本發(fā)明涉及例如搭載有半導(dǎo)體芯片的芯片搭載部的一部分從封固半導(dǎo)體芯片的封固體露出的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件和其制造方法。
背景技術(shù):
在日本特開平8-3727號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)和日本特開2010-177510號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中記載有與平面形狀為長方形的焊片(tab)的短邊連接的懸垂引線。專利文獻(xiàn)1記載的懸垂引線的與焊片連接的部分的相反側(cè)分支成兩股,在未分支的部分設(shè)置有偏移部。此外,專利文獻(xiàn)2記載的懸垂引線的與焊片連接的部分的相反側(cè)分支成兩股,在分支了的各個部分設(shè)置有偏移部。
此外,在日本特開平6-302745號公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)和日本特開平11-340403號公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中記載有如下所述的結(jié)構(gòu):在進(jìn)行樹脂封固的工序中,在配置于引線框架的下側(cè)的模具上設(shè)置有澆口部,在配置于引線框架的上側(cè)的模具上沒有設(shè)置澆口部。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-3727號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-177510號公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開平6-302745號公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開平11-340403號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
存在使作為供半導(dǎo)體芯片搭載的芯片搭載部的芯片焊盤的下表面(芯片搭載面的相反側(cè)的面)從封固體露出的技術(shù)。為了使芯片焊盤的下表面露出,需要使與芯片焊盤連接的懸垂引線彎曲。但是,根據(jù)本申請發(fā)明人的研究,判斷根據(jù)懸垂引線的彎曲程度,從懸垂引線對芯片焊盤的支承強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)存在技術(shù)問題。
其他問題和新的特征根據(jù)本說明書的記述和附圖可以明確。
用于解決問題的手段
一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法中,在供半導(dǎo)體芯片搭載的芯片搭載部上連接有懸垂引線。此外,上述懸垂引線具有:第一焊片連接部,其與上述芯片搭載部連接,并沿著第一方向延伸;第一分支部,其相對于芯片搭載面設(shè)置在比上述第一焊片連接部高的位置,在與上述第一方向交叉的多個方向分支;和多個第一露出面連接部,其設(shè)置于比上述第一分支部高的位置,一個端部與從封固體露出的部分連接。此外,上述懸垂引線具有:第一偏移部,其與上述第一焊片連接部和上述第一分支部連接;和多個第二偏移部,其一個端部與上述第一分支部連接,另一個端部與上述多個第一露出面連接部分別連接。
發(fā)明效果
根據(jù)上述一實(shí)施方式,能夠提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
附圖說明
圖1是一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的立體圖。
圖2是圖1所示的半導(dǎo)體器件的仰視圖。
圖3是表示在除去了圖1所示的封固體的狀態(tài)下半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖4是沿著圖3的a-a線的剖視圖。
圖5是沿著圖3的b-b線的剖視圖。
圖6是表示將圖4所示的半導(dǎo)體器件搭載在安裝基板上的安裝結(jié)構(gòu)體的剖視圖。
圖7是將圖3所示的兩個懸垂引線之中的一個放大表示的放大立體圖。
圖8是沿著圖7的a-a線的放大剖視圖。
圖9是沿著圖7的b-b線的放大剖視圖。
圖10是表示圖1所示的半導(dǎo)體器件的組裝流程的說明圖。
圖11是表示通過圖10的引線框架準(zhǔn)備工序準(zhǔn)備的引線框架的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖12是圖11所示的多個器件區(qū)域之中的一個器件區(qū)域周邊的放大俯視圖。
圖13是在圖12所示的芯片焊盤上經(jīng)由鍵合材料搭載有半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的放大俯視圖。
圖14是沿著圖13的a-a線的放大剖視圖。
圖15是表示經(jīng)由導(dǎo)線將圖13所示的半導(dǎo)體芯片和多個引線電連接的狀態(tài)的放大俯視圖。
圖16是沿著圖15的a-a線的放大剖視圖。
圖17是表示在圖15所示的引線框架的器件區(qū)域形成有封固體的狀態(tài)的俯視圖。
圖18是沿著圖17的a-a線的放大剖視圖。
圖19是表示圖17所示的引線框架的相反側(cè)的面的俯視圖。
圖20是表示在沿著圖17的a-a線的剖面中在用于形成封固體的成形模具內(nèi)配置有引線框架的狀態(tài)的放大剖視圖。
圖21是表示破壞圖19所示的澆口樹脂與通氣樹脂的連接部分而形成有在厚度方向上貫通引線框架的貫通孔的狀態(tài)的放大俯視圖。
圖22是示意性表示封固工序中來自澆口部的樹脂的供給方向的說明圖。
圖23是圖19所示的澆口部周邊的放大俯視圖。
圖24是沿著圖23的a-a線的放大剖視圖。
圖25是圖19所示的澆口連通部周邊的放大俯視圖。
圖26是表示在圖21所示的引線和芯片焊盤的露出面形成有金屬膜的狀態(tài)的放大剖視圖。
圖27是表示將圖26所示的多個引線切割并成形了的狀態(tài)的放大俯視圖。
圖28是表示使圖27所示的引線框架的多個器件區(qū)域分別單片化了的狀態(tài)的放大俯視圖。
圖29是從圖1所示的半導(dǎo)體器件的短邊側(cè)觀察的側(cè)視圖。
圖30是表示對于圖8和圖9所示的懸垂引線的研究例的放大剖視圖。
圖31是表示對于圖8和圖9所示的懸垂引線的其他研究例的放大剖視圖。
圖32是示意性地表示封固工序中對圖31所示的結(jié)構(gòu)的懸垂引線施加推壓力的情況的說明圖。
具體實(shí)施方式
(本申請的記載形式·基本術(shù)語·用法的說明)
本申請中,根據(jù)需要為了方便起見,實(shí)施方式的記載分為多個部分等記載,但是除了特別明示并非如此的情況以外,它們并不是相互獨(dú)立的,不管記載的前后順序,關(guān)于單個例子的各部分,一方是另一方的一部分細(xì)節(jié)或者一部分或者全部的變形例等。此外,原則上省略相同部分的反復(fù)說明。此外,除了特別明示并非如此的情況、理論上限定為該數(shù)的情況、以及從前后文看明顯不是這樣的情況以外,實(shí)施方式的各構(gòu)成要素不是必須的。
同樣在實(shí)施方式等的記載中,對于材料、組份等,“由a形成的x”等說法,除了特別明示并非如此的情況以及從前后文看明顯不是這樣的情況以外,不排除包括a以外的要素的情況。例如,談到成分,是“作為主要成分包含a的x”等意思。例如“硅部件”等說法,不限定于純粹的硅,當(dāng)然也包括sige(硅·鍺)合金等以硅為主要成分的多元合金、含有其他添加物等的部件。此外,鍍金、cu層、鍍鎳等說法,除了特別明示并非如此的情況以外,不僅包括純金屬部件,還包括分別以金、cu、鎳等為主要成分的部件。
而且,當(dāng)言及特定的數(shù)值、數(shù)量時,也是除了特別明示并非如此、理論上限定于該數(shù)的情況以及從上下文來看明顯不是這樣的情況以外,可以是超過該特定的數(shù)值的數(shù)值,也可以是小于該特定的數(shù)值的數(shù)值。
此外,實(shí)施方式的各圖中,相同或者同樣的部分用相同或類似的符號或者附圖標(biāo)記表示,原則上不重復(fù)說明。
此外,本申請中,有時使用上表面或者下表面這樣的術(shù)語,但是半導(dǎo)體封裝的安裝方式中存在各種方式,所以在安裝了半導(dǎo)體封裝后,例如也存在上表面配置于比下表面靠下方的位置的情況。本申請中,將半導(dǎo)體芯片的元件形成面?zhèn)鹊钠矫嬗涊d為表面,將表面的相反側(cè)的面記載為背面。此外,將布線基板的芯片搭載面?zhèn)鹊钠矫嬗涊d為上表面或者表面,將位于上表面的相反側(cè)的面記載為下表面。
此外,附圖中,相反地,在變得復(fù)雜的情況或者與空隙的區(qū)別明確的情況下,存在即使是剖面也省略剖面線等的情況。與此相關(guān)聯(lián),在根據(jù)說明等能夠明確的情況等下,即使是平面上封閉的孔,也存在省略背景的輪廓線的情況。而且,即使不是剖面,為了明示不是空隙,或者為了明示區(qū)域的邊界,也有時添加剖面線或者點(diǎn)圖案。
