(57)【要約】【課題】ワイヤボンドの非有効エリアとされていた、傾斜部やビア上、ビアカバー上に安定に、かつ少ない接続面積でワイヤを接続できる半導体装置を提供する。【解決手段】開口部と、開口部内に設けられたダイパッドと、開口部の周囲に設けられた傾斜部と、インナリードと、を有するパッケージと、第１の電極パッドを有し、かつ、ダイパッド上に搭載された半導体チップと、インナリードと第１の電極パッドとを接続する第１のワイヤと、を備え、インナリードの少なくとも一部は、傾斜部上に配置され、前記傾斜部上において、かつ、前記インナリード上には、第１の部材が配置され、前記第１の部材上には、前記第１のワイヤが接続されている半導体装置を提供する。【選択図】図１
2013098357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部と、前記開口部内に設けられたダイパッドと、前記開口部の周囲に設けられた傾斜部と、インナリードと、を有するパッケージと、
第１の電極パッドを有し、かつ、前記ダイパッド上に搭載された半導体チップと、
前記インナリードと前記第１の電極パッドとを接続する第１のワイヤと、を備え、
前記インナリードの少なくとも一部は、前記傾斜部上に配置され、
前記傾斜部上において、かつ、前記インナリード上には、第１の部材が配置され、
前記第１の部材上には、前記第１のワイヤが接続されている
半導体装置。
【請求項２】
前記第１の部材と前記第１のワイヤとは一体であり、
前記第１の部材は、前記第１のワイヤの先端のボール形状が圧着された部材である
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１のワイヤと前記第１の部材とはステッチ接続されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のワイヤと前記第１の電極パッドとはステッチ接続されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の電極パッド上に第２の部材が形成され、
前記第１のワイヤは前記第２の部材上に接続されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２の部材の上面は前記半導体チップの上面よりも上方に位置している
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記パッケージは、前記半導体チップの搭載面とは反対側の面には外部端子を有し、
前記パッケージは、外部端子と電気的に接続されたビアを有し、
前記半導体チップは、第２の電極パッドを有し、
前記第２の電極パッドと前記ビアとを接続する第２のワイヤを備え、
前記第２のワイヤは前記ビアの少なくとも一部上に接続されている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２のワイヤの長さは前記第１のワイヤの長さよりも長い
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１のワイヤと、前記第２のワイヤとは交互に配列される
請求項７又は８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記傾斜部は前記開口部の端部から０．２ｍｍの範囲内に形成されている
請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記パッケージは、セラミック材から構成される
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
ダイパッドと、ビアと、を有するパッケージと、
第１の電極パッドを有し、かつ、前記ダイパッド上に搭載される半導体チップと、
前記ビア又はビアカバーと前記第１の電極パッドを接続する第１のワイヤを備え、
前記第１のワイヤは、前記ビア又はビアカバーの少なくとも一部上に設けられた部材に接続された
半導体装置。
【請求項１３】
前記ビアの上面は前記ダイパッドの上面と同一面上に形成されている
請求項１２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック材のパッケージを用いるタイプの半導体装置におけるワイヤボンドの接続構造及びその接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、半導体チップとセラミック回路基板とをワイヤで接続したセラミックパッケージが用いられていた。ここで、特許文献１においては、セラミック回路基板中のビア表面に、ワイヤが直接的に接続されている。
