半導(dǎo)體裝置以及導(dǎo)線鍵合布線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對電極彼此利用導(dǎo)線進(jìn)行連接的半導(dǎo)體裝置、以及導(dǎo)線鍵合布線方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了對分離的電極彼此進(jìn)行導(dǎo)通連接，使用由金屬細(xì)線形成的導(dǎo)線。該導(dǎo)線在一個電極形成球凸點之后，從另一個電極到球凸點進(jìn)行布線。作為與這種導(dǎo)線的布線技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容，已知專利文獻(xiàn)1、2所記載的內(nèi)容。
[0003]專利文獻(xiàn)I中記載了鍵合導(dǎo)線的接合構(gòu)造，其中鍵合導(dǎo)線以及球凸點以銅為主要成分，在接合部的界面上，具有銅以外的金屬的濃度是球凸點中的金屬的平均濃度的10倍以上的濃化層，并且，在球凸點與電極的接合界面上，具有金屬的濃度是球凸點中的金屬的平均濃度的10倍以上的濃化層。
[0004]專利文獻(xiàn)2中記載了半導(dǎo)體裝置以及導(dǎo)線鍵合方法，其中，在第二鍵合點處折疊層積導(dǎo)線以形成凸點，朝著凸點使導(dǎo)線成環(huán)，通過毛細(xì)管頂端將導(dǎo)線按壓到凸點，使導(dǎo)線與凸點接合，并且通過內(nèi)倒角部向第一導(dǎo)線折疊凸部按壓導(dǎo)線，形成了弓形截面形狀的導(dǎo)線擠壓部。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2010/005086號
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-235849號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在專利文獻(xiàn)I記載的鍵合導(dǎo)線的接合構(gòu)造中，作為導(dǎo)線布線材料的主要成分使用了銅，但導(dǎo)線布線材料為銅或一般使用的金時，導(dǎo)線斷線時的負(fù)載即斷裂負(fù)載比較大。因此，在將導(dǎo)線鍥形鍵合到凸點上的傾斜面上時，用于使導(dǎo)線直徑變細(xì)的擠壓開始位置若位于凸點的端部，則有時擠壓截面不變細(xì)，拉起毛細(xì)管時未完全切斷，成為細(xì)線從鍥形部伸長的同時被拉起的狀態(tài)，產(chǎn)生導(dǎo)線彎曲等。
[0011]另外，專利文獻(xiàn)2記載的半導(dǎo)體裝置以及導(dǎo)線鍵合方法中，在凸點的凸部上擠壓并切斷導(dǎo)線，形成導(dǎo)線擠壓部，由此提高了導(dǎo)線的接合性和切斷性，但在該導(dǎo)線鍵合方法中，鍥形部的頂端部分向凸點的上表面的中央方向靠近，因此相反擠壓開始位置(鍥形部起點)過于接近凸點端部，存在無法在導(dǎo)線與凸點可得到更強接合的導(dǎo)線較粗部分進(jìn)行接合的課題。
[0012]半導(dǎo)體裝置中，對電極彼此進(jìn)行連接的導(dǎo)線由樹脂密封。對半導(dǎo)體裝置加熱后，由于由金屬細(xì)線形成的導(dǎo)線與密封樹脂的熱膨脹的差別，使與凸點連接的導(dǎo)線脫落，或者使凸點的接續(xù)部分?jǐn)嗑€。因此，要求導(dǎo)線具有與凸點的較高的接合性。
[0013]對此，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置以及導(dǎo)線鍵合方法，通過提高導(dǎo)線的接合性和切斷性能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性提尚。
[0014]在本發(fā)明的一方式中，半導(dǎo)體裝置具備對第一電極和形成了凸點的第二電極進(jìn)行導(dǎo)通連接的至少一個導(dǎo)線，所述導(dǎo)線由以銀為主材料的合金形成，并且在與所述第一電極的接合部處形成第一鍵合部，并在與所述第二電極的凸點的接合部處形成第二鍵合部，所述第二鍵合部成為頂端變細(xì)的形狀，并且，在俯視下，所述導(dǎo)線開始變細(xì)的基端位于所述導(dǎo)線與所述凸點的接合面內(nèi)，并且，在所述導(dǎo)線延伸的方向上，從所述接合面的端部到所述基端的所述導(dǎo)線的長度是所述接合面的長度的10%以上。
[0015]在本發(fā)明的其它方式中，導(dǎo)線鍵合布線方法在半導(dǎo)體裝置中通過由以銀為主材料的合金形成的導(dǎo)線對第一電極和第二電極進(jìn)行導(dǎo)通連接，所述導(dǎo)線鍵合布線方法具備:第一工序，從毛細(xì)管的頂端的供給口供給出金屬材料，按壓在所述第一電極上，由此形成第一鍵合部；第二工序，從所述供給口供給出金屬材料并同時使所述毛細(xì)管向所述第二電極的方向移動，由此形成導(dǎo)線環(huán)；以及第三工序，將所述毛細(xì)管的頂端抵壓到形成在所述第二電極的凸點的接合面，由此形成第二鍵合部，在所述第三工序中，所述毛細(xì)管的頂端的抵壓面的形狀轉(zhuǎn)印到所述第二鍵合部，所述第二鍵合部成為頂端變細(xì)的形狀，并且，控制所述毛細(xì)管的位置，使得在俯視下所述導(dǎo)線開始變細(xì)的基端位于所述接合面內(nèi)，并且，在所述導(dǎo)線延伸的方向上，從所述接合面的端部到所述基端的所述導(dǎo)線的長度成為所述接合面的長度的10%以上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)Φ诙I合部和凸點的接合面進(jìn)行牢固地接合，因而能夠提高對樹脂制的密封部、金屬制的導(dǎo)線的熱膨脹的差別的耐久性，因此通過提高導(dǎo)線的接合性和切斷性，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性的提尚。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示實施方式所涉及的發(fā)光裝置的圖，(A)是俯視圖，(B)是主視圖。