以下的實(shí)施方式中,作為外部端子即多個引線在封固體的下表面(安裝面)從封固體露出的半導(dǎo)體器件的例子,舉出適用于sop類型的半導(dǎo)體器件的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
<半導(dǎo)體器件>
首先,使用圖1~圖6說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1的構(gòu)成的概要。圖1是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的立體圖。圖2是圖1所示的半導(dǎo)體器件的仰視圖。此外,圖3是表示在除去了圖1所示的封固體的狀態(tài)下半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。此外,圖4是沿著圖3的a-a線的剖視圖,圖5是沿著圖3的b-b線的剖視圖。此外,圖6是表示將圖4所示的半導(dǎo)體器件搭載于安裝基板上的安裝結(jié)構(gòu)體的剖視圖。而且,圖5所示的剖面中沒有設(shè)置焊盤pd、引線ld和導(dǎo)線bw,但是為了明確表示懸垂引線tl與引線ld的高度關(guān)系而用虛線表示。同樣地,在圖5所示的剖面中沒有設(shè)置懸垂引線tl的露出面連接部tlx,但是為了明示懸垂引線tl的露出面連接部tlx與芯片焊盤dp的高低差,在露出面連接部tlx添加虛線來表示。
本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1包括芯片焊盤(芯片搭載部、焊片)dp(參照圖2~圖5)和經(jīng)由芯片鍵合材料db(參照圖4和圖5)搭載在芯片焊盤dp上的半導(dǎo)體芯片cp(參照圖3~圖5)。此外,半導(dǎo)體器件pkg1具有配置于半導(dǎo)體芯片cp(芯片焊盤dp)的周圍的多個引線(端子、外部端子)ld。多個引線ld和半導(dǎo)體芯片cp的多個焊盤(電極、焊墊)pd(參照圖3和圖4)經(jīng)由多個導(dǎo)線(導(dǎo)電性部件)bw(參照圖4和圖5)分別電連接。此外,在芯片焊盤dp上連接有多個懸垂引線tl(參照圖3和圖5)。此外,半導(dǎo)體器件pkg1包括將半導(dǎo)體芯片cp、多個導(dǎo)線bw和多個引線ld的一部分封固的封固體(樹脂體)mr。
<外觀結(jié)構(gòu)>
針對半導(dǎo)體器件pkg1的外觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1所示的封固體(樹脂體)mr的平面形狀由四邊形(圖1所示的例子中為長方形)形成。封固體mr具有上表面(封固體上表面)mrt、與該上表面mrt相反的一側(cè)的下表面(背面、安裝面、封固體下表面)mrb(參照圖2)、和位于該上表面mrt與下表面mrb之間的側(cè)面(封固體側(cè)面)mrs。
此外,如圖2所示,封固體mr在俯視下具有沿著x方向延伸的長邊(邊)mrs1、位于長邊mrs1的相反側(cè)的長邊(邊)mrs2、沿著與x方向交叉的y方向延伸的短邊(邊)mrs3、和位于短邊mrs3的相反側(cè)的短邊(邊)mrs4。此外,芯片焊盤dp在俯視下具有沿著x方向延伸的長邊(邊)dps1、位于長邊dps1的相反側(cè)的長邊(邊)dps2、沿著與x方向交叉的y方向延伸的短邊(邊)dps3、和位于短邊dps3的相反側(cè)的短邊(邊)dps4。
此外,本實(shí)施方式的封固體mr的平面形狀為長方形,沿著封固體mr具有的四個邊之中的長邊mrs1和長邊mrs2分別排列有多個引線ld。換言之,從封固體mr具有的四個邊之中的長邊mrs1和長邊mrs2分別突出有多個引線ld。
此外,本實(shí)施方式的芯片焊盤dp的平面形狀為長方形,沿著芯片焊盤dp具有的四個邊之中的長邊dps1和長邊dps2,分別排列有多個引線ld。
另一方面,在封固體mr具有的短邊mrs3和短邊mrs4沒有排列引線ld。換言之,從封固體mr具有的短邊mrs3和短邊mrs4沒有突出引線ld。
這樣沿著相互位于相反側(cè)的長邊排列有多個引線的半導(dǎo)體封裝稱為sop(smalloutlinepackage:小外形封裝)型半導(dǎo)體器件。雖然省略圖示,但是多個引線ld分別沿著封固體mr具有的四個邊突出的半導(dǎo)體器件稱為qfp(quadflatpackage:四方扁平封裝)。如本實(shí)施方式那樣,因?yàn)閟op型半導(dǎo)體器件沒有在封固體mr的短邊側(cè)設(shè)置引線,所以與qfp型的半導(dǎo)體器件相比,使在將半導(dǎo)體器件pkg1安裝于圖6所示的安裝基板mb上時或者安裝后產(chǎn)生的應(yīng)力緩和的功能優(yōu)異。另一方面,qfp型的半導(dǎo)體器件的情況下,能夠?qū)⒎夤腆w具有的四個邊分別靈活用作引線ld的配置空間,因此與sop型半導(dǎo)體器件相比,能夠提高端子的配置密度。
再者,詳細(xì)內(nèi)容后述,在圖2所示的例子中,在芯片焊盤dp具有的短邊dps3和短邊dps4沒有排列引線ld。但是,如圖3所示,在封固體mr的內(nèi)部,在芯片焊盤dp的長邊dps1、dps2(參照圖2)排列的引線ld之中的一部分以繞到芯片焊盤dp的短邊dps3、dps4(參照圖2)側(cè)的方式延伸。
此外,如圖2所示,在半導(dǎo)體器件pkg1的下表面(安裝面)mrb的中央部,芯片焊盤dp的下表面dpb露出。這樣,通過使供半導(dǎo)體芯片cp(參照圖3)搭載的芯片焊盤dp的下表面dpb在安裝面?zhèn)嚷冻觯軌蚴箤雽?dǎo)體器件pkg1安裝在圖6所示的安裝基板mb上時的散熱性提高。
此外,多個引線ld分別由金屬材料形成,本實(shí)施方式中,例如由以銅(cu)為主成分的金屬形成。此外,多個引線ld各自的厚度沒有特別限定,圖1所示的例子中,例如為150μm左右。此外,多個引線ld分別包括封固于封固體mr的內(nèi)引線部ild(參照圖3和圖4)和從封固體mr露出的外引線部old。
此外,如圖1和圖4所示,引線ld的外引線部old的表面(露出面、暴露面)和芯片焊盤dp的下表面dpb被金屬膜(金屬涂層膜)mc覆蓋。金屬膜mc是例如通過鍍敷法而形成的鍍敷膜,詳細(xì)而言,是通過電鍍法而形成的電鍍膜。此外,例如金屬膜mc由例如焊料形成,在將引線ld與圖6所示的安裝基板mb側(cè)的端子tm1接合時作為接合材料sd的一部分發(fā)揮功能。詳細(xì)而言,金屬膜mc由實(shí)質(zhì)上不含鉛(pb)的所謂無鉛焊料形成,例如是僅為錫(sn)、錫-鉍(sn-bi)或者錫-銅-銀(sn-cu-ag)等以錫為主要成分的金屬材料。此處,無鉛焊料是指鉛(pb)的含有量為0.1wt%以下的焊料,該含有量根據(jù)rohs(restrictionofhazardoussubstances:限制有害物質(zhì))指令的基準(zhǔn)而被規(guī)定。以下,本實(shí)施方式中,在針對焊料或者焊料成分進(jìn)行說明的情況下,除了特別明示不是這樣的情況以外,指的是無鉛焊料。
此外,多個引線ld的外引線部old(從封固體mr露出的部分)如圖6所示分別具有從封固體mr的側(cè)面mrs的中央部分突出的部分(突出部old1)。此外,外引線部old具有在安裝時與安裝基板mb具有的端子tm1相對地配置的部分(被安裝部old2)。此外,外引線部old具有設(shè)置于突出部old1與被安裝部old2之間的、相對于半導(dǎo)體器件pkg1的安裝面(下表面mrb)傾斜的部分(傾斜部old3)。
如圖6所示,在被安裝部old2固定于端子tm1的狀態(tài)下對半導(dǎo)體器件pkg1和/或安裝基板mb施加了溫度循環(huán)負(fù)荷的情況下,只要傾斜部old3產(chǎn)生彈性變形,就能夠緩和施加在引線ld與端子tm1的連接部分的應(yīng)力。這樣,從提高傾斜部old3的應(yīng)力緩和功能的觀點(diǎn)出發(fā),傾斜部old3的長度越長越好。
此外,在使圖6所示的傾斜部old3的長度長時,封固體mr的體積變大,這樣只要封固體mr的體積變大,就能夠提高封裝的散熱性。
圖6所示的例子中,引線ld的傾斜部old3的長度比封固體mr的厚度(例如2.6mm)的一半(例如1.3mm)大。另一方面,半導(dǎo)體芯片cp的厚度為400μm左右,引線ld的傾斜部old3的長度比半導(dǎo)體芯片cp的厚度大。
<內(nèi)部結(jié)構(gòu)>
接下來,說明半導(dǎo)體器件pkg1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖3所示,芯片焊盤dp的上表面(芯片搭載面)dpt的平面形狀由四邊形(四角形)形成。本實(shí)施方式中,例如為長方形。此外,圖3所示的例子中,芯片焊盤dp的外形尺寸(面積)比半導(dǎo)體芯片cp的外形尺寸(表面cpt的面積)大。這樣,將半導(dǎo)體芯片cp搭載于具有比其外形尺寸大的面積的芯片焊盤dp上,使芯片焊盤dp的下表面dpb從封固體mr露出,由此能夠提高散熱性。