【０００３】
一方、半導体装置は、電子機器等の小型化に対応して、さらなる小型化が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６１３４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示すように、ビア表面にワイヤを直接的に接続するためには、ビア表面を平坦にする必要がある。そのため、工程数や製造コストが増加する。
【０００６】
また、従来の半導体装置では、セラミック回路基板に半導体チップを搭載するために、セラミック回路基板に開口部を設け、開口部内に半導体チップを格納することがある。この開口部は、打ち抜きにより作製されるため、その影響で開口の端部が傾斜することがある。この傾斜部には、インナリードを形成することはできるが、ステッチ接続によりワイヤを良好に接続することは難しい。
【０００７】
また、ビアを形成するためには、金属ペーストをビアホールに充填するため、ビア上部、あるいは、ビア上に設けたビアカバー上部が平坦とならない。そのため、ビア上面を研磨する等の追加工程無しでは、ビア表面に安定的にワイヤをステッチ接続することが難しい。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するもので、傾斜面上に形成されたインナリード上や、ビア上もしくはビアカバー上にも安定してワイヤを接続できる半導体装置及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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の半導体装置は、開口部と、開口部内に設けられたダイパッドと、開口部の周囲に設けられた傾斜部と、インナリードと、を有するパッケージと、第１の電極パッドを有し、かつ、ダイパッド上に搭載された半導体チップと、インナリードと第１の電極パッドとを接続する第１のワイヤと、を備え、インナリードの少なくとも一部は、傾斜部上に配置され、傾斜部上において、かつ、インナリード上には、第１の部材が配置され、第１の部材上には、第１のワイヤが接続されている。
【００１０】
また本発明の半導体装置は、ダイパッドと、ビアと、を有するパッケージと、第１の電極パッドを有し、かつ、ダイパッド上に搭載される半導体チップと、ビア又はビアカバーと第１の電極パッドを接続する第１のワイヤを備え、第１のワイヤは、ビア又はビアカバーの少なくとも一部上に設けられた部材に接続されている。
【００１１】
また本発明の半導体装置の製造方法は、上記の半導体装置の製造方法であって、インナリードにおける傾斜部上に、部材を形成するステップと、第１の電極パッド上に第１のワイヤの一端を接続するステップと、部材上に第１のワイヤの他端をステッチ接続するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成とすることで、ワイヤボンドが困難なエリアとされていた、傾斜部やビア上、ビアカバー上に安定に、かつ少ない接続面積でワイヤを接続できる。よって、半導体チップの電極パッドとインナリードとの接続距離を短くでき、パッケージを小型化できる。また、ビア上、あるいは、そのビア上のビアカバー上にもワイヤを接続でき、接続先の位置の自由度が高まりパッケージを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における半導体装置の平面図
【図３】本発明の実施の形態１における半導体装置の底面図
【図４】本発明の実施の形態１における半導体装置の作製途中の部材形成後の斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における半導体装置の作製途中のワイヤ接続後の斜視図
【図６】ボール接続とステッチ接続の比較図
【図７】本発明の実施の形態１の第１の変形例のワイヤ接続後の断面図
【図８】本発明の実施の形態１の第２の変形例のワイヤ接続後の断面図
【図９】本発明の実施の形態１の第３の変形例のワイヤ接続後の断面図
【図１０】インナリードが２段に亘り設けられており、半導体チップとインナリードの上面高さが異なる半導体装置の断面図
