專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在同一面上配置多個(gè)半導(dǎo)體元件的、力圖實(shí)現(xiàn)多芯片化的半導(dǎo) 體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，為了力圖實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的低成本及小型化，提出一種在同一面 上安裝具有互相不同的功能的多個(gè)半導(dǎo)體元件、或利用互相不同的工藝形成的 多個(gè)半導(dǎo)體元件的多芯片組件。作為以往的多芯片組件，有一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是在引線框的平面裸芯片底 座(die pad)上利用粘固用的粘接劑粘固多個(gè)半導(dǎo)體元件，利用細(xì)線連接(wire bonding)來將各半導(dǎo)體元件與引線框的內(nèi)引線部、以及半導(dǎo)體元件彼此之間進(jìn) 行電連接。但是，在上述以往的半導(dǎo)體器件中，當(dāng)一次將多個(gè)半導(dǎo)體元件粘固在裸芯 片底座上時(shí)，由于在該粘固時(shí)半導(dǎo)體元件與粘接劑一起流出，而引起半導(dǎo)體元 件的位置偏移，因此半導(dǎo)體元件的粘固位置不固定，半導(dǎo)體元件之間的間隔也 不固定，所以產(chǎn)生不容易對半導(dǎo)體元件進(jìn)行細(xì)線連接的問題。另外，在上述以往的半導(dǎo)體器件中，可以選擇熔點(diǎn)不同的粘接劑，先使用 熔點(diǎn)高的粘接劑，分幾次粘固多個(gè)半導(dǎo)體元件，通過這樣半導(dǎo)體元件不與粘接 劑一起流出，從而能固定半導(dǎo)體元件之間的間隔。但是，在這種情況下，存在 必須準(zhǔn)備多種材料的問題、以及工時(shí)增加的問題。因此，提出一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件在引線框的裸芯片底座上設(shè)置 比半導(dǎo)體元件的面積(外形尺寸)要大的凹下部分，在該凹下部分內(nèi)涂布粘接 劑，在其上配置半導(dǎo)體元件，從而能夠在規(guī)定的位置固定半導(dǎo)體元件，能夠消 除半導(dǎo)體元件的粘固位置的誤差(例如，參照日本專利特開昭58-31543號公 報(bào))。以下，參照


該以往的半導(dǎo)體器件。圖9A所示為以往的半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分的構(gòu)成簡要平面圖，圖 9B為圖9A所示的C-C'部分的簡要剖視圖。圖9A及圖9B中，101為裸芯片底座，102為凹下部分，103為半導(dǎo)體元件， 104為粘接劑。如圖9A及圖9B所示，在裸芯片底座101上，形成比半導(dǎo)體元件103的面 積略大的凹下部分102，在該凹下部分102內(nèi)，利用粘接劑104固定半導(dǎo)體元 件103。接著，用圖IO，說明該以往的半導(dǎo)體器件的制造方法。首先，在步驟S401中，將粘接劑104流入凹下部分102內(nèi)，在步驟S402 中，將半導(dǎo)體元件103配置在流入了粘接劑104的凹下部分102內(nèi)(裸芯片連 接(die bonding)),利用粘接劑104固定半導(dǎo)體元件103。之后，在步驟S403中，利用細(xì)線連接，通過金屬細(xì)線將半導(dǎo)體元件103 的各電極部與引線框的內(nèi)引線部、以及半導(dǎo)體元件103的各電極部彼此之間進(jìn) 行電連接(細(xì)線連接)，在步驟S404中，利用環(huán)氧樹脂進(jìn)行樹脂封裝之后，在 歩驟S405中，進(jìn)行線束條及引線加工(單片加工)，在步驟S406中，利用激光 形成品種、商標(biāo)等標(biāo)記，在步驟S407中，進(jìn)行電特性等檢查(最終檢查)。經(jīng)過以上說明的工序，完成所希望的半導(dǎo)體器件(步驟S408)。這樣，由于在裸芯片底座101上，形成比半導(dǎo)體元件103的面積略大的凹 下部分102，將粘接劑104流入該凹下部分102內(nèi)，將半導(dǎo)體元件103固定在 凹下部分102內(nèi)，通過這樣粘接劑104滯留在凹下部分102內(nèi)，將半導(dǎo)體元件 103粘固在凹下部分102內(nèi)，因此能夠消除半導(dǎo)體元件的粘固位置的誤差。 這樣，能夠避免因半導(dǎo)體元件103的粘固位置產(chǎn)生誤差，而不能利用細(xì)線連接 將半導(dǎo)體元件103的各電極部與引線框的內(nèi)引線部、以及半導(dǎo)體元件103的各 電極部彼此之間進(jìn)行電連接的情況。如上所述，在以往的半導(dǎo)體器件中，是預(yù)先準(zhǔn)備了引線框，該引線框具有 設(shè)置了比安裝的半導(dǎo)體元件的面積(外形尺寸)略大的凹下部分的裸芯片底座。 但是，由于半導(dǎo)體元件的外形的尺寸及形狀對每個(gè)品種是不一樣的，因此在以 往的半導(dǎo)體器件中，必須分別準(zhǔn)備引線框。本發(fā)明鑒于上述以往的問題，其目的在于提供不需要對每個(gè)半導(dǎo)體元件的外形的尺寸及形狀準(zhǔn)備引線框、能夠消除半導(dǎo)體元件的粘固位置的誤差的半導(dǎo) 體器件及其制造方法。