專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)，并且特別地涉及可有效地應(yīng)用于改善無鉛鍍覆的抗晶須性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
關(guān)于半導(dǎo)體集成電路器件，已知這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在樹脂密封部分之外的部分中形成熔點(diǎn)比錫鉛共晶焊料高且不包含鉛作為主要組成金屬的合金層(例如參見專利文獻(xiàn)1) O近來，由于對(duì)環(huán)境的考慮，已經(jīng)減少了鉛的使用，并且已經(jīng)越來越多地應(yīng)用無鉛鍍覆。無鉛鍍覆已經(jīng)開始廣泛用于對(duì)半導(dǎo)體器件中外部端子的表面處理等。然而，在無鉛鍍覆中，存在的潛在的問題是錫晶須的生長的問題。錫晶須的出現(xiàn)是很難抑制的自然現(xiàn)象并且推測(cè)是由高溫高濕度環(huán)境中的自然情況(natural standing)、溫度循環(huán)或腐蝕造成的。特別地，通常在包含錫的情況中出現(xiàn)基于溫度循環(huán)的晶須，而這與鍍覆類型無關(guān)。存在錫晶須出現(xiàn)的各種原因，但推測(cè)錫晶須是由于向鍍膜施加壓應(yīng)力而導(dǎo)致鍍膜被推出所造成的。大多數(shù)用于補(bǔ)救錫晶須的措施是如烘烤和回流這樣的對(duì)策，在外部處理中還沒有找到有效的補(bǔ)救措施。另一方面，針對(duì)由于適配連接器產(chǎn)品等而引起的晶須，作為補(bǔ)救措施之一，已經(jīng)提出使用不同種類金屬的多層鍍覆或者使用不同種類鍍覆的多層鍍覆。在抑制和補(bǔ)救無鉛鍍覆(在其中如上所述晶須生長迄今一直是潛在問題)中錫晶須生長的技術(shù)背景下，已經(jīng)研究并完成了本發(fā)明。[相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本未審專利公開No. 2006-35217
發(fā)明內(nèi)容
使用引線框架組裝半導(dǎo)體器件的工藝主要包括將半導(dǎo)體芯片安裝到引線框架的裸片焊盤上的裸片鍵合步驟、將半導(dǎo)體芯片的電極焊盤與內(nèi)引線彼此電耦合的接線鍵合步驟、對(duì)半導(dǎo)體芯片和接線進(jìn)行密封的封裝(密封)步驟以及通過將從引線框架切下外引線而劃分成各個(gè)片的劃分步驟。此外，在封裝步驟之后且在劃分成各個(gè)片的劃分步驟之前，存在針對(duì)每個(gè)外引線的外部鍍覆步驟。在外部鍍覆步驟中，在從密封體露出的每個(gè)外引線上形成外部鍍膜，以便將半導(dǎo)體器件安裝到諸如印刷電路板之類的封裝基底上。作為外部鍍覆，在很多情況下使用無鉛鍍覆，這是由于如上所述需要針對(duì)環(huán)境問題采取適當(dāng)?shù)拇胧＠?，通常使用錫銅、錫鉍、錫銀和純錫作為無鉛鍍覆的材料。然而，如果在測(cè)試半導(dǎo)體器件中進(jìn)行溫度循環(huán)測(cè)試，則在外引線表面上可能形成如上面提到的稱為晶須的金屬晶須狀晶體產(chǎn)物。推測(cè)晶須是由在溫度循環(huán)測(cè)試中的以下機(jī)制形成的。無鉛鍍覆(例如錫銅鍍覆) 和每個(gè)外引線的基礎(chǔ)材料(例如鐵鎳合金)在線性膨脹系數(shù)上是不同的，使得在溫度循環(huán)中由這兩者的熱收縮引發(fā)應(yīng)變。該應(yīng)變?cè)跓o鉛鍍覆中逐漸積累并且如此積累的應(yīng)變作為晶須突出到外部。在鐵鎳合金材料和無鉛鍍覆的情況下由溫度循環(huán)造成的晶須是明顯的，這是由于這二者之間的線性膨脹系數(shù)差別大。然而，同樣在銅合金材料和無鉛鍍覆的情況下， 推測(cè)存在晶須生長的可能性，因?yàn)楸M管這兩者之間的線性膨脹系數(shù)的差別小，但這兩者之間的線性膨脹系數(shù)仍存在差別。圖31和圖32是示出本發(fā)明人已經(jīng)研究的晶須出現(xiàn)原理的示意圖。在這兩個(gè)圖中示意性地示出外部鍍覆中的通用析出模式。在外部鍍覆中，如圖31所示，晶粒直徑小且取向在(111)取向方向50上的晶體 52 (晶粒)析出在諸如外引線之類的框架材料M上。在晶體52之上出現(xiàn)通過如圖32所示幾何生長析出晶粒尺寸更大的晶體53(晶粒)，該析出沿著具有(111)取向方向50的初始析出的晶體52出現(xiàn)。在這種取向的晶體53(晶粒)中，晶體C軸朝向關(guān)于框架材料討的水平方向(C軸方向51)，從而導(dǎo)致線性膨脹系數(shù)與框架材料M大不相同的晶粒。這種大晶粒導(dǎo)致晶須的形成。一旦在上述原理下在半導(dǎo)體器件中的外引線上形成晶須，則半導(dǎo)體器件就經(jīng)歷電短路，這造成半導(dǎo)體器件的故障。這個(gè)問題有待解決。鑒于上述問題已經(jīng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供能夠改善抗晶須性的技術(shù)。本發(fā)明的上述以及其它目的和新穎特征將從以下描述和附圖中變得顯而易見。以下是對(duì)這里公開的本發(fā)明的典型模式的簡要描述。根據(jù)本發(fā)明的典型模式，提供有一種半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體芯片，具有多個(gè)表面電極；裸片焊盤，在裸片焊盤之上安裝有半導(dǎo)體芯片；多個(gè)內(nèi)引線，圍繞半導(dǎo)體芯片布置；多個(gè)接線，用于將半導(dǎo)體芯片的表面電極與內(nèi)引線彼此電耦合；密封體， 用于密封半導(dǎo)體芯片、內(nèi)引線和接線；多個(gè)外引線，與內(nèi)引線分別一體耦合并從密封體露出；以及外部鍍膜，分別形成在外引線的表面之上。在該半導(dǎo)體器件中，外部鍍膜各自形成為使得直徑不大于Iym且在關(guān)于外部鍍膜的厚度方向中的中心更靠近于對(duì)應(yīng)引線的界面?zhèn)壬洗嬖诘木Я?shù)目大于直徑不大于1 μ m且在外部鍍膜的表面?zhèn)壬洗嬖诘木Я?shù)目。以下是對(duì)通過這里公開的本發(fā)明的典型模式所獲得的效果的簡要描述。在形成于每個(gè)外引線上的外部鍍膜中，使由引線和外部鍍膜之間的線性膨脹系數(shù)差引起的壓應(yīng)力減小，以使得難以在鍍膜上積累壓應(yīng)力，由此抑制晶須的生長。因此，可以改善外部鍍膜中的抗晶須性。