【図１１】本発明の実施の形態２における半導体装置の断面図
【図１２】本発明の実施の形態２における半導体装置の平面図
【図１３】本発明の実施の形態２の第１の変形例の半導体装置の断面図
【図１４】本発明の実施の形態２の第１の変形例の半導体装置の平面図
【図１５】本発明の実施の形態２の第２の変形例の半導体装置の断面図
【図１６】本発明の実施の形態における第１の混在例で傾斜部へのボール接続とビア上へのボール接続が混在する場合の断面図
【図１７】本発明の実施の形態における第１の混在例で傾斜部へのボール接続とビア上へのボール接続が混在する場合の平面図
【図１８】本発明の実施の形態における第２の混在例で傾斜部に設けたビアカバー上にボール接続する場合の断面図
【図１９】本発明の実施の形態における第２の混在例で傾斜部に設けたビアカバー上にボール接続する場合の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の各実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態中で説明する材料や数値は、好ましい範囲を示しているに過ぎず、これらに限定されることはない。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における半導体装置及びその製造方法について説明する。まず、半導体装置の構造について説明する。図１、図２、図３は、それぞれ本実施の形態における半導体装置の断面図、平面図、底面図である。半導体装置３１は、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型の外部端子を有する半導体装置であり、セラミック材などの材料からなるパッケージ３２、半導体チップ３３、ワイヤ３４、ガラスを一例とする透明部材３５を有する。
【００１６】
パッケージ３２は、ランドなどの外部端子３６、ダイパッド３７、インナリード３８、ビア４５、ビアカバー４４、内部配線４６を有する。パッケージ３２は、グリーンシートを基に形成されており、下方から外部端子３６とダイパッド３７を含む層、インナリード３８を含む層、透明部材３５を搭載する層の三つの層を有し、さらに各層において、配線をつなぐためなどの理由により、複数の層に分かれる場合がある。本実施の形態においてパッケージ３２は、下方からランド層３９、ダイパッド層４０、中間層４１、透明部材搭載層４２の４層を有している。
【００１７】
中間層４１及び透明部材搭載層４２は、それぞれ中央部に開口部を有しており、開口部内にダイパッド３７が設けられている。ここで、中間層４１の開口部は打ち抜きによって形成されている。そのため、中間層４１の開口部の端部周辺に傾斜部４３となっている。開口部の端部から所定の距離の範囲が傾斜部４３となっている。ここで所定の距離とは、例えば０．２ｍｍ程度である。なお、この所定の距離は、半導体装置の大きさや、開口部の大きさ等により、変動するため必ずしも限定されない。
【００１８】
ダイパッド層４０において、中間層４１及び透明部材搭載層４２の開口部に面した上部中央の露出部分に、ダイパッド３７が形成されている。すなわち、パッケージ３２は、開口部と、開口部に設けられた内底面を有し、内底面にはダイパッド３７が形成されている。ランド層３９の下面には、格子状に複数の外部端子３６が形成されている。なお、外部端子３６は、半導体チップ３３の直下には配置されていない構造とすることが可能である。このような構成とすることにより、半導体チップ３３の直下におけるパッケージ裏面には、放熱板を設けることなどが可能である。
【００１９】
インナリード３８は矩形形状であり、少なくとも一部が傾斜部４３上に形成されている。インナリード３８の一方の端部は中間層４１の開口部の端部に至るように設けられている。
【００２０】
ビア４５は、中間層４１を貫通する貫通孔内に導電性のペーストが充填されて形成されており、層の上下を電気的に接続している。ビアカバー４４は、ビア４５を覆うようにビア４５上面に形成されており、ビア４５とインナリード３８とを電気的に接続している。
【００２１】
