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半導(dǎo)體器件及其制造方法與流程

文檔序號(hào):11289526閱讀:361來源:國(guó)知局
半導(dǎo)體器件及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造技術(shù),例如,涉及適用于將芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片經(jīng)由ag層(銀層)電連接的半導(dǎo)體器件及其制造技術(shù)的有效技術(shù)。



背景技術(shù):

日本特開2011-249801號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中記載有通過向燒結(jié)層的表面供給液體,使燒結(jié)層與功率半導(dǎo)體元件的粘接力提高來固定的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-249801號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

目前,作為將芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片進(jìn)行連接的材料,使用含有鉛且具有約300℃左右的熔點(diǎn)的所謂高熔點(diǎn)焊錫材料。但是,從對(duì)環(huán)境的考慮出發(fā),正在發(fā)展向不含鉛的無(wú)鉛材料的轉(zhuǎn)換。在這樣的潮流中,著眼于電阻率低的銀(ag)材料,通過ag層將芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片電連接。在此,作為將芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片進(jìn)行連接的ag層,通常使用具有夾著環(huán)氧樹脂等使銀顆粒彼此接合的構(gòu)造的ag層,但近年來,幾乎不含環(huán)氧樹脂等而通過施加熱量和壓力來形成銀顆粒彼此的金屬結(jié)合的構(gòu)造(即被稱作燒結(jié)銀)的ag層備受關(guān)注。根據(jù)該燒結(jié)構(gòu)造的ag層,具有能夠降低ag層的電阻率、并且能夠提高熱傳導(dǎo)率的優(yōu)點(diǎn)。

本說明書中所說的ag層以通過施加熱量和壓力而形成銀顆粒彼此的金屬結(jié)合的燒結(jié)構(gòu)造的ag層為前提。該燒結(jié)構(gòu)造的ag層通過以下所示的工序形成。即,例如,通過將溶劑中含有銀顆粒的膏向芯片搭載部上供給(印刷)并進(jìn)行加熱,從該膏中使溶劑揮發(fā)來進(jìn)行干燥。由此,在形成了ag層后,在該ag層上搭載半導(dǎo)體芯片,然后,經(jīng)由半導(dǎo)體芯片對(duì)ag層施加熱量和壓力,由此,形成形成了銀顆粒彼此的金屬結(jié)合的燒結(jié)構(gòu)造的ag層。

在此,通過實(shí)施加熱處理,從膏中使溶劑揮發(fā)而使膏干燥的工序,是為了抑制在ag層上搭載了半導(dǎo)體芯片后ag層中殘存的溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致在半導(dǎo)體芯片和ag層之間產(chǎn)生空隙的情況而實(shí)施的。但是,在該干燥工序中,由于溶劑成分從膏揮發(fā),所以干燥了的ag層成為多孔質(zhì)狀態(tài),膏所具有的粘性(粘著性)也消失。當(dāng)在該狀態(tài)下在ag層上搭載半導(dǎo)體芯片時(shí),由于ag層不存在粘性,所以不能可靠地固定半導(dǎo)體芯片,半導(dǎo)體芯片容易產(chǎn)生錯(cuò)位。本發(fā)明人新發(fā)現(xiàn):當(dāng)產(chǎn)生這種錯(cuò)位時(shí),在隔著半導(dǎo)體芯片對(duì)ag層施加熱量和壓力的工序中,在半導(dǎo)體芯片上局部施加大的壓力,由此,半導(dǎo)體芯片上產(chǎn)生裂紋的可能性變高。即,根據(jù)本發(fā)明人的探討,在芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片的電連接采用燒結(jié)構(gòu)造的ag層的情況下,從提高半導(dǎo)體器件的可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),存在改善的余地。

其它課題和新的特征將根據(jù)本說明書的記述及附圖變得明朗。

一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法具有將半導(dǎo)體芯片搭載于芯片搭載部上的第一ag層上的工序。而且,在該工序中,在以與芯片搭載部接觸的方式供給了第一材料后,以使半導(dǎo)體芯片的背面的一部分與第一材料接觸的方式將半導(dǎo)體芯片搭載于第一ag層上。

發(fā)明效果

根據(jù)一實(shí)施方式,能夠提高半導(dǎo)體器件的可靠性。

附圖說明

圖1的(a)~(e)是示意性表示在關(guān)聯(lián)技術(shù)中,通過使用燒結(jié)構(gòu)造的ag層而實(shí)現(xiàn)芯片搭載部與半導(dǎo)體芯片的電連接的半導(dǎo)體器件的制造工序的一部分的圖。

圖2的(a)~(b)是說明使用臨時(shí)固定材料的技術(shù)中的改善的余地的圖。

圖3的(a)~(b)是說明使用臨時(shí)固定材料的技術(shù)中的改善的余地的圖。

圖4的(a)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的外觀結(jié)構(gòu)的俯視圖,(b)是側(cè)視圖,(c)是仰視圖。

圖5是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的封固體的內(nèi)部構(gòu)造的圖,(a)是俯視圖,(b)是(a)的a-a線的剖視圖,(c)是(a)的b-b線的剖視圖。

圖6是放大示出在實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片的連接構(gòu)造的示意圖。

圖7是放大示出在探討例中芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片的連接構(gòu)造的示意圖。

圖8是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序的流程的流程圖。

圖9是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖10是表示接著圖9的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖11是表示接著圖10的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖12是表示接著圖11的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖13是表示接著圖12的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖14是表示接著圖13的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖15是表示接著圖14的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖16是表示接著圖15的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖17是表示接著圖16的半導(dǎo)體器件的制造工序的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖18的(a)是示意性表示利用形成于芯片搭載部上的臨時(shí)固定材料來固定半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的放大俯視圖,(b)是(a)的a-a線的剖視圖。

圖19是示意性表示模塑工序后的狀態(tài)的剖視圖。

圖20的(a)是示意性表示在變形例1中利用形成于芯片搭載部上的臨時(shí)固定材料來固定半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的放大俯視圖,(b)是(a)的a-a線的剖視圖。

圖21的(a)是示意性表示在變形例2中利用形成于芯片搭載部上的臨時(shí)固定材料固定半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的放大俯視圖,(b)是(a)的a-a線的剖視圖。

具體實(shí)施方式

在以下的實(shí)施方式中,為了便于說明,在需要時(shí)分割成多個(gè)部分或?qū)嵤┓绞絹磉M(jìn)行說明,除特別明示的情況以外,它們并非相互無(wú)關(guān),而一方為另一方的一部分或全部的變形例、詳細(xì)內(nèi)容、補(bǔ)充說明等的關(guān)系。

另外,在以下的實(shí)施方式中,在提及要素的數(shù)量等(包含個(gè)數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)的情況下,除特別明示的情況以及原理上明顯限于特定的數(shù)量的情況以外,不限于該特定的數(shù)量,可以是特定的數(shù)量以上或以下。

進(jìn)而,在以下的實(shí)施方式中,對(duì)于其構(gòu)成要素(也包括要素步驟等),除特別明示的情況以及原理上明顯認(rèn)為是必須的情況等以外,當(dāng)然并非一定是必須的。

同樣地,在以下的實(shí)施方式中,當(dāng)提及構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時(shí),除特別明示的情況以及原理上明顯認(rèn)為并非如此的情況等以外,實(shí)質(zhì)上包含近似或類似于該形狀等的形狀、位置關(guān)系等。這對(duì)上述數(shù)值和范圍也是同樣的。

另外,在用于說明實(shí)施方式的全部附圖中,原則上對(duì)同一部件賦予同一附圖標(biāo)記,并省略對(duì)其重復(fù)說明。此外,為了容易理解附圖,有時(shí)即使是俯視圖,也賦予影線。

<燒結(jié)構(gòu)造的ag層的定義>

首先,開始對(duì)與本說明書中作為前提的燒結(jié)構(gòu)造的ag層有關(guān)的定義進(jìn)行說明。本說明書中作為前提的燒結(jié)構(gòu)造的ag層在以下方面與含有環(huán)氧樹脂作為粘合劑的ag層不同。即,介有環(huán)氧樹脂的構(gòu)造的ag層和燒結(jié)構(gòu)造的ag層均以膏狀態(tài)被供給,但用于形成介有環(huán)氧樹脂的構(gòu)造的ag層的膏中,樹脂成分相對(duì)于銀(1)的體積比為0.7左右。與之相對(duì),用于形成在本說明書中作為對(duì)象的燒結(jié)構(gòu)造的ag層的膏中,樹脂成分相對(duì)于銀(1)的體積比為0.3左右。而且,在將膏固化后,介有環(huán)氧樹脂的構(gòu)造的ag層中,樹脂成分相對(duì)于銀(1)的體積比為0.5左右,與之相對(duì),在將膏固化后,在燒結(jié)構(gòu)造的ag層中,樹脂成分幾乎不存在。像這樣,定義了本說明書中作為對(duì)象的燒結(jié)構(gòu)造的ag層。

