專利名稱：半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體裝置，尤其涉及使用焊料將半導體芯片接合到頂料 板上而構成的半導體裝置結構。
背景技術：
在具備功率晶體管或功率IC等半導體芯片的功率用半導體裝置中， 例如專利文獻l所示，在引線架的頂料板(隔離島(island)也是相同的) 上固定半導體芯片時，使用焊料進行其接合(小片接合)。圖7A及圖7B是用于說明使用焊料將半導體芯片小片接合于由Cu合 金等形成的頂料板上時的問題點的模式圖。在此，圖7A表示為進行基于 焊料的接合而將各部件以加熱狀態(tài)層疊的樣子，圖7B表示使用焊料進行 的半導體芯片和頂料板的接合結束、且溫度降低到規(guī)定溫度時的樣子。形成半導體芯片(Si芯片)101的Si在進行基于焊料102的接合的溫 度范圍(例如室溫 35(TC的范圍內)內，其熱膨脹系數(shù)小到例如3 4ppm/K，因此，即使焊料接合后溫度降低，收縮所引起的變形(撓曲)也 不那么大。另一方面，形成頂料板103的Cu合金在進行基于焊料102的 接合的溫度范圍內，其熱膨脹系數(shù)具有高達例如17ppm/K左右的熱膨脹系 數(shù)，因此，當焊料接合后溫度降低時，如圖7B所示，產生大的撓曲。因 此，在使用焊料102對半導體芯片101進行小片接合后，因頂料板103的 撓曲而會對半導體芯片101作用應力，從而使半導體芯片101產生裂紋等 損傷。為解決這樣的問題，目前是在進行半導體芯片和頂料板的接合時，加 厚焊料的厚度來進行二者的接合。據此，利用焊料層可降低因頂料板和半 導體芯片的收縮率不同而產生的對半導體芯片的應力，從而可減輕半導體 芯片的損傷。另外，為防止半導體芯片的損傷，有時也加厚頂料板的厚度來進行半導體芯片和頂料板的焊料接合。據此，可降低因焊料接合后的溫 度降低而產生的頂料板的撓曲，從而可降低作用于半導體芯片的應力。但是，近年來有將半導體裝置的封裝小型化的傾向，今后若考慮向使 用厚度薄的引線架形成的薄型的封裝型半導體裝置的發(fā)展，則加厚頂料板 的厚度的現(xiàn)有方法隨著引線架的厚度增加，不能說是最佳的方法。另外， 在為加厚頂料板的厚度而加厚引線架的厚度的情況下，引線架難以彎曲 等，從而也產生形成半導體裝置的作業(yè)變困難等問題。另外，在通過加厚接合半導體芯片和頂料板時的焊料層厚度來降低作 用于半導體芯片上的應力的方法的情況下，難以控制厚度，從而焊料層的 厚度產生偏差。該情況下，當減薄焊料的厚度時，不能緩解因頂料板的變 形而產生的對半導體芯片的應力，從而導致半導體芯片損傷。因此，加厚 焊料層的厚度來防止半導體芯片損傷的方法的可靠性低，不能說是好的方 法。發(fā)明內容考慮以上問題點，本發(fā)明的目的在于提供一種使用焊料將半導體芯片 接合于頂料板上的半導體裝置，其能夠以高的精度降低半導體芯片的損 傷，同時能夠將封裝薄型化。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的半導體裝置具備半導體芯片；頂料板，其通過焊料接合并搭載所述半導體芯片；多條引線，其與所述半 導體芯片電導通；應力緩和層，其設于所述頂料板的搭載所述半導體芯片 的面的背面，緩和作用于所述半導體芯片的應力；密封體，其至少密封所 述半導體芯片。根據該結構，當使用焊料將半導體芯片接合于頂料板上時，可通過應 力緩和層來降低因接合后的冷卻而導致頂料板收縮產生的頂料板的撓曲。 而且，在采用該結構的情況下，與為降低頂料板的撓曲而加厚頂料板自身 的厚度的方法相比，可將封裝型半導體裝置薄型化。另外，由于通過在頂 料板的背面設置應力緩和層來降低作用于半導體芯片上的應力，故與為降 低作用于半導體芯片上的應力而加厚將半導體芯片和頂料板接合的焊料 層的情況相比，能夠高精度地降低作用于半導體芯片的應力。