圖1是示出通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的方法組裝的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的平面圖；圖2是示出沿著圖1中的線A-A所獲取的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3是示出在圖2的部分A中的鍍覆結(jié)構(gòu)的例子的截面圖；圖4是示出用于組裝圖1的半導(dǎo)體器件的過程例子的制造流程圖；圖5是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中使用的引線框架的結(jié)構(gòu)例子的放大局部平面圖；圖6是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在裸片鍵合之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖；圖7是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在接線鍵合之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖；圖8是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在樹脂模塑之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖；圖9是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在切割和成形之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖；圖10是示出在圖3的部分B中所示的外部鍍膜的改善之前的結(jié)構(gòu)的局部截面圖；圖11是示出在圖3的部分B中所示的外部鍍膜的改善之后(本實(shí)施例)的結(jié)構(gòu)的局部截面圖；圖12是示出在圖10的外部鍍膜中的逐個(gè)直徑的晶粒含量的示意圖；圖13是示出在圖11的外部鍍膜中的逐個(gè)直徑的晶粒含量的例子的示意圖；圖14是在更大的比例上示出圖10的結(jié)構(gòu)的一部分的局部放大截面圖；圖15是在更大的比例上示出圖11的結(jié)構(gòu)的一部分的局部放大截面圖；圖16是示出在圖12和圖13所示的改善之前和之后在外部鍍膜中的晶粒直徑分布的數(shù)據(jù)圖；圖17是示出在圖14和圖15所示的改善之前和之后在外部鍍膜中的所有晶粒的平均截面面積的數(shù)據(jù)圖；圖18是示出在外部鍍膜中逐個(gè)晶體取向的線性膨脹系數(shù)的例子的數(shù)據(jù)圖；圖19是示出關(guān)于在改善之前和之后在外部鍍膜與引線之間的線性膨脹系數(shù)差的均值的數(shù)據(jù)圖；圖20是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖10所示改善之前的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖21是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖22是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖23是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖M是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后)的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖25是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后)的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖沈是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜 (在溫度循環(huán)之后)的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖27是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后)的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖；圖觀是示出在圖11的改善之后(本實(shí)施例)在外部鍍膜中的晶須抑制效果的數(shù)據(jù)圖；圖四是示出在改善之后在外部鍍膜中的估計(jì)析出原理的第一步驟的示意圖；圖30是示出在改善之后在外部鍍膜中的估計(jì)析出原理的第二步驟的示意圖；圖31是示出根據(jù)對(duì)照例子的在無光鍍覆(dull plating)(外部鍍膜)中的估計(jì)析出原理的第一步驟的示意圖；以及圖32是示出根據(jù)對(duì)照例子的在無光鍍覆(外部鍍膜)中的估計(jì)析出原理的第二步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下面的實(shí)施例中，除了特別需要說明的情況之外，原則上將不對(duì)相同或相似的部分進(jìn)行重復(fù)說明。為方便起見，必要時(shí)將下面的實(shí)施例分成實(shí)施例的多個(gè)部分進(jìn)行描述，但除非另外指出，否則這些實(shí)施例部分并非彼此無關(guān)，而是具有這樣的關(guān)系實(shí)施例的一個(gè)部分是實(shí)施例的另一個(gè)部分的部分或全部的修改或者詳細(xì)說明或補(bǔ)充說明。在下面的實(shí)施例中，當(dāng)提及元件數(shù)目(包括數(shù)字、數(shù)值、數(shù)量和范圍)時(shí)，除非另外指出以及除了基本明顯限于所提及的數(shù)目的情況之外，并不限于所提及的數(shù)目，而是也將可以是所提及的數(shù)目之上和之下的數(shù)。不用說，在下面的實(shí)施例中，除非另外指出以及除了認(rèn)為它們基本明顯是必要的情況之外，其組成元件(包括組成步驟)不總是必要的。類似地，不用說，在下面的實(shí)施例中與組成元件等有關(guān)的表達(dá)“由A構(gòu)成”、“具有 A”和“包括A”并不排除其他元件，除了清楚提到僅限于所提及的元件的情況之外。