相關(guān)申請的交叉引用

包括說明書、附圖以及摘要的于2015年12月21日提交的日本專利申請no.2015-248767的公開內(nèi)容通過引用整體地結(jié)合在本文中。

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，并且涉及例如一種具有在安裝面處暴露的金屬板的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)：

日本未審專利公開no.2010-267789(專利文獻(xiàn)1)描述了一種半導(dǎo)體芯片被安裝在金屬基板上方并且金屬基板的一部分被從密封體暴露的半導(dǎo)體器件。

另外，日本未審專利公開no.平成8(1996)-274231(專利文獻(xiàn)2)描述了一種上方安裝有半導(dǎo)體芯片的管芯(die)焊盤的邊緣部分被設(shè)置有倒角部分的半導(dǎo)體器件。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本未審專利公開no.2010-267789

[專利文獻(xiàn)2]日本未審專利公開no.平成8(1996)-274231

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在安裝在金屬板上方的半導(dǎo)體芯片被用樹脂密封的半導(dǎo)體器件中，存在金屬板的一部分被從密封體暴露的結(jié)構(gòu)。在上述半導(dǎo)體器件中，為了改進(jìn)當(dāng)半導(dǎo)體器件被安裝在安裝襯底(母板)上方時(shí)使用的焊接材料的可沾性，例如，覆蓋從上述密封體暴露的上述金屬板的已暴露面的金屬膜被形成。然而，作為進(jìn)行研究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被稱為晶須的金屬晶體在上述金屬膜的頂面上方生長時(shí)，在半導(dǎo)體器件的可靠性方面出現(xiàn)問題。

本發(fā)明的其它問題和新穎特征從本說明書和附圖中的陳述將變得顯而易見。

根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括第一面、與上述第一面相反的第二面以及位于第一面與第二面之間的多個(gè)側(cè)面，并且包括上方安裝有半導(dǎo)體芯片的金屬板。上述金屬板的一部分被從密封半導(dǎo)體芯片的密封體暴露。已暴露部分被金屬膜覆蓋。上述金屬板的多個(gè)側(cè)面包括被上述密封體覆蓋的第一側(cè)面以及設(shè)置為與上述第一側(cè)面相反并且從上述密封體暴露的第二側(cè)面。在上述金屬板的上述第一面與上述第二側(cè)面之間，插入有相對于上述第一側(cè)面和上述第二側(cè)面中的每一個(gè)傾斜并且被上述金屬膜覆蓋的第一傾斜面。

根據(jù)上述實(shí)施例，能夠改進(jìn)半導(dǎo)體器件的性能。

附圖說明

圖1是示意性地示出包括在實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件中的電路的示例的說明性視圖；

圖2是示出圖1中所示出的場效應(yīng)晶體管的元件結(jié)構(gòu)的示例的主要部分橫截面視圖；

圖3是圖1中所示出的半導(dǎo)體器件的頂視圖；

圖4是圖3中所示出的半導(dǎo)體器件的底視圖；

圖5是示出在圖3中所示出的密封體被去除的狀態(tài)下的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視平面圖；

圖6是沿著圖3中的線a-a的橫截面視圖；

圖7是在半導(dǎo)體器件被安裝的情況下使圖3至圖6中所示出的半導(dǎo)體器件被安裝在其中的電子器件的部分的外圍的放大橫截面視圖；

圖8是圖7中所示出的部分a的放大橫截面視圖；

圖9是示出被示出在圖8中的金屬板的部分被安裝在安裝襯底上方之前的狀態(tài)的放大橫截面視圖；

圖10是通過從金屬板的傾斜面查看圖3中所示出的半導(dǎo)體器件而獲得的側(cè)視圖；

圖11是沿著圖3中的線b-b的橫截面視圖；

圖12是沿著圖3中的線c-c的橫截面視圖；

圖13是示出使用圖1至圖12所描述的半導(dǎo)體器件的制造工藝的概述的說明性視圖；

圖14是示出在圖13中所示出的引線框架提供步驟中提供的引線框架的一部分的放大平面圖；

圖15是圖14中所示出的器件形成部分中的每一個(gè)的放大平面圖；

圖16是沿著圖15中的線a-a的放大橫截面視圖；

圖17是示出在圖13中所示出的材料板成形步驟中成形的材料板的形狀的示例的放大立體圖；

圖18是示出通過沖壓加工(pressworking)形成在圖17中所示出的材料板中形成的凹槽(groove)的狀態(tài)的示例的放大立體圖；

圖19是示出在圖13中所示出的圖案化步驟中通過沖壓加工去除材料板的一部分的狀態(tài)的放大橫截面視圖；

圖20是示出半導(dǎo)體芯片被安裝在圖15中所示出的管芯焊盤上方的狀態(tài)的放大平面圖；

圖21是示出圖20中所示出的半導(dǎo)體芯片經(jīng)由金屬導(dǎo)線電耦合到柵引線和源引線的狀態(tài)的放大平面圖；

圖22是示出密封圖21中所示出的半導(dǎo)體芯片和導(dǎo)線的密封體被形成的狀態(tài)的放大平面圖；

圖23是示出引線框架被沿著圖22中的線a-a在截面中放置在模具中的狀態(tài)的放大橫截面視圖；

圖24是示出金屬膜(電鍍膜)形成在被從密封體暴露的圖22中所示出的引線框架的表面上方的狀態(tài)的放大橫截面視圖；

圖25是示出使用電解電鍍方法的電鍍步驟的概述的說明性視圖；

圖26是示意性示出分流條在圖13中所示出的金屬板分離步驟中被切割的位置的放大平面圖；

圖27是示出用于在表1和表2中所示出的晶須的評估中測量晶須的長度的標(biāo)準(zhǔn)的說明性視圖；

圖28是示出圖9中所示出的狀態(tài)的修改中的半導(dǎo)體器件中的金屬板的部分被安裝在安裝襯底上方之前的狀態(tài)的放大橫截面視圖；

圖29是示出圖3中所示出的半導(dǎo)體器件的修改中的半導(dǎo)體器件的平面圖；

圖30是沿著圖29中的線a-a的橫截面視圖；

圖31是沿著圖29中的線b-b的橫截面視圖；

圖32是示出圖13中所示出的半導(dǎo)體器件的修改的說明性視圖；

圖33是示出在為了與圖7比較而提供的研究示例中半導(dǎo)體器件被安裝在安裝襯底上方的狀態(tài)的放大橫截面視圖；以及

圖34是圖33中的部分a的放大橫截面視圖。

具體實(shí)施方式

(描述形式、基本術(shù)語及其在本發(fā)明中的使用的說明)

在本發(fā)明中，必要時(shí)為了方便起見，實(shí)施例將通過被劃分成多個(gè)部分等來描述。然而，除非另外特別明確地描述，否則它們絕不不依賴于彼此或者彼此不同，并且單個(gè)示例的個(gè)別部分中的一個(gè)不管它們被描述的順序都是其它部分的一部分或全體的細(xì)節(jié)、修改等。原則上，將省略相似部分的重復(fù)描述。另外，本實(shí)施例中的每個(gè)成分不是不可缺少的，除非另外特別明確地描述，除非成分理論上限于特定數(shù)目，或者除非根據(jù)上下文顯然成分是不可缺少的。

同樣地，即便當(dāng)在本實(shí)施例等的描述中與材料、組分等相關(guān)聯(lián)地使用如“x由a組成”這樣的措辭時(shí)，也不旨在排除包含除a以外的元素的材料、組分等，除非另外特別明確地描述或者除非根據(jù)上下文顯然它排除這樣的材料、組分等。例如，當(dāng)成分被提及時(shí)，措辭意指“x包含a作為主要成分”等。將了解的是，即便當(dāng)提及了“硅構(gòu)件”等時(shí)，它也不限于純硅，并且還包括包含sige(硅鍺)合金、包含硅作為主要成分的另一多元素合金、另一添加劑等的構(gòu)件。附加地，即便當(dāng)鍍金、cu層、鍍鎳等被提及時(shí)，它也被假定為不僅包括鍍純金、純cu層、鍍純鎳等，而且包括包含金、cu、鎳等作為主要成分的構(gòu)件，除非它被另外特別明確地描述。

另外，當(dāng)特定數(shù)值或數(shù)值量被提及時(shí)，它可以多于或者小于特定數(shù)值，除非另外特別明確地描述，除非數(shù)值或數(shù)值量理論上限于該數(shù)目，或者除非根據(jù)上下文顯然數(shù)值或數(shù)值量限于該數(shù)目。

在本實(shí)施例的個(gè)別附圖中，相同或類似的部分由相同或類似的符號(hào)或附圖標(biāo)號(hào)來指定，并且原則上將不重復(fù)其描述。

在附圖中，當(dāng)影線等導(dǎo)致復(fù)雜圖示時(shí)或者當(dāng)要?jiǎng)澯熬€的一部分與空置空間之間的區(qū)別是不同的時(shí)，可以甚至在橫截面中省略影線等。關(guān)于此，即便當(dāng)孔二維地閉合時(shí)，其背景概述也可能在根據(jù)本描述等顯然孔二維地閉合等時(shí)被省略。另一方面，即使在橫截面中未示出，然而除空置空間以外的一部分可以用線或點(diǎn)劃影線以清楚地示出已劃影線的部分不是空置空間或者清楚地示出區(qū)域的邊界。

在以下描述中，當(dāng)焊料(solder)、焊料物質(zhì)、焊接材料或焊料成分被提及時(shí)，它表示例如包含鉛(pb)的sn-pb焊料或者基本上不包含pb的所謂的無鉛焊料。無鉛焊料的示例包括純錫(sn)焊料、錫-鉍(sn-bi)焊料、錫-銅-銀(sn-cu-ag)焊料、錫-銅(sn-cu)焊料等。本文中所使用的無鉛焊料意指具有不超過0.1wt％的鉛(pb)含量的焊料。含量被確定為有害物質(zhì)限制(rohs)指令中的標(biāo)準(zhǔn)。

(實(shí)施例1)

在本實(shí)施例中，作為具有在安裝面處暴露的金屬板的半導(dǎo)體器件，將描述被稱為結(jié)合到諸如電源電路的功率控制電路中的功率器件或功率半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件。在下面所描述的半導(dǎo)體器件被結(jié)合到功率轉(zhuǎn)換電路中以充當(dāng)開關(guān)元件。

<電路配置的示例>

圖1是示意性地示出包括在本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件中的電路的示例的說明性視圖。圖2是示出圖1中所示出的場效應(yīng)晶體管的元件結(jié)構(gòu)的示例的主要部分橫截面視圖。

被稱為功率半導(dǎo)體器件的功率控制半導(dǎo)體器件包括具有諸如例如二極管、晶閘管或晶體管的半導(dǎo)體元件的功率控制半導(dǎo)體器件。如圖1中所示，本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件pkg1具有由晶體管q1形成的半導(dǎo)體芯片10。在圖1和圖2中所示出的示例中，形成在半導(dǎo)體芯片10中的晶體管q1是場效應(yīng)晶體管，具體地為mosfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。在功率半導(dǎo)體器件中，晶體管被用作例如開關(guān)元件。功率半導(dǎo)體器件中使用的mosfet被稱為功率mosfet。

上面所提及的mosfet作為廣泛地表示具有由導(dǎo)電材料制成的柵電極被放置在柵絕緣膜上方的結(jié)構(gòu)的場效應(yīng)晶體管的術(shù)語被示出。因此，即便當(dāng)mosfet被提及時(shí)，也不旨在排除除氧化物膜以外的柵絕緣膜。另外，即便當(dāng)mosfet被提及時(shí)，也不旨在排除除諸如例如多晶硅的金屬以外的柵電極材料。

另外，圖1中所示出的晶體管q1由例如如圖2中所示出的n溝道場效應(yīng)晶體管形成。圖2是示出圖1中所示出的場效應(yīng)晶體管的元件結(jié)構(gòu)的示例的主要部分橫截面視圖。

在圖2中所示出的示例中，n型外延層ep形成在由例如n型單晶硅制成的半導(dǎo)體襯底wh的主面wht上方。半導(dǎo)體襯底wh和外延層ep被包括在mosfet的漏極區(qū)域(相當(dāng)于圖1中所示出的漏極d的區(qū)域)中。漏極區(qū)域電耦合到形成在半導(dǎo)體芯片10的背面上方的漏電極de。

在外延層ep上方，形成了作為p+型半導(dǎo)體區(qū)域的溝道形成區(qū)域ch。在溝道形成區(qū)域ch上方，形成了作為n+型半導(dǎo)體區(qū)域的源極區(qū)域(相當(dāng)于圖1中所示出的源極s的區(qū)域)sr。源極區(qū)域sr經(jīng)由引出導(dǎo)線電耦合到形成在半導(dǎo)體芯片10的主面上方的源電極焊盤se。在堆疊在半導(dǎo)體襯底wh上方的半導(dǎo)體區(qū)域中，溝槽(開口或凹槽)tr1被形成以通過溝道形成區(qū)域ch從源極區(qū)域sr的上面延伸并且到達(dá)外延層ep的內(nèi)部。

在溝槽tr1的內(nèi)壁上方，形成了柵絕緣膜gi。在柵絕緣膜gi上方，柵電極g按照堆疊關(guān)系形成以便被嵌入在溝槽tr1中。柵電極g經(jīng)由引出導(dǎo)線電耦合到半導(dǎo)體芯片10的柵電極焊盤ge。

在晶體管q1中，漏極區(qū)域和源極區(qū)域sr被布置在厚度方向上，其中溝道形成區(qū)域ch被插入在其之間，使得溝道(在下文被稱為垂直溝道結(jié)構(gòu))形成在厚度方向上。在這種情況下，與具有沿著主面wht形成的溝道的場效應(yīng)晶體管中的面積相比，能夠減小在平面圖中被元件占據(jù)的面積。因此，能夠減小半導(dǎo)體芯片10的二維大小。

另外，在上面所描述的垂直溝道結(jié)構(gòu)的情況下，能夠在平面圖中增加每單位面積溝道的寬度。這能夠減小導(dǎo)通電阻。注意，圖2是示出場效應(yīng)晶體管的元件結(jié)構(gòu)的視圖。在圖1中所示出的半導(dǎo)體芯片10中，各自具有例如如圖2中所示出的元件結(jié)構(gòu)的多個(gè)(大量的)晶體管q1彼此并聯(lián)耦合。這允許配置例如超過1安培的大電流流過的功率mosfet。