<改善的探討>

接著,以芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片的電連接采用燒結(jié)構(gòu)造的ag層為前提,本發(fā)明人從提高半導(dǎo)體器件的可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行了改善的探討,結(jié)果了解到尚存在改善的余地。因此,以下,在對(duì)該改善的余地進(jìn)行了說明之后,說明對(duì)該改善的余地進(jìn)行了研究的本實(shí)施方式的技術(shù)思想。

圖1的(a)~(e)是示意性表示在關(guān)聯(lián)技術(shù)中,通過使用燒結(jié)構(gòu)造的ag層而實(shí)現(xiàn)芯片搭載部和半導(dǎo)體芯片的電連接的半導(dǎo)體器件的制造工序的一部分的圖。此外,本說明書中所說的“關(guān)聯(lián)技術(shù)”是具有發(fā)明人新發(fā)現(xiàn)的課題的技術(shù)。進(jìn)而,本說明書中所說的“關(guān)聯(lián)技術(shù)”不是公知的現(xiàn)有技術(shù),而是意圖上記載新的技術(shù)思想的前提技術(shù)(非公知技術(shù))的技術(shù)。

首先,如圖1的(a)所示,例如,通過使用印刷法,在芯片焊盤(芯片搭載部)dp上涂敷含有銀顆粒和溶劑的膏pst1。之后,如圖1的(b)所示,將芯片焊盤dp配置于加熱板hplt上進(jìn)行加熱,由此,使涂敷于芯片焊盤dp上的膏pst1中所含的溶劑揮發(fā),使膏pst1干燥。由此,在芯片焊盤dp上形成多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層agl。

接著,如圖1的(c)所示,使芯片焊盤dp從加熱板hplt上移動(dòng)到安裝載臺(tái)ms上后,在ag層agl上搭載半導(dǎo)體芯片chp。然后,在ag層agl上搭載了半導(dǎo)體芯片chp的狀態(tài)下,使芯片焊盤dp從安裝載臺(tái)ms移動(dòng)到輸送軌道ral上。此時(shí),例如有時(shí)有振動(dòng)作用在芯片焊盤dp上,且存在于半導(dǎo)體芯片chp的下層的ag層agl在多孔質(zhì)狀態(tài)下不具有粘性(粘著性),因此,如圖1的(d)所示,極小的外擾就容易使半導(dǎo)體芯片chp引起錯(cuò)位。然后,在該情況下,如圖1的(e)所示,在半導(dǎo)體芯片chp與本來的搭載位置錯(cuò)開的狀態(tài)下,對(duì)于搭載有半導(dǎo)體芯片chp的芯片焊盤dp,利用夾設(shè)有緩沖材料cs的壓頭ph實(shí)施加熱處理及加壓處理。由此,對(duì)ag層agl施加壓力,形成燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin),但與此同時(shí),如圖1的(e)所示,對(duì)產(chǎn)生了錯(cuò)位的半導(dǎo)體芯片chp局部施加力,半導(dǎo)體芯片chp上可能會(huì)產(chǎn)生裂紋。因此,作為關(guān)聯(lián)技術(shù),從提高半導(dǎo)體器件的可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),存在改善的余地。

在此,作為消除上述的改善余地的技術(shù),能夠考慮以下所示的技術(shù)。例如,如圖2的(a)所示,考慮向干燥而成為多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層agl的表面供給由液體構(gòu)成的臨時(shí)固定材料ta。該情況下,由液體構(gòu)成的臨時(shí)固定材料ta具有粘性,因此,在供給了該臨時(shí)固定材料ta的ag層agl上搭載半導(dǎo)體芯片時(shí),通過臨時(shí)固定材料ta所具有的粘性來固定半導(dǎo)體芯片。其結(jié)果為,認(rèn)為能夠抑制半導(dǎo)體芯片的錯(cuò)位。

但是,如圖2的(b)所示,ag層agl為多孔質(zhì)狀態(tài),向ag層agl上供給的臨時(shí)固定材料ta容易浸入多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層agl中。這意味著殘存于ag層agl的表面上的臨時(shí)固定材料ta的量發(fā)生變化。即,在該技術(shù)中,如圖3的(a)所示,有助于保持半導(dǎo)體芯片chp的位置的臨時(shí)固定材料ta的量不穩(wěn)定,由此,即使向ag層agl上供給臨時(shí)固定材料ta,也不能有效抑制半導(dǎo)體芯片chp的錯(cuò)位。進(jìn)而,如圖3的(b)所示,當(dāng)使用壓頭ph對(duì)ag層agl實(shí)施加熱處理及加壓處理時(shí),浸入到ag層agl的臨時(shí)固定材料ta揮發(fā),但由于揮發(fā)的溶劑沒有泄漏路徑而被半導(dǎo)體芯片chp的下層俘獲,所以在半導(dǎo)體芯片chp的下層的ag層agl(sin)產(chǎn)生空隙vd。其結(jié)果為,因空隙vd而可能在半導(dǎo)體芯片chp和ag層agl(sin)之間產(chǎn)生剝離,或者在半導(dǎo)體芯片chp上產(chǎn)生裂紋。

如上,在上述的技術(shù)中,不僅無(wú)法有效抑制半導(dǎo)體芯片chp的錯(cuò)位,而且還在半導(dǎo)體芯片chp和ag層agl(sin)之間招致空隙vd的產(chǎn)生,認(rèn)為無(wú)法實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的可靠性提高。

因此,在本實(shí)施方式中,從防止半導(dǎo)體芯片chp的錯(cuò)位的觀點(diǎn)出發(fā),實(shí)施了研究,以下,參照附圖說明實(shí)施了該研究的本實(shí)施方式的技術(shù)思想。

<實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的安裝結(jié)構(gòu)>

本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件例如與逆變器電路有關(guān),將成為逆變器電路的構(gòu)成要素的一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(以下為igbt)和一個(gè)二極管作為一個(gè)封裝。即,例如,通過使用6個(gè)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,構(gòu)成成為驅(qū)動(dòng)3相電機(jī)的3相逆變器電路的電子裝置(功率模塊)。

圖4是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1的外觀結(jié)構(gòu)的圖。具體來說,圖4的(a)是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1的外觀結(jié)構(gòu)的俯視圖,圖4的(b)是側(cè)視圖,圖4的(c)是仰視圖。

如圖4的(a)所示,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1具有形成矩形形狀的由樹脂構(gòu)成的封固體mr。該封固體mr具有圖4的(a)所示的上表面、與該上表面相反側(cè)的下表面(圖4的(c))、在厚度方向上位于上表面和下表面之間的第一側(cè)面及與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面。圖4的(a)中,圖示構(gòu)成第一側(cè)面的邊s1,且圖示構(gòu)成第二側(cè)面的邊s2。進(jìn)而,封固體mr具有與第一側(cè)面及第二側(cè)面交叉的第三側(cè)面、和與第一側(cè)面及第二側(cè)面交叉且與第三側(cè)面相對(duì)的第四側(cè)面。圖4的(a)中,圖示構(gòu)成第三側(cè)面的邊s3,并且圖示構(gòu)成第四側(cè)面的邊s4。

在此,在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1中,如圖4的(a)所示,從第一側(cè)面突出多個(gè)引線ld1各自的一部分,且從第二側(cè)面突出多個(gè)引線ld2各自的一部分。此時(shí),引線ld1構(gòu)成發(fā)射極端子et,引線ld2構(gòu)成信號(hào)端子sgt。而且,構(gòu)成發(fā)射極端子et的多個(gè)引線ld1各自的寬度比構(gòu)成信號(hào)端子sgt的多個(gè)引線ld2各自的寬度大。換言之,在本實(shí)施方式中,在將多個(gè)引線ld1統(tǒng)稱為第一引線(第一引線組),將多個(gè)引線ld2統(tǒng)稱為第二引線(第二引線組)的情況下,從第一引線的封固體mr露出的部分由多個(gè)部分(多個(gè)引線ld1)構(gòu)成,且從第二引線的封固體mr露出的部分由多個(gè)部分(多個(gè)引線ld2)構(gòu)成。此時(shí),俯視時(shí),第一引線的多個(gè)部分各自的寬度也能夠比多個(gè)引線ld2各自的寬度寬。這是考慮到,由于在發(fā)射極端子et流通大電流,所以需要盡量降低電阻,與之相對(duì),在信號(hào)端子sgt僅流通微小的電流。

接著,如圖4的(b)所示,在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1中,將從封固體mr突出的引線ld1及引線ld2折彎加工成鷗翼狀。由此,半導(dǎo)體器件pac1的安裝容易性提高。進(jìn)而,如圖4的(c)所示,在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1中,從封固體mr的下表面(背面)露出芯片搭載部tab的下表面(背面)。由此,能夠提高半導(dǎo)體器件的散熱效率。

接著,對(duì)構(gòu)成本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1的封固體mr的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行說明。圖5是表示本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件pac1的封固體mr的內(nèi)部構(gòu)造的圖,圖5的(a)與俯視圖對(duì)應(yīng),圖5的(b)與圖5的(a)的a-a線的剖視圖對(duì)應(yīng),圖5的(c)與圖5的(a)的b-b線的剖視圖對(duì)應(yīng)。

