電力用半導体装置

【課題】モールド樹脂注入時にワイヤが倒れることを防止し、チップエッジからワイヤまでの距離を大きくして絶縁距離を確保する電力用半導体装置を提供する。
【解決手段】ワイヤで接続された制御チップとパワーチップがモールド樹脂１０により封止された電力用半導体装置１００であって、パワーチップは、ワイヤがウエッジボンディングされた接合部と、接合部の近傍に設けられたバンプとをその表面上に有し、ワイヤは、バンプの上を通って延びる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用半導体装置に関し、特に、ワイヤがパワーチップにウエッジボンディングされた電力用半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力用半導体装置では、制御チップとパワーチップ間は金を主成分とするワイヤによりワイヤボンドされる。ワイヤボンド工程では、ファーストボンディングであるボールボンディングと、セカンドボンディングであるウエッジボンディングを行う必要があり、制御チップとパワーチップの間の接続では、通常、制御チップにファーストボンディングした後、パワーチップにセカンドボンディングが行われる。また、絶縁距離を大きくするために、パワーチップ上にバンプを形成し、その上にウエッジボンディングをすることで制御チップとワイヤとの距離（空間距離）を大きくして所定の絶縁距離を確保している（例えば、特許公報１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、大型の電力用半導体装置では、制御チップとパワーチップを接続するワイヤが長くなり、モールド樹脂を注入して樹脂モールドを形成する場合にワイヤが倒れやすいという問題があった。特に、大型の電力用半導体装置では、樹脂モールド後に両端の接合部に生じる応力を低減するため、モールド樹脂中のフィラー含有量を増やし、熱収縮を抑えるが、フィラー含有量の増加によりモールド樹脂の粘度が高くなり、ワイヤが倒れやすくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、モールド樹脂注入時にワイヤが倒れることを防止し、チップエッジからワイヤまでの距離を大きくして絶縁距離を確保できる電力用半導体装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ワイヤで接続された制御チップとパワーチップがモールド樹脂により封止された電力用半導体装置であって、パワーチップは、ワイヤがウエッジボンディングされた接合部と、接合部の近傍に設けられたバンプとをその表面上に有し、ワイヤは、バンプの上を通って延びることを特徴とする電力用半導体装置である。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明にかかる電力用半導体装置では、バンプがワイヤを支えることによりモールド樹脂注入時のワイヤの流れを防止でき、ワイヤとパワーチップとの間に所定の絶縁距離を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置の斜視図である。
【図２】図１をＩ−Ｉ方向に見た場合の断面図である。
【図３Ａ】ＩＧＢＴの上面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＩＧＢＴをＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ方向に見た場合の側面図である。
【図４】比較例にかかる従来のワイヤボンド構造の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造の側面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態１で用いる高さ調整バンプの作製工程である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態１で用いる高さ調整バンプの作製工程である。
