JPH0512855B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は電気的に等しい複数個のボンデイング
パツドを具備する半導体ペレツトの組立工程に供
するワイヤボンデイング方法とボンデイングツー
ル及びそれによつて形成した半導体装置に関す
る。

(ロ) 従来の技術 トランジスタ、IC等の半導体装置の製造にお
いては、第４図に示すように半導体ペレツト１の
ボンデイングパツド２とリードフレーム３のリー
ド４とをワイヤ５で接続する為に超音波ワイヤボ
ンデイング方式が用いられている（特開昭56−
81948、H01L21／607）。

従来の超音波ボンデイング方法は、先ず第４図
Ａに示すように、先端に圧接部６が設けられたボ
ンデイングツール７を下降させることによりツー
ル７の案内孔８に挿入され圧接部６まで導かれた
ワイヤ５を半導体ペレツト１のボンデイングパツ
ド２に圧着（第１ボンド）し、次に第４図Ｂに示
すように、、ボンデイングツール７を外部接続用
リード４の上に移動し、ボンデイングツール７を
下降させることによりリード４表面にワイヤ５を
圧着し（第２ボンド）、それから第４図Ｃに示す
ように、ボンデイングツール７を第２ボンドエリ
アから遠ざけると共に圧着点近傍でワイヤ５を切
断することにより一対の相互に接続される２つの
ボンド点をワイヤ５で接続する。

斯るボンデイング方法に用いられるボンデイン
グツール７は、一般的に圧接部６が１個所だけ設
けられたものであり、このツール７は使用するワ
イヤ５の径に応じて交換が可能な様にボンデイン
グ装置の取付部材に保持されている。

ところで、半導体装置の電極構造として櫛歯状
電極が公知である。この櫛歯状電極は例えばデイ
スクリート・トランジスタのベース電極とエミツ
タ電極のパターンに応用され、単位トランジスタ
を多数個並列接続した構造を採ることができるの
で、電流集中の少ない、効率的に優れたトランジ
スタとすることができる。しかしながら、櫛歯状
電極はボンデイングパツドからトランジスタ動作
部までの距離が不均一になり易く、電極材料が持
つ抵抗成分によつてやはりトランジスタ動作が不
均一になる欠点があつた。

上記欠点を解決する為、本願発明者は先ず第５
図に示すようにボンデイングパツド構造を考案し
た。即ち同図に示す如く、半導体ペレツト１のエ
ミツタ電極９とベース電極１０を夫々櫛歯状に対
応して互い違いとなるように配設すると共に、エ
ミツタ電極９とベース電極１０の両方に複数個の
ボンデイングパツド２ａ，２ｂと２ｃ，２ｄを設
けたものである。この様にボンデイングパツド２
を複数個に分割すれば、ボンデイングパツド２か
らトランジスタ動作部までの距離を縮めることが
でき、トランジスタの不均一動作を緩和できる。
また、櫛歯状電極の根元部分を太くしてボンデイ
ングパツドとする構造よりは余分な配線容量を作
らずに済むので、高周波用トランジスタ等の特性
向上に有効である。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記分割したボンデイングパツ
ド２構造を採用した半導体ペレツト１は、第１ボ
ンド点が複数個所になる為、製造工程においてワ
イヤボンデイングが煩雑になる欠点があつた。つ
まり、従来のワイヤボンデイング方法では１回の
昇降で１個所の圧着しかできないので、第６図に
示すように第１エミツタパツド２ａ−第２エミツ
タパツド２ｂ−リード端子４の順でワイヤボンド
を行うステツチボンド方式や、第７図に示すよう
にワイヤ５を４本使用する方式を採るしかなく、
その為ワイヤ５の使用量が多くなつたりワイヤボ
ンドに要する時間が長くなるという欠点があつ
た。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は斯上した欠点に鑑み成されたもので、
ボンデイングツール２１の先端に圧接部２２を複
数個設け、第１ボンド工程において、１本のワイ
ヤ３０を半導体ペレツト２６のボンデイングパツ
ド２５，２５に対応する複数個所でワイヤボンド
すると共に、第２ボンド工程においても、１本の
ワイヤ３０を複数個所で圧着してワイヤボンドす
ることにより、ボンデイングパツド２５を分割し
た半導体ペレツト２６に対応可な超音波ワイヤボ
ンデイング方法とボンデイングツール及び半導体
装置を提供するものである。