インナリード３８とビアカバー４４は、中間層４１の上面に金属ペーストをスクリーン印刷、パッケージ３２全体を焼成した後、表面にニッケル、金等のめっきを施すことで形成されている。インナリード３８とビアカバー４４は連続して形成されており、インナリード３８とビアカバー４４との間には明確な境界はないが、ビア４５の周辺部分がビアカバー４４であり、そこから離れた箇所がインナリード３８である。インナリード３８は、ビアカバー４４、ビア４５、さらにその下の他のビアカバー、内部配線４６や他のビアを経由して、パッケージ３２の下面に格子状に配置された複数の外部端子３６に電気的に接続されている。
【００２２】
透明部材搭載層４２の開口部は、中間層４１の開口部より一回り大きく形成されている。中間層４１のビア４５は、透明部材搭載層４２の開口部の内外どちらにも設けることができる。本実施の形態では透明部材搭載層４２の開口部の外、すなわち中間層４１において透明部材搭載層４２により隠れた位置に設けられている。
【００２３】
半導体チップ３３は、パッケージ３２のダイパッド３７上に搭載されている。半導体チップ３３はＣＣＤやＣＭＯＳのセンサなどの受光素子、又は発光素子などであることが好ましい。半導体チップ３３の上面の外周部には信号入出力用の電極パッド４７が複数設けられている。
【００２４】
ワイヤ３４は、金や銅等で形成されており、半導体チップ３３の電極パッド４７と、パッケージ３２のインナリード３８とを電気的に接続している。ワイヤ３４の接続は、ボールボンディングにより行われる。ワイヤ３４の半導体チップ３３側の接続、すなわち電極パッド４７との接続は、ワイヤの先端のボール形状が圧着されて、圧着ボールとなった部材４８によって接続されている。また、ワイヤ３４のパッケージ３２側の接続、すなわちインナリード３８との接続はインナリード３８の少なくとも一部の上に形成したバンプなどの部材４９の上に、半導体チップ３３側のワイヤの先端のボール形状が圧着されて、圧着ボールとなった部材４８から延ばしたワイヤ３４をステッチ接続することでされている。なお、バンプなどの部材４９は、図１においてはパッケージ３２の中間層４１に形成された開口部の端部に形成されているが、バンプなどの部材４９の底面の半分以上がインナリード３８上に載っていればよいため、さらに半導体チップ３３寄りに形成することもできる。
【００２５】
パッケージ３２の透明部材搭載層４２の上部には、透明部材３５が封着剤５０により貼り付けられている。透明部材３５は、光を透過するとともに、パッケージ３２の内部を保護している。
【００２６】
次に、半導体装置の製造方法について図４及び図５を参照しながら説明する。ここでは、特にワイヤ３４の接続方法について説明する。図４は、本実施の形態における半導体装置のバンプなどの部材形成後の斜視図である。図５は、本実施の形態における半導体装置のワイヤ接続後の斜視図である。まず、パッケージ３２と半導体チップ３３を用意する。パッケージ３２は、複数のグリーンシートを元に、中央の開口部とビア４５を打ち抜きで形成する。その後、ビア４５にはタングステン、モリブデン等の金属ペーストを充填する。インナリード３８、ビアカバー４４、内部配線４６や外部端子３６は、タングステン、モリブデン等の金属ペーストをスクリーン印刷、焼成し、焼成後の露出した金属部上にニッケル、金を電解めっきで付けて形成される。インナリード３８は、中間層４１に形成された開口部の端部周辺の傾斜部４３に至るように形成されている。
【００２７】
半導体チップ３３は、ウェーハ状態からダイシングにより個々にカットされたものである。パッケージ３２のダイパッド３７にＡｇペーストなどからなるダイボンド剤５１を塗布し、その上に半導体チップ３３を押し付けた後、加熱することで半導体チップ３３をダイパッド３７に接着する。
【００２８】
ワイヤ接続の工程においては、まず、ワイヤボンド用のキャピラリ５２の先端から露出しているワイヤ材料の一端であるテール５３に、放電によってイニシャルボールを形成する。キャピラリ５２をインナリード３８上に下降させて、イニシャルボールをインナリード３８上に圧着する。その状態でキャピラリ５２を上下方向や水平方向に微少に動作させる。これにより、バンプなどの部材４９の上部形状が整えられる。その後、キャピラリ５２を上昇させてワイヤ３４を引きちぎる。このようにして、図４に示すように、インナリード３８上にバンプなどの部材４９を形成する。
【００２９】
