專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在島上固定有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種具有特定形狀的島的半導(dǎo)體器件。
通常，半導(dǎo)體器件具有如下所述的結(jié)構(gòu)。這里，以一種具有如光電二極管的半導(dǎo)體元件的光電探測器為例。
如圖4所示，光電探測器包括一端有近似方形的島31a的公共導(dǎo)線31，形成在公共導(dǎo)線31兩側(cè)并近似與之平行的專用引線32和33，在島31a上模片鍵合的半導(dǎo)體元件34，多條由金或其它金屬制成，通過導(dǎo)線鍵合方式，用于把半導(dǎo)體元件34電連接到島31a頂表面以及電連接到專用引線32和33的金屬線35，以及近似方形的由環(huán)氧樹脂制成的，用于密封半導(dǎo)體元件34和金屬線35的樹脂密封盒36(該樹脂密封盒36盡管在圖4中透明，但實際上它是不透明的)。在以上半導(dǎo)體元件34的頂平面上制成多個凸形的鋁或其它金屬電極壓焊塊(沒有表示出來)。在這些電極壓焊塊上鍵合有金屬線35，其中的四根金屬線在一端上與島31a的頂平面鍵合，另兩根金屬線分別在另一端上與導(dǎo)線32和33鍵合。前四根金屬線與島31a電連接到地，這樣可用于調(diào)整影響專用引線32與33之間電流的電阻值。
樹脂密封盒36用一種樹脂形成模具(沒有顯示)制成如圖5所示以密封半導(dǎo)體元件34和金屬線35。該樹脂密封盒36在大約半導(dǎo)體器件34的正上方部分有一用于從外界向半導(dǎo)體元件34傳送光線的半球形聚光透鏡37。
然而，該光電探測器有下列問題。
上面的樹脂密封盒36被加熱以密封半導(dǎo)體元件34和金屬線35，此后，當(dāng)樹脂密封盒36冷卻時，會產(chǎn)生內(nèi)部收縮應(yīng)力。這使得金屬線35和制作樹脂密封盒36的樹脂一起沿著樹脂內(nèi)部的收縮方向拉伸。另一方面，一端與金屬線35以針腳式鍵合的島31a的收縮遠(yuǎn)小于樹脂密封盒36的收縮，這是由于它們具有不同的熱膨脹系數(shù)。
結(jié)果，金屬線35受到沿著樹脂收縮方向的拉伸力，該力使得金屬線35易于從島31a上脫落，最終如圖6所示，金屬線35與島31a斷裂。此外，甚至環(huán)境溫度的不同也會產(chǎn)生以上的情況。
本發(fā)明的目的是提供一種高可靠性，真正免除金屬線斷裂的半導(dǎo)體器件。
根據(jù)本發(fā)明，在一個半導(dǎo)體器件里所述的島在所述安裝半導(dǎo)體元件的部分與所述鍵合金屬線部分之間開一個槽。該半導(dǎo)體器件包括一端有島的導(dǎo)線，底平面與島相連的半導(dǎo)體元件，一條或多條連接半導(dǎo)體元件頂平面到島的金屬線，以及密封半導(dǎo)體元件和金屬線的樹脂密封盒。
并且，根據(jù)本發(fā)明，如上述的半導(dǎo)體器件里，所述槽在所有金屬線的下面形成并延伸。


圖1為示出作為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的例子的光電探測器的部分移去的平面視圖；圖2為部分移去的平面視圖，每一個示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的一個變例；圖3為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件的另一個變例的部分移去的平面視圖；圖4為示出常規(guī)半導(dǎo)體器件的部分移去的平面視圖；圖5是一常規(guī)半導(dǎo)體器件的主要部分的透視圖；圖6表示出常規(guī)半導(dǎo)體器件中金屬線斷裂的狀態(tài)。
