[发明专利]半导体器件和半导体器件的制造方法

说明书

本发明涉及用树脂密封的用于例如物体检测、光通信、光纤通信和光耦合器等光半导体元件等的半导体元件的半导体器件和该半导体器件的制造方法，特别涉及具有高生产率和高可靠性封装的半导体器件和该半导体器件的制造方法。

以往，在引线框架和TAB(tape automate bonding)带等的载体构件上安置光半导体元件(例如，发光半导体元件和接收光半导体元件)，随引线框架一起放入金属膜的模腔内，利用流入此模腔内的树脂进行密封形成封装后的半导体器件。为防止裂痕，上述树脂一般采用为热硬化树脂的环氧树脂。

图7和图8的(A)、(b)是表示作为这种半导体器件一例的光半导体器件10。光半导体器件10配有第1引线框架11和第2引线框架12、在第1引线框架11上安装的半导体元件13和密封第1引线框架11、第2引线框架12和半导体元件13的封装部分14。而且，图7中的15a、15b表示厚度约为10μm的银薄膜，16a、16b表示厚度约为20μm的焊料薄膜。焊料薄膜16a、16b(16b未图示)与封装部分14有约1mm的距离。

光半导体器件10按下面的工艺形成。也就是说，先在第1引线框架11和第2引线框架12的各前端部分11a、12b上镀银，形成银薄膜15a、15b。

接着，在由上模20和下模21形成的模腔22内配置装载半导体元件13的第1引线框架11和第2引线框架12。再有，用金属键合线13a连接半导体元件13和第2引线框架12。然后，从门21b填充为热硬化树脂的环氧树脂T。此后，用把第1引线框架11和第2引线框架12的底端部分11b、12b(12b未图示)浸渍入焊料槽中的焊料浸渍工艺形成焊料薄膜16a、16b。

正是因为环氧树脂成形时的流动性和硬化后第1引线框架11及第2引线框架12的粘合性优良，所以广泛使用着环氧树脂。但是，环氧树脂等热硬化性树脂成形后的硬化时间一般需要180秒左右，所以存在所谓的生产率低的问题和容易产生凹陷等问题。

因此，为缩短硬化时间提高生产率，正在考虑采用热塑性树脂作密封树脂。由于热塑性树脂成形后的硬化时间为10秒左右，所以对提高生产率有利。

可是，如果与热硬化性树脂一样把热塑性树脂填充在模腔22内来密封半导体元件13，会出现下面的问题。也就是说，由于热塑性树脂与引线框架的粘合性比环氧树脂差，因而不能充分防止从第1引线框架11和第2引线框架12与封装部分14的界面浸入的水分，存在耐湿性差的问题。

此外，在焊料浸渍工艺中，恐怕会因焊料而污染封装部分14，会因焊料的热使封装部分14的下部软化并因重力而变形，和因树脂内部的水分蒸发而产生气泡。

而且，为使焊料薄膜形成容易，在利用浸渍等将助焊剂涂敷于第1引线框架11和第2引线框架12上的情况下，助焊剂从第1引线框架11和第2引线框架12与封装部分14的界面浸入，污染半导体元件13，就可能使器件的可靠性下降。

另一方面，在树脂充填时，在键合线13a周围产生沿图8的(a)、(b)中箭头α方向和β方向的塑变。因此，特别是在充填模腔时使用树脂粘度高的种类的热塑性树脂的情况下，键合线13a因树脂的流动阻抗大而变形。特别是对于沿α方向的塑变，键合线13a变形较大、会出现断线，难以确保作为与第1引线框架11接触等的半导体器件的必要的可靠性。

此外，在特开平6-283645中披露了把以环氧树脂为基底在整个引线框架上涂敷导电性焊膏的情况。可是，由于环氧树脂是具有吸水性的树脂，所以封装部分的外部焊膏上浸透的水分恐怕会腐蚀内引线部分的键合部分。再有，还存在所谓的不能用导电性焊膏代替所有在引线框架上形成的焊料薄膜的问题。

因此，本发明的目的在于即使在利用热塑性树脂密封半导体元件的情况下，也能提供确保耐湿性等可靠性的半导体器件和半导体器件制造方法。

为达到解决上述课题的目的，依据本发明的第1方案，配有：由热塑性树脂组成的封装；把该封装内部的前端部分分别按各自预定长度并列设置，同时保持预定间隔的第1引线框架和第2引线框架；形成在所述第1引线框架和第2引线框架的表面上并从所述封装的外部向内部形成的焊料薄膜；在所述第1引线框架的前端部分装配的半导体元件；一端与该半导体元件的电极连接，另一端与所述第2引线框架的前端部分连接的键合线。

依据本发明的第2方案，在本发明的第1方案中，在所述封装的内部最好形成至少0.5mm以上的所述焊料薄膜。

依据本发明的第3方案，在本发明的第1方案中，最好形成厚度至少为20μm的所述焊料薄膜。