專利名稱：：半導體裝置的制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于半導體裝置的釬料、使用該釬料制得的半導體裝置及其制造方法，具體而言，涉及用于將交流發(fā)電機的交流輸出轉換為直流輸出的車載交流發(fā)電機(交流發(fā)電機)的半導體裝置。
背景技術：
：用于車載交流發(fā)電機的半導體裝置，如專利文獻1(特開平07-221235號公報)所示，為了耐受嚴格的溫度循環(huán)而具有減小由半導體元件與電極的熱膨脹率之差產(chǎn)生的熱應力的結構。另外，由于設置在發(fā)動機附近，所以要求半導體裝置具有20(TC的耐熱溫度。因此使用例如固相線為30(TC左右的高Pb釬料(如含有95重量％的Pb和5重量％的Sn、固相線為30(TC、液相線為314t:的Pb-Sn合金)連接半導體元件。但是，從環(huán)保觀點看，要求開發(fā)出使用排除了環(huán)境負荷大的Pb的連接材料的半導體裝置。作為不含有Pb、熔點與高Pb釬料相接近的無Pb釬料，有Au-20Sn(共晶、28(TC)、Au-12Ge(共晶、356。C)、Au-3.15Si(共晶、363。C)等Au類材料，但其成本極高。另外，如果使用了Au含量較低的Au-20Sn，因其是硬釬料，所以存在著大面積連接時無法充分緩和應力、半導體元件易破損的缺點。作為其他無Pb釬料，有熔點為20(TC或20(rC以上的Sn-3Ag-0.5Cu等Sn類中溫系釬料，廣泛用于將零件組裝到基板上，在15(TC或15(TC以下具有良好的連接可靠性。但是，長時間保持在20(TC或200°C以上的使用環(huán)境中時，由于在連接界面處界面反應加劇，導致空隙形成及金屬間化合物層成長等，由此引起連接可靠性降低。針對上述問題，作為抑制Sn類釬料的界面反應的方法，如專利文獻2(專利第3152945號公報)已報導，通過使用組成為Cu:0.12重量％、Ni:0.0021重量％、其余為Sn的Sn類釬料，可以在通過添加Cu來抑制被連接材料的銅腐蝕的同時，通過添加Ni來抑制連接界面上Cu6Sn5、Cu3Sn等金屬間化合物的成長。另外，專利文獻3(特開2002-280417號公報)報導，釬料凸點形成中，在被連接材料表面上設置2種能與Sn類釬料反應生成金屬間化合物的金屬層，通過將Sn類釬料球與該金屬層連接，在連接界面上形成由包括Sn在內的23種元素構成的金屬間化合物薄層，從而能夠抑制界面反應。
發(fā)明內容但是，現(xiàn)有的技術中存在著以下問題，S卩，對界面反應的抑制不充分，連接可靠性低。特別是用于在高溫下使用的車載交流發(fā)電機(交流發(fā)電機)的半導體裝置，利用現(xiàn)有的技術來抑制界面反應是很困難的。即，雖然在上述專利文獻2的情況下，可以多少期待通過添加Ni來抑制界面反應，但因Cu6Sn5、Cu3Sn化合物常與Cu及Sn類釬料相接觸，所以在20(TC或200°C以上的高溫下界面反應加劇。使Cu-Sn化合物繼續(xù)生長，在界面上形成空隙等，結果導致連接可靠性降低。另一方面，在上述專利文獻3的情況下，可以認為是由于在最接近釬料處形成的金屬間化合物在Sn類釬料與金屬層之間形成隔離層，從而強化了抑制界面反應的效果，但是，由于必須預先在被連接材料上設置2層金屬層，即，第1金屬層和第2金屬層，因此，存在以下問題增加鍍敷工序、選擇性的局部鍍敷導致高成本；采用不能設置電極的結構時難以形成金屬層等。另外，由于連接時必須使在連接面最表面處形成的金屬層與Sn類釬料反應，形成隔離層，所以有可能存在以下問題如果最表面上形成的金屬層較厚，則連接時殘留有未反應的最表面金屬層，不能充分發(fā)揮隔離層的效果；為了使最表面金屬層完全反應而必須進行延長連接時間等工序的調整。如果最表面金屬層較薄，則用于抑制界面反應的隔離層變薄，在20(TC或200°C以上的高溫下可能無法充分抑制界面反應。而且，如圖2所示，在與Sn類釬料的反應中，連接面最表層上形成的層(如Cu層)15的未反應部分殘留，露出時，會出現(xiàn)該露出部分發(fā)生氧化、腐蝕的問題。