特許 6842274 ワイヤボンディング構造および電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6842274

(24)【登録日】2021年2月24日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】ワイヤボンディング構造および電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20210308BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/60 301B

   H01L21/60 301P

   H01L21/60 301D

【請求項の数】25

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-201613(P2016-201613)

(22)【出願日】2016年10月13日

(65)【公開番号】特開2018-64036(P2018-64036A)

(43)【公開日】2018年4月19日

【審査請求日】2019年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(72)【発明者】

【氏名】芳我 基治

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１０２４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２８４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１４５１４８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

接合対象と、前記接合対象に接合されたボンディング部分を有するワイヤと、を備えたワイヤボンディング構造であって、
前記ボンディング部分の外面は、前記接合対象に接する底面と、前記ボンディング部分の厚さ方向において前記底面と反対側を向く被押し付け面と、前記底面および前記被押し付け面を繋ぐ側面と、を有し、
前記被押し付け面は、前記厚さ方向視において円環状であり、かつ、第１屈曲部を介して互いに繋がる、第１環状部および第２環状部を有しており、
前記第１環状部は、前記底面に対して平行であり、かつ、前記厚さ方向視において前記第２環状部より内側に位置しており、
前記第２環状部は、前記第１屈曲部を起点として、前記厚さ方向視において外側に向かうほど、前記厚さ方向において前記底面と反対側に向かい、
前記厚さ方向視において、前記第１環状部の径方向内側の端部と径方向外側の端部との当該径方向に沿う離間距離が、前記第２環状部の径方向内側の端部と径方向外側の端部との当該径方向に沿う離間距離よりも小さい、
ことを特徴とするワイヤボンディング構造。

【請求項2】

前記第１環状部は、前記厚さ方向視において、前記底面と重なっている、
請求項１に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項3】

前記被押し付け面は、第２屈曲部を介して前記第１環状部に繋がり、かつ、前記厚さ方向視において前記第１環状部より内側に位置する、円環状の第３環状部をさらに有しており、
前記厚さ方向視において、前記第１環状部の径方向内側の端部と径方向外側の端部との当該径方向に沿う離間距離が、前記第３環状部の径方向内側の端部と径方向外側の端部との当該径方向に沿う離間距離よりも小さい、
請求項１または請求項２に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項4】

前記第３環状部は、平坦であり、前記第２屈曲部に繋がる側に向かうほど、前記厚さ方向に直交する平面における断面が大となる、
請求項３に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項5】

前記ボンディング部分の外面は、前記第３環状部に繋がり、かつ、前記被押し付け面から起立する周面をさらに有する、
請求項３または請求項４に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項6】

前記周面は、前記厚さ方向に直交する平面における断面形状が円形状である、
請求項５に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項7】

前記第１環状部は、前記周面に対して垂直である、
請求項５または請求項６に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項8】

前記側面は、前記底面と前記側面との境界を起点として、前記厚さ方向視において、外側に向かうほど、前記被押し付け面側に向かう第１曲面部と、前記被押し付け面と前記側面との境界を起点として、前記厚さ方向視において、外側に向かうほど、前記底面側に向かい、かつ、前記第１曲面部に繋がる第２曲面部と、を有する、
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項9】

前記第２環状部は、径方向内側の端部と径方向外側の端部との離間距離が、２〜１０μｍである、
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項10】

前記厚さ方向視における前記ボンディング部分の径は、４５〜７８μｍである、
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項11】

前記ワイヤの径は、２０〜３５μｍである、
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項12】

前記厚さ方向視における、前記ボンディング部分の径は、前記ワイヤの径の２〜３倍である、
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のワイヤボンディング構造。

【請求項13】

請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載のワイヤボンディング構造を有する電子装置であって、
前記ワイヤがボンディングされ、前記接合対象としてのボンディングパッドを含む電子素子を備えている、
ことを特徴とする電子装置。

【請求項14】

前記電子素子および前記ワイヤを覆う封止樹脂を、さらに備える、
請求項１３に記載の電子装置。

【請求項15】

前記ボンディングパッドは、前記厚さ方向において、互いに反対側を向くパッド表面およびパッド裏面を有し、
前記ワイヤは、前記パッド表面にボンディングされている、
請求項１４に記載の電子装置。

【請求項16】

前記電子素子は、絶縁性の保護層を含み、
前記保護層は、前記パッド表面を露出させる開口部を有しており、
前記ボンディング部分は、前記開口部から露出した前記パッド表面に配置されている、請求項１５に記載の電子装置。

【請求項17】

前記保護層は、パッシベーション膜を有する、
請求項１６に記載の電子装置。

【請求項18】

前記保護層は、前記パッシベーション膜を覆うポリイミド層を、さらに有する、
請求項１７に記載の電子装置。

【請求項19】

前記ボンディングパッドは、前記ボンディング部分に沿って前記パッド表面から延び出た延出部を、さらに有する、
請求項１８に記載の電子装置。

【請求項20】

前記延出部は、前記側面に接している、
請求項１９に記載の電子装置。

【請求項21】

前記延出部の上端は、前記パッシベーション膜の上端より上方に位置し、かつ、前記ポリイミド層の上端より下方に位置する、
請求項１９または請求項２０に記載の電子装置。

【請求項22】

前記厚さ方向において、前記延出部と前記パッド表面との間に前記封止樹脂が介在する部分を有する、
請求項１９ないし請求項２１のいずれか一項に記載の電子装置。

【請求項23】

前記電子素子を搭載するダイパッドと、前記封止樹脂に覆われ、かつ、前記ワイヤの前記ボンディング部分と反対側の端部がボンディングされたインナーリードと、前記封止樹脂から露出し、かつ、前記インナーリードと一体的に形成されたアウターリードと、を有するリードフレームを、さらに備える、
請求項１４ないし請求項２２のいずれか一項に記載の電子装置。

