(57)【要約】【課題】  半導体装置の大きさを大きくすることなく、半導体チップと接続部とを接続しているワイヤーを破断しにくくする。【解決手段】  １つの半導体チップ４と離れて配置された端子６との間にボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆが一列に配置され、それぞれの一端が半導体チップ４に接続され、それぞれの他端が端子６に接続され、少なくとも外側に位置するボンディングワイヤー８ａ、８ｆが、他の何れかのワイヤーと非平行に配置されている。【選択図】  図１
2017157604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの半導体チップと、
前記１つの半導体チップと離れて配置された１つの接続部と、
前記１つの半導体チップと前記１つの接続部との間に一列に配置され、それぞれの一端が前記１つの半導体チップに接続され、それぞれの他端が前記１つの接続部に接続された複数のワイヤーとを、
有し、前記複数のワイヤーは、それぞれを流れる電流によって磁界を発生する半導体装置において、
前記複数のワイヤーのうち少なくとも外側に位置するワイヤーの周りの磁界が弱くなるように、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーが、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーと非平行に配置されている半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーと、それに隣接するワイヤーとが、非平行に配置されている半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置において、１列に配置された複数のワイヤーの両外側に位置するそれぞれのワイヤーと、これらとそれぞれに隣接するワイヤーとが、非平行に配置されている半導体装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーと、これに隣接するワイヤーとが交差して配置されている半導体装置。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置において、１列に配置された複数のワイヤーの両外側に位置するそれぞれのワイヤーと、これらとそれぞれ隣接するワイヤーとが交差して配置されている半導体装置。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置するワイヤーと、複数のワイヤーのうち他の何れのワイヤーとが交差して配置されている半導体装置。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置において、１列に配置された複数のワイヤーの両外側に位置するそれぞれのワイヤーと、複数のワイヤーのうち他の何れのワイヤーとが交差するように配置されている半導体装置。
【請求項８】
１つの半導体チップと、
前記１つの半導体チップと離れてほぼ同一水平面上に配置された１つの接続部と、
前記１つの半導体チップと前記１つの接続部との間に一列に配置され、それぞれの一端が前記１つの半導体チップに接続され、それぞれの他端が前記１つの接続部に接続され、前記１つの半導体チップと前記１つの接続部との間に最高高さ位置がある複数のワイヤーとを、
有し、前記複数のワイヤーは、それぞれを流れる電流によって磁界を発生する半導体装置において、
前記複数のワイヤーのうち少なくとも外側に位置するワイヤーの周りの磁界が弱くなるように、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせた半導体装置。
【請求項９】
請求項８記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの最高高さ位置を隣接するワイヤーの最高高さ位置よりも低くすることで、行っている半導体装置。
【請求項１０】
請求項８記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する２つのワイヤーそれぞれの最高高さ位置をこれらにそれぞれ隣接するワイヤーの最高高さ位置よりも低くすることで、行っている半導体装置。
【請求項１１】
請求項８記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち一方側に偏らせ、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーに隣接するワイヤーの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち他方側に偏らせることによって、行っている半導体装置。
【請求項１２】
