專利名稱：樹脂封裝,半導(dǎo)體器件及樹脂封裝的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包容IC，CCD(固體攝象元件)等半導(dǎo)體元件的樹脂封裝。更具體地說，本發(fā)明涉及耐潮性優(yōu)良的樹脂封裝。
樹脂封裝用于在半導(dǎo)體器件包容半導(dǎo)體芯片。中空封裝是所述樹脂封裝的一種，在由樹脂制造的箱型成形品處插入成形引線，在該成形品內(nèi)底部粘著半導(dǎo)體芯片，并且在成形品上部開口部分蓋上被稱為蓋的透明或不透明的蓋，由此來利用半導(dǎo)體器件。
把半導(dǎo)體器件裝入錄象機(jī)等電子設(shè)備制品以便使用。所以，這樣的半導(dǎo)體器件，為了經(jīng)常地正常地運(yùn)作裝入電子設(shè)備的半導(dǎo)體芯片，嚴(yán)格的要求耐潮性。因此，關(guān)于半導(dǎo)體器件的相當(dāng)于容器的中空的封裝，必須具有耐久性，能長時(shí)間的保持優(yōu)良的耐潮性，能耐所謂的加壓爐的過苛的實(shí)驗(yàn)。
到此為止，為了提高中空封裝的耐潮性，可能對(duì)構(gòu)成樹脂封裝主體的樹脂組成物進(jìn)行改良。例如，雖然可能進(jìn)行試驗(yàn)，把環(huán)氧樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)從酚醛清漆型和雙酚A型變成各種改良結(jié)構(gòu)，但是，提高耐潮性不一定得到滿足。還有，構(gòu)成樹脂組成物的其他的混合物，例如，具有和金屬模脫模性的脫模劑，或?yàn)檎{(diào)整熱膨脹率和熱導(dǎo)率所加的各種填料，即使調(diào)整其種類和混合量，也不能充分地改善封裝的耐潮性。
作為解決這些問題的嘗試，由日本專利公開平8-55927批露了[為了提高中空封裝的耐潮性所作的各種結(jié)果表明，決定中空封裝耐潮性的主要原因是在引線和樹脂界面狀態(tài)看到的情況。也就是，表明了引線和樹脂層粘著性堅(jiān)固，則能得到耐長時(shí)間使用的耐潮性。]也就是，根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)[一種中空封裝，其包括，具有包容半導(dǎo)體元件凹部的樹脂制造的封裝主體，一端部向凹部伸入，同時(shí)另一端部向所述的封裝主體外部伸出，其中間部分埋入所述封裝主體中，并且，所述一端部和所述半導(dǎo)體元件電連接，其特征在于，所述引線的中間部分形成粗糙面。]結(jié)果是，由加壓爐實(shí)驗(yàn)得到的耐久時(shí)間為14小時(shí)那樣的較長時(shí)間。
在這樣的引線中間部分，利用噴砂法形成粗糙面。即，通過在引線中間部分，進(jìn)行氧化鋁微粉的空氣噴射，在該引線上形成粗糙面。
但是，利用這樣的噴砂法法在引線上形成粗糙面，在完全除去引線表面的氧化鋁粉時(shí)很費(fèi)事，由于在引線框架用金屬掩模上堆積研磨粉，所以存在粗糙面形成狀態(tài)不均勻的問題。還有，存在引線框架用金屬掩模消耗和氧化鋁研磨粉的消耗等消費(fèi)品成本高的問題，及由于噴砂器裝置本身和壓縮機(jī)等的研磨粉故障等維修費(fèi)成本高的問題。
另一方面，對(duì)開始于CCD半導(dǎo)體元件的中空封裝的耐潮性的要求，逐年增加，這要求加壓爐實(shí)驗(yàn)?zāi)途脮r(shí)間更長。還有，為了更好多使中空封裝低價(jià)格化，必須進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，制造耐潮性優(yōu)良的價(jià)格低廉的中空封裝。