此外,如圖3~圖5所示,在芯片焊盤dp上搭載有半導(dǎo)體芯片cp。半導(dǎo)體芯片cp搭載于芯片焊盤dp的上表面dpt的中央。如圖5所示,半導(dǎo)體芯片cp在背面cpb與芯片焊盤dp的上表面dpt相對的狀態(tài)下經(jīng)由芯片鍵合材料(粘接材料)db(參照圖4)搭載于芯片焊盤dp上。也就是說,通過使形成有多個焊盤pd的表面(主面)cpt的相反面(背面cpb)與芯片搭載面(上表面dpt)相對的、所謂面朝上安裝方式搭載。該芯片鍵合材料db是對半導(dǎo)體芯片cp進(jìn)行芯片焊接時的粘接材料。作為芯片鍵合材料db,例如能夠使用樹脂粘接材料、在樹脂粘接材料中含有由銀(ag)等形成的金屬粒子的導(dǎo)電性粘接材料、或者焊料等。作為芯片鍵合材料db使用焊料的情況下,有時以使融點(diǎn)上升為目的而使用含有鉛的焊料。
如圖3所示,搭載于芯片焊盤dp上的半導(dǎo)體芯片cp的平面形狀由四邊形形成。本實(shí)施方式中,例如是長方形。此外,如圖4所示,半導(dǎo)體芯片cp具有表面(主面、上表面)cpt、與表面cpt相反一側(cè)的背面(主面、下表面)cpb、和位于該表面cpt與背面cpb之間的側(cè)面cps。此外,如圖3所示,在半導(dǎo)體芯片cp的表面cpt形成有多個焊盤(焊墊)pd。圖3所示的例子中,多個焊盤pd分別沿著表面cpt的各邊形成。換言之,多個焊盤pd沿著相互位于相反側(cè)的各個長邊配置。此外,多個焊盤pd沿著相互位于相反側(cè)的各個短邊配置。
此外,雖然省略圖示,但是在半導(dǎo)體芯片cp的主面(詳細(xì)而言,在半導(dǎo)體芯片cp的基材(半導(dǎo)體襯底)的上表面設(shè)置的半導(dǎo)體元件形成區(qū)域)形成有多個半導(dǎo)體元件(電路元件)。此外,多個焊盤pd經(jīng)由在配置于半導(dǎo)體芯片cp的內(nèi)部(詳細(xì)而言,表面cpt與未圖示的半導(dǎo)體元件形成區(qū)域之間)的布線層形成的布線(省略圖示)與該半導(dǎo)體元件電連接。
半導(dǎo)體芯片cp(詳細(xì)而言,半導(dǎo)體芯片cp的基材)例如由硅(si)形成。此外,在表面cpt形成有覆蓋半導(dǎo)體芯片cp的基材和布線的絕緣膜,多個焊盤pd各自的表面在形成于該絕緣膜的開口部從絕緣膜露出。此外,該焊盤pd由金屬形成,本實(shí)施方式中,例如由鋁(al)或者以鋁(al)為主體的合金層形成。
此外,雖然省略圖示,但是作為對于本實(shí)施方式的變形例,也可以將所謂功率半導(dǎo)體芯片搭載于芯片焊盤dp上。功率半導(dǎo)體芯片具有絕緣柵雙極型晶體管(稱為igbt:insulatedgatebipolartransistor)和功率mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等晶體管元件。此外,功率半導(dǎo)體芯片組裝入電力轉(zhuǎn)換電路等,例如作為開關(guān)元件進(jìn)行動作。此外,在功率半導(dǎo)體芯片的表面形成有例如源極焊盤,在背面形成有漏極焊盤。該情況下,漏極焊盤經(jīng)由芯片鍵合材料db與芯片焊盤dp電連接,芯片焊盤dp用作漏極端子。
此外,如圖3所示,在半導(dǎo)體芯片cp的周圍(換言之,芯片焊盤dp的周圍)配置有例如由與芯片焊盤dp相同的銅(cu)形成的多個引線ld。而且,在半導(dǎo)體芯片cp的表面cpt形成的多個焊盤(焊墊)pd經(jīng)由多個導(dǎo)線(導(dǎo)電性部件)bw分別與多個引線ld電連接。導(dǎo)線bw例如由金(au)或者銅(cu)形成,導(dǎo)線bw的一個端部與焊盤pd接合,另一個端部與引線ld的上表面ldt的鍵合區(qū)域接合。此外,雖然省略圖示,但是也可以在引線ld的鍵合區(qū)域(連接導(dǎo)線bw的部分)形成有提高與導(dǎo)線bw的接合性的、例如由銀(ag)等形成的金屬膜(鍍敷、鍍敷膜)。
此外,如圖5所示,引線ld具有被封固體mr封固的上表面(導(dǎo)線鍵合面、引線上表面)ldt和位于上表面ldt的相反側(cè)的下表面(安裝面、引線下表面)ldb,下表面ldb在封固體mr的下表面mrb從封固體mr露出。
此外,如圖3所示,在芯片焊盤dp連接(連結(jié))有多個懸垂引線tl。多個懸垂引線tl分別是在半導(dǎo)體器件pkg1的制造工序中支承芯片焊盤dp的支承部件,分別與芯片焊盤dp連接。圖3所示的例子中,多個懸垂引線tl的一個端部與在俯視下形成長方形的芯片焊盤dp所具有的四個邊之中相互位于相反側(cè)的短邊dps3(參照圖2)和短邊dps4(參照圖2)分別連接。
此外,如圖5所示,多個懸垂引線tl分別在連接于芯片焊盤dp間的焊片連接部(部分)tlcn與從封固體mr露出的露出面tlxs之間的多個部位折彎。而且,懸垂引線tl的大部分被封固體mr封固。懸垂引線tl的詳細(xì)結(jié)構(gòu)后述。
<懸垂引線的詳細(xì)結(jié)構(gòu)>
接下來,針對圖3和圖5所示的懸垂引線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖7是將圖3所示的兩個懸垂引線之中的一個放大表示的放大立體圖。此外,圖8是沿著圖7的a-a線的放大剖視圖,圖9是沿著圖7的b-b線的放大剖視圖。此外,圖30和圖31是表示對于圖8和圖9所示的懸垂引線的研究例的放大剖視圖。
再者,本實(shí)施方式的情況下,如圖3所示,設(shè)置于封固體mr的短邊mrs3側(cè)的懸垂引線tl1和設(shè)置于短邊mrs4側(cè)的懸垂引線tl2具有線對稱的結(jié)構(gòu)。因此,雖然圖7~圖9中示出一個懸垂引線tl,但是圖3所示的懸垂引線tl1和懸垂引線tl2的結(jié)構(gòu)與圖7~圖9所示的懸垂引線tl的結(jié)構(gòu)相同。此外,圖8、圖30和圖31中,為了容易比較懸垂引線的長度和高度,作為比較基準(zhǔn)圖示了搭載于芯片焊盤dp上的半導(dǎo)體芯片cp。
如圖7所示,懸垂引線tl具有與芯片焊盤dp連接的、沿著x方向延伸的焊片連接部tlcn。此外,懸垂引線tl具有分支部tlbr,分支部tlbr相對于作為芯片搭載面的上表面dpt設(shè)置于比焊片連接部tlcn高的位置,在與x方向交叉的多個方向分支。圖7所示的例子中,在分支部tlbr向與x方向交叉的兩個方向分支。此外,圖7所示的例子中,在分支部tlbr連接有一個偏移部tlt1和兩個偏移部tlt2,所以分支成三股。此外,懸垂引線tl具有多個露出面連接部tlx,露出面連接部tlx設(shè)置于比分支部tlbr高的位置,一個端部與在短邊dps3側(cè)從封固體mr(參照圖3)露出的露出面tlxs連接。
此外,懸垂引線tl具有與焊片連接部tlcn和分支部tlbr連接的偏移部(傾斜部)tlt1和多個偏移部tlt2,多個偏移部tlt2的一個端部與分支部tlbr連接,另一個端部分別與多個露出面連接部tlx連接。
圖3所示的例子中,懸垂引線tl1在俯視下具有:在作為第一方向的x方向延伸的偏移部tlt1;在作為與x方向交叉的第二方向的dr2延伸的偏移部tlt2a;和在作為與x方向交叉的第三方向的dr3延伸的偏移部tlt2b。
此外,圖3所示的例子中,懸垂引線tl2與懸垂引線tl1是線對稱的結(jié)構(gòu)。即,懸垂引線tl2在俯視下具有:在作為第一方向的x方向延伸的偏移部tlt1;在作為與x方向交叉的第四方向的dr4延伸的偏移部tlt2c;和在作為與x方向交叉的第五方向的dr5延伸的偏移部tlt2d。
如上述的圖6所示,從緩和施加在半導(dǎo)體器件pkg1上的應(yīng)力來提高安裝可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),傾斜部old3的長度越長越好。但是,為了使傾斜部old3的長度長,且使芯片焊盤dp的下表面dpb從封固體mr露出,圖7所示的懸垂引線tl的露出面tlxs與芯片焊盤dp的高低差變大。例如,圖7所示的露出面連接部tlx的上表面與芯片焊盤dp的上表面dpt的高低差為1.3mm左右。此外,如圖4所示,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1中,半導(dǎo)體芯片cp所具有的多個焊盤pd分別相對于芯片焊盤dp設(shè)置于比多個引線ld的內(nèi)引線部ild低的位置。引線ld的內(nèi)引線部ild設(shè)置于與圖7所示的露出面連接部tlx相同的高度。因此,從這一點(diǎn)也能夠判斷出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1中圖7所示的懸垂引線tl的露出面tlxs與芯片焊盤dp的高低差大。
這樣,在懸垂引線tl的露出面tlxs與芯片焊盤dp的高低差大的情況下,用于連接露出面tlxs和芯片焊盤dp的懸垂引線tl的傾斜部分(偏移部)的長度變長。
此處,如圖30所示的懸垂引線tlh1那樣,在露出面tlxs與芯片焊盤dp之間只設(shè)置一個偏移部tlth1的情況下,偏移部tlth1變長,因此容易變形,支承芯片焊盤dp的支承強(qiáng)度降低。因此,從提高支承芯片焊盤dp的支承強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在露出面tlxs與芯片焊盤dp之間設(shè)置多個偏移部。
此外,如圖31所示的懸垂引線tlh2那樣,偏移部tlth1和偏移部tlth2在露出面tlxs與芯片焊盤dp之間沿著x方向以直線延伸的方式排列的情況下,從露出面tlxs至芯片焊盤dp的平面距離l1變長。該情況下,半導(dǎo)體封裝的安裝面積增大。