如上所述，在通過使各自具有垂直溝道結(jié)構(gòu)的多個(gè)晶體管q1彼此并聯(lián)耦合來配置mosfet的情況下，mosfet的電特性(主要為電壓電阻特性、導(dǎo)通電阻特性和電容特性)依照半導(dǎo)體芯片10的二維大小而變化。例如，當(dāng)半導(dǎo)體芯片10的二維面積增加時(shí)，并聯(lián)耦合的晶體管q1的單元的數(shù)目(即，元件的數(shù)目)增加以減小導(dǎo)通電阻并且增加電容。

注意，在圖1和圖2中，作為包括在功率半導(dǎo)體器件中的開關(guān)元件的示例，示出了mosfet。然而，能夠?qū)ζ鋺?yīng)用各種修改。例如，代替mosfet，還能夠包括絕緣柵雙極晶體管(igbt)。

<半導(dǎo)體器件>

接下來，將給出圖1中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1的封裝結(jié)構(gòu)的描述。圖3是圖1中所示出的半導(dǎo)體器件的頂視圖。圖4是圖3中所示出的半導(dǎo)體器件的底視圖。圖5是示出在圖3中所示出的密封體已被去除的狀態(tài)下的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視平面圖。圖6是沿著圖3中的線a-a的橫截面視圖。

本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件pkg1包括半導(dǎo)體芯片10(參見圖5和圖6)、上方安裝有半導(dǎo)體芯片10的金屬板(管芯焊盤、芯片安裝部分或散熱板)20(參見圖4至圖6)以及作為外部端子的多條引線(端子)30。半導(dǎo)體芯片10、金屬板20的上面20t以及多條引線的上面30t被共同地密封在密封體(樹脂體)40中。

在本實(shí)施例中，如圖5中所示，多條引線30沿著y方向與金屬板20并列布置并且沿著與y方向正交的x方向彼此并列布置。另外，在圖5中所示出的示例中，源極的引線(源極引線或源極端子)30s、漏極的引線(漏極引線或漏極端子)30d以及柵極的引線(柵極引線或柵極端子)30g在平面圖中沿著x方向彼此并列連續(xù)地布置。

如圖6中所示，半導(dǎo)體芯片10具有頂面(面)10t以及與頂面10t相反地定位的背面(面)10b。如圖5中所示，半導(dǎo)體芯片10的頂面10t(或圖6中所示出的背面10b)在平面圖中具有四邊形形狀并且沿著其外圍邊緣部分具有四個(gè)側(cè)面10s。在圖5中所示出的示例中，半導(dǎo)體芯片10在平面圖中具有矩形形狀并且具有沿著x方向定位的長邊。

另外，如圖5中所示，在半導(dǎo)體芯片10的頂面10t上方，形成了電耦合到圖1中所示出的源極s的源電極焊盤se以及電耦合到圖1中所示出的柵電極g的柵電極焊盤ge。另一方面，如圖6中所示，在半導(dǎo)體芯片10的背面10b上方，形成了電耦合到圖1中所示出的漏極d的漏電極de。在圖6中所示出的示例中，半導(dǎo)體芯片10的整個(gè)背面10b用作漏電極de。

如圖2中所示，當(dāng)半導(dǎo)體芯片10被設(shè)置有垂直溝道結(jié)構(gòu)時(shí)，通過減小半導(dǎo)體芯片10的厚度(減小圖6中各自示出的頂面10t與背面10b之間的距離)，能夠減小導(dǎo)通電阻。另一方面，在增加金屬板20的熱容或者增加電流流動(dòng)的傳導(dǎo)路徑的截面面積方面，金屬板20的厚度優(yōu)選地更大。因此，在圖6中所示出的示例中，金屬板20的厚度大于半導(dǎo)體芯片10的厚度。例如，在圖6中所示出的示例中，金屬板20的厚度不小于400μm。

另外，如圖5和圖6中所示，半導(dǎo)體器件pkg1具有上方安裝有半導(dǎo)體芯片10的金屬板(管芯焊盤、芯片安裝部分或散熱板)20。如圖6中所示，金屬板20具有上方經(jīng)由管芯鍵合材料11安裝有半導(dǎo)體芯片10的上面(芯片安裝面或第一主面)20t和與上面20t相對的下面(安裝面或第二主面)20b。如圖4中所示，金屬板20的下面20b具有延續(xù)到下面20b的沿著其外圍邊緣部分的多個(gè)側(cè)面20s。

另外，在本實(shí)施例的示例中，如圖5中所示，所述多個(gè)側(cè)面20s包括被設(shè)置成在平面圖中面向多條引線30并且密封在密封體40中的側(cè)面20s1。所述多個(gè)側(cè)面20s還包括被設(shè)置為與側(cè)面20s1相反、從密封體40暴露并且被金屬膜22(參見圖6)覆蓋的側(cè)面20s2。所述多個(gè)側(cè)面20s還包括延續(xù)到側(cè)面20s2的一個(gè)端部并且從密封體40暴露的側(cè)面20s3。所述多個(gè)側(cè)面20s還包括延續(xù)到側(cè)面20s2的另一端部并且從密封體40暴露的側(cè)面20s4。所述多個(gè)側(cè)面20s還包括延續(xù)到側(cè)面20s3的端部并且從密封體40暴露的側(cè)面20s5。所述多個(gè)側(cè)面20s還包括延續(xù)到側(cè)面20s4并且從密封體40暴露的側(cè)面20s6。

金屬板20與引線30d整體地形成為漏極端子。引線30d是電耦合到圖1中所示出的漏極d的外部端子。如圖6中另外所示，形成在半導(dǎo)體芯片10的背面10b上方的漏電極de經(jīng)由由導(dǎo)電材料制成的管芯鍵合材料11電耦合到金屬板20。在圖5中所示出的示例中，半導(dǎo)體芯片10的二維大小(頂面10t的面積)比金屬板20的二維大小(上面20t的面積)小。

如圖4和圖6中所示，金屬板20的下面20b在密封體40的下面40b處被從密封體40暴露。在圖4中所示出的示例中，金屬板20的下面20b的面積等于或者大于密封體40的下面40b的面積。如圖3中另外所示，金屬板20的一部分當(dāng)從金屬板20的上面20t查看時(shí)在平面圖中從密封體40的多個(gè)側(cè)面40s中的一個(gè)向外突出。如圖3和圖6中另外所示，金屬板20的上面20t的一部分以及金屬板20的多個(gè)側(cè)面20s中的一些(至少側(cè)面20s2)被從密封體40暴露。通過像在本實(shí)施例中一樣增加金屬板20的二維大小并且從密封體40使金屬板20的一部分暴露，能夠改進(jìn)半導(dǎo)體芯片10中產(chǎn)生的熱的散熱效率。

另外，因?yàn)轳詈系阶鳛橥獠慷俗拥囊€30d的金屬板20的下面20b被從密封體40暴露，所以能夠增加電流流動(dòng)的傳導(dǎo)路徑的截面面積。這允許減小傳導(dǎo)路徑中的阻抗。特別地，當(dāng)引線30d用作與半導(dǎo)體器件pkg1的電路的輸出節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)的外部端子時(shí)，被從密封體40暴露的金屬板20的下面20b是優(yōu)選的，因?yàn)橥ㄟ^減小耦合到引線30d的傳導(dǎo)路徑的阻抗分量，能夠直接減小輸出線路中的功率損耗。

金屬板20具有由與多條引線30的金屬材料相同的金屬材料(例如，銅(cu)或包含銅(cu)作為主要成分的合金材料)制成的基底材料21。多條引線30中的每一條具有由與金屬板20的金屬材料相同的金屬材料(例如，銅(cu)或包含銅(cu)作為主要成分的合金材料)制成的基底材料31。

在圖6中所示出的示例中，金屬板20的厚度(從上面20t和下面20b中的一個(gè)到其另一個(gè)面的距離)大于引線30中的每一條的厚度(從上面30t和下面30b中的一個(gè)到其另一個(gè)面的距離)。當(dāng)如在本實(shí)施例中一樣金屬板20的厚度大時(shí)，金屬板20的熱容增加。結(jié)果，半導(dǎo)體器件pkg1的散熱特性由于金屬板20而改進(jìn)。

金屬板20的，從密封體40暴露的部分(暴露部分)被金屬膜22覆蓋。同樣地，引線30的，從密封體40暴露的部分(暴露部分)分別被金屬膜32覆蓋。金屬膜22和32旨在改進(jìn)當(dāng)半導(dǎo)體器件pkg1被安裝在安裝襯底50(參見稍后描述的圖7)上方時(shí)用作耦合材料的焊接材料53(參見稍后描述的圖7)的可沾性。金屬膜22和32例如是通過電鍍方法形成的電鍍金屬膜。金屬膜22和32由例如包含錫(sn)的焊接材料制成。

圖5和圖6中所示出的管芯鍵合材料(粘合材料)11是用于將半導(dǎo)體芯片10固定到金屬板20上并且將半導(dǎo)體芯片10電耦合到金屬板20的導(dǎo)電構(gòu)件(管芯鍵合材料)。作為管芯鍵合材料11，例如，還可以使用焊接材料?？商孢x地，管芯鍵合材料11也可以是包含被稱為所謂的銀(ag)膏劑的多個(gè)銀(ag)細(xì)粒(ag填料)的導(dǎo)電樹脂粘合材料。注意，與作為金屬板20的基底材料的銅(cu)或銅合金的粘附力比具有到管芯鍵合材料11的更高粘附力的金屬膜(其圖示被省略)還可以形成在金屬板20的上面20t的一部分上方。這能夠改進(jìn)管芯鍵合材料11與金屬板20之間的粘合強(qiáng)度。

如圖5中另外所示，半導(dǎo)體芯片10的源電極焊盤se和引線30s經(jīng)由導(dǎo)線(導(dǎo)電構(gòu)件或金屬導(dǎo)線)12(具體地，導(dǎo)線12s)彼此電耦合。同樣地，半導(dǎo)體芯片10的柵電極焊盤ge和引線30g經(jīng)由導(dǎo)線12(具體地，導(dǎo)線12g)彼此電耦合。導(dǎo)線12是將位于半導(dǎo)體芯片10的頂面10t上方的電極焊盤耦合到引線30的導(dǎo)電構(gòu)件，并且包含諸如例如鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或金(au)的金屬作為主要成分。

如圖5中所示，導(dǎo)線12s的一端鍵合到半導(dǎo)體芯片10的源電極焊盤se。另一方面，與上述一端相對的導(dǎo)線12s的另一端鍵合到形成在引線30s的一部分中的耦合部分的上面。導(dǎo)線12g的一端鍵合到半導(dǎo)體芯片10的柵電極焊盤ge。另一方面，與上述一端相對的導(dǎo)線12g的另一端鍵合到形成在引線30g的一部分中的耦合部分的上面。

在圖5中所示出的示例中，半導(dǎo)體芯片10在平面圖中具有矩形形狀，同時(shí)多條導(dǎo)線12被放置以便和半導(dǎo)體芯片10的長邊交叉。

在功率半導(dǎo)體器件中，在耦合到源電極焊盤se的布線路徑中，大于耦合到柵電極焊盤ge的布線路徑中的電流的電流流動(dòng)。因此，在圖5中所示出的示例中，導(dǎo)線12s的厚度大于導(dǎo)線12g的厚度。注意，導(dǎo)線12的形狀和數(shù)目不限于圖15中所示出的形式的那些，而是具有各種修改。例如，導(dǎo)線12g的厚度還可以與導(dǎo)線12s的厚度相同?？商孢x地，例如，源電極焊盤se和引線30s還可以經(jīng)由多條導(dǎo)線12s彼此電耦合。

半導(dǎo)體芯片10、多條引線30和多條導(dǎo)線12被密封在密封體40中。密封體40是密封半導(dǎo)體芯片10以及導(dǎo)線12s和12g的樹脂體并且具有上面40t(參見圖3和圖6)以及與上面40t相反地定位的下面(安裝面)40b(參見圖4、圖6和圖7)。如圖3和圖4中所示，密封體40的上面40t(參見圖3)和下面40b(見圖4)中的每一個(gè)沿著其外圍邊緣部分具有多個(gè)側(cè)面40s。

密封體40主要由例如諸如例如環(huán)氧基樹脂的熱固樹脂形成。為了改進(jìn)密封體40的特性(例如，在熱影響下的膨脹特性)，還可以在樹脂材料中混合諸如例如硅石(二氧化硅sio2)顆粒的填料顆粒。

<半導(dǎo)體器件的安裝>

接下來，將給出圖3至圖6中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1被安裝在安裝襯底上方的電子器件的描述。圖7是在半導(dǎo)體器件被安裝的情況下使圖3至圖6中所示出的半導(dǎo)體器件被安裝在其中的電子器件的部分的外圍的放大橫截面視圖。圖8是圖7中所示出的部分a的放大橫截面視圖。圖9是示出在被示出在圖8中的金屬板的部分被安裝在安裝襯底上方之前的狀態(tài)的放大橫截面視圖。圖33是示出在為了與圖7比較而提供的研究示例中半導(dǎo)體器件被安裝在安裝襯底上方的狀態(tài)的放大橫截面視圖。圖34是圖33中的部分a的放大橫截面視圖。

圖7中所示出的電子器件ed1具有安裝襯底(母板或布線襯底)50以及安裝在安裝襯底50的上面(表面或電子組件安裝面)50t上方的半導(dǎo)體器件pkg1。

安裝襯底50具有絕緣襯底51以及布置在絕緣襯底51的上面50t上方的多個(gè)端子(凸面)52。在圖7中所示出的示例中，安裝襯底50的多個(gè)端子52包括要耦合到多條相應(yīng)的引線30(參見圖3)的多個(gè)端子(引線耦合端子)52a以及要耦合到金屬板20的端子(金屬板耦合端子)52b。所述多個(gè)端子52中的每一個(gè)由例如銅(cu)或包含例如銅(cu)作為主要成分的合金材料制成。