(ホ) 作用 本発明によれば、第１ボンド工程において複数
個のボンデイングパツド２５の同時にワイヤボン
ドすることが可能なので、ボンデイングツール２
１の昇降回数を減らすことができる。また、対と
なるボンデイングパツド２５の離間距離を一定と
することにより、共通のボンデイングツール２１
で対応させることができるので、優れた特性を有
する半導体ペレツト２６を本願のワイヤボンデイ
ング方法によつ組立てることができる。

(ヘ) 実施例 以下、本発明の超音波ワイヤボンデイング方法
を図面を参照しながら詳細に説明する。

先に本願のワイヤボンデイング方法を供する為
のボンデイングツール２１を第２図を用いて説明
する。第２図はボンデイングツール２１の先端を
拡大したものを示し、第２図Ａは正面図、第２図
Ｂは側面図である。同図において２１はボンデイ
ングツールであり、その先端には突起状の圧接部
２２が離間して２個所に設けられている。またこ
のボンデイングツール２１の先端には超音波振動
の振動方向に沿つてワイヤが挿入される傾斜した
案内孔２３が、圧接部２２の先端にはワイヤの径
に対応するガイド溝２４が夫々設けられており、
ワイヤはこれらを通じて図示せぬワイヤツールか
らボンデイングツール２１先端へ導かれると共
に、離間した圧接部２２により１本のワイヤを離
間した２個所で同時に圧着できるように構成され
ている。尚、圧接部２２は半導体ペレツトに設け
たボンデイングパツドの離間距離だけ間隔をあけ
る。

上記ボンデイングツール２１を使用し、本願の
ワイヤボンデイング方法は以下の如くになる。

まず第１図Ａに示す如く、表面に半導体素子と
ボンデイングパツド２５の形成が終了した半導体
ペレツト２６をリードフレーム２７のタブ部２８
に固着し、そのリードフレーム２７をワイヤボン
ド装置の作業台上に載置してボンデイングパツド
２５の位置認識を行い、このデータに基きＸ方向
及びＹ方向に進退自在な取付部材に着脱自在に取
り付けられボンデイングツール２１を半導体ペレ
ツト２６上空に移動し、さらにボンデイングツー
ル２１の圧接部２２にアルミニウム材料等から成
るワイヤ３０が導かれ且つ図示せぬクランパによ
つてワイヤ３０をクランブした状態でボンデイン
グツール２１を下降させ、２個所の圧接部２２に
よつてこれを対応する１本のワイヤ３０の２個所
を夫々対応するボンデイングパツド２５に同時に
圧接し、且つボンデイングツール２１全体に図示
せぬ振動装置によつて超音波振動を与えることに
より分割されたボンデイングパツド２５に同時に
第１ボンドを行う。

次に第１図Ｂに示す如く、前記クランパを開放
してワイヤ３０を自由にすると共に、ボンデイン
グツール２１をボンデイングツール２１の案内孔
２３の傾斜角に沿うように斜め上方に移動させ、
ワイヤ３０が弧を描くような軌道でボンデイング
ツール２１を第２ボンドエリアとなるリードフレ
ーム２７のリード端子３２上空まで移動させる。

続いて第１図Ｃに示すように、再度ボンデイン
グツール２１を下降させてボンデイングツール２
１の圧接部２２によりワイヤ３０の２個所をリー
ド端子３２表面に圧接し、ボンデイングツール２
１全体に超音波揺動を与えることによつてワイヤ
３０の第２ボンドを行う。

然る後第１図Ｄに示すように、前記クランパが
ワイヤ３０を挾持してこれを引張ることによりワ
イヤ３０をボンデイングツール２１の先端近傍で
切断し、ボンデイングツール２１を作業台上から
遠ざけることにより一対の相互に接続される２つ
のボンド点がワイヤ３０で接続される。

以上説明した本願のワイヤボンデイング方法に
よれば、複数個の圧接部２２によりワイヤ３０の
複数個所で同時に圧着を行うので、分割されたボ
ンデイングパツド２５でも１回の昇降によりワイ
ヤボンドを行うことができる。

