JPH10335368A - ワイヤボンディング構造及び半導体装置 - Google Patents
ワイヤボンディング構造及び半導体装置Info
- Publication number
- JPH10335368A JPH10335368A JP9142238A JP14223897A JPH10335368A JP H10335368 A JPH10335368 A JP H10335368A JP 9142238 A JP9142238 A JP 9142238A JP 14223897 A JP14223897 A JP 14223897A JP H10335368 A JPH10335368 A JP H10335368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- bonding
- ball
- capillary
- pad
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/0212—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers
- H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
- H01L2224/02163—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body on the bonding area
- H01L2224/02165—Reinforcing structures
- H01L2224/02166—Collar structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48475—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball
- H01L2224/48476—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area
- H01L2224/48477—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding)
- H01L2224/48478—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding) the connecting portion being a wedge bond, i.e. wedge on pre-ball
- H01L2224/48479—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding) the connecting portion being a wedge bond, i.e. wedge on pre-ball on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/485—Material
- H01L2224/48505—Material at the bonding interface
- H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
- H01L2224/8503—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
- H01L2224/85051—Forming additional members, e.g. for "wedge-on-ball", "ball-on-wedge", "ball-on-ball" connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8512—Aligning
- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8512—Aligning
- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85186—Translational movements connecting first outside the semiconductor or solid-state body, i.e. off-chip, reverse stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/85951—Forming additional members, e.g. for reinforcing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッドにボール部分を設けることにより、チ
ップへのダメージを回避しつつパッドとパッドとを直接
ワイヤボンドすることを可能にする。 【解決手段】 パッド13上に、ボールボンディングの
金ボールだけを形成したボール部分16を形成する。ボ
ール部分16の高さは少なくともパッシベーション皮膜
14より高くなるようにする。キャピラリ11により他
の箇所に1stボンドしたワイヤ10をボール部分16
上に引き回し、キャピラリ11の押圧部11aでワイヤ
を押しつぶすことによりワイヤ10をボール部分16の
上に固着する。
ップへのダメージを回避しつつパッドとパッドとを直接
ワイヤボンドすることを可能にする。 【解決手段】 パッド13上に、ボールボンディングの
金ボールだけを形成したボール部分16を形成する。ボ
ール部分16の高さは少なくともパッシベーション皮膜
14より高くなるようにする。キャピラリ11により他
の箇所に1stボンドしたワイヤ10をボール部分16
上に引き回し、キャピラリ11の押圧部11aでワイヤ
を押しつぶすことによりワイヤ10をボール部分16の
上に固着する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップのパ
ッド表面にボンディングワイヤのステッチボンドを可能
にしたワイヤボンド構造と、同一パッケージ内に複数の
半導体チップを容易に収納できる半導体装置に関する。
ッド表面にボンディングワイヤのステッチボンドを可能
にしたワイヤボンド構造と、同一パッケージ内に複数の
半導体チップを容易に収納できる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の封止技術として最も普及し
ているのが、半導体チップの周囲を熱硬化性のエポキシ
樹脂で封止するトランスファーモールド技術である。半
導体チップの支持素材としてリードフレームを用い、リ
ードフレームのアイランドに半導体チップをダイボンド
し、半導体チップのボンディングパッドとリードをワイ
ヤでワイヤボンドし、所望の外形形状を具備する金型内
にリードフレームをセットし、金型内にエポキシ樹脂を
