[发明专利]树脂密封型半导体装置及其制造方法、引线框

说明书

本申请是申请日为2009年8月28日、申请号为200910168127.3、发明名称为“树脂密封型半导体装置及其制造方法、引线框”的分案申请。

技术领域

本发明涉及树脂密封型半导体装置及其制造方法、引线框。

背景技术

树脂密封型半导体装置是通过将引线框和各种半导体芯片等一体化之后，对除了外部引线、外框之外的部分进行树脂密封而形成的。其详情如下所述，首先，准备对由Cu材料等构成的基底金属进行冲压加工而成的引线框。引线框包括：用于搭载半导体芯片等的岛；由与半导体芯片的接合焊盘等连结的引线接合部等构成的内部引线；从内部引线延伸到密封树脂的外部的外部引线；支承外部引线间的连接杆(tie bar)；支承引线框整体的外框；为了支承自外框分离的岛等而将外框与岛等连结的悬吊引线。

半导体芯片的背面被导电材料固定并芯片接合(die bond)在岛上。而且，半导体芯片上的接合焊盘和内部引线上的引线接合部被金线等引线接合而连接。芯片电容器等无源元件也跨在内部引线间地被导电材料固定。固定有半导体芯片等的引线框被安置在树脂密封装置内，包括连接杆的外部引线部和外框部以被夹持在树脂密封装置的上模和下模之间的状态而被注入树脂，搭载有半导体芯片等的引线框被树脂密封。之后，对外部引线进行镀锡等之后，通过冲压加工切断连接杆、外框，根据需要进行外部引线的折弯加工，完成树脂密封型半导体装置。

这样的树脂密封型半导体装置的组装工序记载在以下的专利文献1和非专利文献1中。

专利文献1：日本特开2005-64076号公报

非专利文献1：图解最尖端半导体封装技术总汇/半导体技术研究会编(2007年9月25日第一版第1次发行株式会社工业调查会)

在树脂密封型半导体装置中，如上所述，芯片接合于引线框上的岛的半导体芯片通常以如上所述的Au线(金线)将半导体芯片上的焊盘电极与内部引线上的引线接合部引线接合而连接。但是，在半导体芯片的输出大的情况下，流过大电流，因此引线接合用的线需要粗的线。而且，功率半导体芯片通过焊锡进行芯片接合，高温下的引线接合很困难。因此，这种情况下，替代高价的Au线，使用廉价且电阻也低、并且在常温下能接合的Al线(铝线)。

用Au线进行引线接合的情况下，提高作为接合对象的部分的温度，通过所谓的热压接，形成Au和Al的合金，形成牢固的接合。除了热量以外，利用超声波增加接合力的情况也很多。相对于此，用Al线进行引线接合的情况下，为了在常温下进行作业，还需要增加超声波的强度。原因在于，需要弄破形成在半导体芯片上的焊盘电极表面的氧化铝膜、形成在引线框上的引线接合部的各种氧化膜等，使Al线和焊盘电极等的铝等直接接触。

这种情况下，为了使超声波的振动方向朝着Al线延伸的恒定的方向，形成最佳的结合，由超声波的振动产生的力需要集中施加在被引线接合的部分。因此，第1个课题是，以使引线框上的引线接合部不孤立地、由超声波的振动产生的力不流失的方式对引线接合部施加足够的力。

此外，在树脂密封型半导体装置中，在引线框的岛上除了半导体芯片之外，有时芯片接合有无源元件等。作为无源元件的芯片电容器跨在两个不同的内部引线上的接合部上而被固定。

这种情况下，引线框变薄时，在半导体芯片、无源元件的芯片接合、引线接合时的力的作用下，引线框有可能变形。针对这个问题，采用如下对策：通过设置悬吊引线，将该悬吊引线配置在封装件的外部，与刚性好的引线框的外框连接，增加机械强度。

该悬吊引线所连结的引线框的外框在树脂密封后，在切断外部引线间的连接杆时同时被切断去除，因此与各半导体芯片等连结的悬吊引线间也被断开，确保各半导体芯片等之间的电绝缘性。但是，有时外框在树脂肪封装件的侧面未被完全地切断去除而残留，残留的引线框的外框与各悬吊引线仍然保持连结的状态，有时搭载在与各悬吊引线相连的岛等上的半导体芯片等之间产生短路。消灭这样残留的外框所导致的半导体芯片等之间的短路成为第2个课题。

发明内容

本发明的树脂密封型半导体装置的制造方法的特征在于，包括以下工序：将半导体芯片芯片接合于引线框上的岛的工序；用Al线对上述半导体芯片和上述引线框进行超声波引线接合的工序；以及对芯片接合有上述半导体芯片的上述引线框进行树脂密封的工序，上述引线框上的引线接合部沿着上述超声波的振动方向延伸，并与上述引线框的外框连结。