發(fā)明內(nèi)容為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，具有半導(dǎo)體元件安裝部；安 裝在前述半導(dǎo)體元件安裝部上的多個(gè)半導(dǎo)體元件；在接近前述各半導(dǎo)體元件的 外周邊的位置、包圍前述各半導(dǎo)體元件那樣形成的凸起部分；在前述各半導(dǎo)體 元件與前述半導(dǎo)體元件安裝部之間形成的、使前述各半導(dǎo)體元件與前述半導(dǎo)體 元件安裝部粘固的粘固材料；前述各半導(dǎo)體元件具有的電極部；以及與前述各 t-導(dǎo)體元件具有的電極部連接的金屬細(xì)線。前述凸起部分最好用絕緣物形成。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在上述的半導(dǎo)體器件中，在遍及前述半導(dǎo) 體元件的整個(gè)周邊，形成前述凸起部分。在這樣遍及前述半導(dǎo)體元件的整個(gè)周 邊形成前述凸起部分的情況下，最好將前述凸起部分形成為與前述粘固材料相 同高度、或者比前述粘固材料高而且比前述半導(dǎo)體元件低的高度、或者與前述 半導(dǎo)體元件相同高度。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在上述的半導(dǎo)體器件中，將前述凸起部分 形成為部分包圍前述半導(dǎo)體元件。在這樣部分包圍前述半導(dǎo)體元件那樣形成前 述凸起部分的情況下，最好將前述凸起部分配置在前述金屬細(xì)線通過的區(qū)域的 下方區(qū)域以外的區(qū)域。另外，最好將前述凸起部分形成為比前述粘固材料要高。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有半導(dǎo)體元件安裝部；安裝在前述半導(dǎo)體 元件安裝部上的多個(gè)半導(dǎo)體元件；沿前述各半導(dǎo)體元件的外周邊的下部、遍及 前述各半導(dǎo)體元件的整個(gè)周邊形成的凸起部分；在前述各半導(dǎo)體元件與前述半導(dǎo)體元件安裝部之間形成的、使前述各半導(dǎo)體元件與前述半導(dǎo)體元件安裝部粘 固的粘固材料；前述各半導(dǎo)體元件具有的電極部；以及與前述各半導(dǎo)體元件具 有的電極部連接的金屬細(xì)線。在這樣沿前述各半導(dǎo)體元件的外周邊的下部形成 凸起部分的情況下，最好將前述凸起部分形成為與前述粘固材料相同高度。另 外，最好用絕緣物形成前述凸起部分。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，具有以下工序?qū)Π雽?dǎo)體元件安 裝部的多個(gè)半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的各區(qū)域，配置粘固材料的工序；在配置了前述各粘固材料的前述各半導(dǎo)體元件配置區(qū)域上，配置半導(dǎo)體元件的工序；在前 述半導(dǎo)體元件安裝部上形成凸起部分，以便包圍配置在前述各半導(dǎo)體元件配置 區(qū)域上的前述各半導(dǎo)體元件的工序；以及使前述各粘固材料浸潤擴(kuò)散，并利用 該浸潤擴(kuò)散的前述各粘固材料將前述各半導(dǎo)體元件與前述半導(dǎo)體元件安裝部 粘固的工序。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，具有以下工序在半導(dǎo)體元件安 裝部的多個(gè)半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的各區(qū)域的外周邊上、或者包圍前述各半導(dǎo)體 元件配置區(qū)域那樣形成凸起部分之后，對前述各半導(dǎo)體元件配置區(qū)域配置粘固 材料、或者在對前述各半導(dǎo)體元件配置區(qū)域配置粘固材料之后，在前述各半導(dǎo) 體元件配置區(qū)域的外周邊上、或者包圍前述各半導(dǎo)體元件配置區(qū)域那樣地形成 凸起部分的工序；以及使前述各粘固材料浸潤擴(kuò)散后，在前述各半導(dǎo)體元件配 置區(qū)域上配置半導(dǎo)體元件，并利用浸潤擴(kuò)散的前述各粘固材料將前述各半導(dǎo)體 元件與前述半導(dǎo)體元件安裝部粘固的工序。根據(jù)本發(fā)明，由于對半導(dǎo)體元件安裝部不設(shè)置凹下部分，而設(shè)置凸起部分， 因此不需要對每個(gè)半導(dǎo)體元件的外形的尺寸及形狀準(zhǔn)備引線框，能夠消除半導(dǎo) 體元件的粘固位置的誤差。這樣，能夠避免因半導(dǎo)體元件的粘固位置產(chǎn)生誤差 而不能利用細(xì)線連接將半導(dǎo)體元件的各電極部與引線框的引線端(內(nèi)引線部)、 以及半導(dǎo)體元件的各電極部彼此之間進(jìn)行電連接的情況。因而，能夠提高半導(dǎo) 體元件的電連接的合格率。另外，裸芯片連接用的粘固材料也只要準(zhǔn)備一種即 可，能夠減少半導(dǎo)體器件的制造工序數(shù)，能夠力圖使半導(dǎo)體器件的制造工序容 易完成。另外，根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體器件的制造工序，只要對以往的半導(dǎo)體器件的 制造工序(裸芯片連接方法)追加形成凸起部分的工序即可。另外，由于形成凸 起部分的工序的順序可以改變，因此能夠適應(yīng)不同的裸芯片連接方法。本發(fā)明對于在同一面上配置多個(gè)半導(dǎo)體元件、力圖實(shí)現(xiàn)多芯片化的樹脂封 裝型半導(dǎo)體器件是有用的。

