專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法，特別涉及具有將半導(dǎo)體元件的電極和引線連接的金屬帶的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
參照圖9，針對現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置100進(jìn)行說明。圖9㈧是半導(dǎo)體裝置100的俯視圖，圖9(B)是表示制造工序的一部分俯視圖。如圖9 (A)所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置100具有島部101、固定在島部101上表面的半導(dǎo)體元件103、引線102以及連接半導(dǎo)體元件103和引線102的金屬帶105，這些構(gòu)成要素整體進(jìn)一步被未圖示的封裝樹脂所覆蓋。在半導(dǎo)體元件103的主表面上安裝有電極104，金屬帶105的一端通過超聲波接合固定在電極104上，而另一端固定在引線102上，這樣，半導(dǎo)體元件103的電極104與引線 102電連接。如圖9 (B)所示，在該半導(dǎo)體裝置100的制造工序中，切割成單個的半導(dǎo)體元件103 固定在引線框架Iio的島部101上，利用接合裝置使電極104與引線102電連接。S卩，在通過超聲波接合將金屬帶105接合到電極104之后，將支承用于與引線102 接合的金屬帶105的接合工具(* ~ C，U )向引線102方向移動。此時，為了防止因接合工具的移動而金屬帶105被拉伸所導(dǎo)致的島部101的浮動，由接合裝置的緊固裝置120按壓引線102以及連接引線框架110和島部101的支承引腳115，并將金屬帶105和引線102 固定在一起(例如專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2008-294384號公報與金屬細(xì)線相比，由于金屬帶105的尺寸大且硬度高，因此，在通過超聲波接合將金屬帶105接合到電極104之后，如果將接合工具向引線102方向移動，則金屬帶105處于拉伸狀態(tài)，因此造成已固定的島部101浮動。島部101的浮動會引發(fā)一些問題，如引線框架110發(fā)生變形，為防止半導(dǎo)體元件 103與金屬帶105的接觸而山狀形成的金屬帶105的環(huán)形部分不能形成合適的形狀等。為了防止島部101的浮動，利用接合裝置的緊固裝置120，需要按壓位于島部101 側(cè)的支承引腳115(圖9(B))，或者直接按壓成為配置有半導(dǎo)體元件103的外周的島部101 的端部(周邊區(qū)域)T。但是，并不是在所有的引線框架110上都設(shè)有支承引腳115。支承引腳115主要是在半導(dǎo)體元件103的芯片尺寸較大的情況下為了維持制造工序中的平衡度而設(shè)置的。另一方面，在產(chǎn)品完成后，由于多數(shù)情況需要從密封樹脂等向外部導(dǎo)出該支承引腳105，因此， 考慮到耐濕性等的影響，例如在因芯片尺寸較小而平衡度不會成為問題的半導(dǎo)體元件103 上，多數(shù)并不設(shè)置支承引腳115。另外，隨著半導(dǎo)體裝置100(封裝尺寸)的小型化發(fā)展，如果島部101與半導(dǎo)體元件103的尺寸接近，那么，由緊固裝置120越充分按壓半導(dǎo)體元件103的外周，越不能確保島部101的周邊區(qū)域T。為了防止島部101的浮動，也考慮到真空吸附島部101背面的方法。但是，在半導(dǎo)體裝置100(島部101)尺寸較小的情況下，難以在接合裝置的島部101的安置面上形成用于真空吸附的小孔。而且，即使形成了小孔，也會因為吸附面積小，吸附力不夠，從而難以防止島部101的浮動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題而提出。第一，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案解決上述課題，即本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備主表面配置有電極的半導(dǎo)體元件、固定有該半導(dǎo)體元件的島部、與該島部分離并相而配置且與所述半導(dǎo)體元件電連接且一部分導(dǎo)出至外部的引線、一端與所述半導(dǎo)體元件的所述電極固定而另一端與所述引線固定的金屬帶，在所述島部設(shè)有從該所述島部的與所述引線相對的一邊朝向所述引線附近突出的突出部。第二，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案解決上述課題，即本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法具備通過金屬帶將配置在島部主表面的半導(dǎo)體元件的電極和與所述島部分離并相對配置的引線連接工序，利用緊固裝置的凸部按壓從所述島部的與所述引線相對的一邊向所述引線的附近突出地設(shè)置的突出部，將所述金屬帶的一端固定在所述電極上，將所述金屬帶的另一端固定在所述引線上。