JPH0621413A - 固体撮像装置及びそのワイヤボンディング方法 - Google Patents

固体撮像装置及びそのワイヤボンディング方法

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JPH0621413A
JPH0621413A JP4196178A JP19617892A JPH0621413A JP H0621413 A JPH0621413 A JP H0621413A JP 4196178 A JP4196178 A JP 4196178A JP 19617892 A JP19617892 A JP 19617892A JP H0621413 A JPH0621413 A JP H0621413A
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bonding wire
bonding
inner lead
electrode pad
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Michio Koyama
倫生 小山
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイパッドとインナリードとが近接した状態
でも、半導体チップのエッジとボンディングワイヤとの
間にクリアランスが確保される固体撮像装置を提供す
る。 【構成】 リードフレームのダイパッド１２上に搭載さ
れ且つ上面に電極パッド１３が設けられた半導体チップ
１１と、半導体チップ１１の電極パッド１３とリードフ
レームのインナリード１５とを接続するボンディングワ
イヤ１４と、これら全体を一体封止した透明樹脂１６と
から成り、半導体チップ１１の上面とインナリード１５
の上面との間に所定の段差Ｖが設けられた固体撮像装置
１０であって、ボンディングワイヤ１４が、インナリー
ド１５の上面から略垂直に立ち上げられるとともに、そ
の立ち上げられた位置から略円弧状に延出して半導体チ
ップ１１の電極パッド１３に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームのダイ
パッド上に搭載された半導体チップを透明樹脂にて一体
封止した固体撮像装置及びそのワイヤボンディング方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の固体撮像装置の中には、
図４に示すような構造のものがある。図示した固体撮像
装置５０において、５１は半導体チップであり、この半
導体チップ５１はリードフレームのダイパッド５２上に
搭載されている。半導体チップ５１の上面には複数の電
極パッド５３が設けられており、それらの各電極パッド
５３はボンディングワイヤ５４を通してリードフレーム
のインナリード５５に接続されている。そして、これら
全体は透明樹脂５６によって一体封止されており、この
透明樹脂５６の外側にアウタリード５７が配置されてい
る。
【０００３】従来の固体撮像装置５０においては、半導
体チップ５１の電極パッド５３とリードフレームのイン
ナリード５５とが以下の方法によって接続されている。
まず第１の工程では、ボンディングツールの先端にボン
ディングワイヤ５４を導出させるとともに、このボンデ
ィングワイヤ５４の一端を半導体チップ５１の電極パッ
ド５３に接合させる。次いで第２の工程では、上記ボン
ディングツールからボンディングワイヤ５４を繰り出し
ながら、そのボンディングツールの先端を垂直に所定の
高さまで上昇させる。続いて第３の工程では、上記第２
の工程と同様にボンディングツールからボンディングワ
イヤ５４を繰り出しながら、そのボンディングツールを
略円弧状に移動させる。さらに第４の工程では、ボンデ
ィングツールの先端をインナリード５５上に配置した状
態で、このインナリード５５の上面にボンディングワイ
ヤ５４の他端を接合させる。以上の工程により、半導体
チップ５１の電極パッド５３とリードフレームのインナ
リード５５とがボンディングワイヤ５４を通して電気的
に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の固
体撮像装置を小型化するには、ダイパッド５２にインナ
リード５５をより近づけること、言い換えるとダイパッ