首先,在圖5的(a)中,在封固體mr的內(nèi)部配置有矩形形狀的芯片搭載部(芯片焊盤)tab。該芯片搭載部tab也作為用于提高散熱效率的散熱片起作用,例如,由以熱傳導(dǎo)率高的銅為主成分的材料構(gòu)成。在此,“主成分”是指構(gòu)成部件的構(gòu)成材料中、最多含有的材料成分,例如,“以銅為主成分的材料”是指部件的材料中含有銅最多。本說明書中使用“主成分”這一術(shù)語(yǔ)的意圖例如用于表現(xiàn)部件基本上由銅構(gòu)成,但不排除還含有雜質(zhì)的情況。

在芯片搭載部tab上,例如隔著由燒結(jié)構(gòu)造的ag層構(gòu)成的導(dǎo)電性粘接材料adh1搭載有形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1、及形成有二極管的半導(dǎo)體芯片chp2。此時(shí),將搭載有半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2的面定義為芯片搭載部tab的上表面,將與該上表面相反側(cè)的面定義為下表面。該情況下,半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2搭載于芯片搭載部tab的上表面上。特別是,形成有二極管的半導(dǎo)體芯片chp2以形成于半導(dǎo)體芯片chp2的背面的陰極電極焊盤經(jīng)由導(dǎo)電性粘接材料adh1與芯片搭載部tab的上表面接觸的方式配置。該情況下,形成于半導(dǎo)體芯片chp2的表面的陽(yáng)極電極焊盤adp朝上。另一方面,形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1以形成于半導(dǎo)體芯片chp1的背面的集電極(集電極焊盤)經(jīng)由導(dǎo)電性粘接材料adh1與芯片搭載部tab的上表面接觸的方式配置。該情況下,形成于半導(dǎo)體芯片chp1的表面的發(fā)射極焊盤ep及多個(gè)電極焊盤朝上。因此,半導(dǎo)體芯片chp1的集電極焊盤和半導(dǎo)體芯片chp2的陰極電極焊盤經(jīng)由芯片搭載部tab電連接。

接著,如圖5的(a)所示,在半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤ep、及半導(dǎo)體芯片chp2的陽(yáng)極電極焊盤adp上,例如隔著由燒結(jié)構(gòu)造的ag層構(gòu)成的導(dǎo)電性粘接材料adh2配置有作為導(dǎo)電性部件的夾片clp。而且,該夾片clp經(jīng)由導(dǎo)電性粘接材料adh2與發(fā)射極端子et連接。因此,半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤ep和半導(dǎo)體芯片chp2的陽(yáng)極電極焊盤adp經(jīng)由夾片clp與發(fā)射極端子et電連接。即,在本實(shí)施方式中,夾片clp經(jīng)由由多個(gè)ag的薄片形成的燒結(jié)構(gòu)造的ag層與半導(dǎo)體芯片chp的發(fā)射極焊盤ep和發(fā)射極端子et(引線ld1)電連接。該夾片clp例如由以銅為主成分的板狀部件構(gòu)成。即,在本實(shí)施方式中,從半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤ep直至發(fā)射極端子et流通大電流,因此,使用能夠確保大的面積的夾片clp,以能夠流通大電流。

另外,如圖5的(a)所示,在半導(dǎo)體芯片chp1的表面形成有多個(gè)電極焊盤,該多個(gè)電極焊盤分別通過作為導(dǎo)電性部件的導(dǎo)線w與信號(hào)端子sgt電連接。具體來說,多個(gè)電極焊盤包含柵電極焊盤gp、溫度探測(cè)用電極焊盤tcp、溫度探測(cè)用電極焊盤tap、電流探測(cè)用電極焊盤sep、開爾文探測(cè)用電極焊盤kp。而且,柵電極焊盤gp通過導(dǎo)線w與作為信號(hào)端子sgt之一的柵極端子gt電連接。同樣地,溫度探測(cè)用電極焊盤tcp通過導(dǎo)線w與作為信號(hào)端子sgt之一的溫度探測(cè)用端子tct電連接,溫度探測(cè)用電極焊盤tap通過導(dǎo)線w與作為信號(hào)端子sgt之一的溫度探測(cè)用端子tat電連接。另外,電流探測(cè)用電極焊盤sep通過導(dǎo)線w與作為信號(hào)端子sgt之一的電流探測(cè)用端子set電連接,開爾文探測(cè)用電極焊盤kp通過導(dǎo)線w與開爾文端子kt電連接。此時(shí),導(dǎo)線w例如由以金、銅或鋁為主成分的導(dǎo)電性部件構(gòu)成。

在此,如圖5的(a)所示,俯視時(shí),半導(dǎo)體芯片chp2以位于發(fā)射極端子et和半導(dǎo)體芯片chp1之間的方式搭載于芯片搭載部tab的上表面上,且半導(dǎo)體芯片chp1以位于半導(dǎo)體芯片chp2和信號(hào)端子sgt之間的方式搭載于芯片搭載部tab的上表面上。

換言之,發(fā)射極端子et、半導(dǎo)體芯片chp2、半導(dǎo)體芯片chp1及信號(hào)端子sgt沿著作為第一方向的y方向配置。具體來說,俯視時(shí),半導(dǎo)體芯片chp2以比半導(dǎo)體芯片chp1更接近發(fā)射極端子et的方式搭載于芯片搭載部tab的上表面上,且半導(dǎo)體芯片chp1以比半導(dǎo)體芯片chp2更接近信號(hào)端子sgt的方式搭載于芯片搭載部tab的上表面上。

而且,俯視時(shí),以柵電極焊盤gp比發(fā)射極焊盤ep更接近信號(hào)端子sgt的方式將半導(dǎo)體芯片chp1搭載于芯片搭載部tab的上表面上。進(jìn)而換言之,俯視時(shí),以包含柵電極焊盤gp、溫度探測(cè)用電極焊盤tcp、溫度探測(cè)用電極焊盤tap、電流探測(cè)用電極焊盤sep、開爾文探測(cè)用電極焊盤kp在內(nèi)的多個(gè)電極焊盤比發(fā)射極焊盤ep更接近信號(hào)端子sgt的方式將半導(dǎo)體芯片chp1搭載于芯片搭載部tab的上表面上。換言之,半導(dǎo)體芯片chp1的多個(gè)電極焊盤在俯視時(shí),也能夠沿著半導(dǎo)體芯片chp1的邊中的最接近信號(hào)端子sgt的邊配置。此時(shí),如圖5的(a)所示,俯視時(shí),夾片clp以不與包含柵電極焊盤gp在內(nèi)的多個(gè)電極焊盤及多個(gè)導(dǎo)線w的任一個(gè)重合的方式配置。

在這樣內(nèi)部構(gòu)成的半導(dǎo)體器件pac1中,將半導(dǎo)體芯片chp1、半導(dǎo)體芯片chp2、芯片搭載部tab的一部分、發(fā)射極端子et的一部分、多個(gè)信號(hào)端子sgt各自的一部分、夾片clp及導(dǎo)線w例如通過樹脂封固,由此構(gòu)成封固體mr。

接著,在圖5的(c)中,在芯片搭載部tab的上表面上,隔著由燒結(jié)構(gòu)造的ag層構(gòu)成的導(dǎo)電性粘接材料adh1搭載有形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1、和形成有二極管的半導(dǎo)體芯片chp2。而且,在從半導(dǎo)體芯片chp1的表面上直至半導(dǎo)體芯片chp2的表面上,隔著由燒結(jié)構(gòu)造的ag層構(gòu)成的導(dǎo)電性粘接材料adh2配置有夾片clp。該夾片clp進(jìn)一步通過導(dǎo)電性粘接材料adh2與發(fā)射極端子et連接,發(fā)射極端子et的一部分從封固體mr露出。另外,半導(dǎo)體芯片chp1通過導(dǎo)線w與配置于發(fā)射極端子et(引線ld1)相反側(cè)的信號(hào)端子sgt連接,信號(hào)端子sgt(引線ld2)的一部分也從封固體mr露出。

在此,如圖5的(b)所示,芯片搭載部tab的下表面從封固體mr的下表面露出,該露出的芯片搭載部tab的下表面成為集電極端子。而且,芯片搭載部tab的下表面在將半導(dǎo)體器件pac1安裝于布線基板上時(shí)成為能夠與形成于布線基板上的布線焊接的面。

在芯片搭載部tab的上表面上搭載有半導(dǎo)體芯片chp1和半導(dǎo)體芯片chp2,半導(dǎo)體芯片chp1的集電極焊盤和半導(dǎo)體芯片chp2的陰極電極焊盤經(jīng)由由燒結(jié)構(gòu)造的ag層構(gòu)成的導(dǎo)電性粘接材料adh1與芯片搭載部tab接觸。因此,集電極焊盤和陰極電極焊盤經(jīng)由芯片搭載部tab電連接,結(jié)果是與集電極端子電連接。進(jìn)而,如圖5的(c)所示,芯片搭載部tab的厚度比發(fā)射極端子et或信號(hào)端子sgt的厚度厚。