【図６Ｃ】本発明の実施の形態１で用いる高さ調整バンプの作製工程である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング工程である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング工程である。
【図７Ｃ】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング工程である。
【図７Ｄ】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング工程である。
【図７Ｅ】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンディング工程である。
【図８Ａ】本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造の概略図である。
【図８Ｂ】従来のワイヤボンド構造の概略図である。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる他のワイヤボンド構造の概略図である。
【図１０Ａ】本発明の実施の形態１で用いる傾斜付き高さ調整バンプの作製工程である。
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態１で用いる傾斜付き高さ調整バンプの作製工程である。
【図１０Ｃ】本発明の実施の形態１で用いる傾斜付き高さ調整バンプの作製工程である。
【図１０Ｄ】本発明の実施の形態１で用いる傾斜付き高さ調整バンプの作製工程である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンド構造の上面図である。
【図１２】図１１をＸＩ−ＸＩ方向に見た場合の断面図である。
【図１３】ワイヤボンド装置のキャピラリの側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２で用いる他の傾斜付き高さ調整バンプの断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンド構造を有するＩＧＢＴの上面図である。
【図１６Ａ】本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンド構造を有するＩＧＢＴの側面図である。
【図１６Ｂ】本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンド構造を有するＩＧＢＴの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置１００の斜視図であり、図２は、図１をＩ−Ｉ方向に見た場合の断面図である。
【００１０】
電力用半導体装置１００は、複数のリードフレーム１、１１を含む。リードフレーム１、１１には予め所定の回路が形成されている。リードフレーム１のダイパッド上には、２つのパワーチップ、ＩＧＢＴ（Insulate Gate Bipolar Transistor）１３、ＦＷＤｉ（Free Wheeling Diode）１４がはんだで固着されている。ＦＷＤｉ１４の表面電極とリードフレーム１のボンディングパッド部、ＩＧＢＴ１３の表面電極とＦＷＤｉ１４の表面電極は、φ２００〜４００μｍ程度の太線ワイヤ１６により接続されている。一方、パワーチップを制御するための制御チップ（ＩＣチップ）１２は、リードフレーム１１のボンディングパッドに導電性樹脂により固着されている。制御チップ１２の表面電極とＩＧＢＴ１３の表面電極とは、金あるいは銅を主成分とするφ２０〜５０μｍの細線ワイヤ１７により接続されている。
【００１１】
リードフレーム１のダイパッドは絶縁シート３１の上に設けられている。パワーチップ等はモールド樹脂１０で封止されている。絶縁シート３１の熱伝導率は、モールド樹脂１０の熱伝導率のより大きい。モールド樹脂１０からは、絶縁シート３１の一部、リードフレーム１、１１の端部が露出する。
【００１２】