次に、ワイヤ３４を引きちぎってできたテール５３に、再度、放電によりイニシャルボールを形成する。キャピラリ５２を電極パッド４７上に下降させてイニシャルボールを電極パッド４７に圧着し、ワイヤの先端のボール形状が圧着されて、圧着ボールとなった部材４８とする。キャピラリ５２を上昇させ、部材４８からワイヤ３４を引き伸ばし、インナリード３８と逆方向にループ形成のためのリバース動作をさせた後、キャピラリ５２の中心位置をわずかにバンプなどの部材４９の中心からずらして、キャピラリ５２をバンプなどの部材４９上に下降させてワイヤ３４をバンプなどの部材４９にステッチ接続する。その後、キャピラリ５２を上昇させてワイヤ３４を引きちぎる。このようにして、半導体チップ３３の電極パッド４７と、パッケージ３２のインナリード３８とをワイヤ３４により接続する。
【００３０】
ワイヤ３４を引きちぎってできたテール５３に対しては、再度、放電でイニシャルボールを形成して、以降他の電極パッド４７及びインナリード３８についても同様に接続する。
【００３１】
最後に、パッケージ３２の透明部材搭載層４２の上面にＵＶ硬化型の封着剤５０を塗布し、その上に透明部材３５を置き、ＵＶ光を照射してパッケージ３２と透明部材３５とを接着する。
【００３２】
なお、バンプなどの部材４９はイニシャルボールをインナリード３８に圧着し、ワイヤ３４を引きちぎることで形成しており、イニシャルボールを圧着した後にワイヤ３４を延ばす場合と接続面に対する接続方式に違いはない。よって、本実施の形態においては、バンプなどの部材４９を形成し、その上にワイヤ３４をステッチ接続する方式もボール接続として説明を進める。ボール接続は、様々な状態の接続面に適用でき、接続先が傾斜していても良好にワイヤ３４を接続できる。
【００３３】
ここでワイヤ接続方式とそれぞれのワイヤ接続方式に必要な面積の関係について図６を参照しながら説明する。図６は、一般的なボール接続とステッチ接続とで必要な面積の比較説明図である。キャピラリ５２において、先端部に設けられた開口部の径をチャンファ径５４、先端部の径を先端径５５とそれぞれ定義する。図６には、それぞれに対応した線が示されている。ワイヤの先端のボール形状が圧着されて、圧着ボールとなった部材４８は、チャンファ径５４と同心状に形成され、チャンファ径５４より少し大きく形成される。ボール接続に必要な領域は、正方形で示すと５６で示される領域となる。部材４８の中心はキャピラリ５２の中心と一致しており、ワイヤ３４の接続方向が変化しても必要領域の大きさは変わらない。
【００３４】
それに対して、ステッチ接続は、チャンファ径５４と先端径５５との間の領域で行われる。接続面であるステッチ５７は、ワイヤ３４の幅方向にワイヤ３４の径の３倍程度、ワイヤ３４の長さ方向には先端径５５の外側部分も必要で、内側の矩形の領域５８が必要領域となる。ただし、これはワイヤ３４の方向変化を考慮しない場合の必要領域であり、ワイヤ３４の方向変化を考慮すると、この領域を回転したものの複数を合成した領域となるが、それを矩形の領域５８と同じ向きの矩形で表すと、矢印で示した長さを加えた外側の領域５９となる。実際のパッケージ３２においても、ワイヤ３４の方向が設計上Ｘ軸またはＹ軸と一致しないことや、ダイボンドの位置や角度のばらつきによるワイヤ３４の方向変化に対し、インナリード３８の幅を広くすることで対応している。
【００３５】
領域５６と領域５９とを比較して分かるように、ボール接続の方がステッチ接続に比べ必要とする面積が少ない。このことは、複数のワイヤ３４が隣接して形成される際の、ワイヤ３４間の限界距離を決めるのはステッチ接続側であることを意味する。また、ボール接続とステッチ接続は同じピッチでないことを示している。また、セラミック材のパッケージ３２では、インナリード３８はスクリーン印刷により作られるため外周部が平坦とならないが、ステッチ接続の場合は接続面が平坦であることが前提のため、それを見込みインナリード３８の幅を広くするが、ボール接続の場合はそのような考慮は不要であり、このことからもボール接続が優れている。
【００３６】
実施の形態で示すバンプなどの部材４９上にステッチ接続する方式では、ステッチ接続はバンプなどの部材４９の上部で３次元的に行われる。そのため、インナリード３８上に追加で領域が必要となることはなく、必要領域はボール接続と同様の領域５６である。よって、バンプなどの部材４９上にステッチ接続する方式であれば、半導体チップ側とパッケージ側とを同じピッチにでき、また、そのピッチをステッチ接続と比べ小さくできる。
【００３７】
以下に、本発明の実施の形態における半導体装置の変形例について説明する。
【００３８】