此外,作為使從露出面tlxs至芯片焊盤dp的平面距離l1變短的方法,可以考慮使偏移部tlth1和偏移部tlth2的傾斜角度變大的構(gòu)成。但是,如果偏移部tlth1和偏移部tlth2的折彎部分的彎曲角度大,則折彎部分的板厚容易變薄,懸垂引線的強(qiáng)度降低。因此,從提高懸垂引線的強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),偏移部tlth1和偏移部tlth2的傾斜角度小較好。
另一方面,如圖7所示,本實(shí)施方式的懸垂引線tl在露出面tlxs與芯片焊盤dp之間具有偏移部tlt1和偏移部tlt2。因此,由于與圖30所示的懸垂引線tlh1相比難以變形,所以能夠提高芯片焊盤dp的支承強(qiáng)度。
此外,圖7所示的懸垂引線tl具有的多個偏移部tlt2分別沿著與x方向交叉的方向延伸。因此,根據(jù)本實(shí)施方式的懸垂引線tl,能夠使從露出面tlxs至芯片焊盤dp的平面距離l1(參照圖2)比圖31所示的研究例短。其結(jié)果是,能夠減少半導(dǎo)體器件pkg1(參照圖2)的安裝面積。
再者,多個偏移部tlt2各自延伸的方向與x方向所成的角度中存在各種變形例。例如,如圖3所示,偏移部tlt2的延伸方向與x方向所成的角θ1可以是比90度大的鈍角。該情況下,在俯視下,能夠在懸垂引線tl1的偏移部tlt2與芯片焊盤dp之間確保設(shè)置引線ld的空間,因此能夠增加引線ld的條數(shù)。此外,例如也可以是偏移部tlt2的延伸方向與x方向所成的角為90度。該情況下,能夠使從露出面tlxs至芯片焊盤dp的平面距離l1(參照圖2)特別小。
再者,本實(shí)施方式中,圖3所示的懸垂引線tl1和tl2分別具有相同的結(jié)構(gòu)。因此,如圖2所示,能夠在封固體mr的背面mrb,使從芯片焊盤dp的短邊dps3至露出面tlxs的平面距離l1和從芯片焊盤dp的短邊dps4至露出面tlxs的平面距離l1這兩者變小。作為對于圖3的變形例,如果在圖3所示的懸垂引線tl1和懸垂引線tl2之中的任一者中適用圖7所示的結(jié)構(gòu),則即使另一個懸垂引線tl是例如圖31所示的懸垂引線tlh2那樣的結(jié)構(gòu),也能夠減小半導(dǎo)體封裝的安裝面積。但是,不言而喻,如本實(shí)施方式那樣懸垂引線tl1和tl2彼此為相同的結(jié)構(gòu)時減小安裝面積的效果大。此外,懸垂引線tl1與懸垂引線tl2為非對稱的結(jié)構(gòu)的情況下,有時應(yīng)力會集中在懸垂引線tl1、tl2之中的一部分。因此,從提高懸垂引線tl對芯片焊盤dp的支承強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選懸垂引線tl1和懸垂引線tl2如圖3那樣為線對稱的結(jié)構(gòu)。
此外,因?yàn)楸緦?shí)施方式的懸垂引線tl中,偏移部tlt1和偏移部tlt2的延伸方向不同,所以能夠減小偏移部tlt1和偏移部tlt2的傾斜角度。圖7所示的偏移部tlt1和多個偏移部tlt2各自相對于作為芯片搭載面的芯片焊盤dp的上表面dpt的傾斜角度不足45度。如果偏移部tlt1和多個偏移部tlt2的傾斜角度不足45度,則能夠抑制形成于偏移部的兩端的折彎部分的板厚變薄。由此,能夠提高懸垂引線tl的強(qiáng)度。
此外,如圖7所示,在俯視下,懸垂引線tl1的焊片連接部tlcn與芯片焊盤dp的短邊dps3的中心連接。同樣,懸垂引線tl2的焊片連接部tlcn與芯片焊盤dp的短邊dps4的中心連接。這樣,通過使焊片連接部tlcn與短邊dps3、dps4的中心連接,能夠在焊片連接部tlcn的兩側(cè)確??臻g。圖3所示的例子中,設(shè)置成多個內(nèi)引線部ild之中的一部分從長邊mrs1、mrs2側(cè)繞入偏移部tlt1兩側(cè)的空間。
詳細(xì)而言,如圖3所示,多個外引線部old沿著封固體mr的長邊mrs1和長邊mrs2排列,且不在封固體mr的短邊mrs3和短邊mrs4排列。此外,多個內(nèi)引線部ild沿著芯片焊盤dp的長邊dps1(參照圖7)、長邊dps2(參照圖7)、短邊dps3(參照圖7)和短邊dps4(參照圖3)排列。
換言之,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1是沿著封固體mr的長邊mrs1、mrs2排列多個引線ld的sop型的半導(dǎo)體器件。但是,在封固體mr的內(nèi)部,形成為多個內(nèi)引線部ild之中的一部分繞入封固體mr的短邊mrs3和短邊mrs4側(cè)。因此,多個焊盤pd沿著在俯視下形成四邊形的半導(dǎo)體芯片cp所具有的四個邊的各邊排列。此外,將半導(dǎo)體芯片cp的多個焊盤pd和多個內(nèi)引線部ild電連接的多個導(dǎo)線bw之中的一部分以跨芯片焊盤dp的短邊dps3、dps4(參照圖7)的方式設(shè)置。
這樣,根據(jù)本實(shí)施方式,通過將設(shè)置于芯片焊盤dp的短邊側(cè)的區(qū)域靈活用作內(nèi)引線部ild的配置空間,能夠提高引線ld的配置密度。
<半導(dǎo)體器件的安裝方法>
接下來,使用圖6說明將半導(dǎo)體器件pkg1安裝于安裝基板mb的方法的例子。
本實(shí)施方式中說明的半導(dǎo)體器件的安裝方法中,首先準(zhǔn)備安裝基板mb(基板準(zhǔn)備工序)。安裝基板(主板、布線基板)mb具有作為電子部件搭載面的上表面(搭載面)mbt,使用圖1~圖9說明的半導(dǎo)體器件pkg1搭載于上表面mbt上。在上表面mbt配置作為安裝基板側(cè)的端子的多個端子。圖6所示的例子中,安裝基板mb包括多個端子(引線連接用端子、接合區(qū))tm1和端子(芯片焊盤連接用端子、接合區(qū))tm2。
接下來,在設(shè)置于安裝基板mb的上表面mbt的多個端子tm1、tm2上分別配置(涂敷)未圖示的接合材料(接合材料配置工序)。接合材料是稱為膏狀焊料(或者糊狀焊料)的焊料。膏狀焊料中含有作為導(dǎo)電性的接合材料的焊料成分和使接合部的表面活化的助焊劑成分,常溫下為糊狀。
此外,本實(shí)施方式中,如圖2所示,半導(dǎo)體器件pkg1中,多個引線ld和芯片焊盤dp分別從封固體mr的下表面mrb露出,它們分別與安裝基板mb的端子tm1、tm2連接。因此,本工序中,在多個端子tm1和端子tm2上分別涂敷接合材料。
接著,在安裝基板mb的上表面mbt上配置半導(dǎo)體器件pkg1(封裝安裝工序)。本工序中,以半導(dǎo)體器件pkg1的多個引線ld的被安裝部old2的位置與安裝基板mb上的端子tm1的位置重疊的方式進(jìn)行對位,在作為安裝基板mb的安裝面的上表面mbt上配置半導(dǎo)體器件pkg1。此外,本工序中,以使芯片焊盤dp重疊在端子tm2上的方式配置半導(dǎo)體器件pkg1。
接下來,在安裝基板mb上配置有半導(dǎo)體器件pkg1的狀態(tài)下實(shí)施加熱處理,如圖6所示,將多個引線ld和多個接合區(qū)lnda分別經(jīng)由接合材料sd接合(回流工序)。圖6所示的接合材料sd是上述的焊料中包含的焊料成分和金屬膜mc的焊料成分一體化而形成的導(dǎo)電性部件(焊料)。此外,接合材料sd的一個面與引線ld的被安裝部old2接合,接合材料sd的另一個面與端子tm1的露出面接合。也就是說,本工序中,多個引線ld和多個端子tm1分別經(jīng)由接合材料sd電連接。
此外,在作為芯片焊盤連接用端子的端子tm2上,接合材料sd的一個面與芯片焊盤dp的下表面dpb接合,接合材料sd的另一個面與tm2的露出面接合。也就是說,本工序中,形成從芯片焊盤dp連接到安裝基板mb的散熱路徑。此外,將芯片焊盤dp用作例如基準(zhǔn)電位供給用等的端子時,本工序中,芯片焊盤dp和端子tm2經(jīng)由接合材料sd電連接。
此處,針對半導(dǎo)體器件pkg1的安裝強(qiáng)度進(jìn)行說明。半導(dǎo)體器件pkg1在安裝于安裝基板mb后,在使用環(huán)境中被施加溫度循環(huán)負(fù)荷。溫度循環(huán)負(fù)荷是指在安裝基板mb上安裝了半導(dǎo)體器件pkg1的安裝結(jié)構(gòu)體的環(huán)境溫度反復(fù)變化而產(chǎn)生的負(fù)荷。作為溫度循環(huán)負(fù)荷,例如存在由構(gòu)成安裝結(jié)構(gòu)體的各部件的線膨脹系數(shù)的不同產(chǎn)生的應(yīng)力。該應(yīng)力容易集中于半導(dǎo)體器件pkg1的安裝面的周緣部。因此,為了延長溫度循環(huán)壽命(因溫度循環(huán)負(fù)荷而導(dǎo)致連接部受損為止的溫度循環(huán)次數(shù)),優(yōu)選使應(yīng)力向配置于安裝面的周緣部的引線ld與端子tm1的連接部附近的集中得到緩和。
如上述那樣,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1中,為了使引線ld的傾斜部old3的長度變長,使突出部old1與被安裝部old2的高低差成為例如1.3mm~1.4mm左右的大的值。作為想要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體封裝薄型化的封裝方式,除了本實(shí)施方式的sop型以外,還具有稱為tsop(thinsmalloutlinepackage:薄小外形封裝)的封裝。該tsop型的半導(dǎo)體封裝中,通過使引線ld的傾斜部old3的長度變短,來實(shí)現(xiàn)薄型化,例如突出部old1與被安裝部old2的高低差為