另外，本發(fā)明在上述結構的半導體裝置的基礎上，也可以如下構成， 所述應力緩和層經由焊料層接合于所述頂料板的所述背面。該情況下，由 于將半導體芯片和頂料板、及頂料板和應力緩和層接合的接合劑是相同 的，故半導體裝置的制造工藝不繁雜。另外，本發(fā)明在上述結構的半導體裝置的基礎上，優(yōu)選如下構成，所 述應力緩和層由熱膨脹系數(shù)比形成所述頂料板的主材料的熱膨脹系數(shù)小 的材料構成。根據該結構，應力緩和層降低因焊料接合后的冷卻導致的頂 料板收縮而產生的頂料板的撓曲，從而可降低作用于半導體芯片上的應 力。另外，本發(fā)明在上述結構的半導體裝置的基礎上，優(yōu)選如下構成，所 述應力緩和層由熱膨脹系數(shù)與形成所述半導體芯片的主材料的熱膨脹系 數(shù)相同或接近的材料構成。該情況下，能夠更有效地降低因接合后的冷卻 導致的頂料板收縮而產生的頂料板的撓曲。因此，能夠更有效地降低作用 于半導體芯片的應力。另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面的半導體裝置具備半導體芯片；頂料板，其經由焊料層接合并搭載所述半導體芯片；多條引線，其 與所述半導體芯片電導通；應力緩和層，其設于所述焊料層上，由熱膨脹 系數(shù)比形成所述頂料板的主材料的熱膨脹系數(shù)小且與形成所述半導體芯 片的主材料的熱膨脹系數(shù)相同或接近的材料構成；密封體，其至少密封所 述半導體芯片。根據該結構，當使用焊料將半導體芯片接合于頂料板時，可通過應力緩和層來降低由接合后的冷卻引起的因頂料板和半導體芯片的收縮率的不同而產生的對半導體芯片的應力。而且，在該結構的情況中，與為降低頂料板的撓曲而加厚頂料板自身的厚度的方法相比，可將封裝型半導體裝置薄型化。另外，由于為在焊料層之間設置應力緩和層的結構，故與為降 低作用于半導體芯片上的應力而加厚將半導體芯片和頂料板接合的焊料層的情況相比，可高精度地降低作用于半導體芯片的應力。另外，在該結 構的情況中，由于將應力緩和層配置于與半導體芯片相同的一面?zhèn)龋拾?導體裝置的制造容易。如上所述，根據本發(fā)明，在使用焊料將半導體芯片接合于頂料板的半導體裝置中，可不加厚引線架(含有頂料板)及焊料層的厚度而通過應力 緩和層來降低作用于半導體芯片的應力。因此，可提供半導體芯片上難以 產生裂紋等損傷的高可靠性的半導體裝置。另外，根據本發(fā)明的半導體裝 置，由于可以以減薄搭載半導體芯片的頂料板的厚度的結構來降低半導體 芯片的損傷，故容易展開封裝型半導體裝置的小型 薄型化。


圖1是表示第一實施方式的半導體裝置的結構的概略俯視圖；圖2是表示第一實施方式的半導體裝置的結構的概略剖面圖，是圖1 的II-II位置的剖面圖；圖3是表示制造第一實施方式的半導體裝置時所使用的引線架的結構 的概略俯視圖；圖4是表示第一實施方式的半導體裝置的變形例的圖；圖5是圖4的V-V位置的剖面圖；圖6是表示第二實施方式的半導體裝置的結構的概略剖面圖；圖7A是用于說明現(xiàn)有的半導體裝置的問題點的圖，是為進行基于焊料的接合而將各部件以加熱狀態(tài)層疊的示意圖；圖7B是用于說明現(xiàn)有的半導體裝置的問題點的圖，是基于焊料而進行的半導體芯片和頂料板的接合結束、且溫度降低到規(guī)定溫度時的示意圖。