所述多個(gè)端子52經(jīng)由焊接材料53耦合到半導(dǎo)體器件pkg1的相應(yīng)的端子。具體地，端子52a經(jīng)由焊接材料53耦合到半導(dǎo)體器件pkg1的相應(yīng)的引線30。另一方面，端子52b經(jīng)由焊接材料53耦合到半導(dǎo)體器件pkg1的金屬板20。

例如，將半導(dǎo)體器件pkg1安裝在安裝襯底50上方的步驟被如下執(zhí)行。首先，設(shè)置圖7中所示出的安裝襯底50。類似膏劑的焊接材料(其圖示被省略)被施加到所述多個(gè)端子52中的每一個(gè)(焊接材料施加步驟)。類似膏劑的焊接材料是被稱為焊膏并且包含使焊接材料和焊料成分的表面活化的焊劑組分的焊接材料。

接下來，半導(dǎo)體器件pkg1被放置在安裝襯底50上方(半導(dǎo)體器件放置步驟)。這時(shí)，如圖7中所示，半導(dǎo)體器件pkg1被放置在安裝襯底50上方，使得引線30的下面30b的各部分面向相應(yīng)的端子52a并且金屬板20的下面20b面向端子52b。

如上所述，被從密封體40暴露的半導(dǎo)體器件pkg1的引線30的部分(暴露部分)被金屬膜32覆蓋。另外，被從密封體40暴露的金屬板20的部分(暴露部分)被金屬膜22覆蓋。因此，在半導(dǎo)體器件放置步驟中，覆蓋引線30的金屬膜32的部分以及覆蓋金屬板20的金屬膜22的部分與上面所描述的類似膏劑的焊接材料緊密接觸。

接下來，隨著半導(dǎo)體器件pkg1被放置在安裝襯底50上方，安裝襯底50被加熱(回流步驟)。在這個(gè)步驟中，被施加到安裝襯底50上的類似膏劑的焊接材料被溶化，使得焊劑組分丟失。金屬膜32和金屬膜22中的每一個(gè)也被熔化。金屬膜32和金屬膜22的相應(yīng)的頂面與要活化的上面所描述的焊劑組分接觸。已熔化的焊料成分沿著引線30中的每一條的基底材料31以及金屬板20的基底材料21濕擴(kuò)展。已濕擴(kuò)展的焊料成分與金屬膜32和金屬膜22的相應(yīng)的部分集成以形成圖7中所示出的焊接材料53。

作為進(jìn)行研究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在圖33中所示出的半導(dǎo)體器件pkgh1的結(jié)構(gòu)中，形狀像且被稱為晶須的長薄金屬晶體從金屬板20h的一部分生長。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使在例如尚未在半導(dǎo)體器件pkgh1中形成晶須的情況下，當(dāng)溫度循環(huán)負(fù)荷或諸如對高濕度環(huán)境的重復(fù)暴露的負(fù)荷在被安裝在安裝襯底50之后被施加到半導(dǎo)體器件pkgh1時(shí)，晶須生長。如上所述，晶須是長薄晶須狀的金屬晶體。因此，當(dāng)已從金屬板20h的部分生長的晶須破碎并且下落到半導(dǎo)體器件pkgh1周圍的地方時(shí)，晶須可以形成導(dǎo)電雜質(zhì)。因此，在改進(jìn)半導(dǎo)體器件pkgh1的可靠性方面，晶須形成被優(yōu)選地抑制。

形狀像且被稱為晶須的金屬晶體被稱為單晶體，其在由不包含雜質(zhì)的錫(sn)制成的電鍍膜被形成時(shí)，從作為起始點(diǎn)的電鍍膜的一部分向外生長。然而，作為研究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，取決于半導(dǎo)體器件pkgh1被存儲(chǔ)或者使用的環(huán)境條件，即便當(dāng)電鍍膜由通過將例如鉍(bi)等添加到錫而獲得的合金材料制成時(shí)，也可以形成晶須。

作為進(jìn)行研究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)作為覆蓋金屬板20h的電鍍膜的金屬膜22h的厚度不均勻時(shí)，晶須很可能從作為起始點(diǎn)的具有相對較大的厚度的金屬膜22h的部分生長。具體地，如圖34中所示，半導(dǎo)體器件pkgh1的金屬板20h具有與形成在其在側(cè)面20s2與上面20t之間的邊界部分處的周圍部分的厚度相比具有相對較大的厚度的一部分22p1。人們也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，晶須已從作為起始點(diǎn)的部分22p1生長。晶須的長度隨著金屬膜22h的厚度更大而更大。

可以認(rèn)為具有相對較大的厚度的部分22p1(諸如圖34中所示出的部分22p1)是由于以下原因而形成的。也就是說，當(dāng)金屬膜22h通過電解電鍍方法而形成在金屬板20h周圍時(shí)，取決于金屬板20h的形狀，電流密度可能局部地集中于金屬板20h的一部分?？梢哉J(rèn)為，在電流密度集中的金屬板20h的部分處，電鍍膜的厚度比在其其他部分處的大。

本發(fā)明人已研究了作為抑制晶須形成的方法的減小整個(gè)電鍍膜的厚度并且因此減小圖34中所示出的部分22p1的厚度的方法。然而，在這種情況下，除部分22p1以外的金屬膜22h的部分的厚度減小了。這使焊接材料對金屬膜22h的可沾性劣化。因此，在改進(jìn)安裝強(qiáng)度的可靠性方面，難以使用減小金屬膜22h的厚度的方法。

根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，可以認(rèn)為作為抑制晶須的生長的方法，減小覆蓋圖6中所示出的金屬板20的金屬膜22的厚度方面的變化是有效的。為了實(shí)現(xiàn)減小金屬膜22的厚度方面的變化的方法，本發(fā)明人還已研究了能夠在電解電鍍被執(zhí)行時(shí)抑制電流密度集中的金屬板20的結(jié)構(gòu)。然而，如上所述，金屬膜22具有在半導(dǎo)體器件pkg1被安裝在安裝襯底50上方時(shí)改進(jìn)焊料的可沾性的功能。因此，在改進(jìn)半導(dǎo)體器件pkg1的安裝可靠性方面，優(yōu)選不削弱由金屬膜22所提供的焊料的可沾性。

首先，在覆蓋圖34中所示出的金屬板20h的基底材料21h的金屬膜22h之中，與周圍部分的厚度相比具有相對較大的厚度的部分(諸如部分22p1)存在于側(cè)面20s2和上面20t彼此交叉的金屬膜22h的部分周圍并且在側(cè)面20s和下面20b彼此交叉的金屬膜22h的部分周圍。注意，如圖6和圖9中所示，覆蓋被從密封體40暴露的包括在本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件pkg1中的金屬板20的部分的金屬膜22也和與其其他部分的厚度相比具有相對較大的厚度的一部分22p2一起形成。因?yàn)閳D33和圖34中的每一個(gè)示出在半導(dǎo)體器件pkgh1被安裝在安裝襯底50上方之后的狀態(tài)，所以未在圖33和圖34中示出圖6中所示出的部分22p2。然而，同樣在半導(dǎo)體器件pkgh1的情況下，形成了圖6中所示出的部分22p2。在側(cè)面20s1和下面20b彼此交叉的圖33所示出的金屬膜22h的部分周圍，諸如圖34中所示出的部分22p1或圖6中所示出的部分22p2的具有較大的厚度的部分未被識(shí)別。

注意，如圖7中所示，當(dāng)半導(dǎo)體器件pkg被安裝在安裝襯底50上方時(shí)圖6和圖9中所示出的部分22p2已經(jīng)是焊接材料53的一部分。因此，即便當(dāng)部分22p2被形成時(shí)，也由于部分22p2而不存在晶須生長的可能性。另外，即使具有較大的厚度的部分(諸如圖34中所示出的部分22p1或圖6中所示出的部分22p2)形成在側(cè)面20s1和下面20b彼此交叉的圖33中所示出的金屬膜22h的部分周圍，具有較大的厚度的部分也類似地變成圖33中所示出的焊接材料53的部分。結(jié)果，即便當(dāng)具有較大的厚度的部分形成在側(cè)面20s1和下面20b彼此交叉的圖33中所示出的金屬膜22h的部分周圍時(shí)，所述部分也不引起晶須形成。

在覆蓋被從密封體40暴露的圖33中所示出的引線30中的每一條的基底材料31的部分的金屬膜32中，具有較大的厚度的部分(諸如圖34中所示出的部分22p1或圖6中所示出的部分22p2)未被識(shí)別。

根據(jù)上述描述，人們已經(jīng)看到，特別需要用于減小作為晶須生長的原因的電鍍膜的厚度方面的變化的方法的金屬膜22h的部分是側(cè)面20s2和上面20t彼此交叉的圖34中所示出的金屬膜22h的部分的外圍。

接下來，將給出用于抑制局部較厚的部分形成在金屬膜22h中的方法的描述。以下是針對圖34中所示出的部分22p1的形成以及從作為起始點(diǎn)的部分22p1起的晶須生長的可想到的原因中的一個(gè)。也就是說，在當(dāng)金屬膜22h被形成時(shí)使用所謂的電解電鍍方法的情況下，在于金屬膜22h的沉積期間流動(dòng)的電流的電流密度局部地增加的金屬板20h的部分中，金屬膜22h的沉積速度比其其他部分中高。因此，在電流密度局部更高的金屬板20h的部分周圍，金屬膜22h的厚度增加。

另外，在金屬板20h的情況下，電流密度特別傾向于在側(cè)面20s2和上面20t彼此交叉的金屬板20h的部分中并且在側(cè)面20s2和下面20b彼此交叉的金屬板20h的部分中更高。在通過所謂的電解電鍍方法在稍后描述的電鍍步驟中形成金屬膜22h的情況下，電流在圖33中所示出的金屬板20h中流動(dòng)。這時(shí)，電流(或電子)從側(cè)面20s1和20s2中的一個(gè)向其另一個(gè)側(cè)面流動(dòng)。在金屬板20的沿著電流(或電子)的流動(dòng)的方向的多個(gè)側(cè)面中的那些中，電流密度傾向于是相對低的。另一方面，在金屬板20的和電流(或電子)的流動(dòng)的方向交叉的多個(gè)側(cè)面中的那些中，電流密度傾向于是相對高的。因此，在金屬板20的多個(gè)側(cè)面當(dāng)中的側(cè)面20s1和20s2中，電流密度傾向于是更高的。在側(cè)面20s2中的電流密度的分布中，電流密度傾向于在側(cè)面20s2的外圍邊緣部分中更高。當(dāng)在延續(xù)到側(cè)面20s2的另一面與側(cè)面20s2之間形成的角度不超過90度時(shí)，電流密度特別傾向于是更高的。

此外，隨著側(cè)面20s2的面積更大，電流密度的分布變化的程度更高。側(cè)面20s2的面積與金屬板20h的厚度成比例地增加。因此，隨著金屬板20h的厚度增加以便改進(jìn)由金屬板20h提供的散熱特性，電流密度在電鍍步驟中變化的程度增加。

注意，在側(cè)面20s1和20s2之中，側(cè)面20s1被密封體40覆蓋，使得如果電流密度在電鍍步驟中增加，則不出現(xiàn)特定問題。如果在和側(cè)面20s1交叉的下面20b的部分周圍的金屬膜22h的厚度局部地增加，則在半導(dǎo)體器件pkgh1被安裝在安裝襯底50上方之后較厚的部分已經(jīng)是焊接材料53的一部分，如圖33中所示。結(jié)果，即便當(dāng)金屬膜22h的一部分的厚度在半導(dǎo)體器件pkgh1的安裝面上方局部地增加，較厚的部分也不引起晶須生長。

另一方面，側(cè)面20s2被從圖33中所示出的密封體40暴露并且被金屬膜22h覆蓋。因?yàn)椴糠?2p1不太可能與圖34中所示出的焊接材料53集成，所以部分22p1甚至在半導(dǎo)體器件pkgh1被安裝在安裝襯底50上方之后也在大部分情況下保持。因此，可以認(rèn)為部分22p1時(shí)常地用作晶須從其生長的起始點(diǎn)。

基于上面所描述的研究的結(jié)果，本發(fā)明人已檢查了抑制電流密度在電流密度傾向于局部更高的地方集中的配置并且在本實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)該配置。也就是說，如圖8中所示，包括在本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件pkg1中的金屬板20的上面20t具有從密封體40(參見圖6)暴露并且被金屬膜22覆蓋的暴露部分20tc。在已暴露部分20tc與側(cè)面20s2之間，插入了相對于上面20t和側(cè)面20s2中的每一個(gè)傾斜并且被金屬膜22覆蓋的傾斜面20p。

如圖3中所示，傾斜面20p是通過壓例如金屬板20的側(cè)面20s2的部分的沖壓加工而形成的鑄壓面(壓制面)，所述部分更靠近上面20t并且被設(shè)置以便在側(cè)面20s2的延伸方向(圖3中的x方向)上延伸。如此去除特定構(gòu)件的兩個(gè)面彼此交叉的邊的加工方法被稱為倒角。另外，執(zhí)行倒角加工以在兩個(gè)面(在圖8中所示出的示例中為側(cè)面20s2和上面20t)之間插入傾斜面20p的方法被稱為“c-倒角”。另一方面，如將稍后描述的，執(zhí)行倒角加工以在兩個(gè)面之間插入朝向構(gòu)件的外部突出的曲面的方法被成為“r-倒角”。在本實(shí)施例中，作為c倒角的傾斜面20p使用為了c倒角而壓碎兩個(gè)面彼此交叉的邊以使構(gòu)件塑性變形的方法來形成。

傾斜面20p相對于上面20t和側(cè)面20s2中的每一個(gè)傾斜。在上面20t與傾斜面20p之間形成的角度θ1以及在側(cè)面20s2與傾斜面20p之間形成的角度θ2是大于90度的鈍角。在圖8中所示出的示例中，角度θ1和θ2的各自的值彼此相等并且是135度。

如圖8中所示，當(dāng)角度θ1和θ2中的每一個(gè)是大于90度的鈍角時(shí)，在上面20t和傾斜面20p彼此交叉的邊20m1以及側(cè)面20s2和傾斜面20p彼此交叉的邊20m2中的每一條周圍，能夠減小電流密度集中的程度。因此，覆蓋金屬板20的基底材料21的傾斜面20p的金屬膜22的部分(第一厚度部分)22p3的厚度大約與周圍的金屬膜22的厚度相同。例如，金屬膜22的部分22p3的厚度大約與其覆蓋上面20t的部分的厚度相同。另外，金屬膜22的部分22p3的厚度大約與其覆蓋側(cè)面20s2的部分的厚度相同。