ド５２とインナリード５５間の間隔Ｌを出来るだけ縮め
ることが最も有効であるとされている。しかしながら実
際にダイパッド５２とインナリード５５間の間隔Ｌを縮
めた状態で、通常のワイヤボンディング方法、つまり半
導体チップ５１側を第１ボンドとしインナリード５５側
を第２ボンドとしたワイヤボンディングを行うと、半導
体チップ５１のエッジ５１ａとボンディングワイヤ５４
との間にクリアランスが得られず、両者間の接触によっ
て電気的なショートを招いてしまう。
【０００５】また仮に、図５に示すようにワイヤ高さＨ
を高くして上述のショートを回避できたとしても、ボン
ディングワイヤ５４の立ち上がり部分に照射した光（図
中二点鎖線で表示）が半導体チップ５１の有効画素部５
１ｂに反射して起こる、いわゆる金線フレアを誘発し、
そのうえパッケージの高さも高くなる。
【０００６】さらに、リードフレームのディプレス加工
によりダイパッド５２とインナリード５５との間に大き
な段差を設けて、エッジ５１ａとボンディングワイヤ５
４との間にクリアランスを確保しようとしても、リード
フレームの曲げ加工上、確保できる段差は、ダイパッド
５２とインナリード５５間の間隔Ｌが縮められた分だけ
小さくなるため、これをもって上記問題を解決するには
限界があった。
【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、ダイパッドとインナリードとが近接した状
態でも、半導体チップのエッジとボンディングワイヤと
の間にクリアランスが確保される固体撮像装置を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、リードフレームのダイパ
ッド上に搭載され且つ上面に電極パッドが設けられた半
導体チップと、この半導体チップの電極パッドとリード
フレームのインナリードとを接続するボンディングワイ
ヤと、これら全体を一体封止した透明樹脂とから成り、
半導体チップの上面とインナリードの上面との間に所定
の段差が設けられた固体撮像装置であって、そのボンデ
ィングワイヤが、インナリードの上面から略垂直に立ち
上げられるとともに、その立ち上げられた位置から略円
弧状に延出して半導体チップの電極パッドに接続された
ものである。
【０００９】また、リードフレームのダイパッド上に搭
載され且つ上面に電極パッドが設けられた半導体チップ
と、この半導体チップの電極パッドとリードフレームの
インナリードとを接続するボンディングワイヤと、これ
ら全体を一体封止した透明樹脂とから成り、半導体チッ
プの上面とインナリードの上面との間に所定の段差が設
けられた固体撮像装置のワイヤボンディング方法であっ
て、ボンディングツールの先端にボンディングワイヤを
導出させるとともに、このボンディングワイヤの一端を
インナリードの上面に接合させる工程と、ボンディング
ツールからボンディングワイヤを繰り出しながら、その
ボンディングツールの先端を垂直に上昇させる工程と、
ボンディングツールからボンディングワイヤを繰り出し
ながら、そのボンディングツールを略円弧状に移動させ
る工程と、ボンディングツールの先端を半導体チップの
電極パッド上に配置した状態で、この半導体チップの電
極パッドにボンディングワイヤの他端を接合させる工程
とからなるものである。
【００１０】
【作用】本発明の固体撮像装置においては、インナリー
ドの上面からボンディングワイヤが半導体チップの上面
とほぼ同じ高さまで垂直に立ち上げら、そこから略円弧
状に延出して半導体チップの電極パッドに接続されてい
るので、半導体チップのエッジとボンディングワイヤと
の間には必ずクリアランスが確保される。また、上記構
成により半導体チップの電極パッド側のボンディングワ
イヤの立ち上がり部分は緩やかな円弧状に形成されるた
め、その立ち上がり部分に照射される光は半導体チップ
の有効画素部とは別方向に反射される。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係わる固体撮像装置の一実施
例を示す側面概略図であり、図２はその要部拡大図であ
る。図示した固体撮像装置１０において、１１は半導体
チップであり、この半導体チップ１１はリードフレーム
のダイパッド１２上に搭載されている。半導体チップ１
１の上面には複数の電極パッド１３が設けられており、
それらの各電極パッド１３はボンディングワイヤ１４を
