專利名稱：半導體器件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體器件以及為此的制備技術，特別是在應用以提高對無鉛鍍層上 方的晶須形成的抵制時有效的技術。描述一種結構，其中在半導體集成電路器件中，具有高于錫-鉛共晶焊料的熔點， 并且不包含鉛作為其主要金屬成分的合金層被提供在由樹脂模制的部分之外的部分(見， 例如，專利文件1)。[專利文件1]日本未經(jīng)審查專利公開編號2006-352175
背景技術：
使用引線框裝配半導體器件的工藝主要包括將半導體芯片安裝在引線框上方的 管芯焊盤上方的管芯鍵合步驟、將半導體芯片的電極焊盤電氣地耦合到內部引線的接線鍵 合步驟、將半導體芯片和接線進行模制的封裝(模制)步驟，以及將外部引線從引線框切割 /分離的分割步驟。裝配工藝此外包括，在封裝步驟之后和分割步驟之前，對每條外部引線執(zhí)行外部 鍍覆處理的外部鍍覆步驟。在外部鍍覆步驟中，外部鍍層形成于從模制體暴露以將半導體 器件附著在比如印刷電路板之類的安裝基板的每條外部引線上方。近年來，需要對環(huán)境問題的解決方案，而因此不使用鉛的無鉛鍍覆最常作為外部 鍍層使用。最常用的無鉛鍍層的范例包括錫_銅鍍層、錫_鉍鍍層、錫_銀鍍層，以及純錫 鍍層。然而，當在檢查半導體器件的過程中執(zhí)行溫度循環(huán)測試時，被稱為“晶須”的須狀 金屬晶體產物可能在外部引線的表面上方形成。在溫度循環(huán)測試中的晶須形成機制被認為是這樣，由于外部引線的基材(例如， 鐵-鎳合金)與無鉛鍍層(例如，錫-銅鍍層)具有不同的線性膨脹系數(shù)，會因為由溫度循 環(huán)所造成的外部引線和無鉛鍍層的熱壓而發(fā)生扭曲，并且逐漸在無鉛鍍層中積累以最終作 為晶須凸出到外部。當晶須因此形成在半導體器件的外部引線上方時，電氣短路會在半導體器件中發(fā) 生而引發(fā)問題。在以上所述的專利文件1 (日本未經(jīng)審查專利公開編號2006-352175)中描述的結 構的情況之中，在每條外部引線的表面上方的外部鍍層僅由一種類型的鍍層所形成，并且 在外部鍍層中未形成界面。因此，發(fā)生在溫度循環(huán)測試中的應力(扭曲)具有相當高的可 能性會不被削弱的傳播，并形成晶須。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于前述的問題而實現(xiàn)，而本發(fā)明的目的為提供能夠實現(xiàn)對晶須形成的抵 制的提高的技術。本發(fā)明的以上和其他目的以及新穎特點將自本說明書的描述以及附隨的附圖中 顯現(xiàn)。以下是在本申請中所公開的本發(fā)明的代表性方面的要點的簡要描述。亦即，本發(fā)明的一個方面為半導體器件，包括具有多個表面電極的半導體芯片； 在其上安裝有半導體芯片的管芯焊盤；圍繞半導體芯片布置的多條內部引線；將半導體芯 片的表面電極電氣地耦合到相應的內部引線的多條接線；將半導體芯片、內部引線，以及 接線各自模制于其中的模制體；一體地耦合到相應的內部引線，并且從模制體暴露的多條 外部引線；以及形成于每條外部引線的表面上方的外部鍍層，其中外部鍍層具有在期望條 件下形成的第一無鉛鍍層，以及具有與第一無鉛鍍層的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍 層，并且其中第一無鉛鍍層和第二無鉛鍍層是層疊的。亦即，本發(fā)明的另一方面為半導體器件的制備方法，包括步驟(a)準備由覆蓋半 導體芯片的模制體所形成的引線框；以及(b)將引線框放置于包括獨立地耦合到不同整流 器的第一鍍覆單元和第二鍍覆單元的鍍覆裝置中，并且關于從引線框的模制體暴露的多條 外部引線執(zhí)行無鉛鍍覆處理，其中，在步驟(b)中，隨著引線框被浸入到第一無鉛鍍覆溶液 而施加第一密度電流于第一鍍覆單元之中以關于外部引線執(zhí)行第一無鉛鍍覆處理，而隨后 隨著引線框被浸入具有與第一無鉛鍍覆溶液的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍覆溶液 而施加密度不同于第一密度電流的密度的第二密度電流于第二鍍覆單元之中以對外部引 線執(zhí)行第二無鉛鍍覆處理。亦即，還有另一個本發(fā)明的方面為半導體器件的制備方法，包括步驟(a)準備具 有管芯焊盤、圍繞管芯焊盤布置的多條內部引線，以及一體地耦合到相應內部引線的多條 外部引線的薄片狀引線框；(b)在管芯焊盤上方安裝半導體芯片；(c)通過接線將半導體芯 片的多個電極焊盤電氣地耦合到相應的內部引線；(d)將半導體芯片、內部引線，以及接線 模制入模制體中；(e)將由模制體形成的引線框放置于包括獨立地耦合到不同整流器的第 一鍍覆單元和第二鍍覆單元的鍍覆裝置之中，并關于從模制體暴露的外部引線執(zhí)行無鉛鍍 覆處理；以及(f)將外部引線從引線框切割/分離以執(zhí)行分割，其中，在步驟(e)中，隨著引 線框被浸入第一無鉛鍍覆溶液而施加第一密度電流于第一鍍覆單元之中以對外部引線執(zhí) 行第一無鉛鍍覆處理，而隨后隨著引線框被浸入具有與第一無鉛鍍覆溶液的構成相同的系 統(tǒng)構成的第二無鉛鍍覆溶液而施加密度不同于第一密度電流的密度的第二密度電流于第 二鍍覆單元之中以對外部引線執(zhí)行第二無鉛鍍覆處理。以下是可通過本申請中所公開的本發(fā)明的代表性方面而實現(xiàn)的效應的簡要描述。即使在溫度循環(huán)測試中在外部引線和外部鍍層之間發(fā)生應力時，應力的傳播也可 以通過使用形成于包含在外部鍍層之中的第一無鉛鍍層和第二無鉛鍍層之間的界面而減 弱。因此，可以降低晶須形成的潛在可能性，并且提高對晶須形成的抵制。