如上所述，在圖8中所示出的示例中，角度θ1和θ2的各自的值彼此相等并且是135度。然而，只要角度θ1和θ2中的每一個(gè)是鈍角，角度θ1和θ2的各自的值也可以彼此不同。如圖8中所示，當(dāng)側(cè)面20s2和上面20t沿著彼此正交的相應(yīng)的方向(其在圖8中為z方向和y方向)延伸時(shí)，角度θ1和θ2的和是270度。例如，當(dāng)角度θ1是95度時(shí)，角度θ2是175度。然而，當(dāng)角度θ1和θ2中的任何一個(gè)具有接近于90度的值時(shí)，電流密度很可能集中于接近于90度的角度。因此，角度θ1和θ2中的每一個(gè)優(yōu)選地是105至165度。另外，角度θ1和θ2中的每一個(gè)更優(yōu)選地是120至150度。當(dāng)角度θ1和θ2中的每一個(gè)是如圖8中所示出的135度時(shí)，能夠在角度θ1和θ2的和為270度的條件下使角度θ1和θ2最大化。

另外，如圖9中所示，包括在本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件pkg1中的金屬板20的側(cè)面20s延續(xù)到被金屬膜22覆蓋的下面20b。換句話說，金屬板20的側(cè)面20s2和下面20b彼此交叉。在側(cè)面20s2與下面20b之間形成的角度例如是90度。因此，在側(cè)面20s2和下面20b彼此交叉的邊20m3周圍，電流密度傾向于在稍后描述的電鍍步驟中局部更高。結(jié)果，覆蓋邊20m3的金屬膜22的部分22p2的厚度大于其其他部分的厚度。因此，在本實(shí)施例中，覆蓋傾斜面20p的部分22p3的厚度小于覆蓋邊20m3的部分22p2的厚度。

在本實(shí)施例的修改中，還可以在側(cè)面20s2與下面20b之間插入相當(dāng)于傾斜面20p的傾斜面。在這種情況下，能夠抑制具有相對較大的厚度的部分(諸如圖9中所示出的部分22p2)被形成。然而，如上所述，即便當(dāng)例如部分22p2被形成時(shí)，部分22p2也不太可能為引起晶須形成的因素。在通過沖壓加工形成傾斜面20p的情況下，有必要在高壓力下壓金屬板20。因此，在于上面20t和下面20b中的每一個(gè)與金屬板20的側(cè)面20s2之間形成傾斜面20p的情況下，沖壓加工的困難的程度是高的。因此，在相對容易地形成傾斜面20p方面，如圖6至圖9中所示，金屬板20的側(cè)面20s2優(yōu)選地延續(xù)到被金屬膜22覆蓋的下面20b。

另外，如在本實(shí)施例中一樣，在于電鍍步驟中抑制電流密度的集中方面提供傾斜面20p的情況下，傾斜面20p優(yōu)選地具有不小于給定尺寸的尺寸。例如，傾斜面20p的高度(水平差)2h1優(yōu)選地大于圖9中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度(板厚度)2t1的10％。具體地，在從金屬板20的上面20t和下面20b中的一個(gè)朝向其另一個(gè)面延伸的方向(圖9中的z方向)上傾斜面20p和上面20t彼此交叉的邊20m1與傾斜面20p和側(cè)面20s2彼此交叉的邊20m2之間的高度2h1優(yōu)選地大于作為彼此分離的上面20t與下面20b之間的距離的厚度2t1的10％。當(dāng)圖9中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度例如是1mm時(shí)，傾斜面20p在厚度方向(z方向)上的高度2h1優(yōu)選地大于0.1mm。另外，當(dāng)圖9中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度是500μm時(shí)，傾斜面20p在厚度方向(z方向)上的高度2h1優(yōu)選地大于50μm。當(dāng)高度2h1大于厚度2t1的10％時(shí)，能夠識(shí)別在電鍍步驟中減少圖34中所示出的部分22p1的形成的可能性的效果。

在從金屬板20的上面20t和下面20b中的一個(gè)朝向其另一個(gè)面延伸的方向(圖9中的z方向)上傾斜面20p和上面20t彼此交叉的邊20m1與傾斜面20p和側(cè)面20s2彼此交叉的邊20m2之間的高度2h1更優(yōu)選地不小于作為彼此分離的上面20t與下面20b之間的距離的厚度2t1的1/4(不小于25％)。當(dāng)圖9中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度例如是1mm時(shí)，傾斜面20p在厚度方向(z方向)上的高度2h1優(yōu)選地不小于0.25mm。另外，當(dāng)圖9中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度是500μm時(shí)，傾斜面20p在厚度方向(z方向)上的高度2h1優(yōu)選地不小于125μm。當(dāng)厚度2h1不小于厚度2t1的1/4時(shí)，能夠顯著地減小圖34中所示出的部分22p1在電鍍步驟中的厚度。因此，能夠穩(wěn)定地抑制上面所描述的晶須生長。

注意，由于以下原因傾斜面20p的尺寸的幅度上面被示出為其與金屬板20的厚度的比值。也就是說，電流密度在電鍍步驟中在側(cè)面20s2附近變化的程度取決于與圖9中所示出的邊20m2與邊20m3之間的高度(水平差)成比例的側(cè)面20s2的面積而增加或者減少。另外，如圖5中所示，在平面圖中側(cè)面20s2在x方向上的寬度2w1充分地大于(例如，不小于10倍)圖9中所示出的高度2h2。因此，當(dāng)圖9中所示出的厚度2t1大時(shí)，側(cè)面20s2的面積與其成比例地增加，并且因此，設(shè)置來抑制電流密度的集中的傾斜面20p的高度2h1需要為更大。相反地，當(dāng)圖9中所示出的厚度2t1小時(shí)，側(cè)面20s2的面積與其成比例地減少。結(jié)果，即便當(dāng)設(shè)置來抑制電流密度的集中的傾斜面20p的高度2h1小時(shí)，也能夠獲得抑制電流密度的集中的效果。

當(dāng)傾斜面20p的高度2h1在不小于金屬板20的基底材料21的厚度2t1的1/4的范圍中時(shí)，抑制晶須形成的效果未示出顯著改變。確切地說，當(dāng)高度2h1極端地增加并且側(cè)面20s2的高度2h2減少時(shí)，電流密度更可能集中。然而，在這種情況下，電流密度更可能在下面20b附近集中。即便當(dāng)金屬膜22的厚度在下面20b附近增加時(shí)，如圖7中所示，金屬膜22的較厚部分也在半導(dǎo)體器件pkg1被安裝在安裝襯底50上方時(shí)已經(jīng)是焊接材料53的一部分。因此，在抑制晶須的生長方面，當(dāng)傾斜面20p的高度2h1在不小于金屬板20的基底材料21的厚度2t1的1/4的范圍中時(shí)效果未示出大的差異。

另一方面，當(dāng)考慮使傾斜面20p成形的操作的效率時(shí)，隨著傾斜面20p的高度2h1減小，能夠減小沖壓加工上的負(fù)荷。因此，當(dāng)還考慮使傾斜面20p成形的操作的效率時(shí)，傾斜面20p的高度2h1更優(yōu)選地為金屬板20的基底材料21的厚度2t1的1/4。

在包括在本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件pkg1中的金屬板20之中，從圖3中所示出的密封體40暴露的部分具有未被金屬膜22覆蓋的一部分(參見圖6)。圖10是通過從金屬板的傾斜面查看圖3中所示出的半導(dǎo)體器件而獲得的側(cè)視圖。圖11是沿著圖3中的線b-b的橫截面視圖。圖12是沿著圖3中的線c-c的橫截面視圖。注意，圖10是側(cè)視圖，但是為了清楚地示出從金屬膜22(參見圖11)暴露的側(cè)面20s3和20s4的位置，側(cè)面20s3和20s4被劃影線。

如圖10中所示，金屬板20的多個(gè)側(cè)面20s包括延續(xù)到側(cè)面20s2和傾斜面20p中的每一個(gè)的一個(gè)端部的側(cè)面20s3以及延續(xù)到側(cè)面20s2和傾斜面20p中的每一個(gè)的另一端部的傾斜面204。側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)延續(xù)到金屬板20的上面20t并且從密封體40和金屬膜22(參見圖11)暴露。

圖10和圖11中所示出的側(cè)面20s3和20s4是通過在稍后描述的電鍍步驟之后在分流條切割步驟中切割金屬板20的一部分而形成的切割面。因此，側(cè)面20s3和20s4未被金屬膜22覆蓋。

注意，側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)的主要部分被從金屬膜22暴露。然而，取決于在形成側(cè)面20s3和20s4時(shí)的加工方法，從另一面提取的金屬膜22可以在切割期間被沉積在側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)的一部分上方。

如圖11中所示，在從金屬膜22暴露的側(cè)面20s3和20s4處，未形成上面所描述的晶須。因此，在側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)與上面20t之間，不必插入相當(dāng)于圖10中所示出的傾斜面20p的傾斜面。因此，如圖11中所示，側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)延續(xù)到金屬板20的上面20t。換句話說，側(cè)面20s3和上面20t彼此交叉并且側(cè)面20s4和上面20t彼此交叉。在相當(dāng)于圖10中所示出的傾斜面20p的傾斜面因此未被插入在側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)與上面20t之間的情況下，能夠在金屬板20被加工以形成有傾斜面20p時(shí)提高加工操作的效率。

如圖3中所示，金屬板20的多個(gè)側(cè)面20s包括延續(xù)到側(cè)面20s3的端部并且具有從密封體40暴露的一部分的側(cè)面20s5以及延續(xù)到側(cè)面20s4的端部并且具有從密封體40暴露的一部分的側(cè)面20s6。另外，如圖4中所示，在平面圖中側(cè)面20s5和20s6中的每一個(gè)被布置在側(cè)面20s1與側(cè)面20s2之間。另外，如圖12中所示，側(cè)面20s5和20s6中的每一個(gè)被金屬膜22覆蓋。

如圖12中所示，側(cè)面20s5延續(xù)到上面20t并且側(cè)面20s6延續(xù)到上面20t。換句話說，側(cè)面20s5和上面20t彼此交叉并且側(cè)面20s6和上面20t彼此交叉。在圖12中所示出的示例中，側(cè)面20s5和上面20t彼此正交并且側(cè)面20s6和上面20t彼此正交。在這種情況下，可以認(rèn)為，在側(cè)面20s5和上面20t彼此交叉的邊20m4的附近以及側(cè)面20s6和上面20t彼此交叉的邊20m5的附近中的每一個(gè)上，電流密度可能在電鍍步驟中集中。

然而，如上所述，很可能發(fā)生電流密度的集中的地方是電流流動(dòng)的方向突然改變的側(cè)面20s2的外圍邊緣部分(參見圖9)。結(jié)果，與在圖9中所示出的邊20m3附近相比電流密度更可能在圖12中所示出的邊20m4和20m5中的每一個(gè)附近集中。因此，即便當(dāng)邊20m4和20m5被金屬膜22覆蓋時(shí)，也不太可能在金屬膜22的厚度方面發(fā)生變化。因此，在圖12中所示出的示例中，相當(dāng)于圖9中所示出的傾斜面20p的傾斜面既未被插入在側(cè)面20s5與上面20t之間，也未被插入在側(cè)面20s6與上面20t之間。

在相當(dāng)于圖9中所示出的傾斜面20p的傾斜面因此既未被插入在側(cè)面20s5與上面20t之間也未被插入在側(cè)面20s6與上面20t之間的情況下，當(dāng)傾斜面20p是通過加工金屬板20而形成的時(shí)，能夠提高加工操作的效率。

然而，在圖12中所示出的邊20m4和20m5中的每一個(gè)附近，與例如在邊20m4與邊20m5之間的中間區(qū)域上相比電流密度可能更高度地集中。因此，在本實(shí)施例的修改中，還可以以與在圖29至圖31中示出并且稍后描述的半導(dǎo)體器件pkg3中相同的方式在側(cè)面20s5與上面20t之間并且在側(cè)面20s6與上面20t之間插入相當(dāng)于圖9中所示出的傾斜面20p的相應(yīng)的傾斜面。

<制造半導(dǎo)體器件的方法>

接下來，將給出使用圖1至圖12所描述的半導(dǎo)體器件pkg1的制造工藝的描述。半導(dǎo)體器件pkg1是沿著圖13中所示出的流程制造的。圖13是示出使用圖1至圖12所描述的半導(dǎo)體器件的制造工藝的概述的說明性視圖。

<引線框架提供步驟>

首先，在圖13中所示出的引線框架提供步驟中，提供了圖14至圖16中所示出的引線框架lf。圖14是示出在圖13中所示出的引線框架提供步驟中提供的引線框架的一部分的放大平面圖。圖15是圖14中所示出的器件形成部分中的一個(gè)的放大平面圖。圖16是沿著圖15中的線a-a的放大橫截面視圖。圖17是示出在圖13中所示出的材料板成形步驟中成形的材料板的形狀的示例的放大立體圖。圖18是示出通過沖壓加工在圖17中所示出的材料板中形成凹槽的狀態(tài)的示例的放大立體圖。圖19是示出在圖13中所示出的圖案化步驟中通過沖壓加工去除材料板的一部分的狀態(tài)的放大橫截面視圖。

如圖14中所示，在這個(gè)步驟中提供的引線框架lf包括耦合到框架部分lff的多個(gè)器件形成部分lfd。圖14示出八個(gè)器件形成部分lfd。這些器件形成部分lfd中的每一個(gè)對應(yīng)于圖5中所示出的一個(gè)半導(dǎo)體器件pkg1。引線框架lf是多個(gè)器件形成部分lfd被按照行和列布置的所謂的多件基底材料。通過如此使用包括多個(gè)器件形成部分lfd的引線框架lf，能夠同時(shí)制造多個(gè)半導(dǎo)體器件pkg1(參見圖3)以允許制造效率的改進(jìn)。圖14示出多個(gè)器件形成部分lfd被沿著x方向布置在兩行中的示例。然而，布置有器件形成部分lfd的行的數(shù)目具有各種修改。布置有器件形成部分lfd的行的數(shù)目可以是例如一或三或更多。然而，在材料板(參見圖17)lfb的成形的容易方面，器件形成部分lfd被優(yōu)選地布置在兩行中，如圖14中所示。