在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中,導(dǎo)電性粘接材料adh1及導(dǎo)電性粘接材料adh2由燒結(jié)構(gòu)造的ag層構(gòu)成。該燒結(jié)構(gòu)造的ag層是成分中不含鉛的無(wú)鉛材料,因此,具有在環(huán)境上優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。另外,燒結(jié)構(gòu)造的ag層在溫度循環(huán)性或功率循環(huán)性上優(yōu)異,得到能夠提高半導(dǎo)體器件pac1的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。

基本上,在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pac1中,假設(shè)導(dǎo)電性粘接材料adh1和導(dǎo)電性粘接材料adh2為相同的材料成分。但不限于此,例如,構(gòu)成導(dǎo)電性粘接材料adh1的材料和構(gòu)成導(dǎo)電性粘接材料adh2的材料也可以由不同的材料成分構(gòu)成。例如,在本實(shí)施方式中,構(gòu)成導(dǎo)電性粘接材料adh1的燒結(jié)構(gòu)造的ag層被實(shí)施加壓處理。另一方面,構(gòu)成導(dǎo)電性粘接材料adh1的燒結(jié)構(gòu)造的ag層未被實(shí)施加壓處理。

本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件如上述那樣安裝構(gòu)成。即,本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件pac1具有:半導(dǎo)體芯片chp1,其具有形成有發(fā)射極焊盤ep的表面、和與表面相反側(cè)的面即形成有集電極的背面;以及芯片搭載部tab,其具有搭載有半導(dǎo)體芯片chp1的上表面、和與上表面相反側(cè)的面即下表面。進(jìn)而,半導(dǎo)體器件pac1具有經(jīng)由夾片clp與半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤ep電連接的引線ld1、和將半導(dǎo)體芯片chp1與夾片clp樹脂封固的封固體mr。此時(shí),半導(dǎo)體芯片chp1的集電極經(jīng)由由多個(gè)ag的薄片形成的燒結(jié)構(gòu)造的ag層(導(dǎo)電性粘接材料adh1)與芯片搭載部tab的上表面電連接。

<實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件的構(gòu)造上的特征>

接著,說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的構(gòu)造上的特征點(diǎn)。

圖6是放大示出在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1的連接構(gòu)造的示意圖。圖6中,例如在由銅材構(gòu)成的芯片搭載部tab的上表面上形成有通過鍍敷法形成的銀膜agf。另一方面,在半導(dǎo)體芯片chp1的背面形成有通過鍍敷法形成的金膜auf,在形成于芯片搭載部tab的上表面的銀膜agf和形成于半導(dǎo)體芯片chp1的背面的金膜auf之間形成有燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)。因此,形成于芯片搭載部tab的上表面上的銀膜agf與燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)電連接。

對(duì)被夾持在形成于芯片搭載部tab的上表面的銀膜agf和形成于半導(dǎo)體芯片chp1的背面的金膜auf之間的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)實(shí)施如后述的制造工序中所說明的加熱處理及加壓處理。然后,如圖6所示,該加壓處理的結(jié)果是燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)的一部分從半導(dǎo)體芯片chp1的端部溢出。進(jìn)而,在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中,在半導(dǎo)體芯片chp1的外側(cè)也形成有無(wú)加壓狀態(tài)的ag層agl。即,由于加壓處理是經(jīng)由半導(dǎo)體芯片chp1實(shí)施的,所以對(duì)形成于半導(dǎo)體芯片chp1的外側(cè)的ag層agl未施加加壓處理,因此成為無(wú)加壓狀態(tài)的ag層agl。因此,在本實(shí)施方式中,在從半導(dǎo)體芯片chp1的表面俯視時(shí),在與半導(dǎo)體芯片chp1重合的部分形成的由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin)的銀的密度能夠比在不與半導(dǎo)體芯片chp1重合的部分形成的由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl的銀的密度高。另一方面,在與半導(dǎo)體芯片chp1重合的部分形成的由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin)的銀的密度比在芯片搭載部tab的上表面上形成的銀膜agf的密度低。換言之,在芯片搭載部tab的上表面上形成的銀膜agf的密度比在與半導(dǎo)體芯片chp1重合的部分形成的由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin)的銀的密度高。

然后,如圖6所示,由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin)形成為被芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1夾持,由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl在芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp1的側(cè)面地形成。因此,由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl具有厚度比由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin)更厚的部分。然后,如圖6所示,以覆蓋由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl的方式形成由樹脂構(gòu)成的封固體mr。

如上,本實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于,在被芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1夾持的區(qū)域形成有由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin),另一方面,在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp1的端部側(cè)面形成有由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl。

根據(jù)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,能夠獲得以下所示的優(yōu)點(diǎn)。以下,具體來說,一邊與探討例的半導(dǎo)體器件進(jìn)行對(duì)比,一邊說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的優(yōu)點(diǎn)。

圖7是放大示出在探討例中芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1的連接構(gòu)造的示意圖。如參照?qǐng)D6及圖7可知,探討例和本實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于,在探討例中,在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp的端部側(cè)面未形成有由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl。即,在本實(shí)施方式中,以比半導(dǎo)體芯片chp1的平面面積大的面積形成燒結(jié)構(gòu)造的ag層。其結(jié)果,如圖6所示,在被芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp夾持的區(qū)域形成有由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin),并且在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp的端部側(cè)面形成有由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl。與之相對(duì),在探討例中,以與半導(dǎo)體芯片chp1的平面積同等程度的面積形成燒結(jié)構(gòu)造的ag層。其結(jié)果,如圖7所示,在被芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1夾持的區(qū)域形成由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin),另一方面,在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp的端部側(cè)面未形成有由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層。

在這樣構(gòu)成的探討例中,存在以下所示的改善的余地。即,在探討例中,在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp的端部側(cè)面未形成有由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層。因此,如圖7所示,形成于芯片搭載部tab的上表面上的銀膜agf和由樹脂構(gòu)成的封固體mr直接接觸。在此,由于通過鍍敷法形成的銀膜agf和由樹脂構(gòu)成的封固體mr的密合性低,所以封固體mr容易從銀膜agf剝離。即,作為探討例中的改善的余地,在探討例中,因直接接觸的銀膜agf和封固體mr的密合性低,所以封固體mr容易從銀膜agf剝離。

接著,作為探討例中存在的進(jìn)一步的改善的余地,在探討例中,如圖7所示,來自封固體mr的應(yīng)力可能集中在半導(dǎo)體芯片chp1的端部。即,在探討例中,因向半導(dǎo)體芯片chp1的端部的應(yīng)力集中,為導(dǎo)致在半導(dǎo)體芯片chp1的背面和經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)之間的界面容易產(chǎn)生裂紋。

與之相對(duì),如圖6所示,在本實(shí)施方式中,在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp的端部側(cè)面形成有由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl。其結(jié)果是,在由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl的表面形成有凹凸,內(nèi)部成為多孔質(zhì)的狀態(tài),因此,通過封固體mr的一部分進(jìn)入這些凹凸或孔而帶來的錨定效果,與和由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl直接接觸的封固體mr的接合性變高。進(jìn)而,因存在由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl,避免形成于芯片搭載部tab的上表面上的銀膜agf和封固體mr之間密合性低的接觸。由此,根據(jù)本實(shí)施方式,通過因設(shè)置由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl而避免銀膜agf和封固體mr的密合性低的接觸這一點(diǎn)、和得到由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl的表面的凹凸或內(nèi)部的孔帶來的錨定效果這一點(diǎn)的相輔效果,能夠有效抑制封固體mr的剝離。即,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠消除探討例中的改善的余地。

另外,如圖6所示,在本實(shí)施方式中,來自封固體mr的應(yīng)力的一部分被由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl吸收。其結(jié)果,來自封固體mr的應(yīng)力集中于半導(dǎo)體芯片chp1的端部的情況被抑制。即,在本實(shí)施方式中,由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl作為緩和來自封固體mr的應(yīng)力的緩沖材料起作用。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,向半導(dǎo)體芯片chp1的端部的應(yīng)力集中被抑制,其結(jié)果是,在半導(dǎo)體芯片chp1的背面和經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)之間的截面產(chǎn)生裂紋的情況被抑制。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,也能夠消除探討例中的進(jìn)一步的改善的余地。

進(jìn)而,在本實(shí)施方式中,也能夠獲得以下所示的優(yōu)點(diǎn)。即,如本實(shí)施方式中的燒結(jié)構(gòu)造的ag層由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)和無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl形成可知,本實(shí)施方式中的燒結(jié)構(gòu)造的ag層形成為比半導(dǎo)體芯片chp1的平面尺寸大。這意味著,即使在半導(dǎo)體芯片chp1的搭載位置稍微產(chǎn)生錯(cuò)位,半導(dǎo)體芯片chp1也不會(huì)從燒結(jié)構(gòu)造的ag層溢出而被配置在燒結(jié)構(gòu)造的ag層上。即,根據(jù)本實(shí)施方式,由于燒結(jié)構(gòu)造的ag層形成為比半導(dǎo)體芯片chp1的平面尺寸大,所以即使在半導(dǎo)體芯片chp1的搭載位置產(chǎn)生錯(cuò)位,也能夠增大能夠?qū)雽?dǎo)體芯片chp1配置于燒結(jié)構(gòu)造的ag層上的余量。其結(jié)果,根據(jù)本實(shí)施方式,即使在半導(dǎo)體芯片chp1的搭載位置產(chǎn)生了錯(cuò)位的情況下,也能夠可靠地進(jìn)行半導(dǎo)體芯片chp1和燒結(jié)構(gòu)造的ag層的電連接。

