[发明专利]半导体装置及引线接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的结构及引线接合(wire bonding)方法。

背景技术

近年，根据半导体装置的大容量化的要求，大多使用将多个半导体芯片叠层在引脚框上构成的叠层型半导体装置。又，在这种叠层型半导体装置中，同时要求薄型化，小型化，因此，例如日本专利第3573133号说明书记载，并不是各层的半导体芯片的焊接点(pad)和引脚框分别连接，而是使用通过引线顺序连接邻接的各半导体芯片的焊接点之间或半导体芯片的焊接点和引脚框的引脚之间的引线接合方法，在该方法中，为了使得当引线接合时不给与半导体芯片损伤，采用以下方法：首先，在各半导体芯片的焊接点上形成凸出部(bump)，此后，从引脚框的引脚向着半导体芯片的焊接点上进行逆接合，再从被接合的凸出部向着邻接的半导体芯片的凸出部上进行下次逆接合，从引脚框向着最上层的半导体芯片的凸出部，顺序连接引线。

另外，例如日本专利第3869562号说明书所记载那样，提出以下连接引线方法：仅仅在叠层型半导体装置的位于中间层的焊接点面上，形成用于减少接合时对半导体芯片损伤的凸出部，在最上层的半导体芯片的凸出部进行接合，使得引线在中间层的焊接点上形成的凸出部上形成环，接合在凸出部上，此后，再使得引线连续成环，在邻接的中间层的焊接点上或引脚上，进行断续接合，但是，日本专利第3573133号说明书记载的以往技术系在各半导体芯片的焊接点形成凸出部后，进行引线接合，因此，工序多，接合存在化费时间、成本贵的问题。例如，叠层为二层的叠层型半导体的各焊接点和引脚的连接，需要在二层的各半导体芯片的焊接点上形成各自的凸出部的工序(二个工序)，引脚和第一层的半导体芯片的焊接点上的凸出部之间的接合，以及第一层的凸出部和第二层的半导体芯片的焊接点上的凸出部之间的接合，共计四个工序。又，在日本专利第3869562号说明书所记载的以往技术中，仅仅在位于中间层的半导体芯片的焊接点上形成凸出部后，进行接合，因此，工序数比日本专利第3573133号说明书记载的以往技术少，但是，除了接合工序，需要另外设置凸出部形成工序，没有解决工序数多的问题。

发明内容

本发明的目的在于，在半导体装置中，一边减少给与半导体芯片的损伤，一边以少的接合次数进行引线连接。

本发明的半导体装置系通过各引线连接至少三个焊接点之中、各两个焊接点之间，其特征在于，包括：

挤压部，将插入穿通毛细管从其下端突出的引线前端形成的初始球焊接在第一焊接点上，形成球颈，压碎该球颈，挤压在上述压碎球颈上折返的引线的侧面形成；

第一引线，从挤压部向第二焊接点延伸；

各第二引线，至少一个第三焊接点位于与从第一焊接点向着第二焊接点方向不同的方向，从该第三焊接点向着挤压部成环，与挤压部的各第三焊接点侧接合。

本发明的半导体装置系在引脚框上叠层半导体芯片，通过各引线顺序连接邻接的各半导体芯片的焊接点之间，或半导体芯片的焊接点和引脚框的引脚之间，其特征在于，包括：

挤压部，将插入穿通毛细管从其下端突出的引线前端形成的初始球焊接在第一半导体芯片的焊接点上，形成球颈，压碎该球颈，挤压在上述压碎球颈上折返的引线的侧面形成；

第一引线，从挤压部向引脚或与引脚框侧邻接的第二半导体芯片的焊接点的方向延伸；

第二引线，第三半导体芯片与第一半导体芯片的引脚框侧的相反侧邻接，从该第三半导体芯片的焊接点向着挤压部成环，与挤压部的第三半导体芯片的焊接点侧接合。

在本发明的半导体装置中，较好的是，第二引线通过毛细管下降用毛细管的面部与挤压部接合，同时，因毛细管的挤压力变形，被夹入进入毛细管中心孔的凸部和毛细管的内倒角部之间被压缩。又，在本发明的半导体装置中，合适的是，因毛细管的挤压力，凸部变形为沿毛细管的中心孔的形状，第二引线沿上述凸部具有切断面。

本发明的引线接合方法系通过各引线连接至少三个焊接点之中、各两个焊接点之间，其特征在于，包括：

球焊工序，将插入穿通毛细管从其下端突出的引线前端形成的初始球焊接在焊接点上；

压碎工序，用毛细管前端压碎由上述球焊工序形成的球颈；

挤压工序，将引线折返在由毛细管压碎的球颈上，使得该引线侧面挤压在上述压碎的球颈上；

第一引线形成工序，通过毛细管输出引线后，向着第二焊接点成环，形成向着第二焊接点的第一引线；

第二引线接合工序，至少一个第三焊接点位于与从第一焊接点向着第二焊接点方向不同的方向，从该第三焊接点向着挤压部成环，使得各第二引线与挤压部的各第三焊接点侧接合。