引線框架lf由包含例如銅(cu)作為主要成分的金屬材料制成。金屬板20的部分的厚度例如是大約400μm至2mm，同時(shí)其其他部分的厚度例如是大約125μm至400μm。

多個(gè)器件形成部分lfd中的每一個(gè)耦合到框架部分lff?？蚣懿糠謑ff是支承在圖13中所示出的引線分離步驟之前形成在器件形成部分lfd中的構(gòu)件中的每一個(gè)的支承部分。

另外，如圖15和圖16中所示，在器件形成部分lfd中，形成了已使用圖3至圖12來描述的金屬板20和多條引線30。金屬板20經(jīng)由多條引線30中的一條連接到框架部分lff并且由框架部分lff支承。另外，多條引線30中的每一條連接到框架部分lff并且由框架部分lff支承。

多條引線30經(jīng)由分流條lft1彼此連接。在圖14和圖15中所示出的示例中，多個(gè)金屬板20經(jīng)由分流條lft2彼此連接。如圖15中所示，分流條lft2被布置在與多條引線30相反的器件形成部分lfd的端部上方并且包括與面向多條引線30的側(cè)面20s1相反的側(cè)面20s2。分流條lft2也由傾斜面20p形成。

例如，圖14至圖16中所示出的引線框架lf被制造如下。也就是說，在圖13中所示出的材料板成形步驟中，金屬材料像圖17中所示出的那樣被成形，以形成具有有不同厚度的多個(gè)部分的材料板lfb。材料板lfb具有各自具有相對較小的厚度的部分lf1以及具有比部分lf1的那些厚度小的厚度的部分lf2。部分lf1中的每一個(gè)的厚度對應(yīng)于圖6中所示出的引線30中的每一條的基底材料31的厚度。并且，部分lf2的厚度對應(yīng)于圖6中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度。然而，在材料板成形步驟已完成的階段，部分lf1中的每一個(gè)的厚度以及引線30中的每一條的基底材料31的厚度不必彼此相等，同時(shí)部分lf2的厚度以及金屬板20的基底材料21的厚度不必彼此相等。

作為形成材料板lfb的部分lf1和lf2的方法，例如，對于金屬材料能夠使用軋輥加工、沖壓加工或軋輥加工和沖壓加工兩者。

另外，在圖17中所示出的示例中，在材料板lfb的部分lf2中，形成了凹槽lft。凹槽lft是與圖9中所示出的金屬板20的傾斜面20p相對應(yīng)的部分并且是使用管芯板60通過例如沖壓加工而形成的，如圖18中所示。在圖18中所示出的示例中，材料板lfb的凹槽lft是通過將材料板lfb放置在被布置成面向材料板lfb的管芯板60之間并且使材料板lfb被保持且壓在管芯板60之間而形成的。

接下來，在圖13中所示出的圖案化步驟中，圖17中所示出的材料板lfb經(jīng)受圖案化工藝以形成圖14中所示出的引線框架lf。在圖案化步驟中，材料板lfb通過去除材料板lfb的一部分被圖案化，使得如圖15中各自示出的金屬板20、多條引線30、框架部分lff以及分流條lft2這樣的部分具有預(yù)定形狀。去除材料板lfb的一部分的方法可以是例如沖壓加工、蝕刻或其組合。在通過蝕刻來執(zhí)行圖案化的情況下，圖9中所示出的側(cè)面20s2很可能具有曲面。因此，針對與圖9中所示出的金屬板20相對應(yīng)的部分lf2的圖案化工藝優(yōu)選地是使用管芯的沖壓加工。在通過沖壓加工來形成整個(gè)引線框架lf的情況下，還能夠同時(shí)形成金屬板20以及除金屬板20以外的部分。圖9中所示出的金屬板20的傾斜面20p是在圖13中所示出的材料板成形步驟或圖案化步驟中通過沖壓加工而形成的。

如能夠從圖17與圖14之間的比較看到的，在本實(shí)施例中所示出的圖案化步驟的示例中，圖17中所示出的凹槽lft的部分被沿著凹槽lft的延伸方向去除以將材料板lfb劃分成兩行。這時(shí)，在使用包括如例如圖19中所圖示的穿孔61p和管芯61d的管芯61來通過沖壓加工去除凹槽lft(參見圖17)的部分的情況下，可能由于穿孔61p與管芯61d之間的間隙而沿著側(cè)面20s2的外圍邊緣部分形成小曲面。例如，在從金屬板20的上面20t抵靠其下面20b壓穿孔61p的情況下，可以在側(cè)面20s2與傾斜面20p之間的邊界處形成小曲面。相反地，在從金屬板20的下面20b抵靠其上面20t壓穿孔61p的情況下，可以在下面20b與側(cè)面20s2之間的邊界處形成小曲面。

然而，根據(jù)通過本發(fā)明人的研究，在沖壓加工期間由于間隙而如此形成的曲面的曲率半徑是大約幾毫米至幾十毫米，其小于金屬板20的厚度的5％。因此，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，基本上不能夠在沖壓加工期間由于間隙而形成的曲面處預(yù)料在電鍍步驟中抑制電流密度的集中的效果。

在圖19中所示出的示例中，穿孔61p從金屬板20的上面20t朝向其下面20b移動(dòng)。在這種情況下，當(dāng)材料板lfb的一部分被切割時(shí)的應(yīng)力被施加到下面20b，使得傾斜面20p不太可能在沖壓加工的影響下變形。然而，在修改中，穿孔61p還可以從金屬板20的下面20b朝向其上面20t移動(dòng)。

注意，在圖13中所示出的材料板成形步驟或圖案化步驟之后，還也許能夠部分地或者整個(gè)地電鍍材料板lfb(參見圖7)并且形成例如鎳(ni)電鍍膜、銅(cu)電鍍膜或銀(ag)電鍍膜，但是在圖13中未示出。通過形成這樣的電鍍膜，能夠改進(jìn)圖6中所示出的管芯鍵合材料11與金屬板20之間的耦合的強(qiáng)度或者圖5中所示出的導(dǎo)線12與引線30之間的耦合的強(qiáng)度。

<半導(dǎo)體芯片安裝步驟>

接下來，在圖13中所示出的半導(dǎo)體芯片安裝步驟中，如圖20中所示，半導(dǎo)體芯片10被安裝在引線框架lf的金屬板20上方。圖20是示出半導(dǎo)體芯片被安裝在圖15中所示出的管芯焊盤上方的狀態(tài)的放大平面圖。

在這個(gè)步驟中，半導(dǎo)體芯片10經(jīng)由管芯鍵合材料11被安裝在與作為漏極端子的引線30d一起整體地形成的金屬板20的上面20t上方。如已經(jīng)描述的圖6中所示，半導(dǎo)體芯片10被鍵合和固定，使得與漏電極de形成在一起的背面10b經(jīng)由管芯鍵合材料11面向作為芯片安裝面的金屬板20的上面20t。結(jié)果，半導(dǎo)體芯片10的源電極焊盤se和柵電極焊盤ge被暴露，如圖20中所示。另一方面，如圖6中所示，半導(dǎo)體芯片10的漏電極de經(jīng)由作為導(dǎo)電耦合材料的管芯鍵合材料11電耦合到金屬板20。

在這個(gè)步驟中，在管芯鍵合材料11被施加到金屬板20的上面20t上之后，半導(dǎo)體芯片10被放置在管芯鍵合材料11上方。然后，通過使管芯鍵合材料固化，半導(dǎo)體芯片10被固定到金屬板20。

作為管芯鍵合材料11，例如，還可以使用焊接材料?？商孢x地，管芯鍵合材料11還可以是被稱為包括多個(gè)銀(ag)細(xì)粒(ag)(銀填料)的所謂的銀(ag)膏劑的導(dǎo)電樹脂粘合材料。當(dāng)管芯鍵合材料11是焊接材料時(shí)，作為使管芯鍵合材料固化的方法，回流工藝被執(zhí)行?？商孢x地，當(dāng)管芯鍵合材料11是導(dǎo)電樹脂粘合材料時(shí)，包括在管芯鍵合材料11中的熱固樹脂成分被加熱以被固化。

注意，與作為金屬板20的基底材料的銅(cu)或銅合金的粘附力比具有到管芯鍵合材料11的更高粘附力的金屬膜(其圖示被省略)還可以形成在金屬板20的上面20t的一部分上方，但是其圖示被省略。這能夠改進(jìn)管芯鍵合材料11與金屬板20之間的粘合強(qiáng)度。

<導(dǎo)線鍵合步驟>

在圖13中所示出的導(dǎo)線鍵合步驟中，如圖21中所示，半導(dǎo)體芯片10的多個(gè)電極焊盤經(jīng)由導(dǎo)線(金屬導(dǎo)線)12分別電耦合到多條引線30。圖21是示出圖20中所示出的半導(dǎo)體芯片經(jīng)由金屬導(dǎo)線電耦合到柵極引線的狀態(tài)的放大平面圖。

在這個(gè)步驟中，半導(dǎo)體芯片10的柵電極焊盤ge經(jīng)由導(dǎo)線12g電耦合到引線30g。另外，在這個(gè)步驟中，半導(dǎo)體芯片10的源電極焊盤se經(jīng)由導(dǎo)線12s電耦合到引線30s。作為耦合導(dǎo)線12的方法，能夠使用各種修改。例如，使用未示出的導(dǎo)線鍵合工具，導(dǎo)線12中的每一條在超聲波被施加到導(dǎo)線12和電極焊盤或引線30的相應(yīng)的耦合部分的情況下被熱壓縮。

在圖21中所示出的示例中，導(dǎo)線12s的直徑大于導(dǎo)線12g的直徑。這能夠增加耦合到源電極焊盤se的布線路徑的截面面積。然而，多條導(dǎo)線12的相應(yīng)的厚度也可以是相同的?？商孢x地，半導(dǎo)體芯片10的源電極焊盤se還可以經(jīng)由多條導(dǎo)線12s電耦合到引線30s。

<密封步驟>

接下來，在圖13中所示出的密封步驟中，被示出在圖21中的半導(dǎo)體芯片10、金屬板20的一部分、多條引線30的相應(yīng)的部分以及多條導(dǎo)線12被用絕緣樹脂密封以形成圖22中所示出的密封體40。圖22是示出密封被示出在圖21中的半導(dǎo)體芯片和導(dǎo)線的密封體被形成的狀態(tài)的放大平面圖。圖23是示出引線框架被沿著圖22中的線a-a在截面中放置在模具中的狀態(tài)的放大橫截面視圖。

在這個(gè)步驟中，如圖23中所示，例如，密封體40是使用包括頂板(第一板)62t和底板(第二板)62b的模具62來通過所謂的轉(zhuǎn)移模具方法而形成的。

在圖23中所示出的示例中，引線框架lf被放置為使得金屬板20以及器件形成部分lfd中的多條引線30的相應(yīng)的部分位于形成在頂板62t與底板62b之間的腔62c中。然后，引線框架lf被頂板62t和底板62b夾住(保持在其之間)。當(dāng)軟化(塑化)的熱固樹脂(絕緣樹脂)被壓入處于這種狀態(tài)的模具62的腔62c時(shí)，絕緣樹脂被供應(yīng)到由腔62c和底板62b形成的空間中并且模制成腔62c的形狀。

這時(shí)，如圖23中所示，延續(xù)到傾斜面20p的金屬板20的上面20t的一部分(暴露部分20tc)被頂板62t壓住。在圖23中所示出的示例中，延續(xù)到傾斜面20p的金屬板20的上面20t的部分(暴露部分20tc)與頂板62t緊密接觸。另一方面，金屬板20的下面20b被底板62b壓住。在圖23中所示出的示例中，金屬板20的整個(gè)下面20b與底板62b緊密接觸。結(jié)果，如圖23中所示，在這個(gè)步驟之后，包括傾斜面20p和側(cè)面20s2的金屬板20的一部分被從密封體40暴露。

密封體40主要由絕緣樹脂形成，但是通過在熱固樹脂中混合諸如例如硅石(二氧化硅sio2)顆粒的填料顆粒，能夠改進(jìn)密封體40的功能(例如，對翹曲變形的抵抗)

<電鍍步驟>

接下來，在圖13中所示出的電鍍步驟中，如圖24中所示，引線框架lf被浸入在未示出的電鍍?nèi)芤褐?，以使得金屬?2能夠形成在從密封體40暴露的金屬部分的頂面上方。圖24是示出金屬膜(電鍍膜)形成在被從密封體暴露的圖22中所示出的引線框架的面上方的狀態(tài)的放大橫截面視圖。圖25是示出依照電解電鍍方法的電鍍步驟的概述的說明性視圖。注意，在圖24中，電子在電鍍步驟中流動(dòng)的方向的示例由箭頭示意性地示出。電流在電鍍步驟中流動(dòng)的方向與電子流動(dòng)的方向相反。

在這個(gè)步驟中，由例如焊料制成的金屬膜22和32(參見圖24)通過電解電鍍方法而形成在從樹脂暴露的金屬構(gòu)件的頂面上方。在電解電鍍方法中，如圖25中所示，作為要電鍍的目標(biāo)對象的引線框架lf被放置在包含電鍍?nèi)芤?5pl的電鍍槽65t中。這時(shí)，目標(biāo)對象耦合到電鍍槽65t中的陰極65n。例如，在圖25中所示出的示例中，引線框架lf的框架部分lff電耦合到陰極65n。然后，例如，直流電壓被施加在陰極65n與類似地放置在電鍍槽65t中的陽極65p之間，以在耦合到引線框架lf的框架部分lff的金屬構(gòu)件的已暴露面上方形成金屬膜22和32(參見圖24)。也就是說，在本實(shí)施例中，金屬膜22和32是通過所謂的電解電鍍方法而形成的。

注意，在電鍍步驟中，在引線框架lf被浸入在圖25中所示出的電鍍?nèi)芤?5pl中之前，作為預(yù)處理還可以對圖24中所示出的金屬板20和引線30的相應(yīng)的頂面執(zhí)行化學(xué)拋光。通過在引線框架lf被浸入在電鍍?nèi)芤?5pl中之前執(zhí)行預(yù)處理，能夠去除例如從密封體40(參見圖24)或小毛邊暴露的引線框架lf的頂面上方的氧化物膜。

