半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种薄型半导体装置及其制造方法，该半导体装置使金属细线的环路高度比现有的更低。本发明专利技术的半导体装置采用如下结构，即经由金属细线（５１）将半导体芯片（５４）的接合垫（５５）和电极（５３Ｂ）连接。所述金属细线（５１）从第一接合点描绘弯曲部（５７），且经由弯曲部（５７）端部的曲折部（５９）而具有直线状的第二延伸部（６０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用金属细线的。
技术介绍
近年来，手机、PDA、 DVC、 DSC这样的便携式电子设备的高性能化正 在加速，为使这样的产品被市场接受，需要使其小型化/轻量化。而且，在地 球温暖化进程中，寻求尽可能地减少资源的使用，且不产生环境负荷。当然， 半导体装置也在寻求轻量化、薄型化及小型化且进一步削减材津牛。另一方面，由于半导体装置寻求薄型化，故有时不采用金属细线而使用 导电板代替倒装片安装、金属细线。但是，由于金属细线的接合技术在较长 历史时期内发展而成，是可靠性高的技术，因此，仍继续采用。例如，图8是典型的半导体装置100的剖面图，该半导体装置100由如 下部件构成固定于岛部101上的半导体芯片102; —端接近岛部101的周围 而配置的引线103;将半导体芯片102的接合垫和上述引线103电连接的金属 细线104A (或104B);将上述岛部101、半导体芯片102、引线103、金属细 线104A密封的树脂105。在此，金属细线104表示出两种，虚线所示的是以往一直采用的三角形 环路的金属细线104A,实线所示的是M型环路的金属细线104B。前者的金属细线104A至顶部106的高度相当高。因此，若与薄型封装对 应，则需要降低其顶部106的高度。但是，若降低顶部106的高度，则从顶 部106倾斜延伸的金属细线104A可能与半导体芯片102短路。因此，开发出一种降低金属线环路的高度而且不会与半导体芯片102短 路的形状。其被称作M环路，例如记载于日本特许第3276899号公^^中。参照图7说明上述M环路的形状的金属细线104B的制造方法。图7(A) 是表示毛细管150的轨迹的图，图7 (B) ~图7 (H)是表示金属细线根据 上述轨迹描绘出某种形状的图。另外，图7 (B)中设置于毛细管150的箭头 表示图7 (A)所示的附图标记及箭头的方向。例如，图7 (B)中的箭头157是图7 (A)中第三个箭头，也对其标注相同的附图标记。即，图7 (B)所示的箭头应该描绘毛细管150上升的过程。1、 毛细管150例如与半导体芯片的接合垫151进行第一接合后，如箭头155、 156、 157那样移动。由此，如图7(B)所示，金属细线向右倾杀+地延伸后，形成上升的金属细线。2、 如图7 (A)所示的箭头158那样向右侧移动。由此，如图7 (C)所示，金属细线形成向左凸出的抛物线。3、 如图7 (A)中箭头159那样上升到一定高度，之后，如箭头160那样沿水平方向移动，进一步如箭头161那样在垂直方向下降。由此，如图7(E)所示，形成M环路的中央的槽165。4、 如图7 (A)中箭头162所示，沿垂直方向上升，通过与毛细管150一同装备的紧固件保持金属细线，如箭头163所示，描绘环路并与电极152的上面进行第二接合。由此，如图7(H)所示，可形成M环路。根据上述的现有技术，图7 (H)的曲折部166形成为位于芯片端110的外侧，能够降低金属细线的高度，与此同时，能够保持芯片端110和金属细线104B的离开距离。即，能够减薄封装的厚度，与此同时能够防止金属细线的短路。但是，由于便携式设备的进步，因此，寻求进一步的轻量化、薄型化及小型化，并寻求该环路高度进一 步降低的连接方法。
技术实现思路
