフレーム１０５のボンディングポイントＢＰ４にボンディングする。そして、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングワイヤーＷを、ボンディングした部分（ボンディングワイヤーＷ２に相当）とキャピラリ１０１に挟持されている部分とに切り離す。
【００６７】
これにより、ボンディングワイヤーＷ２が、第２電極パッド４上に形成されたボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５と、リードフレーム１０５に形成されたボンディングポイントＢＰ６とでボンディングされた状態が作り出される。
（従来のワイヤーボンディング方法の問題点の説明）
ここで、各ボンディングポイントでのボンディングにおける超音波の出力時に、キャピラリ１０１により押し付けられている部位が溶融して潰れる。このとき、ボンディングワイヤーＷの溶融物が周囲に広がる。これにより、ボンディングポイントが占める領域が比較的大きくなる。
【００６８】
従来のワイヤーボンディング方法においては、隣り合う電極パッド（第１電極パッド３及び第２電極パッド４）同士でボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行っていた（図６参照）。そのため、各ボンディングポイントの占有面積が大きくなることで、隣り合うボンディングポイントが非常に近接することとなっていた。
【００６９】
ボンディングポイントが近接すると、この近接するボンディングポイント間における絶縁耐圧が低下し、前記ボンディングポイント間に電流が流れるという問題が発生し得る。
【００７０】
また、隣り合う第１電極パッド３及び第２電極パッド４同士でボンディングポイントが隣り合うようにボンディングを行った場合、隣り合うボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２同士も同じような湾曲状態で平行に配置されることにより近接する。このため、隣り合うボンディングワイヤーＷ１とボンディングワイヤーＷ２との間で電流が流れることもあり得る。
【００７１】
前述したように、特にパワー半導体の場合、当該半導体を含む回路に流れる電流は演算や記憶などを行う半導体に比して非常に大きい。そのため、隣り合う電極パッド間の距離やワイヤー間の距離（ワイヤー間距離）が小さくなると、このような不具合が発生しやすい。
（第１の実施形態の特徴部分の説明）
そこで、本実施形態においては、図１，図２に示すように、隣接する第１及び第２電極パッド３，４に着目した場合に、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２と、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５とがボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の延びる方向においてずれている（オフセットされている）。
【００７２】
例えば図１において、左から奇数番目に位置する第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２と、左から偶数番目に位置する第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５との位置関係に着目する。
【００７３】
この場合、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１は、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ５に対して、図１中で下側にずらされている（オフセットされている）。同様に、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ２は、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４に対して、図１中で下側にずらされている。
【００７４】
なお、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２が、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ５，ＢＰ４に対して、図１で上側にずらされていてもよい。
【００７５】
すなわち、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２は、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ５，ＢＰ４に対し、第１及び第２電極パッド３，４に接続されるボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の延びる方向にずらされている（オフセットされている）。
【００７６】
これにより、ボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ５間の距離、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ４間の距離を、隣り合う第１電極パッド３及び第２電極パッド４同士でボンディングポイントが隣り合う従来の構成に比して大きくすることができる。つまり、ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６の大きさを同一とみなすと、ボンディングポイントにおける距離が、従来では距離Ｌ１（図６参照）となっていたのを距離Ｌ２（＞距離Ｌ１）とすることができる。
【００７７】
これにより、ボンディング時に付与される超音波のためにボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の先端が潰れて周囲に広がっても、隣り合うボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ５間、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ４間における絶縁耐圧の低下を防止又は抑制できる。したがって、隣り合うボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ５間、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ４間に電流が流れるという問題が発生するのを防止又は抑制し得る。
【００７８】
また、従来のワイヤーボンディング方法に比して、隣り合うボンディングワイヤーＷ１とボンディングワイヤーＷ２との間においても電流が流れ難くなる。
【００７９】
すなわち、同一ボンディングワイヤーに係るボンディングポイント間においては、ボンディングワイヤーは、通常、図２に示すように湾曲する。すなわち、図２の矢印Ｇで示すように、ボンディングワイヤーＷ１については、ボンディングポイントＢＰ３，ＢＰ２間と、ボンディングポイントＢＰ２，ＢＰ１間において湾曲する。また、ボンディングワイヤーＷ２については、ボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５間と、ボンディングポイントＢＰ５，ＢＰ６間において湾曲する。
【００８０】