另一方面，如果如圖3所示，為避免連接面最表面層的殘留而進行局部鍍敷等，在局部設置連接面最表面層，則Sn類釬料可能會潤濕擴展到其下層的金屬層(如Ni層)ll。此時，有可能在上述層之間形成金屬間化合物(如Ni-Sn化合物)16，在該部分發(fā)生界面反應，并伴隨體積變化而生成空隙。本發(fā)明提供半導體元件的連接材料，所述連接材料環(huán)境負荷小，成本低，即使在20(TC或20(TC以上的高溫下長時間使用也可保持連接可靠性，同時，提供使用上述連接材料的半導體裝置及車載交流發(fā)電機。以下對本申請公開的發(fā)明中的代表性發(fā)明的概要進行說明。(1)—種半導體裝置，所述半導體裝置具有半導體元件；使用第一連接材料連接在半導體元件的第一面上的支承電極；使用第二連接材料連接在上述支承電極所支承的上述半導體元件的第二面上的引線電極，其特征為，所述支承電極的連接部與所述引線電極的連接部均實施了Ni類鍍敷，所述第一連接材料和所述第二連接材料是Cu6Sn5相含量比共晶組成多的Sn類釬料。(2)—種半導體裝置，所述半導體裝置具有半導體元件；使用第一連接材料連接在半導體元件的第一面上的支承電極；使用第二連接材料連接在上述支承電極所支承的上述半導體元件的第二面上的引線電極，其特征為，所述支承電極的連接部與所述引線電極的連接部均實施了Ni類鍍敷，所述第一連接材料和所述第二連接材料是在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料。(3)—種半導體裝置，所述半導體裝置具有半導體元件；通過第一連接部件連接在半導體元件的第一面上的支承電極；使用第二連接部件連接在上述支承電極所支承的上述半導體元件的第二面上的引線電極，其特征為，在所述支承電極與所述第一連接部件的界面及所述第一連接部件與所述半導體元件的界面處具有Ni類鍍層和Cu-Sn化合物層，在所述引線電極與所述第二連接部件的界面及所述第二連接部件與所述半導體元件的界面處具有Ni類鍍層和Cu-Sn化合物層。(4)—種車載交流發(fā)電機，其特征為，所述車載交流發(fā)電機搭載了上述(1)(3)中的任一項所述的半導體裝置。本發(fā)明可提供一種車載交流發(fā)電機，所述車載交流發(fā)電機通過搭載所述半導體裝置，即便在將受發(fā)動機的回轉驅動力而轉動的電樞繞組產(chǎn)生的交流電轉換為直流電的車載交流發(fā)電機的通常使用環(huán)境，即，20(TC或20(rC以上的高溫下，也可以保持半導體裝置的連接可靠性，結果為即便在高溫下也不引起接觸不良等問題，并能耐受更高溫環(huán)境下的配置。(5)—種半導體裝置的制造方法，所述半導體裝置具有半導體元件；通過在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料與半導體元件的一側相連接的支承電極，所述支承電極實施了Ni類鍍敷；通過在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料與所述支承電極上所支承的上述半導體元件的另一側相連接的引線電極，所述引線電極實施了Ni類鍍敷，所述半導體裝置制造方法的特征為，使用在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料的連接工序是在22045(TC、還原性環(huán)境氣體中進行的。(6)—種半導體裝置的制造方法，所述半導體裝置具有半導體元件；利用連接部件及實施了Ni類鍍敷的應力熱膨脹率差緩沖材料連接在半導體元件的一側的支承電極，所述支承電極實施了Ni類鍍敷；通過連接部件與上述支承電極所支承的上述半導體元件的另一側相連接的實施了Ni類鍍敷的引線電極，所述半導體裝置使用在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料作為連接部件，所述制造方法的特征為使用在室溫到200°C范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料的連接工序是在220450°C、還原性環(huán)境氣體中進行的。