圖1 (A)所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡要平面圖，(B)是(A)所示的A-A'部分的簡 要剖視圖。圖2A所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分 的構(gòu)成的其它一個(gè)例子的簡要平面圖，圖2B是其簡要側(cè)視圖。圖2C所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分 的構(gòu)成的其它 一 個(gè)例子的簡要平面圖。圖3A所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分 的構(gòu)成的其它一個(gè)例子的簡要平面圖，圖3B是其簡要側(cè)視圖。圖4A所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分 的構(gòu)成的其它一個(gè)例子的簡要平面圖，圖4B是其簡要側(cè)視圖。圖5A所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分 的構(gòu)成的其它一個(gè)例子的簡要平面圖，圖5B是其簡要側(cè)視圖。圖6A所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座 部分的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡要平面圖，圖6B是圖6A所示的B-B'部分的簡要 剖視圖。圖7所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的構(gòu)成的一個(gè)例子的 立體圖。圖8A、圖8B、圖8C所示為該實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制 造方法的三個(gè)例子的組裝流程圖。圖9A所示為以往的半導(dǎo)體器件的裸芯片底座部分的構(gòu)成的簡要平面圖， 圖9B是圖9A所示的C-C'部分的簡要剖視圖。圖IO所示為以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的組裝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。 這里，以在同一面上配置多個(gè)半導(dǎo)體元件、對一個(gè)組件進(jìn)行樹脂封裝，以力圖實(shí)現(xiàn)多芯片化的多芯片組件(樹脂封裝型半導(dǎo)體器件)為例進(jìn)行說明。圖7所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的構(gòu)成的一個(gè)例子的立體圖。圖中，為了表示該樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的構(gòu)成，對于封裝樹脂沒有圖示。在圖7中，41是引線框的平面裸芯片底座(半導(dǎo)體元件安裝部)，42是引 線框的引線端，43是引線端的一部分的懸吊引線，44是需要向裸芯片底座41 流過電流的功率半導(dǎo)體元件，45是控制功率半導(dǎo)體元件44的控制電路半導(dǎo)體 元件，46是將功率半導(dǎo)體元件44的表面?zhèn)入姌O部與控制電路半導(dǎo)體元件45的 表面?zhèn)入姌O部進(jìn)行電連接的第1金屬細(xì)線，47是將功率半導(dǎo)體元件44及控制 電路半導(dǎo)體元件45的各自的表面?zhèn)入姌O部與引線端42進(jìn)行電連接的第2金屬 細(xì)線，48是將功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45的各自的表面?zhèn)入?極部與裸芯片底座41進(jìn)行電連接的第3金屬細(xì)線，49是凸起部分。另外，在圖7中，關(guān)于在功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45上 形成的電極部(表面?zhèn)入姌O部及背面?zhèn)入姌O部)，沒有圖示。如圖7所示，該樹脂封裝型半導(dǎo)體器件在裸芯片底座41的周圍有多個(gè)引 線端42。另外，裸芯片底座41與引線框的引線端的一部分的懸吊引線43連接。 另外，為了使傳遞鑄模工序中的樹脂很好流動、以及減薄組件的厚度等目的， 將裸芯片底座41位于引線端42的下方。另外，在裸芯片底座41上的預(yù)定的 兩個(gè)區(qū)域(半導(dǎo)體元件配置區(qū)域)中，配置功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo) 體元件45。另外，裸芯片底座41具有導(dǎo)電性及散熱性。另外，裸芯片底座41 與懸吊引線43電連接。在功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45的與裸芯片底座41 一側(cè) 的相反側(cè)的表面，形成多個(gè)表面?zhèn)入姌O部，第l金屬細(xì)線46將功率半導(dǎo)體元 件44及控制電路半導(dǎo)體元件45的各自的表面?zhèn)入姌O部的一部分，彼此之間進(jìn) 行電連接。