0.5mm~0.6mm左右。
如本實(shí)施方式那樣,如果引線ld的傾斜部old3的長度變長,則能夠通過傾斜部old3產(chǎn)生彈性變形來緩和由溫度循環(huán)負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力。因此,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1與tsop型的半導(dǎo)體器件相比,能夠提高安裝可靠性。
此外,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件pkg1是在封固體mr的短邊側(cè)不排列引線ld的sop型的半導(dǎo)體器件。該情況下,在安裝后的半導(dǎo)體器件pkg1被施加有應(yīng)力時,與qfp型的半導(dǎo)體器件相比容易在沿著圖2所示的x方向產(chǎn)生彈性變形。其結(jié)果是,sop型的半導(dǎo)體器件pkg1與qfp型的半導(dǎo)體器件相比能夠提高安裝可靠性。
<半導(dǎo)體器件的制造方法>
接下來,說明圖1~圖9所示的半導(dǎo)體器件pkg1的制造方法。本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體器件pkg1按照圖10所示的組裝流程來制造。圖10是表示圖1所示的半導(dǎo)體器件的組裝流程的說明圖。
1.引線框架準(zhǔn)備工序;
首先,作為圖10所示的引線框架準(zhǔn)備工序,準(zhǔn)備圖11所示那樣的引線框架lf。圖11是表示通過圖10的引線框架準(zhǔn)備工序準(zhǔn)備的引線框架的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖,圖12是圖11所示的多個器件區(qū)域之中的一個器件區(qū)域周邊的放大俯視圖。
通過本工序準(zhǔn)備的引線框架lf在外框lff的內(nèi)側(cè)具有多個器件區(qū)域(產(chǎn)品形成區(qū)域)lfd。在圖11所示的例子中,引線框架lf呈矩陣狀地在x方向配置2個器件區(qū)域lfd、在y方向配置4個器件區(qū)域lfd,具有合計(jì)8個器件區(qū)域lfd。引線框架lf由金屬形成,本實(shí)施方式中例如由銅(cu)或者層疊金屬膜形成,層疊金屬膜是在由銅(cu)形成的基材的表面上形成有例如由鎳(ni)形成的金屬膜(省略圖示)而成的。
此外,多個器件區(qū)域lfd分別經(jīng)由包圍器件區(qū)域lfd的周圍的支承部件spp與外框lff連接。器件區(qū)域lfd的周圍的支承部件spp是由與多個引線ld(參照圖12)、芯片焊盤dp(參照圖12)和外框lff相同的金屬材料形成為一體的金屬部件。支承部件spp在圖10所示的單片化工序中被切斷,而與器件區(qū)域lfd分離。
此外,如圖12所示那樣,支承部件spp形成為包圍多個引線ld的周圍。此外,在器件區(qū)域lfd配置與多個引線ld連結(jié)的系桿(引線連結(jié)部)lftb。
如圖12所示,在器件區(qū)域lfd的中央部形成有在俯視下呈四邊形的芯片焊盤dp。芯片焊盤dp經(jīng)由多個懸垂引線tl和支承部件spp被支承于圖11所示的外框lff。多個懸垂引線tl各自的一個端部與芯片焊盤dp連接,另一端部(圖12所示的例子中分支了的兩個端部)與支承部件spp連接。多個懸垂引線tl,除了沒有形成圖7所示的露出面tlxs這點(diǎn)以外,在本工序的時刻成形為使用圖7說明的形狀。
此外,在芯片焊盤dp的周圍分別形成有多個引線ld。多個引線ld分別具有設(shè)置于系桿lftb的外側(cè)的外引線部old和設(shè)置于系桿lftb的內(nèi)側(cè)的內(nèi)引線部ild。多個外引線部old分別沿著芯片焊盤dp的長邊dps1和長邊dps2的延伸方向配置,不沿著短邊dps3和短邊dps4配置。另一方面,多個內(nèi)引線部ild之中的一部分沿著芯片焊盤dp的長邊dps1和長邊dps2的延伸方向配置,多個內(nèi)引線部ild之中的其他部分沿著芯片焊盤dp的短邊dps3和短邊ps4的延伸方向配置。
此外,多個引線ld分別經(jīng)由設(shè)置于外引線部old與內(nèi)引線部ild的邊界處的系桿lftb而相互連結(jié)。
2.半導(dǎo)體芯片搭載工序;
接下來,作為圖10所示的半導(dǎo)體芯片搭載工序,如圖13和圖14所示那樣,將半導(dǎo)體芯片cp經(jīng)由芯片鍵合材料db而搭載到芯片焊盤dp上。圖13是表示在圖12所示的芯片焊盤上經(jīng)由鍵合材料搭載了半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的放大俯視圖,圖14是沿著圖13的a-a線的放大剖視圖。而且,圖13中,為了容易觀察,將圖12所示的系桿lftb的內(nèi)側(cè)的區(qū)域放大表示。
圖14所示的例子中,以在使半導(dǎo)體芯片cp的背面cpb(形成有多個焊盤pd的表面cpt的相反側(cè)的面)與芯片焊盤dp的上表面dpt相對的狀態(tài)下進(jìn)行搭載的、所謂面朝上安裝方式進(jìn)行搭載。此外,如圖13所示,半導(dǎo)體芯片cp以表面cpt的各邊沿著芯片焊盤dp的各邊配置的方式搭載于芯片焊盤dp的中央部。
本工序中,例如經(jīng)由作為環(huán)氧類的熱固性樹脂的芯片鍵合材料db來搭載半導(dǎo)體芯片cp,但是芯片鍵合材料db是在固化(熱固化)之前具有流動性的糊狀材料。這樣,在將糊狀材料用作芯片鍵合材料db的情況下,首先,在芯片焊盤dp上涂敷芯片鍵合材料db,之后,將半導(dǎo)體芯片cp的背面cpb粘接于芯片焊盤dp的上表面dpt。然后,在粘接后,使芯片鍵合材料db固化(例如加熱至固化溫度)時,如圖14所示,半導(dǎo)體芯片cp經(jīng)由芯片鍵合材料db而固定于芯片焊盤dp上。
此外,本工序中,在分別設(shè)置于多個器件區(qū)域lfd(參照圖11)的芯片焊盤dp上經(jīng)由芯片鍵合材料db搭載半導(dǎo)體芯片cp。
再者,本實(shí)施方式中,針對芯片鍵合材料db使用由熱固性樹脂形成的糊狀材料的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但是能夠適用各種變形例。例如,能夠不經(jīng)由樹脂而是經(jīng)由焊料等導(dǎo)電性材料來搭載半導(dǎo)體芯片cp。
3.導(dǎo)線鍵合工序;
接著,作為圖10所示的導(dǎo)線鍵合工序,如圖15和圖16所示,將半導(dǎo)體芯片cp的多個焊盤pd和多個引線ld經(jīng)由多個導(dǎo)線(導(dǎo)電性部件)bw分別電連接。圖15是表示將圖13所示的半導(dǎo)體芯片和多個引線經(jīng)由導(dǎo)線電連接了的狀態(tài)的放大俯視圖,圖16是沿著圖15的a-a線的放大剖視圖。
本工序中,將導(dǎo)線bw的一個端部與焊盤pd接合,將另一個端部與引線ld的內(nèi)引線部ild接合。在圖16所示的例子中,焊盤pd成為第一鍵合(bond)側(cè),引線ld成為第二鍵合側(cè)。詳細(xì)而言,首先,使導(dǎo)線bw的前端熔融而形成球形部。接著,將球形部按壓并壓接在作為第一鍵合側(cè)的焊盤pd上。此時,如果對導(dǎo)線bw的球形部施加超聲波,則能夠降低壓接時的被壓接部分的溫度。
接著,一邊從未圖示的焊頭(bondingtool)陸續(xù)送出導(dǎo)線bw,一邊使焊頭移動,形成導(dǎo)線環(huán)形。然后,使導(dǎo)線bw的一部分移動并連接到第二鍵合側(cè)(設(shè)置于引線ld的內(nèi)引線部ild的鍵合區(qū)域)。為了提高與導(dǎo)線bw的接合性,可以在引線ld的一部分(配置于內(nèi)引線部ild的前端的鍵合區(qū)域)形成例如由銀(ag)或者金(au)構(gòu)成的金屬膜。
如上述那樣,在半導(dǎo)體芯片cp的焊盤pd上連接了導(dǎo)線的一部分(端部)后、將導(dǎo)線bw的其他部分連接在引線ld的鍵合區(qū)域(引線ld的上表面的一部分)的方式稱為正焊接方式。
此外,本工序中,在分別設(shè)置于多個器件區(qū)域lfd(參照圖11)的多個引線ld上接合導(dǎo)線bw。由此,在各器件區(qū)域lfd中,半導(dǎo)體芯片cp和多個引線ld經(jīng)由多個導(dǎo)線bw電連接。
此外,如圖15所示,在本工序中,多個導(dǎo)線bw之中的一部分以跨芯片焊盤dp的短邊dps3或者短邊dps4的方式形成。
此外,如圖16所示,本實(shí)施方式中因?yàn)橐€ld與芯片焊盤dp的高低差大,所以將芯片焊盤dp的上表面dpt作為基準(zhǔn)面,焊盤pd的位置比引線ld的內(nèi)引線部ild的位置低。因此,將芯片焊盤dp的上表面作為基準(zhǔn)面,第一鍵合位置的高度比第二鍵合位置的高度低。
4.封固工序;