圖1為示出由依照本發(fā)明的實施方式1的半導體器件的制備方法所裝配的半導體 器件的結構的范例的平面圖；圖2為示出沿著圖1中所示的線A-A切割所得到的結構的剖面圖；圖3為示出在圖2中所示的A部分處的鍍層結構的范例的局部剖面圖；圖4為示出在圖3中所示的B部分處的外部鍍層的詳細結構的范例的放大的局部 剖面圖；圖5為示出依照在圖3中所示的B部分處的第一變化的外部鍍層的詳細結構的放 大的局部剖面圖；圖6為示出依照在圖3中所示的B部分處的第二變化的外部鍍層的詳細結構的放 大的局部剖面圖；圖7為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配過程的范例的制備流程圖；圖8為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中所使用的引線框的結構的范例的 放大的局部平面圖；圖9為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在管芯鍵合之后的結構的范例 的局部剖面圖；圖10為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在接線鍵合之后的結構的范例 的局部剖面圖；圖11為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在樹脂模制之后的結構的范例 的局部剖面圖；圖12為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在切割/形成之后的結構的范 例的局部剖面圖；圖13為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中無鉛鍍層形成步驟中所使用的 鍍覆裝置的結構的范例的結構框圖；圖14為示出在圖13中所示的鍍覆裝置中的供電方法的范例的示意圖；圖15為示出在圖14中所示的供電方法中所使用的鍍覆夾具的結構的范例的結構 示意圖；圖16為示出在使用圖13中所示的鍍覆裝置的無鉛鍍層形成步驟的獨立處理中所 使用的溶液的范例以及各個處理的目的的鍍層形成說明圖表；圖17為示出在對使用圖13中所示的鍍覆裝置而形成的無鉛鍍層執(zhí)行溫度循環(huán)測 試時，對晶須形成的狀態(tài)的檢驗結果的范例的視圖；圖18為示出在依照本發(fā)明的實施方式2的半導體器件裝配中的無鉛鍍層形成步 驟中所使用的鍍覆裝置的結構的范例的結構框圖；圖19為示出在圖18中所示的鍍覆裝置中的供電方法的范例的示意圖；圖20為示出在圖19中所示的供電方法中所使用的輸送帶的結構的范例的結構示 意圖；以及圖21為示出在依照實施方式2的半導體器件裝配中的無鉛鍍層形成步驟中所使 用的鍍覆裝置的變體結構的結構框圖。
具體實施例方式在以下實施方式中，除非特別必需，否則相同或相似部件的描述原則上將不再重復。在以下實施方式中，如果為方便起見所必需，以下實施方式將會通過將其分為多 個部分或者實施方式而描述。然而，除非特別明確地示出，否則它們決不是相互無關的，而 是彼此相互聯(lián)系從而使得一個部分或一種實施方式作為某些或者全部其它部分或實施方 式的變體或者詳細的或互補的描述。當在以下實施方式中涉及到元件的數(shù)量或者類似物(其中包括數(shù)字、數(shù)值、數(shù)目， 及其范圍)時，它們不限定在特定數(shù)量，除非特別明確地示出或者除非它們在原則上明顯 限于特定數(shù)量。元件的數(shù)量或類似物假設為可不小于或者不大于具體的數(shù)量。應該認識到，在以下實施方式中，其部件(還包括元件、步驟以及類似物)不必是 必需的，除非特別明確地示出或者除非該部件在原則上被認為是明顯必需的。還應該認識到，當在以下實施方式中對于部件A或者類似物使用措辭“由A所組 成”、“包括”、“具有A”，或者“包括A”時，不排除部件A以外的部件，除非特別明確地示出部 件A是唯一的部件。同樣地，如果在以下實施方式中涉及到部件和類似物的形狀、位置關系 以及相似物，那么形狀和類似物假設為包括那些與其基本上近似或者類似的形狀等，除非 特別明確地示出或者除非在原則上明顯不包括它們。對于前述的數(shù)值和范圍同樣也是如 此。在下文中，本發(fā)明的實施方式將會基于附圖而詳細地描述。在全部用于說明實施 方式的附圖中，具有相同功能的構件具有相同的參考標號，并且其重復的描述被忽略。(實施方式1)圖1為示出由依照本發(fā)明的實施方式1的半導體器件的制備方法所裝配的半導體 器件的結構的范例的平面圖。圖2為示出沿著圖1中所示的線A-A切割所得到的結構的剖 面圖。圖3為示出在圖2中所示的A部分處的鍍層結構的范例的局部剖面圖。圖4為示出 在圖3中所示的B部分處的外部鍍層的詳細結構的范例的放大的局部剖面圖。圖5為示出 依照在圖3中所示的B部分處的第一變化的外部鍍層的詳細結構的放大的局部剖面圖。圖 6為示出依照在圖3中所示的B部分處的第二變化的外部鍍層的詳細結構的放大的局部剖 面圖。依照實施方式1的半導體器件為使用引線框裝配的樹脂模制半導體封裝。在實施 方式1中，描述將會通過使用如圖1中所示的多管腳方形扁平封裝(Quad Flat Package，簡 稱QFP) 1作為以上所述的半導體器件的范例而給出。將描述圖1和圖2中所示的QFPl的結構。QFPl具有半導體芯片4，該半導體芯片 包括半導體集成電路、多條圍繞半導體芯片4徑向布置的內部引線2a、多條與內部引線2a 一體形成的外部引線2b，以及電氣地耦合作為形成于半導體芯片4的主要表面4a上方的表 面電極的電極焊盤4c和與之相應的內部引線2a的比如金接線之類的多條接線5。QFPl此外具有接片(管芯焊盤)2c作為使半導體芯片4經(jīng)由比如銀膏之類的管芯 鍵合材料7固著于那里的芯片安裝部分，以及半導體芯片4、接片2c、多條接線5，以及多條 內部引線2a模制于其中的模制體3。因為依照實施方式1的半導體器件為QFP1，與多條相 應的內部引線2a—體形成的多條外部引線2b從模制體3的四邊中的每一邊向外部突出，并且每條外部引線2b通過彎折形成鷗翼形狀。在安裝在QFPl上方的半導體芯片4中，多個電極焊盤4c在其中形成在主要表面 4a上方，并且具有不大于50 μ m的狹窄焊盤間距。這允許每條具有例如不大于20 μ m的接 線直徑的金接線用作接線5，并且還允許多管腳配置的實施。內部引線2a、外部引線2b，以及接片2c各自以鐵-鎳合金、銅合金或者類似物的 薄片狀構件所構成。模制體3由比如熱固性環(huán)氧樹脂或類似物制成，并且由樹脂模制所形 成。半導體芯片4由例如硅或類似物所構成。在半導體芯片4的主要表面4a上方形 成有半導體集成電路，而半導體芯片4通過管芯鍵合材料7固著在接片2c的主要表面2h 之上。亦即，半導體芯片4的背面4b和接片2c的主要表面2h經(jīng)由管芯鍵合材料7相互鍵