類似地，將理解到的是，在下面的實(shí)施例中當(dāng)涉及組成元件的形狀和位置關(guān)系時(shí)，除非另外指出以及除了基本明顯是否定答案的情況之外，也包括與這些形狀等基本緊密類似或者相像的形狀等。這同樣適用于前述的數(shù)值和范圍。下面將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。在用于圖示實(shí)施例的所有附圖中， 通過相似的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)具有相同功能的部件，并且將省略其重復(fù)說明。(實(shí)施例)圖1是示出通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的方法組裝的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的平面圖，圖2是示出沿著圖1中的線A-A所獲取的結(jié)構(gòu)的截面圖，以及圖 3是示出在圖2的部分A中的鍍覆結(jié)構(gòu)的例子的局部截面圖。本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件是使用引線框架組裝的樹脂密封型半導(dǎo)體封裝體。在本實(shí)施例中，如圖1所示的這種多管腳QFP(方形扁平封裝)1將作為本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的例子來參考。將給出關(guān)于圖1和圖2所示的QFPl的配置的描述。QFPl包括利用半導(dǎo)體集成電路形成的半導(dǎo)體芯片4、圍繞半導(dǎo)體芯片4輻射狀布置的多個(gè)內(nèi)引線2a、與內(nèi)引線加一體形成的多個(gè)外引線2b以及用于將形成在半導(dǎo)體芯片4的主表面如上的作為表面電極的電極焊盤4c與對(duì)應(yīng)的內(nèi)引線加彼此電耦合的例如金接線的多個(gè)接線5。QFPl還包括作為芯片安裝部分的薄片(tab)(裸片焊盤)2c，半導(dǎo)體芯片4通過例如銀漿的裸片鍵合材料7固定到該芯片安裝部分；以及由密封樹脂等形成的密封體3，通過樹脂模塑來密封所有半導(dǎo)體芯片4、薄片2c、接線5和內(nèi)引線加。由于本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件為QFP1，所以與內(nèi)引線加一體形成的外引線2b分別從密封體3的四側(cè)向外突出并彎曲成鷗翼形狀。在安裝于QFPl上的半導(dǎo)體芯片4的主表面如上形成的電極焊盤如以50 μ m或更小的窄焊盤間距布置。因此，作為接線5，可以采用例如具有20μπι或更小的直徑的金接線，并且可以實(shí)現(xiàn)多管腳結(jié)構(gòu)。內(nèi)引線加、外引線2b和薄片2c各自通過鐵鎳合金或銅合金的片狀部件形成，并且密封體3通過利用例如熱固性環(huán)氧樹脂的樹脂模塑形成。半導(dǎo)體芯片4由例如硅形成并且半導(dǎo)體集成電路在芯片主表面如上形成。此外， 通過裸片鍵合材料7將半導(dǎo)體芯片4固定于薄片2c的主表面池上。也就是，通過裸片鍵合材料將半導(dǎo)體芯片4的背表面和薄片2c的主表面池鍵合在一起。如圖3所示，在接線鍵合部分2i上靠近每個(gè)內(nèi)引線加的端部形成銀鍍膜9，以增強(qiáng)與關(guān)聯(lián)接線5 (例如金接線)耦合的可靠性。在形成于內(nèi)引線加的表面上的銅底層9a 上形成該銀鍍膜9。在本第一實(shí)施例的QFPl中，如圖2所示，將作為無鉛鍍膜的外部鍍膜8形成在從密封體3突出的每個(gè)外引線2b的表面上。然而，如圖3所示，在每個(gè)外引線2b的外端處的切面2j是通過在形成外部鍍膜之后切下引線所形成的面，并且因此并不在切面2j上形成外部鍍膜8。外部鍍膜8可以是以下各種無鉛鍍膜中的任何一種錫(Sn)-銅(Cu)鍍膜、錫 (Sn)-銀(Ag)鍍膜、錫(Sn)-鉍(Bi)鍍膜和純錫(Sn)鍍膜。接下來，將參照?qǐng)D4的制造流程圖描述用于制造根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件 (QFPl)的方法。圖4是示出用于組裝圖1的半導(dǎo)體器件的過程例子的制造流程圖，圖5是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件時(shí)使用的引線框架的結(jié)構(gòu)例子的局部放大平面圖，以及圖6是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在裸片鍵合之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖。此外，圖7是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在接線鍵合之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖，圖8是示出在組裝圖1的半導(dǎo)體器件中在樹脂模塑之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖，以及圖9是示出在組裝圖 1的半導(dǎo)體器件中在切割和成形之后的結(jié)構(gòu)例子的局部截面圖。首先，執(zhí)行圖4中步驟Sl的引線框架的提供。在該步驟中，提供作為圖5所示的引線框架的例子的矩陣框架2。在矩陣框架2中并排形成均用于在其上安裝半導(dǎo)體芯片4 的多個(gè)器件區(qū)域2d，其中在每個(gè)器件區(qū)域2d中形成多個(gè)內(nèi)引線加和外引線2b。在本實(shí)施例中使用的圖5的矩陣框架2中，將各自用于形成一個(gè)QFPl的器件區(qū)域