ここで、ワイヤーボンディング装置１００のキャピラリ１０１の動線軌跡は各電極パッド３，４について略同様である。したがって、従来のワイヤーボンディング方法でボンディングすれば、隣接するボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２は、ボンディングポイントＢＰ２とＢＰ１との間の湾曲部分とボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５間の湾曲部分とが同様の湾曲状態で平行となる。このため、隣り合うボンディングワイヤー同士の最短距離であるワイヤー間距離も十分に確保することができなかった。
【００８１】
これに対し、本実施形態では、第１電極パッド３におけるボンディングポイントの位置と第２電極パッド４におけるボンディングポイントの位置とを、前述のようにボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２の延びる方向にずらす。これによって、隣り合うボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２同士のワイヤー間距離を、従来の距離Ｌ３（図６参照）から距離Ｌ４（図１参照）に大きくすることができる。
【００８２】
これにより、隣り合うボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２間で電流が流れるという状況も従来に比して発生し難くなる。
【００８３】
また、本実施形態では、前述したように、ボンディングワイヤーＷ１，Ｗ２を、第１電極パッド３及び第２電極パッド４にそれぞれ複数のポイントでボンディングするようにしたので、第１及び第２電極パッド３，４の耐電流性能を増加させることができる。
【００８４】
さらに、本実施形態では、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２とリード１０４のボンディングポイントＢＰ３とを、１本のボンディングワイヤーＷ１で接続するようにした。また、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５とリードフレーム１０５におけるボンディングポイントＢＰ６とを１本のボンディングワイヤーＷ２で接続するようにした。
【００８５】
これに対し、第１電極パッド３におけるボンディングポイントＢＰ１とボンディングポイントＢＰ２とを接続するボンディングワイヤーと、ボンディングポイントＢＰ２とリード１０４のボンディングポイントＢＰ３とを接続するボンディングワイヤーとを別個のボンディングワイヤーとする構成がある。
【００８６】
また、第２電極パッド４におけるボンディングポイントＢＰ４とボンディングポイントＢＰ５とを接続するボンディングワイヤーと、ボンディングポイントＢＰ５とリードフレーム１０５のボンディングポイントＢＰ６とを接続するボンディングワイヤーとを別個のボンディングワイヤーとする構成がある。
【００８７】
上記の１本のボンディングワイヤーＷ１による接続は、上記のように別個のボンディングワイヤーで接続する場合に比して、ボンディングワイヤーの本数を抑えつつ電極の耐電流性能を向上させることができる。
【００８８】
（第２の実施形態）
前記第１の実施形態においては、各ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６でボンディングを行う順番に関しては特に言及しなかった。これに対し、本実施形態では、各ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６に対してボンディングを行う順番が設定されており、この点が前記第１の実施形態と相違する。したがって、前記第１の実施形態との相違点を主に説明し、前記第１の実施形態と共通する点については説明を省略することとする。
（第２の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明）
図４は、本実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。
【００８９】
本実施形態では、第１及び第２電極パッド３，４とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１，Ｗ２）とを複数のボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６でボンディングする場合に、ボンディングの順序にしたがった順序方向（一方向）を全ての電極パッドについて同一とする。
【００９０】
例えば、図４に示すように、複数の第１電極パッド３のうち例えば最も左側に位置する第１電極パッド３とリード１０６とにボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）をボンディングする。この場合、図４の矢印に示すように、下側（リード１０６側）からボンディングポイントＢＰ３，ＢＰ２，ＢＰ１の順でボンディングを行うとする。他の第１電極パッド３及びリード１０６とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）とのボンディングについても同様に図４の下側（リード１０６側）から順にボンディングする。
【００９１】
さらに、第２電極パッド４とリードフレーム１０５とをボンディングする場合にも、図４の下側（リード１０６側）からボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５，ＢＰ６の順でボンディングを行う。
【００９２】
本実施形態に係るワイヤーボンディング装置１００は、直近のボンディングワイヤーについてのボンディングの順序方向と逆の順序方向で次のボンディングワイヤーに切り替えてボンディングを行うときは、ヘッドを回転させる必要がある。
【００９３】
これに対し、前述のようにボンディングの順序方向を全ての電極パッドについて同一とすることで、キャピラリ１０１のヘッドを回転させる必要がなくなる。これにより、前記ヘッドを回転する時間が不要となり、ボンディングが完成するまでに要する時間を短くすることができる。よって、ワイヤーボンディング装置１００によるボンディングの効率を向上することができる。
【００９４】
また、本実施形態においては、第１及び第２電極パッド３，４の配列方向の一方側から他方側に向けてボンディングを行う。より具体的には、第１電極パッド３及びリード１０６とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）とのボンディングと、第２電極パッド４及びリードフレーム１０５とボンディングワイヤーＷ（Ｗ２）とのボンディングとを交互に行う。これにより、第１及び第２電極パッド３，４の配列方向におけるキャピラリ１０１の移動ピッチを、隣接する第１電極パッド３及び第２電極パッド４間のピッチとすることができる。
【００９５】
その結果、キャピラリ１０１の総移動量を最小限に抑制することができる。これによっても、ボンディングが完成するまでに要する時間を短くすることができ、ワイヤーボンディング装置１００におけるボンディングの効率を向上することができる。
【００９６】
（第３の実施形態）
本実施形態では、各ボンディングポイントＢＰ１〜ＢＰ６でボンディングを行う順番が第２の実施形態と異なるだけで、それ以外の点については同様である。したがって、第１の実施形態との相違点について主に説明することとし、第１及び第２の実施形態と共通する点については説明を省略することとする。
（第３の実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明）
図５は、本実施形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。
【００９７】