合 ο如圖3中所示，銀鍍層9形成在多條內部引線2a中的每一條的端部分附近的接線 鍵合部分2i上方，以增強與比如金接線之類的接線5的耦合的可靠性。銀鍍層9形成于在 每條內部引線2a的上方所形成的基底銅鍍層9a上方。在此，在依照實施方式1的QFPl中，如圖2中所示，包括無鉛鍍層的外部鍍層8形 成于從模制體3突出的多條外部引線2b中的每一條的表面上方。如圖3和圖4中所示， 外部鍍層8具有在期望條件下形成的第一無鉛鍍層8a(抗晶須形成的無鉛鍍層或在改變 的條件下形成的層)，以及具有與第一無鉛鍍層8a的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍層 8b (通常是無鉛鍍層)。第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b是層疊的。亦即，在每條外部 引線2b上方，在不同鍍覆條件下形成的兩種類型的無鉛鍍層是層疊的，并且形成為外部鍍 層8。注意，如圖3中所示，在每條外部引線2b的尖端部分處的切割表面2j是由于在鍍 層形成之后切割引線而形成的表面并且因此外部鍍層8沒有形成于其上方。注意，第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b可能為具有相同系統(tǒng)的相應構成的無 鉛鍍層，或者具有不同構成的無鉛鍍層。第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b中的每一種都 可以為比如錫(Sn)-銅(Cu)鍍層、錫(Sn)-銀(Ag)鍍層、錫(Sn)-鉍(Bi)鍍層、純錫(Sn) 鍍層，以及類似的各種無鉛鍍層中的任意鍍層。然而，第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b 中的每一種優(yōu)選地為相同的無鉛鍍層。在此，將會通過使用其中第一無鉛鍍層8a和第二無 鉛鍍層8b中的每一種都為錫_銅鍍層的情況作為范例給出描述。亦即，在其中第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b中的每一種都為相同的錫_銅 鍍層的情況中，第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b在第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b 在依照實施方式1的QFPl中形成外部鍍層8的步驟中形成時，通過施加在不同密度下的相 應的電流而形成。也就是說，盡管第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b中的每一種都是相 同的錫_銅鍍層，但是第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b在不同的比如施加電流的密度 的鍍覆條件下形成。例如，在圖4中所示的外部鍍層8中，施加期望的第一密度電流作為第一鍍覆處理 (第一階段鍍覆處理)，以在每條外部引線2b的表面上方形成第一無鉛鍍層8a，并且隨后施 加不同于前述第一密度電流的密度的第二密度電流作為第二鍍覆處理(第二階段鍍覆處 理)，以在第一無鉛鍍層8a上方形成與其成層疊關系的第二無鉛鍍層8b，從而實施雙層外部鍍層結構。通過反復地多次執(zhí)行第二鍍覆處理，可以形成厚于第一無鉛鍍層8a的第二無 鉛鍍層8b。例如，施加期望的第一密度電流作為第一鍍覆處理，以在每條外部引線2b的表面 上方形成第一無鉛鍍層8a，并且隨后施加低于前述第一密度電流的密度的第二密度電流作 為第二鍍覆處理，以在第一無鉛鍍層8a上方形成第二無鉛鍍層Sb。亦即，直接形成于圖4的外部引線2b的表面上方的第一無鉛鍍層8a為以密度高 于用以在第一無鉛鍍層8a上方形成第二無鉛鍍層8b的電流的密度的電流而形成的鍍層。 因此，第一無鉛鍍層8a形成于外部引線2b的表面上方，而第二無鉛鍍層8b進一步形成于 第一無鉛鍍層8a上方。也就是說，第一無鉛鍍層8a在外部鍍層8的厚度方向中布置的更 加靠近引線。因此，在外部鍍層8a中，界面8c形成于第一無鉛鍍層8a與第二無鉛鍍層8b之間 的交界處。亦即，通過在第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b的形成期間使用不同密度的 相應的電流(不同鍍覆條件)，在外部鍍層8中形成包括具有不同物理性質的兩層無鉛鍍層 膜，而界面8c在其中形成。于是，在外部鍍層8中，界面8c形成于第一無鉛鍍層8a與第二無鉛鍍層8b之間。 因此，即使當應力在溫度循環(huán)測試中發(fā)生在外部引線2b和外部鍍層8之間時，也可以使用 形成于外部鍍層8中的界面8c減弱應力的傳播。因此，可以降低晶須形成的潛在可能，并且提高對晶須形成的抵制。注意，錫的線性膨脹系數(shù)為，例如，23ppm;銅的線性膨脹系數(shù)為，例如，17ppm;而 鐵-鎳合金的線性膨脹系數(shù)為，例如，5ppm。因此，在錫與鐵-鎳合金之間存在ISppm的線 性膨脹系數(shù)差異，使得扭曲(應力)在發(fā)生溫度變化時增大。然而，在依照實施方式1的 QFPl中，界面8c形成于外部鍍層8中的第一無鉛鍍層8a與第二無鉛鍍層8b之間。因此， 可以使用界面8c抑制扭曲(應力)的傳播，降低晶須形成的潛在可能，并實現(xiàn)對晶須形成 的抵制的提高。注意，在錫與銅之間存在6ppm的線性膨脹系數(shù)差異，但是因為此差異相對 較小，即使在發(fā)生溫度變化時扭曲(應力)仍然是小的，所以晶須不會形成。接下來，將會描述圖5中所示的第一變化和圖6中所示的第二變化。圖5示出鍍層結構，其中在形成于外部引線2b上方的外部鍍層8中，第一無鉛鍍 層8a (抗晶須形成的無鉛鍍層或在改變的條件下形成的層)被插入第二無鉛鍍層8b (通常 是無鉛鍍層)之間。亦即，在外部鍍層8中，第一無鉛鍍層8a在外部鍍層8的厚度方向上以插入關系 布置于第二無鉛鍍層8b之間。鍍層結構通過以下方法獲得，在外部鍍層形成步驟中施加期 望的第二密度電流作為第一鍍覆處理(第一階段鍍覆處理)以在外部引線2b的表面上方 形成第二無鉛鍍層8b，隨后施加不同于前述第二密度電流的密度的第一密度電流作為第二 鍍覆處理(第二階段鍍覆處理)以在第二無鉛鍍層8b上方形成第一無鉛鍍層8a，以及進一 步施加前述第二密度電流作為第三鍍覆處理(第三階段鍍覆處理)以在第一無鉛鍍層8a 上方形成第二無鉛鍍層8b。通過由此在三個步驟中執(zhí)行鍍層形成，可以實施三層外部鍍層 結構，其中如圖5中所示，第一無鉛鍍層8a插入第二無鉛鍍層8b之間。圖6示出鍍層結構，其中在形成于外部引線2b上方的外部鍍層8中，第一無鉛鍍 層8a(抗晶須形成的無鉛鍍層)在其厚度方向中更加靠近外部鍍層8的表面布置。