如上,根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,不僅能夠消除探討例中存在的改善的余地,而且對(duì)于半導(dǎo)體芯片chp1的錯(cuò)位也能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的電連接,在這一點(diǎn)上也能夠提高半導(dǎo)體器件的可靠性。

另外,在本實(shí)施方式中,在被芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1夾持的區(qū)域形成由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin),并且,在從芯片搭載部tab的上表面上直至半導(dǎo)體芯片chp1的端部側(cè)面也形成由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl。這意味著,根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,不僅能夠利用由經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl(sin),還能夠利用由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造構(gòu)成的ag層agl進(jìn)行芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1的電連接。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,由于能夠使有助于芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1的電連接的燒結(jié)構(gòu)造的ag層的體積增加,所以能夠降低芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1的連接電阻。因此,根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體器件的性能提高。

如上,根據(jù)本實(shí)施方式的特征點(diǎn),不僅能夠消除探討例中存在的改善的余地,而且還具有上述的優(yōu)點(diǎn),由此,在能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體器件的可靠性和性能兩者的提高這一點(diǎn),能夠獲得探討例的半導(dǎo)體器件中無(wú)法獲得的顯著的效果。

<實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法>

本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件如上構(gòu)成,以下,參照附圖說明該制造方法。

首先,參照流程圖簡(jiǎn)單說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序,之后,參照與各工序?qū)?yīng)的附圖詳細(xì)進(jìn)行說明。

圖8是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序的流程的流程圖。圖8中,準(zhǔn)備形成有集成電路的晶片,通過對(duì)該晶片實(shí)施切片,將形成于晶片的芯片區(qū)域單片化,從晶片取得多個(gè)半導(dǎo)體芯片(s101)。

接著,準(zhǔn)備成為芯片搭載部的頭部,將該頭部置于夾具上(s102)。之后,例如使用絲網(wǎng)印刷法,在頭部上涂敷溶劑中含有銀顆粒的膏(s103)。然后,使涂敷于頭部上的膏干燥,形成多孔質(zhì)狀的ag層(s104)。

接著,在ag層上搭載了半導(dǎo)體芯片后(s105),對(duì)ag層實(shí)施加熱處理及加壓處理,由此燒結(jié)ag層(s106)。由此,能夠形成燒結(jié)構(gòu)造的ag層。

之后,準(zhǔn)備引線框架(l/f),將頭部和引線框架置于搬運(yùn)夾具上(s107)。然后,將溶劑中含有銀顆粒的膏向形成于半導(dǎo)體芯片上及引線框架上的引線的一部分供給,以橫跨半導(dǎo)體芯片和引線的方式隔著膏搭載夾片。

接著,將置于搬運(yùn)夾具上的頭部和引線框架搬入烘烤爐實(shí)施加熱處理,由此,使膏燒結(jié),形成燒結(jié)構(gòu)造的ag層(s109)。由此,使夾片與燒結(jié)構(gòu)造的ag層電連接。

接著,在從搬運(yùn)夾具取出了頭部和引線框架之后(s110),將形成于半導(dǎo)體芯片的電極焊盤和引線利用鋁導(dǎo)線進(jìn)行導(dǎo)線鍵合,將其電連接(s111)。之后,將半導(dǎo)體芯片用由樹脂構(gòu)成的封固體封固(s112)。之后,實(shí)施引線成形工序或標(biāo)記工序。如上,能夠制造本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件。

以下,具體來說,參照附圖說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序。

1.芯片搭載部的準(zhǔn)備工序

首先,如圖9的(a)及圖9的(b)所示,準(zhǔn)備芯片搭載部tab。該芯片搭載部tab例如形成矩形形狀,由以銅為主成分的材料構(gòu)成。

2.芯片搭載工序

接著,如圖9的(a)及圖9的(b)所示,在芯片搭載部tab上,例如通過使用絲網(wǎng)印刷法,涂敷溶劑中含有銀顆粒的膏pst1。即,將溶劑中含有多個(gè)ag的薄片的膏pst1供給到芯片搭載部tab上。此時(shí),膏pst1以大致矩形形狀在芯片搭載部tab上的區(qū)域涂敷有多個(gè),并在所涂敷的大致矩形形狀的角部的一部分形成切缺部nt。

接著,如圖10的(a)及圖10的(b)所示,將涂敷有膏pst1的芯片搭載部tab配置于加熱板hp上,對(duì)膏pst1實(shí)施加熱處理。由此,使膏pst1干燥,形成多孔質(zhì)狀的ag層agl。即,通過加熱膏pst1,使膏pst1中的溶劑揮發(fā),在芯片搭載部tab上形成ag層agl。該干燥工序是為了抑制在ag層上搭載了半導(dǎo)體芯片后殘存于ag層的溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致在半導(dǎo)體芯片和ag層之間產(chǎn)生空隙的切缺而實(shí)施的。在該干燥工序中,雖使成為空隙的發(fā)生原因的溶劑揮發(fā),但同時(shí)因形成多孔質(zhì)狀的ag層agl而使得粘性(粘接性)也消失。

之后,如圖11的(a)及圖11的(b)所示,以與芯片搭載部tab接觸的方式供給臨時(shí)固定材料ta。具體來說,如圖11的(a)所示,在切缺部nt周邊附近的芯片搭載部tab上形成臨時(shí)固定材料ta。該臨時(shí)固定材料ta由具有粘性的材料構(gòu)成,例如,作為臨時(shí)固定材料ta,能夠使用具有180℃左右的熔點(diǎn)的低熔點(diǎn)焊錫膏、具有粘性的揮發(fā)性溶劑、溶劑中含有銀顆粒的膏等。特別是,作為溶劑中含有銀顆粒的膏,還能夠使用與涂敷于芯片搭載部tab上的膏pst1同樣的材料,為了增加粘性,還能夠使用相較于膏pst1增加了溶劑成分的膏。

接著,如圖12的(a)及圖12的(b)所示,將半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2搭載于芯片搭載部tab上的ag層agl上。此時(shí),形成于半導(dǎo)體芯片chp1的下層的ag層agl的平面尺寸比半導(dǎo)體芯片chp1的平面尺寸大,俯視時(shí),ag層agl的一部分從半導(dǎo)體芯片chp1溢出。同樣地,形成于半導(dǎo)體芯片chp2的下層的ag層agl的平面尺寸比半導(dǎo)體芯片chp2的平面尺寸大,俯視時(shí),ag層agl的一部分從半導(dǎo)體芯片chp2溢出。進(jìn)而,在本實(shí)施方式中,以半導(dǎo)體芯片chp1的背面的一部分不與臨時(shí)固定材料ta接觸的方式將半導(dǎo)體芯片chkp1搭載于ag層agl上。同樣地,以半導(dǎo)體芯片chp2的背面的一部分與臨時(shí)固定材料ta接觸的方式將半導(dǎo)體芯片chkp2搭載于ag層agl上。

由此,半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2通過具有粘性的臨時(shí)固定材料ta固定。在此,從可靠地固定半導(dǎo)體芯片chp1的觀點(diǎn)出發(fā),如圖12的(a)所示,優(yōu)選在設(shè)置于所涂敷的大致矩形形狀的對(duì)角線上的角部設(shè)置一對(duì)切缺部nt,在該一對(duì)切缺部nt形成臨時(shí)固定材料ta。同樣,從可靠地觀點(diǎn)半導(dǎo)體芯片chp2的觀點(diǎn)出發(fā),如圖12的(a)所示,優(yōu)選在配置于所涂敷的大致矩形形狀的對(duì)角線上的角部設(shè)置一對(duì)切缺部nt,在該一對(duì)切缺部nt形成臨時(shí)固定材料ta。

在本實(shí)施方式中,如圖12的(a)所示,在芯片搭載部tab上搭載形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1、和形成有二極管的半導(dǎo)體芯片chp2。

在此,在形成有二極管的半導(dǎo)體芯片chp2上,形成于半導(dǎo)體芯片chp2的背面的陰極電極焊盤以與ag層agl及臨時(shí)固定材料ta接觸的方式配置。其結(jié)果,形成于半導(dǎo)體芯片chp2的表面的陽(yáng)極電極焊盤朝上。

另一方面,在形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1中,形成于半導(dǎo)體芯片chp1的背面的集電極以與ag層agl及臨時(shí)固定材料ta接觸的方式配置。由此,半導(dǎo)體芯片chp2的陰極電極焊盤和半導(dǎo)體芯片chp1的集電極經(jīng)由芯片搭載部tab電連接。另外,形成于半導(dǎo)體芯片chp1的表面的發(fā)射極焊盤、及多個(gè)電極焊盤(多個(gè)信號(hào)電極焊盤)朝上。