本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)耐潮性和低制造成本的樹脂封裝。即，本發(fā)明的樹脂封裝具有，包容半導(dǎo)體芯片的樹脂封裝主體，一端部在所述樹脂封裝主體內(nèi)伸出，同時(shí)另一端部向所述的封裝主體外部伸出，其中間部分埋入所述封裝主體中，并且，所述一端部和所述半導(dǎo)體芯片電連接的引線，在所述引線部件的中間部分的表面，其中間部分以外的部分形成更厚的氧化層。
還有，本發(fā)明的樹脂封裝具有，包容半導(dǎo)體芯片的樹脂封裝主體，一端部向所述樹脂封裝主體內(nèi)伸入，同時(shí)另一端部向所述的封裝主體外部伸出，其中間部分埋入所述封裝主體中，并且，通過所述一端部和所述半導(dǎo)體芯片電連接的引線部件，在所述引線部件的中間部分在長度方向，形成0.1mm的長度的間距為10-100μm周期的凹凸部分。
因此，通過引線部件的中間部分表面形成凹凸部，因?yàn)槟芴岣咭€部件和樹脂封裝殼的粘著性所以能提供比以前耐潮性更優(yōu)良的樹脂封裝。
還有，按照本發(fā)明，在所述各樹脂封裝提供包容半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，能提高比過去耐潮性更好的半導(dǎo)體器件。其中，作為半導(dǎo)體芯片，最好是固體攝象元件，最好在其中也是CCD。
還有，本發(fā)明的樹脂封裝的制造方法，包括下述工序，在一端部電連接半導(dǎo)體芯片的引線部件的中間部，通過一邊掃描激光束，一邊照射脈沖，在該引線部件的中間部形成氧化層，所述引線部件的另一端部伸出外部，同時(shí)，所述中間部分，埋入樹脂，樹脂和所述引線部件形成一個(gè)整體。
如果用這樣的制造方法制造樹脂封裝，則和噴砂法等不同，即使對(duì)被處理物沒有進(jìn)行掩蔽等措施，也能選擇地處理需要的區(qū)域，所以和以前比能簡化制造工序。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行說明，將使本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)顯而易見，其中

圖1是表示按照本發(fā)明實(shí)施例的一種樹脂封裝的簡略剖視圖。
圖2是表示按照本發(fā)明實(shí)施例的一種樹脂封裝的簡略平面圖。
圖3是表示按照本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成樹脂封裝一部分的引線簡略平面圖。
圖4是用于實(shí)施例預(yù)備實(shí)驗(yàn)的金屬板的平面圖。
圖5是用于實(shí)施例預(yù)備實(shí)驗(yàn)的制作金屬板用的平面圖。
圖6是表示實(shí)施例的拉拔粘接力和耐久時(shí)間與頻率之間關(guān)系。
下面，參照附圖詳細(xì)的說明本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明樹脂封裝具有用于包容半導(dǎo)體芯片的樹脂封裝主體和與所述半導(dǎo)體芯片的各電極電連接的引線。
(1)樹脂封裝的構(gòu)造雖然，所述的樹脂封裝具有引線封裝方式和表面封裝方式的結(jié)構(gòu)，但是，對(duì)于稱為中空封裝的結(jié)構(gòu)，把具有凹樹脂封裝主體和引線形成一個(gè)整體，則使本發(fā)明的效果最好。