(7)—種無Pb釬料連接材料，其特征為，所述無Pb釬料連接材料是Cu6Sn5相含量比共晶組成多的Sn類釬料。(8)—種無Pb釬料連接材料，其特征為，所述無Pb釬料連接材料為在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料。(9)—種無Pb釬料連接材料，其特征為，所述無Pb釬料連接材料為內部含有Cu6Sn5相的Sn類釬料。圖1是模式地表示本發(fā)明連接狀況的剖面圖。圖2是模式地表示專利文獻3中可能的連接狀況的剖面圖。圖3是模式地表示專利文獻3中可能的連接狀況的剖面圖。圖4是模式地表示本發(fā)明的連接機構的剖面圖。圖5是表示可作為熱膨脹率差緩沖材料使用的各種材料的楊氏模數(shù)及屈服應力的圖。圖6是模式地表示本發(fā)明的連接機構的剖面圖。圖7是模式地表示本發(fā)明的連接機構的剖面圖。圖8表示本發(fā)明的半導體裝置的具體實施方式之一例。圖9表示本發(fā)明的半導體裝置的具體實施方式之一例。圖10是模式地表示連接界面的空隙形成狀況的剖面圖。圖11是模式地表示連接界面的空隙形成狀況的剖面圖。圖12是模式地表示高溫放置試驗后的連接界面的剖面圖。圖13是模式地表示高溫放置試驗后的連接界面的剖面圖。圖14是Cu-Sn二相狀態(tài)圖。圖15表示本發(fā)明的半導體裝置的具體實施方式之一例。圖16表示本發(fā)明的半導體裝置的具體實施方式之一例。圖17表示本發(fā)明的半導體裝置的具體實施方式之一例。具體實施例方式首先，根據(jù)圖4對本發(fā)明所述的連接材料和連接機構進行說明。本發(fā)明所述的連接材料之一例是在室溫到20(TC范圍內含有Cu-Sn化合物(如Cu6Sn5)相10的Sn類釬料箔17。通過使用釬料箔17連接設置有Ni類鍍層11的被連接材料12，在釬料箔17中以相的形式散布的Cu6Sn5相10在Ni類鍍層11上析出或移動到Ni類鍍層11上，形成以Cu-Sn化合物為主體的化合物層10。其結果為，即便長時間暴露在20(TC或20(TC以上的高溫下，由于以Cu-Sn化合物為主體的化合物層lO成為Ni類鍍層11與Sn類釬料的隔離層，從而能抑制由連接界面反應引起的化合物層的成長和隨之產(chǎn)生的空隙。本發(fā)明的連接機構中，因在被連接材料上預先設置至少一層Ni、Ni-P、Ni-B等Ni鍍層，故較少工序數(shù)即可完成連接。另外，本發(fā)明的連接機構中，所形成的隔離層的厚度依賴于釬料箔中所含的Cu-Sn化合物相的量，因此可通過Cu-Sn化合物量的增減來調節(jié)隔離層的厚度。而且，如圖1所示，在釬料潤濕的連接界面上，釬料中的Cu-Sn化合物10在Ni類鍍層11上主動析出或移動至Ni類鍍層11上，形成Cu-Sn化合物的隔離層，故連接后的連接部不會出現(xiàn)如圖2和圖3所示的問題。此處，利用表示Sn-Cu二相狀態(tài)圖的圖14來說明像本發(fā)明的連接材料那樣處于以相的形式含有Cu-Sn化合物的狀態(tài)和在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料的狀態(tài)的條件。如果含Cu量比Sn-O.9Cu少，則釬料熔融并凝固時，含量比共晶組成多的Sn作為初晶首先析出，最后Sn和Cu6Sn5凝固成共晶組織。此時，Cu6Sn5在連接內部的晶粒邊界等處分散并析出，故未在Ni類鍍層上析出形成隔離層。因此，無法獲得耐熱性。另一方面，如果含Cu量比Sn-O.9Cu多，則釬料熔融并凝固時，Cu6Sn5相首先析出。此時，由于Cu6Sn5在Ni鍍層上優(yōu)先析出，因此形成了Cu-Sn化合物的隔離層。最后，Sn和Cu6Sn5凝固成共晶組織。采用上述機構形成了Cu-Sn化合物的隔離層。S卩，作為本發(fā)明的連接材料，只要選擇Cu6Sn5相含量比共晶組織多的組成即可。