另外，第2金屬細(xì)線47將功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元 件45的各自的表面?zhèn)入姌O部的一部分，與引線端42進(jìn)行電連接。另外，第3 金屬細(xì)線48將功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45的各自的表面?zhèn)?電極部的一部分，與裸芯片底座41進(jìn)行電連接。功率半導(dǎo)體元件44及控制電 路半導(dǎo)體元件45保持能夠利用這些金屬細(xì)線進(jìn)行連接的距離，配置在裸芯片 底座41上。另外，對于使功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45與裸芯片底座 41粘固的未圖示的粘接劑(粘固材料)，由于必須從功率半導(dǎo)體元件44向裸芯片底座41流過電流，因此使用導(dǎo)電性粘接劑。作為導(dǎo)電性粘接劑，為了得到 高可靠性，最好采用使鉛與錫形成低共熔晶體的高熔點(diǎn)焊錫。通過這樣使用導(dǎo)電性粘接劑，則形成在功率半導(dǎo)體元件44的裸芯片底座41 一側(cè)的背面的背面 側(cè)電極部與裸芯片底座41通過導(dǎo)電性粘接劑進(jìn)行電連接，來自功率半導(dǎo)體元 件44的背面?zhèn)入姌O部的大電流，從裸芯片底座41的半導(dǎo)體元件配置側(cè)的表面 向相反側(cè)的表面流動。另外，在裸芯片底座41上形成凸起部分49。凸起部分49將配置在裸芯片 底座41上的功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45的各元件，遍及整 個(gè)周邊包圍。另外，使功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45與裸芯片底座41 粘固的粘接劑，形成在利用各凸起部分49包圍的各區(qū)域內(nèi)。該樹脂封裝型半導(dǎo)體器件，通過將多個(gè)半導(dǎo)體元件與引線框利用環(huán)氧樹脂 等進(jìn)行鑄模形成一體，得到從外引線從鑄模突出的各種組件的形態(tài)，形成最終接著，在以下說明本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體元件與裸芯片底座的連接狀態(tài)。圖1A所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座 部分的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡要平面圖，圖1B是圖1A所示的A-A'部分的簡要 剖視圖。在圖1A及圖1B中，11是裸芯片底座(半導(dǎo)體元件安裝部)，12是凸起部 分，13是半導(dǎo)體元件，14是粘接劑(粘固材料)。這里，裸芯片底座11相當(dāng)于圖7所示的裸芯片底座41。另外，半導(dǎo)體元 件13相當(dāng)于圖7所示的功率半導(dǎo)體元件44及控制電路半導(dǎo)體元件45。另外， 凸起部分12相當(dāng)于圖7所示的凸起部分49。如圖1A及圖1B所示，在接近半導(dǎo)體元件13的外周邊的位置，將凸起部 分12形成為包圍半導(dǎo)體元件13。另外，遍及半導(dǎo)體元件13的整個(gè)周邊，形成 凸起部分12。另外，將凸起部分12的高度設(shè)定為與在利用凸起部分12包圍的 區(qū)域(半導(dǎo)體元件配置區(qū)域)內(nèi)形成的粘接劑14相同高度、或者比粘接劑14高 而且比半導(dǎo)體元件13低的高度、或者與半導(dǎo)體元件13相同高度。另外這里， 將凸起部分12的截面形狀設(shè)定為向突出的方向變窄的形狀、即山的形狀，當(dāng)然，不限定于該形狀。另外，在半導(dǎo)體元件13與裸芯片底座11之間形成的粘接劑14，使半導(dǎo)體 元件13與裸芯片底座ll粘固。這樣，在接近半導(dǎo)體元件13的外周邊的位置，形成遍及整個(gè)周邊包圍半 導(dǎo)體元件13的凸起部分12，通過這樣能夠?qū)雽?dǎo)體元件13粘固在裸芯片底座 11上的預(yù)定區(qū)域(半導(dǎo)體元件配置區(qū)域)。另外，通過使凸起部分12與粘接劑14是相同高度、或比粘接劑14要高， 在將半導(dǎo)體元件13與裸芯片底座11粘固時(shí)，能夠不使粘接劑14從半導(dǎo)體元 件13的外周邊、即從半導(dǎo)體元件配置區(qū)域溢出。作為粘接劑14，如前所述，使用熔點(diǎn)為280 34(TC的鉛與錫的低共熔晶 體焊錫。另外，對于凸起部分12，使用線膨脹系數(shù)低、楊式模量高(低彈性)、 而且是絕緣物的樹脂。另外，對于凸起部分12，使用即使在粘接劑14浸潤擴(kuò) 散時(shí)的高溫狀態(tài)下也不產(chǎn)生變形等的材料的樹脂。另外，如上所述，通過將凸起部分12的高度設(shè)定為比半導(dǎo)體元件13要低 的高度、或者與半導(dǎo)體元件13相同高度，在用金屬細(xì)線將半導(dǎo)體元件13的各 自的表面?zhèn)入姌O部與引線端、半導(dǎo)體元件13的各自的表面?zhèn)入姌O部與裸芯片 底座、以及半導(dǎo)體元件13的各自的表面?zhèn)入姌O部彼此之間進(jìn)行電連接時(shí)，能 夠不使金屬細(xì)線與凸起部分接觸那樣地進(jìn)行細(xì)線連接。