圖1是按照本發(fā)明的樹脂封裝的簡略剖視圖。樹脂封裝9由箱型樹脂封裝主體和引線3(引線部件)構(gòu)成。在該樹脂封裝主體中包容半導(dǎo)體芯片，用頂片作為蓋，則把半導(dǎo)體芯片封裝在封裝主體中，構(gòu)成半導(dǎo)體器件。即在樹脂封裝主體1的中央設(shè)置包容半導(dǎo)體芯片2的凹部5，在凹部5中利用粘接劑6固定半導(dǎo)體芯片2。該半導(dǎo)體芯片2的沒有圖示的各電極，通過焊接線7和引線3電連接。還有，在樹脂封裝主體1的上端面1a利用粘接劑8粘接頂蓋4，由此，封閉樹脂封裝主體1的上部開口部分1b。該引線3和樹脂封裝主體1形成為一體的成形體是本發(fā)明的樹脂封裝。作為這樣的樹脂封裝的制造方法，不特別地限制。例如，能通過轉(zhuǎn)換成形或射出成形，來制造樹脂封裝主體。那時(shí)，在形成樹脂之前，把引線框架3插入預(yù)備的金屬模中，其后注入樹脂，通過硬化或固化來制造樹脂封裝。
圖2表示從上部開口處看到樹脂封裝9的平面圖。在樹脂封裝主體1，埋入引線3，引線一端(內(nèi)引線3a)伸入封裝主體內(nèi)部，和半導(dǎo)體芯片2連接，同時(shí)，和外部連接的另一端，(外引線)從外部露出。在這樣的狀態(tài)，該引線的內(nèi)引線3a和外引線3b的中間部分11，埋入封裝主體中，即埋入所述的構(gòu)成樹脂封裝主體1的樹脂10中。
因此，把引線中間部分11固定在樹脂10中，由此以決定位置的狀態(tài)來固定引線3。而且引線3通過內(nèi)引線3a和半導(dǎo)體芯片電連接。
(2)樹脂封裝主體作為構(gòu)成樹脂封裝主體1的材料，可列舉出環(huán)氧樹脂，聚酰亞胺，苯酚樹脂，不飽和聚脂樹脂，硅樹脂等熱硬化樹脂，聚合物，對(duì)聚苯氧，聚笨撐硫化物(PPS)，聚砜，聚酰胺酰亞胺，聚烯丙基砜樹脂等的耐熱性熱可塑樹脂。其中，環(huán)氧樹脂，聚酰亞胺，PPS等最好。
還有，在這些耐熱性樹脂中，也可以添加鋁粉末，二氧化硅粉末，單化硼粉末，氮化硼粉末，氧化鈦粉末，碳化硅粉末，玻璃纖維，鋁纖維等無機(jī)填料。除了無機(jī)填料外，根據(jù)需要，也可以，還包括硬化劑，硬化促進(jìn)劑，耦合劑等添加劑。
(3)引線作為引線3的材料，可能利用銅系合金，其中加入選自42合金等的鐵鎳系，鐵鎳鉻系，鐵鎳鈷系等的鐵系合金，或鎂，硅，磷，鈦，鉻，鎳，鋅，錫，氧化鋯組中的數(shù)種金屬。除此之外，作為引線材料，也可能利用通常使用的金屬和合金。
其中，本發(fā)明的特征是，所述的引線3，在和樹脂封裝主體1緊密粘著的至少一部分，氧化物或間距具有10～100μm周期的凹凸部分。下面，說明氧化物和凹凸部分及其形成方法。
圖3是引線3的平面圖。在圖3中，在引線3的中間部分11的表面，即和樹脂層緊密粘著的部分，形成氧化層11a。需要在引線3的中間部分11表面的至少一部分，形成氧化層11a，如圖3所示，穿過各引線的中間部分11，最好沿箱形樹脂封裝主體1的長邊方向形成。這樣一來，如果在引線3中間部分11，形成氧化層11a，則由于引線3和樹脂牢固地粘著，可能完全阻塞在該引線和樹脂的界面上的水的通路。
還有，需要在所述的引線3中間部分11的至少一面，形成氧化層。氧化層無論只形成在引線表面的一個(gè)面，還是形成在兩面都可以，但是，如果形成在引線的兩面，則耐潮性更好。
在引線3中間部以外，即在用于連接半導(dǎo)體芯片2和連線的內(nèi)引線3a，及連接外電路的外引線3b，如果要形成氧化物，則在形成樹脂封裝主體時(shí)，在內(nèi)引線3a表面和外引線表面3b，牢固的粘接樹脂パリ(凹部)。這樣一來，即使在后工序進(jìn)行清洗處理，也難于完全除去樹脂パリ，使連線和其他布線的連接力變?nèi)?。因此，最好只在引線的中間部分外11，形成氧化層。