具體實施方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。需要說明的是，在此所示的 實施方式是一個示例，本發(fā)明的半導體裝置不限于在此所示的實施方式。 (第一實施方式)首先，參照圖1、圖2及圖3說明本發(fā)明半導體裝置的第一實施方式。 圖1是表示第一實施方式的半導體裝置的結構的概略俯視圖。另外，圖1 是從搭載半導體芯片的一側看到的半導體裝置的圖，為便于說明，將密封 半導體芯片等的密封用樹脂作為透明結構來進行描繪。另外，圖2是表示 第一實施方式的半導體裝置的結構的概略剖面圖，是圖1的II-II位置的剖面圖。圖3是表示制造第一實施方式的半導體裝置時使用的引線架的結構 的概略俯視圖。第一實施方式的半導體裝置1是作為表面安裝型封裝之一種的所謂的具有四側引腳扁平封裝(Quad Flat Package: QFP)的半導體裝置。如圖1 及圖2所示，半導體裝置1具備半導體芯片2、頂料板3、內引線4、外引 線5、應力緩和層6、密封體7。半導體芯片2由俯視看大致呈矩形的硅襯底構成，在其表面置入有例 如功率IC。在本實施方式中，半導體芯片2的厚度例如為300pm左右。 該半導體芯片2與頂料板3接合并搭載于其上。頂料板3形成為俯視看大致呈矩形，其平面尺寸形成為比半導體芯片 2大。如上所述，該頂料板3是接合并搭載半導體芯片2的部分，對在制 造半導體裝置1時所使用的引線架IO進行沖裁而形成。另外，從頂料板3 的四個角延伸出支承棒11，頂料板3以被該支承棒U支承的狀態(tài)相對于 引線架IO的其它部分下偏移。因此，在半導體裝置l中，如圖2所示， 頂料板3配置于比內引線4更向下的位置。另外，形成頂料板3等的引線 架10例如由Cu合金構成。另外，頂料板3的厚度例如為100 150u m 左右。半導體芯片2和頂料板3的接合使用焊料進行，在半導體芯片2和頂 料板3之間有焊料層8存在。需要說明的是，在本實施方式中，作為焊料， 例如使用高溶點焊料(Pb—5XSn)，但當然也可以使用其它組成的焊料(例 如無鉛焊料等)。內引線4以包圍頂料板3的方式設置多個，例如經由金線這樣的金屬 細線9與半導體芯片2的上面形成的端子焊盤電連接。外引線5與內引線 4連接，從密封體7的側面延伸向外部。外引線5為將其局部彎曲的狀態(tài)， 由此，可在印刷線路板(未圖示)上進行表面安裝。應力緩和層6具有在將半導體芯片2和頂料板3進行焊料接合時緩解 因半導體芯片2和頂料板3的熱收縮率不同而產生的對半導體芯片2的應 力的功能。該應力緩和層6使用焊料接合于頂料板3的接合半導體芯片2 的面的背面?zhèn)?。因此，在頂料?和應力緩和層6之間有焊料層8存在。 在本實施方式的半導體裝置1中，應力緩和層6使用42合金材料(Fe—42^Ni合金)形成，其厚度例如為100 150ym左右。另外，在本實施方式中，應力緩和層6與頂料板3接合的接合面的大 小和半導體芯片2與頂料板3接合的接合面的大小大致相等，但不限于此， 可適當變更。即，通過配置應力緩和層6，在降低對半導體芯片2的應力 的范圍內，應力緩和層6的與頂料板3接合的接合面的大小可以適當變更。密封體7例如由環(huán)氧樹脂等密封用樹脂構成，保護半導體芯片2不受 外界的氛圍氣(氣體、水分、垃圾等)的影響。在半導體裝置1中，密封 體7將半導體芯片2、頂料板3以及內引線4包覆，對于應力緩和層6， 使其底面與密封體7的底面成一個面而露出。這樣，之所以使應力緩和層 6的底面露出，是考慮將半導體芯片2的發(fā)熱通過頂料板3及應力緩和層 7容易地排出等。特別是在功率IC等功率類半導體芯片2中，由于驅動時 的發(fā)熱量較大，故優(yōu)選設置使熱散到外部的結構。下面，對如上構成的半導體裝置l的制造方法進行說明。需要說明的 是，在此所示的半導體裝置1的制造方法是一例，半導體裝置1當然也可 以通過其它制造方法來制造。首先，通過沖壓加工形成圖3所示形狀的引線架10。在引線架10中， 3是頂料板，4是內引線，5是外引線，ll是支承棒，12是位于內引線4 和外引線5之間的支承這些引線組的系桿(tiebar)。