【請求項24】

前記ボンディングパッドは、主成分がＡｌである、
請求項１３ないし請求項２３のいずれか一項に記載の電子装置。

【請求項25】

前記ワイヤは、主成分がＣｕである、
請求項１３ないし請求項２４のいずれか一項に記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合対象に接合されたワイヤのボンディング部分におけるワイヤボンディング構造および当該ワイヤボンディング構造を有する電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体製品などの電子装置の製造において、半導体部品（電子素子）とリードフレームとを電気的に接続する手法として、ボンディングワイヤを用いたワイヤボンディングが知られている。ワイヤボンディングの方法の一つとして、ボールボンディングと呼ばれる手法がある。当該ボールボンディングにおいては、キャピラリと呼ばれるツールの内部にボンディングワイヤを通し、キャピラリの先端から突出させたボンディングワイヤをボール状に溶融させる。そして、当該ボール状の先端部分を接合対象に押し付け、ボンディングワイヤを前記接合対象に接合させている。特許文献１には、このようなボールボンディングにより形成された、従来のワイヤボンディング構造の一例が開示されている。

【0003】

特許文献１に開示されたワイヤボンディング構造は、電子素子と、ボンディングパッドと、ボンディングワイヤとを備えている。前記ボンディングパッドは、前記電子素子に形成されている。前記ボンディングワイヤは、接合対象としての前記ボンディングパッドにボンディングされており、ボンディング部分を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−２８４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のようなボンディング部分の接合強度が低いと、ボンディングワイヤが接合対象から外れ、その結果、電気的な導通が取れなくなったり、意図せず他の端子等に短絡してしまったりする要因となる。したがって、ボンディング部分の接合強度の向上が求められる。

【0006】

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ワイヤボンディング、特に、ボールボンディングによって接合されたボンディング部分の接合強度の向上を図ることが可能なワイヤボンディング構造および電子装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の側面によって提供されるワイヤボンディング構造は、接合対象と、前記接合対象に接合されたボンディング部分を有するワイヤと、を備えたワイヤボンディング構造であって、前記ボンディング部分の外面は、前記接合対象に接する底面と、前記ボンディング部分の厚さ方向において前記底面と反対側を向く被押し付け面と、前記底面および前記被押し付け面を繋ぐ側面と、を有し、前記被押し付け面は、前記厚さ方向視において円環状であり、かつ、第１屈曲部を介して互いに繋がる、第１環状部および第２環状部を有しており、前記第１環状部は、前記底面に対して平行であり、かつ、前記厚さ方向視において前記第２環状部より内側に位置しており、前記第２環状部は、前記第１屈曲部を起点として、前記厚さ方向視において外側に向かうほど、前記厚さ方向において前記底面と反対側に向かう、ことを特徴とする。

【0008】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記第１環状部は、前記厚さ方向視において、前記底面と重なっている。

【0009】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記被押し付け面は、第２屈曲部を介して前記第１環状部に繋がり、かつ、前記厚さ方向視において前記第１環状部より内側に位置する、円環状の第３環状部をさらに有する。

【0010】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記第３環状部は、平坦であり、前記第２屈曲部に繋がる側に向かうほど、前記厚さ方向に直交する平面における断面が大となる。

【0011】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記ボンディング部分の外面は、前記第３環状部に繋がり、かつ、前記被押し付け面から起立する周面をさらに有する。

【0012】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記周面は、前記厚さ方向に直交する平面における断面形状が円形状である。

【0013】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記第１環状部は、前記周面に対して垂直である。

【0014】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記側面は、前記底面と前記側面との境界を起点として、前記厚さ方向視において、外側に向かうほど、前記被押し付け面側に向かう第１曲面部と、前記被押し付け面と前記側面との境界を起点として、前記厚さ方向視において、外側に向かうほど、前記底面側に向かい、かつ、前記第１曲面部に繋がる第２曲面部と、を有する。

【0015】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記第２環状部は、径方向内側の端部と径方向外側の端部との離間距離が、２〜１０μｍである。

【0016】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記厚さ方向視における前記ボンディング部分の径は、４５〜７８μｍである。

【0017】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記ワイヤの径は、２０〜３５μｍである。

【0018】

前記ワイヤボンディング構造の好ましい実施の形態において、前記厚さ方向視における、前記ボンディング部分の径は、前記ワイヤの径の２〜３倍である。

【0019】

本発明の第２の側面によって提供される電子装置は、前記第１の側面によって提供されワイヤボンディング構造を有する電子装置であって、前記ワイヤがボンディングされ、前記接合対象としてのボンディングパッドを含む電子素子を備えている、ことを特徴とする。

【0020】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記電子素子および前記ワイヤを覆う封止樹脂を、さらに備える。

【0021】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記ボンディングパッドは、前記厚さ方向において、互いに反対側を向くパッド表面およびパッド裏面を有し、前記ワイヤは、前記パッド表面にボンディングされている。

【0022】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記電子素子は、絶縁性の保護層を含み、前記保護層は、前記パッド表面を露出させる開口部を有しており、前記ボンディング部分は、前記開口部から露出した前記パッド表面に配置されている。

【0023】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記保護層は、パッシベーション膜を有する。

【0024】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記保護層は、前記パッシベーション膜を覆うポリイミド層を、さらに有する。

【0025】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記ボンディングパッドは、前記ボンディング部分に沿って前記パッド表面から延び出た延出部を、さらに有する。

【0026】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記延出部は、前記側面に接している。

【0027】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記延出部の上端は、前記パッシベーション膜の上端より上方に位置し、かつ、前記ポリイミド層の上端より下方に位置する。

【0028】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記厚さ方向において、前記延出部と前記パッド表面との間に前記封止樹脂が介在する部分を有する。

【0029】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記電子素子を搭載するダイパッドと、前記封止樹脂に覆われ、かつ、前記ワイヤの前記ボンディング部分と反対側の端部がボンディングされたインナーリードと、前記封止樹脂から露出し、かつ、前記インナーリードと一体的に形成されたアウターリードと、を有するリードフレームを、さらに備える。

【0030】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記ボンディングパッドは、主成分がＡｌである。

【0031】

前記電子装置の好ましい実施の形態において、前記ワイヤは、主成分がＣｕである。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、ボンディング部分の接合強度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施形態に係る電子装置の断面図である。

【図2】図１に示す電子装置の平面図である。

【図3】図１の一部（ボンディング部分）を拡大して示した部分拡大図である。

【図4】図３の一部を拡大して示した部分拡大図である。

【図5】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図6】図５からワイヤを省略して示す図（接合領域を網掛けにして示している）である。