通過本發(fā)明，能夠取得如下效果。第一，通過在島部上設(shè)置向引線側(cè)突出的突出部，能夠利用緊固裝置按壓突出部， 因此，即使在未設(shè)有支承引腳或者島部周圍沒有按壓區(qū)域的情況下，也可以防止島部的浮動。另外，由于突出部向引線側(cè)突出且被密封樹脂完全密封，因此不會露出到外部，因此，能夠避免因按壓部分露出到樹脂端面而引起的半導(dǎo)體裝置的耐壓、耐濕的惡化。第二，通過使突出部按照不超過固定金屬帶的引線前端的方式突出，并且在引線前端也設(shè)置引線突出部，可以利用緊固裝置的一個凸部來同時按壓突出部和引線突出部。在現(xiàn)有技術(shù)中，按壓引線的緊固裝置一并按壓了引線另一端(接近于引線框架外框的區(qū)域)，但是，對于接合金屬帶的引線來說，由于僅靠前述的按壓是不夠的，因此無法進(jìn)行穩(wěn)定的接合。另外，與接合金屬帶時的作用力相比，由于引線框架的強度較弱，因此成為引線前端(連接部)變形、破損的原因。在本實施方式中，因為在引線前端(連接金屬帶的連接部附近)設(shè)有引線突出部， 并且能夠?qū)⒃撘€突出部與島部的突出部同時按壓，所以在引線側(cè)也可以進(jìn)行穩(wěn)定的金屬帶固定。第三，通過分別在突出部的主表面和利用緊固裝置與突出部一起按壓的引線端部 (引線突出部)上設(shè)置金屬鍍層，可以使突出部與引線突出部的高度相等?？梢杂靡粋€緊固裝置(的凸部)同時按壓島部的突出部和引線突出部。為了防止島部的浮動，有必要使由緊固裝置的凸部按壓的突出部與引線前端的高度相同。為了在包括突出部在內(nèi)的島部的整個表面上固定半導(dǎo)體元件，在島部實施有金屬鍍金，在引線突出部上也以同樣的膜厚度形成金屬鍍層，從而可以使突出部與引線突出部具有相同的高度。需要說明的是，島部也可以除突出部以外的部位設(shè)置金屬鍍層。在這種情況下，為了使它們具有相同的高度，引線突出部也不需要金屬鍍層。但是在突出部附近配置有固定金屬細(xì)線的其他引線，為了增加接合性，在其他引線前端的金屬細(xì)線的固定區(qū)域?qū)嵤┯薪?br> 屬鍍金。由緊固裝置的凸部一并按壓的突出部和引線突出部是極小的區(qū)域，對按壓位置的調(diào)整精度要求較嚴(yán)格。即，如果凸部的按壓位置發(fā)生偏離，則有可能按壓其他引線的前端。 這種情況下，如果突出部及引線突出部的主表面仍然維持引線框架基體材料(如銅框架) 的狀態(tài)，則它們的高度與實施有金屬鍍金的其他引線的高度不同，利用緊固裝置不能進(jìn)行充分的按壓。在本實施方式中，通過在島部的突出部及引線突出部設(shè)置與其他引線金屬鍍層相同膜厚的金屬鍍層，即使凸部的按壓位置偏離到了其他引線，也能夠可靠地進(jìn)行按壓。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，通過由緊固裝置的凸部同時按壓島部側(cè)(突出部)和引線側(cè)(引線突出部)，在未設(shè)有支承引腳或者島部周圍沒有按壓區(qū)域的情況下，也可以提供一種防止島部的浮動而固定金屬帶的半導(dǎo)體裝置的制造方法。


圖1是說明本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體裝置的視圖，㈧是俯視圖、⑶是主要部分放大圖、(C)是剖面圖；圖2是說明本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；圖3是說明本發(fā)明第三實施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；圖4是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖；圖5是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖；圖6是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖；圖7是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖；圖8(A) (C)是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖；圖9(A)、⑶是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的俯視圖。附圖標(biāo)記說明1半導(dǎo)體裝置；10引線框架；11，11A，IlB第一引線；12，12A，12B第二引線；13 第三引線；14島部；15突出部；16引線突出部；20半導(dǎo)體元件；21，21A，21B金屬帶； 17，17A，17B 連接部；18，18A，18B 連接部；30 金屬鍍層；31，31A，31B 金屬鍍層；32，32A， 32B金屬鍍層；33，33A，33B金屬鍍層；50緊固裝置；51第一凸部；52第二凸部。