接著,作為圖10所示的封固工序,如圖17~圖19所示,形成封固體(樹脂體)mr,將半導(dǎo)體芯片cp(參照圖15)、多個導(dǎo)線bw(參照圖15)和多個引線ld(參照圖15)各自的一部分(內(nèi)引線部)封固。圖17是表示在圖15所示的引線框架的器件區(qū)域形成了封固體的狀態(tài)的俯視圖。此外,圖18是沿著圖17的a-a線的放大剖視圖。此外,圖19是表示圖17所示的引線框架的相反側(cè)的面的俯視圖。此外,圖20是在沿著圖17的a-a線的剖面中在用于形成封固體的成形模具內(nèi)配置有引線框架的狀態(tài)的放大剖視圖。
本工序中,如圖17所示,在多個器件區(qū)域lfd的各器件區(qū)域上獨(dú)立地形成封固體mr。此外,在本實(shí)施方式中,如圖19所示,在引線框架lf的下表面lfb,以設(shè)置于各器件區(qū)域lfd的芯片焊盤dp的下表面dpb分別露出的方式,形成封固體mr。
封固體mr的形成方法例如如以下所述。即,在由圖20所示的成形模具md夾著引線框架lf的狀態(tài)下,對成形模具md內(nèi)壓入軟化了的樹脂后,使其固化,由此形成封固體mr。這樣的封固方式稱為傳遞模塑方式。
成形模具md具有配置于引線框架lf的上側(cè)的上模(模具)md1和配置于引線框架lf的下側(cè)的下模(模具)md2。上模md1包括多個型腔(凹部)cbt1和包圍多個型腔cbt1的周圍并按壓引線框架lf的上表面lft(參照圖17)的夾緊面(模具面、按壓面、面)mdc1。此外,下模md2包括與多個型腔cbt1相對配置的多個型腔(凹部)cbt2和與夾緊面mdc1相對配置的、按壓引線框架lf的下表面lfb(參照圖19)的夾緊面(模具面、按壓面、面)mdc2。
此外,成形模具md包括向由型腔cbt1、cbt2形成的空間供給樹脂mrp的供給口即澆口部mdgt和隔著型腔cbt2設(shè)置于澆口部mdgt的相反側(cè)的通氣部mdvt。通氣部mdvt是將由型腔cbt1、cbt2形成的空間內(nèi)的氣體(例如空氣)或者剩余的樹脂mrp排出到由型腔cbt1、cbt2形成的空間的外部的排出路徑。通過使該通氣部mdvt的開口面積減小,能夠抑制樹脂mrp的泄漏。
此外,本實(shí)施方式的例子中,在相鄰的型腔cbt2之間設(shè)置有將相鄰的型腔cbt2間連通的澆口連通部(throughgate)mdtg。澆口連通部mdtg的一個端部與第一個型腔cbt2的通氣部mdvt連接,另一個端部與第二個型腔cbt2的澆口部mdgt連接。換言之,澆口連通部mdtg設(shè)置成將相鄰的器件區(qū)域lfd連接。通過將相鄰的器件區(qū)域lfd連接,能夠依次對多個器件區(qū)域lfd供給樹脂mrp。將像這樣利用澆口連通部mdtg連接多個器件區(qū)域lfd并依次供給樹脂mrp的技術(shù)稱為澆口連通方式。
此外,圖20所示的例子中,在未與澆口連通部mdtg連接的澆口部mdgt連接有澆道部mdrn。澆道部mdrn是從未圖示的樹脂供給源(稱為澆鑄料(cull))向澆口部mdgt供給樹脂mrp的供給路徑。澆道部mdrn的流路的截面面積比澆口部mdgt的流路的截面面積大。這樣,通過流路的截面面積相對大的澆道部mdrn將樹脂mrp供給到澆口部mdgt附近的情況下,容易調(diào)節(jié)樹脂mrp的供給壓力。
此外,在圖20所示的例子中,在未與澆口連通部mdtg連接的通氣部mdvt連接有流動型腔(flowcavity)mdfc。流動型腔mdfc是形成用于填充從由型腔cbt1和型腔cbt2形成的空間溢出的樹脂mrp的空間的凹部。通過在樹脂mrp的供給路徑的終端設(shè)置流動型腔mdfc,能夠抑制在封固工序中的樹脂mrp的泄漏。此外,通過在樹脂mrp的供給路徑的終端設(shè)置流動型腔mdfc,能夠抑制在由cbt1和型腔cbt2形成的空間內(nèi)形成氣泡(孔隙)。此外,通過在樹脂mrp的供給路徑的終端設(shè)置流動型腔mdfc,能夠抑制在由cbt1和型腔cbt2形成的空間內(nèi)產(chǎn)生未充填區(qū)域。
本實(shí)施方式的封固工序中,對通過使圖20所示的型腔cbt1和型腔cbt2重合而形成的空間,經(jīng)由澆道部mdrn和澆口部mdgt壓入封固用的樹脂mrp。如圖20中添加箭頭示意性表示的那樣,從澆口部mdgt側(cè)向通氣部mdvt側(cè)壓入樹脂mrp。由此,半導(dǎo)體芯片cp、多個導(dǎo)線bw(參照圖15)和多個引線ld(參照圖15)的內(nèi)引線部ild(參照圖15)被樹脂mrp封固。然后,通過使填充在型腔cbt1、cbt2中的樹脂mrp熱固化,形成圖17~圖19所示的封固體mr。
使封固體mr固化后,拆下圖20所示的成形模具md后,如圖19所示,在引線框架lf的下表面lfb側(cè),沿著x方向直線地排列有澆道樹脂mrrn、澆口樹脂mrgt、封固體mr的主體、澆口連通部樹脂mrtg、封固體mr的主體、通氣樹脂mrvt和流動型腔樹脂mrfc。澆道樹脂mrrn是圖20所示的澆道部mdrn(參照圖20)內(nèi)的樹脂固化而成的。澆口樹脂mrgt是圖20所示的澆口部mdgt內(nèi)的樹脂固化而成的。通氣樹脂mrvt是圖20所示的通氣部mdvt內(nèi)的樹脂固化而成的。澆口連通部樹脂mrtg是圖20所示的澆口連通部mdtg內(nèi)的樹脂固化而成的。此外,流動型腔樹脂mrfc是圖20所示的流動型腔mdfc內(nèi)的樹脂固化而成的。
如圖20所示,本實(shí)施方式中,澆道部mdrn、澆口部mdgt、通氣部mdvt、澆口連通部mdtg和流動型腔mdfc設(shè)置于下模md2,沒有設(shè)置于上模md1。作為對于本實(shí)施方式的變形例,也可以是澆道部mdrn、澆口部mdgt、通氣部mdvt、澆口連通部mdtg和流動型腔mdfc形成于上模md1。或者,也可以是澆道部mdrn、澆口部mdgt、通氣部mdvt、澆口連通部mdtg和流動型腔mdfc形成于上模md1和下模md2兩者。
但是,傳遞模塑方式的情況下,澆口部mdgt的開口面積與其他部分相比小,因此澆口部mdgt與其他部分相比容易因與樹脂mrp的摩擦而磨耗。從減小因澆口部mdgt的開口面積變大而引起的供給壓力的變化的觀點(diǎn)出發(fā),澆口部mdgt優(yōu)選設(shè)置于上模md1和下模md2之中的任一者。
此外,封固工序中形成封固體mr后,破壞與封固體mr連接的澆口樹脂mrgt(參照圖19)和通氣樹脂mrvt(參照圖19)的連接部分,使其與封固體mr的主體部分分離(澆口切斷工序)。澆口切斷工序結(jié)束后,如圖21所示,在封固體mr的主體部分的兩側(cè)形成在厚度方向上貫通引線框架lf的貫通孔gbh。圖21是表示破壞圖19所示的澆口樹脂和通氣樹脂的連接部分而形成了在厚度方向上貫通引線框架的貫通孔的狀態(tài)的放大俯視圖。
在澆口切斷工序中,在保持形成有澆口樹脂mrgt和通氣樹脂mrvt的面的相反側(cè)的面的狀態(tài)下,從澆口樹脂mrgt和通氣樹脂mrvt側(cè)折彎與封固體mr的連接部分,由此進(jìn)行破壞。也就是說,在澆口樹脂mrgt和通氣樹脂mrvt形成于安裝面?zhèn)鹊那闆r下,在澆口切斷工序中,用未圖示的夾具保持安裝面的相反側(cè)(圖17所示的上表面lft側(cè))。該情況下,因?yàn)槟軌蛞种瓢惭b面?zhèn)缺槐3謯A具損傷,所以優(yōu)選澆口部mdgt設(shè)置于下模md2。
<關(guān)于封固工序時的懸垂引線的變形>
此處,針對在封固工序中樹脂的供給路徑和懸垂引線的變形容易性的關(guān)系進(jìn)行說明。圖22是在封固工序中示意性表示來自澆口部的樹脂的供給方向的說明圖。此外,圖23是圖19所示的澆口部周邊的放大俯視圖。此外,圖24是沿著圖23的a-a線的放大剖視圖。此外,圖25是圖19所示的澆口連通部周邊的放大俯視圖。
如使用圖6說明的那樣,使突出部old1與被安裝部old2的高低差大時,引線ld的外引線部old的傾斜部old3的長度變長,引線ld的應(yīng)力緩和功能提高。由此,安裝后的半導(dǎo)體器件pkg1的安裝可靠性提高。但是,圖7所示的懸垂引線tl的露出面連接部tlx與圖6所示的引線ld的突出部old1位于相同的高度。因此,為了使芯片焊盤dp的一部分露出,懸垂引線tl的露出面tlxs與芯片焊盤dp的高低差變大。而且,如圖30所示的懸垂引線tlh1那樣,在露出面tlxs與芯片焊盤dp之間只設(shè)置一個偏移部tlth1的情況下,因偏移部tlth1變長而容易變形。
此處,根據(jù)本申請發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)了:在連結(jié)圖20所示的澆口部mdgt和通氣部mdvt而成的直線上且在澆口部mdgt附近存在懸垂引線tl的情況下,通過來自澆口部mdgt的樹脂mrp的供給壓力而懸垂引線tl產(chǎn)生變形,由此芯片焊盤dp的下表面dpb被封固體mr覆蓋。詳細(xì)而言,如圖32中添加箭頭示意性所示那樣,在澆口部mdgt附近配置懸垂引線tl的偏移部tlth1的情況下,對與樹脂mrp接觸的偏移部tlth1在厚度方向(高度方向,圖32所示的z方向)上施加推壓力fmr。因?yàn)樵跐部诓縨dgt附近樹脂mrp的供給壓力高,所以大推壓力fmr作用于懸垂引線tl的偏移部tlth1。圖32是示意性表示在封固工序中對圖31所示的結(jié)構(gòu)的懸垂引線施加推壓力的情況的說明圖。
該推壓力fmr如圖32所示以將懸垂引線tl和與懸垂引線tl連接的芯片焊盤dp向上方(從芯片焊盤dp的下表面dpb側(cè)朝向上表面dpt側(cè)的方向)推起的方式起作用。此外,與懸垂引線tl接觸的樹脂mrp的一部分沿著懸垂引線tl向下方流動。因此,在芯片焊盤dp向上方被抬起的狀態(tài)的情況下,樹脂mrp的一部分流入芯片焊盤dp的下表面dpb側(cè),芯片焊盤dp的一部分被樹脂mrp封固。該情況下,芯片焊盤dp的露出面積減少,因此成為散熱特性下降的原因。