図７を参照しながら本実施の形態における第１の変形例について説明する。図７は、半導体チップ３３にワイヤ３４をステッチ接続する場合のワイヤ接続後の断面正面図である。第１の変形例では、図１に示す構成とは異なり、パッケージ３２側のインナリード３８に部材４８を接続した後、ワイヤ３４を半導体チップ３３側に延ばし、電極パッド４７上に直接ステッチ接続している。第１の変形例では、電極パッド４７の上面が半導体チップ３３の上面より保護膜の厚さ分だけ低い位置にあるため、キャピラリ５２と保護膜とが接触しないように電極パッド４７を大きくする必要がある。
【００３９】
図８を参照しながら本発明の実施の形態における第２の変形例について説明する。図８は、半導体チップ３３の電極パッド４７に設けられためっきバンプなどの部材６０にワイヤ３４をステッチ接続する場合のワイヤボンド後の断面図である。接続関係は第１の変形例と同じであるが、半導体チップ３３の電極パッド４７上にめっきバンプなどの部材６０を設けている点が第１の変形例と異なる。めっきバンプなどの部材６０は、ニッケル、金等で形成され、無電解めっきで形成される。めっきバンプなどの部材６０を設けることでワイヤ３４の接続面であるめっきバンプなどの部材６０の上面が半導体チップ３３の上面より上方に位置し、キャピラリ５２と保護膜との接触を考慮する必要がなくなる。よって、その分、電極パッド４７を小さくできる。
【００４０】
図９を参照しながら本発明の実施の形態における第３の変形例について説明する。図９は、半導体チップ３３の電極パッド４７上に形成したバンプなどの部材４９上にインナリード３８側から延ばしたワイヤ３４を接続する場合のワイヤ接続後の断面図である。第３の変形例は、図１で説明したワイヤ接続方式とは、接続関係が逆の構成である。まず、半導体チップ３３の電極パッド４７上にバンプなどの部材４９を形成したあと、パッケージ３２のインナリード３８に、ワイヤの先端のボール形状が圧着された圧着ボールなどの部材４８を接続、そこからワイヤ３４を延ばしバンプなどの部材４９上にステッチ接続している。
【００４１】
なお、本実施の形態では、パッケージ３２がセラミック材のＬＧＡ型であるとしたが、開口部を有する層の上面にインナリード３８が設けられていれば、ＬＧＡ型に限らず他の型、たとえば、ＱＦＮ型やＳＯＮ型であってもよい。
【００４２】
また、インナリード３８が形成された層はグリーンシートの１層で構成されていても、複数の層で構成されていてもよく、層の厚さも特に限定されない。
【００４３】
また、複数のインナリード３８が異なる層に設けられていてもよいし、半導体チップ３３の電極パッド４７とインナリード３８の上面の高さは同じであっても、異なる高さであってもよい。図１０に一例を示す。図１０は、複数のインナリード３８が異なる層に設けられており、半導体チップ３３の電極パッド４７とインナリード３８の上面の高さが異なる半導体装置を示す断面図である。この例では、互いに開口部の大きさが異なる中間層６１及び中間層６２が積層されており、それぞれの層の開口部の端部周辺に設けられた傾斜部４３にそれぞれワイヤ３４がボール接続されている。
【００４４】
なお、インナリード３８の形状やインナリード３８から外部端子３６に至る経路は、種々変更可能である。また、本実施の形態で説明したインナリード３８上のボール接続は、ワイヤ接続が必要な箇所の全箇所で行う必要はなく、一箇所以上で行っていればよい。
【００４５】
すなわち、パッケージ３２の傾斜部４３に、ワイヤ３４をボール接続にて一箇所以上接続することで半導体チップの電極パッド４７とインナリード３８との接続距離が最短となるとともに、ワイヤ３４の両側で同じピッチの接続ができる。このワイヤ接続に必要な領域が最小となることにより、パッケージを小型化できる。
【００４６】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２における半導体装置は、ボール接続の接続先がインナリード３８ではなくビア４５またはビアカバー４４上であること以外は、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。図１１、図１２は、それぞれ本実施の形態における半導体装置の断面図、平面図である。半導体装置３１は、パッケージ３２、半導体チップ３３、ワイヤ３４、透明部材３５を有する。実施の形態１と異なり、ビア４５が、パッケージ３２の中間層４１の上面に露出して形成されている。ビア４５は、下面に形成されたビアカバー、内部配線４６や別のビアを経由して、底面に格子状に配置された複数の外部端子３６に電気的に接続されている。
【００４７】