具體實施例方式參照圖1至圖8，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示第一實施方式的半導(dǎo)體裝置1的視圖，圖1㈧是半導(dǎo)體裝置1的俯視圖，圖1⑶是圖1㈧主要部分的放大圖，圖 I(C)是圖I(A)的a-a線的剖面圖。如圖KA)所示，半導(dǎo)體裝置1具有半導(dǎo)體元件20、島部14、第一引線11、第二引線 12、第三引線13、突出部15、金屬帶21和密封樹脂24。作為半導(dǎo)體元件20，可以采用 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)、雙極晶體管、IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)、IC、二極管等。這里，以作為半導(dǎo)體元件20采用MOSFET為例進(jìn)行說明。在半導(dǎo)體元件20的主表面(上表面)設(shè)有源極電極25 和柵極焊盤電極26，而在另一主表面(下表面)上設(shè)有漏極電極(未圖示)。另外，作為半導(dǎo)體元件20，如果采用雙極晶體管，則在半導(dǎo)體元件20的主表面設(shè)有基極電極和發(fā)射極電極，而在下表面設(shè)有集電極電極。半導(dǎo)體元件20的源極電極25經(jīng)由金屬帶21與第一引線11電連接。金屬帶21 是例如鋁(Al)帶，一端與半導(dǎo)體元件20的源極電極25固定，而另一端與第一引線11的連接部17固定。而且，半導(dǎo)體元件20的柵極電極沈經(jīng)由金屬細(xì)線22與第二引線12連接。如果半導(dǎo)體元件20為分立式晶體管，則第一引線11、第二引線12及與島部14背面連續(xù)的第三引線13作為外部連接端子發(fā)揮作用。作為一個實例，當(dāng)作為半導(dǎo)體元件20 采用MOSFET時，則第一引線11與源極電極25連接，第二引線12與柵極電極沈連接，島部 14與漏極電極連接。島部14以及第一引線11、第二引線12、第三引線13通過將由銅或以銅為主成分的合金材料構(gòu)成的引線框架基體材料經(jīng)過蝕刻或沖剪加工而設(shè)置。作為一個實例，島部14 比其上表面所安裝的半導(dǎo)體元件20大少許，第一引線11、第二引線12與島部14分離并相向配置，第一引線11、第二引線12的一端位于島部14附近，而另一端從密封樹脂M露出到外部。接近于第一引線11的島部14的一端成為寬幅的連接部17。第三引線13的一端與島部14連接，而另一端從密封樹脂M導(dǎo)出至外部。在島部14的一部分設(shè)有突出部15，在連接部17的一部分設(shè)有引線突出部16。從密封樹脂M的側(cè)面露出至外部的第一引線11、第二引線12、第三引線13的另一端被加工成折彎。第一引線11、第二引線12的前端至島部14的高度與第一引線11、第二引線12的另一端至島部14的高度相同(圖1 (C))。S卩，島部14的主表面Sfl和與該島部14相對設(shè)置的第一引線11、第二引線12 —端的主表面Sf2、Sf3大體處于同一平面上。再次參照圖1(A)，金屬帶21是由厚度例如為0. Imm左右、寬度IOmm左右的導(dǎo)電材料構(gòu)成的帶狀配線材料，該導(dǎo)電材料由鋁或以鋁為主成分的合金材料構(gòu)成。金屬帶21與諸如將金屬板沖壓加工而得到的金屬連接板(將芯片與引線電連接的導(dǎo)電板)相比，厚度較薄，金屬帶21作為長帶狀的材料提供到接合裝置，從接合工具提供所需要長度后被切斷。 即，金屬帶21與普通的金屬細(xì)線一樣，可以形成諸如山狀的接合環(huán)形部分(#> 7 &一以連接半導(dǎo)體元件20和第一引線11。金屬帶21的一端通過超聲波接合與半導(dǎo)體元件20的由鋁材形成的源極電極25連接。作為金屬帶21的接合方式，也可以采用激光接金屬帶21的另一端通過超聲波接合固定在引線框架基體材料的銅露出的第一引線11端部的連接部17上。金屬引線21與直徑0.5mm左右的金屬細(xì)線相比，相對于電流流動方向的截面積較大，因此，通過采用金屬帶21，可以降低連接裝置的電阻，增大電流容量。例如，當(dāng)作為半導(dǎo)體元件20采用MOSFET時，源極電極25經(jīng)由金屬帶21與第一引線11連接，由此可以降低導(dǎo)通電阻。并且，由于金屬帶21與半導(dǎo)體元件20及第一引線11進(jìn)行面接合，所以易于傳導(dǎo)熱，將半導(dǎo)體元件20所產(chǎn)生的熱經(jīng)由金屬帶21及第一引線11可以很好地傳導(dǎo)到外部而進(jìn)行散熱。密封樹脂M具有將半導(dǎo)體元件20、金屬帶21、金屬細(xì)線22、第一引線11、第二引線12、島部14等一并覆蓋而機械地支承整體的功能。