本专利技术的半导体装置至少具有具有接合垫的半导体芯片、配置于所述半导体芯片周围的电极、将所述接合垫和所述电极电连接的金属细线，该半导体装置的特征在于，所述金属细线包含 一端与所述接合垫连接且顶部向上方弯曲的弯曲部；经由曲折部与所述弯曲部连续且朝向所述电极直线延伸的延伸部。另外，本专利技术的半导体装置至少具有具有接合垫的半导体芯片、配置于所述半导体芯片周围的电极、将所述接合垫和所述电极电连接的金属细线，该半导体装置的特征在于，所述金属细线包含 一端与所述接合垫连接且顶部向上方弯曲的第 一延伸部；经由曲折部与所述第 一延伸部连续且朝向所述电极直线延伸的第二延伸部；从所述第二延伸部的端部朝向所述电极下降的第三延伸部。另外，本专利技术的半导体装置的制造方法，使用接合装置并使用金属细线将半导体芯片和配置于所述半导体芯片周围的电极电连接，该接合装置至少具有毛细管、位于所述毛细管的端部附近的火花装置及紧固件，该半导体装置的制造方法的特征在于，具备如下工序在利用所述火花装置在所述毛细管的端部形成金属球时，通过控制所述火花装置中流动的电流的时间，控制由从所述金属球延伸的金属细线的再结晶部分构成的硬质部的长度的工序；将所述金属球与所述半导体芯片的接合垫连接的工序；以使用所述毛细管形成第一延伸部、曲折部及第二延伸部的方式使与所述金属球一体的金属细线曲折的工序，该第一延伸部为描绘出将顶部向上方弯曲的轨迹的.弯曲部，该曲折部设于所述第一延伸部的终端部，该第二延伸部朝向所述电极直线状延伸；在使所述金属细线曲折的工序中，所述硬质部的终端区域位于所述曲折部或比所述曲折部更靠近所述半导体芯片侧。在半导体芯片的接合垫和电极之间的金属细线中，当在第一接合点及其附近形成弯曲部时，在弯曲部的端部形成曲折部，该弯曲部实质上是设有将圆分割后的形状或半椭圓(在中途将椭圓分割后的上半部)轨迹的弯曲部。因此，可以使呈水平且比弯曲部的顶部低的水平部自曲折部向第二接合点侧延伸，因此，可降低金属细线的环路高度，其结果是可减薄半导体装置的厚度。由于可利用以往的经过历史累积而成的可靠性高的引线接合法来实现，因此，即使是薄型封装也能够实现可靠性高的封装。另外，该曲折部可通过接合装置的形成金属球的火花装置进行调节。即，通过该火花装置，可以使再结晶部分的硬质部增长或缩短，若缩短，则可将弯曲部的高度抑制得低，而且，硬质部和比其软的软质部的边界及其附近容易形成曲折部，因此，可实现图1、图2所示的金属细线的形状。附图说明图l是说明本专利技术的半导体装置的图；图2是说明本专利技术中采用的金属细线的金属线环路的图;图3 (A)、 (B)是说明本专利技术的半导体装置的图；图4 (A)、 (B)、 (C)是说明本专利技术的制造方法的图；图5是说明本专利技术的制造方法的图；图6 (A)、 (B)、 (C)是说明本专利技术的制造方法的图；图7 (A)、 (B)、 (C)、 (D)、 (E)、 (F)、 (G)、 (H)是说明现有的金属线环路的图8是说明现有的半导体装置的图。具体实施例方式通常，使用金属细线的金属线的环路如图8中虚线所示，描绘三角形环路。该环路在第一接合点200的局部进行球形接合后，使金属细线向上方延伸，之后，在顶部106设置曲折部，之后使其向斜下方延伸，因此，通常描绘三角形环路。另外，图8中的实线也相同。若简单地考虑，从上方压下三角形环路的金属细线104A的顶部106,则可将头部形成为M字形状。但是，自曲折部202到第二接合点的金属细线104B的轨迹与三角形环路104A同样地，向斜下方描绘实质上为直线状的轨迹(以下称作直线状的延伸部)。因此，在三角形环路、M环路中，直线状的延伸部，具体而言为附图标记104A、 104B的引出线所指的部分存在一定程度的差，有可能与芯片的角部接触。为解决上述问题，可考虑在该直线状的延伸部104A、 104B的中途呈水平地延伸的结构。例如，如果金属细线104A中黑圈A的部分呈水平地延伸，金属细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其至少具有：具有接合垫的半导体芯片；配置于所述半导体芯片周围的电极；将所述接合垫和所述电极电连接的金属细线，该半导体装置的特征在于，　所述金属细线包含：一端与所述接合垫连接且顶部向上方弯曲的弯曲部；经由曲折部与所述弯曲 部连续且朝向所述电极直线延伸的延伸部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中里功，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，三洋半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]