注入、これを硬化させることにより製造する。
ているのが、半導体チップの周囲を熱硬化性のエポキシ
樹脂で封止するトランスファーモールド技術である。半
導体チップの支持素材としてリードフレームを用い、リ
ードフレームのアイランドに半導体チップをダイボンド
し、半導体チップのボンディングパッドとリードをワイ
ヤでワイヤボンドし、所望の外形形状を具備する金型内
にリードフレームをセットし、金型内にエポキシ樹脂を
注入、これを硬化させることにより製造する。
【0003】一方、各種電子機器に対する小型、軽量化
の波はとどまるところを知らず、これらに組み込まれる
半導体装置にも、一層の大容量、高機能、高集積化が望
まれることになる。そこで、以前から発想としては存在
していた(例えば、特開平05ー121645号)、1
つのパッケージ内に複数の半導体チップを封止する技術
が注目され、実現化する動きが出てきた。つまり図9
(A)(B)に示すように、アイランド1上に第1と第
2の半導体チップ2、3を固着し、第1と第2の半導体
チップ2、3のボンディングパッド4とリード5とをボ
ンディングワイヤ6で接続し、樹脂7で封止したもので
ある。
の波はとどまるところを知らず、これらに組み込まれる
半導体装置にも、一層の大容量、高機能、高集積化が望
まれることになる。そこで、以前から発想としては存在
していた(例えば、特開平05ー121645号)、1
つのパッケージ内に複数の半導体チップを封止する技術
が注目され、実現化する動きが出てきた。つまり図9
(A)(B)に示すように、アイランド1上に第1と第
2の半導体チップ2、3を固着し、第1と第2の半導体
チップ2、3のボンディングパッド4とリード5とをボ
ンディングワイヤ6で接続し、樹脂7で封止したもので
ある。
【0004】回路機能の組み合わせによって第1の半導
体チップ2と第2の半導体チップ3とを電気的に接続す
る場合は、上述した特開平05ー121645号の様に
第1の半導体チップ2のパッド4から第2の半導体チッ
プ3のパッド4に直接ワイヤを打つことが考えられる。
しかし、図10に示すようにボールを形成しない2回目
のボンディング(ステッチボンディング)をパッド4上
に直接打つと、キャピラリツール8の先端部8aが第2
の半導体チップ3の表面に直接衝撃を与えてダメージを
与えることになる。
体チップ2と第2の半導体チップ3とを電気的に接続す
る場合は、上述した特開平05ー121645号の様に
第1の半導体チップ2のパッド4から第2の半導体チッ
プ3のパッド4に直接ワイヤを打つことが考えられる。
しかし、図10に示すようにボールを形成しない2回目
のボンディング(ステッチボンディング)をパッド4上
に直接打つと、キャピラリツール8の先端部8aが第2
の半導体チップ3の表面に直接衝撃を与えてダメージを
与えることになる。
【0005】そこで、外部接続リード5の一つを中間点
とし、第1の半導体チップ2と第2の半導体チップ3の
両方から共通の外部接続リード5にワイヤを打つか(図
示しない)、または図9(A)(B)に示した様に、ア
イランド1とは電気的に絶縁した接続導体9をアイラン
ド1上に固着し、両半導体チップ2、3から接続導体9
にワイヤを打つことにより、両者を接続する手法もあ
る。
とし、第1の半導体チップ2と第2の半導体チップ3の
両方から共通の外部接続リード5にワイヤを打つか(図
示しない)、または図9(A)(B)に示した様に、ア
イランド1とは電気的に絶縁した接続導体9をアイラン
ド1上に固着し、両半導体チップ2、3から接続導体9
にワイヤを打つことにより、両者を接続する手法もあ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、パッド上
にワイヤを直接ステッチボンドを打つとチップにダメー
ジを与えるので、実施が困難であるという欠点があっ
た。これを避けるために共通の外部接続リードを介して
接続する手法を採ると、ボンディングワイヤ5が長くな
るので他との接触事故等の要因になり、更にはリード端
子の本数が増大するという欠点がある。同じく接続導体
9を用いる手法を採用すると、接続導体9の部品代と工
数の増大によりコスト高になるという欠点があるほか、
中間に接続導体9を配置する必要性からパッケージが大
型化するという欠点があった。
にワイヤを直接ステッチボンドを打つとチップにダメー
ジを与えるので、実施が困難であるという欠点があっ
た。これを避けるために共通の外部接続リードを介して
接続する手法を採ると、ボンディングワイヤ5が長くな
るので他との接触事故等の要因になり、更にはリード端
子の本数が増大するという欠点がある。同じく接続導体
9を用いる手法を採用すると、接続導体9の部品代と工
数の増大によりコスト高になるという欠点があるほか、
中間に接続導体9を配置する必要性からパッケージが大
型化するという欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
課題に鑑み成されたもので、半導体チップのパッド上に
ボールボンディングの1stボンドによりボール部分だ
けをあらかじめ形成しておき、該ボール部分にワイヤの
2ndボンドを打つことにより、キャピラリツールが半
導体チップに接触することなく、第1の半導体チップと
第2の半導体チップとをボンディングワイヤで直接接続
することを可能ならしめたものである。
課題に鑑み成されたもので、半導体チップのパッド上に
ボールボンディングの1stボンドによりボール部分だ
けをあらかじめ形成しておき、該ボール部分にワイヤの
2ndボンドを打つことにより、キャピラリツールが半
導体チップに接触することなく、第1の半導体チップと
第2の半導体チップとをボンディングワイヤで直接接続
することを可能ならしめたものである。
【0008】また、本発明の第2の特徴は、ボール部分
を複数配置することにより、2ndボンド時のキャピラ
リツールのずれによる事故を未然に防止したものであ
る。更に本発明の第3の特徴は、複数のボール部分を離
間せしめることにより、ワイヤ切れを良好にして確実な
ワイヤボンド工程を可能ならしめたものである。
を複数配置することにより、2ndボンド時のキャピラ
リツールのずれによる事故を未然に防止したものであ
る。更に本発明の第3の特徴は、複数のボール部分を離
間せしめることにより、ワイヤ切れを良好にして確実な
ワイヤボンド工程を可能ならしめたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の第一の実施の形態
を図面を参照しながら詳細に説明する。図1(A)
(B)は本発明のワイヤボンディング構造を示す断面図
と平面図であり、他から引き回したワイヤ10をキャピ
ラリ11でボンディングしている様子を示している。
を図面を参照しながら詳細に説明する。図1(A)
(B)は本発明のワイヤボンディング構造を示す断面図
と平面図であり、他から引き回したワイヤ10をキャピ
ラリ11でボンディングしている様子を示している。