【図7】本発明の実施形態に係るキャピラリを示す図である。

【図8】図７の一部（先端部分）を拡大して示した部分断面図である。

【図9】図７のキャピラリを下から見たときの図（ボトルネック部のみ図示）である。

【図10】図１に示す電子装置のワイヤボンディングにおける一工程を示す部分断面図である。

【図11】図１０に続く一工程を示す図である。

【図12】図１１に続く一工程を示す図である。

【図13】図１２に続く一工程を示す図である。

【図14】変形例に係る電子素子の一部の詳細な積層構造を示す部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。

【0035】

図１〜図６は、本発明の実施形態に係るワイヤボンディング構造を有する電子装置Ａ１を示している。当該電子装置Ａ１は、リードフレーム１、電子素子２、ワイヤ３、および、封止樹脂４を備える。図１は、電子装置Ａ１の断面図を示している。図２は、図１に示す電子装置Ａ１の平面図である。なお、図２において、封止樹脂４を透過させて図示している。図３は、図１の一部を拡大して示す部分拡大図である。図４は、図３の一部を拡大して示す部分拡大図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。なお、図５において、封止樹脂４の記載を省略する。図６は、図５からワイヤ３を省略した図である。なお、図５において、後述する接合領域２１１Ｒを網掛けにして示している。電子装置Ａ１としては、例えば、ＩＣやＬＳＩなどの集積回路、ダイオードやトランジスタ、キャパシタなどのディスクリート半導体、フォトカプラー、ＬＥＤなどが挙げられる。本実施形態においては、電子装置Ａ１は、図２に示すように、ＩＣやＬＳＩなどの集積回路である場合を例に説明する。

【0036】

リードフレーム１は、電子素子２を支持し、かつ、電子素子２を導通させるために用いられる。リードフレーム１は導通性材料よりなり、例えば、銅製のプレートを打ち抜き加工することによって形成されている。リードフレーム１は、ダイパッド１１、インナーリード１２、および、アウターリード１３を有している。本実施形態においては、リードフレーム１は、１つのダイパッド１１に対して、複数のインナーリード１２および複数のアウターリード１３を有している。

【0037】

ダイパッド１１は、電子素子２を搭載する部分である。ダイパッド１１には、電子素子２がダイボンディングされている。本実施形態においては、ダイパッド１１は、厚さ方向ｚ視において、矩形状である。

【0038】

インナーリード１２は、リードフレーム１と電子素子２とを導通させるためのワイヤ３を接合するための部分である。インナーリード１２は、封止樹脂４に覆われている。図２に示すように複数のインナーリード１２は、互いに離間して配置されている。

【0039】

アウターリード１３は、リードフレーム１のうち、封止樹脂４から露出する部分である。アウターリード１３は、電子装置Ａ１を例えば回路基板（図示略）に実装するために用いられる。電子装置Ａ１を回路基板に実装するには、回路基板に設けられたスルーホールにアウターリード１３を貫通させ、アウターリード１３と回路基板の配線パターンとをハンダによって接合することで実現される。

【0040】

リードフレーム１において、インナーリード１２とアウターリード１３とは、一体的に形成されている。また、ダイパッド１１と、インナーリード１２およびアウターリード１３とは、離間して配置されている。なお、リードフレーム１は、図１に示した形状に限定されない。

【0041】

電子素子２は、所望の機能を果たす素子である。電子素子２は、図３に示すように、第１導電層２１、保護層２２、第２導電層２３、第３導電層２４、半導体基板２５、複数の第１ビア２６１、複数の第２ビア２６２、複数の連絡部２６３、および、絶縁層２７を含んでいる。電子素子２は、第１導電層２１、第２導電層２３、第３導電層２４、および、絶縁層２７などが積み重なった積層構造になっている。

【0042】

第１導電層２１は、導電性材料よりなる。第１導電層２１は、主成分が例えばＡｌおよびＣｕの少なくともいずれかよりなる。本実施形態においては、第１導電層２１は、Ａｌよりなる。第１導電層２１は、厚さ方向ｚにおいて、ダイパッド１１にダイボンディングされた側とは反対側に形成されている。第１導電層２１は、厚さの厚い箇所と厚さの薄い箇所とを有する。第１導電層２１は、ボンディングパッド２１１および配線メタル２１２を有する。ボンディングパッド２１１および配線メタル２１２とは、互いに同一面内に配置されている。

【0043】

ボンディングパッド２１１は、ワイヤ３をボンディングする部分であり、第１導電層２１の前記厚さの薄い箇所に相当する。当該ボンディングパッド２１１が本発明の接合対象に相当する。本実施形態においては、ボンディングパッド２１１は、図５および図６に示すように、矩形状である。ボンディングパッド２１１は、図６に示すように、ワイヤ３に接合された接合領域２１１Ｒを有する。ボンディングパッド２１１は、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向くパッド表面２１１Ａおよびパッド裏面２１１Ｂを有する。

【0044】

図３に示すように、パッド表面２１１Ａは、厚さ方向ｚ上方を向く面であり、パッド裏面２１１Ｂは、厚さ方向ｚ下方を向く面である。本実施形態においては、パッド表面２１１Ａは、厚さ方向ｚに対して直交した平面をなす。パッド表面２１１Ａには、ワイヤ３がボンディングされている。パッド表面２１１Ａは、接合領域２１１Ｒを構成している。また、ボンディングパッド２１１は、パッド表面２１１Ａから延び出る延出部２１１Ｅを含む。

【0045】

延出部２１１Ｅは、後述するボンディング部分３１に沿ってパッド表面２１１Ａから延び出ている。延出部２１１Ｅは、ワイヤ３がボンディングパッド２１１にボンディングされる際に、ボンディングパッド２１１の一部が、ワイヤ３に押し上げられることにより形成される。延出部２１１Ｅは、後述するワイヤボンディング方法において、超音波による振動によって揺れ動く方向に形成される（図５参照）。なお、超音波によって、厚さ方向ｚに対して直交する方向すべてに振動が加えられた場合、延出部２１１Ｅは、厚さ方向ｚ視において、円形となる。延出部２１１Ｅの一部は、封止樹脂４に接している。また、延出部２１１Ｅは、図３に示すように、逆テーパー状になっており、延出部２１１Ｅとボンディングパッド２１１との間に封止樹脂４が介在する部分がある。

【0046】

配線メタル２１２は、図３および図４に示すように、ボンディングパッド２１１に繋がっている。

【0047】

保護層２２は、絶縁性材料よりなり、第１導電層２１の一部を覆っている。保護層２２は、ボンディングパッド２１１を露出させている。保護層２２には、開口部２２Ａが形成され、開口部２２Ａからボンディングパッド２１１が露出している。保護層２２は、パッシベーション膜２２１およびポリイミド層２２２を有する。