本實(shí)施例中的金屬膜22和32由基本上不包含鉛(pb)的所謂的無鉛焊料制成。無鉛焊料的示例包括純錫(sn)焊料、錫-鉍(sn-bi)焊料以及錫-銅-銀(sn-cu-ag)焊料。因此，這個(gè)電鍍步驟中使用的電鍍?nèi)芤?5pl是包含諸如例如sn²⁺或bi³⁺的金屬鹽的電解電鍍?nèi)芤?。注意，作為無鉛焊料電鍍的示例將給出sn-bi合金的金屬電鍍的以下描述。然而，能夠用鉍(bi)被諸如銅(cu)或銀(ag)的金屬代替并且除包含鉍(bi)之外還包含銅(cu)或銀(ag)的電解電鍍?nèi)芤捍骐婂內(nèi)芤?5pl。

在本實(shí)施例中，電鍍步驟在金屬板20經(jīng)由引線30電耦合到框架部分lff的狀態(tài)下被執(zhí)行。當(dāng)在引線框架lf被浸入在電鍍?nèi)芤?5pl中的狀態(tài)下在被示出在圖25中的陽極65p與陰極65n之間施加電壓時(shí)，通過電鍍?nèi)芤?5pl在耦合到陰極65n的引線30及金屬板20與陽極65p之間提供傳導(dǎo)。這時(shí)，電鍍?nèi)芤?5pl中的sn²⁺和bi³⁺在被從密封體40暴露的引線30和金屬板20的相應(yīng)的表面處按照預(yù)定比例沉淀以形成圖24中所示出的金屬膜22和32。金屬膜22和32的相應(yīng)的厚度能夠依照產(chǎn)品的規(guī)格而變化。例如，具有大約7μm至15μm的厚度的膜被沉積為金屬膜22和32。

如圖25中所示，在通過電解電鍍方法來形成金屬膜22和32(參見圖24)的情況下，電流在引線框架lf的引線30中并且在金屬板20中流動(dòng)。例如，在圖24中所示出的示例中，電子在電鍍步驟中流動(dòng)的方向fle在金屬板20中從側(cè)面20s1朝向側(cè)面20s2延伸。換句話說，在圖24中所示出的示例中，電流從金屬板20的側(cè)面20s2朝向其側(cè)面20s1移動(dòng)。在使用電解電鍍方法的情況下，金屬膜22和32沉淀的速度取決于電流密度而不同。具體地，金屬膜22和32傾向于在電流密度高的部分周圍具有較大的厚度。

電流密度傾向于在沿著電流(或電子)流動(dòng)的方向的金屬板20的多個(gè)側(cè)面的那些中是相對低的。另一方面，電流密度傾向于在和電流(或電子)流動(dòng)的方向交叉的金屬板20的多個(gè)側(cè)面的那些中是相對高的。因此，在金屬板20的多個(gè)側(cè)面當(dāng)中的側(cè)面20s1和20s2中，電流密度特別傾向于是更高的。

當(dāng)檢查側(cè)面20s2中的電流密度的分布時(shí)，電流密度傾向于在側(cè)面20s2的外圍邊緣部分中更高。另外，在具有不超過90度的角度的被從密封體40暴露的金屬板20的部分的一部分中，電流密度傾向于是更高的。例如，如已使用圖34所描述的，在側(cè)面20s2延續(xù)到上面20t并且在側(cè)面20s2與上面20t之間形成的角度不超過90度的情況下，電流密度特別傾向于在側(cè)面20s2和上面20t彼此交叉的邊附近更高。結(jié)果，在側(cè)面20s2和上面20t彼此交叉的邊附近，具有相對較大的厚度的一部分22p1形成在金屬膜22h中。

另一方面，在本實(shí)施例中，如已使用圖8和圖9所描述的，插入在側(cè)面20s2與上面20t之間的傾斜面20p在電鍍步驟之前形成。因此，圖8中所示出的角度θ1和θ2中的每一個(gè)是大于90度的鈍角。結(jié)果，在本實(shí)施例中，能夠抑制局部較厚的部分(諸如圖34中所示出的部分22p1)在電鍍步驟中形成。注意，在本實(shí)施例中的情況下，被示出在圖24中的側(cè)面20s2和下面20b以例如不超過90度的角度彼此交叉。因此，如已使用圖9所描述的，電流密度傾向于在電鍍步驟中在側(cè)面20s2和下面20b彼此交叉的邊20m3周圍局部更高。結(jié)果，覆蓋邊20m3的金屬膜22的部分22p2比其其他部分厚。

電流密度也傾向于由于與在金屬板20的側(cè)面20s2中相同的原因在沿著引線框架lf的外圍邊緣部分定位的圖23和圖24中所示出的框架部分lff的多個(gè)側(cè)面當(dāng)中的側(cè)面lfs中更高。在位于和上面交叉的側(cè)面lfs的區(qū)域周圍并且在和下面交叉的側(cè)面lfs的區(qū)域周圍的拐角部分附近，相對較厚的部分形成在金屬膜22中。然而，在圖13中所示出的引線分離步驟中，圖26中所示出的具有側(cè)面lfs的引線框架lff與多條引線30分離并且從多條引線30去除。因此，形成在側(cè)面lfs上方的金屬膜32對最終結(jié)構(gòu)中的半導(dǎo)體器件沒有影響。

<金屬板分離步驟>

接下來，在圖13中所示出的金屬板分離步驟中，圖22中所示出的分流條lft2被切割以使經(jīng)由分流條lft2彼此連接的多個(gè)金屬板20分離。在這個(gè)步驟中，分流條lft2被沿著在圖26中作為虛線示出的切割線66l切割以使金屬板22與分流條lft2分離。圖26是示意性示出分流條在圖13中所示出的金屬板分離步驟中被切割的位置的放大平面圖。注意，在圖26中，分流條lft2在金屬板分離步驟中被切割的切割位置由作為虛線的切割線66l示出。另外，在圖26中，分流條lft1在下一個(gè)引線分離步驟中被切割的位置由作為點(diǎn)劃線的切割線67l示出。另外，在圖26中，多條引線30在下一個(gè)引線分離步驟中被切割的相應(yīng)的位置由作為雙點(diǎn)劃線的切割線68l示出。

在這個(gè)步驟中，如圖26中所示，分流條lft2被沿著切割線66l切割。作為切割分流條lft2的方法，以與在使用圖19所描述的方法中相同的方式，能夠使用利用穿孔和管芯的沖壓加工。當(dāng)分流條lft2被沿著切割線66l切割時(shí)，使用圖10和圖11所描述的側(cè)面20s3和20s4被形成。因?yàn)檫@個(gè)步驟在電鍍步驟之后被執(zhí)行，所以側(cè)面20s3和20s4被從金屬膜22暴露。然而，在這個(gè)步驟中，分流條lft2在其頂面被圖24中所示出的金屬膜22覆蓋的情況下被切割。因此，金屬膜22的各部分還可以被沉積在側(cè)面20s3和20s4的相應(yīng)的部分上方。

如圖26中另外所示，多條切割線66l中的每一條在金屬板20的上面20t的一部分上方并且在傾斜面20p的一部分上方延伸。因此，側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)延續(xù)到上面20t并且延續(xù)到傾斜面20p。

<引線分離步驟>

接下來，在圖13中所示出的引線分離步驟中，分流條lft1被沿著在圖26中作為點(diǎn)劃線示出的切割線67l切割并且多條引線30被沿著在圖26中作為虛線示出的切割線68l從框架部分lff切割以彼此分離。另外，在這個(gè)步驟中，多條引線30各自經(jīng)受彎曲以被成形，以便獲得具有如例如圖6中所示出的形狀的引線30。作為切割分流條lft1的方法以及切割多條引線30的方法，以與在使用圖19所描述的方法中相同的方式，能夠使用利用穿孔和管芯的沖壓加工。另外，作為使引線30成形的方法，例如，能夠使用利用圖18所描述的管芯的沖壓加工。

注意，可以獨(dú)立地執(zhí)行分流條lft1的切割、多條引線30的切割以及引線30的成形，或者還可以同時(shí)執(zhí)行其一些或全部。

<退火步驟>

接下來，在圖13中所示出的退火步驟中，對上面所描述的電鍍步驟中形成的金屬膜22和32(參見圖24)執(zhí)行熱處理(退火處理)以減小金屬膜22和32中的每一個(gè)中的應(yīng)變。作為退火處理的示例性條件，能夠示出例如在150℃下執(zhí)行加熱持續(xù)大約1至2小時(shí)的條件。在本實(shí)施例的修改中，還能夠省略退火步驟。然而，如稍后描述的，作為進(jìn)行研究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對金屬膜22和32執(zhí)行退火處理在抑制晶須形成方面是有效的。

注意，在圖13中，示出了在引線分離步驟之后執(zhí)行退火步驟的實(shí)現(xiàn)方式。然而，在修改中，還可以在退火步驟之后執(zhí)行引線分離步驟。在于引線分離步驟之后執(zhí)行退火步驟的情況下，能夠通過退火步驟來去除在引線分離步驟中在金屬膜32(參見圖6)中產(chǎn)生的應(yīng)變。另一方面，在于退火步驟之后執(zhí)行引線分離步驟的情況下，能夠在多個(gè)器件形成部分lfd(參見圖14)連接的狀態(tài)下執(zhí)行退火步驟，從而導(dǎo)致高處理性能。即使在于退火步驟之后執(zhí)行引線分離步驟的情況下，也能夠去除在金屬膜22中產(chǎn)生的導(dǎo)致晶須形成(參見圖16)的主要原因的應(yīng)變。

<評估>

將給出針對焊料在其安裝期間的可沾性以及晶須的長度而評估上面所描述的本實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件的結(jié)果的描述。表1示出針對焊料在其安裝期間的可沾性以及晶須的長度而評估圖33中所示出的半導(dǎo)體器件pkgh1以及圖8中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1的結(jié)果。表2示出當(dāng)在電鍍步驟之前的預(yù)處理的條件或者執(zhí)行退火步驟的定時(shí)隨著表1中所示出的條件的修改而變化時(shí)的評估的結(jié)果。圖27是示出基于在表1和表2中所示出的晶須的評估中測量晶須的長度的標(biāo)準(zhǔn)的說明性視圖。

在表1中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1中，具有1mm的厚度2t1以及250μm的高度2h1并且示出在圖9中的傾斜面20p被形成。另一方面，半導(dǎo)體器件pkgh1被形成為使得其與圖34中所示出的上面20t與下面20b之間的距離相對應(yīng)的厚度是1mm。對于半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)來說，作為針對電鍍步驟的預(yù)處理，對金屬板20和20h的基底材料的相應(yīng)的頂面執(zhí)行化學(xué)拋光，使得經(jīng)拋光的部分的平均厚度是0.2μm。具體地，作為金屬表面處理劑的cleanetchcpb-40n(可購自三菱氣體化學(xué)公司)被用純水雙倍地(按重量比)稀釋并且酸洗處理在30℃下被執(zhí)行持續(xù)15秒鐘。

另一方面，在針對第17和18號(hào)項(xiàng)目的條件下，作為針對電鍍步驟的預(yù)處理，對半導(dǎo)體器件pkgh1的金屬板20h的基底材料的頂面執(zhí)行了化學(xué)拋光，使得經(jīng)拋光的部分的平均厚度是8μm。具體地，使用cleanetchcpb-50(可購自三菱氣體化學(xué)公司)的未稀釋溶液作為金屬表面處理劑，酸洗處理在30℃下被執(zhí)行持續(xù)120秒。

針對半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)，電鍍時(shí)間被調(diào)整為使得例如圖6中所示出的金屬膜32的厚度是5.0μm、7.5μm、10.0μm和12.5μm。此外，在金屬板20的下面20b(表1和表2中所示出的“下面”)下方的金屬膜22和22h的相應(yīng)的厚度以及覆蓋側(cè)面20s2(參見圖9和圖34)的上端部(表1和表2中所示出的“側(cè)面的上端”)的金屬膜22和22h的相應(yīng)的厚度是在上述條件中的每一個(gè)下測量到的。

對于膜厚度的測量，x射線熒光厚度計(jì)被使用。在表1和表2中所示出的條件中的每一個(gè)下，五個(gè)產(chǎn)品被制造并且表1和表2中所示出的個(gè)別部分的厚度被測量。其平均值被示出在表1和表2中。

金屬膜22、22h和32中的每一個(gè)由通過將2wt％(重量百分比)的鉍(bi)添加到錫(sn)而獲得的錫-鉍合金制成。

為了檢查退火處理的效果，如圖13中所示，在引線分離步驟之后對其執(zhí)行了退火步驟的項(xiàng)目(在表1和表2中的“退火”列中各自具有“執(zhí)行^*1”的項(xiàng)目)以及省略了退火步驟的項(xiàng)目(在表1和表2中的“退火”列中各自具有“不執(zhí)行”的項(xiàng)目)被產(chǎn)生并且彼此比較。退火處理的條件使得退火溫度是150℃并且退火時(shí)間是1小時(shí)。

在針對表2中所示出的第19號(hào)項(xiàng)目的條件下，對于半導(dǎo)體器件pkgh1，退火步驟在圖13中所示出的電鍍步驟之后并且在圖13中所示出的金屬板分離步驟之前被執(zhí)行(表2中的“退火”列中的“執(zhí)行*2”)。注意，退火處理的條件是相同的。

對于焊料的可沾性(在表1和表2中的“可沾性”列中)的評估，作為預(yù)處理，多個(gè)半導(dǎo)體器件pkg1和多個(gè)半導(dǎo)體器件pkgh1在溫度為85℃并且濕度為85％rh的條件下被存儲(chǔ)持續(xù)168小時(shí)。然后，經(jīng)受上述預(yù)處理的半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)經(jīng)受基于松香的熔融處理并且浸入在被加熱到230℃的錫-銀(3wt％)-銅(0.5wt％)合金的焊料溶液中持續(xù)5秒。然后，浸入之后的半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)使用10至20倍立體顯微鏡來觀察。鍍焊料的表面具有與鍍焊料的表面的整個(gè)面積的5％或更多相對應(yīng)的未濕部分的半導(dǎo)體器件pkg1或pkgh1被確定為是不可接受的。注意，在這些條件中的每一個(gè)下，二十個(gè)半導(dǎo)體器件pkg1和二十個(gè)半導(dǎo)體器件pkgh1被制造。二十個(gè)半導(dǎo)體器件pkg1中的不可接受的半導(dǎo)體器件的數(shù)目以及二十個(gè)半導(dǎo)體器件pkgh1中的不可接受的半導(dǎo)體器件的數(shù)目被示出在表1和表2中。