【0010】12は半導体チップ等からなる支持基体、
13は支持基体12の絶縁膜上に形成したボンディング
パッド、14はパッシベーション皮膜、15はパッシベ
ーション皮膜14に形成した開口部分である。パッド1
3には該パッド13を他に電気接続するための延在部分
15が連続している。パッド13の露出部分には直径が
約100μ、高さが約30μのボール部分16を形成し
ている。ボール部分16の高さは、少なくともパッシベ
ーション皮膜14よりは高いものとしている。
13は支持基体12の絶縁膜上に形成したボンディング
パッド、14はパッシベーション皮膜、15はパッシベ
ーション皮膜14に形成した開口部分である。パッド1
3には該パッド13を他に電気接続するための延在部分
15が連続している。パッド13の露出部分には直径が
約100μ、高さが約30μのボール部分16を形成し
ている。ボール部分16の高さは、少なくともパッシベ
ーション皮膜14よりは高いものとしている。
【0011】キャピラリ11はワイヤボンド工程に用い
るツールの一つであり、その中心に設けた直径40μ程
度の貫通孔17に挿通したボンディングワイヤ10を任
意の方向に延在し、そして被接続箇所にワイヤ10を固
着する為のものである。上下左右に任意に制御可能な制
御アームに固定されており、全体として直径200μ程
度の円筒形を有する。その先端部分に幅約70μの平坦
面からなる押圧部11aを具備し、キャピラリ11の上
部にはボンディングワイヤ10を挟み固定可能なクラン
パー(図示せぬ)を具備する。ワイヤ10は直径30μ
程度の、金(Au)を主体とする材料からなる。
るツールの一つであり、その中心に設けた直径40μ程
度の貫通孔17に挿通したボンディングワイヤ10を任
意の方向に延在し、そして被接続箇所にワイヤ10を固
着する為のものである。上下左右に任意に制御可能な制
御アームに固定されており、全体として直径200μ程
度の円筒形を有する。その先端部分に幅約70μの平坦
面からなる押圧部11aを具備し、キャピラリ11の上
部にはボンディングワイヤ10を挟み固定可能なクラン
パー(図示せぬ)を具備する。ワイヤ10は直径30μ
程度の、金(Au)を主体とする材料からなる。
【0012】そして、ボンディングパッド13上に形成
したボール部分16に、他の箇所に1stボンド(ボー
ルボンド)したワイヤ10を延在せしめ、上方からキャ
ピラリ11の押圧部11aでワイヤ10を押しつぶし、
キャピラリ11から超音波振動を与えてボール部分16
とワイヤ10とを固着し、クランパでワイヤ10を挟み
固定しキャピラリ11と共に上に移動させることでワイ
ヤを切断する。ワイヤ10を押しつぶしてから切断する
までの工程を2ndボンド(ステッチボンド)と称し、
図1(A)は押しつぶしている状態を、図1(B)は切
断した状態を各々示している。ワイヤ10は押圧部11
aの平坦面で押しつぶされ、更に角部11bの箇所で引
きちぎられるような形となる。
したボール部分16に、他の箇所に1stボンド(ボー
ルボンド)したワイヤ10を延在せしめ、上方からキャ
ピラリ11の押圧部11aでワイヤ10を押しつぶし、
キャピラリ11から超音波振動を与えてボール部分16
とワイヤ10とを固着し、クランパでワイヤ10を挟み
固定しキャピラリ11と共に上に移動させることでワイ
ヤを切断する。ワイヤ10を押しつぶしてから切断する
までの工程を2ndボンド(ステッチボンド)と称し、
図1(A)は押しつぶしている状態を、図1(B)は切
断した状態を各々示している。ワイヤ10は押圧部11
aの平坦面で押しつぶされ、更に角部11bの箇所で引
きちぎられるような形となる。
【0013】このように、パッド13上に高さが突出す
るボール部分16を設けることによって、ワイヤ10を
押しつぶすときの高さが高くなるので、キャピラリ11
の押圧部分11aを半導体チップ表面に接触させること
なく、ワイヤの2ndボンドが可能になる。尚、ワイヤ
10先端に金ボールを形成し、該金ボールを押しつけ固
着することをボールボンド、金ボールが無い状態のワイ
ヤをキャピラリ11の押圧部分11aで押しつぶし固着
することをステッチボンドをと称している。
るボール部分16を設けることによって、ワイヤ10を
押しつぶすときの高さが高くなるので、キャピラリ11
の押圧部分11aを半導体チップ表面に接触させること
なく、ワイヤの2ndボンドが可能になる。尚、ワイヤ
10先端に金ボールを形成し、該金ボールを押しつけ固
着することをボールボンド、金ボールが無い状態のワイ
ヤをキャピラリ11の押圧部分11aで押しつぶし固着
することをステッチボンドをと称している。
【0014】図2(A)乃至図2(D)に、ボール部分
16の形成方法の第一の例、同じく図2(E)乃至図2
(H)に、ボール部分16の形成方法の第2の例を示し
た。第一の例は、先ず図2(A)に示したように、スパ
ーク手法によりワイヤ10を溶融し、その表面張力によ
りワイヤ10の先端部分に金ボール10aを形成し、キ
ャピラリ11をボンディングパッド13上方に移動せし
め、通常のワイヤボンド工程のプログラムに従い1st
ボンドを行うべくキャピラリ11を下降させる。但し金
ボール10aがボンディングパッド13に接触しない高
さまで下降させるようにプログラムを調整する。
16の形成方法の第一の例、同じく図2(E)乃至図2
(H)に、ボール部分16の形成方法の第2の例を示し
た。第一の例は、先ず図2(A)に示したように、スパ
ーク手法によりワイヤ10を溶融し、その表面張力によ
りワイヤ10の先端部分に金ボール10aを形成し、キ
ャピラリ11をボンディングパッド13上方に移動せし
め、通常のワイヤボンド工程のプログラムに従い1st
ボンドを行うべくキャピラリ11を下降させる。但し金
ボール10aがボンディングパッド13に接触しない高
さまで下降させるようにプログラムを調整する。
【0015】次いで図2(B)に示すように、通常のワ
イヤボンド工程のプログラムに従いキャピラリ11を上
昇させる。金ボール10aが固着されていないので、金
ボール10aも上昇する。次いで図2(C)に示すよう
に、キャピラリ11の位置を変更せず、通常のワイヤボ
ンド工程のプログラムに従って2ndボンドを行うべく
キャピラリを再度下降する。今度は金ボール10aをボ
ンディングパッド13表面に押圧し、同時にキャピラリ
11から超音波振動を与えることにより金ボール10a
をボンディングパッド13に固着する。
イヤボンド工程のプログラムに従いキャピラリ11を上
昇させる。金ボール10aが固着されていないので、金
ボール10aも上昇する。次いで図2(C)に示すよう
に、キャピラリ11の位置を変更せず、通常のワイヤボ
ンド工程のプログラムに従って2ndボンドを行うべく
キャピラリを再度下降する。今度は金ボール10aをボ
ンディングパッド13表面に押圧し、同時にキャピラリ
11から超音波振動を与えることにより金ボール10a
をボンディングパッド13に固着する。
