專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，更具體地說涉及一種具有表面封裝型封裝結(jié)構(gòu)、特別適合搭載功率晶體管或整流器件等所謂電力用半導(dǎo)體的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
表面封裝型半導(dǎo)體裝置可以通過回流焊或流動(dòng)焊等方法可靠且容易地封裝在形成電極圖形(pattern)的封裝基板上，具有小型、輕量、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。


圖11所示是現(xiàn)有的樹脂封裝型表面封裝半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
而且，圖12是從背面注視該半導(dǎo)體裝置的模型圖。
上述附圖中例示的半導(dǎo)體裝置，具有被稱為翼形封裝(flightpackage)等封裝結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體芯片102的上面，第一枚引腳框架(lead frame)104通過焊錫等固著材料108被連接，且在半導(dǎo)體芯片102的下面，第二枚引腳框架106通過固著材料110被連接。而且，這些都通過環(huán)氧樹脂或硅等樹脂112被封裝起來。
如圖12所示，在該半導(dǎo)體裝置的背面，引腳框架104、106的外引腳(outer lead)部向外延伸，可以和未圖示的封裝基板進(jìn)行連接。
而且，該結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，封裝厚度T為(上側(cè)樹脂層112A)+(第一枚引腳框架104)+(固著材料108)+(半導(dǎo)體芯片102)+(固著材料110)+(第二枚引腳框架106)+(下側(cè)樹脂層112B)之和。即，制約了封裝厚度T的薄型化。
而且，第二枚引腳框架106的下側(cè)，被熱傳導(dǎo)率較小的樹脂層112B覆蓋，在通電工作時(shí)會(huì)制約從半導(dǎo)體芯片102產(chǎn)生的熱的散熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一種半導(dǎo)體裝置是具有與封裝基板接合的封裝面的表面封裝型半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括有背面和表面、動(dòng)作時(shí)在比上述背面靠近上述表面處形成產(chǎn)生熱的部位、且在上述表面至少設(shè)置有一個(gè)被圖形化的電極的半導(dǎo)體芯片；被設(shè)置覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂，從上述半導(dǎo)體芯片的上述背面被引出的電極端子的前端面和上述電極的表面，在上述封裝面略呈平面狀露出，在上述封裝面上述電極的周圍被上述樹脂包圍。
并且，本發(fā)明的第二種半導(dǎo)體裝置是具有與封裝基板接合的封裝面的表面封裝型半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括引腳框架；半導(dǎo)體芯片；覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂，在上述安裝面，從上述半導(dǎo)體芯片通過上述引腳框架被引出的電極端子的前端面、和設(shè)置在上述半導(dǎo)體芯片、且分別比半導(dǎo)體芯片小的至少一個(gè)電極的表面，呈平面狀露出，在上述封裝面上述電極的周圍被上述樹脂包圍。
并且，本發(fā)明的第三種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括具有安裝部和電極端子的引腳框架；具有表面和背面、至少在上述表面設(shè)置一個(gè)電極、且上述背面被接合在上述安裝部的半導(dǎo)體芯片；被設(shè)置為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂，上述引腳框架的上述電極端子的前端面，被延伸設(shè)置以形成與上述半導(dǎo)體芯片的上述電極的表面略呈同一平面；在上述半導(dǎo)體芯片的上述背面，上述電極的表面露出，且上述表面的周圍被上述樹脂覆蓋。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的表面封裝型半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖2是從背面注視圖1的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
圖3是本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體裝置背面電極附近的剖面結(jié)構(gòu)放大幾倍的模型圖。