亦即，在外部鍍層8中，第二無鉛鍍層8b形成于外部引線2b上方，而第一無鉛鍍 層8a(抗晶須形成的無鉛鍍層)進一步布置于第二無鉛鍍層8b上方。鍍層結構通過以下 方法獲得，在外部鍍層形成步驟中施加期望的第二密度電流作為第一鍍覆處理(第一階段 鍍覆處理)以在外部引線2b的表面上方形成第二無鉛鍍層8b，并且隨后施加不同于前述第 二密度電流的密度的第一密度電流作為第二鍍覆處理(第二階段鍍覆處理)以在第二無鉛 鍍層8b上方形成第一無鉛鍍層8a。以這種方式，能夠實施雙層外部鍍層結構。注意，通過反復地多次執(zhí)行第一鍍覆處理，可以形成厚于第一無鉛鍍層8a的第二 無鉛鍍層8b。在圖5和圖6中所示的外部鍍層8的結構中，界面8c形成于在其內部的第一無鉛 鍍層8a和第二無鉛鍍層8b之間。因此，即使在溫度循環(huán)測試中應力在外部引線2b和外部 鍍層8之間發(fā)生時，應力的傳播也可以通過使用界面8c減弱。因此，可以降低晶須形成的 潛在可能性，并且提高對晶須形成的抵制。接下來，將會根據(jù)圖7中所示的制備流程圖描述依照實施方式1的半導體器件 (QFPl)的制備方法。圖7為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配過程的范例的制備流程圖。圖8為 示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中所使用的引線框的結構的范例的放大的局部平 面圖。圖9為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在管芯鍵合之后的結構的范例的 局部剖面圖。圖10為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在接線鍵合之后的結構的 范例的局部剖面圖。圖11為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在樹脂模制之后的 結構的范例的局部剖面圖。圖12為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中，在切割/形 成之后的結構的范例的局部剖面圖。圖13為示出在圖1中所示的半導體器件的裝配中無 鉛鍍層形成步驟中所使用的鍍覆裝置的結構的范例的結構框圖。圖14為示出在圖13中所 示的鍍覆裝置中的供電方法的范例的示意圖。圖15為示出在圖14中所示的供電方法中所 使用的鍍覆夾具的結構的范例的結構示意圖。圖16為示出在使用圖13中所示的鍍覆裝置 的無鉛鍍層形成步驟的獨立處理中所使用的溶液的范例以及各個處理的目的的鍍層形成 說明圖表。圖17為示出在對使用圖13中所示的鍍覆裝置而形成的無鉛鍍層執(zhí)行溫度循環(huán) 測試時，對晶須形成的狀態(tài)的檢驗結果的范例的視圖。首先，進行在圖7的步驟Sl中所示的引線框的準備。在此，作為圖8中所示的引 線框的范例準備矩陣式框2。在矩陣式框2中，有半導體芯片4安裝在其每一個上方的多 個器件區(qū)域2d形成于排布之中。在每個器件區(qū)域2d中具有多條內部引線2a和外部引線 2b。在圖8所示的，使用在實施方式1之中的矩陣式框2中，各自作為用于形成一個 QFPl的區(qū)域的器件區(qū)域2d形成于包括多個行和列(例如，在圖8中兩行兩列)的矩陣排布 之中。在每個器件區(qū)域2d中形成有一個接片(管芯焊盤)2c、圍繞接片2c布置的多條內部 引線2a和外部引線2b以及類似物。矩陣式框2是由例如鐵_鎳合金、銅合金，或者類似物所形成的矩形薄片構件。接 片2c、多條內部引線2a以及外部引線2b以一體耦合的關系形成。在圖8所示的矩陣2中， X方向是矩形的長度方向，而Y方向是矩形的寬度方向。在其兩個寬度端部分處的矩陣式框2的框部分2e中提供多個用于對齊的橢圓形孔2g以及多個在工藝處理時用于引導的定位孔2f。在圖8中所示的矩陣式框2的一個器件區(qū)域2d之中的內部引線2a的數(shù)量不同于 在圖1中所示的QFPl之中的外部引線2b的數(shù)量。但是，這是為了清晰地說明矩陣式框2 的引線部分的形狀。應該認識到，在用于裝配QFPl的矩陣式框2的一個器件區(qū)域2d之中 的內部引線2a的數(shù)量與QFPl中的外部引線2b的數(shù)量是相同的。此后，執(zhí)行圖7的步驟S2中所示的管芯鍵合。在此，如圖9中所示，半導體芯片4 經(jīng)由管芯鍵合材料7安裝在矩陣式框2的多個器件區(qū)域2d中的每一個的接片2c上方。亦 即，如圖2中所示，半導體芯片4的背表面4b與接片2c的主要表面2h由管芯鍵合材料7 相互鍵合。此后，執(zhí)行圖7的步驟S3中所示的接線鍵合。亦即，如圖10中所示，半導體芯片4 的主要表面4a上方的電極焊盤4c和與之相應的多條內部引線2a由接線5相互電氣地耦 合。例如，接線5為金接線。在接線鍵合之后，執(zhí)行圖7的步驟S4中所示的樹脂模制。在此，圖11中所示的器 件區(qū)域2d中的接片2c、半導體芯片4、多條內部引線2a，以及多條接線5使用模制樹脂和未 示出的樹脂模制模具而樹脂模制，以形成模制體3。例如，上述模制樹脂為熱固性環(huán)氧樹脂 或類似物。此后，執(zhí)行圖7的步驟S5中所示的無鉛鍍層形成。