【0016】そして図2(D)に示すように、キャピラ
リ11と共にワイヤ10を上方に引き上げることにより
ワイヤ10を金ボール10aの根本部分で切断し、ボン
ディングパッド13上にボール部分16を残す。このと
き、キャピラリ11をボール部分16上に残したままで
ワイヤだけをクランパで挟み引くようにすると、ワイヤ
の切断が容易になる。
リ11と共にワイヤ10を上方に引き上げることにより
ワイヤ10を金ボール10aの根本部分で切断し、ボン
ディングパッド13上にボール部分16を残す。このと
き、キャピラリ11をボール部分16上に残したままで
ワイヤだけをクランパで挟み引くようにすると、ワイヤ
の切断が容易になる。
【0017】第2の方法は以下の通りである。先ず図2
(E)に示したように、キャピラリ11をボンディング
パッド13上方に移動せしめ、通常のワイヤボンド工程
のプログラムに従いあらかじめ形成しておいた金ボール
10aをボンディングパッド13表面に押圧・固着して
1stボンドを行う。次いで図2(F)に示すように、
通常のワイヤボンド工程のプログラムに従いキャピラリ
11を上昇させる。
(E)に示したように、キャピラリ11をボンディング
パッド13上方に移動せしめ、通常のワイヤボンド工程
のプログラムに従いあらかじめ形成しておいた金ボール
10aをボンディングパッド13表面に押圧・固着して
1stボンドを行う。次いで図2(F)に示すように、
通常のワイヤボンド工程のプログラムに従いキャピラリ
11を上昇させる。
【0018】次いで図2(G)に示すように、キャピラ
リ11の位置を100μ程横に移動し、通常のワイヤボ
ンド工程のプログラムに従って2ndボンドを行うべく
キャピラリを再度下降する。キャピラリ11の位置をボ
ールずらすことによって、ワイヤ10をキャピラリ11
の押圧部11aで押しつぶすことを可能にしている。そ
して図2(H)に示すように、キャピラリ11と共にワ
イヤ10をクランパで固定し、上方に引き上げることに
よりワイヤ10を押圧下部分で切断し、ボンディングパ
ッド13上にボール部分16を残す。ワイヤ10を押し
つぶす図2(G)の工程を具備するので、ワイヤの切断
状態を均一にできる。
リ11の位置を100μ程横に移動し、通常のワイヤボ
ンド工程のプログラムに従って2ndボンドを行うべく
キャピラリを再度下降する。キャピラリ11の位置をボ
ールずらすことによって、ワイヤ10をキャピラリ11
の押圧部11aで押しつぶすことを可能にしている。そ
して図2(H)に示すように、キャピラリ11と共にワ
イヤ10をクランパで固定し、上方に引き上げることに
よりワイヤ10を押圧下部分で切断し、ボンディングパ
ッド13上にボール部分16を残す。ワイヤ10を押し
つぶす図2(G)の工程を具備するので、ワイヤの切断
状態を均一にできる。
【0019】図3は、第一のボンディングパッド13a
から第2のボンディングパッド13bにワイヤ10をワ
イヤボンドする工程を示したものである。先ず図3
(A)を参照して、あらかじめ2ndボンド箇所となる
第2のボンディングパッド13bの上に図2に示した手
法によりボール部分16を形成しておく。そして図2
(E)(F)の工程と同様に、キャピラリ11の貫通孔
17に挿通されたワイヤ10の先端に金ボール10aを
形成し、該金ボール10aを第1のボンディングパッド
13a表面に押圧・加熱超音波振動により固着して1s
tボンドとし、キャピラリ11を上方向、続いて横方向
に移動する。。
から第2のボンディングパッド13bにワイヤ10をワ
イヤボンドする工程を示したものである。先ず図3
(A)を参照して、あらかじめ2ndボンド箇所となる
第2のボンディングパッド13bの上に図2に示した手
法によりボール部分16を形成しておく。そして図2
(E)(F)の工程と同様に、キャピラリ11の貫通孔
17に挿通されたワイヤ10の先端に金ボール10aを
形成し、該金ボール10aを第1のボンディングパッド
13a表面に押圧・加熱超音波振動により固着して1s
tボンドとし、キャピラリ11を上方向、続いて横方向
に移動する。。
【0020】次いで図3(B)に示すように、ボール部
分16上部にワイヤ10を再度押圧・加熱超音波振動に
より固着して2ndボンド(ステッチボンド)とする。
この状態が図1に示した状態である。そして図3(C)
に示すように、キャピラリ11上方に位置する図示せぬ
クランパがワイヤ10を挟み固定し、その状態でキャピ
ラリ11を上方に移動することにより、2ndボンドさ
れたワイヤ10と貫通孔17内部のワイヤとを分離・切
断する。斯かる工程により、異なるチップに形成したパ
ッド13a、13bをワイヤ10により直接ワイヤボン
ドする事が可能になる。
分16上部にワイヤ10を再度押圧・加熱超音波振動に
より固着して2ndボンド(ステッチボンド)とする。
この状態が図1に示した状態である。そして図3(C)
に示すように、キャピラリ11上方に位置する図示せぬ
クランパがワイヤ10を挟み固定し、その状態でキャピ
ラリ11を上方に移動することにより、2ndボンドさ
れたワイヤ10と貫通孔17内部のワイヤとを分離・切
断する。斯かる工程により、異なるチップに形成したパ
ッド13a、13bをワイヤ10により直接ワイヤボン
ドする事が可能になる。
【0021】図4に、これまで説明したワイヤボンド手
法を用いて製造したた半導体装置の例を示す。図中、2
0、21は各々第1と第2の半導体チップ、22は第1
と第2の半導体チップ20、21の表面に形成したボン
ディングパッド、23は半導体チップ20、21を搭載
するためのアイランド、24は半導体チップ20、21
を固着するための接着剤、25は外部接続リード、26
はパッド22と外部接続リード25とを接続するボンデ
ィングワイヤ、27は主要部を封止する樹脂を示してい
る。
法を用いて製造したた半導体装置の例を示す。図中、2
0、21は各々第1と第2の半導体チップ、22は第1
と第2の半導体チップ20、21の表面に形成したボン
ディングパッド、23は半導体チップ20、21を搭載
するためのアイランド、24は半導体チップ20、21
を固着するための接着剤、25は外部接続リード、26
はパッド22と外部接続リード25とを接続するボンデ
ィングワイヤ、27は主要部を封止する樹脂を示してい
る。
【0022】第1と第2の半導体チップ20、21のシ
リコン表面には、前工程において各種の能動、受動回路
素子を形成し、各素子を電極配線で接続することにより
所望の回路機能を達成している。ボンディングパッド2
2は前記電極材料からなり、各チップの周辺部分に複数
個配置されている。各半導体チップ20、21の表面に
はボンディングパッド22を被覆するようにシリコン窒
化膜、シリコン酸化膜、ポリイミド系絶縁膜などのパッ
シベーション皮膜が形成され、ボンディングパッド22
の上部だけが電気接続のために開口されている。
リコン表面には、前工程において各種の能動、受動回路
素子を形成し、各素子を電極配線で接続することにより