通してリードフレームのインナリード１５に接続されて
いる。そして、これら全体は透明樹脂１６によって一体
封止されており、この透明樹脂１６の外側にアウタリー
ド１７が配置されている。
【００１２】上述の構成の中で、リードフレームのダイ
パッド１２とインナリード１５との間には、いわゆるデ
ィプレス加工によって若干の段差が設けられている。こ
の段差は、上述の従来例でも説明したようにリードフレ
ームの曲げ加工上あまり大きく設定することはできず、
その結果、ダイパッド１２上に搭載された半導体チップ
１１の上面とインナリード１５の上面との間には、必ず
所定の段差Ｖ（図２）が設けられる。
【００１３】本実施例の固体撮像装置１０においては、
半導体チップ１１の電極パッド１３とリードフレームの
インナリード１５とを接続するボンディングワイヤ１４
が以下のように構成されている。すなわちボンディング
ワイヤ１４は、まずインナリード１５の上面から上述し
た段差Ｖ分だけ略垂直に立ち上げられている。そして、
その立ち上げられた位置Ｐからさらに略円弧状に延出し
て半導体チップ１１の電極パッド１３に接続されてい
る。
【００１４】このようにボンディングワイヤ１４が構成
されることにより、リードフレームのダイパッド１２と
インナリード１５とが近接した状態、換言すると従来よ
りもダイパッド１２とインナリード１５間の間隔が縮め
られた状態においても、半導体チップ１１のエッジ１１
ａとボンディングワイヤ１４との間にはクリアランスが
得られるようになり、これによって両者間の接触による
電気的なショートが回避される。
【００１５】また、本実施例の固体撮像装置１０におい
ては、半導体チップ１１の電極パッド１３側におけるボ
ンディングワイヤ１４の立ち上がり部分が緩やかな円弧
状に形成されるため、その立ち上がり部分に照射される
光は、図３に示すように半導体チップ１１の有効画素部
１１ｂとは別方向に向けて反射するようになる。
【００１６】続いて、上記固体撮像装置のワイヤボンデ
ィング方法について説明する。まず第１の工程では、図
示せぬボンディングツールの先端にボンディングワイヤ
１４を導出させるとともに、このボンディングワイヤ１
４の一端をインナリード１５の上面に接合させる。ここ
で、ボンディングワイヤ１４の接合手段としては、例え
ばキャピラリを用いたボールボンディングや、ウエッジ
ツールを用いた超音波ワイヤボンディング等を採用する
ことができる。
【００１７】次いで第２の工程では、上記ボンディング
ツールからボンディングワイヤ１４を繰り出しながら、
そのボンディングツールの先端を半導体チップ１１の上
面とほぼ同じ高さまで垂直に上昇させる。これによりボ
ンディングワイヤ１４はインナリード１５の上面から段
差Ｖ分だけ略垂直に立ち上げられる。
【００１８】続いて第３の工程では、上記第２の工程と
同様にボンディングツールからボンディングワイヤ１４
を繰り出しながら、そのボンディングツールを略円弧状
に移動させる。これによりボンディングワイヤ１４は、
上記第２の工程で立ち上げられた位置Ｐから緩やかな円
弧状のループを形成する。
【００１９】さらに第４の工程では、ボンディングツー
ルの先端を半導体チップ１１の電極パッド１３上に配置
した状態で、この半導体チップ１１の電極パッド１３に
ボンディングワイヤ１４の他端を接合させる。ここで、
ボンディングワイヤ１４の接合手段としては、例えばキ
ャピラリを用いたステッチボンドや、上述したウエッジ
ツールによる手段等を採用することができる。以上の工
程により、半導体チップ１１の電極パッド１３とリード
フレームのインナリード１５とがボンディングワイヤ１
４を通して電気的に接続される。
【００２０】このように本実施例のワイヤボンディング
方法においては、従来例の場合と反対に、インナリード
１５側を第１ボンドとし半導体チップ１１側を第２ボン
ドとした、いわゆる逆ボンド方式を採用しており、これ
に加えて、インナリード１５の上面から一旦ボンディン
グワイヤ１４を段差Ｖ分だけ垂直に立ち上げ、そこから
ボンディングツールを円弧状に移動させてループを形成
しているので、半導体チップ１１のエッジ１１ａとボン
ディングワイヤ１４との間には必ず所定のクリアランス
が確保される。
【００２１】ちなみに、本発明者の試作結果によれば、
ダイパッド１２とインナリード１５間の距離が０．２７