其中，氧化層是由金屬或非金屬構(gòu)成的大于一定厚度的氧化層。如果是通過加工引線表面而得到的氧化層，則不特別限制。但是，按照本發(fā)明在中間的一部分表面形成氧化層，不包含自然氧化構(gòu)成引線金屬形成的表面氧化層。
作為氧化層的材料，最好是由使用構(gòu)成引線3的金屬材料中的至少一種金屬得到的金屬氧化物。這樣的金屬氧化物，具體地說，通過氧化使用的引線3的表面得到。作為這樣的金屬氧化物的具體實(shí)例，在利用42合金作為材料的情況，氧化物是氧化鐵和/或氧化鎳，但是，也可以利用和引線材料化學(xué)穩(wěn)定接合性良好的其他金屬或非金屬的氧化物。對(duì)于這樣的氧化物，最好利用鐵的氧化物。
還有，氧化層的厚度不必均勻，希望至少一部分的厚度是5-500nm，最好是50-500nm。該氧化層的厚度是50-500nm的情況時(shí)，本發(fā)明的效果最好。該氧化層至少一處，在引線的中間部以外的表面，形成厚度為自然氧化層厚度的1.5到500倍的厚度。希望在中間部分從引線的一端到另一端形成該氧化層，希望在引線長度方向0.1mm的長度區(qū)域形成氧化層。但是，不一定在其整個(gè)區(qū)域形成氧化層。這樣，由于在引線表面的至少一部分形成上述厚度的氧化層，該引線和樹脂的緊密粘著性提高，但是，其理由不清楚。
如果在氧化物表面，具有由金屬氧化物構(gòu)成的10nm-2μm的微粒子，該氧化物微粒子成為固定物，則可能大大地提高引線和樹脂的緊密粘著性。該氧化物微粒的粒徑最好為50nm-1μm。
作為在引線上形成氧化物的方法，可以利用激光照射，電子束照射，等粒子加工，高頻感應(yīng)加熱，放電加工，火焰處理等加熱方法。雖然利用PVD和CVD等方法也可以制造氧化物層，但是如果考慮到樹脂封裝制作工序簡便，則前述加熱方法更適合。還有，引線最重要的是，是厚度為0.1到0.3mm的極薄板形狀，最重要的是，因?yàn)樵牧现饕撬龅蔫F系合金和銅合金，所以，熱處理時(shí)進(jìn)入的熱量少，引線的彎曲度小。即利用激光照射等高密度熱源，是最有效。還有，通過激光照射，在引線表面形成氧化層的情況，在激光照射引線的部分，構(gòu)成引線的金屬材料蒸發(fā)飛散，形成的金屬氧化物微粒堆積粘著。
在圖3所示引線3的中間部11，代替氧化層的節(jié)距(ピツチ)，也可以形成10-100μm的周期性的凹凸部。通過以周期出現(xiàn)形狀，粗面加工引線表面，獲得凹凸部分。如果在引線中間部分形成這樣的凹凸部分，由于固定作用，引線和樹脂的緊密粘造性提高。認(rèn)為引線和樹脂的緊密粘著性，由該凹凸部的節(jié)距和表面粗糙度(Rmax)決定。
這樣的凹凸部節(jié)距最好是25-100μm。還有Rmax最好是1-100μm，作為這樣的凹凸部形狀，在節(jié)距為30-100μm，Rmax為3-20μm的情況，獲得最的效果。并且，在該引線的希望凹凸部在引線3中間部11的單表面上，橫過中間部11，在該引線3的長度方向，要形成0.1mm以上的長度，在橫過中間部11的方向，從引線3的一端到另一端地形成。如果在該凹凸部在引線的兩面形成，則獲得更好多效果。
作為在引線3形成凹凸部的方法，列舉了激光照射和腐蝕該引線3的方法，但是考慮到樹脂封裝的制作簡便，利用向引線3照射方法是適合的。
還有，關(guān)于所述的表面氧化物和凹凸部，也可在引線3的中間部11形成其兩部分。例如，在引線中間部11形成凹凸部的表面上，可以再形成5-500nm厚的氧化層。