所望の回路機能を達成している。ボンディングパッド2
2は前記電極材料からなり、各チップの周辺部分に複数
個配置されている。各半導体チップ20、21の表面に
はボンディングパッド22を被覆するようにシリコン窒
化膜、シリコン酸化膜、ポリイミド系絶縁膜などのパッ
シベーション皮膜が形成され、ボンディングパッド22
の上部だけが電気接続のために開口されている。
【0023】各半導体チップ20、21は、リードフレ
ームのアイランド23上に並べて接着剤24によりダイ
ボンドされている。基板の導電型が同じ組み合わせであ
る場合は両者共にAgペーストなどのエポキシ系導電接
着剤を使用するが、導電型が異なる場合及び基板電位が
異なる場合は、どちらか一方または両方を絶縁性の接着
剤によってダイボンドしている。
ームのアイランド23上に並べて接着剤24によりダイ
ボンドされている。基板の導電型が同じ組み合わせであ
る場合は両者共にAgペーストなどのエポキシ系導電接
着剤を使用するが、導電型が異なる場合及び基板電位が
異なる場合は、どちらか一方または両方を絶縁性の接着
剤によってダイボンドしている。
【0024】ボンディングワイヤ26は直径30ミクロ
ン程度の金線からなり、ボールボンディング方式により
パッド22と外部接続リード25とを電気的に接続す
る。すなわち、先端に金ボールを形成したボンディング
ワイヤ26を各半導体チップ20、21のパッド22上
に押しつけて1stボンドとし、キャビラリツールを移
動し、外部接続リード25の先端部表面に押圧接着する
と共に切断して2ndボンドとする方式である。各半導
体チップ20、21の、外部接続リード25に近接する
3辺に位置するパッド22は、ボールボンディングによ
り外部接続リード25に接続する。
ン程度の金線からなり、ボールボンディング方式により
パッド22と外部接続リード25とを電気的に接続す
る。すなわち、先端に金ボールを形成したボンディング
ワイヤ26を各半導体チップ20、21のパッド22上
に押しつけて1stボンドとし、キャビラリツールを移
動し、外部接続リード25の先端部表面に押圧接着する
と共に切断して2ndボンドとする方式である。各半導
体チップ20、21の、外部接続リード25に近接する
3辺に位置するパッド22は、ボールボンディングによ
り外部接続リード25に接続する。
【0025】残りの各1辺、すなわち、第1と第2の半
導体チップ20、21が相対向する辺に位置するパッド
22aは、図3に示した手法により、第1の半導体チッ
プ20から第2の半導体チップ21にワイヤボンドし
て、両者を直接電気的に接続する。2ndボンド側とな
る第2の半導体チップ21のパッド22a上には、ワイ
ヤとの接続を介するボール部分28が形成されており、
ボンディングワイヤ26の端部は前記ボール部分28に
ボンディングされている。
導体チップ20、21が相対向する辺に位置するパッド
22aは、図3に示した手法により、第1の半導体チッ
プ20から第2の半導体チップ21にワイヤボンドし
て、両者を直接電気的に接続する。2ndボンド側とな
る第2の半導体チップ21のパッド22a上には、ワイ
ヤとの接続を介するボール部分28が形成されており、
ボンディングワイヤ26の端部は前記ボール部分28に
ボンディングされている。
【0026】第1と第2の半導体チップ20、21、外
部接続リード25の先端部、およびボンディングワイヤ
26を含む主要部は、周囲をエポキシ系の熱硬化樹脂2
7でモールドし、パッケージ化する。リード端子25は
パッケージの側壁の、樹脂27の厚みの約半分の位置か
ら外部に導出される。そして、樹脂27の外部に導出さ
れたリード端子25は一端下方に曲げられ、再度曲げら
れてZ字型にフォーミングされている。このフォーミン
グ形状は、リード端子25の裏面側固着部分をプリント
基板に形成した導電パターンに対向接着する、表面実装
用途の為の形状である。
部接続リード25の先端部、およびボンディングワイヤ
26を含む主要部は、周囲をエポキシ系の熱硬化樹脂2
7でモールドし、パッケージ化する。リード端子25は
パッケージの側壁の、樹脂27の厚みの約半分の位置か
ら外部に導出される。そして、樹脂27の外部に導出さ
れたリード端子25は一端下方に曲げられ、再度曲げら
れてZ字型にフォーミングされている。このフォーミン
グ形状は、リード端子25の裏面側固着部分をプリント
基板に形成した導電パターンに対向接着する、表面実装
用途の為の形状である。
【0027】以上に説明したように、本発明では第2の
半導体チップ20上のボンディングパッド22a上にボ
ール部分28(16)を形成し、チップ表面より突出し
た該ボール部分28(16)上にワイヤ26(10)の
2ndボンドを打つので、キャピラリ11によって第2
の半導体チップ21表面にダメージを与えることなく、
第1の半導体チップ20と第2の半導体チップ21とを
直接ボンディングワイヤ26(10)で接続できるもの
である。故に外部接続リードを用いることが無く、また
従来例で示した接続導体9も無用であるので、組立工程
を簡素化し、安価に製造することができるほか、接続導
体9を省くことによって半導体装置の横方向のサイズを
小さくすること、さらには同一サイズのアイランドによ
り大きなサイズのチップを搭載することが可能になる。
半導体チップ20上のボンディングパッド22a上にボ
ール部分28(16)を形成し、チップ表面より突出し
た該ボール部分28(16)上にワイヤ26(10)の
2ndボンドを打つので、キャピラリ11によって第2
の半導体チップ21表面にダメージを与えることなく、
第1の半導体チップ20と第2の半導体チップ21とを
直接ボンディングワイヤ26(10)で接続できるもの
である。故に外部接続リードを用いることが無く、また
従来例で示した接続導体9も無用であるので、組立工程
を簡素化し、安価に製造することができるほか、接続導
体9を省くことによって半導体装置の横方向のサイズを
小さくすること、さらには同一サイズのアイランドによ
り大きなサイズのチップを搭載することが可能になる。
【0028】図5に、本発明の第2の実施の形態を示し
た。同一箇所に同一符号を付して重複説明を省略する。
図1の様に、ボール部分16を1個だけ設けたもので
は、キャピラリ11の位置あわせ精度によっては2nd
ボンドを打つときにボール部16とキャピラリ11の位
置がずれ、キャピラリ11の押圧部11aがボール部分
16の真上に位置しない場合がある。すると、接触面積
が少ないのでキャピラリ11がボール部分16の側壁を
滑り落ち、ワイヤボンドを失敗するような事故を発生す
る可能性がある。
た。同一箇所に同一符号を付して重複説明を省略する。
図1の様に、ボール部分16を1個だけ設けたもので
は、キャピラリ11の位置あわせ精度によっては2nd
ボンドを打つときにボール部16とキャピラリ11の位
置がずれ、キャピラリ11の押圧部11aがボール部分
16の真上に位置しない場合がある。すると、接触面積