次に、制御チップ１２の表面電極とＩＧＢＴ１３の表面電極との間の接続について、詳しく説明する。上述のように、これらの表面電極間は、細線ワイヤ１７を使用したワイヤボンドにより接続される。ワイヤボンド工程は、ファーストボンディングであるボールボンディングと、セカンドボンディングであるウエッジボンディングに分かれる。一般的に、ボールボンディングとウエッジボンディングでは、ボールを使用しないウエッジボンディングの方が被接続部に与えるダメージが大きい。このため、電力用半導体装置１００では、制御チップ１２の方がダメージに対して敏感であるため、制御チップ１２の表面電極にボールボンディングを行い、ＩＧＢＴ１３の表面電極上にウエッジボンディングを行う。
【００１３】
次に、電力用半導体装置１００のチップ周囲での絶縁について説明する。電力用半導体装置１００では、ＩＧＢＴ１３などのパワーチップに数１００Ｖ以上の高電圧が印加される。図３Ａは、ＩＧＢＴ１３の上面図であり、図３Ｂは、図３ＡをＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ方向に見た場合の側面図である。
【００１４】
図３Ａに示すように、ＩＧＢＴ１３は、耐圧を確保するために、高電圧領域１９がガードリング部１８で囲まれた構造となっている。高電圧領域１９に接続される細線ワイヤ１７においても周囲との耐圧の確保が重要になる。このため、細線ワイヤ１７とＩＧＢＴ１３の端部（チップエッジ）２０との間で高い耐圧を得るために、空間距離（ＩＧＢＴ１３の端部と細線ワイヤとの距離）ｄを所定の絶縁距離以上に保つことが必要となる。所定の絶縁距離は、例えば、モールド樹脂を充填した後においては、数１００μｍ程度の距離となる。
【００１５】
図４は、比較例にかかる従来のワイヤボンド構造を示す側面図である。制御チップ１２とＩＧＢＴ１３がそれぞれリードフレーム（図示せず）上に設けられ、制御チップ１２とＩＧＢＴ１３との間は、細線ワイヤ１７により接続されている。細線ワイヤ１７は、制御チップ１２上にボールボンディングした後、ＩＧＢＴ１３上にウエッジボンディングされる。従来構造では、ＩＧＢＴ１３の表面電極上に予めボールバンプ１１を形成し、その上にウエッジボンディングを行うことで、空間距離ｄ４１を大きくしている。
【００１６】
しかしながら、大型の電力用半導体装置では、モールド樹脂の熱膨張を抑えるために、フィラー含有量を増やしたモールド樹脂が用いられる。フィラー含有量が大きくなるとモールド樹脂の粘性が高くなる。この結果、モールド樹脂注入中にワイヤが倒れやすくなり（いわゆるワイヤの流れ）、絶縁距離が確保できないという問題があった。特に、大型の電力用半導体装置では、細線ワイヤ１７（ループ）が長くなるためワイヤが倒れやすく、絶縁距離の確保が課題であった。また、バンプの上にウエッジボンディングする場合、バンプの表面が湾曲しているため接合面積が小さくなり、ウエッジボンディング部の強度が低下し、特に、フィラー含有量が大きく粘性の高い樹脂を用いて樹脂モールドした場合、ウエッジボンディング部が切断されるという問題もあった。
【００１７】
図５は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造を示す側面図である。図５は、電力用半導体装置１００（図２）の制御チップ１２、ＩＧＢＴ１３付近を拡大したものである。図５に示すワイヤボンド構造では、ウエッジボンディング部に隣接する箇所で、かつ、ワイヤループ方向（ボールボンディングしたワイヤが延びてくる方向）に、高さ調整バンプ２３が形成されている。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造の作製方法について説明する。なお、図６Ａ〜図６Ｃは高さ調整バンプ２３の作製工程、図７Ａ〜図７Ｅはワイヤボンディング工程を示す。
【００１９】
まず、図６Ａに示すように、ワイヤボンド装置のキャピラリ３２から延びた細線ワイヤ１７の先端に放電エネルギーを加え、ボールを形成する。
【００２０】
次に、図６Ｂに示すように、キャピラリ３２を用いて、ＩＧＢＴ１３の表面電極上にボールを押し付けながら超音波を印加し、細線ワイヤ１７の先端のボールをＩＧＢＴ１３の表面電極に超音波接合させる。
【００２１】
次に、図６Ｃに示すように、キャピラリ３２を上げて、ワイヤボンド装置のワイヤクランプ（図示せず）を閉じて細線ワイヤ１７を切断する。以上の工程で、ＩＧＢＴ１３の表面電極上に、高さ調整バンプ２３が形成される。
【００２２】
続いて、図７Ａに示すように、制御チップ１２の表面電極上にキャピラリ３２を用いボールボンディングを行う。
【００２３】