接著，說明本實(shí)施形態(tài)的凸起部分的其它例子。圖1所示的凸起部分12是遍及半導(dǎo)體元件13的整個(gè)周邊形成的，但是如 在以下說明的那樣，凸起部分也可以部分包圍半導(dǎo)體元件那樣地形成。圖2A所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座 部分的構(gòu)成的其它一個(gè)例子的簡要平面圖，圖2B是其簡要側(cè)視圖。在圖2A及圖2B中，21是裸芯片底座(半導(dǎo)體元件安裝部)，22是凸起部 分，23是半導(dǎo)體元件，24是粘接劑(粘固材料)。如圖2A及圖2B所示，在接近半導(dǎo)體元件23的外周邊的位置，將凸起部 分22部分形成為包圍半導(dǎo)體元件23。這里，在半導(dǎo)體元件23的4個(gè)拐角部分 中的、對角線上存在的2個(gè)拐角部分的各自的附近，配置2個(gè)凸起部分22，使 其夾住該拐角部分。另外，凸起部分22的高度設(shè)定為比在利用凸起部分22包圍的區(qū)域(半導(dǎo)體元件配置區(qū)域)上形成的粘接劑24要高。另外這里，凸起部分22的形狀設(shè)定為向突出的方向變窄的形狀、即實(shí)質(zhì)上圓錐形狀。另外，在半導(dǎo)體元件23與裸芯片底座21之間形成的粘接劑24，使半導(dǎo)體元件23與裸芯片底座21粘固。這樣，通過利用比粘接劑24要高的凸起部分22部分包圍半導(dǎo)體元件23，在將半導(dǎo)體元件23與裸芯片底座21粘固時(shí)，由于利用凸起部分22對半導(dǎo)體元件23進(jìn)行位置限制，因此能夠粘固半導(dǎo)體元件23，而使其不超出半導(dǎo)體元件配置區(qū)域。另外，在這樣部分包圍半導(dǎo)體元件23那樣地形成凸起部分22時(shí)，雖然考 慮到粘接劑24會從半導(dǎo)體元件配置區(qū)域流出，但用凸起部分22進(jìn)行了位置限 制的半導(dǎo)體元件23不會流出。作為粘接劑24，如前所述，使用熔點(diǎn)為280 34(TC的鉛與錫的低共熔晶 體焊錫。另外，對于凸起部分22，使用線膨脹系數(shù)低、楊式模量高(低彈性)、 而且是絕緣物的樹脂。另外，對于凸起部分22，使用即使在粘接劑24浸潤擴(kuò) 散時(shí)的高溫狀態(tài)下也不產(chǎn)生變形等的材料的樹脂。另外，通過以上那樣形成凸起部分22，可以預(yù)料能減少凸起部分的材料， 縮短凸起部分的形成時(shí)間，緩和凸起部分的非環(huán)形而產(chǎn)生的應(yīng)力。另外，凸起 部分22配置在與半導(dǎo)體元件23的表面?zhèn)入姌O部連接的金屬細(xì)線(例如，將半 導(dǎo)體元件23的各自的表面?zhèn)入姌O部與引線端的內(nèi)引線部進(jìn)行電連接的金屬細(xì) 線、將半導(dǎo)體元件23的各自的表面?zhèn)入姌O部彼此之間進(jìn)行電連接的金屬細(xì)線、 以及將半導(dǎo)體元件23的各自的表面?zhèn)入姌O部與裸芯片底座21進(jìn)行電連接的金 屬細(xì)線)通過的區(qū)域的下方區(qū)域以外的區(qū)域。若這樣配置凸起部分22，則由于 金屬細(xì)線的形狀沒有限制，因此半導(dǎo)體元件23的各自的表面?zhèn)入姌O部的布置 的自由度增加。另外，能夠使金屬細(xì)線量達(dá)到最低限度。另外，不限于夾住拐角部分那樣地配置凸起部分22，也可以例如圖2C所 示那樣，在半導(dǎo)體元件23的各邊的中間部分附近配置凸起部分22。另外，凸 起部分22的形狀不限定于實(shí)質(zhì)上圓錐形狀，只要是能夠?qū)Π雽?dǎo)體元件23進(jìn)行 位置限制的形狀即可。接著，圖3A、圖3B 圖5A、圖5B所示為部分包圍半導(dǎo)體元件23的凸起部分22的其它三個(gè)例子。另外，圖3A 圖5A為簡要平面圖，圖3B 圖5B為它們的簡要側(cè)視圖。例如也可以如圖3A、圖3B所示，將與半導(dǎo)體元件23相對的側(cè)壁的俯視圖 形狀為實(shí)質(zhì)上L字形狀的凸起部分22，分別配置在半導(dǎo)體元件23的4個(gè)拐角 部分中的、對角線上存在的2個(gè)拐角部分的附近。另外，也可以如圖4A、圖4B或圖5A、圖5B所示，將與半導(dǎo)體元件23相 對的側(cè)壁的俯視圖形狀為實(shí)質(zhì)上-字形狀的凸起部分22相對配置。在以上的說明中，是將凸起部分形成為包圍半導(dǎo)體元件，但也可以如接著 說明的那樣，沿配置在裸芯片底座上的半導(dǎo)體元件的外周邊的下部，形成凸起 部分。圖6A所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的裸芯片底座 部分的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡要平面圖，圖6B是圖6A所示的B-B'部分的簡要 剖視圖。在圖6A及圖6B中，31是裸芯片底座(半導(dǎo)體元件安裝部)，32是凸起部 分，33是半導(dǎo)體元件，34是粘接劑(粘固材料)。如圖6A及圖6B所示，沿半導(dǎo)體元件33的外周邊的下部，遍及半導(dǎo)體元 件33的整個(gè)周邊形成凸起部分32。另外這里，將凸起部分32的截面形狀設(shè)定 為向突出的方向變窄的形狀、即山的形狀，當(dāng)然，不限定于該形狀。另外，利用在半導(dǎo)體元件33與裸芯片底座31之間形成的粘接劑34，將半 導(dǎo)體元件33與裸芯片底座31粘固。