【0048】

パッシベーション膜２２１は、ＳｉＮおよびＳｉＯ₂の少なくともいずれかよりなる。本実施形態においては、パッシベーション膜２２１は、ＳｉＮ層およびＳｉＯ₂層が積層されて形成されている。ポリイミド層２２２は、パッシベーション膜２２１を覆っている。ポリイミド層２２２と第１導電層２１との間にパッシベーション膜２２１が介在している。

【0049】

本実施形態においては、図４に示すように、延出部２１１Ｅの上端は、厚さ方向ｚにおいて、パッシベーション膜２２１の上端より上方に位置し、かつ、ポリイミド層２２２の上端より下方に位置している。

【0050】

第２導電層２３は、厚さ方向ｚにおいて、第１導電層２１および第３導電層２４の間に位置し、これらと離間している。第２導電層２３は、導電性材料よりなる。第２導電層２３は、例えば、スパッタリングにより形成されたＡｌ、あるいは、ＡｌＣｕよりなる。第２導電層２３は、互いに同一面内に配置されている複数の配線部位を有しており、これらは互いに離間している。図３においては、第１配線部位２３１および第２配線部位２３２を有している。

【0051】

第１配線部位２３１は、第１導電層２１に導通する部分である。第２配線部位２３２は、第１導電層２１に導電しない部分である。よって、第２導電層２３は、第１導電層２１に導通する部分と導通しない部分とを有している。第１配線部位２３１と第２配線部位２３２とは離間している。

【0052】

第３導電層２４は、厚さ方向ｚにおいて、第２導電層２３および半導体基板２５の間に位置し、これらと離間している。第３導電層２４は、導電性材料よりなる。第２導電層２３は、例えば、スパッタリングにより形成されたＡｌ、あるいは、ＡｌＣｕよりなる。第３導電層２４は、互いに同一面内に配置されている複数の配線部位を有しており、これらは互いに離間している。第３導電層２４は、第２導電層２３に導通する部分と導通しない部分を有する。また、第３導電層２４は、半導体基板２５と導通する部分と導通しない部分を有する。

【0053】

半導体基板２５は、半導体材料よりなる。本実施形態においては、半導体基板２５は、Ｓｉよりなる。半導体基板２５は、半導体素子を有している。このような半導体素子としては、例えば、ダイオード、トランジスタ、抵抗、キャパシタ、および、これらの複合体などが挙げられる。

【0054】

複数の第１ビア２６１は、厚さ方向ｚに沿って延びている。各第１ビア２６１は、第１導電層２１および第２導電層２３の間に介在している。各第１ビア２６１は、導電性材料よりなり、例えば、Ｗ（タングステン）よりなる。なお、各第１ビア２６１の材質は、例示したものに限定されない。第１ビア２６１を介して、第１導電層２１の一部と第２導電層２３の一部とが導通している。

【0055】

複数の第２ビア２６２は、厚さ方向ｚに沿って延びている。各第２ビア２６２は、第２導電層２３および第３導電層２４の間に介在している。各第２ビア２６２は、導電層材料よりなり、例えば、Ｗ（タングステン）よりなる。なお、各第２ビア２６２の材質は、例示したものに限定されない。第２ビア２６２を介して、第２導電層２３の一部と第３導電層２４の一部とが導通している。

【0056】

複数の連絡部２６３は、半導体基板２５に形成されており、厚さ方向ｚに沿って延びている。各連絡部２６３は、第３導電層２４および半導体基板２５の間に介在し、かつ、第３導電層２４および半導体基板２５に接している。各連絡部２６３は、導通性材料よりなり、例えば、Ｗ（タングステン）よりなる。なお、各連絡部２６３の材質は、例示したものに限定されない。連絡部２６３を介して、第３導電層２４の一部と半導体基板２５における半導体素子とが導通している。ボンディングパッド２１１（第１導電層２１）と半導体素子とは、一部の第１ビア２６１、第２導電層２３の第１配線部位２３１、一部の第２ビア２６２、一部の第３導電層２４、および、一部の連絡部２６３を介して、導通している。

【0057】

絶縁層２７は、第１導電層２１および半導体基板２５の間に形成されている。絶縁層２７は、第１導電層２１および第２導電層２３の間に介在する部分と、第２導電層２３および第３導電層２４の間に介在する部分と、第３導電層２４および半導体基板２５の間に介在する部分とを有する。絶縁層２７は、例えば、ＳｉＯ₂を主成分とするシリカガラスからなる。なお、絶縁層２７の材質は、これに限定されない。

【0058】

本実施形態においては、第１導電層２１は、第１ビア２６１により、厚さ方向ｚに微小に凹凸している（なお、凹凸の図示は省略する）。この凹凸により、第１導電層２１のうち、第１ビア２６１が配置されている部分は、図５および図６に示すように、厚さ方向ｚ視において、ドット状の柄が表れている。

【0059】

なお、第１導電層２１、第２導電層２３、第３導電層２４、第１ビア２６１、第２ビア２６２、連絡部２６３、および、絶縁層２７の配置は図３に示すものに限定されるものはない。

【0060】

ワイヤ３は、導電性材料よりなり、電子素子２とリードフレーム１とを導通させるものである。ワイヤ３は、一端が電子素子２にボンディングされており、他端がリードフレーム１（インナーリード１２）にボンディングされている。ワイヤ３は、主成分が例えば、Ｃｕ、Ａｕ、あるいは、Ａｇよりなる。本実施形態においては、ワイヤ３はＣｕよりなる。また、本実施形態においては、ワイヤ３は、そのワイヤ径Ｌ１（図３参照）が２０〜３５μｍとしている。ワイヤ３は、図１および図３に示すように、ボンディング部分３１を有する。

【0061】

ボンディング部分３１は、電子素子２にボンディングされた部分である。具体的には、ボンディング部分３１は、第１導電層２１（ボンディングパッド２１１）にボンディングされた部分である。電子装置Ａ１の製造の際、ワイヤ３は、インナーリード１２よりも先に電子素子２にボンディングされるため、ボンディング部分３１は、ファーストボンディング部である。ボンディング部分３１の外面は、図３に示すように、底面３１１、側面３１２、被押し付け面３１３、および、周面３１４を有する。