次に、図７Ｂに示すように、キャピラリ３２を上昇させる。
【００２４】
次に、図７Ｃに示すように、ＩＧＢＴ１３側までキャピラリ３２を移動させる。
【００２５】
次に、図７Ｄに示すように、高さ調整バンプ２３に隣接する表面電極上に、ウエッジボンディングを行う。ウエッジボンディングは、細線ワイヤ１７のワイヤループが高さ調整バンプ２３に接するように行う。
【００２６】
最後に、図７Ｅに示すように、ワイヤボンド装置のワイヤクランプを閉じて細線ワイヤ１７を切断し、ワイヤボンド構造が完成する。
【００２７】
図８Ａは、以上の工程で作製した本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造の概略図であり、図８Ｂは、比較例として示す高さ調整バンプ２３の無い通常のワイヤボンド構造の概略図である。
【００２８】
ウエッジボンディングでは、超音波を印加して細線ワイヤ１７の表面を潰して接合するため、図８Ｂに示すように、ＩＧＢＴ１３のチップエッジと細線ワイヤ１７との絶縁距離ｄ_０は小さくなりやすい。
【００２９】
これに対して、本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造では、図８Ａに示すように、ワイヤループ側で細線ワイヤ１７が高さ調整バンプ２３に接して支持されるため、細線ワイヤ１７を立ち上げることができる。この結果、ＩＧＢＴ１３のチップエッジにおける細線ワイヤ１７の高さを大きくでき、所定の絶縁距離ｄを確保することが容易となる。
【００３０】
また、大型の電力用半導体装置などで、ワイヤループが長い場合でも、ＩＧＢＴ１３のチップエッジ近傍で、細線ワイヤ１７を高さ調整バンプ２３で支えることにより、適切な絶縁距離を確保することができる。
【００３１】
更に、熱膨張の低いモールド樹脂、つまりフィラー含有量が高く粘性が高いモールド樹脂を用いて樹脂モールドした場合でも、高さ調整バンプ２３で細線ワイヤ１７を支えることにより、細線ワイヤ１７の倒れ等を防止し、適切な絶縁距離の確保が可能となる。
【００３２】
また、ＩＧＢＴ１３の、平坦な表面電極上に直接ウエッジボンディングするため、従来のようなバンプ上にウエッジボンディングする場合に比べて、バンプ表面の平坦性の影響を受けることなくウエッジボンディングを行うことができる。この結果、ボンディング強度の低下やバラつきを防止し、良好なボンディングが可能となる。
【００３３】
ここで、ウエッジボンディングにおいては、接合部の面積がボンディングの良否を判断する重要な基準であり、目視等の検査が行われていた。しかし、従来のように、金のバンプ上に金ワイヤを用いてウエッジボンディングした場合、バンプとワイヤの材料が同じであるため、光学顕微鏡の光が反射してしまい、接合部の寸法の測定が困難であった。これに対して、本発明の実施の形態１にかかるワイヤボンド構造では、アルミニウムからなるＩＧＢＴ１３の表面電極上に、金の細線ワイヤ１７を用いて直接ウエッジボンディングするため、表面電極とウエッジボンディング部の濃淡がはっきりし、目視検査が格段に行いやすくなり、接合部の寸法測定が容易になる。更に、色の濃淡が分かりやすいため、自動検査装置による外観検査が可能となり、コストの低減に繋がる。
【００３４】
また、高さ調整バンプ２３を形成することで、モールド樹脂注入後のワイヤ流れ（ワイヤの移動や変形）の検査も容易となる。即ち、非破壊で内部検査する場合に、高さ調整バンプ２３の直上にワイヤループがあることを確認するのみでワイヤ流れの検査が可能となり、検査工程を簡略化できる。
【００３５】
図９は、本発明の実施の形態１にかかる他のワイヤボンド構造の概略図である。図９のワイヤボンド構造では、高さ調整バンプ２３に隣接する箇所にウエッジボンディングが行われているが、高さ調整バンプ２３と細線ワイヤ１７とは接していない。例えば、ワイヤボンド工程は、高さ調整バンプ２３に細線ワイヤ１７が接するように行うが、その後の樹脂モールド工程において細線ワイヤ１７と高さ調整バンプ２３の間にモールド樹脂が入り込み、細線ワイヤ１７が高さ調整バンプ２３から浮き上がった場合である。しかしながら、このような場合でも、樹脂モールド中に、高さ調整バンプ２３が細線ワイヤ１７の最低高さを規定するため、細線ワイヤ１７が高さ調整バンプ２３から浮き上がっても必要な絶縁距離は確保できる。特に、細線ワイヤ１７が高さ調整バンプ２３に接している場合よりも、チップエッジからの絶縁距離は大きくなり、十分な絶縁耐圧を得ることができる。