作為密封樹脂M的材料，可由熱硬化性樹脂或者熱塑性樹脂構(gòu)成，為了提高散熱性，也可以混入粒子狀或纖維狀的填充物。圖I(B)是表示突出部15附近的主要部分放大圖。在本實施方式中，在島部14上設(shè)有與之相連接的突出部15。突出部15與島部14同時形成，突出部15被設(shè)置為從島部 14的與第二引線12相對的一邊朝向第二引線12的連接部18附近部分地突出。突出部15 的前端達(dá)到超過第一引線11的與島部14相對的一邊的延長線L(虛線)的位置。而且，在第一引線11的連接部17的前端部也設(shè)有與之相連接的引線突出部16，引線突出部16從連接部17的前端部開始，在連接部18與島部14之間按照沿著相對的島部 14 一邊與之平行地延伸的方式，一直形成到連接部18的前端及突出部15的前端附近。此時，與以往相比，第二引線12前端的連接部18向離開島部14的方向后退，加大雙方之間的距離，由此保證配置突出部15和引線突出部16的空間。S卩，第二引線12和島部14之間的間隔大于第一引線11和島部14之間的間隔。島部14及突出部15、連接部17及引線突出部16、第一引線11的連接部18這三者之間的距離為優(yōu)選在將一塊板厚度相同的引線框架材料加工而形成時以最小設(shè)計尺寸分離而形成。在島部14的整個表面、突出部15的表面、第二引線12的連接部18的表面以及引線突出部16的表面中圖示陰影所表示的位置上，利用電鍍法，設(shè)有厚度為3 μ m 10 μ m 的、諸如由銀(Ag)形成的金屬鍍層30，31，32，33。但是，在選擇銀作為金屬鍍層時，考慮到與金屬(Al)帶21的接合強度這一點，在固定金屬帶21的連接部17表面上不形成金屬鍍層32。在使用鈀(Pd)代替Ag時，也可以包含連接部17的表面在內(nèi)設(shè)置金屬鍍層，在這種情況下，金屬帶21在連接部17固定在Pd鍍層上。如圖1 (C)所示，半導(dǎo)體元件20的下表面經(jīng)由焊料、Ag膏等導(dǎo)電性固定材料固定在島部14的主表面上。在此，如果半導(dǎo)體元件20的下表面不作為電極工作，則半導(dǎo)體元件 20也可以經(jīng)由以環(huán)氧樹脂等為主材料的絕緣性固定材料19固定在島部14的主表面上。第一引線11、第二引線12、第三引線13按照島部14及連接部17，18埋設(shè)于樹脂 24內(nèi)部的方式被加工成彎曲狀。島部14的主表面Sfl與突出部15的表面、連接部17的表面及引線突出部16的表面Sf2、再加上第二引線12的連接部18的表面Sf3分別形成為具有同一高度H。如果考慮了由Ag形成的金屬鍍層30，31，32，33的膜厚度，則突出部15、 引線突出部16、連接部18的高度相同，即處于同一平面上，未設(shè)有金屬鍍層32的連接部17 表面的高度降低了相當(dāng)于金屬鍍層32的膜厚的大小。金屬帶21最初通過超聲波接合連接在半導(dǎo)體元件20的源極電極25上，接著通過接合工具形成如同圖所示的環(huán)形形狀，同時帶狀接合在第一引線11的連接部17的表面上。 此時，在將金屬帶21固定在半導(dǎo)體元件20的電極25 (源極電極25)和第一引線11上時， 接合裝置的緊固裝置(的凸部)按壓如圖I(B)所示的單點劃線所畫出的包括突起部15的按壓區(qū)域P。這樣，在接合金屬帶21時，可以防止島部14的浮動。在本實施方式中，即使在島部14側(cè)未設(shè)有支承引腳115或者沒有由緊固裝置按壓島部周邊區(qū)域P(參照圖9)的足夠多的部分，也可以通過向第一引線11側(cè)突出的突出部15 按壓島部14。
而且，通過在突出部15附近設(shè)置從金屬帶21的另一端所連接的第一引線11的前端朝向突出部15的引線突出部16，可以利用按壓突出部15的緊固裝置的凸部同時按壓引線突出部16。因此，由于能夠牢靠地固定第一引線11的連接部17，所以可以防止從接合工具施加于金屬帶21的超聲波振動能量的流失，在第一引線11側(cè)也可以穩(wěn)定地固定金屬帶 21。如果金屬帶21的接合性足夠，則采用只設(shè)有突出部15的結(jié)構(gòu)，可以放棄引線突出部 16。如果只是以防止島部14的浮動為目的，那么在突出部15的表面或者引線突出部 16的主表面上不需要設(shè)置金屬鍍層31，32。但是，考慮到接合的金屬細(xì)線(例如金(Au) 絲)22的接合性，在與突出部15和引線突出部16接近配置的第二引線12的連接部18表面上需要設(shè)置金屬鍍層33(陰影)。因此，優(yōu)選在接近連接部18的突出部15和引線突出部 16的表面上也設(shè)置金屬鍍層31，32。下面，對此進(jìn)行說明。再次參照圖1(B)，緊固裝置的凸部一并按壓配置有突出部15和引線突出部16的按壓區(qū)域P(單點劃線部分)。該區(qū)域為極小，對于凸部的位置調(diào)整精度要求非常嚴(yán)格。艮口， 如果凸部的按壓位置偏離，則也有可能按壓諸如第二引線12的前端。