如果是Sn-Cu兩相系統(tǒng)，則只要含Cu量在0.9wt^或0.9wt%以上即可，但當含有其他元素時，由于合金系不同共晶組成也不同，故任意場合，只要選擇Cu6Sn5相含量比共晶組成多的連接材料即可。另外，由于通常使用的Sn-3Ag-0.5Cu或Sn-O.7Cu與共晶組成相比，Cu6Sn5相較少，故Ni類鍍層上沒有形成隔離層。以上對本發(fā)明的連接材料和連接機構進行了說明，但是連接材料的使用形態(tài)并不限定于箔狀，如圖6和圖7所示，膏狀或線狀等任一種形狀的連接材料在連接后均可在Ni類鍍層上形成Cu-Sn化合物的隔離層?？筛鶕?jù)連接環(huán)境來適當?shù)剡x擇使用形態(tài)。需要說明的是，為得到良好的潤濕性，在室溫到200°C范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料優(yōu)選液相線溫度在連接溫度以下的組成。其次，通過表示用于車載交流發(fā)電機的半導體裝置的圖8和圖9對使用了本發(fā)明的連接材料的半導體裝置及其制造方法的實施方式之一例進行說明。如圖8所示的半導體裝置，具有半導體元件1;通過使用本發(fā)明的連接材料形成的連接部件2連接在半導體元件1的第一面上的引線電極7，所述引線電極7的連接部實施了Ni類鍍敷；通過由本發(fā)明的連接材料連接的連接部件4與半導體元件1的第二面相連接的熱膨脹率差緩沖材料5，所述熱膨脹率差緩沖材料5的連接部實施了Ni類鍍敷；通過由本發(fā)明的連接材料連接的連接部件6與熱膨脹率差緩沖材料5的另一面相連接的支承電極3，所述支承電極3的連接部實施了Ni類鍍敷。通過使用本發(fā)明的連接材料進行連接，可提供即便在高溫下使用也能抑制界面反應、且具有連接可靠性的半導體裝置。需要說明的是，不必在所有的連接部均使用本發(fā)明的連接材料，可以部分使用其他材料，但是，從連接可靠性的觀點考慮，優(yōu)選將本發(fā)明的連接材料用于所有的連接部。此時，只要是Cu6Sn5相的含量比共晶組成多的連接材料即可，可以使用任何材料，而且，各連接部也可以使用不同的材料。此處，作為熱膨脹率差緩沖材料5，可使用Al、Mg、Ag、Zn、Cu、Ni中的任一種。這些金屬的屈服應力小，易惰性變形。通過在連接部賦予上述金屬，可緩和在連接后冷卻時以及在溫度循環(huán)時由于被連接材料的熱膨脹率之差而在連接部產(chǎn)生的應力。此時，如圖5所示，優(yōu)選屈服應力在75MPa或75MPa以下。如果屈服應力在100MPa或100MPa以上，則無法充分緩和應力，半導體元件有時發(fā)生破裂。厚度優(yōu)選30500iim。如果厚度為30iim以下，則無法充分緩和應力，半導體元件與金屬間化合物層有時出現(xiàn)裂縫。厚度在500ym以上時，有可能因Al、Mg、Ag、Zn的熱膨脹率比Cu制的電極大，使熱膨脹率的效果變大，導致可靠性降低。另外，作為熱膨脹率差緩沖材料5，可使用Cu/殷鋼合金/Cu復合材料、0!/0!20復合材料、Cu-Mo合金、Ti、Mo、W中的任一種。通過所述的熱膨脹率差緩沖材料5，可緩和半導體元件與Cu電極之間的熱膨脹率之差在溫度循環(huán)時和連接后冷卻時產(chǎn)生的應力。此時，如果厚度過薄，則無法充分緩和應力，導致半導體元件與金屬間化合物層出現(xiàn)裂縫，故優(yōu)選厚度為30iim或30iim以上。與高鉛釬料相比，Sn類釬料的熱導率高，所以能夠實現(xiàn)半導體裝置的低電阻化和高放熱化，如圖9所示，可以省略熱膨脹率差緩沖材料5，但是為了即便使用比高鉛釬料更硬的Sn類釬料也應得到充分的連接可靠性，優(yōu)選插入熱膨脹率差緩沖材料5。作為各被連接材料所設的Ni類鍍層，如上所述，使用Ni、Ni-P、Ni-B等即可，在上述鍍層上可進一步進行鍍Au、鍍Ag。這樣可提高潤濕性。此種情況下，由于Au、Ag鍍層在連接時全部向釬料內部擴散，可在底層的Ni類鍍層上形成Cu-Sn化合物的隔離層。以下對半導體裝置的制造方法進行說明。