通過這樣形成凸起部分32，在使半導(dǎo)體元件33與裸芯片底座31粘固時(shí)， 能夠不使粘接劑34從半導(dǎo)體元件33的外周邊、即裸芯片底座31上的預(yù)定區(qū) 域(半導(dǎo)體元件配置區(qū)域)溢出，能夠?qū)雽?dǎo)體元件33粘固在半導(dǎo)體元件配置 區(qū)域。作為粘接劑34，如前所述，使用熔點(diǎn)為280 34(TC的鉛與錫的低共熔晶 體焊錫。另外，對于凸起部分32，使用線膨脹系數(shù)低、楊式模量高(低彈性)、 而且是絕緣物的樹脂。另外，對于凸起部分32，使用即使在粘接劑34浸潤擴(kuò) 散時(shí)的高溫狀態(tài)下也不產(chǎn)生變形等的材料的樹脂。另外，將凸起部分32的高度設(shè)定為與粘接劑34相同高度、或者比粘接劑34要低的高度。最好是設(shè)定為與粘接劑34相同高度，使得能夠在半導(dǎo)體元件 33的散熱所必需的區(qū)域全面粘固。粘固在熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體元件或粘接劑有很大不同的裸芯片底座上的 半導(dǎo)體元件的拐角部分，結(jié)構(gòu)上是熱應(yīng)力集中的部位，容易產(chǎn)生裂紋、破碎、 缺口。根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，由于沿半導(dǎo)體元件33的外周邊的下部，形成由線膨 脹系數(shù)低、楊式模量高的樹脂構(gòu)成的凸起部分32，因此能夠緩和對半導(dǎo)體元件 33的拐角部分施加的應(yīng)力，能夠抑制半導(dǎo)體元件33的裂紋、破碎、缺口。再有，通過沿半導(dǎo)體元件33的外周邊的下部形成凸起部分32，由于凸起 部分32不妨礙與半導(dǎo)體元件33的表面?zhèn)入姌O部連接的金屬細(xì)線(例如，將半 導(dǎo)體元件33的各自的表面?zhèn)入姌O部與引線端的內(nèi)引線部進(jìn)行電連接的金屬細(xì) 線、將半導(dǎo)體元件33的各自的表面?zhèn)入姌O部彼此之間進(jìn)行電連接的金屬細(xì)線、 以及將半導(dǎo)體元件33的各自的表面?zhèn)入姌O部與裸芯片底座31進(jìn)行電連接的金 屬細(xì)線)，因此布置的自由度增加。另外，能夠使金屬細(xì)線量達(dá)到最低限度。接著，參照

該樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法。首先，用圖8A說明半導(dǎo)體元件的對裸芯片底座的連接狀態(tài)是圖l所示的 狀態(tài)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法。首先，在步驟S101中，對裸芯片底座ll上的預(yù)定的多個(gè)區(qū)域(半導(dǎo)體元 件配置區(qū)域)的各區(qū)域，配置粘接劑(粘固材料U4。接著，在步驟S102中，在 配置了粘接劑14的各半導(dǎo)體元件配置區(qū)域上，配置半導(dǎo)體元件13(裸芯片連 接)。接著，在步驟S103中，在裸芯片底座11上形成凸起部分12，使其包圍 配置在各半導(dǎo)體元件配置區(qū)域上的半導(dǎo)體元件13的各半導(dǎo)體元件，然后使各 粘接劑14浸潤擴(kuò)散，利用該浸潤擴(kuò)散的各粘接劑14，使各半導(dǎo)體元件13與裸 芯片底座11粘固。這里，凸起部分12是在粘接劑14即焊錫不熔融的280°C以 下的低溫狀態(tài)下涂布樹脂形成的。這樣，由于在使粘接劑14浸潤擴(kuò)散之前，形成遍及整個(gè)周邊包圍半導(dǎo)體 元件13的凸起部分12，從而利用凸起部分12阻擋粘接劑14，因此粘接劑14 在裸芯片底座11上不會浸潤擴(kuò)散超過所需要的程度。然后，在步驟S104中，利用細(xì)線連接，通過金屬細(xì)線將半導(dǎo)體元件13的 各自的表面?zhèn)入姌O部與引線框的引線端、半導(dǎo)體元件13的各自的表面?zhèn)入姌O部與裸芯片底座11、以及半導(dǎo)體元件13的各自的表面?zhèn)入姌O部彼此之間進(jìn)行電連接(細(xì)線連接)，在步驟S105中，利用環(huán)氧樹脂等進(jìn)行樹脂封裝之后，在 步驟S106中，進(jìn)行線束條及引線加工(單片加工)，在步驟S107中，利用激光 在封裝樹脂上形成品種、商標(biāo)等標(biāo)記，在步驟S108中，進(jìn)行電特性等檢査(最 終檢査)。經(jīng)過以上說明的工序，從而完成得到外引線從封裝樹脂突出的各種組件形 態(tài)的所希望的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件(最終產(chǎn)品)(步驟S109)。這里，細(xì)線連接時(shí)的金屬細(xì)線的環(huán)形高度，設(shè)定為金屬細(xì)線不與半導(dǎo)體元 件23的整個(gè)周邊端部及凸起部分22接觸、而且不從封裝樹脂露出的高度。另外，利用以上說明的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法，能夠制造圖2A 及圖2B所示那樣地在裸芯片底座上形成部分包圍半導(dǎo)體元件的凸起部分的樹 脂封裝型半導(dǎo)體器件。