在這種情況下，如果突出部15及引線突出部16的主表面仍然維持引線框架基體材狀(例如，銅框架)的狀態(tài)， 則它們的高度與設(shè)有金屬鍍層33的第二引線12前端的高度不同，導(dǎo)致凸部的按壓不充分。在本實施方式中，在島部14的突出部15和引線突出部16上，分別設(shè)有與第二引線12的金屬鍍層33的膜厚相等的金屬鍍層31，32，從而即使凸部的按壓位置偏離到金屬細(xì)線用的第二引線12上，也可確保可靠的按壓。需要說明的是，當(dāng)采用鈀pd作為金屬鍍層時，由于與金屬(Al)帶21的接合性、與金屬(Au)細(xì)線的接合性以及與半導(dǎo)體元件20的接合性都可以得到足夠的強度，所以可以在包括連接部17的主要部分的整個面上設(shè)置金屬鍍層?？傊?，對連接部18和突起部15 (根據(jù)情況有時也包括引線突出部16)實施金屬鍍層，以便在考慮了表面上所設(shè)置的金屬鍍膜的厚度后，連接部18的高度和突起部15的高度未形成臺階而維持一定的高度。需要說明的是，雖然在實例中表示了金屬帶21的另一端所連接的第一引線11向外部導(dǎo)出的引腳為一個的例子，但是也可以從一個連接部17導(dǎo)出多個引腳。參照圖2及圖3，針對其他的實施方式進(jìn)行說明。圖2是表示本發(fā)明的第二實施方式的俯視圖，圖3是表示本發(fā)明的第三實施方式的俯視圖。圖2是在一個樹脂M內(nèi)搭載有兩個半導(dǎo)體元件20A，20B的例子。分別設(shè)有突出部15A，15B的島部14A，14B的主表面上固定有半導(dǎo)體元件20A，20B。 分別與島部14A，14B相對而配置有第一引線11A,11B0分別在第一引線IlAUlB的前端設(shè)有引線突出部16A，16B。在突出部15A，15B以及引線突出部16A，16B的主表面上分別設(shè)有相同膜厚度的金屬鍍層31A，31B，32A，32B。金屬帶21A，21B連接到半導(dǎo)體元件20A，20B和與之分別對應(yīng)的第一引線11A，11B。還有，在島部14A，14B上分別對應(yīng)地設(shè)有第二引線12A，12B。在第二引線12A， 12B的連接部18A，18B上分別設(shè)有金屬鍍層33A，33B,通過金屬細(xì)線22A，22B與半導(dǎo)體元件 20A，20B 連接。如上所述，在一個封裝內(nèi)設(shè)有多個金屬帶21A，21B的情況下，與一個金屬帶21A(21B)對應(yīng)而設(shè)有一個突出部15A(15B)。這是因為對每一組進(jìn)行金屬帶21A，21B的接合。即，在第一組(圖2的左側(cè))的半導(dǎo)體元件20A和第二引線12A上固定金屬帶21A時， 所對應(yīng)的突出部15A、引線突出部16A被緊固裝置的凸部按壓。之后，在第二組(圖2的右側(cè))的半導(dǎo)體元件20B和第二引線12B上固定金屬帶21B時，所對應(yīng)的突出部15B、引線突出部16B被緊固裝置的凸部按壓。圖3表示在圖2的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上將兩個半導(dǎo)體元件20A，20B形成在一個芯片上的結(jié)構(gòu)。除了在一個島部14上設(shè)有兩個突出部15A，15B以外，其他的結(jié)構(gòu)與圖2相同。作為島部14上的半導(dǎo)體元件20，既可以在一個芯片(共用基板)上形成兩個例如MOSFET元件區(qū)域，也可以是兩個芯片，無論哪種情況，連接金屬帶21A，21B的半導(dǎo)體元件20表面的電極 (例如源極電極)25A，25B為兩個。S卩，即使在這種情況下，在一個封裝(密封樹脂24)內(nèi)，與一個金屬帶21A(21B)對應(yīng)而設(shè)有一個突出部15A(15B)。接著，參照圖4至圖8，說明以圖3所示結(jié)構(gòu)為例的半導(dǎo)體裝置的制造方法。圖4表示引線框架10的一部分。首先，準(zhǔn)備規(guī)定形狀的引線框架10。引線框架10是諸如板厚150μπι左右的由銅或銅合金材料等形成的板狀材料，引線框架10的外形為長方形，在后述的所希望位置上有選擇地形成金屬鍍層(用陰影表示)。通過對引線框架基體材料實施蝕刻或沖剪加工，在框狀的外框40內(nèi)部形成有多個單元42，在此，單元42是指構(gòu)成(由一個密封樹脂M密封)一個半導(dǎo)體裝置1的要素單位，在這里作為一個實例，表示圖3所示的半導(dǎo)體裝置1的引線框架10。在圖4中，作為一個實例，表示有與畫框狀的外框40連接的6個單元42。需要說明的是，在圖4中，為便于說明，表示了結(jié)構(gòu)相互不同的多個單元42，但是在下面的說明中對于所有單元42進(jìn)行了同樣的設(shè)置。一個單元42由一個島部14、第一引線11Α，11Β、第二引線12Α，12Β、第三引線13構(gòu)成。島部14的大小為在其主表面上可以搭載半導(dǎo)體元件20的程度。