在由極薄板形狀的鐵系合金等構(gòu)成的引線3的表面，通過照射激光形成氧化物和/或凹凸部的情況，希望利用近紅外波長的激光。作為近紅外的激光，照射時(shí)，保持引線的形狀，并且，作為能在引線上形成氧化物的，可能利用翠綠的寶石和YAG等固體激光。
特別希望所述的的近紅外激光的波長是在1μm附近，使金屬對(duì)能量反射率低，吸收率高。還有，如果利用這樣的激光的脈沖激光，則在一個(gè)方向容易廉價(jià)的形成周期的凹凸部。為了滿足這些條件，由Q開關(guān)型的NdYAG激光射出的1.06μm的激光是最合適的。在利用Q開關(guān)型的NdYAG激光的情況，在該引線表面不使引線變形地形成氧化層的輸出范圍，希望在加工點(diǎn)處的功率為15W到50W。還有，關(guān)于穩(wěn)定的照射激光，并且使引線和樹脂密著性良好的Q開關(guān)頻率是2-20khz，更好的是2-8khz，開且可以在4-87khz。利用這樣的條件在引線表面照射激光，由于能在引線表面形成凹凸部和同時(shí)形成氧化層，所以能獲得更好的效果。
在激光照射時(shí)，作為決定激光束位置的方法，如果使用采用f-θ透鏡系的電磁鏡掃描方式，能只在引線表面的必要處形成表面氧化層和/或凹凸部。
例如，一邊利用上述頻率在引線框架的被處理的面照射脈沖狀的激光束，其在照射面具有80μm直徑的光點(diǎn)，一邊在橫過中間部11的方向進(jìn)行掃描。接著，一邊在離掃描位置0.1mm-0.5mm的引線框架表面照射該激光束，一邊再進(jìn)行掃描。對(duì)其反復(fù)進(jìn)行多次，則在引線框架的被處理面留下線狀的激光的照射痕。激光照射的次數(shù)在一次以上，次數(shù)越多，發(fā)明的效果越好。該激光束經(jīng)過充分的掃描，照射在引線框架的覆蓋樹脂的全部分上。
而且，關(guān)于以前利用噴砂法不進(jìn)行使表面粗糙的部分(內(nèi)引線部3a和外引線部3b)，要預(yù)先進(jìn)行掩蔽等處理和包容等，則完全不需要了，于是降低了成本。
實(shí)例預(yù)先利用下面的方法，來研究在引線上形成氧化層和凹凸部的效果。
(實(shí)驗(yàn)1)首先，如圖4所示，采用42合金片，從矩形的的基部14a的一端延伸出寬度很窄的延伸片14b，厚度為0.25mm，變化表面處理方法，制備4種類型的金屬板。利用下面所示的方法，在延伸片14b的兩面的大致整個(gè)面上進(jìn)行表面處理。
表面處理A法是……利用額定功率50W輸出的Q開關(guān)型的YAG激光照射機(jī)，按照下列條件照射激光，波長為1.06μm，Q開關(guān)頻率為6khz，光束掃描速度為200mm/sec，孔徑全開，在離加工點(diǎn)100mm的下方輸出22.2W的激光，在照射面上形成直徑為80μm的光點(diǎn)。以0.15mm的間隔多次掃描延伸片14b，在延伸片14b的整個(gè)面上照射激光束。
表面處理B法是利用噴砂裝置，按照5kg/cm2G的空氣壓和18mm/sec的噴送速度的條件，從直徑為3.0mm噴嘴，空氣噴射平均顆粒直徑為14μm氧化鋁粉。
表面處理C法是利用額定功率50W輸出的Q開關(guān)型的YAG激光照射機(jī)，按照下列條件照射激光，波長為1.06μm，Q開關(guān)頻率為12khz，光束掃描速度為200mm/sec，孔徑全開，在離加工點(diǎn)100mm的下方輸出22.2W的激光，在照射面上形成直徑為80μm的光點(diǎn)。以0.15mm的間隔多次掃描延伸片14b，在延伸片14b的整個(gè)面上照射激光束。
表面處理D法沒有進(jìn)行說明。