請求項８記載の半導体装置において、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する２つのワイヤーそれぞれの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち一方側に偏らせ、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーにそれぞれ隣接する２つのワイヤーの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち他方側に偏らせることによって、行っている半導体装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれか記載の半導体装置において、前記１つの半導体チップは、前記複数のワイヤーに、間欠的にピーク電流を流す半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、半導体装置中の１つの半導体チップが、半導体装置の１つの接続部に複数のワイヤーによって接続されているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１つの半導体チップと１つの接続部とを複数のワイヤーで接続したものとしては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１の技術では、基板の上面に帯状のコレクタ導体パターンが形成され、このコレクタ導体パターン上に１つの半導体チップのコレクタがはんだ付けされている。コレクタ導体パターンの両側の基板上にコレクタ導体パターンの長さ方向に沿ってエミッタ導体パターンが形成され、半導体チップのエミッタ電極のボンディングパッドとエミッタ導体パターンとが複数のボンディングワイヤーによって接続されている。これらボンディングワイヤーの長さは、同一かつ最短の長さとされている。即ち、各ボンディングワイヤーは、互いに平行にかつ同一間隔に配置されている。なお、特許文献１には具体的には記載されていないが、ボンディングワイヤーの性質上、同じ縦断面積のものが使用され、各ボンディングワイヤーには同じ大きさの電流が流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−４５３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術によれば、各ボンディングワイヤーのうち外側にあるものは、外側にあるボンディングワイヤーを流れる電流と、他のボンディングワイヤーを流れる電流によって発生した磁界とによって、内側に引き寄せられる。図６によって、これを説明する。但し、説明を簡略化するために、３本の同一縦断面積のボンディングワイヤー２ａ、２ｂ、２ｃが同図（ａ）に示すように同一間隔で互いに平行に配置され、同一方向に電流が間欠的に流れているとする。このとき、外側にあるボンディングワイヤー２ａには、もう１つの外側のボンディングワイヤー２ｃを流れる電流や中央にあるボンディングワイヤー２ｂを流れる電流によって同図（ｂ）にボンディングワイヤー２ａの回りに破線で示すように発生した大きな磁界が印加され、この磁界とボンディングワイヤー２ａを流れる電流とによって、ボンディングワイヤー２ｂ側（内側）を向く電磁力Ｆが発生し、ボンディングワイヤー２ａは、この電磁力Ｆによって内側に引き寄せられる。ボンディングワイヤー２ｃも、同様に電磁力Ｆによって内側に引き寄せられる。なお、中央のボンディングワイヤー２ｂにも、ボンディングワイヤー２ａ、２ｃによる磁界が印加されるが、それらの方向が反対となり、互いに打ち消し合うので、同図（ｂ）に示すように大きな磁界は発生せず、電磁力Ｆは小さく、ボンディングワイヤー２ｂには大きな力が加わらない。なお、各ボンディングワイヤー２ａ乃至２ｃが平行に配置されている場合に、各ボンディングワイヤー２ａ乃至２ｃに印加される磁界が最も大きくなる。
【０００５】
このように外側にあるボンディングワイヤーには内向きの力が加わるので、これらボンディングワイヤー２ａ、２ｃの半導体チップやエミッタ導体パターンへの接続箇所近くに形成されているワイヤーのネック部分が疲労して破断する可能性がある。特に、ボンディングワイヤーに間欠的に電流が流れる場合、ボンディングワイヤーにも間欠的に力が加わり、より一層破断しやすくなる。この点を改善しようとすると、各ボンディングワイヤー間の間隔を広くして、ボンディングワイヤーに印加される磁界を弱くすることも考えられるが、そのためには半導体チップのボンディングパッドとエミッタ導体パターンとを大きくする必要があり、半導体装置全体が大型となる。
【０００６】
本発明は、半導体装置の大きさを大きくすることなく、ワイヤーが破断しにくい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】
【０００７】
本発明の一態様の半導体装置は、１つの半導体チップと、前記１つの半導体チップと離れて配置された１つの接続部とを有している。半導体チップとしては、例えばダイオード、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ等のチップを使用することができる。接続部としては、例えば半導体チップを収容する筐体に設けられる端子を使用することもできるし、半導体チップが取り付けられる基板上に形成されたパターンを使用することもできる。前記１つの半導体チップと前記１つの接続部との間に複数のワイヤーが、一列に配置され、それぞれの一端が前記１つの半導体チップに接続され、それぞれの他端が前記１つの接続部に接続されている。複数のワイヤーは、同じ縦断面積を持つことが望ましく、ワイヤーボンディングによって半導体チップと接続部とに接続されるように、ボンディングワイヤーを用いることが望ましい。また、複数のワイヤーは、半導体チップの所定の電極エリアに接続される。前記複数のワイヤーは、それぞれを流れる電流によって磁界を発生する。電流の方向は、半導体チップから流れ出るものでも、半導体チップに流れ込むものでもよい。前記複数のワイヤーのうち少なくとも外側に位置するワイヤーの周りの磁界が弱くなるように、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーが、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーと非平行に配置されている。