82d形成為多行多列(例如圖5中的2行2列)的矩陣布局，并且在每個(gè)器件區(qū)域2d中形成一個(gè)薄片(裸片焊盤)2c以及均圍繞薄片2c布置的多個(gè)內(nèi)引線加和多個(gè)外引線2b。例如，矩陣框架2為使用鐵鎳合金或銅合金形成的矩形片狀部件。在矩陣框架2 中，薄片2c以及內(nèi)引線加和外引線2b形成為每個(gè)薄片2c與多個(gè)內(nèi)引線加和外引線2b 一體耦合的狀態(tài)。在圖5所示的矩陣框架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。在矩陣框架2的寬度方向上的兩端處的框架部分2e中形成將在制造工藝中使用的多個(gè)伸長的定位孔2g和導(dǎo)向鏈輪齒孔(sprocket hole)2f0在圖5所示的矩陣框架2中，每個(gè)器件區(qū)域2d中的內(nèi)引線加的數(shù)目與圖1的QFPl 中的外引線2b的數(shù)目不同，但這是為了以可容易理解的方式示出矩陣框架2中的引線部分的形狀。不用說，用于組裝QFPl的矩陣框架2的每個(gè)器件區(qū)域2d中的內(nèi)引線加的數(shù)目與 QFPl中的外引線2b的數(shù)目相同。之后，執(zhí)行圖4中步驟S2的裸片鍵合。在該步驟中，如圖6所示，在矩陣框架2的每個(gè)器件區(qū)域2d中通過裸片鍵合材料7將半導(dǎo)體芯片4安裝到薄片2c上。也就是，如圖 2所示，通過裸片鍵合材料7將半導(dǎo)體芯片4的背表面4b與薄片2c的主表面池鍵合在一起。之后，執(zhí)行圖4中步驟S3的接線鍵合。更具體而言，如圖7所示，通過接線5將半導(dǎo)體芯片4的主表面如上的電極焊盤如與對(duì)應(yīng)的內(nèi)引線加電耦合在一起。接線5例如為金接線。在接線鍵合之后，執(zhí)行圖4中步驟S4的樹脂模塑。在該步驟中，在矩陣框架2的每個(gè)器件區(qū)域2d中，通過使用樹脂模塑模具(未示出)利用密封樹脂密封圖8所示的薄片 2c、半導(dǎo)體芯片4、內(nèi)引線加和接線5，以形成密封體3。密封樹脂例如為熱固性環(huán)氧樹脂。之后，執(zhí)行圖4中步驟S5的無鉛鍍膜的形成。該無鉛鍍膜對(duì)應(yīng)于圖2所示的外部鍍膜8。之后，執(zhí)行圖4中步驟S6的切割和成形。如圖9所示，將外引線2b從圖5所示的矩陣框架的框架部分2e切下并且然后將其彎曲成鷗翼形狀以完成QFPl的組裝。現(xiàn)在關(guān)于在本實(shí)施例的QFPl中每個(gè)外引線2b的表面上形成的作為無鉛鍍膜的外部鍍膜8提供以下描述。圖10是示出在圖3的部分B中所示的外部鍍膜的改善之前的結(jié)構(gòu)的局部截面圖， 圖11是示出在圖3的部分B中所示的外部鍍膜的改善之后(本實(shí)施例)的結(jié)構(gòu)的局部截面圖，圖12是示出在圖10的外部鍍膜中的逐個(gè)直徑的晶粒含量的示意圖，圖13是示出在圖11的外部鍍膜中的逐個(gè)直徑的晶粒含量的例子的示意圖，圖14是在更大的比例上示出圖10的結(jié)構(gòu)的一部分的局部放大截面圖，以及圖15是在更大的比例上示出圖11的結(jié)構(gòu)的一部分的局部放大截面圖。另外，圖16是示出在圖12和圖13所示的改善之前和之后在外部鍍膜中的晶粒直徑分布的數(shù)據(jù)圖，圖17是示出在圖14和圖15所示的改善之前和之后在外部鍍膜中的所有晶粒的平均截面面積的數(shù)據(jù)圖，圖18是示出在外部鍍膜中逐個(gè)晶體取向的線性膨脹系數(shù)的例子的數(shù)據(jù)圖，以及圖19是示出關(guān)于在改善之前和之后在外部鍍膜與引線之間的線性膨脹系數(shù)差的均值的數(shù)據(jù)圖。下面將描述本實(shí)施例中外部鍍膜8的特性，同時(shí)對(duì)在圖10所示的改善之前的不針對(duì)晶須生長進(jìn)行改善的常規(guī)外部鍍膜55與在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的針對(duì)晶須生長進(jìn)行改善的外部鍍膜8之間進(jìn)行比較。在下面的描述中將參照其中外部鍍膜8和外部鍍膜陽為無鉛的錫銅鍍膜的例子。此外，將在關(guān)于鍍膜的晶粒直徑、線性膨脹系數(shù)和取向性對(duì)改善前(外部鍍膜5 和改善后(外部鍍膜8)之間進(jìn)行比較之下，進(jìn)行外部鍍膜8 的特性的以下描述。首先，圖10和圖11圖示了關(guān)于在改善前(圖10)和改善后(圖11)在鍍覆厚度方向中逐個(gè)直徑的晶粒分布的數(shù)據(jù)。在每個(gè)圖中，區(qū)域顏色越深，在有關(guān)區(qū)域中存在的小直徑晶粒的數(shù)目越大?？梢?，在改善前的外部鍍膜55中包含多個(gè)不同直徑的鍍覆晶粒，并且在圖11所示的改善之后的外部鍍膜8中包含類似的晶粒。然而可見的是，改善后的晶粒的直徑小于改善前的晶粒的直徑。在每個(gè)圖中，最深顏色(黑色)的區(qū)域是存在直徑不大于Iym的鍍覆晶粒的區(qū)域。此外，在圖11所示的改善之后，具有直徑不大于Iym的晶粒的晶粒層(精細(xì)晶粒層)8a的厚度為外部鍍膜8的厚度T的十分之圖12和圖13圖示了在改善前(圖12)的外部鍍膜55中和在改善后(圖13)的外部鍍膜8中的鍍覆晶粒直徑與晶粒含量之間的關(guān)系?？梢?，在外部鍍膜8和外部鍍膜55 中包含很多直徑不大于1 μ m的晶粒。圖14是改善前(圖10)的結(jié)構(gòu)的一部分的提取和放大圖，示出了對(duì)于其中存在不大于1 μ m的晶粒的區(qū)域研究的結(jié)果。在這種情況下，其中存在直徑不大于1 μ m的晶粒的區(qū)域是對(duì)應(yīng)于從與外引線2b的界面起厚度為P的區(qū)域。P的值約為1. 5μπι。另一方面，圖15是改善后(圖11)的結(jié)構(gòu)的一部分的提取和放大圖，示出了對(duì)于其中存在不大于ι μ m的晶粒的區(qū)域研究的結(jié)果。在這種情況下，其中存在不大于1 μ m的晶粒的區(qū)域是對(duì)應(yīng)于從與外引線2b的界面起厚度為Q的區(qū)域。Q的值約為3.0 μ m。因而可見，不大于Ιμπι的晶粒的數(shù)目增加為改善前(圖14)的兩倍。也就是，如果晶粒直徑不大于1 μ m的圖11所示的晶粒層8a存在1. 5 μ m或更多， 則可以獲得抑制錫晶須的改善效果。晶粒層8a可以在鍍膜內(nèi)的任何位置處存在，只要直徑不大于Iym的圖11所示的晶粒層8a存在1.5μπι或更多即可。在改善后的外部鍍膜8中，如圖15所示，與在更靠近外部鍍膜8的表面的表面?zhèn)?8d上相比，直徑不大于1 μ m的晶粒更大量地在關(guān)于鍍覆厚度方向中的中心8b更靠近于外引線2b的外部鍍膜的界面?zhèn)?c上存在。這是因?yàn)槿缦吕碛?。如果引線和外部鍍膜8之間的線性膨脹系數(shù)差大，則如前所述易于形成晶須。因此，使得更大量的直徑小的晶粒在更靠近于引線的外部鍍膜8的界面?zhèn)?c上存在，由此減小鍍膜和引線之間的線性膨脹系數(shù)差，以抑制晶須的形成。接下來，圖16示出了對(duì)于圖10和圖11所示的外部鍍覆結(jié)構(gòu)中晶粒直徑檢查的結(jié)果。可見，與改善前(圖10)相比，在改善后(圖11)，在鍍覆后的狀態(tài)中存在的Iym或更小直徑的晶粒的比例高。典型的是，所述比例在引線(框架部件)和外部鍍膜8之間的界面附近不低于45%，并且在外部鍍膜8的表面附近不低于35%。此外，典型的是，甚至在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后的狀態(tài)中，也存在45 %或更多的直徑不大于Ιμπι的晶粒。