第一引線11Α，11Β、 第二引線12Α，12Β的一端接近島部14并相對配置，而另一端與外框40連接。而且，第三引線13的一端與島部14連接，而另一端與外框連接。接著，通過對接近島部14的第一引線 ΙΙΑ,ΙΙΒ的端部部分地進(jìn)行擴幅，形成了連接部17Α，17Β。在島部14的與第一引線11Α，IlB相對的一邊，朝向該第一引線11Α，IlB方向設(shè)有突出部15Α，15Β。而且，在第一引線11Α，IlB的端部，設(shè)有朝向突出部15Α，15Β方向突出的引線突出部16Α，16Β。在形成島部14及第一引線IlA等之前有選擇地形成的金屬鍍層為如下所述，即在島部14的整個表面形成有金屬鍍層30，在突出部15Α，15Β的主表面也形成有金屬鍍層 31Α，31Β。進(jìn)而，在引線突出部16Α, 16Β的主表面以及第二引線12Α，12Β的連接部18Α，18Β 的主表面也分別形成有金屬鍍層32Α，32Β，33Α，33Β。需要說明的是，在第一引線11Α，IlB的連接部17Α，17Β露出銅的引線框架基體材料。金屬鍍層30，31Α，31Β，32Α，32Β，33Α，33Β的厚度均相等，例如2 μ m 10 μ m(參照單元42A)。然后，在島部14的上表面通過固定材料(未圖示)安裝半導(dǎo)體元件20 (參照單元 42B)。如上所述，作為半導(dǎo)體元件20，可以采用M0SFET、雙極晶體管、IGBT、IC、二極管等，在這里，作為一個實例，采用MOSFET作為半導(dǎo)體元件20，在上表面設(shè)置源極電極25A，25B以及柵極焊盤電極26AJ6B，在背面形成漏極電極。進(jìn)一步詳細(xì)地講，在半導(dǎo)體元件20中，諸如在共用基板(即一個芯片)上，在俯視時，左右并排形成有兩個MOSFET的元件區(qū)域，在左側(cè)的元件區(qū)域上設(shè)有與之相連接的源極電極25A和柵極焊盤電極^A，在右側(cè)的元件區(qū)域上設(shè)有與之相連接的源極電極25B和柵極焊盤電極^^?；蛘?，兩個基板(兩個芯片)的半導(dǎo)體元件20A，20B也可以被安裝在一個島部14上。在以下，將半導(dǎo)體元件20的俯視時的左邊源極電極25A —側(cè)稱為一次側(cè)，右邊源極電極25B —側(cè)稱為二次側(cè)。作為固定材料，當(dāng)半導(dǎo)體元件20的背面作為電極使用時，使用焊料、導(dǎo)電性Ag膏等導(dǎo)電性固定材料。另一方面，當(dāng)半導(dǎo)體元件20的背面不作為電極使用時，也可以使用環(huán)氧樹脂等絕緣性接合材料作為固定材料。參照圖5至圖8，說明其后的接合工序。為了利用接合裝置(未圖示)進(jìn)行引線接合，需要在接合裝置的操作臺(未圖示)上定位引線框架。此時，設(shè)置于操作臺上方的緊固裝置50將引線框架10的一部分按壓在操作臺表面上。然后，半導(dǎo)體元件20的電極經(jīng)由金屬帶21A，21B與第一引線11A，IlB連接。參照圖5至圖7，對緊固裝置50進(jìn)行說明。這些圖表示緊固裝置50的結(jié)構(gòu)，圖5 是從島部14的半導(dǎo)體元件的安裝面(主表面Sfl)側(cè)看到的俯視圖，圖6是表示設(shè)置在緊固裝置50上的凸部的圖案的俯視圖。圖7是圖6的b-b線剖面圖，省略了島部14上的半導(dǎo)體元件。另外，在這些圖中，如圖5的單元42所示，在所有的單元42上都安裝有半導(dǎo)體元件20。在圖5和圖6中用一個區(qū)域B表示了一并按壓六個單元42的緊固裝置50。在圖 5中左側(cè)的三列單元42為第一區(qū)域Bi，固定有半導(dǎo)體元件20的一次側(cè)的源極電極25A與第一引線11A，而在右側(cè)的三列單元42為第二區(qū)域B2，同樣固定有半導(dǎo)體元件20的二次側(cè)的源極電極25B與第一引線11B。在第一區(qū)域Bl的緊固裝置50上，至少形成有露出一次側(cè)的源極電極25A和第一引線IlA的第一開口 0P1，從緊固裝置50上方經(jīng)由第一開口 OPl進(jìn)行接合。在緊固裝置50 的與引線框架10的突出部15A及引線突出部16A重疊的位置，設(shè)有朝向引線框架10方向突出的第一凸部51 (陰影)(參照圖6及圖7)。在第二區(qū)域B2的緊固裝置50上，至少形成有露出二次側(cè)的源極電極25B和第一引線IlB的第二開口 0P2，從緊固裝置50上方經(jīng)由第二開口 0P2進(jìn)行接合。在緊固裝置50 的與引線框架10的突出部15B及引線突出部16B重疊的位置，設(shè)有朝向引線框架10方向突出的第二凸部52 (陰影)(參照圖6及圖7)。需要說明的是，如圖6及圖7所示，第一引線11A，11B、第二引線12A，12B的另一端與第三引線13的另一端被寬幅的第三凸部53—并按壓。而且，在所述接合裝置的操作臺的表面設(shè)有臺階，以便與經(jīng)過彎曲加工的引線框架10的背面抵接。