即，在上述的制造方法中，只要將形成遍及整個(gè)周邊包 圍半導(dǎo)體元件的凸起部分的工序置換成形成部分包圍半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體元件 配置區(qū)域)的凸起部分的工序即可。接著，用圖8B說明半導(dǎo)體元件的對裸芯片底座的連接狀態(tài)是圖6所示的 狀態(tài)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法的第1例。首先，在步驟S201中，在裸芯片底座31上的預(yù)定的多個(gè)區(qū)域(半導(dǎo)體元 件配置區(qū)域)的各區(qū)域的外周邊上，遍及半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的整個(gè)周邊形成 凸起部分32。該凸起部分32是涂布樹脂形成的。接著，在步驟S202中，在利 用各凸起部分32包圍的各區(qū)域內(nèi)配置粘接劑(粘固材料)34。接著，在步驟S203 中，在使各粘接劑34浸潤擴(kuò)散后，在利用各凸起部分32包圍的各區(qū)域上配置 半導(dǎo)體元件32(裸芯片連接)，利用浸潤擴(kuò)散的各粘接劑34，使各半導(dǎo)體元件 32與裸芯片底座31粘固。之后的工序由于與上述的步驟S104 步驟S109相 同，因此省略說明。另外，這里是在步驟S202中配置粘接劑34之后，在步驟S203中使粘接 劑34浸潤擴(kuò)散，但由于在形成凸起部分32之后配置粘接劑34，因此在作為粘 接劑34是例如供給線狀焊錫或帶狀焊錫時(shí)，也可以在步驟S202中， 一面供給 焊錫、 一面進(jìn)行加熱器熔融。接著，用圖8C說明半導(dǎo)體元件的對裸芯片底座的連接狀態(tài)是圖6所示的15狀態(tài)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法的第2例。首先，在步驟S301中，對裸芯片底座31上的預(yù)定的多個(gè)區(qū)域(半導(dǎo)體元 件配置區(qū)域)的各區(qū)域，配置粘接劑(粘固材料)34。接著，在步驟S302中，在 半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的各區(qū)域的外周邊上，遍及半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的整個(gè)周 邊形成凸起部分32。該凸起部分32是在粘接劑即焊錫不熔融的2S(TC以下的 低溫狀態(tài)下涂布樹脂形成的。接著，在步驟S303中，在使各粘接劑34浸潤擴(kuò) 散后，在利用各凸起部分32包圍的各區(qū)域上配置半導(dǎo)體元件32(裸芯片連接)， 利用浸潤擴(kuò)散的各粘接劑34，使各半導(dǎo)體元件32與裸芯片底座31粘固。之后 的工序由于與上述的步驟S10 4 步驟S10 9相同，因此省略說明。這樣，由于在使粘接劑34浸潤擴(kuò)散之前，在半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的各區(qū) 域的外周邊上，遍及半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的整個(gè)周邊形成凸起部分32，從而利 用凸起部分32阻擋粘接劑34，因此粘接劑34在裸芯片底座31上不會浸潤擴(kuò) 散超過所需要的程度。這樣，能夠避免因半導(dǎo)體元件的粘固位置產(chǎn)生誤差而不 能利用細(xì)線連接將各半導(dǎo)體元件的表面?zhèn)入姌O部與引線端的內(nèi)引線部、各半導(dǎo) 體元件的表面?zhèn)入姌O部與裸芯片底座、以及半導(dǎo)體元件的各表面?zhèn)入姌O部彼此 之間進(jìn)行電連接的情況。另外，能夠利用半導(dǎo)體元件的對裸芯片底座的連接狀態(tài)是圖6所示的狀態(tài) 的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法的第1例及第2例，來制造半導(dǎo)體元件的 對裸芯片底座的連接狀態(tài)是圖l所示的狀態(tài)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件。即，只 要在上述的第l例及第2例中，將在半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的外周邊上形成凸起 部分的工序置換成遍及整個(gè)周邊包圍半導(dǎo)體元件配置區(qū)域那樣形成凸起部分 的工序即可。另外同樣，能夠利用半導(dǎo)體元件的對裸芯片底座的連接狀態(tài)是圖6所示的 狀態(tài)的樹脂封裝型半導(dǎo)體器件的制造方法的第l例及第2例，來制造圖2A及 圖2B所示那樣在裸芯片底座上形成部分包圍半導(dǎo)體元件的樹脂封裝型半導(dǎo)體 器件。即，只要在上述的第l例及第2例中，將在半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的外周 邊上形成凸起部分的工序，置換成形成部分包圍半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的凸起部 分的工序即可。另外，在以上說明的本實(shí)施形態(tài)中，是對于安裝了 2個(gè)半導(dǎo)體元件的情況進(jìn)行了說明，但也可以適用于例如安裝3個(gè)以上的半導(dǎo)體元件的情況。