當通過沖壓加工來形 成這些各部分時，將由支承棒11支承的頂料板3壓下規(guī)定量，使得在形 成封裝型的半導體裝置1之際，應力緩和層6的底面與密封體7的底面成 為同一面并露出。之后，向加工成規(guī)定形狀而成為應力緩和層6的42合金材料的上面 (與頂料板3接合的面)供給焊料，進行加熱(例如35(TC左右)而形成 溶融焊料。然后，自其上將引線架10按照使頂料板3與形成應力緩和層6 的42合金材料重合的方式配置在規(guī)定的位置，進行加壓等，將頂料板3 和42合金材料固定。然后，在加熱的狀態(tài)下，向頂料板3的上表面(與42合金材料固定 的面的背面)供給焊料，形成溶融焊料。然后，在溶融焊料上面配置半導 體芯片2，并進行加壓等而固定。之后，將其冷卻到規(guī)定的溫度。由此進 行半導體芯片2和頂料板3的接合、及頂料板3和應力緩和層6的接合。需要說明的是，采用了上述焊料的接合是例如在氮氣氛圍氣中進行的。然后，將形成于半導體芯片2的上面的端子焊盤和內引線4用金屬細 線9電連接。然后，利用例如采用了注塑模的傳遞模塑法，用密封用樹脂 將半導體芯片2、頂料板3、內引線4、以及應力緩和層6 (準確地說是就 應力緩和層6而言，如上所述，其底面未由樹脂覆蓋)覆蓋，形成密封體 7。最后，將自系桿12或密封體7突出的支承棒11等中的不需要的部分 切斷除去，同時與內引線4連接，并將位于密封體7外側的外引線5彎曲 成規(guī)定的形狀，完成半導體裝置1的組裝。需要說明的是，以上為使用焊料來接合形成應力緩和層6的42合金 材料的結構，但也可以使用焊料以外的金屬在高溫下進行接合。另外，根 據情況，也可以在形成引線架10的時刻，通過焊接或超聲波接合等將應 力緩和層6安裝于頂料板3上。但是，由于半導體裝置1為將半導體芯片 2和頂料板3用焊料接合的結構，故如本實施方式，對于頂料板3和應力 緩和層6的接合，使用焊料進行接合具有制造容易等的優(yōu)點，故優(yōu)選之。下面，對半導體裝置1的作用進行說明。在本實施方式的半導體裝置 l中，如上所述，將頂料板3的厚度減薄形成至100 150um左右。該情 況下，由于形成頂料板3的Cu合金的熱膨脹系數(shù)在通過焊料進行接合的 溫度范圍(例如室溫 350。C以下)內具有高達約17ppm/K的值，因此， 在進行了半導體芯片2的采用焊料的小片接合后，頂料板3因熱吸收而容 易產生大的撓曲。這一點上，在半導體裝置1中，在頂料板3的形成半導體芯片2的面 的背面?zhèn)刃纬捎?2合金材料構成的應力緩和層6，該應力緩和層6的熱膨 脹系數(shù)在進行焊料接合的溫度范圍(例如室溫 35(TC)內例如為5 7ppm/K。該應力緩和層6的熱膨脹系數(shù)與形成半導體芯片2的主原料、即 Si的熱膨脹系數(shù)(例如3 4ppm/K)接近，比形成頂料板3的主材料、即 Cu合金的熱膨脹系數(shù)小許多。因此，應力緩和層6在進行焊接后，其變 形也小，從而可降低頂料板3的撓曲。由此可降低對半導體芯片2作用的 應力。另外，在半導體裝置l中，為在頂料板3的設置半導體芯片2的面的背面另外設置應力緩和層6的結構。因此，與通過加厚接合半導體芯片2 和頂料板3的焊料層的厚度來降低作用于半導體芯片2的應力的結構的情 況(該情況下，如上所述，難以高精度地形成焊料層的厚度)相比，能夠 高精度地降低作用于半導體芯片的應力。另外，為了通過加厚頂料板3 (引線架IO)的厚度來降低因焊料接合 而產生的對半導體芯片2的應力，需要將頂料板3的厚度作成例如500U m左右。另一方面，在采用本實施方式的半導體裝置1的情況下，當將頂 料板3的厚度作成例如100 150Pm左右時，通過將應力緩和層6的厚度 作成例如100 150 u m左右，可有效地降低作用于半導體芯片2上的應力。 因此，半導體裝置1雖然為另外設置應力緩和層6的結構，但與通過加厚 頂料板的厚度來降低半導體芯片的損傷的結構相比，可薄型化。