圖4是本實(shí)施形態(tài)的第一種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖5是從背面注視圖4的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
圖6是本實(shí)施形態(tài)的第二種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖7是從背面注視圖6的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
圖8是本實(shí)施形態(tài)的第三種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖9是從背面注視圖8的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
圖10是本實(shí)施形態(tài)的第三種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖11是現(xiàn)有例的樹脂封裝型表面封裝半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖12是從背面注視圖11的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
圖13是本發(fā)明過程中發(fā)明人討論的樹脂封裝型表面封裝半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖14是從背面注視圖13的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
圖15是以功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)為例表示半導(dǎo)體芯片102的主要剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖16是圖13和圖14的半導(dǎo)體裝置中芯片102的端部附近的剖面結(jié)構(gòu)的放大的模型圖。
圖17是BGA結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖18是從背面注視圖17的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明人在本發(fā)明過程中討論的半導(dǎo)體裝置和與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)相關(guān)的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的目的是，改善如圖11和圖12所示的現(xiàn)有例中存在的封裝厚度的限界、以及散熱特性等問題，提出新的結(jié)構(gòu)。
圖13是本發(fā)明過程中發(fā)明人討論的樹脂封裝型表面封裝半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
并且，圖14是從背面注視圖13的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
該半導(dǎo)體裝置，在半導(dǎo)體芯片102的上面，第一枚引腳框架104A和第二枚引腳框架104B分別通過焊錫等固著材料108A、108B被連接。而且上述部分全部被樹脂112封裝。但是，在半導(dǎo)體芯片102的背面遍及全面形成金屬層(例如焊錫層等)220。而且，樹脂112如圖14所示，被設(shè)置成該背面的金屬層220從封裝的背面露出的樣子。該金屬層220，在封裝到未圖示的封裝基板上時(shí)，與基板的導(dǎo)體接合區(qū)連接。
該結(jié)構(gòu)，封裝厚度T是(上側(cè)樹脂層112A)+(引腳框架104A、104B)+(固著材料108A、108B)+(半導(dǎo)體芯片102)+(金屬層220)之和。即，與第1實(shí)施例相比，可以實(shí)現(xiàn)薄型化。而且，在半導(dǎo)體芯片102的下側(cè)沒有樹脂層，因此散熱性能優(yōu)良。
近年來，對(duì)于功率晶體管、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)或各種晶閘管等用于控制電力的半導(dǎo)體裝置，提出更加節(jié)省空間化的要求。該半導(dǎo)體裝置，可以例舉用于攜帶電話、筆記本電腦等電源電路的功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor FieldEffect Transistor)或二極管、以及用于照相機(jī)拍照電路的IGBT。