【００３６】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、本発明の実施の形態１で用いる傾斜付き高さ調整バンプ２５の作製工程であり、図１０Ｄに示すような、直線形状、または内側に湾曲した形状の傾斜を有する高さ調整バンプ２５が形成される。
【００３７】
かかるワイヤボンディング工程では、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、上述の図６Ａ〜図６Ｃと同じ工程で高さ調整バンプ２３を作製した後、図６Ｄに示すように、キャピラリ３２で高さ調整バンプ２３を押さえることにより、高さ調整バンプ２３の一部を変形させて、図１０Ｄのような高さ調整バンプ２５が得られる。
【００３８】
これに続いて、図７Ａ〜図７Ｅに示すウエッジボンディング工程を行うことで、ウエッジボンディング工程が完了する。
【００３９】
図１０Ｄに示すような高さ調整バンプ２５を用いることにより、絶縁距離を変えることなく細線ワイヤ１７の立ち上がり角度を緩やかにすることができる。電力用半導体装置の使用時に生じる温度サイクルにより、細線ワイヤ１７のワイヤネック部に繰り返し応力が生じ、ネックが疲労破壊することが知られているが、かかるワイヤボンド構造では、細線ワイヤ１７の立ち上がり角度が緩やかなため応力がワイヤ全体に均等に生じ、局所的に大きな応力が生じるのを抑制し、疲労破壊を防止することができる。
【００４０】
特に、細線ワイヤ１７に、銅を主成分とする材料を使用した場合には、細線ワイヤ１７の酸化が問題となる。例えば、銅ワイヤで形成したボールバンプは酸化しやすく、その後にボールバンプ上にウエッジボンディングする場合（図４参照）、不着すなわちウエッジボンディングができないという問題がある。
【００４１】
不着を抑制する方法としては、ワイヤボンド装置のボンディング位置付近の搬送系に、水素と窒素の混合ガスなどを噴きつけ、酸化抑制と還元を促す方法がある。しかしながら、ワイヤボンド装置には常に外部からサンプルを供給するため、チャンバのような大きな雰囲気中で酸素濃度を低減することは非常に困難であり、ボンディング装置の改造コストが発生する。
【００４２】
これに対して、本発明の実施の形態１では、アルミニウムからなるＩＧＢＴ１３の表面電極上に直接ウエッジボンディングすることで、銅のボールバンプ上にウエッジボンディングする場合のようなバンプの酸化の影響がなくなるため、ウエッジボンディング時の不着を防止できる。
【００４３】
このように、バンプの酸化の影響を考慮する必要が無いため、水素と窒素の混合ガスを供給するようなボンディング装置の改造は不要となり、装置コストの低減にも繋がる。
【００４４】
なお、高さ調整バンプ２３、２５の材料は、ウエッジボンディングで使用する細線ワイヤ１７の材料と同様でも異なっても良い。
【００４５】
高さ調整バンプ２３、２５を形成するボールバンプは、チップのダメージを抑制するにはできるだけ軟らかい材料が好ましい。一方で、ワイヤ流れを防止して絶縁距離を確保するには、ワイヤループは高ヤング率、高降伏応力の硬い材料が好ましい。このため、高さ調整バンプ２３、２５は、金を主成分とするワイヤから作製し、一方、細線ワイヤ１７は、銅を主成分とするワイヤで作製することが好ましい。
【００４６】
特に、高温で動作する電力用半導体装置では、従来のように金を主成分とした細線ワイヤを使用する場合と比較して、銅を主成分とする細線ワイヤ１７を使用することにより信頼性が向上する。即ち、高温状態において、銅の細線ワイヤとアルミニウムの表面電極との接合部は、金の細線ワイヤとアルミニウムの表面電極との接合部よりも合金層の成長が遅く、カーケンダルボイドの生成が緩やかであり、高寿命を得ることが可能となる。
【００４７】
実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２にかかる電力用半導体装置のＩＧＢＴ１３の上面図であり、図１２は、図１１をＸＩ−ＸＩ方向に見た場合の断面図である。図１１、１２中、図２と同一符号は同一又は相当箇所を示し、他の構造は図２の電力用半導体装置１００と同様である。