其次，把如圖5所示的實(shí)線表示的制作拉拔試驗(yàn)片用的金屬模12，利用所述的A-D的表面處理法法插入兩個(gè)金屬板14的延伸片14b的前端之間，利用轉(zhuǎn)換成型機(jī)，按照165℃，120Kg/cm2和2分的條件，形成環(huán)氧樹脂。把這些成型品作為試驗(yàn)片。
利用張力實(shí)驗(yàn)機(jī)(テンシロン CT-5T)，按照拉拔速度為5mm/min的條件，測量金屬板和環(huán)氧樹脂層之間的拉拔粘接力(K)。把測量5個(gè)樣品的平均的數(shù)值作為拉拔粘接力。其結(jié)果如表1所示。還有，此時(shí)金屬板14的延伸片14b和環(huán)氧樹脂粘著面的尺寸是，在延伸片14b為單片時(shí)，寬度是4mm，在拉拔方向的長度是5mm。
如表1所示，利用表面處理A的試驗(yàn)片(下面簡單地稱為[試驗(yàn)片A]，關(guān)于表面處理B-D的情況也同樣處理)的拉拔粘接力獲得最大的結(jié)果。由于對(duì)試驗(yàn)片獲得和試驗(yàn)片B相同程度的拉拔粘接力，則判明通過激光照射對(duì)表面處理是有效的
(實(shí)驗(yàn)2)如圖3所示，在引線3準(zhǔn)備了12個(gè)連續(xù)的引線框架板，在各引線3的中間部11的兩面進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)1相同的表面處理A-D。采用所述的表面處理B法，用夾具或屏蔽帶掩蔽內(nèi)引線3a和外引線3b，噴砂處理露出的中間部分。所述的表面處理A法和C法，通過激光束掃描，只照射中間部11。以后，利用由表面處理A、B、C、D法，分別采用轉(zhuǎn)換成型機(jī)，獲得如圖2所示的用環(huán)氧樹脂制造的中空狀的樹脂封裝。該樹脂封裝利用環(huán)氧樹脂粘接劑密封玻璃蓋。在加壓爐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件是在121℃的100％蒸汽中放置規(guī)定的時(shí)間，然后在25℃的恒室恒溫30分，在玻璃蓋上觀察白霧的發(fā)生。采用10個(gè)樣品，以白霧發(fā)生的平均時(shí)間作為耐久時(shí)間，其結(jié)果如表2所示。耐久時(shí)間越長，則耐潮性越好。
和實(shí)驗(yàn)1同樣的表面處理A的結(jié)果最好，即使采用表面處理C也獲得和噴砂處理(表面處理B)大致相同的結(jié)果。
表2
(實(shí)驗(yàn)3)其次，用實(shí)驗(yàn)1的試驗(yàn)片(參照?qǐng)D5)，變化Q開關(guān)頻率進(jìn)行表面處理，研究所述的拉拔粘接力對(duì)Q開關(guān)頻率的依賴性。
采用5個(gè)樣品，把其平均數(shù)作為拉拔粘接力。其結(jié)果如圖6所示。在Q開關(guān)頻率為6-8khz的界限內(nèi)，拉拔粘接力、耐久時(shí)間共同變化大，在7khz以下，認(rèn)為耐久時(shí)間最好。
(實(shí)驗(yàn)4)并且，通過激光照射來研究有無粘著氧化物和拉拔粘接力之間的關(guān)系。為了成為無氧化物的附著狀態(tài)，采用6khz的Q開關(guān)頻率，利用超聲波洗凈機(jī)充分地洗凈試驗(yàn)片，除去氧化物。以5個(gè)樣品的平均值作為拉拔粘接力。其結(jié)果如表3所示。認(rèn)為氧化物的有無對(duì)拉拔粘接力改善其起很大的到作用。
表3