【０００８】
このように構成された半導体装置では、少なくとも外側に位置する１つのワイヤーが、他のいずれかのワイヤーと非平行に配置されているので、いずれかのワイヤーを流れる電流によって発生して外側に位置する１つのワイヤーに印加された磁界は、平行に配置されていた場合よりも弱くなる。その結果、少なくとも１つの外側のワイヤーを中央側に引き寄せる力が小さくなり、ワイヤーの接続部や半導体チップとの接続箇所近くに形成されているワイヤーのネック部が破断しにくくなる。
【０００９】
前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーと、それに隣接するワイヤーとを、非平行に配置することもできる。このように構成すると、少なくとも外側に位置する１つのワイヤーを中央側に引き寄せる力をより小さくでき、ワイヤーの接続部や半導体チップとの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくなる。
【００１０】
１列に配置された複数のワイヤーの両外側に位置するそれぞれのワイヤーと、これらとそれぞれに隣接するワイヤーとを、非平行に配置することもできる。このように構成すると、両外側に位置するワイヤーにそれぞれ発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ、両外側のワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部を破断しにくくすることができる。
【００１１】
前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーと、これに隣接するワイヤーとを交差して配置することもできる。このように構成すると、外側に位置する１つのワイヤーにそれぞれ発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ、外側のワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部を破断しにくくすることができる。
【００１２】
１列に配置された複数のワイヤーの両外側に位置するそれぞれのワイヤーと、これらとそれぞれ隣接するワイヤーとを交差して配置することもできる。このように構成すると、両外側に位置するワイヤーにそれぞれ発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ、両外側のワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくすることができる。
【００１３】
前記少なくとも外側に位置するワイヤーと、複数のワイヤーのうち他の何れのワイヤーとを交差して配置することもできる。このように構成すると、少なくとも１つの外側のワイヤーを中央側に引き寄せる力をより弱くでき、ワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくなる。
【００１４】
1列に配置された複数のワイヤーの両外側に位置するそれぞれのワイヤーと、複数のワイヤーのうち他の何れのワイヤーとを交差するように配置することができる。このように構成すると、両外側に位置するワイヤーにそれぞれ発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ、両外側のワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくすることができる。
【００１５】
本発明の他の態様の半導体装置は、上述した態様の半導体装置と同様に、１つの半導体チップと、１つの接続部と、複数のワイヤーとを、有している。前記複数のワイヤーは、それぞれを流れる電流によって磁界を発生する。前記複数のワイヤーのうち少なくとも外側に位置するワイヤーに影響する磁界が弱くなるように、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせてある。
【００１６】
このように構成すると、少なくとも外側に位置する１つのワイヤーと、他の何れかのワイヤーとの距離が、同一高さの各ワイヤーを配置している場合よりも長くなり、他の何れかのワイヤーが発生して少なくとも外側に位置する１つのワイヤーに影響する磁界が弱くなり、少なくとも外側に位置する１つのワイヤーを中央側に引き寄せる力が小さくなり、少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくなる。
【００１７】