下面將參照圖1和圖2描述本發(fā)明的一個實施方式。在以下描述中，一個具有包含光電二極管的半導(dǎo)體元件(以后半導(dǎo)體元件指光電二極管元件)的光電探測器被作為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的例子處理。然而這并不意味著本發(fā)明的應(yīng)用僅限于半導(dǎo)體器件的特定類型。
如圖1所示，該半導(dǎo)體器件包括在一端有近似方形島1a的公共導(dǎo)線1(導(dǎo)線端子)，在公共導(dǎo)線1兩側(cè)并與之近似平行地形成的專用引線2a和2b，在島1a上模片鍵合的光電二極管元件3，多條由金或其它金屬制成，通過導(dǎo)線鍵合方式，用于把光電二極管元件3電連接到島1a頂表面以及電連接到專用引線2a和2b的金屬線4，以及近似方形的由環(huán)氧樹脂制成的，用于密封光電二極管元件3和金屬線4的樹脂密封盒5(該樹脂密封盒5盡管在圖1中透明，但實際上它是不透明的)。
在島1a里，在安裝光電二極管元件3的部分與鍵合金屬線4的部分之間作一槽1b。該槽沿著光電二極管元件3的一側(cè)形成(圖中金屬線4針腳式鍵合的一側(cè))。槽1b的長A約為1.9mm，島的寬度B約為2.3mm。因此，槽1b的長A約為島的寬度B的80％。槽1b的寬度C約為0.4mm，此外，在光電二極管元件3的頂平面，制作了六個鋁電極壓焊塊，(壓焊塊未畫出)，并且，在這些電極壓焊塊上，金屬線4在一端獨立地鍵合。在這些金屬線4中，四根金屬線跨過槽1b以針腳式鍵合到另一端的島1a的頂平面上，兩根金屬線各自以針腳式鍵合到另一端的專用引線2a和2b。
在具有上述結(jié)構(gòu)的光電探測器件中，樹脂密封盒5是通過環(huán)氧樹脂熱凝形成，它與前面圖5所描述的使用常規(guī)樹脂成形工藝制備的形狀相同。
尤其是，例如，樹脂密封盒5是這樣制成的，通過向光電二極管元件3和金屬線4澆注熱溶的環(huán)氧樹脂，然后冷卻樹脂到室溫。
然而，熱處理后，隨著環(huán)氧樹脂的冷卻，樹脂內(nèi)部的收縮應(yīng)力加大。這樣使得金屬線4和環(huán)氧樹脂一樣受到沿收縮方向向內(nèi)的拉力。另一方面，島1a，由于在安裝光電二極管元件3的部分，與接合金屬線4的部分之間開有一個如前文所述的槽。因此，在槽1b附近，在兩部分相互靠近或遠(yuǎn)離的方向(如圖1中箭頭所示)易于產(chǎn)生形變。于是，島1a使槽1b周圍的部分易于隨環(huán)氧樹脂的內(nèi)部收縮而產(chǎn)生形變。
結(jié)果，當(dāng)金屬線4被拉伸時，在它們與島1a的鍵合端，沿著環(huán)氧樹脂收縮方向，島1a也被沿環(huán)氧樹脂收縮的方向牽引。這樣，金屬線在它們與島1a的鍵合端斷裂的可能性顯著減少。
在這種實施方式中，槽1b是在所有金屬線4下面形成并延伸，這樣可使得島1a能沿著槽1b周圍的兩部分的互相靠近或遠(yuǎn)離的方向易于形變。相應(yīng)的，島1a使得槽1b周圍的部分(包括與金屬線4鍵合部分)容易隨樹脂的收縮而形變。結(jié)果，金屬線斷裂的可能性顯著減小。
在這種實施方式中，如圖1所示，槽1b是沿著方形光電二極管元件3的一邊形成的，這樣可以使其與該邊平行。然而，這并不意味著對槽1b的形成方式有任何限制。圖2(a)顯示了與圖1所示基本一樣的槽的圖形，(b)到(e)顯示了實現(xiàn)本發(fā)明目的的另外的槽的圖形，簡言之，只要金屬線4跨過它，槽就可以以任何形狀在任何位置制成。而且，盡管在以上的實施方式中，有四根金屬線4跨過槽1b，本發(fā)明也可以不變地應(yīng)用到一根或多根金屬線的半導(dǎo)體器件中。
此外，槽1b的寬和長并不局限于如上實施方式所示的特定值，并且可能制作多個槽1b。
而且，盡管如以上實施方式槽1b做成一端開口，即象一凹槽，但也可以做成沒有開口端，即象如圖3所示的穿孔(through hole)6。然而，在這樣的情況下，為了達(dá)到本發(fā)明的目的，要求穿孔6要足夠大以使得島能容易地隨環(huán)氧樹脂的收縮而形變。特別地，穿孔6的直徑(或如果孔被拉長，則為孔的主長)需要接近島的寬。當(dāng)然，也可能制作多個這種穿孔6。