此外,形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1和形成有二極管的半導(dǎo)體芯片chp2的搭載順序可以是半導(dǎo)體芯片chp1在前,半導(dǎo)體芯片chp2在后,也可以是半導(dǎo)體芯片chp2在前,半導(dǎo)體芯片chp1在后。

接著,如圖13的(a)及圖13的(b)所示,在將經(jīng)由臨時(shí)固定材料ta及ag層agl連接的芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1(chp2)隔著緩沖材料cs用壓頭ph夾持的狀態(tài)下,實(shí)施加熱處理(250℃左右)和加壓處理。由此,被半導(dǎo)體芯片chp1和芯片搭載部tab夾持的ag層agl被燒結(jié),形成經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)。同樣地,被半導(dǎo)體芯片chp2和芯片搭載部tab夾持的ag層agl被燒結(jié),形成經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)。另一方面,從半導(dǎo)體芯片chp1溢出的ag層agl未被實(shí)施加壓處理而僅實(shí)施加熱處理,因此,形成無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl。同樣地,從半導(dǎo)體芯片chp2溢出的ag層agl未被實(shí)施加壓處理而僅實(shí)施加熱處理,因此,形成無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl。如上,通過對(duì)半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2施加熱量和壓力,能夠?qū)雽?dǎo)體芯片chp1的集電極和燒結(jié)構(gòu)造的ag層(經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)+無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl)電連接。同樣地,能夠?qū)雽?dǎo)體芯片chp2的陰極電極和燒結(jié)構(gòu)造的ag層(經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)+無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl)電連接。

在此,通過實(shí)施采用壓頭ph的加熱處理及加壓處理,臨時(shí)固定材料ta根據(jù)構(gòu)成的材料的種類,成為以下的狀態(tài)。具體來說,例如,在臨時(shí)固定材料ta由低熔點(diǎn)焊錫膏構(gòu)成的情況下,低熔點(diǎn)焊錫膏熔融,在實(shí)施了加熱處理及加壓處理后,低熔點(diǎn)焊錫會(huì)殘存。該情況下,芯片搭載部tab和半導(dǎo)體芯片chp1通過經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)、無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl、低熔點(diǎn)焊錫而電連接。另一方面,例如,在臨時(shí)固定材料ta由揮發(fā)性溶劑構(gòu)成的情況下,基本上揮發(fā)性溶劑揮發(fā),臨時(shí)固定材料ta消失,但有時(shí)揮發(fā)性溶劑中所含的有機(jī)成分(碳成分)作為痕跡而殘留。另外,例如,在臨時(shí)固定材料ta由溶劑中含有銀顆粒的膏構(gòu)成的情況下,形成燒結(jié)構(gòu)造的ag層。

特別是,在作為臨時(shí)固定材料ta使用揮發(fā)性溶劑的情況下,形成于切缺部nt的周圍附近的揮發(fā)性溶劑消失,因此,半導(dǎo)體芯片chp1的背面及半導(dǎo)體芯片chp2的背面具有不與燒結(jié)構(gòu)造的ag層(經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)+無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl)電連接的部分。即,在作為臨時(shí)固定材料ta使用揮發(fā)性溶劑的情況下,在切缺部nt的周圍附近存在空間。即,在沒有與半導(dǎo)體芯片chp1的背面的燒結(jié)構(gòu)造的ag層電連接的部分和芯片搭載部tab的上表面之間存在空間,在該空間埋入有構(gòu)成在后述的工序中形成的封固體的樹脂。同樣地,在半導(dǎo)體芯片chp2的背面的沒有與燒結(jié)構(gòu)造的ag層電連接的部分和芯片搭載部tab的上表面之間存在空間,在該空間埋入由構(gòu)成在后述工序中形成的封固體的樹脂。

3.引線框架配置工序

接著,如圖14的(a)及圖14的(b)所示,準(zhǔn)備引線框架lf。在引線框架lf上形成有多個(gè)引線ld1和多個(gè)引線ld2。

之后,如圖14的(b)所示,在搭載有半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2的芯片搭載部tab的上方,使用夾具jg配置引線框架lf。此時(shí),形成igbt的半導(dǎo)體芯片chp1被配置在接近引線ld2的位置,形成二極管的半導(dǎo)體芯片chp2被配置在接近引線ld1的位置。即,以俯視時(shí)夾在引線ld1和半導(dǎo)體芯片chp1之間的方式搭載半導(dǎo)體芯片chp2,且以?shī)A在引線ld2和半導(dǎo)體芯片chp2之間的方式配置半導(dǎo)體芯片chp1。而且,形成有igbt的半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤被配置于引線ld1側(cè),且多個(gè)電極焊盤(信號(hào)電極焊盤)被配置于引線ld2側(cè)。通過這樣的配置關(guān)系,在搭載有半導(dǎo)體芯片chp1及半導(dǎo)體芯片chp2的芯片搭載部tab的上方配置引線框架lf。

4.電連接工序

接著,在半導(dǎo)體芯片chp2的陽(yáng)極電極焊盤上例如形成溶劑中含有銀顆粒的膏。之后,在半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤上例如也形成溶劑中含有銀顆粒的膏。進(jìn)而,在引線ld1的一部區(qū)域上例如形成溶劑中含有銀顆粒的膏。即,在引線ld1上具有能夠連接后述的夾片的引線柱部,在該引線柱部形成溶劑中含有銀顆粒的膏。該膏可以是與圖9所示的膏pst1相同的材料成分,也可以是不同的材料成分。

之后,如圖15的(a)及圖15的(b)所示,準(zhǔn)備夾片clp,跨過引線ld1上、半導(dǎo)體芯片chp2上和半導(dǎo)體芯片chp1上地搭載夾片clp。具體來說,以橫跨引線ld1上、半導(dǎo)體芯片chp2上和半導(dǎo)體芯片chp1的方式,經(jīng)由溶劑中不含銀顆粒的膏配置夾片clp。即,以俯視時(shí)不與半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤、半導(dǎo)體芯片chp2的陽(yáng)極電極焊盤和引線ld1的一部分(引線柱部)重合的方式,經(jīng)由膏配置夾片clp。

這樣,在以橫跨引線ld1上、半導(dǎo)體芯片chp2上和半導(dǎo)體芯片chp1的方式經(jīng)由膏配置夾片clp之后,實(shí)施加熱處理(烘烤處理)。由此,溶劑成分自膏揮發(fā),形成無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl。即,在該工序中,未實(shí)施加壓處理,因此,膏成為無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl。如上,引線ld1、形成于半導(dǎo)體芯片chp2的陽(yáng)極電極焊盤、形成于半導(dǎo)體芯片chp1的發(fā)射極焊盤經(jīng)由無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl與夾片clp電連接。

接著,實(shí)施將半導(dǎo)體芯片chp1和引線ld2利用導(dǎo)線w連接的導(dǎo)線鍵合工序。具體來說,如圖16的(a)及圖16的(b)所示,將形成于半導(dǎo)體芯片chp1的表面的信號(hào)電極焊盤和形成于引線框架lf的引線ld2(信號(hào)引線)通過由鋁構(gòu)成的導(dǎo)線w連接。由此,實(shí)施導(dǎo)線鍵合工序。此時(shí),在本實(shí)施方式中,引線ld2配置于與連接有夾片clp的引線ld1相反側(cè),因此,能夠不考慮夾片clp帶來的干涉而實(shí)施導(dǎo)線鍵合工序。之后,將夾具jg拆下,結(jié)束導(dǎo)線鍵合工序。

5.封固(模塑)工序

接著,如圖17的(a)及圖17的(b)所示,將半導(dǎo)體芯片chp1、半導(dǎo)體芯片chp2、芯片搭載部tab的一部分、引線ld1的一部分、多個(gè)引線ld2各自的一部分、夾片clp及導(dǎo)線w封固,例如形成由樹脂構(gòu)成的封固體mr。在此,如圖6所示,在本實(shí)施方式中,以覆蓋從芯片搭載部tab的上表面上至半導(dǎo)體芯片chp1的端部側(cè)面而形成的無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl的方式形成了封固體mr。此時(shí),無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl的密度比經(jīng)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl(sin)的密度低,因此,構(gòu)成封固體mr的樹脂的一部分浸透無(wú)加壓的燒結(jié)構(gòu)造的ag層agl內(nèi)的多個(gè)ag間(多個(gè)ag薄片之間)。

此外,封固體mr具有上表面、與上表面相反側(cè)的下表面、在其厚度方向上位于上表面和下表面之間的第一側(cè)面及與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面。圖17(a)中,圖示第一側(cè)面的邊s1和第二側(cè)面的邊s2。進(jìn)而,在封固體mr上,引線ld1從封固體mr的第一側(cè)面(邊s1)突出,且多個(gè)引線ld2從封固體mr的第二側(cè)面(邊s2)突出。

6.封裝鍍敷工序

之后,圖中未圖示,將設(shè)置于引線框架lf上的連接桿切斷。然后,在從封固體mr的下表面露出的芯片搭載部tab、引線ld1的一部分的表面、引線ld2的一部分的表面形成作為導(dǎo)體膜的鍍敷層。即,在引線ld1的從封固體mr露出的部分、多個(gè)引線ld2的從封固體mr露出的部分及芯片搭載部tab的下表面形成鍍敷層。