前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの最高高さ位置を隣接するワイヤーの最高高さ位置よりも低くすることで、行うことができる。このような構成にすると、少なくとも外側に位置する１つのワイヤーに隣接するワイヤーに発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ、ワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくなる。
【００１８】
前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する２つのワイヤーそれぞれの最高高さ位置をこれらにそれぞれ隣接するワイヤーの最高高さ位置よりも低くすることで、行うことができる。このように構成すると、両外側に位置するワイヤーにそれぞれ発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ両外側のワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくすることができる。
【００１９】
前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち一方側に偏らせ、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーに隣接するワイヤーの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち他方側に偏らせることによって、行うことができる。このように構成すると、１つの接続部および１つの半導体チップそれぞれにおいて、少なくとも１つの外側に位置するワイヤーに発生する中央側に引き寄せる力を小さくすることができ、少なくとも１つの外側のワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくすることができる。
【００２０】
前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーの前記最高高さ位置を、複数のワイヤーのうち他の何れかのワイヤーの最高高さ位置と異ならせることを、前記少なくとも外側に位置する２つのワイヤーそれぞれの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち一方側に偏らせ、前記少なくとも外側に位置する１つのワイヤーにそれぞれ隣接する２つのワイヤーの最高高さ位置を前記１つの接続部及び前記１つの半導体チップのうち他方側に偏らせることによって、行うことができる。このように構成すると、両外側に位置するそれぞれのワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくすることができる。
【００２１】
上記２つの態様において、前記１つの半導体チップは、前記複数のワイヤーに、間欠的にピーク電流を流すものとすることができる。間欠的に電流が流れるワイヤーでは、そのピーク電流が流れるごとに、ワイヤーに中央側に引き寄せる大きな力が繰り返し加わり、ワイヤーが破断しやすくなるが、その引き寄せる力が小さくされているので、ワイヤーの接続箇所近くに形成されたネック部が破断しにくくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、半導体チップと接続部とを接続しているワイヤーを、ワイヤーの間隔を大きくすることなく、ワイヤーを破断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置の平面図、正面図及び左側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の半導体装置の平面図及び正面図である。
【図３】第２の実施形態の半導体装置の変形例の平面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の正面図及び左側面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の正面図及び左側面図である。
【図６】従来の半導体装置においてボンディングワイヤーが内側に引き寄せられる原理説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の第１の実施形態の半導体装置は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、１つの半導体チップ、例えばダイオードチップ４を有している。ダイオードチップ４は、例えば扁平な矩形に形成され、一方の面、例えば下面側に電極エリア、例えばカソードエリア４ａを有し、他方の面、例えば上面側に電極エリア、例えばアノードエリア４ｂを有している。このダイオードチップ４から予め定めた距離だけ離れた側方の位置に、１つの接続部、例えばアノード端子６が配置されている。アノード端子６は、図１（ａ）に示すように、板状に形成され、その長手縁がダイオードチップ４の一方の側縁と平行に位置している。これらダイオードチップ４とアノード端子６とは、図示していないケース内に収容されている。ダイオードチップ４のカソードエリア４ａは、ケースの下面に配置した図示していないカソード端子に接続されている。このダイオード４は、例えば間欠的にオン、オフが繰り返され、オンのときに大きな電流が流れるものである。
【００２５】