即，設(shè)置島部14、突出部 15A，15B以及第二引線12A，12B的前端部分的操作臺表面的高度高于設(shè)置第一引線11、第二引線12以及第三引線13的操作臺的表面的高度。第一、第二凸部51，52與第三凸部53 的高度也被設(shè)有適于所述引線框架經(jīng)過彎曲加工所產(chǎn)生的臺階的高度差。參照圖8，針對金屬帶21A，21B的接合工序進(jìn)行說明。圖8 (A)是表示第一區(qū)域Bl和第二區(qū)域B2的一部分的俯視圖，圖8 (B)是表示在第一區(qū)域Bl中第一凸部51按壓突出部15A和引線突出部16A時的放大圖，圖8 (C)是表示在第二區(qū)域B2中第二凸部52按壓突出部15B和引線突出部16B時的放大圖。如果利用緊固裝置50按壓引線框架10，則在第一區(qū)域Bl中第一凸部51同時按壓一次側(cè)的突出部15A和引線突出部16A，在第二區(qū)域B2中第二凸部52同時按壓二次側(cè)的突出部15B和引線突出部16B。因為突出部15A和引線突出部16A以及突出部15B和引線突出部16B分別形成為同一高度，進(jìn)而在主表面形成了相同厚度的金屬鍍層31A，32A，31B， 32B，所以能夠利用第一凸部51及第二凸部52可靠地按壓。假如，即使第一凸部51或者第二凸部52因位置偏離而同時按壓了連接部18A，18B,由于兩者之間沒有高度差，所以也不會減少施加于突出部15或者引線突出部16的按壓力。從緊固裝置50以例如4升/分的速度吹入作為惰性氣體的氮氣。在這種狀態(tài)下，向半導(dǎo)體元件20的一次側(cè)移動用于支承金屬帶21A的接合工具 (未圖示)，通過超聲波接合將金屬帶的一端結(jié)合在源極電極25A上。之后，按照形成所希望的諸如山狀的接合環(huán)形部分的方式移動接合工具，通過超聲波接合將金屬帶的另一端固定在第一引線IlA的連接部17A上，然后切斷金屬帶21A。由于連接部17A未設(shè)有金屬鍍層，露出了引線框架基體材料(銅)，所以保持與金屬帶21A的良好的連接性。此時，第一凸部51可靠地按壓一次側(cè)的突出部15A和引線突出部16A，因此，即使在未設(shè)有支承引腳或者島部周圍沒有按壓區(qū)域的情況下，也可以防止在將金屬帶21A接合到源極電極25A之后將接合工具向第一引線IlA方向移動時的島部14的浮動。而且，對連接部17A而言，可以用引線突出部16A按壓連接部17A附近，并且在第一凸部51和第三凸部53的兩個位置固定第一引線11A，因此，不會流失來自所述接合工具的超聲波能量，將全部的超聲波能量施加到接合部，從而得到可靠的接合。接合完半導(dǎo)體元件20的一次側(cè)的金屬帶21A后，水平移動引線框架10，與一次側(cè)同樣，對該半導(dǎo)體元件20的二次側(cè)的金屬帶進(jìn)行接合。即，在開口 0P2處露出已經(jīng)固定有一次側(cè)金屬帶21A的半導(dǎo)體元件20，進(jìn)行二次側(cè)的接合。向半導(dǎo)體元件20的二次側(cè)移動用于支承金屬帶21B的接合工具(未圖示)，通過超聲波接合將金屬帶21B的一端接合在源極電極25B上。之后，按照形成所希望的諸如山狀的接合環(huán)形部分的方式移動接合工具，將金屬帶21B的另一端固定在第一引線IlB的連接部17B上，然后切斷金屬帶21B。此時，第二凸部52可靠地按壓二次側(cè)的突出部15B和引線突出部16B，因此，可以防止在將金屬帶接合到源極電極25B之后將接合工具向第一引線IlB方向移動時的島部14 的浮動。需要說明的是，對于一個區(qū)域B的各個單元42，一并進(jìn)行一次側(cè)的金屬帶的接合與二次側(cè)的金屬帶的接合。進(jìn)而，接合完金屬帶21A，21B的引線框架下一步被移送到金屬細(xì)線的引線接合裝置，利用已知的方法，如圖1所示，將一次側(cè)的柵極焊盤電極26A與第二引線12A用金屬細(xì)線(如Au細(xì)線)22連接，將二次側(cè)的柵極焊盤電極26B與第二引線12B也同樣用金屬細(xì)線 22連接，金屬細(xì)線利用諸如基于熱壓接的球焊進(jìn)行連接。該金屬細(xì)線22從半導(dǎo)體元件20 的柵極焊盤電極26B跨越突出部15和引線突出部16的上方接合在第二引線12的連接部18上。之后，按照覆蓋半導(dǎo)體元件20等的方式，使用模具進(jìn)行樹脂密封。該模具由上模與下模構(gòu)成，通過將上下模對接來形成注入密封樹脂的型腔。作為樹脂密封的方法，可以采用傳遞模塑法或注入模塑法或接合法。作為樹脂材料，采用環(huán)氧樹脂等熱硬化性樹脂時使用傳遞模塑，采用聚酰亞胺樹脂、聚亞苯硫醚等熱可塑性樹脂時使用注入模塑法。本工序采用已知的方法，省略圖示進(jìn)行說明。在型腔內(nèi)收納上表面安裝有半導(dǎo)體元件20的島部14和第一引線11A，11B、第二引線12A，12B的端部，然后通過模具所具有的澆口向型腔內(nèi)注入密封樹脂，對島部14、半導(dǎo)體元件20、金屬帶21A，21B以及第一引線11A， 11B、第二引線12A，12B進(jìn)行樹脂密封，同時對設(shè)置在引線框架10的各個單元42 —并進(jìn)行樹脂密封。