按照圖8所示的部件及連接部件的順序，B卩，在支承電極3上重疊下述部件在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料箔6;熱膨脹系數(shù)為11X10-6/。C、直徑為6.8mm、厚度為0.6mm的由鍍NiCIC(Cu/Inver/Cu)覆層材料形成的熱膨脹率差緩沖材料5;在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料箔4;直徑為6mm、厚度為0.2mm的鍍Ni半導體元件1;在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料箔2;直徑為4.5mm、厚度為0.2mm的帶有Cu板的Cu引線電極7，然后將上述層合部件放入定位夾具內，利用熱處理爐，在氮氣中混有50%氫氣的還原性環(huán)境氣體中，以380°C、1分鐘的溫度條件進行連接，然后在連接部周圍注入硅橡膠8，使其硬化，制造半導體裝置。需要說明的是，連接工序如果在22045(TC、還原性環(huán)境氣體中進行，即使不使用焊劑也可以進行良好的連接。實際測定該半導體裝置經(jīng)溫度循環(huán)試驗和高溫放置試驗后的半導體元件及各部件之間的連接強度，結果如表1所示。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>強度為初始連接強度的80%或80%以上時用〇標記，小于80%時用X標記。由上述結果可知，實施例16中的所有半導體裝置經(jīng)-40。C(30min.)/200。C(30min.)500次循環(huán)的溫度循環(huán)試驗后，強度均能保持在初始連接強度的80%或80%以上。另外，在210°C、lOOOh的高溫放置試驗后，實施例16的所有半導體裝置的強度也能保持在初始連接強度的80%或80%以上。而且，試驗前與試驗后的熱阻變化在10%以內。圖12中，作為其中之一例，給出使用Sn-5Cu釬料連接的樣品在21(TC、1000h高溫放置后的連接界面的剖面圖。由于Cu-Sn化合物隔離層的存在，使得高溫放置后Ni層未消失仍有殘留，也未觀察到體積變化而形成的空隙。以上已說明了使用在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料對全體結構同時進行連接的工序，另外，還可以分成幾個部件進行連接，例如，首先制作使用在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料在熱膨脹率差緩沖材料5上連接上述半導體元件1及帶有Cu板的引線電極7的部件，然后利用在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料將上述部件連接在支承電極3上等。按照如圖9所示的部件與連接部件的順序，S卩，在支承電極3上，重疊下述部件在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料箔，即連接部件4;直徑為6mm、厚度為0.2mm的鍍Ni半導體元件1;在室溫到20(TC范圍內含有Cu6Sn5相的Sn類釬料箔，即連接部件2;直徑為4.5mm、厚度為0.2mm、帶有Cu板的Cu引線電極7;然后將將上述層合部件放入定位夾具內，利用熱處理爐，在氮氣中混有50%氫氣的還原性環(huán)境氣體中，以450°C、5分鐘的溫度條件進行連接，然后在連接部周圍注入硅橡膠8，使其硬化，制造半導體裝置。實際測定該半導體裝置經(jīng)溫度循環(huán)試驗和高溫放置試驗后的半導體元件及各部件之間的連接強度，結果如表l所示。強度為初始連接強度的80%或80%以上時用〇標記，小于80%時用X標記。由上述結果可知，實施例712中的所有半導體裝置經(jīng)-40°C(30min.)/200°C(30min.)500次循環(huán)的溫度循環(huán)試驗后，強度能保持在初始連接強度的80%或80%以上。