【0062】

底面３１１は、ボンディングパッド２１１に接している。底面３１１は、厚さ方向ｚ視において円形状であり、厚さ方向ｚのうちボンディング部分３１からボンディングパッド２１１に向かう方向を向いている。

【0063】

側面３１２は、底面３１１と被押し付け面３１３とを繋いでいる。側面３１２は、環状である。また、側面３１２は曲面をなす。厚さ方向ｚに直交する平面による、側面３１２の断面形状は、直径がボール径Ｌ２（図３参照）と定義された円形状である。当該ボール径Ｌ２は、厚さ方向ｚ視における、ボンディング部分３１の径である。厚さ方向ｚ視における、ボンディング部分３１の径は、ワイヤ３のワイヤ径Ｌ１の２〜３倍程度が好ましい。本実施形態においては、当該ボール径Ｌ２は、４５〜７８μｍとしている。側面３１２は、下側曲面部３１２Ａおよび上側曲面部３１２Ｂを有する。

【0064】

下側曲面部３１２Ａは、底面３１１と側面３１２との境界を起点として、厚さ方向ｚ視において外側に向かうほど、厚さ方向ｚにおいて被押し付け面３１３側に向かう曲面状である。下側曲面部３１２Ａの少なくとも一部は、ボンディングパッド２１１に接している。また、下側曲面部３１２Ａの一部は、封止樹脂４に接している。

【0065】

上側曲面部３１２Ｂは、被押し付け面３１３と側面３１２との境界を起点として、厚さ方向ｚ視において外側に向かうほど、厚さ方向ｚにおいて底面３１１側に向かう曲面状である。上側曲面部３１２Ｂは、封止樹脂４に接している。

【0066】

被押し付け面３１３は、内側環状部３１３Ａ、中央環状部３１３Ｂ、外側環状部３１３Ｃ、内側屈曲部３１３Ｄ、および、外側屈曲部３１３Ｅを有する。

【0067】

内側環状部３１３Ａは、平坦であり、円環状をなす。内側環状部３１３Ａは、周面３１４に繋がり、かつ、内側屈曲部３１３Ｄを介して中央環状部３１３Ｂに繋がっている。内側環状部３１３Ａは、厚さ方向ｚ視において、周面３１４より外側、かつ、中央環状部３１３Ｂより内側に位置する。内側環状部３１３Ａは、全体にわたって、厚さ方向ｚ視において、底面３１１に重なっている。また、内側環状部３１３Ａは、中央環状部３１３Ｂに対して傾斜している。具体的には、内側環状部３１３Ａは、厚さ方向ｚにおいて底面３１１に近づくほど、厚さ方向ｚに直交する平面による断面が大となるように、傾斜している。よって、内側環状部３１３Ａは、厚さ方向ｚ視における径方向外側の端部が、厚さ方向ｚ視における径方向内側の端部より、厚さ方向ｚにおいて、下方に位置している。すなわち、内側環状部３１３Ａは、厚さ方向ｚ上方に向かって先細りとなるテーパー状をなす。

【0068】

中央環状部３１３Ｂは、平坦であり、円環状をなす。中央環状部３１３Ｂは、内側屈曲部３１３Ｄを介して内側環状部３１３Ａに繋がり、かつ、外側屈曲部３１３Ｅを介して外側環状部３１３Ｃに繋がっている。中央環状部３１３Ｂは、厚さ方向ｚ視において、内側環状部３１３Ａより外側、かつ、外側環状部３１３Ｃより内側に位置する。中央環状部３１３Ｂは、厚さ方向ｚ視において、全体にわたって底面３１１に重なっている。中央環状部３１３Ｂは、径方向内側の端部と径方向外側の端部とが、厚さ方向ｚにおいて一致しており、底面３１１に対して、平行としている。よって、中央環状部３１３Ｂは、接合対象であるボンディングパッド２１１のパッド表面２１１Ａに対しても、平行である。なお、ボンディング時の誤差などにより、中央環状部３１３Ｂのうち、厚さ方向ｚに直交する方向において互いに反対側に位置する一対の部分がなす角度θ１（図３参照）は、１７１．５〜１８０°となることがあるが、この範囲であれば上記平行と見做す。また、中央環状部３１３Ｂにおいて、図４および図５に示すように、厚さ方向ｚ視における帯幅Ｌ３は、２〜１０μｍとしている。なお、帯幅Ｌ３とは、厚さ方向ｚ視における、同一径方向の内側の端部と外側の端部との離間寸法を指している。すなわち、中央環状部３１３Ｂは、内径と外径との差が４〜２０μｍである。

【0069】

外側環状部３１３Ｃは、円環状をなす。外側環状部３１３Ｃは、外側屈曲部３１３Ｅを介して中央環状部３１３Ｂに繋がり、かつ、側面３１２に繋がっている。外側環状部３１３Ｃは、厚さ方向ｚ視において、側面３１２より内側、かつ、中央環状部３１３Ｂより外側に位置する。外側環状部３１３Ｃは、図３および図４に示すように、厚さ方向ｚにおいて、中央環状部３１３Ｂに対して上方に突出している。本実施形態においては、外側環状部３１３Ｃは、外側屈曲部３１３Ｅを起点として厚さ方向ｚ視において外側に向かうほど、厚さ方向ｚにおいて底面３１１と反対側（図３および図４において上方）に向かう。

【0070】

内側屈曲部３１３Ｄは、輪状である。内側屈曲部３１３Ｄは、内側環状部３１３Ａおよび中央環状部３１３Ｂの間に介在し、これらを繋いでいる。内側屈曲部３１３Ｄは、内側環状部３１３Ａおよび中央環状部３１３Ｂの境界をなす。

【0071】

外側屈曲部３１３Ｅは、輪状である。外側屈曲部３１３Ｅは、中央環状部３１３Ｂおよび外側環状部３１３Ｃの間に介在し、これらを繋いでいる。外側屈曲部３１３Ｅは、中央環状部３１３Ｂおよび外側環状部３１３Ｃの境界をなす。外側屈曲部３１３Ｅは、厚さ方向ｚ視において、内側屈曲部３１３Ｄよりも外側に位置している。

【0072】

内側屈曲部３１３Ｄと外側屈曲部３１３Ｅとは、厚さ方向ｚにおいて、一致している。また、内側屈曲部３１３Ｄと外側屈曲部３１３Ｅとは、厚さ方向ｚ視における離間距離が２〜１０μｍである。