ワイヤ３４は、半導体チップ３３に設けられた電極パッド４７とパッケージ３２に設けられたビア４５とを接続している。ワイヤ３４の半導体チップ３３側の接続は、ワイヤの先端のボール形状が圧着されて、圧着ボールとなった部材４８による接続である。また、ワイヤ３４のパッケージ３２側の接続は、ビア４５上にバンプなどの部材４９を形成し、さらにその上に半導体チップ３３側から延ばしたワイヤ３４をステッチ接続している。
【００４８】
次に、実施の形態２における半導体装置の製造方法について説明する。パッケージ３２と半導体チップ３３については実施の形態１と同様の手順で用意する。ここで、実施の形態１と異なりパッケージ３２は、ビア４５が中間層４１の上面において露出するように形成する。
【００４９】
ワイヤ接続の工程においては、まず、イニシャルボールをビア４５上に圧着、次にキャピラリ５２を微少動作させた後、ワイヤ３４を引きちぎり、バンプなどの部材４９を形成する。ここでは、凹凸がある小さなビア４５の上面にボール接続でバンプなどの部材４９を形成しているが、ボール接続は、ステッチ接続と異なり適応性が高いため、ビア４５上にバンプなどの部材４９を安定に形成できる。
【００５０】
次に、再度、形成したイニシャルボールを電極パッド４７に圧着してボール接続し、ループ形成動作をさせた後、バンプなどの部材４９上に下降させて、ワイヤ３４をバンプなどの部材４９にステッチ接続する。この動作を繰り返し、他の箇所も接続する。
【００５１】
最後に、パッケージ３２の透明部材搭載層４２の上面にＵＶ硬化型の封着剤５０を塗布し、その上に透明部材３５を置き、ＵＶ光を照射してパッケージ３２と透明部材３５とを接着する。
【００５２】
以下に、本発明の実施の形態２の変形例について説明する。
【００５３】
図１３と図１４を参照しながら本実施の形態における第１の変形例について説明する。図１３、図１４はそれぞれ、ワイヤ３４をビアカバー４４上にボール接続する場合の半導体装置の断面図、平面図である。第１の変形例は、ワイヤ３４をビアカバー４４上にボール接続している点で図１１に示す構成と異なる。パッケージ３２において、ビアカバー４４がビア４５上に形成されており、その上にバンプなどの部材４９が形成されている。そして、バンプなどの部材４９の上に電極パッド４７側から延ばしたワイヤ３４がステッチ接続されている。ビアカバー４４は、ビア４５より一回り大きく形成されている。そのため、ワイヤ３４をビア４５上に直接接続する場合と比較して、ボール底面全体を接続に使用できより容易に接続できる。また、ビアカバー４４は、ビア４５上に金属ペーストをスクリーン印刷し、表面にめっきを付けたものである。そのためビアカバー４４の表面は、ビア４５の表面と比較して、凹凸が小さい。よって、ビア４５上にワイヤ３４を接続するのに比べ、ビアカバー４４上にワイヤ３４を接続する方が、より安定な接続を形成できる。
【００５４】
図１５を参照しながら本発明の実施の形態２における第２の変形例について説明する。図１５は、ダイパッド３７と同じ面に設けたビア４５上にワイヤ３４をボール接続する場合の半導体装置の断面図である。第２の変形例は、ワイヤ３４が接続されるビア４５と半導体チップ３３の電極パッド４７の高さ差が大きい点で図１１に示す構成と異なる。本変形例では、ビア４５がダイパッド３７と同じ面に設けられている。この場合は、電極パッド４７とビア４５との間のループ形状を変える必要があることに加え、ビア４５の位置が低くなるためにキャピラリ５２が周囲と当たらないことに注意が必要であるが、図１１に示す構成と同じ方式で接続できる。
【００５５】
以上のように本実施の形態では、ワイヤ３４をビア４５上、あるいはビアカバー４４上にボール接続することで、従来は接続できなかった箇所に安定してワイヤ３４を接続できる。そのため、接続位置の選択の自由度が高くなり、半導体装置３１をより小型化できる。また、ワイヤ３４をビア４５上に接続する場合は、ビアカバー４４やインナリード３８を設ける必要がなくなり、パッケージ作製の工程や材料を削減してコストを削減できる。また、ワイヤ３４をビアカバー４４上にボール接続する場合は、インナリード３８を設ける必要がなくなり、材料を削減してコストを削減できる。
【００５６】
なお本実施の形態では、図１１に示すように、ビア４５の径をバンプなどの部材４９より小さく形成しているが、本実施の形態で用いているボール接続は接続面の凹凸に対する適応性に加え、接続面の大きさに対しての適応性も高いため問題はない。ビア４５の径は、バンプなどの部材４９より大きいのが最も好ましいが、バンプなどの部材４９の径の半分以上の大きさであればよい。