【００４８】
本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンド構造では、図１１に示すように、細線ワイヤ１７のワイヤループの両側に、高さ調整バンプ２６、２７がそれぞれ形成されている。高さ調整バンプ２６、２７の作製は、図６Ａ〜図６Ｃに示す工程で行われる。高さ調整バンプ２６、２７は、互いに接するように設けられるのが好ましい。
【００４９】
図１２の断面図に示すように、高さ調整バンプ２６、２７は、高さが最も高い中央の円筒部を囲んで、高さの低い面２８、２９を有する。高さの低い面２８、２９は、図１３に示すキャピラリ３２の底面３０で高さ調整バンプ２６、２７を押すことで形成される。図１３に示すように、キャピラリの底面３０が水平である場合は、高さの低い面２８、２９も水平になり、キャピラリの底面３０が斜めの場合は、高さの低い面２８、２９も傾斜を持つ。
【００５０】
なお、図１２に示すように、細線ワイヤ１７は、高さ調整バンプ２６、２７のそれぞれに対して、少なくとも１点で接することが好ましい。
【００５１】
このように、高さ調整バンプ２６、２７に接するように細線ワイヤ１７が設けられることにより、細線ワイヤ１７のワイヤループを所定の位置に保持することができる。ワイヤボンディング工程後に行われる樹脂モールド工程では、リードフレーム等が配置された金型中にモールド樹脂が注入されて全体が樹脂封止される。上述のように、粘度の高いモールド樹脂が使用された場合、モールド樹脂に押されてワイヤが動き、流れる場合がある。ワイヤが流れると、近隣のワイヤとの距離が小さくなりワイヤ同士の絶縁距離が小さくなったり、接触して短絡したりする。
【００５２】
これに対して、本発明の実施の形態２にかかるワイヤボンド構造では、細線ワイヤ１７のワイヤループが所定の位置に保持されるため、樹脂モールド工程においてワイヤが下に動くような力が加わった場合でも、ワイヤ高さが小さくなることを防止できる。また、ワイヤに左右方向の力が加わった場合でも、ワイヤが左右方向に流れるのを防止できる。
【００５３】
このように、本実施の形態２にかかるワイヤボンド構造では、粘性の高いモールド樹脂を使用した場合でも、絶縁性能を確保することができ、モールド樹脂の選択性が高まる。
【００５４】
また、強度の低い細線ワイヤ１７を使用した場合でも、モールド樹脂の注入中のワイヤ流れを防止でき、細線ワイヤの材料とモールド樹脂の組み合わせの幅が拡がり、開発期間の短縮に繋がる。
【００５５】
同様に、細線ワイヤのワイヤ径や材料の選択性も広がる。また、ワイヤ長を大きくすることができ、電力用半導体装置の設計において、ワイヤ長さなどの制約を受けずにチップ配置を決めることができ、電力用半導体装置の小型化に繋がる。
【００５６】
更に、細線ワイヤ１７のワイヤループが、高さ調整バンプ２６、２７の間に確実に形成されるため、モールド樹脂注入後のワイヤ流れに対する検査を省略することができ、製造コストを低減することができる。
【００５７】
図１４は、本発明の実施の形態２で用いる他の傾斜付き高さ調整バンプ２６、２７の断面図である。傾斜付き高さ調整バンプ２６、２７では、２つのバンプの内側方向（図１１では横方向）に傾斜がついている。傾斜部分は、細線ワイヤ１７を挟んで対向するように形成され、対称な形状であることが好ましい。
【００５８】
傾斜付き高さ調整バンプ２６、２７の作製方法は、図１０Ｄと同様に、調整バンプ形成後にキャピラリ３２で押さえて傾斜を形成する。
【００５９】
このような傾斜付き高さ調整バンプ２６、２７を設けることで、上面から見た場合のワイヤループのコントロールが容易となる。例えば、細線ワイヤ１７が、図１５に示すような形状を有する場合、ワイヤボンド装置のキャピラリの動きのみでは細線ワイヤ１７を曲げる際の支点が無いため、細線ワイヤ１７を湾曲させて調整バンプの上に細線ワイヤ１７を載置することは困難である。
【００６０】
しかしながら、図１４の傾斜付き高さ調整バンプ２６、２７を設けることにより、高さ調整バンプ２６、２７がワイヤ曲げの支点の役割を果たすため、細線ワイヤ１７の曲げを容易に行える。また、常に一定の曲げ形状を得ることができる。このため、ワイヤボンドが正常に行われているかを所定の箇所で外観検査する場合に、一定の形状でループを形成することが可能となり、自動検査が可能となる。