另外，在21(TC、1000h的高溫放置試驗后，實施例712的所有半導體裝置的強度也能保持在初始連接強度的80%或80%以上。并且，試驗前與試驗后的熱阻變化在10%以內。下面，作為比較例，對Cu6Sn5相含量不多于共晶組成的連接材料的測定結果進行說明。連接結構與實施例16相同。其結果如表l所示，強度為初始連接強度的80%或80%以上時用O標記，小于80%時用X標記。在比較例1、2中，經(jīng)-40°C(30min.)/200°C(30min.)500次循環(huán)的溫度循環(huán)試驗后，強度均能保持在初始連接強度的80%或80%以上。但是經(jīng)21(TC、1000h的高溫放置試驗后，比較例1、2的強度都小于初始連接強度的80%。觀察其連接剖面，發(fā)現(xiàn)在連接界面上形成如圖10、11所示的空隙14。認為高溫放置導致界面反應加劇，伴隨化合物層成長的體積變化形成空隙，導致連接強度降低。圖13中，作為其中之一例，給出用Sn-3Ag-0.5Cu釬料連接的樣品在21(TC、lOOOh高溫放置后的連接界面的剖面圖。因未形成Cu-Sn化合物的隔離層，所以Sn與Ni反應，Ni層完全消失，且底層的Cu也與Sn反應，使Cu-Sn化合物層變厚。其結果為，體積變化較大而形成空隙，無法保持良好的連接狀態(tài)。比較例3、4經(jīng)-40°C(30min.)/200°C(30min.)500次循環(huán)的溫度循環(huán)試驗及210°C、1000h的高溫放置試驗后，強度都小于初始連接強度的80%。比較例1、2經(jīng)-40°C(30min.)/200°C(30min.)500次循環(huán)的溫度循環(huán)試驗后，強度均保持在初始連接強度的80%或80%以上，但是經(jīng)21(TC、1000h的高溫放置試驗后，強度都小于初始連接強度的80%，未得到連接可靠性。觀察其連接剖面，發(fā)現(xiàn)在連接界面上形成如圖10、11所示的空隙14。認為在高溫放置下導致界面反應加劇，伴隨化合物層成長的體積變化形成空隙，導致連接強度降低。比較例5是利用高鉛釬料的比較例，任何一個試驗都顯示了良好的結果。下面，利用圖15對使用本發(fā)明的連接材料的半導體裝置的其他形態(tài)進行說明。圖15是印刷基板上的部件組裝的例子，具有下述部件印刷基板102;使用本發(fā)明的連接材料連接并組裝在上述印刷基板102上的表面組裝部件101;使用本發(fā)明的連接材料連接并組裝在上述印刷基板102上的芯片103;使用本發(fā)明的連接材料連接并組裝在上述印刷基板102上的插入組裝部件104。圖中未示出，但各個連接面均實施了Ni類鍍敷。通過使用本發(fā)明的連接機構進行組裝，可提供在高溫下也能抑制界面反應、連接可靠性高的半導體裝置。另外，圖15同時安裝了表面組裝部件101、芯片103、插入組裝部件104，但也可以只安裝其中任意一個或二個。在部分連接中也可使用Sn-3Ag-0.5Cu等其他釬料材料。下面，利用圖16對使用本發(fā)明的連接材料的半導體裝置的其他形態(tài)進行說明。如圖16所示的半導體裝置，具有下述部件半導體元件l;用本發(fā)明的連接材料連接在半導體元件1上的框架105;通過引線108與半導體元件1上所設的電極(圖中未示出)電連接的外部引線電極107;用于覆蓋半導體元件1而設置的模制樹脂。圖中未示出，但各個連接面均進行了Ni類鍍敷。使用本發(fā)明的連接機構，可提供在高溫下也能抑制界面反應、連接可靠性高的半導體裝置。利用圖17對其他半導體裝置的形態(tài)進行說明。如圖17所示的半導體裝置，是以RF模塊等為代表的構造，具有下述部件模塊基板109;用本發(fā)明的連接材料連接在所述模塊基板上的表面組裝部件101;用本發(fā)明的連接材料連接在所述模塊基板上的半導體元件1;用本發(fā)明的連接材料連接在所述模塊基板上的芯片部件；設置在所述模塊基板1的背面上的釬料球110。