[发明专利]半导体封装件的制造方法以及半导体封装件

说明书

在半导体封装件中，芯片焊盘，半导体元件，连接构件以及引线的表面通过硅烷耦合剂被进行表面处理，半导体元件的表面中接合有连接构件的半导体元件的一面含有露出有机物的第一区域，和露出无机物的第二区域，第一区域与封装树脂之间的接合强度比第二区域与封装树脂之间的接合强度弱。

技术领域

本发明涉及一种半导体封装件(Package)的制造方法以及半导体封装件。

背景技术

已知一种在将半导体元件接合在芯片焊盘(Die Pad)上，且在将半导体元件与引线(Lead)通过连接构件连接的状态下，用封装树脂将半导体元件，引线，连接构件以及芯片焊盘封装的树脂封装型半导体封装件(参照专利文献一～五)。

芯片焊盘由金属形成，其与封装树脂之间的粘合力低。因此，芯片焊盘与封装树脂之间容易产生剥离。在芯片焊盘与封装树脂剥离的状态下，当进行半导体封装件的可靠性试验(温度循环(Cycle)试验，断续工作试验等的环境试验)时，芯片焊盘以及封装树脂等会由于外部热量或者半导体元件的自身热量而产生热膨胀。因此，根据芯片焊盘与封装树脂的热膨胀系数的差异，芯片焊盘与封装树脂进行相对移动，导致将半导体元件与芯片焊盘进行接合的接合构件可能产生断裂(Crack)。一旦接合构件产生断裂，便导致半导体元件与芯片焊盘之间的电阻升高。另外，半导体元件的散热性也会变差。

在专利文献一中，通过在芯片焊盘的上表面实施表面粗化处理，提升芯片焊盘与封装树脂之间的粘合力，从而抑制上述问题。在专利文献一中，在芯片焊盘的上表面实施表面粗化处理之后，将半导体元件接合在芯片焊盘的上表面。然后，在将半导体元件与引线通过连接构件连接之后，用封装树脂进行封装。在该方法中，封装树脂被充填在芯片焊盘的上表面的凹凸部中，封装树脂与凹凸部物理嵌合。因此，便能够抑制芯片焊盘与封装树脂的相对移动。

然而，在该方法中，由于芯片焊盘与封装树脂之间的粘合力是通过芯片焊盘与封装树脂嵌合这样的物理作用而产生的，因此粘合力并不足够。另外，在专利文献一中，并没有提及封装树脂与半导体元件之间的粘合力。通常，由于半导体元件的表面是由半导体的氧化膜或者电极等无机物构成，因此封装树脂与半导体元件之间的粘合力很弱。因此，当对半导体封装件进行上述可靠性试验时，根据半导体元件与封装树脂的热膨胀系数的差异，封装树脂与半导体元件进行相对移动，导致将半导体元件与芯片焊盘进行接合的接合构件可能产生断裂。

与此相对，已知一种硅烷偶联剂(Silane Coupling)，作为提升无机物(金属)与有机物(树脂)之间的粘合力的技术。硅烷交联是一种通过将金属与树脂化学接合，从而提升金属与树脂之间的粘合力的技术。在专利文献二中，在将装载有半导体封装件的树脂基板与由金属形成的散热基板进行接合时，将硅烷偶联剂涂布在散热基板的表面，提升两者的粘合力。在专利文献三～五中，公开了一种在将半导体元件安装到表面被硅烷偶联剂处理过的引线框架(Lead Frame)上后，用封装树脂对半导体元件以及引线进行封装的技术。

然而，在该方法中，为了使硅烷偶联剂不会阻碍芯片焊盘与接合构件之间的粘合力，必须在装载半导体元件的区域实施掩膜(Masking)处理。另外，虽然芯片焊盘与封装树脂之间的粘合力提升，但是封装树脂与半导体元件之间的粘合力依然还有待改善。

与此相对，对封装树脂与半导体元件之间的粘合力提升这一方法在对提升半导体封装件的电气特性方面未必会产生理想的效果。例如，当半导体元件与封装树脂牢固地粘合，在进行可靠性试验时，根据半导体元件与封装树脂的热膨胀系数的差异，在半导体元件与封装树脂的界面中会产生很大的应力。在半导体元件中，形成有用于形成电气电路的多个层，当在半导体元件与封装树脂的界面中会产生很大的应力时，在各个层中产生断裂，或者在各个层之间产生剥离，可能会对半导体元件的电气特性造成影响。

先行技术文献

专利文献

【专利文献一】日本特开2011-82389号公报