即，半導 體裝置1能夠以降低半導體芯片2的損傷的結構來應對封裝型半導體裝置 的薄型化。另外，在本實施方式的半導體裝置1中，由于可減薄頂料板3， 故引線架IO也可以減薄，且引線架IO彎曲等的作業(yè)性也良好。另外，在以上所示的第一實施方式的半導體裝置l中，為應力緩和層 6的底面與密封體7的底面為同一面并露出的結構，但不限于此，對于應 力緩和層6，也可以是與半導體芯片2、頂料板3、及內引線4一起由密封 體7包覆的結構。下面，參照附圖進行如下說明。圖4及圖5是表示第一實施方式的半導體裝置1的變形例的圖，圖4 是從半導體芯片2側看到的半導體裝置的概略俯視圖，圖5是表示圖4的 V-V位置的剖面的概略剖面圖。為便于說明，圖4中將密封半導體芯片等 的密封用樹脂作為透明的結構進行描繪。另外，圖4中，為便于說明，省 略了將半導體芯片2和內引線4電連接的金屬細線9 (參照圖1)。如圖4及圖5所示，在應力緩和層6也被密封體7包覆的情況下，如 第一實施方式的半導體裝置l，可從密封體7的底面進行散熱。考慮這一 點，設置俯視看大致呈矩形的從頂料板3延伸到密封體7的外側的延伸部 13，通過該延伸部13可進行向印刷線路板(未圖示)的熱擴散。圖4及圖5所示的半導體裝置中，頂料板3與第一實施方式1的半導 體裝置1不同，其相對于其它引線架不下偏移地形成。因此，不像半導體 裝置1那樣設置支承棒11。但是，在圖4及圖5中所示的作為變形例的半導體裝置中，當然也可以設置支承棒ll，并使頂料板3適當下偏移。另外，構成以上所示的第一實施方式的半導體裝置1的部件的材料是 之一例，在不脫離本發(fā)明目的的范圍內可進行各種變更。例如作為用于制造半導體裝置1的引線架10的材料，也可以不是Cii合金而是Cu等。另 外，作為應力緩和層6的材料，不限于42合金材料，只要是熱膨脹系數(shù) 比形成頂料板3的主材料(在半導體裝置1中為Qi合金)的熱膨脹系數(shù) 低的材料，則也可以為其它材料。但優(yōu)選熱膨脹系數(shù)與形成半導體芯片2 的主材料(在半導體裝置1中為Si)的熱膨脹系數(shù)相等或與之接近的材料。 即，也可以將例如科瓦鐵鎳鈷合金材料(鐵中配合了鎳、鈷的合金；成分 比例按重量％為Ni29%、 Co 17%、 Si 0.2%、 Mn0.3%、 Fe53.5%)或 硅(Si)等用作應力緩和層6的材料。 (第二實施方式)下面，對本發(fā)明半導體裝置的第二實施方式進行說明。圖6是表示第 二實施方式的半導體裝置的結構的概略剖面圖。對第二實施方式的半導體 裝置51進行說明時，與第一實施方式的半導體裝置1重復的部分使用同 一符號，沒有特別需要說明時，省略其說明。第二實施方式的半導體裝置51也與第一實施方式的半導體裝置1相 同，是具有四側引腳扁平封裝(QFP)的半導體裝置。半導體裝置51具備 半導體芯片2、頂料板3、內引線4、外引線5、應力緩和層6、密封體7。 半導體芯片2和內引線4經由金線這樣的金屬細線9電連接。內引線4與 從密封體7的側面延伸向外部的外引線5連接，外引線5為其局部彎曲的 狀態(tài)。在第二實施方式的半導體裝置51中，與第一實施方式的半導體裝置1 的結構不同，應力緩和層6不是配置于頂料板3的搭載半導體芯片2的面 的背面?zhèn)?，而是配置于與搭載半導體芯片2的面相同的一面?zhèn)?。即，經?焊料層8在頂料板3的上面接合配置應力緩和層6，并經由焊料層8在應 力緩和層6的上面接合配置半導體芯片2。另外，在半導體裝置51中，頂料板3相對于內引線4下偏移，其底 面成為與密封體7的底面相同的面。即，頂料板3的底面處于露出的狀態(tài)， 由此，容易將半導體芯片2的發(fā)熱散去。下面，對半導體裝置51的制造方法進行說明。