が少ないのでキャピラリ11がボール部分16の側壁を
滑り落ち、ワイヤボンドを失敗するような事故を発生す
る可能性がある。
【0029】そこで本実施の形態では、図示するように
ボール部分16を隣接して複数個設け、キャピラリ11
の押圧部11aが当節する面積を増大することによっ
て、上記した事故を完全に防止するものである。ボール
部分16が2個の場合はワイヤ10の延在する方向の延
長線上に配置する。3個以上の場合は、キャピラリ11
の貫通孔17を中心とするようにして配置する。尚、図
5(A)は2ndボンディングにおいてキャピラリ11
がワイヤ10を押圧している状態を示し、図5(B)は
キャピラリ11を上昇させてワイヤ10を切断した状態
を示している。
ボール部分16を隣接して複数個設け、キャピラリ11
の押圧部11aが当節する面積を増大することによっ
て、上記した事故を完全に防止するものである。ボール
部分16が2個の場合はワイヤ10の延在する方向の延
長線上に配置する。3個以上の場合は、キャピラリ11
の貫通孔17を中心とするようにして配置する。尚、図
5(A)は2ndボンディングにおいてキャピラリ11
がワイヤ10を押圧している状態を示し、図5(B)は
キャピラリ11を上昇させてワイヤ10を切断した状態
を示している。
【0030】このように、本発明の第2の実施の形態で
はボール部分16を複数個配置することにより、キャピ
ラリ11の押圧部11aとの接触面積を増大できるの
で、キャピラリ11が滑り落ちるような事故を完全に防
止できるものである。以下、本発明の第3の実施の形態
を説明する。同一箇所に同一符号を付して重複説明を省
略する。パッド13上に形成したボール部分16は、ワ
イヤ10で形成することからワイヤと同じ金素材からな
る。従ってボール部分16にワイヤ10を接続すること
は、金素材と金素材との金属接合になる。この組み合わ
せは、パッドとワイヤのようにアルミと金素材との接合
よりも遙かに接着力が強い。
はボール部分16を複数個配置することにより、キャピ
ラリ11の押圧部11aとの接触面積を増大できるの
で、キャピラリ11が滑り落ちるような事故を完全に防
止できるものである。以下、本発明の第3の実施の形態
を説明する。同一箇所に同一符号を付して重複説明を省
略する。パッド13上に形成したボール部分16は、ワ
イヤ10で形成することからワイヤと同じ金素材からな
る。従ってボール部分16にワイヤ10を接続すること
は、金素材と金素材との金属接合になる。この組み合わ
せは、パッドとワイヤのようにアルミと金素材との接合
よりも遙かに接着力が強い。
【0031】そのため、第2の実施の形態において、図
6に示すように押圧部11aと貫通孔17との境界に位
置するワイヤ10の湾曲部10bが、押圧部11aによ
り堅固に押されていないにも関わらずボール部分16と
接着してしまい、押圧部11aのエッジ部分11bに位
置する箇所(図示10cの箇所)できれいに切断されず
に髭部分10dを残すような事故が発生することがあ
る。髭部分10dが長くなれば次のワイヤボンドのため
の金ボールを形成することができなくなり、ワイヤボン
ド装置が異常を検知して停止することになる。諸条件を
詰めれば防ぐことは可能であるが、工程管理が厳しくな
る。
6に示すように押圧部11aと貫通孔17との境界に位
置するワイヤ10の湾曲部10bが、押圧部11aによ
り堅固に押されていないにも関わらずボール部分16と
接着してしまい、押圧部11aのエッジ部分11bに位
置する箇所(図示10cの箇所)できれいに切断されず
に髭部分10dを残すような事故が発生することがあ
る。髭部分10dが長くなれば次のワイヤボンドのため
の金ボールを形成することができなくなり、ワイヤボン
ド装置が異常を検知して停止することになる。諸条件を
詰めれば防ぐことは可能であるが、工程管理が厳しくな
る。
【0032】そこで本実施の形態では、図7に示したよ
うに、隣接する複数のボール部分16を、間隔をあけて
配置することにより髭部分10dの発生を防止する。間
隔(図示Xの距離)は少なくともワイヤ10の直径より
大きく、望ましくは貫通孔17の直径からその2倍程度
まで(40から80μ)あればよい。間隔をあけること
により、ワイヤ10の湾曲部10bが間隔の間に収まる
ことになり、ボール部分16に接触しないので、図6に
示したような事故を完全に防止することができる。尚、
図7はキャピラリ11が押圧した状態を示している。
うに、隣接する複数のボール部分16を、間隔をあけて
配置することにより髭部分10dの発生を防止する。間
隔(図示Xの距離)は少なくともワイヤ10の直径より
大きく、望ましくは貫通孔17の直径からその2倍程度
まで(40から80μ)あればよい。間隔をあけること
により、ワイヤ10の湾曲部10bが間隔の間に収まる
ことになり、ボール部分16に接触しないので、図6に
示したような事故を完全に防止することができる。尚、
図7はキャピラリ11が押圧した状態を示している。
【0033】ボール部分16を2個形成する場合は、図
8(A)に示すようにワイヤ10の延在方向の延長線上
に並べる。3個以上の場合は、図8(B)に示したよう
にキャピラリ11の貫通孔17を中心とするようにして
配置する。以上に説明したように、本発明の第3の実施
の形態によれば、複数個配置したボール部分16を離間
したことにより、キャピラリ11が滑り落ちる事故を防
止できると共に、ワイヤ10の湾曲部10bがボール部
分16に接触して髭部分10dを残すような事故を完全
に防止できるものである。
8(A)に示すようにワイヤ10の延在方向の延長線上
に並べる。3個以上の場合は、図8(B)に示したよう
にキャピラリ11の貫通孔17を中心とするようにして
配置する。以上に説明したように、本発明の第3の実施
の形態によれば、複数個配置したボール部分16を離間
したことにより、キャピラリ11が滑り落ちる事故を防
止できると共に、ワイヤ10の湾曲部10bがボール部
分16に接触して髭部分10dを残すような事故を完全
に防止できるものである。
【0034】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によれば、
チップにダメージを与えることなくボンディングパッド
13とボンディングパッドとを直接ワイヤボンドする事
が可能である利点を有する。これにより、第1の半導体
チップ20と第2の半導体チップ21とを直接ボンディ
ングワイヤ10で接続し、マルチチップ型の半導体装置
を安価に製造することができる利点を有する。更に、従
来例のように接続を仲介する部分がないので、半導体装
置の横方向の寸法を縮小できる利点を有する他、部品代
等のコストを大幅に減じる利点を有する。
チップにダメージを与えることなくボンディングパッド
13とボンディングパッドとを直接ワイヤボンドする事
が可能である利点を有する。これにより、第1の半導体
チップ20と第2の半導体チップ21とを直接ボンディ