【0073】

周面３１４は、被押し付け面３１３に繋がっており、かつ、被押し付け面３１３の内側環状部３１３Ａから起立している。周面３１４は、厚さ方向ｚ視において、被押し付け面３１３よりも内側に位置している。周面３１４に対して、内側環状部３１３Ａは傾斜している。周面３１４は、厚さ方向ｚに直交する平面における断面が円形状である。本実施形態においては、周面３１４の断面における直径Ｌ４（図３参照）は、後述するキャピラリ７の貫通孔７１に大きさに依存し、例えば、３１〜３５μｍとしている。周面３１４は、厚さ方向ｚに沿って延びている。また、周面３１４は、中央環状部３１３Ｂに対して垂直である。なお、ボンディング時の誤差などにより、周面３１４と中央環状部３１３Ｂとがなす角度θ２（図３参照）は、８１．５〜９０°となることがあるが、この範囲であれば上記垂直と見做す。

【0074】

封止樹脂４は、リードフレーム１の一部（ダイパッド１１およびインナーリード１２）、電子素子２、および、ワイヤ３を封止している。封止樹脂４は、側面３１２の一部を覆っている。封止樹脂４は、絶縁性の樹脂材料からなる。このような樹脂材料として、例えばエポキシ樹脂が挙げられる。

【0075】

次に、本発明の実施形態に係る電子装置Ａ１の製造工程における、ワイヤ３を電子素子２のボンディングパッド２１１にボンディングするワイヤボンディング方法について説明する。当該ワイヤボンディングは、以下に示すキャピラリ７を用いて行われる。

【0076】

図７〜図９は、本発明のワイヤボンディング方法に用いられるキャピラリ７の一例を示している。キャピラリ７は、例えばアルミナ製であり、貫通孔７１、円筒部７２、円錐台部７３、および、ボトルネック部７４を有している。なお、円筒部７２、円錐台部７３、および、ボトルネック部７４は、一体的に形成されている。図７は、キャピラリ７の側面図である。図８は、図７のキャピラリ７の一部（先端部分）を拡大して示した部分断面図である。図９は、図７のキャピラリ７を下から見たときの底面図である。なお、図９においては、キャピラリ７のボトルネック部７４のみを図示している。

【0077】

貫通孔７１は、ワイヤ３をキャピラリ７の先端７Ａまで誘導する誘導路である。貫通孔７１には、ワイヤ３が挿通され、ワイヤボンディングにおいて、ワイヤ３は、当該貫通孔７１を通って、キャピラリ７の先端７Ａまで送られる。当該ワイヤ３の挿通方向は、上記厚さ方向ｚと一致し、図７における上下方向に相当する。

【0078】

貫通孔７１は、挿通方向視において、キャピラリ７の中央部に位置し、かつ、キャピラリ７の上方から下方まで全長にわたって形成されている。すなわち、貫通孔７１は、円筒部７２、円錐台部７３、および、ボトルネック部７４のすべてを通るように設けられている。本実施形態においては、貫通孔７１は、図９に示すように、キャピラリ７を下方から見たときのホール径Ｌ５を３１〜３５μｍとしている。

【0079】

円筒部７２は、図７に示すように、キャピラリ７のうち、挿通方向上方に位置する部分である。円筒部７２は、挿通方向に直交する平面における断面が円形状である。本実施形態においては、円筒部７２は、前記断面の直径が１．５８０〜１．５８８μｍとしている。

【0080】

円錐台部７３は、円筒部７２とボトルネック部７４との間に介在する部分であり、これらに繋がっている。挿通方向において、円錐台部７３の上方の端縁は、円筒部７２の下方の端縁と繋がっており、これらの端縁の外径は同じである。また、挿通方向において、円錐台部７３の下方の端縁は、ボトルネック部７４の上方の端縁と繋がっており、これらの端縁の外径は同じである。ボトルネック部７４の上方の端縁の外径が円筒部７２の下方の端縁の外径より小さいので、円錐台部７３は、挿通方向において、上方の端縁から下方の端にかけて、挿通方向に直交する平面における断面が小となる。

【0081】

ボトルネック部７４は、図７に示すように、キャピラリ７のうち、挿通方向下方に位置する部分である。本実施形態においては、ボトルネック部７４は、円筒状である。ボトルネック部７４は、図８に示すように、側面７４１、内面７４２、押し付け面７４３を有する。

【0082】

側面７４１は、図８に示すように、ボトルネック部７４の、挿通方向に直交する径方向外側を向く面である。内面７４２は、図８に示すように、ボトルネック部７４の、挿通方向に直交する径方向内側を向く面である。内面７４２は、貫通孔７１によって形成されている。内面７４２は、挿通方向に対して、平行している。

【0083】

押し付け面７４３は、図８に示すように、ボトルネック部７４の、挿通方向下方を向く面である。押し付け面７４３は、後述するワイヤボンディングにおいて、ワイヤ３を押し付け、ワイヤ３を接合対象に圧着させる部分である。押し付け面７４３は、内側領域７４３Ａ、中央領域７４３Ｂ、および、外側領域７４３Ｃを有する。

【0084】

内側領域７４３Ａは、内面７４２と中央領域７４３Ｂとに繋がる。内側領域７４３Ａは、平坦であり、かつ、挿通方向視において、円環状である。内側領域７４３Ａは、挿通方向において、内面７４２に繋がる側から中央領域７４３Ｂに繋がる側に向け、挿通方向に直交する平面における断面が大となる。よって、厚さ方向ｚに直交する方向から見て、内側領域７４３Ａは、テーパー状をなす。当該内側領域７４３Ａは、そのテーパー角β（図８参照）がおよそ７０°としている。本実施形態においては、内側領域７４３Ａは、内面７４２に繋がる側の端縁の径が、上記ホール径Ｌ５と同じ、３１〜３５μｍである。また、中央領域７４３Ｂに繋がる側の端縁の径が、４５〜５１μｍである。