需要說明的是，在此 所示的半導體裝置51的制造方法是之一例，當然，半導體裝置51也可以利用其它制造方法來制造。首先，準備用于制造半導體裝置51的引線架。引線架的形狀與第一 實施方式的引線架10 (參照圖3)相同。但是，由支承棒11支承的頂料 板3在形成封裝型的半導體裝置51時壓下規(guī)定量，使得頂料板3的底面 與密封體7的底面成為同一面并露出。之后，向引線架10的頂料板3供給焊料，進行加熱(例如350'C左右) 而形成溶融焊料。然后，自其上開始配置形成應力緩和層6的42合金材 料，進行加壓等，將頂料板3和42合金材料固定。然后，在加熱的狀態(tài) 下，向形成應力緩和層6的42合金材料的上面供給焊料，形成溶融焊料。 然后，在溶融焊料上面配置半導體芯片2，并進行加壓等而將其固定。在將半導體芯片2固定后，將其冷卻到規(guī)定的溫度。由此，在焊料層 8上設置了應力緩和層6的狀態(tài)下將半導體芯片2與頂料板3接合。需要 說明的是，上述的采用焊料的接合是例如在氮氣氛圍氣中進行的。然后，將形成于半導體芯片2的上面的端子焊盤和內引線4用金屬細 線9電連接。然后，利用例如采用了注塑模的傳遞模塑法，用密封用樹脂 將半導體芯片2、頂料板3 (準確地說是就頂料板3而言，如上所述，其 底面未由樹脂覆蓋)、內引線4、以及應力緩和層6覆蓋，形成密封體7。最后，將自系桿12或密封體7突出的支承棒11等中的不需要的部分 切斷除去，同時與內引線4連接，并將位于密封體7外側的外引線5彎曲 成規(guī)定的形狀，完成半導體裝置51的組裝。下面，對半導體裝置51的作用進行說明。在半導體裝置51中，在將 半導體芯片2和頂料板3接合的焊料層8之間設有應力緩和層6。而且， 該應力緩和層6由熱膨脹系數(shù)接近形成半導體芯片2的主原料即Si的熱膨 脹系數(shù)、且比形成頂料板3的主原料即Cu合金的熱膨脹系數(shù)小許多的42 合金材料構成。因此，在半導體裝置51中，當在頂料板3上接合并搭載 半導體芯片2時，應力緩和層6緩解因半導體芯片2的熱收縮率和頂料板 3的熱收縮率之差而產生的對半導體芯片的應力，從而可防止半辱體芯片 2的損傷。另外，在半導體裝置51中，在將半導體芯片2和頂料板3接合的焊 料層8上設有應力緩和層6。因此，與通過加厚將半導體芯片2和頂料板 3接合的焊料層的厚度來降低作用于半導體芯片2上的應力的結構的情況 相比，能夠高精度地降低作用于半導體芯片上的應力。另外，為了通過加厚頂料板3 (引線架IO)的厚度來降低因焊料接合 而產生的對半導體芯片2的應力，需要將頂料板的厚度作成例如500 um 左右。另一方面，在釆用本實施方式的半導體裝置51的情況下，當將頂 料板3的厚度作成例如100 150um左右時，通過將應力緩和層6的厚度 作成例如100 150ym左右，可有效地降低作用于半導體芯片2上的應力。 因此，半導體裝置51雖然為另外設置應力緩和層6的結構，但與通過加 厚頂料板的厚度來降低半導體芯片的損傷的結構相比，可薄型化。即，半 導體裝置51能夠以降低半導體芯片2的損傷的結構來應對封裝型半導體 裝置的薄型化。另外，在本實施方式的半導體裝置51中，由于可減薄頂 料板3，故引線架10也可以減薄，且引線架10的彎曲等的作業(yè)性也良好。另外，在第二實施方式的半導體裝置51中，將頂料板3的底面作成 與密封體7的底面為同一面，使頂料板3的底面露出，但對于頂料板3而 言，也可以為與半導體芯片2、內引線、及應力緩和層6—起由密封體7 包覆的結構。該情況下，作為第一實施方式的變形例，與表示其結構的圖 4及圖5的半導體裝置相同，為使散熱優(yōu)良，也可以將延伸部13自頂料板 3延伸出來，由此進行散熱。另外，在半導體裝置51中，作為構成應力緩和層6的材料而使用42 合金材料，但不限于此。