[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置及其制造方法，涉及例如通过软钎料相对于引线端子连接半导体部件而构成的半导体功率模块。

背景技术

以往，在进行电力的变换、控制的功率模块中，将芯片的一面软钎料连接在基板上，通过引线接合(Wire Bonding)连接另一面，从而实现了电连接以及向基板的散热。

然而，根据功率模块的小型化、高散热化的要求，采用对芯片的表里两面进行软钎料连接，从芯片的两面进行冷却的方法。图1表示了采用了通过引线框3以及翅片5从其两面冷却这样的芯片1的构造的模块的例子。

另外，专利文献1至3中也采用该散热方法。此外，在该两面冷却功率模块中，在软钎料连接后通过模制树脂来进行密封，在其外侧设置冷却部，从而形成模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-352023号公报

专利文献2:日本特开2005-244166号公报

专利文献3:日本特开2002-110893号公报

发明内容

发明所要解决的课题

制造前述的功率模块的情况下，根据高散热性的要求，对于芯片而言，在由Cu等的导热率高的材料形成的引线框上软钎料连接芯片。此时，在芯片两面连接平坦的引线框的情况下，有可能一面的软钎料与另一面的软钎料接触而产生短路。图2表示了因软钎料产生了短路的情况的例子。

作为避免这种情况的方法，专利文献3提供了在引线框3的软钎料连接部独立设置台座部或隔离物，将其与芯片电极软钎料连接的构造(参照图3)。由此，防止芯片1的两面的软钎料2接近，能够防止短路。

然而，在该台座部3a独立设置于引线框3的情况下(引线框3和台座部3a通过软钎料2粘结)，台座部3a自身的软钎料润湿性重要。在该台座部3a的软钎料连接面和台座部侧面以及其周围部的润湿性相等的情况下，在软钎料连接中在台座部3a的侧面会产生软钎料2的润湿扩散。图4表示了软钎料2润湿扩散的情况下的样子。产生该润湿扩散的情况下，引线框3(台座部3a)/芯片1之间的连接部的软钎料2不足，所以产生未连接的部分。另外，润湿扩散的软钎料2通过其表面张力来拉拽芯片1，使产生芯片1的位置偏移。由于这些不良情况，破坏之后的组装性、可靠性、性能，因此需要防止这些不良情况的产生。

另一方面，前述的功率模块采用了对引线框3软钎料连接芯片1后通过模制树脂进行密封的构造。该模制树脂需要可靠地紧贴引线框3、芯片1，能够通过紧贴来确保芯片1的可靠性，并且延长软钎料连接部的寿命。

因此，对模制树脂要求高的紧贴性。如果紧贴性低，引线框和模制树脂剥离，则有可能进一步剥离而导致芯片破损。另外，也有可能软钎料连接部的裂纹发展速度上升，疲劳寿命降低。

在专利文献1以及2中并没有公开解决这些课题的发明。另外，专利文献3中，将成为隔离物的块(台座部3a)在引线框3和芯片1之间经由软钎料2来提供(参照图3)。另外，在该块(台座部3a)的侧面形成氧化面，防止软钎料2的润湿扩散并且提高与模制树脂的紧贴性。并且，在隔离物(台座部3a)周边部的引线框3镀Ni，提高与模制树脂的紧贴性。但是，在专利文献3的情况下，隔离物(台座部3a)通过软钎料2连接于引线框3，因此存在软钎料连接部位增加，工序难度变高的缺点。另外，在隔离物(台座部3a)的侧面以及周边部，实施氧化面和镀Ni这样不同的2个处理，因此预料引线框3的制作工序变得复杂，成本高。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于防止成为软钎料的未连接、芯片的位置偏移的原因的向台座部侧面的软钎料润湿扩散，并且防止成为芯片破损、软钎料的寿命降低的原因的模制树脂的剥离，而提供高可靠性的半导体装置。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明的半导体装置具有半导体元件；第1引线框，其通过软钎料连接于半导体元件的一主面；第2引线框，其通过软钎料连接于半导体元件的背面。这里，在第1引线框和第2引线框之间填充有模制树脂。而且，第2引线框具有与该第2引线框一体形成的台座部，该台座部具有成为与半导体装置连接的连接部分的连接面。并且，第2引线框的与模制树脂连接的部分的表面粗糙度比台座部中的用于连接半导体元件的软钎料接触面(连接面)的表面粗糙度大。

此外，第2引线框的与模制树脂连接的部分通过实施粗化处理而表面变粗。另外，第2引线框的与模制树脂连接的部分的粗糙度和台座部的软钎料接触面以外的部分的粗糙度也可以为相同程度。

发明的效果