【００５７】
なお、本実施の形態では、パッケージ３２が、セラミック材のＬＧＡ型のものであるとしたが、他の型でもよい。また、パッケージ３２の元であるグリーンシートの構成や層の厚さも特に限定されない。また、半導体チップ３３とワイヤ３４が接続されるビア４５またはビアカバー４４の上面との高さ関係も特に限定されない。また、ビア４５やビアカバー４４の大きさや形状、また、ビア４５から外部端子３６に至る経路の設け方は、種々変更可能である。また、ビア４５またはビアカバー４４上にボール接続するとしたが、それは必ずしも全箇所で行う必要はなく、一箇所以上で行えばよい。
【００５８】
また、実施の形態１において各変形例として、ワイヤの接続方式を変えた例を説明したが、実施の形態２にも組み合わせて適用可能である。
【００５９】
また、実施の形態１で説明した構成と実施の形態２で説明した構成とを組み合わせることも可能である。実施の形態１と実施の形態２との第１の混在例を図１６、図１７を参照しながら説明する。図１６、図１７はそれぞれ、傾斜部４３へのボール接続とビア４５上へのボール接続が混在する場合の断面図、平面図である。半導体チップ３３には、複数の電極パッド４７が千鳥配置となるように設けられている。パッケージ３２の傾斜部４３には複数のインナリード３８が形成されている。また、インナリード３８と隣接するように、複数のビア４５が形成されている。複数のインナリード３８と複数のビア４５は千鳥配置となるように設けられている。
【００６０】
複数のワイヤ３４は、複数の電極パッド４７と複数のインナリード３８とをそれぞれ接続しており、インナリード３８上でボール接続されている。また、他の複数のワイヤ３４は、他の複数の電極パッド４７と複数のビア４５とをそれぞれ接続しており、ビア４５上でボール接続されている。インナリード３８と接続するワイヤ３４と、ビア４５と接続するワイヤ３４とが交互に配置されている。また、インナリードと接続するワイヤ３４のワイヤ長は、ビア４５と接続するワイヤ長よりも短くなるよう構成されている。このような構成とすることで、見掛けのパッドピッチを極限まで小とできる。
【００６１】
図１８、図１９を参照しながら第２の混在例を説明する。図１８、図１９はそれぞれ、傾斜部４３に設けたビアカバー４４上にボール接続する場合の断面図、平面図である。第２の混在例では、ビア４５は、開口部の端部周辺の傾斜部４３に設けられている。ビア４５上には、ビアカバー４４が設けられている。ワイヤ３４は電極パッド４７とビアカバー４４を接続している。ワイヤ３４はビアカバー上にバンプなどの部材４９を介してボール接続されている。ビア４５の凹凸の影響とビアカバー４４が傾斜部４３にある影響で、ビアカバー４４の表面は全体が傾斜しているのに加え、その表面が凹凸になっている。しかし、この場合でも、ボール接続は適応性が高いため、安定に接続できる。なお、ここで示した混在例は一例であり、種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の半導体装置及びその製造方法は、従来はワイヤボンドの非有効エリアとされていた箇所に安定に、かつ少ない接続面積でワイヤを接続できる。そのため、小型の電気機器等に搭載される半導体装置として有用である。
【符号の説明】
【００６３】
３１    半導体装置
３２    パッケージ
３３    半導体チップ
３４    ワイヤ
３５    透明部材
３６    外部端子
３７    ダイパッド
３８    インナリード
３９    ランド層
４０    ダイパッド層
４１    中間層
４２    透明部材搭載層
４３    傾斜部
４４    ビアカバー
４５    ビア
４６    内部配線
４７    電極パッド
４８    部材
４９    部材
５０    封着剤
５１    ダイボンド剤
５２    キャピラリ
５３    テール
５４    チャンファ径
５５    先端径
５６    領域
５７    ステッチ
５８    領域
５９    領域
６０    部材
６１    中間層
６２    中間層
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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