【0085】

中央領域７４３Ｂは、内側領域７４３Ａと外側領域７４３Ｃとに繋がる。中央領域７４３Ｂは、平坦であり、かつ、挿通方向視において、円環状である。中央領域７４３Ｂは、挿通方向に直交する平面に対して平行としている。なお、キャピラリ７の製造精度などにより、中央領域７４３Ｂは、挿通方向に直交する径方向において互いに反対側に位置する一対の部分がなす角度σ１（図８参照）が１７１．５〜１８０°となることがあるが、この範囲であれば上記平行と見做す。また、中央領域７４３Ｂは、内面７４２に対して垂直としている。なお、キャピラリ７の製造精度などにより、中央領域７４３Ｂと内面７４２とがなす角度σ２（図８参照）が８１．５〜９０°となることがあるが、この範囲であれば上記垂直と見做す。中央領域７４３Ｂは、キャピラリ７のうち、挿通方向において最も下方に位置している。本実施形態においては、中央領域７４３Ｂは、内側領域７４３Ａに繋がる側の径（内径）と外側領域７４３Ｃに繋がる側の径（外径）との差が４〜２０μｍとしている。すなわち、中央領域７４３Ｂは、図９に示すＬ６で定義される径方向片側の寸法が、２〜１０μｍである。また、本実施形態においては、上記するように、中央領域７４３Ｂに繋がる側の内側領域７４３Ａの径が４５〜５１μｍであるため、中央領域７４３Ｂの内径は、これと同じ４５〜５１μｍであり、外径は、４９〜７１μｍである。

【0086】

外側領域７４３Ｃは、中央領域７４３Ｂと側面７４１とに繋がる。外側領域７４３Ｃは、挿通方向視において、円環状である。外側領域７４３Ｃは、中央領域７４３Ｂに繋がる側を起点として、挿通方向視において外側に向かうほど、挿通方向上方に向かって傾斜している。なお、外側領域７４３Ｃは、曲面であっても平面であってもこれらの組み合わせであってもよい。

【0087】

図９に示すように、内側領域７４３Ａおよび中央領域７４３Ｂの境界、および、中央領域７４３Ｂおよび外側領域７４３Ｃの境界はともに、円形状である。

【0088】

図１０〜図１３は、上記したキャピラリ７を用いたワイヤボンディング手法を説明するための図であり、特にボールボンディングによるファーストボンディングに関するものである。なお、図１１〜図１３において、電子素子２における第１導電層２１（ボンディングパッド２１１、配線メタル２１２）および保護層２２などの図示は省略している。

【0089】

ワイヤボンディングにおいて、図１０に示すように、キャピラリ７の貫通孔７１にワイヤ３を挿通させ、キャピラリ７の先端７Ａへワイヤ３を送りだす。次に、キャピラリ７の先端７Ａから突出したワイヤ３の先端部分に対して、スパークを飛ばすなどにより、ワイヤ３の先端部分を融解する。これにより、ワイヤ３の先端部分がボール状になり、図１１に示す、溶融ボール３９が形成される。次に、図１１に示すように、キャピラリ７を電子素子２（具体的には、ボンディングパッド２１１）上に位置させる。なお、キャピラリ７を電子素子２上に位置させた後に、溶融ボール３９を形成してもよい。

【0090】

次に、図１２に示すように、溶融ボール３９を電子素子２に付着させる。これにより、溶融ボール３９は、キャピラリ７と電子素子２とに挟み込まれて、押しつぶされる。この状態で、キャピラリ７によって、押しつぶされた溶融ボール３９を電子素子２に対し押さえ付けつつ、当該溶融ボール３９に超音波による振動を加える。これにより、ワイヤ３が電子素子２に接合され、上記ボンディング部分３１が形成される。そして、図１３に示すように、ワイヤ３を引き出しつつ、キャピラリ７を電子素子２から離間させる。

【0091】

以上のようにして、ボールボンディングによるファーストボンディングが行われる。そして、ワイヤ３を引き出しながら、キャピラリ７を移動させて、ワイヤループを形成し、ワイヤ３をインナーリード１２に押圧させて、ワイヤ３の他端をインナーリード１２に接合する。なお、ワイヤ３の他端をインナーリード１２にボンディングするセカンドボンディングについては、周知の方法によって行われ、その説明を省略する。

【0092】

以上のように、ボールボンディングによるファーストボンディングにおいて、溶融ボール３９がキャピラリ７によって押し付けられることにより、上記被押し付け面３１３を有するボンディング部分３１が形成される。具体的には、押し付け面７４３における内側領域７４３Ａに押し付けられることにより、被押し付け面３１３における内側環状部３１３Ａが形成される。同様に、押し付け面７４３における中央領域７４３Ｂに押し付けられることにより、被押し付け面３１３における中央環状部３１３Ｂが形成される。そして、押し付け面７４３における外側領域７４３Ｃに押し付けられることにより、被押し付け面３１３における外側環状部３１３Ｃが形成される。

【0093】

また、溶融ボール３９がキャピラリ７によって押し付けられる際に、溶融ボール３９の一部がキャピラリ７における貫通孔７１の内部に進入する。そのため、内面７４２に対応する形状の周面３１４が、ボンディング部分３１に形成される。よって、周面３１４の直径は、キャピラリ７における内面７４２の内径に一致する。

【0094】

また、電子素子２に付着した溶融ボール３９に超音波による振動を加えることで、ボンディングパッド２１１が振動し、延出部２１１Ｅが形成される。なお、本実施形態においては、超音波によって一方向に揺れる振動を加えているため、延出部２１１Ｅは当該超音波による振動によって揺れ動いた方向に大きく形成される。本実施形態においては、超音波により、図５の左右方向に振動を加えたことで、延出部２１１Ｅは、図５に示すように、図中左右方向に形成されている。

【0095】

キャピラリ７によってワイヤ３を電子素子２に押し付ける強さや溶融ボール３９の大きさを調整することにより、ボンディング部分３１におけるボール径Ｌ２を調整することができる。また、前記押し付ける強さや溶融ボール３９の大きさに応じて、外側環状部３１３Ｃおよび外側屈曲部３１３Ｅが形成されないこともある。