在此，由模制體3形成的矩陣 式框(引線框)2放置在圖13中所示的包括分別耦合到不同整流器的第一鍍覆單元和第二 鍍覆單元的鍍覆裝置6中，并對從模制體3暴露多條外部引線2b執(zhí)行無鉛鍍覆處理。在此，將會給出圖13中所示的使用于步驟S5的無鉛鍍層形成步驟之中的鍍覆裝 置的描述。首先，將會描述鍍覆裝置6的主要處理單元的結構。鍍覆裝置6包括用于將矩陣 式框2在樹脂模制之后置于預設定位置的加載器6a、用于執(zhí)行電去毛刺的電解去毛刺單 元6b、用于使用液壓執(zhí)行去毛刺的液壓去毛刺單元6c、用于執(zhí)行化學拋光的化學拋光單元 6d、用于在鍍覆溶液中以酸提供親和的酸活化單元6e、用于形成無鉛鍍層的鍍層形成單元 6f、用于在鍍層形成之后以水執(zhí)行清洗的水清洗單元6t、用于在以水清洗之后執(zhí)行干燥的 干燥單元6u，以及用于從預設定位置取回矩陣式框2的卸載器6v。注意，在依照實施方式1的鍍覆裝置6的鍍層形成單元6f中，部署五個級(鍍覆 單元)，并置于同一鍍覆容器6g之中。也就是說，用于鍍覆處理的五個級置于一個鍍覆容 器6g中。相應的整流器進一步電氣地耦合到各個級。用于鍍覆處理的級的數(shù)量不一定為 5個，而是只要放置有多個級。還可以將能夠改變電流密度的獨立的級布置在期望的位置。在范例中，如圖13中所示，一個鍍覆容器6g提供在鍍層形成單元6f中，并且在鍍 覆容器6g中，放置有第一級(第一鍍覆單元)6h、第二級(第二鍍覆單元)6j、第三級(第 二鍍覆單元)6m、第四級(第二鍍覆單元)6p，以及第五級(第二鍍覆單元)6r。此外，第一 整流器6i、第二整流器6k、第三整流器6η、第四整流器6q，以及第五整流器6s相應地耦合 到第一級6h、第二級6j、第三級6m、第四級6p，以及第五級6r，從而允許施加在級之間不同 密度的電流。亦即，在依照實施方式1的鍍覆裝置6中，無鉛鍍層能夠在第一鍍覆單元(第一級 6h)以及第二鍍覆單元(第二、第三、第四，以及第五級6j、6m、6p，以及6r)中的兩種不同條件之下形成。因為五個級(第一和第二鍍覆單元)放置在一個鍍覆容器6g中，所以在第一鍍覆 單元中使用的第一無鉛鍍覆溶液和在第二鍍覆單元中使用的第二無鉛鍍覆溶液是相同的。注意，對級關于第一鍍覆單元和第二鍍覆單元的分組可以使得每個級能夠屬于任 意鍍覆單元。例如，第一級6h可以屬于第二鍍覆單元，或者第二級6j可以屬于第一鍍覆單兀。注意，在依照實施方式1的鍍覆裝置6的鍍層形成單元6f中，無鉛鍍層的形成首 先在第一鍍覆單元中在期望的條件下執(zhí)行，并且隨后無鉛鍍層的形成在第二鍍覆單元中在 不同于上述期望條件的其他條件下執(zhí)行。在鍍覆裝置6中，矩陣式框2在完成樹脂模制之后被允許沿圖13的框輸送方向10 流動，同時由圖15中所示的鍍覆夾具6w保持。在那時，如圖14中所示，各自從條構件6zb 懸吊，并且由此保持的多個鍍覆夾具6w由電源軌6x經(jīng)由夾具接觸6z導引使得鍍覆處理在 各個鍍覆單元中執(zhí)行。在鍍覆處理期間，電力從電氣耦合到正極6za的整流器6zc供應到 由鍍覆夾具6w所保持的矩陣式框2。亦即，從整流器6zc輸出的電流經(jīng)由電源軌6x/夾具 接觸6z并通過鍍覆夾具6w的接線供應到矩陣式框2。注意，在鍍覆裝置6的每個處理單元中，在其中不需要向矩陣式框2供電的步驟 中，夾具接觸6z放置在非導電軌6y上方。在那時，沒有電能供應給矩陣式框2。圖17示出在第一無鉛鍍層8a(在改變的條件下形成的層)形成于圖4到圖6中 所示的外部引線2b上方的外部鍍層8中的圖4的引線側(內側)上、在圖5的中部，以及 圖6的表面?zhèn)壬蠒r晶須長度的降低比率(％ )以及晶須形成的狀態(tài)的檢驗結果。在圖17的 評估中，晶須長度的降低比率(％ )使用當電流密度為20A/dm2時的晶須長度作為參照，在 每一位置和每一電流密度上計算。如從圖17中可見的，在第一鍍覆單元中的無鉛鍍層的膜沉積的提高的速度(電流 密度)與(在第二鍍覆單元中的)無鉛鍍層隨后的膜沉積的降低的速度的組合被發(fā)現(xiàn)具有 抑制晶須形成的較大效果。據(jù)此獲得結果，當形成于第一鍍覆單元中的第一無鉛鍍層8a(形成于改變的條件 下的層)形成于引線側(圖4的結構的內側)時，施加密度高于20A/dm2的電流，并且隨后 在第二鍍覆單元中施加密度低于前述在第一鍍覆單元中的電流密度的電流以在表面?zhèn)刃?成第二無鉛鍍層8b，晶須長度降低比率較高(具有負號(_)的％為高)，并且晶須更不容易 形成?；趫D17的結果，將會給出以下情況的描述，其中如圖4中所示的這樣的第一無 鉛鍍層8a(形成于改變的條件下的層)通過在其中首先進行鍍覆處理的第一鍍覆單元中施 加密度高于20A/dm2的第一密度電流而形成于引線側(內側)上，并且隨后第二無鉛鍍層 8b通過在第二鍍覆單元中施加密度低于前述第一密度電流的第二密度電流而在表面?zhèn)刃?成為第一無鉛鍍層8a上方的層。首先，完成樹脂模制，并且準備以覆蓋半導體芯片4的模制體3形成的矩陣式框2， 在圖13的鍍覆裝置6中，每個矩陣式框2都從加載器6a沿框輸送方向10供應到電解去毛 刺單元6b。隨后，如圖16中所示，在電解去毛刺單元6b中，使用堿性溶液提起附著在外部引線上的薄模制毛刺。此后，將矩陣式框2輸送到液壓去毛刺單元6c，其中用水洗去在矩陣式框2上方提 起的前述薄模制毛刺。隨后，將矩陣式框2輸送到化學拋光單元6d，其中矩陣式框2受到化學拋光。亦 即，去除矩陣式框2的表面氧化膜，并實現(xiàn)表面活化。注意，在其中矩陣式框2的原材料為 鐵_鎳合金的情況中，表面氧化膜使用硫酸去除，而表面活化使用硝酸進行。在其中矩陣式框2的原材料為銅合金的情況中，表面氧化膜的去除以及表面活化 使用硫酸進行。此后，將矩陣式框2輸送到在其中執(zhí)行矩陣式框2的酸活化的酸活化單元6e。亦 即，在上述化學拋光之后并且在鍍層形成步驟之前，以與在形成第一無鉛鍍覆溶液中所使 用的相同的酸清洗矩陣式框2。如圖16中所示，在酸活化中使用的酸的范例為甲基磺酸 (methanesulfonic acid)。甲基磺酸與在形成第一無鉛鍍覆溶液中所使用的酸相同。通過 在鍍層形成之前以甲基磺酸初步清洗矩陣式框2，可以在第一無鉛鍍層8a的形成之前提供 矩陣式框2與第一無鉛鍍覆溶液的親和，并且在形成鍍層中形成均勻厚度的第一無鉛鍍層 8a0在酸活化步驟中，使用烷基磺酸(alkyl sulfonic acid)去除矩陣式框2的表面