但是，本發(fā)明試驗(yàn)討論的結(jié)果已經(jīng)表明，在上述半導(dǎo)體裝置中使用如圖13和圖14例示的結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題。
首先第一個(gè)問題是不能充分散熱。這與半導(dǎo)體芯片102產(chǎn)生熱的部位有關(guān)。
圖15是以功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)為例表示半導(dǎo)體芯片102的主要剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
如圖所示的結(jié)構(gòu)是功率MOSFET被稱為“縱型結(jié)構(gòu)”的典型結(jié)構(gòu)，以下對(duì)該結(jié)構(gòu)的主要部位進(jìn)行概要說明。
即，在高濃度半導(dǎo)體基板202上形成高抵抗層204，在該表面順次積層形成低濃度的溝道層(被稱作“基層”)206和高濃度的源層208。而且，從該積層結(jié)構(gòu)的表面形成溝道(trench)T，覆蓋該溝道的內(nèi)壁面設(shè)置柵(gate)絕緣膜210，且利用柵電極212溝道T被埋入。于是在源層208的表面形成源電極218，另外，在基板202的背面形成漏電極220。并且，有關(guān)柵電極212，也是通過未圖示的配線路徑在半導(dǎo)體芯片102表面設(shè)置連接用電極。
也就是說，如上所述功率MOSFET用于圖13和圖14的半導(dǎo)體裝置時(shí)，源電極和柵電極分別與引腳框架104A、104B連接，遍及芯片背面形成的漏電極220與封裝基板直接連接。
而且，有關(guān)上述功率MOSFET產(chǎn)生熱的主要部位，如圖15的模型所示，是高抵抗層204和溝道層206。即，在芯片表面附近產(chǎn)生熱。因此，如上所述把芯片102搭載在圖13和圖14的半導(dǎo)體裝置上時(shí)，為了使芯片102表面附近產(chǎn)生的熱散發(fā)到封裝基板上，必須通過厚基板202把熱傳遞到芯片背面，效率不高。即，存在不能充分散熱的問題。
同樣的問題不僅限于功率MOSFET，多數(shù)功率用途或控制電氣的半導(dǎo)體裝置也會(huì)發(fā)生。原因是這些半導(dǎo)體裝置搭載的半導(dǎo)體芯片，全都在半導(dǎo)體基板的表層形成芯片區(qū)域，在表面對(duì)應(yīng)形成多個(gè)電極，且在表層產(chǎn)生熱。
即，如上所述把半導(dǎo)體芯片搭載在圖13和圖14的半導(dǎo)體裝置時(shí)，形成多個(gè)電極，產(chǎn)生熱的芯片表面與引腳框架104、104B連接，因此在表面產(chǎn)生的熱的散熱性不充分。
另一方面，圖13和圖14的半導(dǎo)體裝置存在的第二個(gè)問題與可靠性有關(guān)。即，圖13和圖14的結(jié)構(gòu)，存在水分或濕氣等易從半導(dǎo)體芯片102的側(cè)面侵入的問題。
圖16是圖13和圖14的半導(dǎo)體裝置中芯片102的端部附近的剖面結(jié)構(gòu)的放大的模型圖。如圖(a)所示，在該結(jié)構(gòu)中，芯片102和終端切斷側(cè)面230相對(duì)芯片基板面略呈垂直形成，樹脂層112與該側(cè)面230鄰接埋入。在如上所述的結(jié)構(gòu)中，濕氣或水分H等易從芯片側(cè)面230和樹脂層112的交界部侵入，由上述侵入造成半導(dǎo)體裝置退化的概率較高。
并且，由于芯片102側(cè)面和樹脂層112并非處于緊密接合狀態(tài)，兩者膨脹系數(shù)不同或機(jī)械的沖擊、常年變化等，如圖16(b)所示，在該界面易產(chǎn)生“間隙”。如果產(chǎn)生如上所述的間隙，則水分或濕氣易于侵入半導(dǎo)體裝置內(nèi)部，成為動(dòng)作退化、出現(xiàn)故障等的原因。
而且另一方面，最近，如圖17和圖18所示的具有BGA(Ball GridArray)結(jié)構(gòu)封裝的半導(dǎo)體裝置也被提出來。但是，該結(jié)構(gòu)雖具有在薄型化、小型化或散熱性等方面的優(yōu)點(diǎn)，但由于芯片102未被氣密封裝，所以存在水分或污染從外部侵入附著半導(dǎo)體芯片而引起漏電流增加的疑問。這一點(diǎn)，具有CSP(Chip Scale Package)結(jié)構(gòu)封裝的半導(dǎo)體裝置也相同。
本發(fā)明是在對(duì)相關(guān)問題認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，使提供散熱性優(yōu)良、且小型、薄型、可靠性俱佳的半導(dǎo)體裝置成為可能。
圖1是與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的表面封裝型半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖2是從背面注視圖1的半導(dǎo)體裝置的模型圖。