對于晶須(表1和表2中的“晶須”列)的評估，半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)使用由上面所提及的錫-銀(3wt％)-銅(0.5wt％)合金制成的焊膏被安裝在安裝襯底上方。然后，溫度/濕度循環(huán)負(fù)荷被施加到處于未清洗狀態(tài)的半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)。溫度/濕度循環(huán)負(fù)荷是在這些條件下施加的，使得半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1中的每一個(gè)被存儲(chǔ)在85℃的溫度和85％rh的濕度下持續(xù)200小時(shí)并且然后存儲(chǔ)在室溫和室內(nèi)濕度下持續(xù)24小時(shí)的循環(huán)被假定為一個(gè)循環(huán)并且五個(gè)循環(huán)被重復(fù)。

在上述溫度/濕度循環(huán)負(fù)荷被施加之后，使用50倍立體顯微鏡來觀察晶須。能夠被識(shí)別的晶須經(jīng)受了使用250到500倍顯微鏡的長度測量。對于晶須的長度測量，在表1和表2中所示出的條件中的每一個(gè)下，為半導(dǎo)體器件pkg1和pkgh1的項(xiàng)目中的每一個(gè)制造了五個(gè)產(chǎn)品。在這些項(xiàng)目中的每一個(gè)的五個(gè)產(chǎn)品中觀察到的晶須的相應(yīng)的最大長度的平均值以及在這些項(xiàng)目中的每一個(gè)的五個(gè)產(chǎn)品中觀察到的晶須的相應(yīng)的長度的最大值被示出在表1和表2中。

如圖27中示意性地所示，大多數(shù)晶須wis在其生長期間中途彎曲。因此，中途彎曲的晶須wis中的每一個(gè)的長度被計(jì)算為長度l1和l2的和。

表1

^*1在引線分離步驟之后執(zhí)行退火步驟。

表2

^*1在引線分離步驟之后執(zhí)行退火步驟。

^*2在電鍍步驟之后并且在金屬板分離步驟之前執(zhí)行退火步驟。

根據(jù)評估表1中的第1、2、9和10號(hào)項(xiàng)目的可沾性的結(jié)果，在改進(jìn)半導(dǎo)體器件的安裝可靠性方面，圖24中所示出的金屬膜22和32的厚度優(yōu)選地大于0.5μm，更優(yōu)選地不小于7.5μm。可以說，當(dāng)金屬膜22和32的厚度不小于7.5μm時(shí)，焊料的可沾性是極好的。

接下來，根據(jù)與表1中的第1、3、5和7號(hào)項(xiàng)目相對應(yīng)的“電鍍金屬膜的厚度”列中的單元中的測量結(jié)果，當(dāng)金屬膜22h的厚度增加時(shí)，覆蓋圖34中所示出的側(cè)面20s2的上端的部分22p1的厚度相應(yīng)地增加。另外，根據(jù)在這些條件下的“晶須”列中的單元中的評估結(jié)果，當(dāng)金屬膜22h的厚度增加時(shí)，晶須的長度的平均值和最大值中的每一個(gè)相應(yīng)地增加。

這些晶須中的每一個(gè)的長度的可接受值取決于上方安裝有半導(dǎo)體器件pkgh1的襯底上方的導(dǎo)體圖案的布置間距而不同。例如，在半導(dǎo)體器件pkgh1被用于例如在半導(dǎo)體器件pkg1被用作安裝在汽車等中的半導(dǎo)體器件時(shí)要求高可靠性的應(yīng)用的情況下，晶須的最大長度優(yōu)選地不超過200μm。

在第1、3、5和7號(hào)項(xiàng)目當(dāng)中，僅第1和3號(hào)項(xiàng)目具有晶須的不超過200μm的最大長度。然而，因?yàn)榈?號(hào)項(xiàng)目在“可沾性”方面是不可接受的，所以僅第3號(hào)項(xiàng)目滿足“可沾性”的評估標(biāo)準(zhǔn)和“晶須”的評估標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)滿足“可沾性”的評估標(biāo)準(zhǔn)以及“晶須”的評估標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)的范圍如此窄時(shí)，制造工藝中的控制是困難的。

另一方面，根據(jù)在表1中的第2、4、6和8號(hào)項(xiàng)目方面評估晶須的結(jié)果，可以看到晶須的最大長度比第1、3、5和7號(hào)項(xiàng)目中的那些小。也就是說，通過執(zhí)行圖13中所示出的退火步驟來減小晶須的最大長度的效果被識(shí)別。然而，在第8號(hào)項(xiàng)目的條件下，晶須的最大長度是450μm，并且同樣對于第6號(hào)項(xiàng)目來說，165μm的高值被識(shí)別為最大晶須長度，但是小于200μm。因此，即便當(dāng)對圖34中所示出的半導(dǎo)體器件pkgh1執(zhí)行退火處理時(shí)，也不能夠說滿足“可沾性”的評估標(biāo)準(zhǔn)和“晶須”的評估標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)的范圍已經(jīng)令人滿意地變寬了。

當(dāng)在評估表1中的第5號(hào)項(xiàng)目中的晶須以及表2中的第19號(hào)項(xiàng)目中的晶須的結(jié)果之間做出比較時(shí)，不能夠在評估“第19號(hào)”項(xiàng)目中的晶須的結(jié)果中識(shí)別改進(jìn)第5號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度的效果。第19號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度大于第5號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度。這可能是可想到的，因?yàn)?，即便?dāng)電鍍金屬膜中的應(yīng)變通過在電鍍步驟之后執(zhí)行退火處理而被去除時(shí)，通過隨后執(zhí)行沖壓加工等，作為沖壓加工的結(jié)果新應(yīng)變也被形成。因此，執(zhí)行圖13中所示出的退火步驟的定時(shí)特別優(yōu)選地在引線分離步驟之后，如圖13中所示，并且優(yōu)選地至少在金屬板分離步驟之后。

當(dāng)在評估表1中的第5號(hào)項(xiàng)目中以及表2中的第17號(hào)項(xiàng)目中的電鍍金屬膜和晶須的厚度的相應(yīng)結(jié)果之間做出比較并且在評估表1中的第6號(hào)項(xiàng)目中以及表2中的第18號(hào)項(xiàng)目中的電鍍金屬膜和晶須的厚度的相應(yīng)結(jié)果之間做出比較時(shí)，均不能夠在評估電鍍金屬膜的厚度以及表2中的第17和18號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度的結(jié)果中識(shí)別改進(jìn)表1中的第5和6號(hào)項(xiàng)目中的電鍍金屬膜的厚度的效果以及改進(jìn)表1中的第5和6號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度的效果。根據(jù)評估結(jié)果，可以認(rèn)為，即便當(dāng)要電鍍的表面的經(jīng)拋光的部分的厚度隨著電鍍步驟的預(yù)處理而增加時(shí)，也不能夠獲得減小晶須的最大長度的效果。

測量電鍍金屬膜的厚度并且評估表1中的第1、3、5和7號(hào)項(xiàng)目中的晶須的結(jié)果被與測量電鍍金屬膜的厚度并且評估表1中的第9、11、13和15號(hào)項(xiàng)目中的晶須的結(jié)果進(jìn)行比較。如可以從表1看到的，根據(jù)本實(shí)施例，通過提供如圖9中所示出的傾斜面20p，覆蓋該傾斜面的金屬膜22的部分的厚度比圖34中所示出的部分22p1的厚度小大約30％。作為第15號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度，200μm的高值被識(shí)別，同時(shí)第13號(hào)項(xiàng)目中的晶須的最大長度是120μm。因此，滿足“可沾性”的評估標(biāo)準(zhǔn)和“晶須”的評估標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)的范圍確實(shí)比半導(dǎo)體器件pkgh1的范圍寬。

當(dāng)評估表1中的第10、12、14和16號(hào)項(xiàng)目中的晶須的結(jié)果彼此進(jìn)行比較時(shí)，甚至在第16號(hào)項(xiàng)目中，晶須的最大長度也不超過200μm。注意，因?yàn)?58μm是接近于200μm的數(shù)值，所以158μm未被包括在滿足“可沾性”的評估標(biāo)準(zhǔn)和“晶須”的評估標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)的范圍中。然而，可以說，上述范圍與在半導(dǎo)體器件pkgh1的情況下的范圍相比已顯著地變寬了。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過形成圖9中所示出的傾斜面20p，能夠抑制晶須生長。另外，通過在圖13中所示出的引線分離步驟之后執(zhí)行退火處理，能夠更可靠地抑制晶須生長。結(jié)果，能夠改進(jìn)半導(dǎo)體器件pkg1的可靠性以及半導(dǎo)體器件pkg1被安裝在其中的電子器件的可靠性。

雖然已經(jīng)至今基于本發(fā)明的實(shí)施例具體地描述了由本發(fā)明人實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。將了解的是，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種改變和修改。

例如，在上述實(shí)施例中，如圖9中所示，已經(jīng)使用在給定傾斜角下的傾斜面20p被插入在側(cè)面20s2與上面20t之間的示例給出了本描述。然而，如上所述，還可以如在例如圖28中所示出的半導(dǎo)體器件pkg2中一樣在側(cè)面20s2與上面20t之間插入曲面20r，只要該曲面能夠在電鍍步驟中減小電流密度的集中即可。圖28是示出作為圖9中所示出的狀態(tài)的修改的半導(dǎo)體器件的金屬板的部分被安裝在安裝襯底上方之前的狀態(tài)的放大橫截面視圖。

圖28中所示出的半導(dǎo)體器件pkg2與圖9中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1的不同在于曲面20r被插入在金屬板20的側(cè)面20s2與上面20t之間，但是圖9中所示出的傾斜面20p未被插入在其之間。

曲面20r朝向金屬板20的基底材料21的外部突出。因此，在上面20t和曲面20r彼此交叉的邊20m1以及側(cè)面20s2和曲面20r彼此交叉的邊20m2中的每一個(gè)處，在曲面20r與側(cè)面20s2之間并且在曲面20r與上面20t之間形成相應(yīng)的鈍角。通過如此提供曲面20r，能夠以與在提供上面所描述的圖9中所示出的傾斜面20p的情況下相同的方式在電鍍步驟中抑制電流密度的集中。結(jié)果，能夠抑制由圖34中所示出的部分22p1的形成產(chǎn)生的晶須形成。

如上所述，根據(jù)通過本發(fā)明人的研究，存在小曲面由于圖19中所示出的穿孔61p與管芯61d之間的間隙而形成在側(cè)面20s2的外圍邊緣部分處的情況。例如，在從金屬板20的上面20t抵靠如圖19中所示出的其下面20b壓穿孔61p的情況下，小曲面可以形成在側(cè)面20s2與傾斜面20p之間的邊界處。相反地，在從金屬板20的下面20b抵靠其上面20t壓穿孔61p的情況下，小曲面可以形成在下面20b與側(cè)面20s2之間的邊界處。

然而，根據(jù)通過本發(fā)明人的研究，在沖壓加工期間由于間隙而如此形成的曲面的曲率半徑是大約幾毫米至幾十毫米并且小于金屬板20的厚度的5％。因此，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從在沖壓加工期間由于間隙而形成的曲面，可能幾乎沒有預(yù)料到在電鍍步驟中抑制電流密度的集中的效果。

因此，在于電鍍步驟中抑制電流密度的集中方面提供曲面20r的情況下，曲面20r的曲率半徑2r1優(yōu)選地不小于給定值。例如，曲面20r的曲率半徑2r1優(yōu)選地大于圖28中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度(板厚度)2t1的10％。在這種情況下，具體地，在從金屬板20的上面20t和下面20b中的一個(gè)延伸的方向(圖28中的z方向)上，曲面20r與上面20t彼此交叉的邊20m1與曲面20r和側(cè)面20s2彼此交叉的邊20m2之間的高度2h1大于作為彼此分離的上面20t與下面20b之間的距離的厚度2t1的10％。

例如，當(dāng)圖28中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度是1mm時(shí)，曲面20r在厚度方向(z方向)上的曲率半徑2r1優(yōu)選地大于0.1mm。可替選地，當(dāng)圖28中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度是500μm時(shí)，曲面200r在厚度方向(z方向)上的曲率半徑2r1優(yōu)選地大于50μm。當(dāng)曲率半徑2r1大于厚度2t1的10％時(shí)，能夠識(shí)別在電鍍步驟中減小圖34中所示出的部分22p1的形成的可能性的效果。

曲面20r的曲率半徑2r1更優(yōu)選地不小于作為彼此分離的上面20t與下面20b之間的距離的厚度2t1的1/4(不小于25％)。例如，當(dāng)圖28中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度是1mm時(shí)，曲面20r的曲率半徑2r1不小于0.25mm。可替選地，當(dāng)圖28中所示出的金屬板20的基底材料21的厚度是500μm時(shí)，曲面20r的曲率半徑2r1優(yōu)選地不小于125μm。當(dāng)高度2h1不小于厚度2t1的1/4時(shí)，能夠在電鍍步驟中顯著地減小圖34中所示出的部分22p1。這能夠穩(wěn)定地抑制上面所描述的晶須生長。

注意，在上面所給出的描述中，上面所描述的圖9中所示出的傾斜面20p是通過例如沖壓加工而形成的。圖28中所示出的曲面20r還能夠通過例如沖壓加工而形成。可替選地，還可以通過機(jī)械研磨工藝、化學(xué)拋光工藝或其組合來形成傾斜面20p和曲面20r。在僅使用化學(xué)機(jī)械方法來形成其中的每一個(gè)需要給定尺寸的傾斜面20p或曲面20r的情況下，拋光時(shí)間是需要的，并且因此，可以形成朝向金屬板20的中心凹進(jìn)的曲面。當(dāng)朝向金屬板20的中心凹進(jìn)的曲面被形成時(shí)，圖8中所示出的角度θ1和θ2可能不超過90度。因此，在假定角度θ1和θ2是鈍角方面，沖壓加工或機(jī)械研磨工藝是優(yōu)選的。另一方面，在減少加工時(shí)間方面，沖壓加工是特別優(yōu)選的。如上所述，用來形成曲面20r的加工方法被稱為r倒角。