另外，盡管在上面實施方式中，以光電二極管器件作為半導(dǎo)體器件的例子，這并不意味著本發(fā)明的應(yīng)用僅限于半導(dǎo)體器件的特定類型。
根據(jù)本發(fā)明，在一個半導(dǎo)體器件中，島具有一在安裝半導(dǎo)體元件部分與金屬線鍵合部分之間形成的槽。這具有以下優(yōu)點。
例如半導(dǎo)體器件是通過向半導(dǎo)體元件和金屬線澆注熱溶的熱凝樹脂以把它們密封在一密封盒里而制成的。這些樹脂，由于處理后的冷卻，在內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力。這使得金屬線和樹脂一樣受到沿收縮方向向內(nèi)的拉力。另一方面，如前所述，島上有在安裝半導(dǎo)體元件部分與金屬線鍵合部分之間形成的槽，以使得島在槽附近沿兩部分之間相互靠近或遠(yuǎn)離的方向上易于形變，因此，該島使槽周圍的部分隨樹脂的內(nèi)部收縮而易于形變。
結(jié)果，當(dāng)金屬線被拉伸時，在它們與島的鍵合端，沿著環(huán)氧樹脂的收縮方向，島1a也沿環(huán)氧樹脂收縮方向被拉伸。這樣，金屬線在它們與島1a的鍵合端斷裂的可能性顯著減少。
如前所述，本發(fā)明能有利于應(yīng)用到包括一光電二極管元件或任何其它類型的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件中，它特別適合那種使用樹脂成形封裝半導(dǎo)體元件、引出端及連線的半導(dǎo)體器件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括在一端有島的導(dǎo)線，底表面安裝在島上的半導(dǎo)體元件，一條或多條連接半導(dǎo)體元件頂平面到島的金屬線，以及密封半導(dǎo)體元件和金屬線的樹脂密封盒。其中，所述島具有在安裝所述半導(dǎo)體元件部分與所述金屬線鍵合部分之間形成的槽。
2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述槽在所有金屬線的下面形成并延伸。
3.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述樹脂是環(huán)氧樹脂。
4.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述半導(dǎo)體元件是方形，所述槽沿半導(dǎo)體元件的一側(cè)形成，并且其中一端連接到所述半導(dǎo)體元件的所述金屬線以針腳式鍵合到所述島的頂平面以使得這些金屬線跨過該槽。
5.權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述槽形成為長約等于所述島的寬度的80％。
6.一種半導(dǎo)體器件，包括一端有島的導(dǎo)線，底表面安裝在島上的半導(dǎo)體元件，一條或多條連接半導(dǎo)體元件頂平面到島的金屬線，以及密封半導(dǎo)體元件和金屬線的樹脂密封盒，其中，所述島具有在安裝所述半導(dǎo)體元件部分與所述金屬線鍵合部分之間形成的穿孔。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包括一端有島的導(dǎo)線，底表面安裝在島上的半導(dǎo)體元件，一條或多條連接半導(dǎo)體元件頂平面到島的金屬線，以及密封半導(dǎo)體元件和金屬線的樹脂密封盒。其中，在所述島中，在安裝所述半導(dǎo)體元件部分與所述金屬線鍵合部分之間形成槽。
文檔編號H01L23/495GK1154180SQ9619048
公開日1997年7月9日 申請日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月11日
發(fā)明者佐野正志 申請人:羅姆股份有限公司