【0096】

次に、本発明の実施形態に係るワイヤボンディング構造および電子装置Ａ１の作用効果について説明する。

【0097】

本実施形態によれば、ボンディング部分３１の被押し付け面３１３において、中央環状部３１３Ｂを有しており、当該中央環状部３１３Ｂにより、被押し付け面３１３の一部を、底面３１１および接合対象であるボンディングパッド２１１のパッド表面２１１Ａに対して平行としている。当該中央環状部３１３Ｂは、上記するワイヤボンディングにおいて、キャピラリ７の押し付け面７４３の中央領域７４３Ｂによって、溶融ボール３９が押し付けられることにより形成されている。この中央領域７４３Ｂが溶融ボール３９を押し付ける圧力は、中央領域７４３Ｂが向く方向、すなわち、ボンディングパッド２１１に対して垂直な方向に加えられる。以上のことから、中央環状部３１３Ｂにより、被押し付け面３１３の一部が平行になっていることで、そのすべてが平行である場合に比べて、ボンディングパッド２１１に対して垂直な方向の圧力を集中させることができる。これにより、ボンディング部分３１の接合強度が高くなり、ボンディング部分３１の接合強度を向上させることができる。

【0098】

本実施形態によれば、中央環状部３１３Ｂにおいて、厚さ方向ｚ視における帯幅Ｌ３は、２〜１０μｍとしている。中央環状部３１３Ｂは、上記するワイヤボンディングにおいて、キャピラリ７の押し付け面７４３の中央領域７４３Ｂによって押し付けられることにより形成されている。上記帯幅Ｌ３が大きすぎると、当該中央環状部３１３Ｂを形成するために加えられた圧力が分散し、ボンディングパッド２１１に十分な圧力が加えられない可能性がある。その結果、ボンディング部分３１の接合強度が十分に得られない可能性がある。一方、上記帯幅Ｌ３が小さすぎると、当該中央環状部３１３Ｂを形成するために加えられた圧力が集中しすぎてしまう。電子素子２は、図３に示す積層構造になっており、各層（第１導電層２１、第２導電層２３、第３導電層２４、絶縁層２７など）は、厚さ方向ｚにおいて非常に薄く形成されている。そのため、上記帯幅Ｌ３が小さすぎて圧力が集中してしまうと、これらの各層が割れてしまい、電子素子２が損壊する可能性がある。以上のことから、上記帯幅Ｌ３を２〜１０μｍとしておくことで、接合強度の確保および第１導電層２１などの電子素子２の損壊の抑制を図ることができる。

【0099】

本実施形態によれば、中央環状部３１３Ｂは、厚さ方向ｚ視において、全体にわたって底面３１１に重なっている。したがって、中央環状部３１３Ｂを形成するために加えられた圧力は、底面３１１に効率的に伝達することができる。

【0100】

本実施形態によれば、接合対象（ボンディングパッド２１１）にボンディングされたボンディング部分３１のワイヤボンディング構造において、キャピラリ７によって押し付けられることで形成される被押し付け面３１３（特に中央環状部３１３Ｂ）を有する形状とした。当該中央環状部３１３Ｂを有しない、従来のワイヤボンディング構造では、ワイヤボンディング時の超音波において、ある決められた範囲の強さでなければ、ボンディング部分３１の接合強度を確保できなかった。一方、本実施形態のように中央環状部３１３Ｂを有する場合、前記超音波の強度の範囲をより広くしても、ボンディング部分３１の接合強度を確保することができる。したがって、歩留まりの向上を図ることができる。

【0101】

本実施形態においては、電子素子２が、図３に示す積層構造をなす場合を例に説明したが、これに限定されない。図１４は、変形例に係る電子素子２の積層構造を説明するための図である。図１４は、図３の一部分を拡大した部分拡大図である。変形例に係る電子素子２の積層構造は、図１４が示すように、上記実施形態で示す積層構造（図３参照）と比べて、バリア層２９１を有している点で異なる。バリア層２９１は、第１導電層２１と絶縁層２７との間に、および、絶縁層２７と第２導電層２３との間に、それぞれ介在している。バリア層２９１は、例えば、ＴｉおよびＴｉＮからなる。このように、各導電層（第１導電層２１、第２導電層２３、第３導電層２４）と絶縁層２７との間に、バリア層２９１を介在させてもよい。または、電子素子２は特に階層構造をなさず、第１導電層２１を直接、半導体基板２５に当接させてもよい。このような場合でも、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0102】

本実施形態においては、ワイヤ３をボンディングする接合対象として、電子素子２のボンディングパッド２１１を例に説明したが、これに限定されない。例えば、ワイヤ３をリードフレーム１のインナーリード１２にボールボンディングする場合には、前記インナーリード１２が接合対象となる。すなわち、本発明のワイヤボンディング構造は、接合対象が上記したボンディングパッド２１１に限定されるものではない。

【0103】

本発明に係るワイヤボンディング構造および当該ワイヤボンディング構造を有する電子装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本発明のワイヤボンディング構造および当該ワイヤボンディング構造を有する電子装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0104】

Ａ１ 電子装置
１ リードフレーム
１１ ダイパッド
１２ インナーリード
１３ アウターリード
２ 電子素子
２１ 第１導電層
２１１ ボンディングパッド
２１１Ａ パッド表面
２１１Ｂ パッド裏面
２１１Ｅ 延出部
２１１Ｒ 接合領域
２１２ 配線メタル
２２ 保護層
２２Ａ 開口部
２２１ パッシベーション膜
２２２ ポリイミド層
２３ 第２導電層
２３１ 第１配線部位
２３２ 第２配線部位
２４ 第３導電層
２５ 半導体基板
２６１ 第１ビア
２６２ 第２ビア
２６３ 連絡部
２７ 絶縁層
２９１ バリア層
３ ワイヤ
３１ ボンディング部分
３１１ 底面
３１２ 側面
３１２Ａ 下側曲面部（第１曲面部）
３１２Ｂ 上側曲面部（第２曲面部）
３１３ 被押し付け面
３１３Ａ 内側環状部（第３環状部）
３１３Ｂ 中央環状部（第１環状部）
３１３Ｃ 外側環状部（第２環状部）
３１３Ｄ 内側屈曲部（第２屈曲部）
３１３Ｅ 外側屈曲部（第１屈曲部）
３１４ 周面
３９ 溶融ボール
４ 封止樹脂
７ キャピラリ
７Ａ 先端
７１ 貫通孔
７２ 円筒部
７３ 円錐台部
７４ ボトルネック部
７４１ 側面
７４２ 内面
７４３ 押し付け面
７４３Ａ 内側領域
７４３Ｂ 中央領域
７４３Ｃ 外側領域
Ｌ１ ワイヤ径
Ｌ２ ボール径
Ｌ３ 帯幅
Ｌ５ ホール径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】