向型腔內(nèi)注入完樹脂后，從模具中取出樹脂密封體。另外，作為密封樹脂采用熱硬化性樹脂時，還需要進(jìn)行加熱硬化的工序。然后，通過沖剪加工，從引線框架10分離各單元42，將被分離的半導(dǎo)體裝置1安裝在例如安裝基板上。另外，為了防止露出于外部的第一引線IlA等氧化，通過焊料鍍覆等的鍍膜覆蓋表面。通過以上的工序，能夠制造出圖1所示的半導(dǎo)體裝置1。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有半導(dǎo)體元件，在其主表面配置有電極；島部，其固定有該半導(dǎo)體元件；引線，其與該島部分離并相對配置，與所述半導(dǎo)體元件電連接，一部分導(dǎo)出到外部；金屬帶，其一端與所述半導(dǎo)體元件的所述電極固定，而另一端與所述引線固定；在所述島部設(shè)有從所述島部的與所述引線相對的一邊向所述引線附近突出的突出部。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述突出部的前端在俯視時超過所述引線的與所述島部相對的一邊的延長線。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述突出部的主表面與所述引線部的端部的主表面分別設(shè)有金屬鍍層。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述引線上設(shè)有朝向所述突出部方向突出的引線突出部，所述金屬鍍層設(shè)置在所述引線突出部上。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述突出部附近配置有引線，該引線的主表面設(shè)有金屬鍍層并固定有金線。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有其他金屬帶、固定該其他金屬帶的其他引線以及對應(yīng)于所述其他金屬帶設(shè)置在所述島部上的其他突出部。
7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，具備通過金屬帶將配置在島部主表面的半導(dǎo)體元件的電極和與所述島部分離并相對配置的引線連接的工序，其特征在于，利用緊固裝置的凸部按壓從所述島部的與所述引線相對的一邊向所述引線附近突出地設(shè)置的突出部，將所述金屬帶的一端固定在所述電極上，將所述金屬帶的另一端固定在所述引線上。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述凸部同時按壓所述突出部和所述引線的端部。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在所述引線的端部設(shè)有朝向所述突出部方向突出的引線突出部，所述凸部按壓該引線突出部。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過超聲波接合將所述金屬帶接合在所述電極上。
11.如權(quán)利要求7至10中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有通過其他金屬帶將所述島部上的其他電極和與該島部相對的其他引線連接的工序，利用緊固裝置的其他凸部按壓從所述島部的與所述其他引線相對的一邊向所述其他引線附近突出地設(shè)置的其他突出部，將所述其他金屬帶的一端固定在所述其他電極上，而將所述其他金屬帶的另一端固定在所述其他引線上。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在所述其他引線端部設(shè)有朝向所述其他突出部方向突出的其他引線突出部，所述其他凸部同時按壓所述其他突出部和所述其他引線突出部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。在對金屬帶進(jìn)行超聲波接合時，為了防止島部的浮動，利用接合裝置的緊固裝置，需要按壓島部的周邊區(qū)域或者設(shè)置在島部周圍的支承引腳。然而，隨著裝置的小型化，在不能確保足夠的島部周邊區(qū)域的情況下，或者在未設(shè)有支承引腳的情況下，存在不能按壓島部側(cè)的問題。在島部的與引線相對的一邊設(shè)有以和引線端部相同的高度向引線側(cè)突出的突出部。通過利用緊固裝置同時按壓突出部和引線端部，在未設(shè)有支承引腳或者島部周圍沒有按壓區(qū)域的情況下，也能夠防止島部的浮動。
文檔編號H01L23/00GK102332445SQ20111017814
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者漆畑博可 申請人:安森美半導(dǎo)體貿(mào)易公司