7.標(biāo)記工序

接著,在由樹脂構(gòu)成的封固體mr的表面形成產(chǎn)品名或型號(hào)等信息(標(biāo)記)。此外,作為標(biāo)記的形成方法,能夠使用利用印刷方式進(jìn)行印字的方法或通過對(duì)封固體的表面照射激光而進(jìn)行刻印的方法。

8.單片化工序

接著,通過將引線ld1的一部分及多個(gè)引線ld2各自的一部分切斷,從引線框架lf分離引線ld1及多個(gè)引線ld2。由此,能夠制造本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件。之后,成形引線ld1及多個(gè)引線ld2的各引線。然后,例如在實(shí)施了測(cè)試電特性的測(cè)試工序后,出廠被判定為成品的半導(dǎo)體器件。如上,能夠制造本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件。

<實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制法上的特征>

接著說明本實(shí)施方式的制法上的基本思想。本實(shí)施方式的制法上的基本思想是盡量不在成為多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層的表面上形成臨時(shí)固定材料,同時(shí)使用具有粘(tack)性的臨時(shí)固定材料將搭載于ag層上的半導(dǎo)體芯片固定。即,在本實(shí)施方式中,考慮到當(dāng)單純?cè)诔蔀槎嗫踪|(zhì)狀態(tài)的ag層上搭載半導(dǎo)體芯片時(shí),由于在多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層不存在粘性,所以容易產(chǎn)生半導(dǎo)體芯片的錯(cuò)位,考慮通過具有粘性的臨時(shí)固定材料固定半導(dǎo)體芯片。但是,在本實(shí)施方式中,考慮到當(dāng)向成為多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層的表面上供給臨時(shí)固定材料時(shí),臨時(shí)固定材料浸入(滲透)到多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層,由此,用于保持半導(dǎo)體芯片的位置的臨時(shí)固定材料的量不穩(wěn)定,因此無(wú)法有效抑制半導(dǎo)體芯片的錯(cuò)位的情況。進(jìn)而,在本實(shí)施方式中,考慮到通過在半導(dǎo)體芯片搭載工序之后實(shí)施的加熱工序及加壓工序,浸入到ag層的臨時(shí)固定材料的溶劑成分揮發(fā),但揮發(fā)的溶劑成分沒有泄漏路徑,而被半導(dǎo)體芯片的下層俘獲,從而成為空隙的產(chǎn)生要因。因此,在本實(shí)施方式中,考慮上述的點(diǎn),進(jìn)行了將下述基本思想具體化的研究,即,盡量不在成為多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層的表面上形成臨時(shí)固定材料,同時(shí),使用具有粘性的臨時(shí)固定材料固定搭載于ag層上的半導(dǎo)體芯片。

在本實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)上述的基本思想,具有如下的特征:以具有與芯片搭載部接觸的部分的方式供給臨時(shí)固定材料,且以半導(dǎo)體芯片的背面的一部分與臨時(shí)固定材料接觸的方式將半導(dǎo)體芯片搭載于ag層上。由此,根據(jù)本實(shí)施方式,由于避免在ag層的表面上形成臨時(shí)固定材料整體,所以與在ag層的表面上形成臨時(shí)固定材料整體的情況相比,能夠抑制臨時(shí)固定材料向ag層的浸入。其結(jié)果,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠抑制臨時(shí)固定材料向ag層的浸入引起的半導(dǎo)體芯片的錯(cuò)位或空隙的產(chǎn)生,由此,能夠提高本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的可靠性。

以下,說明將本實(shí)施方式的特征點(diǎn)具體化了的結(jié)構(gòu)例。圖18是表示通過形成于芯片搭載部tab上的臨時(shí)固定材料ta來固定半導(dǎo)體芯片chp1的狀態(tài)的示意圖。特別是,圖18的(a)是示意性表示利用形成于芯片搭載部tab上的臨時(shí)固定材料ta來固定半導(dǎo)體芯片chp1的狀態(tài)的放大俯視圖,圖18的(b)是圖18的(a)的a-a線的剖視圖。

圖18的(a)中,在芯片搭載部tab上形成有通過干燥工序進(jìn)行了干燥的多孔質(zhì)狀態(tài)的ag層agl,在該ag層agl上搭載有半導(dǎo)體芯片chp1。然后,在俯視時(shí)在與由半導(dǎo)體芯片chp1的相互交叉的邊sd1和邊sd2的交點(diǎn)附近區(qū)域構(gòu)成的角部cnr重合的位置形成有臨時(shí)固定材料ta,以半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr和臨時(shí)固定材料ta接觸的方式將半導(dǎo)體芯片chp1搭載于ag層agl上。具體來說,如圖18的(a)所示,在與半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr對(duì)應(yīng)的平面位置,在形成于半導(dǎo)體芯片chp1的下層的ag層agl形成切缺部nt1。然后,在該切缺部nt1形成有臨時(shí)固定材料ta。

即,在本實(shí)施方式中,在ag層agl形成有切缺部nt1,在從該切缺部nt1露出的芯片搭載部tab的上表面上形成有臨時(shí)固定材料ta。然后,以與從切缺部nt1露出的芯片搭載部tab的上表面上接觸的方式形成的臨時(shí)固定材料ta、和搭載于ag層agl上的半導(dǎo)體芯片接觸。因此,在從半導(dǎo)體芯片chp1的表面俯視時(shí),半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr不與ag層agl重合,在包含該不重合的區(qū)域在內(nèi)的芯片搭載部tab上形成有臨時(shí)固定材料ta。

由此,根據(jù)圖18的(a)及圖18的(b)所示的結(jié)構(gòu)例,可知實(shí)現(xiàn)了以具有與芯片搭載部tab接觸的部分的方式供給臨時(shí)固定材料ta,且以半導(dǎo)體芯片chp1的背面的一部分與臨時(shí)固定材料ta接觸的方式將半導(dǎo)體芯片chp1搭載于ag層agl上的本實(shí)施方式的特征點(diǎn)。特別是,在圖18的(a)及圖18的(b)所示的結(jié)構(gòu)例中,臨時(shí)固定材料ta與ag層agl的側(cè)面接觸,但由于與ag層agl的表面上完全不接觸,所以能夠有效抑制臨時(shí)固定材料ta向ag層agl的浸入。其結(jié)果,根據(jù)圖18的(a)及圖18的(b)所示的結(jié)構(gòu)例,能夠增大抑制因臨時(shí)固定材料ta向ag層agl的浸入引起的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生錯(cuò)位或空隙的效果。

在此,認(rèn)為在臨時(shí)固定材料ta與ag層agl的側(cè)面接觸的情況下,臨時(shí)固定材料ta的溶劑成分會(huì)從ag層agl的側(cè)面浸入。因此,從更有效地防止臨時(shí)固定材料ta向ag層agl的浸入的觀點(diǎn)出發(fā),在圖18的(a)及圖18的(b)所示的結(jié)構(gòu)例中,能夠考慮期望以臨時(shí)固定材料ta也不與ag層agl的側(cè)面接觸的方式構(gòu)成。

但是,本實(shí)施方式的基本思想不限于此,也可以使臨時(shí)固定材料ta與ag層agl的側(cè)面接觸。這是因?yàn)?,在該結(jié)構(gòu)的情況下,雖然考慮到多少產(chǎn)生向ag層agl的浸入,但與將臨時(shí)固定材料整體形成于ag層的表面上的結(jié)構(gòu)相比,能夠降低臨時(shí)固定材料向ag層的浸入量。

在此,在臨時(shí)固定材料ta與ag層agl的側(cè)面接觸的情況下,盡量降低臨時(shí)固定材料ta中包含的溶劑成分從ag層agl的側(cè)面浸入的量,使用于保持半導(dǎo)體芯片chp1的位置的臨時(shí)固定材料ta的量穩(wěn)定至為重要。因此,在臨時(shí)固定材料ta與ag層agl的側(cè)面接觸的情況下,最好在供給臨時(shí)固定材料ta的工序之后,立即盡量減小臨時(shí)固定材料ta和ag層agl的側(cè)面的接觸面積。例如,最好在供給臨時(shí)固定材料ta的工序之后,立即使臨時(shí)固定材料ta的與芯片搭載部tab接觸的部分的面積比臨時(shí)固定材料ta的與ag層agl的側(cè)面接觸的部分的面積大。另外,不僅供給臨時(shí)固定材料ta的工序之后,在之后的半導(dǎo)體芯片搭載工序中,也期望臨時(shí)固定材料ta的量穩(wěn)定,因此,最好使臨時(shí)固定材料ta的與芯片搭載部tab接觸的部分的面積比臨時(shí)固定材料ta的與ag層agl的側(cè)面接觸的部分的面積大。