これらダイオードチップ４のアノードエリア４ｂとアノード端子６の上面とは、複数のワイヤー、例えば６本のボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆによって接続されている。即ち、ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの一端がダイオードチップ４のアノードエリア４ｂの接続箇所にボンディングされ、ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの他端が、カソード端子６の上面の接続箇所にボンディングされ、これらのボンディングワイヤーは、例えばＡｌワイヤーを用い、ボンディングは、例えば、超音波と荷重によるウェッジボンディングを用いる。これらボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆは、ダイオードチップ４とアノード端子６との間に、アノード端子６の長さ方向に沿って一列に配置されている。同図（ｂ）に示すように、これらボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの中央部が最も高くなるように湾曲した状態で、ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆがダイオードチップ４のアノードエリア４ｂとアノード端子６の上面との接続箇所にボンディングで取り付けられている。ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの両端の接続箇所の近くにネック部８ａ´乃至８ｆ´が形成されている。また、同図（ｃ）に示すように、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの最も高い中央部は、同じ高さである。これらボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆは、同じ長さで、同じ縦断面積を持つ。
【００２６】
これらボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆは、同図（ａ）に示すように、ダイオードチップ４のアノードエリア４ｂ側では、それぞれ同じ間隔ｒに配置されている。一方、中央にあるボンディングワイヤー８ｃ、８ｄの間隔は、アノード端子６側では上記の間隔ｒと同じであり、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄは、互いに平行に配置されている。これに対し、ボンディングワイヤー８ｂは、ボンディングワイヤー８ｃに対しアノード端子６側では間隔ｒよりも大きい間隔ｒ１とされている。同様に、ボンディングワイヤー８ｅもボンディングワイヤー８ｄに対しアノード端子６側では間隔ｒよりも大きい間隔ｒ１とされている。さらに、最も外側にあるボンディングワイヤー８ａは、ボンディングワイヤー８ｂに対しアノード端子６側で間隔ｒ１よりも大きい間隔ｒ２とされている。ボンディングワイヤー８ｆも、ボンディングワイヤー８ｅに対しアノード端子６側で間隔ｒ１よりも大きい間隔ｒ２とされている。即ち、中央にあるボンディングワイヤー８ｃ、８ｄ以外のボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆは、互いに非平行であり、かつボンディングワイヤー８ｃ、８ｄに対しても非平行である。また、ボンディングワイヤー８ａ、８ｂがなす角度及びボンディングワイヤー８ｅ、８ｆがなす角度は、ボンディングワイヤー８ｂ、８ｃがなす角度及びボンディングワイヤー８ｄ、８ｅがなす角度よりも大きい。
【００２７】
今、ダイオードチップ４のアノードエリア４ｂから各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆを介して電流が流れているとする。各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆは、同じ縦断面積を持つものであるので、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆには同じ大きさの電流が流れている。これら各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆに電流が流れることによって磁界が発生する。例えば外側に位置するボンディングワイヤー８ａには、ボンディングワイヤー８ｂ乃至８ｆを間欠的に流れる電流によって発生した同一方向の磁界が印加され、この磁界とボンディングワイヤー８ａを流れる電流とによって、ボンディングワイヤー８ｂ側（中央側）にボンディングワイヤー８ａを引き寄せる力が繰り返し発生する。このとき、ボンディングワイヤー８ａのアノード端子６やダイオードチップ４の接続箇所近くに形成されたネック部８ａ´に力が集中して繰り返しかかるために、ボンディングワイヤー８ａのネック部８ａ´が破断しやすい。
【００２８】