除了上面所描述的不同部分之外，圖28中所示出的半導(dǎo)體器件pkg2與上面所描述的圖9中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1相同。在使用圖1至圖27所描述的個(gè)別組件當(dāng)中，被描述為傾斜面20p的部分用曲面20r代替以使得半導(dǎo)體器件pkg1的曲面20r和其它組件能夠被適當(dāng)?shù)厥褂谩Ｒ虼?，其重?fù)描述被省略。

另外，使用圖13，已經(jīng)給出了在電鍍步驟之后執(zhí)行金屬板分離步驟的制造方法的示例的描述。在這種情況下，如圖11中所示，在金屬板20的多個(gè)側(cè)面20s當(dāng)中，側(cè)面20s3和20s4被從金屬膜22暴露。然而，在進(jìn)一步改進(jìn)半導(dǎo)體器件pkg1的安裝強(qiáng)度方面，被從圖3中所示出的密封體40暴露的金屬板20的表面優(yōu)選地被金屬膜22(參見圖11)整個(gè)地覆蓋。將在下面給出半導(dǎo)體器件pkg1的修改的描述。

圖29是示出作為圖3中所示出的半導(dǎo)體器件的修改的半導(dǎo)體器件的二維視圖。圖30是沿著圖29中的線a-a的橫截面視圖。圖31是沿著圖29中的線b-b的橫截面視圖。

圖29至圖31中所示出的半導(dǎo)體器件pkg3在以下點(diǎn)方面與圖3中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1不同。也就是說，半導(dǎo)體器件pkg3的金屬板20的多個(gè)側(cè)面20s包括延續(xù)到側(cè)面20s2的一個(gè)端部的側(cè)面20s3以及延續(xù)到側(cè)面20s的另一端部的側(cè)面20s4。如圖30中所示，半導(dǎo)體器件pkg3的側(cè)面20s3和20s4中的每一個(gè)被金屬膜22覆蓋。

另外，在被從密封體40(參見圖29)暴露的金屬板20的上面20t的已暴露部分20tc與側(cè)面20s3之間，插入了相對于上面20t和側(cè)面20s3中的每一個(gè)傾斜并且被金屬膜22覆蓋的傾斜面20p2。另外，在已暴露部分20tc與側(cè)面20s4之間，插入了相對于上面20t和側(cè)面20s4中的每一個(gè)傾斜并且被金屬膜22覆蓋的傾斜面20p3。另外，在已暴露部分20tc與圖29中所示出的側(cè)面20s2之間，插入了相對于上面20t和側(cè)面20s2中的每一個(gè)傾斜并且被金屬膜22覆蓋的傾斜面20p1。

半導(dǎo)體器件pkg3的金屬板20的多個(gè)側(cè)面20s還包括延續(xù)到側(cè)面20s3的端部的側(cè)面20s5以及延續(xù)到側(cè)面20s4的端部的側(cè)面20s6。如圖31中所示，半導(dǎo)體器件pkg3的側(cè)面20s5和20s6中的每一個(gè)被金屬膜22覆蓋。

在被從密封體40(參見圖29)暴露的金屬板20的上面20t的已暴露部分20tc與側(cè)面20s3之間，插入了相對于上面20t和側(cè)面20s3中的每一個(gè)傾斜并且被金屬膜22覆蓋的傾斜面20p4。另外，在已暴露部分20tc與側(cè)面20s6之間，插入了相對于上面20t和側(cè)面20s6中的每一個(gè)傾斜并且被金屬膜22覆蓋的傾斜面20p5。

注意，類似于使用圖3所描述的傾斜面20p，在于電鍍步驟中抑制電流密度的集中方面提供了圖29中所示出的傾斜面20p1、20p2、20p3、20p4和20p5中的每一個(gè)。因此，傾斜面20p1、20p2、20p3、20p4和20p5的相應(yīng)的優(yōu)選高度和傾斜角與已經(jīng)描述的傾斜面20p的優(yōu)選高度和傾斜角相同。因此，其重復(fù)描述被省略。另外，作為圖29中所示出的傾斜面的另一個(gè)修改，傾斜面20p1、20p2、20p3、20p4和20p5中的一些或全部還可以各自用圖28中所示出的曲面20r代替。

如圖29中所示，在半導(dǎo)體器件pkg3中，被從密封體40暴露的金屬板20的部分中的每一個(gè)被圖30和圖31中所示出的金屬膜22覆蓋。因此，與當(dāng)圖3中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1被安裝在其上方時(shí)的可沾性相比，能夠進(jìn)一步改進(jìn)當(dāng)半導(dǎo)體器件pkg3被安裝在圖7中所示出的安裝襯底50上方時(shí)焊料到金屬板20的可沾性。結(jié)果，與半導(dǎo)體器件pkg1的安裝可靠性相比能夠進(jìn)一步改進(jìn)半導(dǎo)體器件pkg3的安裝可靠性。

除上面所描述的不同點(diǎn)之外半導(dǎo)體器件pkg3的結(jié)構(gòu)與圖3中所示出的半導(dǎo)體器件pkg1的結(jié)構(gòu)相同。因此，其重復(fù)描述被省略。

接下來，將給出專注于與圖13中所示出的制造方法的差異的制造半導(dǎo)體器件pkg3的方法的描述。圖32是示出圖13中所示出的制造方法的修改的說明性視圖。

圖32中所示出的半導(dǎo)體器件的制造方法與圖13中所示出的半導(dǎo)體器件的制造方法的不同在于金屬板分離步驟在電鍍步驟之前被執(zhí)行。也就是說，在圖32中所示出的修改中，電鍍步驟是在形成在引線框架中的多個(gè)金屬板20彼此分離的狀態(tài)下執(zhí)行的。

在這種情況下，在電鍍步驟中，電流密度可能不僅集中于圖29中所示出的側(cè)面20s2，而且集中于側(cè)面20s3和20s4。在側(cè)面20s5和20s6中，發(fā)生電流密度的集中的可能性比在側(cè)面20s3和20s4中低，但是存在電流密度的集中的可能性。因此，在本修改的情況下，如圖32中所示，在金屬板分離步驟之后并且在電鍍步驟之前執(zhí)行傾斜面形成步驟。在傾斜面形成步驟中，至少圖30中所示出的傾斜面20p2和20p3被形成。還可以在圖32中所示出的引線框架提供步驟中提前形成或者在圖32中所示出的傾斜面形成步驟中形成圖31中所示出的傾斜面20p4和20p5。

傾斜面20p2至20p5中的每一個(gè)都通過例如沖壓加工而形成?？商孢x地，如在上面所描述的修改中一樣，還可以通過機(jī)械研磨工藝來形成傾斜面20p2至20p5中的每一個(gè)。通過在圖32中所示出的傾斜面形成步驟中形成圖30中所示出的傾斜面20p2和20p3，能夠防止金屬膜22的厚度在上面20t與側(cè)面20s3及20s4之間增加。結(jié)果，能夠抑制由金屬膜的局部增加的厚度產(chǎn)生的晶須生長。

盡管已經(jīng)在上面給出了例如各種修改的描述，然而能夠相結(jié)合地使用上面所描述的個(gè)別修改。

針對制造上述實(shí)施例中所描述的半導(dǎo)體器件的方法而提取的技術(shù)思想能夠被描述如下。

(付記1)

一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟：

(a)提供具有第一金屬板、與所述第一金屬板并列布置的多條引線、以及耦合到所述第一金屬板并且耦合到所述引線的框架部分的引線框架；

(b)在所述引線框架的所述第一金屬板的第一面上方安裝半導(dǎo)體芯片并且將所述半導(dǎo)體芯片電耦合到所述引線；

(c)用樹脂密封整個(gè)所述半導(dǎo)體芯片、所述第一金屬板的一部分以及所述引線中的每一條的一部分以形成密封體；

(d)使用電解電鍍方法在被從所述密封體暴露的所述引線框架的一部分上方形成第一金屬膜；以及

(e)在步驟(d)之后，切割所述引線中的每一條以使所述引線與所述框架部分分離，

其中所述第一金屬板具有與所述第一面相反的第二面以及位于所述第一面與所述第二面之間的多個(gè)側(cè)面，

其中所述第一金屬板的所述側(cè)面包括：

第一側(cè)面，所述第一側(cè)面被設(shè)置成在平面圖中面向所述引線中的每一條，并且在所述步驟(c)中被密封在所述密封體中；以及

第二側(cè)面，所述第二側(cè)面被設(shè)置為與所述第一側(cè)面相反，從所述步驟(c)中的所述密封體暴露，并且被所述步驟(d)中的所述第一金屬膜覆蓋，

其中，在所述步驟(d)之前，第三面形成在被從所述步驟(c)中的所述密封體暴露的所述第一金屬板的所述第一面的第一暴露部分與所述第二側(cè)面之間，并且

其中，在所述第三面與所述第一面之間形成的第一角度以及在所述第三面與所述第二側(cè)面之間形成的第二角度中的每一個(gè)大于90度。

(付記2)

付記1中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括以下步驟：

(f)在所述步驟(e)之后，將所述第一金屬膜加熱以減小所述第一金屬膜中的應(yīng)變。

(付記3)

在付記1中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法中，所述第三面是通過沖壓加工而形成的。

(付記4)

在付記1中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法中，在從所述第一金屬板的所述第一面和所述第二面中的一個(gè)面朝向其另一個(gè)面延伸的第一方向上，所述第三面和所述第一面彼此交叉的第一邊與所述第三面和所述第二側(cè)面彼此交叉的第二邊之間的第一高度大于彼此分離的所述第一面與所述第二面之間的距離的10％。

(付記5)

在付記1中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法中，在從所述第一金屬板的所述第一面和所述第二面中的一個(gè)面朝向其另一個(gè)面延伸的第一方向上，所述第三面和所述第一面彼此交叉的第一邊與所述第三面和所述第二側(cè)面彼此交叉的第二邊之間的第一高度不小于彼此分離的所述第一面與所述第二面之間的距離的1/4。

(付記6)

一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟：

(a)提供具有經(jīng)由分流條連接的多個(gè)第一金屬板、與所述第一金屬板中的每一個(gè)并列布置的多條引線以及耦合到所述第一金屬板并且耦合到所述引線的框架部分的引線框架；

(b)在所述引線框架的所述第一金屬板的相應(yīng)的第一面上方安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片以將所述半導(dǎo)體芯片電耦合到所述引線；

(c)用樹脂密封所述半導(dǎo)體芯片以形成多個(gè)密封體；

(d)使用電解電鍍方法在被從所述密封體暴露的所述引線框架的各部分中的每一個(gè)上方形成第一金屬膜；

(e)切割連接所述第一金屬板的所述分流條以使所述第一金屬板彼此分離；以及

(f)在所述步驟(d)之后，切割所述引線以使所述引線與所述框架部分分離，

其中所述第一金屬板中的每一個(gè)具有與所述第一面相反的第二面以及位于所述第一面與所述第二面之間的多個(gè)側(cè)面，

其中所述第一金屬板中的每一個(gè)的所述側(cè)面包括：

第一側(cè)面，所述第一側(cè)面被設(shè)置成在平面圖中面向所述引線中的每一條，并且在所述步驟(c)中被密封在所述密封體中的任一個(gè)中；以及

第二側(cè)面，所述第二側(cè)面被設(shè)置為與所述第一側(cè)面相反，從所述步驟(c)中的所述密封體暴露，并且被所述步驟(d)中的所述第一金屬膜覆蓋，

其中，在所述步驟(d)之前，第三面形成在所述第一金屬板中的每一個(gè)的所述第一面與所述第二側(cè)面之間，并且

其中，在所述第三面與所述第一面之間形成的第一角度以及在所述第三面與所述第二側(cè)面之間形成的第二角度中的每一個(gè)大于90度。

(付記7)

在付記6中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法中，所述步驟(e)包括以下步驟：

(e1)在所述步驟(d)之后，切割所述分流條和所述第一金屬板中的每一個(gè)的一部分以使延續(xù)到所述第二側(cè)面的一個(gè)端部并且延續(xù)到所述第三面的一個(gè)端部的第三側(cè)面暴露；以及

(e2)在所述步驟(d)之后，切割所述分流條和所述第一金屬板中的每一個(gè)的另一部分以使延續(xù)到所述第二側(cè)面的另一端部并且延續(xù)到所述第三面的另一端部的第四側(cè)面暴露，并且

所述第三側(cè)面和所述第四側(cè)面中的每一個(gè)延續(xù)到所述第一金屬板中的每一個(gè)的所述第一面。

(付記8)

付記7中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括以下步驟：

(g)在所述步驟(e)之后，將所述第一金屬膜加熱以減小所述第一金屬膜中的應(yīng)變。

(付記9)

在付記6中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法中，所述步驟(e)包括以下步驟：

(e1)在所述步驟(d)之前，切割所述分流條和所述第一金屬板中的每一個(gè)的一部分以使延續(xù)到所述第二側(cè)面的一個(gè)端部并且延續(xù)到所述第三面的一個(gè)端部的第三側(cè)面暴露；

(e2)在所述步驟(d)之前，切割所述分流條和所述第一金屬板中的每一個(gè)的一部分以使延續(xù)到所述第二側(cè)面的另一端部并且延續(xù)到所述第三面的另一端部的第四側(cè)面暴露；

(e3)在所述步驟(e1)之后并且在所述步驟(d)之前，在所述第一面與所述第三側(cè)面之間形成第四面；以及

(e4)在所述步驟(e2)之后并且在所述步驟(d)之前，在所述第一面與所述第四側(cè)面之間形成第五面，并且

在所述第四面與所述第一面之間形成的第三角度、在所述第四面與所述第三側(cè)面之間形成的第四角度、在所述第五面與所述第一面之間形成的第五角度以及在所述第五面與所述第四側(cè)面之間形成的第六角度中的每一個(gè)大于90度。

(付記10)

在付記9中所述的制造半導(dǎo)體器件的方法中，所述第三面、所述第四面以及所述第五面中的每一個(gè)是通過沖壓加工而形成的。