因而，根據(jù)圖16優(yōu)選考慮的是，當(dāng)在整個(gè)鍍膜處來看時(shí)存在45%或更多的直徑不大于1 μ m的晶粒，以及在例如鐵鎳合金或銅合金的引線與鍍膜之間界面附近，S卩，關(guān)于在圖15所示的外部鍍膜8的厚度方向中的中心8b更靠近于外引線2b的界面?zhèn)?c的位置處，存在50%或更多的這種晶粒，并且在關(guān)于鍍覆厚度中心8b更靠近于外部鍍膜8的表面的表面?zhèn)?d的位置處，存在30%或更多的這種晶粒。此外，優(yōu)選的是，在其中錫晶須生長明顯的溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后，保持(存在)45%或更多的直徑不大于Ιμπι的晶粒。在圖16所示的改善后的情況中，可以抑制在上述任意位置處的晶須的形成。圖17示出對(duì)于圖10和圖11所示的外部鍍覆結(jié)構(gòu)中每個(gè)鍍覆晶粒的平均截面面積確定的結(jié)果。可見，在改善后(圖11)，平均截面面積整體上小于改善前(圖10)的平均截面面積。這與前述的小直徑晶粒的比例的增加是相同的。對(duì)于在外部鍍膜中包含的多個(gè)鍍覆晶粒的平均截面面積，典型的是，平均截面面積在整個(gè)外部鍍膜中為2. 5 μ m2或更小，在引線(框架部件)與外部鍍膜8之間的界面(界面?zhèn)?c)附近為1.6 μ m2或更小，以及在表面(表面?zhèn)?d)附近為2.4 μ m2或更小。因而，根據(jù)圖17的結(jié)果，優(yōu)選的是，在外部鍍膜中包含的鍍覆晶粒的平均截面面積在整個(gè)外部鍍膜中為2. 5 μ m2或更小，在表面(圖15中的表面?zhèn)?d)附近為2.4μπι2或更小，以及在鐵鎳合金或銅合金與外部鍍膜8之間的界面(圖15中的界面?zhèn)?c)附近為 1. 6μπι2或更小。在圖17所示的改善后的情況中，可以抑制在上述任意位置處晶須的形成。接下來，關(guān)于本實(shí)施例中的外部鍍膜8的取向性和線性膨脹系數(shù)，將在下面描述特性。已知的是在外部鍍膜8中的每個(gè)晶粒具有取向性，并且由于所述取向性而出現(xiàn)線性膨脹系數(shù)的不同。圖18示出對(duì)于錫的各種取向的線性膨脹系數(shù)?？梢姡Я５木€性膨脹系數(shù)依賴于取向而不同，并且線性膨脹系數(shù)在約15ppm到23ppm的范圍上分布。就是說，錫的線性膨脹系數(shù)的范圍通常從16ppm到22ppm (23ppm也可以)，這對(duì)應(yīng)于各種取向的線性膨脹系數(shù)的相當(dāng)大的分布范圍。在其中包括外引線2b的引線由鐵鎳合金形成的情況下，其線性膨脹系數(shù)約為 5ppm，并且在引線由銅合金的情況下，其線性膨脹系數(shù)約為17ppm。為了減少錫晶須的形成，必需減少外部鍍膜8與引線(框架部件)之間的線性膨脹系數(shù)差，并且因此優(yōu)選的是，外部鍍膜8為線性膨脹系數(shù)小的晶粒的聚集。因此，優(yōu)選的是，外部鍍膜8包括錫的就線性膨脹系數(shù)而言不大于21ppm的可取向晶粒，由此可以減少晶須的形成。圖19示出從改善前(圖10)的外部鍍膜55的結(jié)構(gòu)和改善后(圖11)的外部鍍膜的結(jié)構(gòu)確定平均線性膨脹系數(shù)差的結(jié)果。改善后(圖11)的平均線性膨脹系數(shù)為15. 9ppm, 只要小于改善前(圖10)的平均線性膨脹系數(shù)(為16. 5ppm)即可。因而，優(yōu)選的是，通過由外部鍍膜8的改善前后的鍍膜分析產(chǎn)生的取向性確定的平均線性膨脹系數(shù)差(引線和鍍層之間的線性膨脹系數(shù)差)為16. 3ppm或更小。圖20是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖，圖21是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖，圖22是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖，圖23是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖。此外，圖M是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后)的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖，圖25是示出當(dāng)在關(guān)于引線的水平方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后) 的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖，圖26是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖10所示的改善之前的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后)的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖，以及圖27是示出當(dāng)在與引線垂直的方向上來看時(shí)在圖11所示的改善之后(本實(shí)施例)的外部鍍膜(在溫度循環(huán)之后) 的晶體取向性的數(shù)據(jù)圖。圖觀是示出在圖11的改善之后(本實(shí)施例)在外部鍍膜中的晶須抑制效果的數(shù)據(jù)圖，圖四是示出在改善之后在外部鍍膜中的估計(jì)析出原理的第一步驟的示意圖，以及圖 30是示出在改善之后在外部鍍膜中的估計(jì)析出原理的第二步驟的示意圖。圖20至圖27是示出基于IPF繪圖的逐個(gè)取向的分布數(shù)量的所有數(shù)據(jù)圖。在每個(gè)圖中，白色區(qū)域?yàn)榉植紨?shù)量為“零(0) ”的區(qū)域，并且具有斜線陰影的區(qū)域是最高分布數(shù)量區(qū)域。