しかし、図１（ａ）から明らかなように、ボンディングワイヤー８ａと隣接するボンディングワイヤー８ｂとは平行ではなく、ダイオードチップ４側からアノード端子６側に向かうに従って間隔が広くなっている。ボンディングワイヤー８ａに印加される磁界は、磁界を発生している例えばボンディングワイヤー８ｂとボンディングワイヤー８ａとが平行であるとき最も強く、ボンディングワイヤー８ａと８ｂとが平行ではなく、傾斜している場合、ボンディングワイヤー８ｂが発生した磁界の一部だけがボンディングワイヤー８ａに印加される。従って、ボンディングワイヤー８ｂ側（中央側）にボンディングワイヤー８ａを引き寄せる力は、ボンディングワイヤー８ａ、８ｂが平行な場合よりも小さくなる。同様にして、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆを流れる電流によって発生して、ボンディングワイヤー８ａに印加される磁界は、ボンディングワイヤー８ａに対して、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆが平行な場合よりも弱くなる。従って、ボンディングワイヤー８ｂ側（中央側）にボンディングワイヤー８ａを引き寄せる力は、全てのボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆが互いに平行に配置されている場合よりも小さくなり、ボンディングワイヤー８ａは、アノード端子６やダイオードチップ４の接続箇所近くに形成されたネック部８ａ´が破断しにくくなる。特に、ボンディングワイヤー８ａに隣接しているボンディングワイヤー８ｂが発生している磁界が他のボンディングワイヤーが発生している磁界よりも強いが、ボンディングワイヤー８ａ、８ｂがなす角度が大きいので、この強い磁界のごく一部のみがボンディングワイヤー８ａに印加されるようにしているので、ボンディングワイヤー８ｂ側（中央側）にボンディングワイヤー８ａを引き寄せる力を小さくするのに貢献している。同様にして、もう１つの外側にあるボンディングワイヤー８ｆを内側に引き寄せる力も小さくなる。
【００２９】
ボンディングワイヤー８ｂには、ボンディングワイヤー８ａ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆによって発生した磁界が印加されるが、ボンディングワイヤー８ａによって発生する磁界の方向が、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆによって発生した磁界の方向と反対であり、その合成磁界は弱く、しかも、ボンディングワイヤー８ｂとボンディングワイヤー８ａ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆとは、徐々に広がるように構成されて、非平行であるので、その合成磁界は益々弱くなる。従って、ボンディングワイヤー８ｂが内側に引き寄せられる力は小さく、ボンディングワイヤー８ｂは、アノード端子６やダイオードチップ４との接続箇所近くに形成されたネック部８ｂ´が破断しにくくなる。同様に、ボンディングワイヤー８ｅを内側に引き寄せる力も小さくなる。
【００３０】
中央にあるボンディングワイヤー８ｃに印加される磁界は、ボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｄ、８ｅ、８ｆを流れる電流によって発生するものであるが、ボンディングワイヤー８ｂを流れる電流による磁界の方向とボンディングワイヤー８ｅを流れる電流による磁界の方向とが反対であり、互いに打ち消しあっている。また、ボンディングワイヤー８ａを流れる電流による磁界の方向とボンディングワイヤー８ｆを流れる電流による磁界の方向も反対であり、互いに打ち消しあっている。従って、ボンディングワイヤー８ｃに印加される合成磁界は、ボンディングワイヤー８ｃに平行なボンディングワイヤー８ｄを流れる電流による磁界をわずかに超えた磁界のみであり、その合成磁界は弱く、合成磁界とボンディングワイヤー８ｃを流れる電流とによる内側に引き寄せる力は小さい。従って、ボンディングワイヤー８ｃは、端子６やダイオードチップ４との接続箇所近くに形成されているネック部８ｃ´が破断しにくくなる。同様に、ボンディングワイヤー８ｄを内側に引き寄せる力も小さくなる。
【００３１】
このように構成されているので、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆは、アノード端子６及びダイオードチップ４との接続箇所近くに形成されているネック部が破断しにくい。特に、ダイオード４は、間欠的にオン、オフが繰り返されて、オンのときに大きな電流が流れ、間欠的に内側に引き寄せる力がボンディングワイヤー８ａ、８ｆに繰り返し印加される。従って、全てのボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆを平行に配置した場合、内側に引き寄せる大きな力がボンディングワイヤー８ａ、８ｆに繰り返し印加され、アノード端子６及び半導体チップ４との接続箇所近くに形成されているネック部８ａ´が破断しやすい。しかし、この実施形態の半導体装置では、上述したようにボンディングワイヤー８ａ及８ｆが内側に引き寄せられる力が小さいので、この小さい力が繰り返しボンディングワイヤー８ａ、８ｆに印加されても、アノード端子６及び半導体チップ４の接続箇所近くに形成されているネック部８ａ’、８ｆ’は破断しにくくなる。
【００３２】
第２の実施形態を図２（ａ）、（ｂ）に示す。この実施形態の半導体装置では、隣接しているボンディングワイヤー８ａ、８ｂと、隣接しているボンディングワイヤー８ｃ、８ｄと、隣接しているボンディングワイヤー８ｅ、８ｆをそれぞれ交差させた以外、第１の実施形態の半導体装置と同様に構成されている。同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