再者,圖32中舉出使用圖30說明的懸垂引線tlh1來進(jìn)行說明,但是對于使用圖31說明的懸垂引線tlh2,偏移部tlth2配置于澆口部mdgt(參照圖32)附近,所以也存在芯片焊盤dp的一部分被樹脂mrp(參照圖32)封固的情況。
因此,本實(shí)施方式的封固工序中,如圖22所示,澆口部mdgt相對于作為芯片搭載面的上表面dpt設(shè)置于比分支部tlbr高的位置。因此,從澆口部供給來的樹脂mrp容易被供給到分支部tlbr上。
此外,成形模具md的澆口部mdgt在俯視下(詳細(xì)而言在y方向上)設(shè)置于多個露出面連接部tlx之間。詳細(xì)而言,澆口部mdgt在與x方向正交的y方向上設(shè)置于兩個露出面連接部tlx之間。該情況下,如圖22中添加箭頭示意性表示的那樣,從澆口部mdgt供給來的樹脂mrp的大部分越過懸垂引線tl的分支部tlbr上向芯片焊盤dp移動。因此,本實(shí)施方式的懸垂引線tl的情況下,難以施加圖32所示的推壓力fmr。此外,樹脂mrp的一部分繞入到分支部tlbr的下方時,對偏移部tlt1產(chǎn)生推壓力fmr(參照圖32)。但是,因?yàn)闃渲琺rp的其他部分流到分支部tlbr的上表面tlbrt和偏移部tlt2的上表面?zhèn)?,所以在抵消推壓力fmr的方向上產(chǎn)生推壓力。其結(jié)果是,能夠抑制懸垂引線tl和與懸垂引線tl連接的芯片焊盤dp以向上方抬起的方式產(chǎn)生變形。
此外,如圖23所示,在俯視下(詳細(xì)而言在y方向上),澆口部mdgt的寬度wgt比懸垂引線tl的分支部tlbr的寬度wbr窄。換言之,在俯視下,澆口部mdgt的寬度wgt比相互相向的兩個偏移部tlt2的間隔距離(寬度wbr)窄。因此,使?jié)部诓縨dgt沿著圖23所示的x方向延長時,澆口部mdgt的沿著x方向的延長線配置于多個偏移部tlt2之間。該情況下,如圖22中添加箭頭示意性所示那樣,從澆口部mdgt供給來的樹脂mrp的大部分不與懸垂引線tl的偏移部tlt2接觸,而是越過分支部tlbr上向芯片焊盤dp移動。因此,能夠抑制因偏移部tlt2在x方向上被按壓而使懸垂引線tl產(chǎn)生變形。再者,上述的澆口部mdgt的寬度wgt是在與x方向正交的y方向上的澆口部mdgt的長度。此外,分支部tlbr的寬度wbr是在與x方向正交的y方向上的分支部tlbr的長度。
此外,從使樹脂mrp的大部分容易越過懸垂引線tl的分支部tlbr上的觀點(diǎn)出發(fā),分支部tlbr的高度低好。如圖22所示,因?yàn)樵诜种Р縯lbr與多個露出面連接部tlx之間分別存在偏移部tlt2,所以分支部tlbr的上表面tlbrt的高度至少比露出面連接部tlx的上表面tlxt的高度低。圖24所示的例子中,分支部tlbr的上表面tlbrt和芯片焊盤dp的上表面dpt的高低差ht1與露出面連接部tlx的上表面tlxt和分支部tlbr的上表面tlbrt的高低差ht2之比為1:1。但是,高低差ht1與高低差ht2之比不限定于1:1,能夠適用各種變形例。
此外,如圖24所示,如果相對于芯片焊盤dp的上表面dpt(以其為基準(zhǔn)),利用澆口部mdgt形成的開口部的下端的高度比分支部tlbr的上表面tlbrt的高度高,則樹脂mrp容易被供給到分支部tlbr上。此外,圖24所示的例子中,相對于芯片焊盤dp的上表面dpt,分支部tlbr的上表面tlbrt的高度設(shè)置于比半導(dǎo)體芯片cp的表面cpt低的位置。
再者,在通過在封固工序中懸垂引線tl1產(chǎn)生變形來抑制芯片焊盤dp的下表面dpb的一部分被封固的情況下,配置于圖22所示的澆口部mdgt附近的懸垂引線tl1的結(jié)構(gòu)是重要的。因此,圖25所示的通氣部mdvt側(cè)的懸垂引線tl2可以為例如與圖30所示的懸垂引線tlh1相同的結(jié)構(gòu)、或者與圖31所示的懸垂引線tlh2相同的結(jié)構(gòu)等。
但是,從提高芯片焊盤dp的支承強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),如圖25所示,優(yōu)選懸垂引線tl2為與圖23所示的懸垂引線tl1相同的結(jié)構(gòu)。即,本實(shí)施方式的懸垂引線tl2在從封固體mr(參照圖19)露出的部分與芯片焊盤dp之間具有偏移部tlt1和偏移部tlt2。因此,與圖30所示的懸垂引線tlh1相比難以變形,所以能夠提高芯片焊盤dp的支承強(qiáng)度。
此外,懸垂引線tl2所具有的多個偏移部tlt2分別沿著與x方向交叉的方向延伸。因此,根據(jù)本實(shí)施方式的懸垂引線tl,能夠使從封固體mr(參照圖19)露出的部分至芯片焊盤dp的平面距離l1(參照圖2)與圖31所示的研究例相比短。其結(jié)果是,能夠減小半導(dǎo)體器件pkg1(參照圖2)的安裝面積。
此外,如圖25所示,成形模具md(參照圖20)的通氣部mdvt在俯視下(詳細(xì)而言在y方向上)設(shè)置于多個露出面連接部tlx之間。如圖20所示,本實(shí)施方式中,在封固工序中采用由澆口連通部mdtg連接相互相鄰的器件區(qū)域lfd并依次供給樹脂mrp的澆口連通方式。采用澆口連通方式的情況下,第一器件區(qū)域lfd的通氣部mdvt和第二器件區(qū)域lfd的澆口部mdgt隔著澆口連通部mdtg沿著x方向直線地排列。因此,只要通氣部mdvt設(shè)置于露出面連接部tlx之間,則在第二器件區(qū)域lfd,如圖23所示,就能夠容易地將澆口部mdgt配置于多個露出面連接部tlx之間。
此外,如圖23所示,懸垂引線tl1的焊片連接部tlcn與芯片焊盤dp的短邊dps3的中心連接,如圖25所示,懸垂引線tl2的焊片連接部tlcn與芯片焊盤dp的短邊dps4的中心連接。這樣,在芯片焊盤dp的邊的中心連接懸垂引線tl1、tl2時,在封固工序中,來自樹脂mrp(參照圖20)的推壓力被平衡性良好地施加在芯片焊盤dp的支點(diǎn)(與懸垂引線tl的連接部分)上。因此,能夠抑制因樹脂mrp的供給壓力而導(dǎo)致芯片焊盤dp旋轉(zhuǎn)的情況。
此外,本實(shí)施方式中,如圖23所示,多個內(nèi)引線部ild之中的一部分沿著芯片焊盤dp的短邊dps3排列。此外,如圖25所示,多個內(nèi)引線部ild之中的另一部分沿著芯片焊盤dp的短邊dps4排列。這樣,通過將沒有配置懸垂引線tl1(參照圖23)、tl2(參照圖25)的空間有效地靈活用作內(nèi)引線部ild的配置空間,能夠使半導(dǎo)體器件的端子的配置密度變大。
5.鍍敷工序;
接著,作為圖10所示的鍍敷工序,如圖26所示,在多個引線ld和芯片焊盤dp的露出面形成金屬膜mc。圖26是表示在圖21所示的引線和芯片焊盤的露出面形成有金屬膜的狀態(tài)的放大剖視圖。
本實(shí)施方式的金屬膜mc由例如實(shí)質(zhì)上不含鉛(pb)的、所謂無鉛焊料形成,例如僅為錫(sn)、錫-鉍(sn-bi)或者錫-銅-銀(sn-cu-ag)等。
金屬膜mc的形成方法能夠采用如下所述的所謂電解鍍敷法:將引線框架lf浸于裝在未圖示的鍍敷槽的鍍敷液中,施加例如直流電壓,由此在引線框架lf的露出面上使金屬膜mc析出。
再者,本實(shí)施方式中,說明了在封固工序之后,通過形成例如由焊料形成的金屬膜mc,來提高在安裝到未圖示的安裝基板時的焊料的潤濕性的方法(后鍍敷法),但是也能夠適用以下的變形例。即,作為提高半導(dǎo)體器件的端子表面上的焊料的潤濕性的技術(shù),除了后鍍敷法以外,還可以適用提前在引線框架的表面形成金屬膜的所謂先鍍敷法。
在適用了先鍍敷法的情況下,在圖10所示的引線框架準(zhǔn)備工序中,在引線框架的露出面整體預(yù)先形成使焊料的潤濕性提高的表面金屬膜。在形成該表面金屬膜的工序中,通過鍍敷法形成例如由鎳(ni)、鈀(pd)、金(au)形成的表面金屬膜。此外。在適用了先鍍敷法的情況下,能夠省略圖10所示的鍍敷工序。
6.引線成形工序;
接著,作為圖10所示的引線成形工序,如圖27所示分別將由系桿ldtb(參照圖21)連結(jié)的多個引線ld的外引線部old切割,如圖4所示對引線ld的外引線部old施加折彎加工而成形。圖27是表示將圖26所示的多個引線切割并成形了的狀態(tài)的放大俯視圖。而且,圖27中示出圖21所示的引線框架lf的上表面lft側(cè)的平面。
通過本工序,多個引線ld分別分離,懸垂引線tl(參照圖23和圖25)以外的部分從支承部件spp分離。
切割多個引線ld的方法,例如能夠使用沖頭(切斷刀)和沖模(支承部件)利用壓力加工進(jìn)行切割。此外,使引線ld的外引線部old成形的方法,例如能夠使用彎曲沖頭(折彎加工用按壓具)和沖模(支承部件)進(jìn)行成形。而且,從引線ld的折彎加工精度提高的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在對引線ld實(shí)施折彎加工之前,預(yù)先將外引線部old的前端切斷。
7.單片化工序;
接著,作為圖10所示的單片化工序,如圖28所示,將器件區(qū)域lfd與支承部件spp的邊界切斷,從而分別切割出多個器件區(qū)域lfd。圖28是表示使圖27所示的引線框架的多個器件區(qū)域分別單片化了的狀態(tài)的放大俯視圖。