氧化膜。此后，將矩陣式框2輸送到無鉛鍍層在其中形成的鍍層形成單元6f。在此，在第一 鍍覆單元中，隨著矩陣式框2被浸入第一無鉛鍍覆溶液而施加第一密度電流，以對多條外 部引線2b執(zhí)行第一無鉛鍍覆處理。隨后，在第二鍍覆單元中，隨著矩陣式框2被浸入具有 與第一無鉛鍍覆溶液的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍覆溶液而施加密度與前述第一 電流密度不同的第二密度電流，以對多條外部引線2b執(zhí)行無鉛鍍覆處理。在實施方式1中，如圖4中所示的這樣的第一無鉛鍍層8a(在改變的條件下形成 的層)在引線側(內側)上形成，并且隨后第二無鉛鍍層8b作為在第一無鉛鍍層8a上方 的層在表面?zhèn)壬闲纬?。在圖13中所示的鍍覆裝置6的鍍層形成單元6f中提供有一個鍍覆容器6g，并且 在鍍覆容器6g中放置有五個級(第一和第二鍍覆單元)。據(jù)此，在第一鍍覆單元中使用的 第一無鉛鍍覆溶液和在第二鍍覆單元中使用的第二無鉛鍍覆溶液為相同的鍍覆溶液。注意，五個級包括安排作為用于首先形成第一無鉛鍍層8a的第一鍍覆單元的第 一級6h，以及各自安排作為用于隨后形成第二無鉛鍍層8b的第二鍍覆單元的第二、第三、 第四和第五級6j、6m、6p和6r。因此，在鍍覆裝置6中，在第一和第二鍍覆單元中的每一個中使用相同的無鉛鍍 覆溶液。因而可以降低裝置成本。第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器和第五整流器6i、6k、6n、6q和 6s相應地電氣地耦合到第一級、第二級、第三級、第四級和第五級6h、6j、6m、6p和6r。也就 是說，相互獨立的整流器電氣地耦合到相應的級，以提供允許在級之間獨立施加不同密度 的電流的控制結構。注意，基于圖17中所示的結果，首先通過在第一級(在第一鍍覆單元中)6h處施 加來自第一整流器6i的密度高于20A/dm2的第一密度電流，在外部鍍層8的引線側(內側)
13上形成第一無鉛鍍層8a(形成于改變的條件下的層)，并且隨后通過在第二鍍覆單元施加 密度低于前述的第一密度電流的第二密度電流，在表面?zhèn)壬闲纬傻诙o鉛鍍層8b作為在 第一無鉛鍍層8a上方的層。亦即，在第二鍍覆單元中，通過施加密度低于在第一鍍覆單元 中所施加的第一密度電流的第二密度電流來形成第二無鉛鍍層8b。例如，在鍍覆容器6g中，如圖4中所示，在第一級(在第一鍍覆單元中)6h，第一無 鉛鍍層8a (形成于改變的條件下的層)在30A/dm2和10秒的條件下形成于外部鍍層8的引 線側(內側)上。隨后，在第二級(第二鍍覆單元)6j到第五級(第二鍍覆單元)6r的每一 個處，第二無鉛鍍層8b在20A/dm2和10秒的條件下在表面?zhèn)壬闲纬捎诘谝粺o鉛鍍層8a上 方。在此，20A/dm2和10秒是無鉛鍍層的形成中的標準條件。在這種情況中，作為形成于改 變的條件下的層的第一無鉛鍍層8a的形成首先通過高電流密度執(zhí)行，并且在較短時段(10 秒)內完成，第二無鉛鍍層8b隨后以標準電流(20A/dm2)在較長時段(10秒的4個循環(huán)) 中完善地形成。通過在第一級到第五級中的每一個執(zhí)行10秒鍍覆處理，可以在每個級無鉛鍍層 形成至約2 μ m的厚度。亦即，如圖4中所示，第一無鉛鍍層8a(形成于改變的條件下的層) 在外部鍍層8的引線側(內側)上形成至2 μ m的厚度，而在其上的層中的第二無鉛鍍層8b 形成至8 μ m的厚度，從而形成包含無鉛鍍層并且具有10 μ m的總厚度的外部鍍層8。通過由此在第一鍍覆單元中和第二鍍覆單元中的兩種類型的條件下形成無鉛鍍 層，可在外部引線2b上方的第一無鉛鍍層8a與第二無鉛鍍層8b之間形成界面Sc。注意，如圖16中所示，使用于鍍層形成單元6f中的無鉛鍍覆溶液包含甲基磺酸或 烷基磺酸作為其中的酸成分，并且通過將錫溶解于酸成分中而獲得錫成分。此外，使用表面 活性劑或類似物作為添加劑。在形成具有圖5中所示的結構的外部鍍層8的情況中，第二無鉛鍍層8b在充當?shù)?一鍍覆單元的第一級和第二級6h和6j中的每一個處，在例如20A/dm2和10秒的條件下形 成至4 μ m的厚度。隨后，在充當?shù)诙兏矄卧牡谌?m上，第一無鉛鍍層8a (形成于改 變的條件下的層)在例如30A/dm2和10秒的條件下形成至2μπι的厚度。此外，第二無鉛 鍍層8b在充當?shù)谌兏矄卧牡谒募壓偷谖寮?p和6r中的每一個處，在例如20A/dm2和 10秒的條件下形成至4 μ m的厚度。以這種方式，可以形成具有在其中第一無鉛鍍層8a在 外部鍍層8的厚度方向中插入第二無鉛鍍層8b之間的結構的外部鍍層8。在這種結構中， 也可以在第一無鉛鍍層8a與第二無鉛鍍層8b之間形成界面Sc。在形成具有圖6中所示的結構的外部鍍層8的情況中，第二無鉛鍍層8b在充當?shù)?一鍍覆單元的第一級到第四級6h到6p中的每一個處，在例如20A/dm2和10秒的條件下形 成至8 μ m的厚度。隨后，在充當?shù)诙兏矄卧牡谖寮?r處，第一無鉛鍍層8a (形成于改 變的條件下的層)在例如30A/dm2和10秒的條件下形成至2μπι的厚度。以這種方式，可 以形成具有在其中第一無鉛鍍層8a部署在外部鍍層8的表面?zhèn)鹊慕Y構的外部鍍層8。在這 種結構中，也可以在第一無鉛鍍層8a與第二無鉛鍍層8b之間形成界面Sc。在無鉛鍍層形成之后，矩陣式框2被輸送到水清洗單元6t，并且在其中以水清洗。 如圖16中所示，在水清洗單元6t中，首先使用純凈水清洗矩陣式框2。隨后，類似地使用純 凈水超聲清洗矩陣式框2。在水清洗之后，矩陣式框2被輸送到干燥單元6u，并被干燥。