圖20和圖21示出在鍍覆之后在關(guān)于引線(框架部件)的水平方向中的分析結(jié)果。在圖20的改善前的狀態(tài)與圖21的改善后的狀態(tài)之間的比較顯示，在改善前(圖20) 分布數(shù)量為零并且在改善后(圖21)分布數(shù)量不再為零(即增加)的取向是(103)、(110)、 (201)、(411)、(421)、(441)、(512)、(541)和(991)。因而，通過形成具有這種取向性的結(jié)構(gòu)的外部鍍膜8，可以抑制晶須的形成。與改善前的分布數(shù)量相比改善后分布數(shù)量減小的取向是(111)、(210)、(323)、(332)、(432)和 (951)。具有這種取向特性的鍍覆結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)對(duì)抑制錫晶須的形成有效的效果。圖22和圖23示出鍍覆后在與引線(框架部件)垂直的方向中的分析結(jié)果。在圖 22的改善前的狀態(tài)與圖23的改善后的狀態(tài)之間的比較顯示，在改善前(圖2 分布數(shù)量為零并且在改善后(圖23)分布數(shù)量不再為零(即增加)的取向是(310)、(332)、(410)和 (931)。因此，通過形成具有這種取向性的結(jié)構(gòu)的外部鍍膜8，可以抑制晶須的形成。此外，與改善前的分布數(shù)量相比改善后的分布數(shù)量減小的取向?yàn)?110)，除此之外，觀察到在(310)、(410)和(931)附近存在取向的增加。具有這種取向特性的鍍覆結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)對(duì)抑制錫晶須的形成有效的效果。圖M和圖25示出在鍍覆之后以及在其中錫晶須的生長明顯的溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后在關(guān)于引線(框架部件)的水平方向中的分析結(jié)果。在圖M的改善前的狀態(tài)與圖25 的改善后的狀態(tài)之間的比較顯示，在改善前(圖24)分布數(shù)量為零并且在改善后(圖25) 分布數(shù)量不再為零(即增加)的取向是(100)、(211), (301)、(332)、(401), (432), (532) 和(910)。因而，通過形成具有這種取向性的結(jié)構(gòu)的外部鍍膜8，可以抑制晶須的形成。此外，在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試期間，取向(103)、(210)、(320)、(413)、(431)、(441)、 (521)、(541)、(631)、(951)、(971)和(991)減少，而在同一測(cè)試期間，取向(432)、(532)、(211)和(312)增加。因而，具有這種取向特性的鍍覆結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)對(duì)抑制錫晶須的形成有效的效果。圖沈和圖27示出在鍍覆之后以及在其中錫晶須的生長明顯的溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后在關(guān)于引線(框架部件)的垂直方向中的分析結(jié)果。在圖沈的改善前的狀態(tài)與圖27 的改善后的狀態(tài)之間的比較顯示，在改善前(圖26)分布數(shù)量為零并且在改善后(圖27) 分布數(shù)量不再為零(即增加)的取向是(111)、(211)、(312)、(332)和(432)。因而，通過形成具有這種取向性的結(jié)構(gòu)的外部鍍膜8，可以抑制晶須的形成。此外，在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試期間，取向(110)、(430)和(221)減少，而在同一測(cè)試期間，取向(631)、(421)、(321)、(432)、(332)、(532)和(211)增加。具有這種取向特性的鍍覆結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)對(duì)抑制錫晶須的形成有效的效果。接下來，將給出關(guān)于用于實(shí)現(xiàn)(形成)在外部鍍膜8中具有諸如前述晶粒直徑、晶粒分布、低平均線性膨脹系數(shù)和取向性之類的前述特性的鍍覆結(jié)構(gòu)的方法的描述。用于形成根據(jù)本實(shí)施例的外部鍍膜8的方法的例子是，通過在鍍覆期間改變電流密度獲得多層鍍膜。根據(jù)具體例子，在具有第一階段至第五階段的鍍槽(未示出)中的第一階段，在例如30A/dm2、10秒的條件下，在外部鍍膜8的引線側(cè)(界面?zhèn)?上形成第一無鉛鍍膜(條件改變層)。此后，在鍍槽中的第二階段至第五階段的每個(gè)階段，在例如20A/dm2、10秒的條件下，在第一無鉛鍍膜之上的鍍覆表面?zhèn)壬闲纬傻诙o鉛鍍膜。條件20A/dm2、10秒是形成無鉛鍍膜的標(biāo)準(zhǔn)條件。在這種情況下，形成在界面?zhèn)壬系淖鳛闂l件改變層的第一無鉛鍍膜首先以大電流密度形成并且然后在短時(shí)間(10秒)內(nèi)完成。使用標(biāo)準(zhǔn)電流密度QOA/dm2)的第二無鉛鍍膜在足夠的時(shí)間(10秒X4倍)周期上緩慢地形成。因此，通過改變鍍覆期間的電流密度，可以形成作為兩層結(jié)構(gòu)的外部鍍膜8。在通過采用上述方法形成本實(shí)施例中的外部鍍膜8的情況中，如果例如與引線的界面?zhèn)仁菞l件改變層，則通過在如提供其中直徑不大于Iym的晶粒聚集的圖11所示晶粒層8a那樣的條件(例如電流密度和施加時(shí)間)下形成作為條件改變層的第一無鉛鍍膜，以及通過隨后在包括電流密度的標(biāo)準(zhǔn)條件下在其上形成第二無鉛鍍膜的層，可以形成本實(shí)施例中的外部鍍膜8。然而，并不限于上述通過在鍍覆期間改變電流密度形成多層鍍膜的方法?？梢圆捎萌魏纹渌椒?，只要所采用的方法可以實(shí)現(xiàn)具有如在本實(shí)施例中關(guān)于晶粒直徑和分布以及低平均線性膨脹系數(shù)和取向性描述的這種特性的鍍覆結(jié)構(gòu)即可。在常規(guī)無光鍍覆中，推測(cè)析出具有取向(111)的相對(duì)小的晶體并且在其上析出幾何學(xué)上來說為大直徑的晶粒。同樣在這種情況下，上層取向繼承下層取向并且析出的晶粒被取向?yàn)?111)。