即，本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體裝置，在半導(dǎo)體芯片2的上面，引腳框架4通過焊錫等固著材料8被連接，且在半導(dǎo)體芯片2的下面(背面)形成多個(gè)電極20A、20B。且為了覆蓋該半導(dǎo)體芯片2以及引腳框架4的背面，用環(huán)氧樹脂或硅等樹脂12進(jìn)行封裝。這里，在半導(dǎo)體裝置的背面，使樹脂12的表面與引腳框架4和電極20A、20B的表面幾乎在同一高度形成。也就是說，在半導(dǎo)體裝置的背面，引腳框架4的外引腳部的背面和多個(gè)電極20A、20B的背面露出，使與未圖示的封裝基板的導(dǎo)體接合區(qū)(安裝面)連接成為可能。而且，形成為上述周圍被樹脂12覆蓋的形態(tài)。
本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體裝置，封裝的厚度T是(上側(cè)樹脂層12A)+(引腳框架4)+(固著材料8)+(半導(dǎo)體芯片2)+(電極20)之和。即，封裝的厚度T可以和圖13和圖14所示的半導(dǎo)體裝置一樣薄。
具體地說，搭載如圖15所示的功率MOSFET或IGBT等時(shí)，封裝厚度T可以薄型化約至0.5mm。
而且，通過本實(shí)施形態(tài)，把芯片2的多個(gè)電極20A、20B配置在背面、即封裝基板一側(cè)，可以使產(chǎn)生的熱高效率地散發(fā)。也就是說，如上述關(guān)于圖15的描述，半導(dǎo)體芯片2，幾乎全部在形成多個(gè)電極的芯片表面附近產(chǎn)生熱。因此，如圖1所示，多個(gè)電極20A、20B面向背面(封裝基板一側(cè))搭載時(shí)，芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱可以高效率地向封裝基板發(fā)散。
舉例說明，圖15的功率MOSFET應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，上下顛倒地搭載在半導(dǎo)體裝置上。即，在硅基板202背面形成的漏電極220與引腳框架4連接，另一方面，柵電極212從背面?zhèn)嚷冻鲂纬呻姌O20A，源電極218也從背面?zhèn)嚷冻鲂纬呻姌O20B。如此則在功率MOSFET的芯片表面附近產(chǎn)生的熱，可以通過電極20A(源電極)以及電極20B(漏電極)非常有效地向封裝基板發(fā)散。
而且，如果應(yīng)用本實(shí)施狀態(tài)，再在電極20A及20B和樹脂12之間的接合界面的形狀下些功夫，則可以更加改善可靠性。
圖3是本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體裝置背面電極附近的剖面結(jié)構(gòu)放大幾倍的模型圖。即，在本實(shí)施狀態(tài)中，通過在電極20A、20B及其周圍的樹脂12的接合界面設(shè)置“彎曲”、“臺(tái)階高差”，抑制濕氣或水分從該界面侵入，則可以改善半導(dǎo)體裝置的可靠性。
如圖3(a)所示的例，在電極20A、20B和樹脂12的界面，形成趨向電極一側(cè)彎曲的曲面，如上述形成的彎曲的形態(tài)，樹脂12相對(duì)電極20A、20B的“咬合”性能良好，不易在界面產(chǎn)生“間隙”或樹脂12“剝離”等現(xiàn)象。因此相對(duì)溫度變化或震動(dòng)以及機(jī)械沖擊等具有較高的可靠性。而且同時(shí)，濕氣或水分從外界通過界面侵入時(shí)，由于侵入路徑變長(zhǎng)而使耐濕性提高。
圖3(a)所示的彎曲形狀，可以通過如濕法刻蝕(wet etching)形成。即，制造半導(dǎo)體芯片2的時(shí)候，生成金屬電極20A、20B的圖形。具體地說，作為半導(dǎo)體表面的電極20A、20B，例如鋁(Al)或銅(Cu)的金屬層形成約20um厚后，涂覆感光性抗蝕劑，通過定制的掩膜(mask)曝光、顯影，形成抗蝕劑掩膜。然而之后，由于露出的金屬層會(huì)被腐蝕，所以此時(shí)，代替反應(yīng)離子腐蝕RIE(ReactiveIon Etching)或離子濺射(ion milling)等所謂各向異性的干法蝕刻(dryetching)，使用適當(dāng)?shù)母g液實(shí)施濕法刻蝕。如此，就可以得到如圖3(a)所示的彎曲形狀。或者也可以通過各向同性的CDE(ChemicalDry Etching)形成。
使用如上所述形成的具有電極20A、20B的半導(dǎo)體芯片組裝如圖1和圖2所示的半導(dǎo)體裝置時(shí)，可以得到圖3(a)所示的樹脂12呈彎曲狀陷入咬合的半導(dǎo)體裝置。