【００６１】
なお、図１６Ａ、図１６Ｂに示すように、ウエッジボンディング端部３３から高さ調整バンプ２３までの距離を調整することで、空間距離（チップエッジと細線ワイヤ１７との距離）を調整することができる。即ち、図１６Ａに示すように、ウエッジボンディング端部３３から高さ調整バンプ２３までの距離を小さくした場合の空間距離ｄ_１と、図１６Ｂに示すように、ウエッジボンディング端部３３から高さ調整バンプ２３までの距離を大きくした場合の空間距離ｄ_２との間に、ｄ_１＞ｄ_２の関係が成立する。
【００６２】
これを用いることにより、３次元的にワイヤループを制御すること、つまり、ワイヤループの高さや上面から見た際の曲げを制御することで、ワイヤループ間で所定の絶縁距離を確保しながら、ワイヤループを交差させることが可能となり、配線の自由度が向上し、モジュールの小型化や電力損失の低減が可能となる。
【００６３】
なお、本実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様に、樹脂モールド中に細線ワイヤ１７が高さ調整バンプ２６、２７から浮き上がっても、必要な絶縁距離は確保できる。
【符号の説明】
【００６４】
１リードフレーム、１０モールド樹脂、１１リードフレーム、１２制御チップ、１３ＩＧＢＴ、１４ＦＷＤｉ、１６太線ワイヤ、１７細線ワイヤ、１８ガードリング、１９高電圧領域、２０チップエッジ、２３高さ調整バンプ、２５、２６、２７傾斜付高さ調整バンプ、２８、２９高さの低い面、３０キャピラリの底面、３１絶縁シート、３２キャピラリ、３３ウエッジボンディング端部、１００電力用半導体装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤで接続された制御チップとパワーチップがモールド樹脂により封止された電力用半導体装置であって、
該パワーチップは、該ワイヤがウエッジボンディングされた接合部と、該接合部の近傍に設けられたバンプとをその表面上に有し、
該ワイヤは、該バンプの上を通って延びることを特徴とする電力用半導体装置。
【請求項２】
上記ワイヤは、上記接合部から上記バンプに接しながら立ち上がることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項３】
上記バンプは傾斜面を有し、該傾斜面に沿って上記ワイヤが立ち上がることを特徴とする請求項２に記載の電力用半導体装置。
【請求項４】
上記ワイヤは、上記接合部から立ち上がり、上記バンプの上方を該バンプから離れて通ることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項５】
上記バンプは、隣り合って設けられた第１バンプと第２バンプからなり、上記ワイヤは、上記接合部から、該第１バンプと該第２バンプの間を、該第１バンプと該第２バンプの双方に接しながら立ち上がることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項６】
上記第１バンプと上記第２バンプは、対向する位置にそれぞれ傾斜面を有し、双方の該傾斜面に接するように上記ワイヤが立ち上がることを特徴とする請求項５に記載の電力用半導体装置。
【請求項７】
上記バンプは、隣り合って設けられた第１バンプと第２バンプからなり、上記ワイヤは、上記接合部から、該第１バンプと該第２バンプの上方を双方のバンプから離れて通ることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項８】
上記第１バンプと上記第２バンプは、対向する位置にそれぞれ傾斜面を有し、該傾斜面の上方を上記ワイヤが通ることを特徴とする請求項７に記載の電力用半導体装置。
【請求項９】
上記傾斜面は、平面または凹面であることを特徴とする請求項３、６または８のいずれかに記載の電力用半導体装置。
【請求項１０】
上記バンプと上記ワイヤとが異なる材料からなり、該バンプの材料の強度は該ワイヤの材料の強度より大きいことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電力用半導体装置。

【図１】