通過本工序,將器件區(qū)域lfd與支承部件spp的邊界切斷時,多個器件區(qū)域lfd分別從支承部件spp分離。將引線框架lf切斷的方法例如能夠使用沖頭(切斷刀)和沖模(支承部件)通過壓力加工來進(jìn)行切斷。
本工序之后,進(jìn)行外觀檢查、電試驗(yàn)等所需的檢查、試驗(yàn),合格了的產(chǎn)品成為圖1所示的完成品的半導(dǎo)體器件pkg1。然后,半導(dǎo)體器件pkg1出貨?;蛘?,半導(dǎo)體器件pkg1如使用圖6說明的那樣安裝于安裝基板mb。
通過以上的制造方法而制造的半導(dǎo)體器件,如圖29所示,在從封固體mr的短邊mrs3側(cè)觀察的側(cè)視下,懸垂引線tl的一部分(露出面tlxs)在多處(圖29中為兩處)從封固體mr露出。圖29是從圖1所示的半導(dǎo)體器件的短邊側(cè)觀察的側(cè)視圖。兩個露出面tlxs設(shè)置于上表面mrt與下表面mrb之間,在圖29中設(shè)置于上表面mrt與下表面mrb的中間。此外,在兩個露出面tlxs之間殘留有上述的澆口切斷工序的痕跡即澆口切斷部gbp。澆口切斷部gbp是在澆口切斷工序中樹脂被破壞而形成的面,所以澆口切斷部gbp的表面粗糙度比側(cè)面mrs3粗糙。該澆口切斷部gbp在側(cè)視下設(shè)置于比懸垂引線tl的分支部tlbr高的位置。詳細(xì)而言,澆口切斷部gbp的下端設(shè)置于比分支部tlbr的上表面tlbrt高的位置(靠近上表面mrt的位置)。
此外,本實(shí)施方式中,如圖3所示,懸垂引線tl1和懸垂引線tl2為線對稱的結(jié)構(gòu)。因此,雖省略圖示,但在圖2所示的短邊mrs4的側(cè)視下,為相同的結(jié)構(gòu)。
<變形例>
以上,基于實(shí)施方式具體地說明了由本申請發(fā)明人完成的發(fā)明,本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式,當(dāng)然在不脫離其主旨的范圍可以進(jìn)行各種變更。
例如,上述實(shí)施方式中,舉出半導(dǎo)體器件pkg1和其制造方法,依次說明了適用于半導(dǎo)體器件pkg1的各種技術(shù)和其效果。但是,作為變形例也可以是適用了上述多個技術(shù)之中的一部分的半導(dǎo)體器件。
例如,如果著眼于使從圖2所示的懸垂引線tl(參照圖3)的露出面tlxs至芯片焊盤dp的平面距離l1縮短來減小半導(dǎo)體器件pkg1(參照圖2)的安裝面積的效果,則圖22所示的懸垂引線tl與成形模具md的澆口部mdgt的位置關(guān)系沒有特別限定。此外,只要圖3所示的懸垂引線tl1和懸垂引線tl2之中的至少一個具有圖7所示的結(jié)構(gòu),就能夠得到與圖30和圖31所示的研究例相比減小了半導(dǎo)體器件的安裝面積的效果。
此外,為了抑制如圖32所示因被樹脂mrp推壓而懸垂引線tlh1產(chǎn)生變形,如圖22所示,特別優(yōu)選成形模具md的澆口部mdgt在y方向上設(shè)置于多個露出面連接部tlx之間。但是,如果多個偏移部tlt2的延伸方向與樹脂mrp的供給方向(x方向)交叉,則很難被施加圖32所示的推壓力fmr。因此,只要至少與分支部tlbr連接的多個偏移部tlt2分別在與x方向不同的方向上延伸,就能夠與圖32所示的研究例相比抑制懸垂引線tl的變形。
此外,在封固工序中,從抑制因樹脂mrp的供給壓力而導(dǎo)致芯片焊盤dp旋轉(zhuǎn)的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選如圖22所示懸垂引線tl的焊片連接部tlcn與芯片焊盤dp的短邊dps3的中心連接。但是,在根據(jù)樹脂mrp的供給壓力的程度等也可以不考慮芯片焊盤dp的變形的情況下,焊片連接部tlcn能夠與芯片焊盤dp的短邊dps3的任意位置連接。
此外,例如還能夠?qū)⑸鲜龈鞣N變形例彼此組合。
另外,以下記載上述實(shí)施方式中記載的內(nèi)容的一部分。
〔附記1〕
一種半導(dǎo)體器件,其包括:
具有芯片搭載面和所述芯片搭載面的相反側(cè)的背面的芯片搭載部;
與所述芯片搭載部連接的多個懸垂引線;
搭載在所述芯片搭載部的所述芯片搭載面上的半導(dǎo)體芯片;
多個引線,其設(shè)置于所述半導(dǎo)體芯片的周圍,并與半導(dǎo)體芯片電連接;和
封固體,其以使所述芯片搭載部的所述背面露出的方式封固所述半導(dǎo)體芯片,
在俯視下,所述封固體包括沿著第一方向延伸的第一長邊、所述第一長邊的相反側(cè)的第二長邊、沿著與所述第一方向交叉的第二方向延伸的第一短邊、所述第一短邊的相反側(cè)的第二短邊,
所述多個懸垂引線具有從所述芯片搭載部向所述封固體的所述第一短邊延伸的第一懸垂引線和從所述芯片搭載部向所述封固體的所述第二短邊延伸的第二懸垂引線,
所述第一懸垂引線具有:
第一焊片連接部,其與所述芯片搭載部連接,并沿著所述第一方向延伸;
第一分支部,其相對于所述芯片搭載面設(shè)置于比所述第一焊片連接部高的位置,在與所述第一方向交叉的多個方向分支;
多個第一露出面連接部,其設(shè)置于比所述第一分支部高的位置,一個端部與在所述第一短邊從所述封固體露出的多個第一露出面連接;
第一偏移部,其與所述第一焊片連接部和所述第一分支部連接;和
多個第二偏移部,其一個端部與所述第一分支部連接,另一端部與所述多個第一露出面連接部分別連接,
所述封固體的所述第一短邊具有表面粗糙度比所述封固體的側(cè)面粗糙的第一部分,
從所述封固體的所述第一短邊側(cè)觀察的側(cè)視下,相對于所述芯片搭載面,所述第一部分設(shè)置于比所述第一分支部高的位置。
〔附記2〕
附記1中記載的半導(dǎo)體器件中,
在從所述封固體的所述第一短邊側(cè)觀察的側(cè)視下,所述第一部分設(shè)置于所述多個第一露出面之間。
〔附記3〕
附記2記載的半導(dǎo)體器件中,
所述第二方向上的所述第一部分的寬度比所述第二方向上的所述第一分支部的寬度窄。
〔附記4〕
附記1記載的半導(dǎo)體器件中,
相對于所述芯片搭載部的所述芯片搭載面,所述第一部分的下端的高度比所述分支部tlbr的上表面的高度高。
〔附記5〕
附記1記載的半導(dǎo)體器件中,
所述第二懸垂引線具有:
第二焊片連接部,其與所述芯片搭載部連接,并沿著所述第一方向延伸;
第二分支部,相對于所述芯片搭載面,其設(shè)置于比所述第二焊片連接部高的位置,在與所述第一方向交叉的多個方向分支;
多個第二露出面連接部,其設(shè)置于比所述第二分支部高的位置,一個端部在所述第二短邊從所述封固體露出;
第三偏移部,其與所述第二焊片連接部和所述第二分支部連接;和
多個第四偏移部,其一個端部與所述第二分支部連接,另一端部與所述多個第二露出面連接部分別連接。
〔附記6〕
附記1記載的半導(dǎo)體器件中,
在俯視下,所述芯片搭載部包括沿著所述第一方向延伸的第三長邊、所述第三長邊的相反側(cè)的第四長邊、沿著所述第二方向延伸的第三短邊、所述第三短邊的相反側(cè)的第四短邊,
所述第一懸垂引線的所述第一焊片連接部與所述芯片搭載部的所述第三短邊的中心連接,所述第二懸垂引線的所述第二焊片連接部與所述芯片搭載部的所述第四短邊的中心連接。
附圖標(biāo)記說明
bw導(dǎo)線(導(dǎo)電性部件)
cbt1、cbt2型腔(凹部)
cp半導(dǎo)體芯片
cpb背面(主面、下表面)
cps側(cè)面
cpt表面(主面、上表面)
db芯片鍵合材料(粘接材料)
dp芯片焊盤(芯片搭載部、焊片)
dpb下表面
dps1、dps2長邊(邊)
dps3、dps4短邊(邊)
dpt上表面(芯片搭載面)
fmr推壓力
gbh貫通孔
gbp澆口切斷部
ht1、ht2高低差
ild內(nèi)引線部
l1平面距離
ld引線(端子、外部端子)
ldb下表面(安裝面、引線下表面)
ldt上表面(導(dǎo)線鍵合面、引線上表面)
ldtb系桿
lf引線框架
lfb下表面
lfd器件區(qū)域(產(chǎn)品形成區(qū)域)
lff外框
lft上表面
lftb系桿(引線連結(jié)部)
lnda接合區(qū)
mb安裝基板(主板、布線基板)
mbt上表面(搭載面)
mc金屬膜(金屬涂層膜)
md成形模具
md1上模(模具)
md2下模(模具)
mdc1、mdc2夾緊面(模具面、按壓面、面)
mdfc流動型腔
mdgt澆口部
mdrn澆道部
mdvt通氣部
mr封固體(樹脂體)
mrb下表面(背面、安裝面、封固體下表面)
mrfc流動型腔樹脂
mrgt澆口樹脂
mrp樹脂
mrrn澆道樹脂
mrs側(cè)面(封固體側(cè)面)
mrs1、mrs2長邊(邊)
mrs3、mrs4短邊(邊)
mrt上表面(封固體上表面)
mrtg澆口連通部樹脂
mrvt通氣樹脂
old外引線部
old1突出部
old2被安裝部
old3傾斜部
pd焊盤(電極、焊墊)
pkg1半導(dǎo)體器件
sd接合材料
spp支承部件
tl、tl1、tl2、tlh1、tlh2懸垂引線
tlbr分支部
tlbrt上表面
tlcn焊片連接部(部分)
tlt1、tlt2、tlth1、tlth2偏移部(傾斜部)
tlx露出面連接部
tlxs露出面
tlxt上表面
tm1端子(引線連接用端子、接合區(qū))
tm2端子(芯片焊盤連接用端子、接合區(qū))
wbr、wgt寬度