另外， 是對于使用引線框的裸芯片底座作為半導(dǎo)體元件安裝部的情況進(jìn)行了說明，但 也可以使用具有散熱板的作用的金屬平板。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有半導(dǎo)體元件安裝部；安裝在所述半導(dǎo)體元件安裝部上的多個(gè)半導(dǎo)體元件；在接近各所述半導(dǎo)體元件的外周邊的位置、包圍各所述半導(dǎo)體元件那樣形成的凸起部分；在各所述半導(dǎo)體元件與所述半導(dǎo)體元件安裝部之間形成的、使各所述半導(dǎo)體元件與所述半導(dǎo)體元件安裝部粘固的粘固材料；各所述半導(dǎo)體元件具有的電極部；以及與各所述半導(dǎo)體元件具有的電極部連接的金屬細(xì)線。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 在遍及所述半導(dǎo)體元件的整個(gè)周邊，形成所述凸起部分。
3. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，將所述凸起部分形成為與所述粘固材料相同高度、或者比所述粘固材料高 而且比所述半導(dǎo)體元件低的高度、或者與所述半導(dǎo)體元件相同高度。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 將所述凸起部分形成為部分包圍所述半導(dǎo)體元件。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，將所述凸起部分配置在所述金屬細(xì)線通過的區(qū)域的下方區(qū)域以外的區(qū)域。
6. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，將所述凸起部分形成為比所述粘固材料要高。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 用絕緣物形成所述凸起部分。
8. —種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有 半導(dǎo)體元件安裝部；安裝在所述半導(dǎo)體元件安裝部上的多個(gè)半導(dǎo)體元件；沿各所述半導(dǎo)體元件的外周邊的下部、遍及各所述半導(dǎo)體元件的整個(gè)周邊 形成的凸起部分；在各所述半導(dǎo)體元件與所述半導(dǎo)體元件安裝部之間形成的、使各所述半導(dǎo) 體元件與所述半導(dǎo)體元件安裝部粘固的粘固材料；各所述半導(dǎo)體元件具有的電極部；以及 與各所述半導(dǎo)體元件具有的電極部連接的金屬細(xì)線。
9. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，將所述凸起部分形成為與所述粘固材料相同高度。
10. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 用絕緣物形成所述凸起部分。
11. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具有以下工序-對半導(dǎo)體元件安裝部的多個(gè)半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的各區(qū)域，分別配置粘固材料的工序；在配置了各所述粘固材料的各所述半導(dǎo)體元件配置區(qū)域上，配置半導(dǎo)體元 件的工序；在所述半導(dǎo)體元件安裝部上形成凸起部分，以便包圍配置在各所述半導(dǎo)體 元件配置區(qū)域上的各所述半導(dǎo)體元件的工序；以及使各所述粘固材料浸潤擴(kuò)散，并利用該浸潤擴(kuò)散的各所述粘固材料將各所 述半導(dǎo)體元件與所述半導(dǎo)體元件安裝部粘固的工序。
12. —種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具有以下工序 在半導(dǎo)體元件安裝部的多個(gè)半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的各區(qū)域的外周邊上或者包圍各所述半導(dǎo)體元件配置區(qū)域那樣形成凸起部分之后，對各所述半導(dǎo)體元 件配置區(qū)域配置粘固材料、也可以是在對各所述半導(dǎo)體元件配置區(qū)域配置粘固 材料之后，在各所述半導(dǎo)體元件配置區(qū)域的外周邊上或者包圍各所述半導(dǎo)體元 件配置區(qū)域那樣地形成凸起部分的工序；以及使各所述粘固材料浸潤擴(kuò)散后，在各所述半導(dǎo)體元件配置區(qū)域上配置半導(dǎo) 體元件，并利用浸潤擴(kuò)散的各所述粘固材料將各所述半導(dǎo)體元件與所述半導(dǎo)體 元件安裝部粘固的工序。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，在使半導(dǎo)體元件與裸芯片底座粘固的粘接劑浸潤擴(kuò)散之前，在裸芯片底座上包圍半導(dǎo)體元件那樣形成凸起部分，通過這樣消除半導(dǎo)體元件的粘固位置的誤差。
文檔編號H01L21/58GK101252124SQ200810005819
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日
發(fā)明者藤原誠司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社