上述したように電流が流れているボンディングワイヤーに隣接するボンディングワイヤーが発生した磁界が、他のボンディングワイヤーが発生した磁界よりも強い。この半導体装置では、隣接するボンディングワイヤーを交差させているので、例えばボンディングワイヤー８ａに対して、隣接しているボンディングワイヤー８ｂからの最も大きな磁界の一部のみを、印加させることができる。なお、ボンディングワイヤー８ａには、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆからの磁界も印加されるが、これらのうちボンディングワイヤー８ｄ、８ｆがボンディングワイヤー８ａに対して非平行であるので、これらが発生する磁界の一部のみがボンディングワイヤー８ａに印加されるので、ボンディングワイヤー８ａに印加される合成磁界は、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆが全て平行な場合の合成磁界よりも弱く、ボンディングワイヤー８ａを内側に引き寄せる力は小さくなる。同様にして、ボンディングワイヤー８ｆを内側に引き寄せる力も小さくなる。
【００３４】
なお、外側に位置するボンディングワイヤー８ａは、図２（ｂ）に示すように、ボンディングワイヤー８ｂの下側に位置するようにして、ボンディングワイヤー８ｂと交差させている。このように構成すると、ボンディングワイヤー８ａの最も高い位置が、ボンディングワイヤー８ｂの最も高い位置よりも低い位置に位置するので、ボンディングワイヤー８ａと８ｂとの距離が長くなり、ボンディングワイヤー８ａは、アノード端子６やダイオードチップ４との接続箇所近くに形成されているネック部８ａ´が破断しにくくなる。
【００３５】
上記の実施形態の半導体装置では、ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆは、隣接するボンディングワイヤーとのみ交差するように配置したが、図３（ａ）に示すように、外側に位置するボンディングワイヤー８ａが他のボンディングワイヤー８ｂ乃至８ｆに交差するように配置することもできるし、同図（ｂ）に示すように、両外側に位置するボンディングワイヤー８ａ、８ｆが他のボンディングワイヤー８ｂ乃至８ｅに交差するように配置することもできる。
【００３６】
図４（ａ）、（ｂ）に第３の実施形態の半導体装置を示す。この半導体装置は、第１の実施形態の半導体装置と同様にボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆを配置した上に、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの最も高い高さ位置を、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆを最も低く、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄをその次に低く、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄを最も高くしたものである。ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｃとボンディングワイヤー８ｄ乃至８ｆは、同図（ｂ）に示すように線対称に配置されている。
【００３７】
この半導体装置では、第１の実施形態の半導体装置と同様にボンディングワイヤー８ｄ、８ｃが互いに平行である以外、他のボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆは互いに非平行に配置されているので、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆを内側に引き寄せる力は小さい。さらに、ボンディングワイヤ８ａ、８ｂ、８ｃは高さが異なっており、ボンディングワイヤ８ｄ、８ｅ、８ｆは高さが異なっているので、図１（ｃ）と図４（ｂ）との比較から明らかなように、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆ間の距離は長くなっており、距離が長くなっている分だけ、各ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆに印加される磁界が弱くなっている。従って、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆを内側に引き寄せる力はさらに小さくなり、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆがアノード端子６及びダイオードチップ４との接続箇所近くに形成されているネック部８ａ´が破断しにくくなる。
【００３８】