在上述通過在鍍覆期間改變電流密度獲得多層鍍膜的方法中，例如，在通過改變電流密度改變?cè)谝€(框架部件)與外部鍍膜8之間的界面處的條件的情況下，首先發(fā)生晶粒直徑小且具有隨機(jī)(111)取向方向8e的晶體8g的析出。在這種情況下，C軸方向8f 成為關(guān)于外引線(框架部件)2b的水平方向，并且水平的且線性膨脹系數(shù)大的晶體的析出變得消逝。之后，如圖30所示，晶粒直徑小的晶體他以與前面所述的相同方式析出在晶體8g之上，但晶體他沿著下層取向在隨機(jī)(111)取向方向8e中取向。此外，盡管未示出，但幾何學(xué)上來說大晶粒直徑的晶體同樣析出在晶體他之上。該幾何學(xué)上來說大晶粒直徑的晶體的析出同樣具有隨機(jī)取向。晶體學(xué)上來說，由于取向(111)的線性膨脹系數(shù)大，所以認(rèn)為具有隨機(jī)取向的析出在減小線性膨脹系數(shù)中是有效的。圖觀示出針對(duì)本實(shí)施例中的外部鍍膜8進(jìn)行的晶須測(cè)試的結(jié)果。其中示出的測(cè)試結(jié)果是通過在鍍覆期間改變電流密度的同時(shí)獲得多層鍍膜的前述方法得到在抑制晶須形成中有效的鍍覆結(jié)果的外部鍍膜8的情況。圖中示出了與改善前相比的晶須長度比。在圖觀中，負(fù)號(hào)(_)表示晶須長度的減小。在該圖中示出的所有值表示與改善前相比的晶須長度的減小。也就是，可見在本實(shí)施例中獲得的外部鍍膜8的典型結(jié)構(gòu)在抑制晶須的生長中是有效的。給定錫的線性膨脹系數(shù)為23ppm、銅的線性膨脹系數(shù)為17ppm以及鐵鎳合金的線性膨脹系數(shù)為5ppm，則在錫和鐵鎳合金之間存在ISppm的線性膨脹系數(shù)差，因此，在發(fā)生溫度改變的情況下，應(yīng)變(應(yīng)力)變大。然而，在本實(shí)施例的QFP 1中，通過增加在每個(gè)外引線2b的表面上形成的外部鍍膜8中包含的直徑小(不大于Iym)的晶粒的存在百分比，并且通過析出具有線性膨脹系數(shù)小的取向的晶體，可以降低晶須生成的可能性并由此改善抗晶須性。在錫和銅之間存在 6ppm的線性膨脹系數(shù)差，但由于該差值相對(duì)較小，所以即使出現(xiàn)溫度差時(shí)應(yīng)變(應(yīng)力)也較小，從而不會(huì)導(dǎo)致晶須的出現(xiàn)。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，在形成于每個(gè)外引線2b上的外部鍍膜8中，直徑不大于1 μ m且在更靠近外引線2b的界面?zhèn)?c上存在的晶粒數(shù)目大于直徑不大于1 μ m且在表面?zhèn)?d上存在的晶粒數(shù)目，從而導(dǎo)致在與外引線2b的界面?zhèn)?c上的小直徑晶粒的數(shù)目增加。因而，在取向性上出現(xiàn)隨機(jī)性，結(jié)果是可以減小在整個(gè)外部鍍膜8中的平均線性膨脹系數(shù)。因此，在外部鍍膜8和外引線2b (框架部件)之間的線性膨脹系數(shù)差變得更小，從而可以減小由兩者之間的線性膨脹系數(shù)差引起的壓應(yīng)力。相應(yīng)地，施加在外部鍍膜8上壓應(yīng)力變得難以積累并因而可以抑制晶須的生長。 作為結(jié)果，可以改善外部鍍膜8中的抗晶須性。除此之外，由于可以改善外部鍍膜8中的抗晶須性，所以可以減少由電短路造成的半導(dǎo)體器件(QFPl)的故障的發(fā)生。而且，由于小直徑晶粒的數(shù)目在外部鍍膜8中增加，所以在晶粒邊界中傳播的錫原子的遷移距離變得更長。因此，可以抑制錫原子向上到達(dá)表面并因而可以使晶須難以出現(xiàn)。這里存在這樣的可能性小直徑晶粒的聚集層起到用以緩解應(yīng)力的緩沖層的作用。通過上述幾點(diǎn)的綜合效果，在鐵鎳合金和無鉛鍍覆的組合(這不利于晶須的出現(xiàn))中也可以抑制溫度循環(huán)測(cè)試環(huán)境中的晶須的生長。盡管上面已經(jīng)通過本發(fā)明的實(shí)施例的方式具體地描述了本發(fā)明，但不用說，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。例如，盡管在上述實(shí)施例中參照的是其中半導(dǎo)體器件為QFPl的情況，但半導(dǎo)體器件并不受特定限制?？梢允橇硪环N半導(dǎo)體器件，只要該有關(guān)的半導(dǎo)體器件具有作為外部端子的外引線且在每個(gè)外引線上形成有外部鍍膜即可。例如，半導(dǎo)體器件可以為S0P(小外形封裝)、QFJ(方形扁平J引線封裝)或S0J(小外形J引線封裝)。[產(chǎn)業(yè)適用性]本發(fā)明適用于組裝將經(jīng)受無鉛鍍覆的電子器件并且可以抑制錫晶須的生長。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體芯片，具有多個(gè)表面電極；裸片焊盤，在所述裸片焊盤之上安裝有所述半導(dǎo)體芯片；多個(gè)內(nèi)引線，圍繞所述半導(dǎo)體芯片布置；多個(gè)接線，用于將所述半導(dǎo)體芯片的所述表面電極與所述內(nèi)引線彼此電耦合；密封體，用于密封所述半導(dǎo)體芯片、所述內(nèi)引線和所述接線；多個(gè)外引線，分別與所述內(nèi)引線一體耦合并從所述密封體露出；以及外部鍍膜，分別形成在所述外弓I線的表面之上，其中所述外部鍍膜各自形成為使得直徑不大于ι μ m且在關(guān)于所述外部鍍膜的厚度方向中的中心更靠近于對(duì)應(yīng)引線的界面?zhèn)壬洗嬖诘木Я?shù)目大于直徑不大于Iym且在所述外部鍍膜的表面?zhèn)壬洗嬖诘木Я?shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外引線各自由鐵鎳合金或銅合金形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外部鍍膜包含錫作為主要成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中銀鍍膜形成在每個(gè)所述內(nèi)引線的接線耦合部分之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中具有直徑不大于Iym的晶粒的晶粒層的厚度是每個(gè)所述外部鍍膜的厚度的十分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外部鍍膜各自包含45%或更多的直徑不大于Iym的晶粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中，在關(guān)于所述外部鍍膜的厚度方向中的所述中心更靠近于對(duì)應(yīng)引線的界面?zhèn)任恢锰幋嬖?0%或更多的直徑不大于Iym的晶粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中，在關(guān)于所述外部鍍膜的厚度方向中的所述中心更靠近于所述外部鍍膜的表面的表面?zhèn)任恢锰幋嬖?5%或更多的直徑不大于ι μ m的晶粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后，在每個(gè)所述外部鍍膜中存在45%或更多的不大于1 μ m的晶粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中包括多個(gè)直徑不大于1μ m的晶粒的層的厚度不小于1. 