本実施形態においては、同種の電極パッド（第１電極パッド３及び第２電極パッド４）に対応するボンディングワイヤー同士でみれば、同じ方向に順番にボンディングする点は前記第２の実施形態と同一である。
【００９８】
一方、本実施形態と第２の実施形態との相違点は次の２点である。
【００９９】
１点は、図５に示すように、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングの順序方向（第１順序方向）と、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングの順序方向（第２順序方向）とが逆方向に設定されている点である。
【０１００】
すなわち、第１電極パッド３及びリード１０６とボンディングワイヤーＷ（Ｗ１）とのボンディングについては、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングポイントＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３の順にボンディングを行う。
【０１０１】
一方、第２電極パッド４及びリードフレーム１０５とボンディングワイヤーＷ（Ｗ２）とのボンディングについては、ワイヤーボンディング装置１００は、ボンディングポイントＢＰ４，ＢＰ５，ＢＰ６の順にボンディングを行う。
【０１０２】
もう１点は、ボンディングを、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１ごとにまとめて実施し、且つ、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２ごとにまとめて実施する点である。
【０１０３】
すなわち、ワイヤーボンディング装置１００は、第１電極パッド３に対応する全てのボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングが完了してから、第２電極パッド４に対応する全てのボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングを実施する。なお、第２電極パッド４に対応する全てのボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングが完了してから、第１電極パッド３に対応する全てのボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングを実施するようにしてもよい。
【０１０４】
本実施形態では、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングの順序方向と、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングの順序方向とを逆方向に設定している。これにより、ボンディングを、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１ごとにまとめて実施するとともに、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２ごとにまとめて実施することで、ヘッドを回転させる回数を極力抑えることができる。
【０１０５】
すなわち、本実施形態に係るワイヤーボンディング方法によれば、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１のボンディングを、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２のボンディングより先行して実施する。この場合には、キャピラリ１０１のヘッドの回転が、ボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングからボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングに移行するときの１回のみとなる。
【０１０６】
一方、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２のボンディングを、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１のボンディングより先行して実施する。この場合には、上記のヘッドの回転が、ボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングからボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングに移行するときの１回のみとなる。
【０１０７】
いずれの場合も、第１電極パッド３に対応するボンディングワイヤーＷ１についてのボンディングの順序方向と、第２電極パッド４に対応するボンディングワイヤーＷ２についてのボンディングの順序方向とを逆方向に設定する。
【０１０８】
これにより、ボンディングを第１及び第２電極パッド３，４の配列方向に沿って順番に行う構成に比して、キャピラリ１０１のヘッドを回転させる回数を大幅に低減することができる。
【０１０９】
したがって、ボンディングが完成するまでに要する時間を短くすることができ、ワイヤーボンディング装置１００におけるボンディングの効率を向上することができる。
【０１１０】
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
【０１１１】
すなわち、本発明は、対をなす第１の電極と第２の電極を持つ半導体装置の前記第１の電極に対応する前記半導体装置の第１の電極パッドと、前記第２の電極に対応する前記半導体装置の第２の電極パッドそれぞれに対して、ワイヤーボンディングを用いてボンディングワイヤーを接続する半導体装置のワイヤーボンディング方法において、前記第１の電極パッドと第２の電極パッドの少なくとも一部は、隣り合ってストライプ状となっており、前記ストライプ状で隣り合った第１の電極パッドと第２の電極パッドに対して、１つの電極パッドに複数のステッチでワイヤーボンディングを行い、ワイヤーボンディングのワイヤーボンディング位置が、対向する第１の電極パッドと、第２の電極パッドで千鳥状にずれたポイントでのボンディングになっていることを特徴とする、半導体装置のワイヤーボンディング方法である。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、半導体装置の一対の第１及び第２電極に対応して設けられ且つ交互に並列状態で配置された第１及び第２電極パッドに対し、ボンディングワイヤーをポイント状にボンディングすることにより、前記第１及び第２電極パッドと前記ボンディングワイヤーとをボンディングする方法に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  半導体チップ
３  第１電極パッド
４  第２電極パッド
１００  ワイヤーボンディング装置
１０２  超音波供給部
１０５  リードフレーム
１１０  半導体装置
３０１，３０２  第１，第２電極パッド
ＢＰ１〜ＢＰ６  ボンディングポイント
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２  ボンディングワイヤー
【図１】
2012195459.tif 000003
【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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