如圖3(b)所示的具體例，在電極20A、20B和樹脂12的界面，形成趨向電極一側(cè)彎曲的曲面。如上述形成的彎曲的形態(tài)，樹脂12相對(duì)電極20A、20B的“咬合”性能良好。因此不易在界面產(chǎn)生“間隙”或樹脂12“剝離”等現(xiàn)象，相對(duì)溫度變化或震動(dòng)以及機(jī)械沖擊等具有較高的可靠性。而且同時(shí)，濕氣或水分從外界通過界面侵入時(shí)，由于侵入路徑變長(zhǎng)而使耐濕性提高。
而且，本具體例中的彎曲的形狀，也可以通過濕法刻蝕形成。
如圖3(c)所示的具體例，在電極20A、20B和樹脂1 2的界面有“臺(tái)階高差”。通過設(shè)置上述“臺(tái)階高差”，與前面的敘述相同，樹脂12相對(duì)電極20A、20B“咬合”性能良好。相對(duì)溫度變化或震動(dòng)以及機(jī)械沖擊等具有較高的可靠性。而且同時(shí)，濕氣或水分從外界通過界面侵入時(shí)，由于侵入路徑變長(zhǎng)而使耐濕性提高。
上述的臺(tái)階高差形狀，如電極20A、20B的積層結(jié)構(gòu)，可以通過在腐蝕速度不同的條件下進(jìn)行腐蝕實(shí)現(xiàn)。例如，在半導(dǎo)體上順次形成鋁層和銅層，在銅層腐蝕的速度比鋁層快的許多條件下進(jìn)行電極20A、20B的圖形化，則可以得到如圖3(c)所示的臺(tái)階高差形狀。而且，可以在各種組合中選擇適宜該場(chǎng)合所采用的積層結(jié)構(gòu)和腐蝕條件，用同樣的方法實(shí)施。重要的是，使與對(duì)下層(接近半導(dǎo)體的層)進(jìn)行腐蝕的速度相比，對(duì)上層(遠(yuǎn)離半導(dǎo)體的層)進(jìn)行腐蝕的速度快很多即可。因此，在該場(chǎng)合，也可以使用如CDE(ChemicalDry Etching)的干法腐蝕。
如圖3(d)所示的具體例，在電極20A、20B和樹脂12的界面也有“臺(tái)階高差”。但是，在本具體例中，臺(tái)階高差設(shè)置為下層(接近半導(dǎo)體的層)端面比上層(遠(yuǎn)離半導(dǎo)體的層)小。
通過設(shè)置該臺(tái)階高差，與前面所述的臺(tái)階高差相同，可以提高可靠性、耐濕性。特別是本具體例的場(chǎng)合，因?yàn)闃渲?2可以深入到電極20A、20B的下層，所以樹脂的“咬合”可以更加堅(jiān)固。
而且，本具體例的臺(tái)階高差形狀，使相對(duì)下層進(jìn)行腐蝕的速度較快，則可以通過與圖3(c)相同的方法形成。
而且，如圖3(e)或(f)所示，電極20A、20B形成3層或以上的積層結(jié)構(gòu)，通過在其側(cè)面設(shè)置“臺(tái)階高差”的方法，也可以得到相同的效果。該場(chǎng)合如圖(e)所示，即可使下層(接近半導(dǎo)體的層)、中層、上層(遠(yuǎn)離半導(dǎo)體的層)順次形成如凹、凸、凹的臺(tái)階高差，也可使下層、中層、上層順次形成凸、凹、凸的臺(tái)階高差。
而且，電極20A、20B的4層以上積層結(jié)構(gòu)，即可形成如凹、凸、凹、凸……，也可形成如凸、凹、凸、凹……圖4是本實(shí)施形態(tài)的第一種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
而且，圖5是從背面注視圖4的半導(dǎo)體裝置的模型圖。關(guān)于上述附圖，省略對(duì)與前面所述的圖1至圖3的同一符號(hào)的相同要素部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
本變形例中，背面的電極20A未被分割成多個(gè)圖形，具有單一的形狀。例如，圖15所示的功率MOSFET適用于本發(fā)明的時(shí)候，該電極20A可以是源電極。
通過形成上述單一的大電極圖形，使電氣和熱的接觸更加確實(shí)，且可使與封裝基板的機(jī)械接合強(qiáng)度更加堅(jiān)固。
而且，本變形例中，在電極20A、20B與其周圍的樹脂12的接合界面，具有如圖3(a)至(f)所示的彎曲和臺(tái)階高差，因此，更能提高可靠性、改善耐濕性。
圖6是本實(shí)施形態(tài)的第二種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖7是從背面注視圖6的半導(dǎo)體裝置的模型圖。關(guān)于上述附圖，省略對(duì)與前面所述的圖1至圖5的同一符號(hào)的相同要素部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
本變形例中，半導(dǎo)體裝置的背面，在電極20A、20B以及引腳框架的露出面形成凸?fàn)畹暮稿a層30。如果焊錫如上說述形成，則在未圖示的安裝基板的導(dǎo)體接合區(qū)封裝半導(dǎo)體裝置時(shí)使接合變得容易。而且，焊錫層30封裝在封裝基板的導(dǎo)體接合區(qū)時(shí)熔融擴(kuò)散，因此不會(huì)使封裝自身的厚度有實(shí)質(zhì)性增加。
而且，如上所述的焊錫層30可以通過電鍍法或侵浸法等方法形成。