図５に本発明の第４の実施形態の半導体装置を示す。この半導体装置は、この半導体装置では、第１の実施形態の半導体装置と同様にボンディングワイヤー８ｄ、８ｃが互いに平行であるが他のボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆは互いに非平行に配置されている上に、同図（ａ）に示すようにボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆの高さのピーク位置は同じであるが、それらの位置が半導体チップ４側またはダイオード端子６側に偏ったものである。即ち、ボンディングワイヤー８ａの最も高い位置は、半導体チップ４側に偏らせ、ボンディングワイヤー８ｂの最も高い位置は、アノード端子６側に偏らせ、ボンディングワイヤー６ｃ、６ｄは、その最も高い位置が、半導体チップ４とアノード端子６との中央位置にあり、ボンディングワイヤー８ｅの最も高い位置は、アノード端子６側に偏らせ、ボンディングワイヤー８ｆの最も高い位置は、ダイオードチップ４側に偏らせてある。
【００３９】
例えば、ダイオードチップ４側では、ボンディングワイヤー８ａの高さが高く、ボンディングワイヤー８ｂの高さが低く、両者の距離は、両者が同じ高さの場合よりも長い。従って、ボンディングワイヤー８ａに印加される磁界の大きさが弱くなる。同様に、アノード端子６側では、ボンディングワイヤー８ｂの高さが高く、ボンディングワイヤー８ａの高さが低く、両者の距離は、両者が同じ高さの場合よりも長い。従って、アノード端子６側でもボンディングワイヤー８ａに印加される磁界の大きさが弱くなる。このようにボンディングワイヤー８ａに印加される磁界が弱くなるので、ボンディングワイヤー８ａが内側に引き寄せられる力が小さくなる。同様に、ボンディングワイヤー８ｆが内側に引き寄せられる力が小さくなる。なお、各ボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆは、第１の実施形態の半導体装置と同様に非平行に配置されているので、この点からもボンディングワイヤー８ａ、８ｆが内側に引き寄せられる力は小さくなっている。従って、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆがアノード端子６及びダイオードチップ４との接続箇所近くに形成されているネック部８ａ´、８ｆ´が破断しにくくなる。
【００４０】
上記の各実施形態では、半導体チップとしてダイオードチップ４を使用したが、これに限ったものではなく、例えばバイポーラトランジスタ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ等の他の半導体チップを使用することもできる。また、上記の各実施形態では、ダイオードチップ４とアノード端子６とはケース内に収容したが、これに限ったものではなく、例えば適切な基板上にダイオードチップとアノード端子６とを設けることもできる。また、上記の各実施形態では、アノード端子６を使用したが、これに限ったものではなく、例えば上述したような基板上に設けた接続用のパッドなどを使用することもできる。
【００４１】
上記の各実施形態では、ボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆの６本のボンディングワイヤーを使用したが、これに限ったものではなく、最低限度２本のボンディングワイヤーを使用することもできる。各実施形態では、ボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆを非平行に配置したが、例えば外側のボンディングワイヤー８ａ、８ｆの双方またはいずれかのみを他のボンディングワイヤーに対して非平行に配置することもできる。
【００４２】
第２の実施形態以降の実施形態の半導体装置においても、ボンディングワイヤー８ａ、８ｂ、８ｅ、８ｆを非平行に配置したが、全てのボンディングワイヤー８ａ乃至８ｆを互いに平行に配置することもできる。
【００４３】
また、第３の実施形態の半導体装置では、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆの高さ位置を最も低くし、ボンディングワイヤー８ｂ、８ｅ、ボンディングワイヤー８ｃ、８ｄに向かうほど、高さ位置を徐々に高くしたが、ボンディングワイヤー８ａ、８ｆの双方またはいずれかのみを他のボンディングワイヤーよりも低くし、他のボンディングワイヤーの高さを同じ高さとすることもできる。
【００４４】
第４の実施形態の半導体装置では、ボンディングワイヤー８ｃと８ｄとはその最高高さ位置がダイオードチップ４とアノード端子６との中央に位置するように配置したが、これらの最高高さ位置を一方をダイオードチップ４側に、他方をカソード端子６側に偏らせることもできる。
【符号の説明】
【００４５】
４  ダイオードチップ（半導体チップ）
６  アノード端子（接続部）
８ａ乃至８ｆ  ボンディングワイヤー（ワイヤー）
【図１】
2017157604.tif 000003
【図２】
2017157604.tif 000004
【図３】
2017157604.tif 000005
【図４】
2017157604.tif 000006
【図５】
2017157604.tif 000007
【図６】
2017157604.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月4日(2016.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、半導体チップと接続部とを接続しているワイヤーを、ワイヤーの間隔を大きくすることなく、ワイヤーを破断しにくくすることができる。