ングワイヤ10で接続し、マルチチップ型の半導体装置
を安価に製造することができる利点を有する。更に、従
来例のように接続を仲介する部分がないので、半導体装
置の横方向の寸法を縮小できる利点を有する他、部品代
等のコストを大幅に減じる利点を有する。
【0035】更に本発明の第2の実施の形態によれば、
キャピラリ11が滑り落ちるような事故を防止できる利
点を有する。そして本発明の第3の実施の形態によれ
ば、ワイヤ10の髭部分10dを残すような現象を防止
できる利点を有する。
キャピラリ11が滑り落ちるような事故を防止できる利
点を有する。そして本発明の第3の実施の形態によれ
ば、ワイヤ10の髭部分10dを残すような現象を防止
できる利点を有する。
【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するための
(A)断面図、(B)平面図である。
(A)断面図、(B)平面図である。
【図2】ボール部分16の形成方法を説明するための断
面図である。
面図である。
【図3】ワイヤボンド工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図4】本発明の半導体装置を説明するための(A)平
面図、(B)断面図である。
面図、(B)断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を説明するための
(A)断面図、(B)平面図である。
(A)断面図、(B)平面図である。
【図6】髭部分10dを説明するための断面図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態を説明するための断
面図である
面図である
【図8】本発明の第3の実施の形態を説明するための平
面図である
面図である
【図9】従来例を説明するための(A)平面図、(B)
断面図である。
断面図である。
【図10】従来例を説明するための断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ボールボンディングにより、パッド上に
ワイヤが切断されたボール部分を形成し、該ボール部分
に、他から延在したワイヤをステッチボンドしたことを
特徴とするワイヤボンディング構造。 - 【請求項2】 前記ボール部分を複数個形成したことを
特徴とする請求項1記載のワイヤボンディング構造。 - 【請求項3】 前記複数個のボール部分を、少なくとも
ワイヤの直径より広い間隔で配置したことを特徴とする
請求項2記載のワイヤボンディング構造。 - 【請求項4】 アイランドの上に少なくとも第1と第2
の半導体チップを並べて設置し、前記第1の半導体チッ
プのボンディングパッドと前記第2の半導体チップのボ
ンディングパッドとをボンディングワイヤで接続し、主
要部を封止した半導体装置であって、 前記第2の半導体チップのボンディングパッドに、ボー
ルボンディングによりワイヤが切断されたボール部分を
形成し、前記第1の半導体チップのボンディングパッド
上にワイヤの1stボンドを打ち、前記第2の半導体チ
ップのボール部分に前記ワイヤの2ndボンドを形成し
たことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項5】 前記ボール部分を複数個形成したことを
特徴とする請求項4記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記複数個のボール部分を、少なくとも
ワイヤの直径より広い間隔で配置したことを特徴とする
請求項5記載のワイヤボンディング構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9142238A JPH10335368A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ワイヤボンディング構造及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9142238A JPH10335368A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ワイヤボンディング構造及び半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10335368A true JPH10335368A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15310653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9142238A Pending JPH10335368A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ワイヤボンディング構造及び半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10335368A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002237499A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置 |
US6774494B2 (en) | 2001-03-22 | 2004-08-10 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
EP1617967A2 (en) * | 2003-02-20 | 2006-01-25 | Freescale Semiconductor, Inc. | Wirebonding insulated wire |
JP2007005828A (ja) * | 2000-09-14 | 2007-01-11 | Vishay Intertechnology Inc | 半導体基板上に形成される高精度高周波数キャパシタ |
JP2007019476A (ja) * | 2005-06-09 | 2007-01-25 | Seiko Epson Corp | レーザ光源装置、表示装置、走査型表示装置およびプロジェクタ |
JP2008130863A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2009054950A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Tokai Rika Co Ltd | バンプ形成方法 |
US8476726B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-07-02 | Nichia Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