圖8是本實(shí)施形態(tài)的第三種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。
圖9是從背面注視圖8的半導(dǎo)體裝置的模型圖。關(guān)于上述附圖，省略對(duì)與前面所述的圖1至圖7的同一符號(hào)的相同要素部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本變形例中半導(dǎo)體裝置的表面一側(cè)，引腳框架4內(nèi)半導(dǎo)體芯片2的安裝部4M被露出，即，樹脂12僅覆蓋引腳框架4的外引腳部。
如上所述則，封裝厚度T為(引腳框架4)+(固著材料8)+(半導(dǎo)體芯片2)+(電極20)之和。即，通過除去上側(cè)的樹脂，可以達(dá)成薄型化。具體地說，搭載如圖15所示的功率MOSFET或IGBT等半導(dǎo)體芯片時(shí)，封裝的厚度可以薄型化約至0.4mm。
而且，因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片2的安裝部4M被露出，可以通過該部分使散熱性能被提高。也就是說，例如使用圖15所示的功率MOSFET作為半導(dǎo)體芯片2時(shí)，在芯片2產(chǎn)生的熱，通過作為源電極的電極20A、以及作為柵電極的電極20B向封裝基板發(fā)散的同時(shí)，從漏電極通過安裝部4M發(fā)散，可以使散熱效率更加提高。而且，本變形例中半導(dǎo)體芯片2被樹脂12封裝，因此可得到非常高的耐濕性。
圖10是本實(shí)施形態(tài)的第三種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面結(jié)構(gòu)的模型圖。關(guān)于上述附圖，省略對(duì)與前面所述的圖1至圖9的同一符號(hào)的相同要素部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
本變形例也與前面敘述的第3變形例相同，引腳框架4內(nèi)的半導(dǎo)體芯片2的安裝部4M被露出，并在該露出部的表面設(shè)置凹凸R。該凹凸R起到散熱風(fēng)扇或散熱器的作用，可以使散熱性更加提高。因此，即使搭載產(chǎn)生更多熱的大型半導(dǎo)體芯片也可以使其安定地工作。
以上，參照具體例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明并不僅限于上述具體例。
例如，關(guān)于本發(fā)明中引腳框架、半導(dǎo)體芯片、樹脂的具體形態(tài)或配置關(guān)系，業(yè)內(nèi)人士對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)變更的也屬于本發(fā)明的范圍。
而且，半導(dǎo)體芯片也不僅限于具體舉例說明的功率MOSFET或IGBT，使用其它各種半導(dǎo)體芯片也可以得到同樣的效果。
如以上詳細(xì)說明，如果使用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，則熱從產(chǎn)生熱的部位向封裝基板有效地發(fā)散，可以提供薄型且可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置，在產(chǎn)業(yè)方面具有很大的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其具有與封裝基板接合的封裝面的表面封裝型，其特征在于包括半導(dǎo)體芯片，其具有背面和表面，工作時(shí)在比上述背面更靠上述表面的附近形成產(chǎn)生熱的部位，且在上述表面至少設(shè)置有一個(gè)圖形化電極的；和被設(shè)置為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂；從上述半導(dǎo)體芯片的上述背面被引出的電極端子的前端面、和上述電極的表面，在上述封裝面略呈平面狀露出，上述封裝面上述電極的周圍被上述樹脂包圍。
2.據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述電極和上述樹脂的接合界面，沿上述電極厚度方向至少有彎曲或臺(tái)階高差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述電極有多個(gè)金屬層積層；上述多個(gè)金屬層中的一金屬層的端面，比其他金屬層的端面向后。
4.據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述電極端子的前端面和上述電極的表面，還分別設(shè)置有焊錫層。