斯る本願のワイヤボンデイング方法を利用し、
製造した半導体装置を第３図に示す、同図におい
て、リードフレーム２７のタブ部２８に固定され
た半導体ペレツト２６の表面には、そのウエハー
製造工程において櫛歯状のエミツタ電極３３と櫛
歯状のベース電極３４が作り込まれ、且つエミツ
タ電極３３とベース電極３４の夫々には分割され
たエミツタ用ボンデイングパツド２５ａ，２５ｂ
とベース用ボンデイングパツド２５ｃ，２５ｄが
櫛歯状パターンの根元部分に設けられている。そ
して、第１と第２のエミツタパツド２５ａ，２５
ｂの間隔と、第１と第２のベースパツド２５ｃ，
２５ｄの間隔を等しい距離に設定することによ
り、第１図のワイヤボンデイング方法に適用でき
るようなボンデイングパツド２５構造としてお
く。そして、第１図のワイヤボンデイング方法に
よつて分割されたボンデイングパツド２５とこれ
に対応する外部接続用リード端子３２とをワイヤ
３０で接続し、半導体ペレツト２６を含むリード
フレーム２７の主要部を熱硬化性樹脂３５によつ
てモールドすることにより図示した半導体装置を
製造する。結果、リード端子３２の第２ボンドエ
リアにもワイヤ３０が２個所で圧着された構造と
なる。

このような本願の半導体装置によれば、櫛歯状
の電極パターンを採ると共に、ボンデイングパツ
ド２５を複数個に分割するので、ボンデイングパ
ツド２５からトランジスタ動作部までの距離を均
一化でき、それによつてトランジスタ動作を均一
化した、電流効率に優れた半導体装置にすること
ができる。また、パツド部分による無駄な配線容
量を増大せずに済むので、高周波用トランジスタ
に適合した場合、高周波特性に優れた素子とする
ことができる。そして、この様な素子を工程を煩
雑にすること無く組立てることができるものであ
る。

(ト) 発明の効果 以上説明した如く、本発明によれば、トランジ
スタ動作を均一化し、高周波特性に優れた半導体
装置を、ワイヤボンデイング工程においてその工
程を煩雑にすること無く、従つて容易に且つ安価
に製造することができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ乃至第１図Ｄは本発明のワイヤボンデ
イング方法を工程順に説明する為の正面図、第２
図Ａ及び第２図Ｂは夫々本発明のボンデイングツ
ールを示す正面図及び側面図、第３図は半導体装
置を示す正面図、第４図Ａ乃至第４図Ｃは従来の
ワイヤボンデイング方法を工程順に説明する為の
正面図、第５図は半導体ペレツトを示す平面図、
第６図及び第７図は従来の技術を説明する為の平
面図である。 ２１はボンデイングツール、２２は圧接部、２
５はボンデイングパツド、２６は半導体ペレツ
ト、３０はワイヤ、２７はリードフレーム、３２
は外部接続用リード端子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気的に等電位で且つ位置的に離間した少な
   くとも２個所のボンデイングパツドと、このボン
   デイングパツドに対応する外部導出用リードとを
   ワイヤで接続するワイヤボンデイング方法におい
   て、ボンデイングツールの先端に前記ボンデイン
   グパツドの個数に対応する数の圧接部を有するボ
   ンデイングツールを準備し、第１ボンド工程にお
   いて、前記ボンデイングツールを下降することに
   より１本のワイヤを前記ボンデイングパツドに対
   して同時にワイヤボンドすると共に、第２ボンド
   工程においても、前記リードに対して前記圧接部
   の数に対応する個所で圧着してワイヤボンドする
   ことを特徴とするワイヤボンデイング方法。 ２ １本のワイヤに対して圧接部を複数個所設け
   たことを特徴とするボンデイング用ボンデイング
   ツール。 ３ 半導体ペレツト表面に電気的に等電位で且つ
   位置的に一定間隔で離間した少なくとも２個所の
   ボンデイングパツドとから成るパツド群を複数個
   設け、この半導体ペレツトをリードフレームのタ
   ブ部に固着し、１本のワイヤに対して前記ボンデ
   イングパツドの数に対応する圧接部を有するボン
   デイングツールにより前記１本のワイヤを前記複
   数個所のボンデイングパツドに同時に第１ボンド
   し、且つ外部導出用リードのボンデイングエリア
   にも前記圧接部に対応する複数個所で圧着して第
   ２ボンドとし、前記半導体ペレツトを含む前記リ
   ードフレームの主要部をモールドしたことを特徴
   とする半導体装置。