此后，使用卸載器6v取回矩陣式框2，據(jù)此完成鍍層形成步驟。在完成鍍層形成步驟之后，執(zhí)行圖7的步驟S6中所示的切割/形成。在此，矩陣 式框2被切割以在每個封裝的基礎上分割。在那時，如圖12中所示，多條從模制體3突出 的外部引線2b中的每一條通過彎折形成鷗翼形狀，據(jù)此完成QFPl的裝配。根據(jù)依照實施方式1的半導體器件的制備方法，每條外部引線2b上方的外部鍍層 8可由第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b所形成。結果，在外部鍍層8中，界面8c形成在第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b之間 的交界上。亦即，通過使用不同密度的電流(不同鍍覆條件)以形成第一無鉛鍍層8a和第 二無鉛鍍層8b，在外部鍍層8中形成包括具有不同物理性質的兩層的無鉛鍍層膜，并且在 其中形成界面8c。由于界面8c因此形成于外部鍍層8中的第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b之 間，即使當在溫度循環(huán)測試中應力發(fā)生在外部引線2b與外部鍍層8之間時，也可以通過使 用形成于外部鍍層8之中的界面8c削弱應力的傳播。因此，可以降低晶須形成的潛在可能，并且實現(xiàn)對晶須形成的抵制的提高。(實施方式2)圖18為示出在依照本發(fā)明的實施方式2的半導體器件裝配中的無鉛鍍層形成步 驟中所使用的鍍覆裝置的結構的范例的結構框圖。圖19為示出在圖18中所示的鍍覆裝置 中的供電方法的范例的示意圖。圖20為示出在圖19中所示的供電方法中所使用的輸送帶 的結構的范例的結構示意圖。圖21為示出在依照實施方式2的半導體器件裝配中的無鉛 鍍層形成步驟中所使用的鍍覆裝置的變體結構的結構框圖。在實施方式2中，圖18中所示的用于無鉛鍍層形成步驟中的鍍覆裝置11中的框 的輸送依照以下系統(tǒng)來執(zhí)行，其中框在由圖20中所示的輸送帶Ila保持的同時圍繞鍍覆裝 置11來輸送。此外，在將在每一處理單元的基礎上布置的鍍層形成單元Ilc中提供有多個 鍍覆容器。亦即，在鍍覆裝置11中，每個如圖20中所示的由模制體3形成的矩陣式框2在由 輸送帶Ila的保持部分lib保持的同時被輸送，在繼續(xù)由保持部分lib保持的同時受到在 每個處理單元中的預設定的處理，并且從加載器6a輸送到卸載器6v，如圖20中所示。如 圖19中所示，輸送帶Ila由例如不銹鋼或類似物的導電性構件制成，并且電氣地耦合到整 流器6zc，以將電能經(jīng)由陽極6za和鍍層形成單元Ilc中的輸送帶Ila供應給矩陣式框2。注意，在鍍覆裝置11中，由輸送帶Ila的保持部分lib保持的矩陣式框2從加載 器6a輸送，并在液壓去毛刺單元6c、化學拋光單元6d，以及酸活化單元6e中受到與在依照 實施方式1的鍍覆裝置6中相同的處理。隨后，矩陣式框2被輸送到鍍層形成單元11c。在鍍層形成單元Ilc中，第一鍍覆單元和第二鍍覆單元放置在不同的鍍覆容器 中。亦即，在鍍層形成單元1 Ic中，第一鍍覆容器(第一鍍覆單元)1 Id、第二鍍覆容器 (第二鍍覆單元)llf，以及第三鍍覆容器(第二鍍覆單元)Ilh分立地提供，并且電氣地耦 合到相應的第一整流器lie、第二整流器llg，以及第三整流器lli。因此，通過，比如使用用于形成第一無鉛鍍層8a (形成于改變的條件下的層)的條 件作為用于在三個鍍覆容器的任意一個中的鍍層形成的條件，能夠以與在實施方式1中相同的方式形成第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b的外部鍍層8。以這種方式，在依照實施方式2的鍍覆裝置11中，也能夠以與在實施方式1中相 同的方式在外部鍍層8中形成界面Sc。即使當在溫度循環(huán)測試中應力發(fā)生在外部引線2b 與外部鍍層8之間時，也可以通過使用形成于外部鍍層8之中的界面8c削弱應力的傳播。因此，可以降低晶須形成的潛在可能，并且實現(xiàn)對晶須形成的抵制的改善。接下來，將會給出依照圖21中所示的實施方式2的變體的鍍覆裝置12的描述。在 鍍覆裝置12中，第一鍍覆容器lid、第二鍍覆容器llf，以及第三鍍覆容器Ilh分立地提供 在鍍層形成單元Ilc中，并且此外，還提供第四鍍覆容器Ilj作為專門用于形成第一無鉛鍍 層8a(在改變的條件下形成的層)的容器。第四鍍覆容器Ilj同樣獨立地電氣耦合到第四 整流器Ilk。從依照實施方式1的鍍覆裝置6以及依照實施方式2的鍍覆裝置11獲得的同 樣效果也可以從因此具有專門用于形成第一無鉛鍍層8a(在改變的條件下形成的層)的鍍 覆容器(第四鍍覆容器Ilj)的鍍覆裝置12獲得。雖然在這之前基于本發(fā)明的實施方式具體描述了由本發(fā)明人實現(xiàn)的本發(fā)明，但是 應該認識到，本發(fā)明不限于其前述的實施方式，并且可以在本發(fā)明中不背離其主旨的范圍 內作出各種變化和修改。例如，在無鉛鍍層形成步驟中，用于形成第一無鉛鍍層8a(在改變的條件下形成 的層)的處理單元可以是第一鍍覆單元或者第二鍍覆單元。第一鍍覆單元和第二鍍覆單元 的分類是為了示出執(zhí)行鍍覆處理的次序。只要鍍層形成在第一鍍覆單元中執(zhí)行，并且隨后 鍍層形成在第二鍍覆單元中執(zhí)行，那么第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b的形成可以在 第一和第二鍍覆單元的任意一個中執(zhí)行。作為用于形成第一無鉛鍍層8a和第二無鉛鍍層8b的條件，30A/dm2和10秒的條 件、20A/dm2和10秒的條件，以及相似的條件被作為范例而描述。然而，可以使用任何組合 條件，只要它基于圖17中所示的結果而確定，具有高(具有負號(_)的％為高)的晶須長 度降低比率，晶須較不容易形成，并且界面8c形成于外部鍍層8之中，比如電流密度增大或 減小或者膜沉積速度在開始執(zhí)行鍍覆處理時降低，膜沉積速度在最終執(zhí)行鍍覆處理時提高 或降低，或者膜沉積速度在中間降低的情況之中。本發(fā)明適合于在其中形成有無鉛鍍層的電子器件的裝配。
權利要求