5.一種半導(dǎo)體裝置，具有與封裝基板接合的封裝面的表面封裝型，其特征在于包括引腳框架；半導(dǎo)體芯片；和被設(shè)置為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂；在上述安裝面，從上述半導(dǎo)體芯片通過上述引腳框架被引出的電極端子的前端面、和設(shè)置在上述半導(dǎo)體芯片上、且分別比半導(dǎo)體芯片小的至少一個(gè)電極的表面，呈平面狀露出，在上述封裝面、上述電極的周圍被上述樹脂包圍。
6.據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體芯片工作時(shí)產(chǎn)生熱的部位，被形成在相比上述引腳框架接合一側(cè)、更靠近上述電極被設(shè)置的一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置，其特征在于與上述引腳框架的上述半導(dǎo)體芯片被接合面相反側(cè)的表面的至少有一部分，是形成未被上述樹脂覆蓋而露出的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述引腳框架的未被樹脂覆蓋而露出的至少一部分的表面，設(shè)置有凹凸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述電極和上述樹脂的接合界面，沿上述電極厚度方向至少有彎曲或臺(tái)階高差。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述電極有多個(gè)金屬層積層；上述多個(gè)金屬層的一端面，比其他金屬層的端面更向后。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述電極端子的前端面和上述電極的表面，還分別設(shè)置有焊錫層。
12.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括具有安裝部以及電極端子的引腳框架；和半導(dǎo)體芯片，具有背面和表面、在上述表面至少設(shè)置有一個(gè)圖形化的電極，且上述背面在上述引腳框架的安裝部被接合；和被設(shè)置為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂；上述引腳框架的上述電極端子的前端面，被延伸設(shè)置形成與上述半導(dǎo)體芯片的上述電極的表面略呈同一平面；在上述半導(dǎo)體芯片的上述背面，上述電極的表面露出，且上述表面的周圍被上述樹脂覆蓋。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體芯片工作時(shí)產(chǎn)生熱的部位，被形成在相比上述引腳框架接合一側(cè)、更靠近上述電極被設(shè)置的一側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的半導(dǎo)體裝置，其特征在于與上述引腳框架的上述半導(dǎo)體芯片被接合面相反側(cè)的表面的至少有一部分，是形成未被上述樹脂覆蓋而露出的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述引腳框架的未被樹脂覆蓋而露出的至少一部分的表面，設(shè)置有凹凸。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述2以上的電極和上述樹脂的接合界面，沿上述電極厚度方向至少有彎曲或臺(tái)階高差。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述2以上的電極各有多個(gè)金屬層積層；上述多個(gè)金屬層的任一個(gè)的端面，比其他金屬層的端面向后。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述電極端子的前端面和上述電極的表面，還分別設(shè)置有焊錫層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有與封裝基板接合的封裝面的表面封裝型半導(dǎo)體裝置，包括引腳框架(4)、半導(dǎo)體芯片(2)、設(shè)置為覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的樹脂(12)。其特征為，上述封裝面，從半導(dǎo)體芯片通過上述引腳框架被引出的電極端子的前端面、以及設(shè)置在上述半導(dǎo)體芯片的電極(20A、20B)的表面，略呈平面狀露出。
文檔編號(hào)H01L23/485GK1405881SQ02141688
公開日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2002年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月11日
發(fā)明者森口浩治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