5μπι。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中包含多種直徑的晶粒，并且這些直徑的晶粒的平均截面面積不大于2. 5 μ m2。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中包含多種直徑的晶粒，并且在關(guān)于所述外部鍍膜的厚度方向中的所述中心更靠近于所述外部鍍膜的表面的表面?zhèn)任恢锰?，所述多種直徑的晶粒的平均截面面積不大于2. 4 μ m2。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中包含多種直徑的晶粒，并且在關(guān)于所述外部鍍膜的厚度方向中的所述中心更靠近于對(duì)應(yīng)引線的界面?zhèn)任恢锰?，所述多種直徑的晶粒的平均截面面積不大于1.6 μ m2。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中包含多種直徑的晶粒，所述多種直徑的晶粒在線性膨脹系數(shù)上不大于21ppm。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在每個(gè)所述外部鍍膜中包含多種直徑的晶粒，并且在每個(gè)所述外部鍍膜中的所述多種直徑的晶粒與對(duì)應(yīng)引線之間的線性膨脹系數(shù)差的均值為16. 3ppm或更小。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在關(guān)于對(duì)應(yīng)引線的水平方向上來看時(shí)， 每個(gè)所述外部鍍膜中的增加的取向?yàn)?103)、(110)、(201)、(411)、(421)、(441)、(512)、 (541)和(991)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在與對(duì)應(yīng)引線垂直的方向上來看時(shí)，每個(gè)所述外部鍍膜中的增加的取向?yàn)?310)、(332)、010)和(931)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后在關(guān)于對(duì)應(yīng)引線的水平方向上來看時(shí)，每個(gè)所述外部鍍膜中的增加的取向?yàn)?100)、(211)、(301)、 (332)、 (401)、 (432)、 (532)和(910)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后在與對(duì)應(yīng)引線垂直的方向上來看時(shí)，每個(gè)所述外部鍍膜中的增加的取向?yàn)?111)、(211)、(312)、(332) 和(432)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在關(guān)于對(duì)應(yīng)引線的水平方向上來看時(shí)， 每個(gè)所述外部鍍膜中的消失的取向?yàn)?111) > (210), (323), (332), (432)和(951)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在與對(duì)應(yīng)引線垂直的方向上來看時(shí)，每個(gè)所述外部鍍膜中的消失的取向?yàn)?110)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后在關(guān)于對(duì)應(yīng)引線的水平方向上來看時(shí)，每個(gè)所述外部鍍膜中的消失的取向?yàn)?103)、(210), (320)、 (413)、(431)、(441)、(521)、(541)、(631)、(951)、(971)和(991)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)在溫度循環(huán)環(huán)境測(cè)試之后在與對(duì)應(yīng)引線垂直的方向上來看時(shí)，每個(gè)所述外部鍍膜中的消失的取向?yàn)?110)、021)和030)。
全文摘要
公開了一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件在外部鍍膜中具有改善的抗晶須性。該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體芯片固定于其上的薄片、多個(gè)內(nèi)引線、與內(nèi)引線一體形成的多個(gè)外引線、用于將半導(dǎo)體芯片的電極焊盤與內(nèi)引線彼此耦合的多個(gè)接線以及用于密封半導(dǎo)體芯片的密封體。外引線從密封體突出并且在每個(gè)外引線的表面上形成作為無鉛鍍膜的外部鍍膜。在外部鍍膜中，直徑不大于1μm且在外部鍍膜的厚度方向中的界面?zhèn)壬洗嬖诘木Я?shù)目比不大于1μm且在外部鍍膜的表面?zhèn)壬洗嬖诘木Я?shù)目大，由此使得外部鍍膜和外引線之間的線性膨脹系數(shù)之差較小，從而使得可以抑制晶須的生長。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102339804SQ20111020459
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者中村真人, 加藤隆彥, 寺崎健, 村上智博 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社