此外,在本實(shí)施方式中,如圖18的(b)所示,半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr不與ag層agl重合,在包含該不重合的區(qū)域在內(nèi)的芯片搭載部tab上形成有臨時(shí)固定材料ta。即,如圖18的(a)所示,在ag層agl形成了切缺部nt1的結(jié)果是,與切缺部nt1相對(duì)應(yīng)地,在半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr與芯片搭載部tab之間形成有間隙,在該間隙填充有臨時(shí)固定材料ta(參照?qǐng)D18的(b))。因此,如圖18的(b)所示,在芯片搭載工序中,半導(dǎo)體芯片chp1通過臨時(shí)固定材料ta固定。之后,為了將ag層agl制成燒結(jié)構(gòu)造的ag層,實(shí)施加熱工序及加壓工序。此時(shí),例如,在臨時(shí)固定材料ta由揮發(fā)性溶劑形成的情況下,在實(shí)施加熱工序及加壓工序時(shí),臨時(shí)固定材料ta揮發(fā)。其結(jié)果為,在半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr和芯片搭載部tab之間的填充有臨時(shí)固定材料ta的部位產(chǎn)生間隙。例如如圖19所示,在該間隙中,通過在之后的工序中實(shí)施的樹脂封固工序(模塑工序),填充構(gòu)成封固體mr的樹脂的一部分。即,在臨時(shí)固定材料ta由揮發(fā)性溶劑形成的情況下,如圖19所示,在實(shí)施了模塑工序之后,在半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr和芯片搭載部tab的上表面之間產(chǎn)生的間隙埋入封固體mr的一部分。

<變形例1>

實(shí)施方式的特征點(diǎn)是,以具有與芯片搭載部接觸的部分的方式供給臨時(shí)固定材料,且以半導(dǎo)體芯片的背面的一部分與臨時(shí)固定材料接觸的方式將半導(dǎo)體芯片搭載于ag層上。以下,對(duì)實(shí)現(xiàn)該特征點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的一例即變形例1進(jìn)行說明。

圖20是表示在本變形例1中利用形成于芯片搭載部tab上的臨時(shí)固定材料ta固定了半導(dǎo)體芯片chp1的狀態(tài)的示意圖。特別是,圖20的(a)是示意性表示利用形成于芯片搭載部tab上的臨時(shí)固定材料ta固定了半導(dǎo)體芯片chp1的狀態(tài)的放大俯視圖,圖20的(b)是圖20的(a)的a-a線的剖視圖。

本變形例1中,如圖20的(a)所示,在與半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr對(duì)應(yīng)的平面位置,在形成于半導(dǎo)體芯片chp1的下層的ag層agl上形成有切缺部nt1。然后,如圖20的(b)所示,在從該切缺部nt2露出的芯片搭載部tab的上表面上形成有臨時(shí)固定材料ta,進(jìn)而,臨時(shí)固定材料ta的一部分也形成于ag層agl的表面上。

在像這樣構(gòu)成的本變形例1中,與圖18的(a)及圖18的(b)所示的實(shí)施方式不同,在ag層agl的表面上也形成有臨時(shí)固定材料ta的一部分。但是,在該情況下,由于不將臨時(shí)固定材料ta整體形成于ag層agl的表面上,所以與將臨時(shí)固定材料ta整體形成于ag層agl的表面上的情況相比,能夠抑制臨時(shí)固定材料ta向ag層agl浸入。其結(jié)果為,根據(jù)本變形例1,能夠抑制臨時(shí)固定材料ta向ag層agl的浸入引起的半導(dǎo)體芯片chp1的錯(cuò)位或空隙的產(chǎn)生,由此,能夠提高本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的可靠性。

特別是,在本變形例1中,臨時(shí)固定材料ta的一部分形成于ag層agl的表面上,但形成有臨時(shí)固定材料ta的一部分的區(qū)域是ag層agl的端部附近區(qū)域。因此,例如,即使存在臨時(shí)固定材料ta中所含的溶劑成分向ag層agl的浸入,浸入了的溶劑成分也能夠容易地從ag層agl的端部側(cè)面揮發(fā),其結(jié)果為,空隙的產(chǎn)生被抑制。

但是,如本變形例1那樣,在臨時(shí)固定材料ta的一部分與ag層agl的表面接觸的情況下,盡量降低臨時(shí)固定材料ta中所含的溶劑成分從ag層agl的表面的浸入量,使用于保持半導(dǎo)體芯片chp1的位置的臨時(shí)固定材料ta的量穩(wěn)定至為重要。因此,在臨時(shí)固定材料ta的一部分與ag層agl的表面接觸的情況下,最好在供給臨時(shí)固定材料ta的工序之后,立即盡量減小臨時(shí)固定材料ta的一部和ag層agl的表面的接觸面積。例如,最好在供給臨時(shí)固定材料ta的工序之后,立即使臨時(shí)固定材料ta的與芯片搭載部tab接觸的部分的面積(s1)比臨時(shí)固定材料ta的與ag層agl的側(cè)面接觸的部分的面積(s2)大。此外,不僅供給臨時(shí)固定材料ta的工序之后,在之后的半導(dǎo)體芯片搭載工序中,也期望臨時(shí)固定材料ta的量穩(wěn)定,因此,最好使臨時(shí)固定材料ta的與芯片搭載部tab接觸的部分的面積(s1)比臨時(shí)固定材料ta的與ag層agl的側(cè)面接觸的部分的面積(s2)大。

<變形例2>

實(shí)施方式的特征點(diǎn)是,以具有與芯片搭載部接觸的部分的方式供給臨時(shí)固定材料,且以半導(dǎo)體芯片的背面的一部分與臨時(shí)固定材料接觸的方式將半導(dǎo)體芯片搭載于ag層上。以下,對(duì)實(shí)現(xiàn)該特征點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的一例即變形例2進(jìn)行說明。

圖21是表示在本變形例2中利用形成于芯片搭載部tab上的臨時(shí)固定材料ta固定了半導(dǎo)體芯片chp1的狀態(tài)的示意圖。特別是,圖21的(a)是示意性表示利用形成于芯片搭載部tab上的臨時(shí)固定材料ta固定了半導(dǎo)體芯片chp1的狀態(tài)的放大俯視圖,圖21的(b)是圖21的(a)的a-a線的剖視圖。

本變形例2中,如圖21的(a)所示,在與半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr對(duì)應(yīng)的平面位置,在形成于半導(dǎo)體芯片chp1的下層的ag層agl未形成切缺部。然后,如圖21的(b)所示,ag層agl具有從半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr溢出的部分。其結(jié)果,在本變形例2中,在芯片搭載部tab的上表面上形成有臨時(shí)固定材料ta,進(jìn)而,臨時(shí)固定材料ta的一部分也形成于ag層agl的表面上。

在這樣構(gòu)成的本變形例2中,與圖18的(a)及圖18的(b)所示的實(shí)施方式不同,在ag層agl的表面上也形成有臨時(shí)固定材料ta的一部分。特別是,在本變形例2中,臨時(shí)固定材料ta的與芯片搭載部tab接觸的部分的面積(s1)比臨時(shí)固定材料ta的與ag層agl的表面接觸的部分的面積(s2)小。但是,在該情況下,由于也不在ag層agl的表面上形成臨時(shí)固定材料ta整體,所以與將臨時(shí)固定材料ta整體形成于ag層agl的表面上的情況相比,能夠抑制臨時(shí)固定材料ta向ag層agl浸入。其結(jié)果為,根據(jù)本變形例2,能夠抑制臨時(shí)固定材料ta向ag層agl的浸入引起的半導(dǎo)體芯片chp1的錯(cuò)位或空隙的產(chǎn)生。由此,能夠提高本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的可靠性。

特別是,在本變形例2中,也與變形例1相同,將臨時(shí)固定材料ta的一部分形成于ag層agl的表面上,但形成有臨時(shí)固定材料ta的一部分的區(qū)域是ag層agl的端部附近區(qū)域。因此,例如,即使存在臨時(shí)固定材料ta中所含的溶劑成分向ag層agl的浸入,所浸入的溶劑成分也能夠容易地從ag層agl的端部側(cè)面揮發(fā),其結(jié)果為,使空隙的產(chǎn)生被抑制。

此外,本變形例2中,在ag層agl未設(shè)置切缺部,ag層agl具有從半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr溢出的部分。即,根據(jù)本變形例2,在俯視時(shí),不僅下層的ag層agl從半導(dǎo)體芯片chp1的邊s1及邊s2溢出,而且在半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr,下層的ag層agl也溢出。這意味著,根據(jù)本變形例2的結(jié)構(gòu),在半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr,也實(shí)現(xiàn)圖6所示的構(gòu)造。而且,根據(jù)圖6所示的構(gòu)造,由于能夠抑制向半導(dǎo)體芯片chp1的應(yīng)力集中,所以根據(jù)對(duì)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的半導(dǎo)體芯片chp1的角部cnr應(yīng)用圖6所示的構(gòu)造的本變形例2,獲得能夠抑制半導(dǎo)體芯片chp1的角部的應(yīng)力集中的效果。

以上,對(duì)于本發(fā)明人提出的發(fā)明,基于其實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明,但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式,在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。

附圖標(biāo)記說明

aglag層

chp1半導(dǎo)體芯片

chp2半導(dǎo)體芯片

ld1引線

ld2引線

lf引線框架

pst1膏

ta臨時(shí)固定材料

tab芯片搭載部

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