ｍｍ、同段差（ディプレス量）が０．３ｍｍ、半導体チ
ップ１１の上面とインナリード１５の上面との段差Ｖが
０．３ｍｍという寸法条件の下で、チップエッジ１１ａ
とボンディングワイヤ１４との間に数１０μｍのクリア
ランスが確保されることが確認されている。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
ダイパッドとインナリードとが近接した状態でも、半導
体チップのエッジとボンディングワイヤとの間にクリア
ランスを確保しつつ、半導体チップの電極パッドとイン
ナリードとを接続することができる。これにより、固体
撮像装置の平面寸法を大幅に小さくすることが可能とな
り、これは固体撮像装置の小型化を図る上できわめて有
効である。さらに本発明においては、半導体チップの電
極パッド側におけるボンディングワイヤの立ち上がり部
分が緩やかな円弧状に形成されることから、その立ち上
がり部分に照射される光は半導体チップの有効画素部と
は別方向に向けて反射するようになり、これにより金線
フレアが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる固体撮像装置の一実施例を示す
側面概略図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】実施例での金線フレアの影響を説明する図であ
る。
【図４】従来構造を示す側面概略図である。
【図５】従来例での金線フレアの影響を説明する図であ
る。
【符号の説明】
１０ 固体撮像装置 １１ 半導体チップ １２ ダイパッド １３ 電極パッド １４ ボンディングワイヤ １５ インナリード １６ 透明樹脂 Ｖ 段差

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リードフレームのダイパッド上に搭載さ
    れ且つ上面に電極パッドが設けられた半導体チップと、
    前記半導体チップの電極パッドと前記リードフレームの
    インナリードとを接続するボンディングワイヤと、これ
    ら全体を一体封止した透明樹脂とから成り、前記半導体
    チップの上面と前記インナリードの上面との間に所定の
    段差が設けられた固体撮像装置であって、 前記ボンディングワイヤは、前記インナリードの上面か
    ら略垂直に立ち上げられるとともに、その立ち上げられ
    た位置から略円弧状に延出して前記半導体チップの電極
    パッドに接続されていることを特徴とする固体撮像装
    置。
  2. 【請求項２】 リードフレームのダイパッド上に搭載さ
    れ且つ上面に電極パッドが設けられた半導体チップと、
    前記半導体チップの電極パッドと前記リードフレームの
    インナリードとを接続するボンディングワイヤと、これ
    ら全体を一体封止した透明樹脂とから成り、前記半導体
    チップの上面と前記インナリードの上面との間に所定の
    段差が設けられた固体撮像装置のワイヤボンディング方
    法であって、 ボンディングツールの先端にボンディングワイヤを導出
    させるとともに、このボンディングワイヤの一端を前記
    インナリードの上面に接合させる工程と、 前記ボンディングツールから前記ボンディングワイヤを
    繰り出しながら、そのボンディングツールの先端を上昇
    させる工程と、 前記ボンディングツールから前記ボンディングワイヤを
    繰り出しながら、そのボンディングツールを略円弧状に
    移動させる工程と、 前記ボンディングツールの先端を前記半導体チップの電
    極パッド上に配置した状態で、この半導体チップの電極
    パッドに前記ボンディングワイヤの他端を接合させる工
    程とからなることを特徴とする固体撮像装置のワイヤボ
    ンディング方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001111019A (ja) * 1999-08-04 2001-04-20 Sharp Corp 二次元画像検出器
JP2007103967A (ja) * 1999-08-04 2007-04-19 Sharp Corp 二次元画像検出器

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