作為應力緩和層6的材料，優(yōu)選熱膨脹系數(shù)比形 成頂料板3的主材料(例如Cu合金、Cu等)的熱膨脹系數(shù)低、且與形成 半導體芯片2的主材料(例如Si)的熱膨脹系數(shù)相同或與之接近的材料。 作為這種材料，可舉出例如科瓦鐵鎳鈷合金材料、硅等。另外，在以上所示的第一及第二實施方式中，以具有四側引腳扁平封 裝(QFP)的半導體裝置為例進行了說明。但本發(fā)明不限于此，在不脫離 本發(fā)明的目的的范圍內，也可以廣泛應用于具有其它封裝構造的半導體裝 置。艮卩，例如也可以廣泛應用于例如SOP (Small Outline Package)、 SOJ (Small Outline J-lead package ) 、 SON (Small Outline Non-lead package )、QFJ (Quad Flat J-lead package)、 QFN (Quad Flat Non-lead package)等表面安裝型的封裝型半導體裝置、引線插入型的封裝型半導體裝置等。根據本發(fā)明，可提供半導體芯片上難以產生裂紋等損傷的高可靠性的 封裝型半導體裝置。另外，根據本發(fā)明，由于可通過減薄搭載半導體芯片 的頂料板的厚度的結構來降低半導體芯片的損傷，故容易展開封裝型半導 體裝置的小型，薄型化。因此，本發(fā)明的半導體裝置作為封裝型半導體裝 置是非常有用的。
權利要求
1、一種半導體裝置，包括半導體芯片；頂料板，其通過焊料接合并搭載所述半導體芯片；多條引線，其與所述半導體芯片電導通；應力緩和層，其設于所述頂料板的搭載所述半導體芯片的面的背面，緩和作用于所述半導體芯片的應力；以及密封體，其至少密封所述半導體芯片。
2、 如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述應力緩和層經由焊料層接合于所述頂料板的所述背面。
3、 如權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述應力緩和層由熱膨脹系數(shù)比形成所述頂料板的主材料的熱膨脹系數(shù)小的材料構成。
4、 如權利要求2所述的半導體裝置，其中，所述應力緩和層由熱膨 脹系數(shù)比形成所述頂料板的主材料的熱膨脹系數(shù)小的材料構成。
5、 如權利要求3所述的半導體裝置，其中，所述應力緩和層由熱膨 脹系數(shù)與形成所述半導體芯片的主材料的熱膨脹系數(shù)相同或接近的材料 構成。
6、 如權利要求4所述的半導體裝置，其中，所述應力緩和層由熱膨 脹系數(shù)與形成所述半導體芯片的主材料的熱膨脹系數(shù)相同或接近的材料 構成。
7、 一種半導體裝置，包括-半導體芯片；頂料板，其經由焊料層接合并搭載所述半導體芯片； 多條引線，其與所述半導體芯片電導通；應力緩和層，其設于所述焊料層上，由熱膨脹系數(shù)比形成所述頂料板 的主材料的熱膨脹系數(shù)小且與形成所述半導體芯片的主材料的熱膨脹系 數(shù)相同或接近的材料構成；以及密封體，其至少密封所述半導體芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體裝置，其具備半導體芯片；頂料板，其通過焊料接合并搭載半導體芯片；多條引線，其與半導體芯片電導通；應力緩和層，其設于頂料板的搭載半導體芯片的面的背面，緩和作用于半導體芯片的應力；以及密封體，其至少密封半導體芯片。
文檔編號H01L23/00GK101226903SQ20081000212
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權日2007年1月15日
發(fā)明者安永尚司, 糟谷泰正, 芳我基治 申請人:羅姆股份有限公司