US9136060B2 (en) | 2000-09-14 | 2015-09-15 | Vishay-Siliconix | Precision high-frequency capacitor formed on semiconductor substrate |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP9142238A patent/JPH10335368A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9136060B2 (en) | 2000-09-14 | 2015-09-15 | Vishay-Siliconix | Precision high-frequency capacitor formed on semiconductor substrate |
JP2007005828A (ja) * | 2000-09-14 | 2007-01-11 | Vishay Intertechnology Inc | 半導体基板上に形成される高精度高周波数キャパシタ |
EP1895568B1 (en) * | 2000-09-14 | 2014-07-16 | Vishay Intertechnology, Inc. | High-frequency capacitor formed on semiconductor substrate |
EP1895569B1 (en) * | 2000-09-14 | 2013-06-12 | Vishay Intertechnology, Inc. | Precision high-frequency capacitor formed on semiconductor substrate |
JP2002237499A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置 |
US6774494B2 (en) | 2001-03-22 | 2004-08-10 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
EP1617967A4 (en) * | 2003-02-20 | 2008-09-03 | Freescale Semiconductor Inc | WIRE BONDING METHOD FOR AN INSULATING WIRE |
EP1617967A2 (en) * | 2003-02-20 | 2006-01-25 | Freescale Semiconductor, Inc. | Wirebonding insulated wire |
JP2007019476A (ja) * | 2005-06-09 | 2007-01-25 | Seiko Epson Corp | レーザ光源装置、表示装置、走査型表示装置およびプロジェクタ |
JP2008130863A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2009054950A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Tokai Rika Co Ltd | バンプ形成方法 |
US8476726B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-07-02 | Nichia Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
US9281457B2 (en) | 2009-04-30 | 2016-03-08 | Nichia Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5770888A (en) | Integrated chip package with reduced dimensions and leads exposed from the top and bottom of the package | |
JP3865055B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US6372625B1 (en) | Semiconductor device having bonding wire spaced from semiconductor chip | |
JPH11204720A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH08306853A (ja) | 半導体装置及びその製造方法及びリードフレームの製造方法 | |
TW200414471A (en) | Semiconductor device and manufacturing method for the same | |
KR100514023B1 (ko) | 반도체장치 | |
JPH0595015A (ja) | 半導体装置 | |
JP3869562B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH10335368A (ja) | ワイヤボンディング構造及び半導体装置 | |
JP3378809B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH0722454A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
JPH10335366A (ja) | 半導体装置 | |
JP3276899B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH10150069A (ja) | 半導体パッケージ及びその製造方法 | |
JP2000124395A (ja) | 多チップ半導体パッケージ構造とその製造方法 | |
JP3510520B2 (ja) | 半導体パッケージ及びその製造方法 | |
JP3172473B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH11111750A (ja) | 半導体装置 | |
JPH09293905A (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
JPH09172033A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR100218335B1 (ko) | 칩 사이즈 패키지 | |
JP2848344B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP3172471B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2000124392A (ja) | 半導体装置 |