[0018]圖2是說明對圖1所示的發(fā)光裝置的發(fā)光元件和引線框進(jìn)行導(dǎo)通連接的導(dǎo)線的、導(dǎo)線鍵合的各工序的圖，(A)是形成了凸點的狀態(tài)的圖，(B)是在形成第一鍵合部后，向凸點的方向進(jìn)行布線的狀態(tài)的圖，(C)是在凸點上形成第二鍵合部并完成了布線的狀態(tài)的圖。
[0019]圖3是用于說明形成第二鍵合部時的狀態(tài)的放大圖，(A)是表示鍥形部起點位于下限值的狀態(tài)的放大圖，(B)是表示鍥形部起點位于上限值的狀態(tài)的放大圖。
[0020]圖4是表示鍥形部起點的每個位置的等效應(yīng)力的仿真結(jié)果和熱沖擊試驗結(jié)果的圖。
[0021]圖5是基于導(dǎo)線的線徑、導(dǎo)線的材質(zhì)以及溫度測定了斷裂負(fù)載的圖，(A)是導(dǎo)線的線徑為23 μ m的情況的圖，(B)是導(dǎo)線的線徑為25 μ m的情況的圖。
[0022]圖6是表示在正極端子配置了兩個發(fā)光元件的情況的一例發(fā)光裝置的圖，(A)是俯視圖，(B)是主視圖。
[0023]圖7是表示在負(fù)極端子和正極端子分別配置了一個發(fā)光元件的情況的一例發(fā)光裝置的圖，(A)是俯視圖，(B)是主視圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的第一方式中，半導(dǎo)體裝置具備將第一電極和形成了凸點的第二電極進(jìn)行導(dǎo)通連接的至少一個導(dǎo)線，所述導(dǎo)線由以銀為主材料的合金形成，并且在與所述第一電極的接合部處形成第一鍵合部，并在與所述第二電極的凸點的接合部處形成第二鍵合部，所述第二鍵合部成為頂端變細(xì)的形狀，并且，在俯視下，所述導(dǎo)線開始變細(xì)的基端位于所述導(dǎo)線與所述凸點的接合面內(nèi)，并且，在所述導(dǎo)線延伸的方向上，從所述接合面的端部到所述基端的所述導(dǎo)線的長度是所述接合面的長度的10%以上。
[0025]根據(jù)第一方式，導(dǎo)線由以銀為主材料的合金形成，因此能夠采用斷裂負(fù)載比銅、金小的材料。另外，第二鍵合部為頂端變細(xì)的形狀，并且，在導(dǎo)線延伸的方向上，導(dǎo)線開始變細(xì)的基端相對于接合面的長度進(jìn)入凸點側(cè)10%以上，因此能夠使導(dǎo)線的線徑較粗的部分位于凸點的接合面的足夠內(nèi)側(cè)。因此，能夠?qū)Πǖ诙I合部的導(dǎo)線頂端部與凸點的接合面進(jìn)行牢固接合，因而能夠提高對樹脂制的密封部、金屬制的導(dǎo)線的熱膨脹的差別的耐久性。由此能夠提高導(dǎo)線的接合性和切斷性，因而能夠提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0026]本發(fā)明的第二方式在第一方式中具備半導(dǎo)體元件以及引線電極，所述導(dǎo)線包括對作為所述第一電極的所述引線電極和作為所述第二電極的第一元件電極進(jìn)行導(dǎo)通連接的第一導(dǎo)線，所述第一元件電極形成在所述半導(dǎo)體元件的頂面，位于比所述引線電極高的位置。
[0027]根據(jù)第二方式，從位于低位置的引線電極到位于高位置的半導(dǎo)體元件的元件電極對導(dǎo)線進(jìn)行布線，由此能夠得到導(dǎo)線的布線高度較低的低環(huán)。
[0028]本發(fā)明的第三方式在第二方式中具備第二引線電極，所述半導(dǎo)體元件配置在所述第二引線電極上，并且在頂面形成有包括所述第一元件電極的一對元件電極，所述導(dǎo)線包括對作為所述第一電極的所述第二引線電極與作為所述第二電極的、所述半導(dǎo)體元件的一對元件電極中未與所述第一導(dǎo)線連接的元件電極進(jìn)行導(dǎo)通連接的第二導(dǎo)線。
[0029]根據(jù)第三方式，能夠構(gòu)成從在第二引線電極配置的半導(dǎo)體元件的一對元件電極到引線電極和第二引線電極分別對導(dǎo)線進(jìn)行布線的半導(dǎo)體裝置。
[0030]本發(fā)明的第四方式在第一方式中具備第一及第二半導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)線包括第一導(dǎo)線，所述第一導(dǎo)線對作為所述第一電極的、在所述第一半導(dǎo)體元件的頂面形成的元件電極，與作為所述第二電極的、在所述第二半導(dǎo)體元件的頂面形成且與所述第一半導(dǎo)體元件的所述元件電極位于相同高度的位置的元件電極進(jìn)行導(dǎo)通連接。
[0031]根據(jù)第四方式，第一半導(dǎo)體元件與第二半導(dǎo)體元件的元件電極即使位于相同