圖中雖未示出，但各個連接面均實施了Ni類鍍敷。使用本發(fā)明的連接機構，可提供在高溫下也能抑制界面反應、連接可靠性高的半導體裝置。另外，圖15同時安裝了表面組裝部件101、芯片部件103、插入組裝部件104，但也可以只安裝其中任意一個或二個。在部分的連接中也可使用Sn-3Ag-0.5Cu等其他釬料。以上，對半導體的實施方式進行了幾點說明，但本發(fā)明并不限定于此，在不脫離本發(fā)明主旨的前提下，可進行各種變更。例如，可用于大功率晶體管、大功率IC、IGBT基板、RF模塊等前端模塊、車輛用功率模塊等的管芯焊接等。另外，連接中所用的本發(fā)明的連接材料，只要是Cu6Sn5相含量比共晶組成多的Sn類釬料即可，不限定其使用形式，可為對印刷基板的整平處理、對零件的浸泡、印刷、箔、線等任一種方法。本發(fā)明能提供環(huán)境負荷小且具有20(TC或200°C以上的耐熱性的半導體裝置。權利要求一種半導體裝置的制造方法，是具有半導體元件、與所述半導體元件連接的被連接材料的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序在所述半導體元件和表面形成有Ni層的所述被連接材料之間配置包含Cu6Sn5相的Sn-(3～7)Cu釬料的工序，加熱所述Sn-(3～7)Cu釬料，使Cu6Sn5化合物析出，由所述析出的Cu6Sn5化合物覆蓋所述Ni層的至少一部分的工序。2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述Sn-(37)Cu釬料的形狀為箔狀、膏狀、線狀中的任一種。3.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述被連接材料為印刷基板。4.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述半導體元件的表面被覆Ni，所述半導體元件的表面與所述被連接材料相對向。5.—種半導體裝置的制造方法，是具有半導體元件、與所述半導體元件的第一面連接且表面鍍敷有Ni的支承部件、與被所述支承部件支承且表面鍍敷有Ni的所述半導體元件的第二面連接的引線電極的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序在所述半導體元件和所述支承部件之間配置包含Cu6Sn5的Sn-(37)Cu釬料的工序，加熱所述Sn-(37)Cu釬料，使Cu6Sn5化合物析出，由所述析出的Cu6Sn5化合物覆蓋所述支承部件表面的Ni層的至少一部分的工序。6.如權利要求5所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括在所述半導體元件和所述引線電極之間配置包含Cu6Sn5的Sn-(37)Cu釬料的工序。7.如權利要求5所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述Sn-(37)Cu釬料的形狀為箔狀、膏狀、線狀中的任一種。8.如權利要求5所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述半導體元件的表面鍍覆有Ni。全文摘要本發(fā)明提供一種具有半導體元件、與所述半導體元件連接的被連接材料的半導體裝置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序在所述半導體元件和表面形成有Ni層的所述被連接材料之間配置包含Cu6Sn5相的Sn-(3～7)Cu釬料的工序；加熱所述Sn-(3～7)Cu釬料，使Cu6Sn5化合物析出，由所述析出的Cu6Sn5化合物覆蓋所述Ni層的至少一部分的工序。文檔編號H01L21/60GK101783304SQ201010001460公開日2010年7月21日申請日期2006年8月8日優(yōu)先權日2005年8月31日發(fā)明者中村真人,佐佐木康二,平光真二,松吉聰,池田靖申請人:株式會社日立制作所