一種半導體器件，包括具有多個表面電極的半導體芯片；在其上安裝有半導體芯片的管芯焊盤；圍繞所述半導體芯片布置的多條內部引線；電氣地耦合所述半導體芯片的表面電極與相應的內部引線的多條接線；將所述半導體芯片、所述內部引線，以及所述接線各自模制于其中的模制體；一體地耦合到相應的內部引線，并且從所述模制體暴露的多條外部引線；以及形成于每條所述外部引線的表面上方的外部鍍層，其中所述外部鍍層具有形成于期望的條件之下的第一無鉛鍍層，以及具有與所述第一無鉛鍍層的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍層，以及其中所述第一無鉛鍍層與所述第二無鉛鍍層是層疊的。
2.依照權利要求1的半導體器件， 其中每條所述外部引線由鐵_鎳合金制成。
3.依照權利要求2的半導體器件， 其中所述外部鍍層為錫_銅鍍層。
4.依照權利要求3的半導體器件，其中銀鍍層形成于每個所述內部引線的接線鍵合部分上方。
5.依照權利要求1的半導體器件，其中所述第一無鉛鍍層是通過施加密度高于形成所述第二無鉛鍍層時施加的電流密 度的電流而形成的鍍層。
6.依照權利要求5的半導體器件，其中所述第一無鉛鍍層在外部鍍層的厚度方向上更接近于每條引線布置。
7.依照權利要求5的半導體器件，其中所述第一無鉛鍍層在外部鍍層的厚度方向上以插入的關系布置于所述第二無鉛 鍍層之間。
8.依照權利要求5的半導體器件，其中所述第一無鉛鍍層在其厚度方向上更接近于所述外部鍍層的表面布置。
9.一種制備半導體器件的方法，包括步驟(a)準備由覆蓋半導體芯片的模制體形成的引線框；以及(b)將所述引線框放置于包括獨立地耦合到不同的整流器的第一鍍覆單元和第二鍍覆 單元的鍍覆裝置之中，并且關于從所述引線框的模制體暴露的多條外部引線執(zhí)行無鉛鍍覆 處理，其中在步驟(b)中，隨著所述引線框被浸入到第一無鉛鍍覆溶液而施加第一密度電流 于所述第一鍍覆單元之中以關于所述外部引線執(zhí)行第一無鉛鍍覆處理，而隨后隨著所述引 線框被浸入到具有與第一無鉛鍍覆溶液的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍覆溶液而施 加密度不同于第一密度電流的密度的第二密度電流于所述第二鍍覆單元之中以關于所述 外部引線執(zhí)行第二無鉛鍍覆處理。
10.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法， 其中，在步驟(b)之前，引線框受到化學拋光。
11.依照權利要求10的制備上述半導體器件的方法，其中，在化學拋光之后和步驟(b)之前，引線框由與在形成所述第一無鉛鍍覆溶液時 所使用的酸相同的酸清洗。
12.依照權利要求11的制備上述半導體器件的方法，其中使用在所述第一鍍覆單元中的所述第一無鉛鍍覆溶液與使用在所述第二鍍覆單 元中的所述第二無鉛鍍覆溶液是相同的。
13.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法，其中施加在所述第二鍍覆單元中的第二密度電流的密度低于施加在所述第一鍍覆單 元中的第一密度電流的密度。
14.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法，其中所述第一鍍覆單元與所述第二鍍覆單元放置在同一個鍍覆容器之中。
15.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法，其中所述第一鍍覆單元與所述第二鍍覆單元放置在不同的鍍覆容器之中。
16.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法，其中所述引線框由鐵_鎳合金制成。
17.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法，其中無鉛鍍層為錫-銅鍍層。
18.依照權利要求9的制備上述半導體器件的方法，其中銀鍍層形成于提供在所述引線框內的每個內部引線的接線鍵合部分上方。
19.一種制備半導體器件的方法，包括步驟(a)準備具有管芯焊盤、圍繞所述管芯焊盤布置的多條內部引線，以及一體地耦合到相 應的內部引線的多條外部引線的薄片狀引線框；(b)將半導體芯片安裝在所述管芯焊盤上方；(c)使用接線電氣地耦合所述半導體芯片的多個電極焊盤到相應的內部引線；(d)將所述半導體芯片、所述內部引線，以及所述接線模制入模制體中；(e)將由所述模制體所形成的所述引線框放置于包括獨立地耦合到不同的整流器的第 一鍍覆單元和第二鍍覆單元的鍍覆裝置之中，并且關于從所述模制體暴露的所述外部引線 執(zhí)行無鉛鍍覆處理；以及(f)將所述外部引線從所述引線框切割/分離以執(zhí)行分割，其中，在步驟(e)中，隨著所述引線框被浸入到第一無鉛鍍覆溶液而施加第一密度電 流于所述第一鍍覆單元之中以關于所述外部引線執(zhí)行第一無鉛鍍覆處理，而隨后隨著所述 引線框被浸入到具有與第一無鉛鍍覆溶液的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍覆溶液而 施加密度不同于第一密度電流的密度的第二密度電流于所述第二鍍覆單元之中以關于所 述外部引線執(zhí)行第二無鉛鍍覆處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體器件及其制備方法。實現(xiàn)在對無鉛鍍層上方的晶須形成的抵制的提高。半導體器件具有將半導體芯片固定于其上的接片、多條內部引線、一體地隨同內部引線形成的多條外部引線、耦合半導體芯片的電極焊盤到內部引線的多條接線，以及將半導體芯片模制于其中的模制體。包括無鉛鍍層的外部鍍層形成于從模制體突出的每條外部引線的表面上方。外部鍍層具有在期望的條件之下形成的第一無鉛鍍層，以及具有與第一無鉛鍍層的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍層。第一無鉛鍍成與第二無鉛鍍層是層疊的。在不同的鍍覆條件下形成的兩種類型的無鉛鍍層在每條外部引線上方層疊。
文檔編號H01L23/48GK101908515SQ201010198590
公開日2010年12月8日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權日2009年6月8日
發(fā)明者村上智博 申請人:瑞薩電子株式會社