(實(shí)驗(yàn)5)在進(jìn)行表面處理A，B，C，的各試驗(yàn)片(參看圖5)，測定在處理部(延伸片14b)形成的氧化層的厚度和處理部以外的自然氧化層的厚度。按照下列方法測定這些氧化層和自然氧化層的厚度。首先，在沒有進(jìn)行表面處理的延伸片上，形成比較厚的氧化層，然后照射激光。然后，切斷形成氧化層的延伸片，利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其斷面。利用SEM觀察延伸片的斷面，觀察氧化層和金屬的反差不一樣。因此，通過SEM進(jìn)行顯微鏡照相，觀察不同的反差，由此測定氧化物的厚度。
并且，在該延伸片，通過奧格(オ-ジェ)分光分析測定和由SEM照相測定氧化層厚度的位置相同的區(qū)域。也就是，利用氬離子，一邊腐蝕引線表面，一邊追蹤氧的鋒值，把低飽和該峰值的點(diǎn)作為氧化層和金屬的邊界。此時(shí)的奧格分光分析條件如下所述。一邊利用2kv加速電壓的氬粒子腐蝕引線的表面，一邊按照下列條件照射電子射線，加速電壓為5kv，電流為100nA，入射角為30度光點(diǎn)直徑為μm，求得腐蝕時(shí)間和鋒值強(qiáng)度。利用由SEM得到的數(shù)值來校正到該邊界的腐蝕時(shí)間，求得對(duì)應(yīng)于單立腐蝕時(shí)間的氧化層的厚度。
在進(jìn)行所述處理的各試驗(yàn)片的延伸片14b表面，利用所述的條件進(jìn)行奧格分光分析，一邊進(jìn)行腐蝕，一邊追蹤氧的鋒值，把低飽和氧鋒值的點(diǎn)作為氧化層的邊界，由此求出腐蝕的時(shí)間。通過校正該腐蝕的時(shí)間，求出在所述的各延伸片上形成的氧化層的厚度。在各延伸片，在埋入樹脂的部分，通過機(jī)械地剝離樹脂和延伸片，在露出其表面后，進(jìn)行所述的奧格分光分析。
利用表面粗糙度計(jì)(SURFCOM、(株)東京精密制)，測定各試驗(yàn)片的處理部的表面粗糙度(Rmas)。還有，通過在埋入延伸片樹脂部分機(jī)械地剝離樹脂和延伸片，露出延伸片的表面，通過加速電壓15kV用SEM觀察其表面，求得凹凸部的節(jié)距。
由表4可知，在經(jīng)過激光照射的試驗(yàn)片A，C的處理部，形成比引線其他部分更厚的氧化層。還有，在所述的處理表面，形成凹凸部。另一方面，關(guān)于噴砂處理的試驗(yàn)片B，雖然對(duì)延伸片的表面進(jìn)行了粗糙面處理，但是不能測定間距，所以不能判定形成的周期的凹凸部分。由此，認(rèn)為通過照射激光形成的氧化物和凹凸部，對(duì)引線的耐潮性(用加壓爐確定的耐久時(shí)間)起作用。
還有，對(duì)于通過照射激光得到的試驗(yàn)片A，C的延伸片表面的凹凸部分的間距，根據(jù)脈沖激光的頻率和激光掃描速度進(jìn)行計(jì)算，等于各延伸片表面的光點(diǎn)間隔。因此，認(rèn)為熔化照射過脈沖激光的部分的金屬，形成凹凸部分，有效地提高了引線的耐潮性。
表4
其次，在各試驗(yàn)片機(jī)械地剝離樹脂和延伸片，露出所述的各處理部分的表面。利用奧格分光分析，按照所述的條件，用氬離子一邊腐蝕其表面，一邊追蹤氧的峰值低飽和氧蜂值的點(diǎn)，作為氧化物和金屬的界限，利用到該界限腐蝕時(shí)間的比，來求得各試驗(yàn)片處理部和未處理部的氧化層厚度的比。
奧格分光分析的結(jié)果，拉拔粘接力，在處理部形成的氧化層，在加壓爐確定的耐久時(shí)間，無論哪一個(gè)結(jié)果是最好的試驗(yàn)片A，則處理部的表面氧化層和自然氧化層的厚度比是1.5-500倍。
還有，在A和C的表面氧化層上，還附著氧化物微粒。通過機(jī)械地剝離各試驗(yàn)片和延伸片，露出處理部分表面，施加加速電壓15kV用SEM觀察其表面，求得所述的氧化物微粒的顆粒的直徑。在試驗(yàn)片A的表面，形成的氧化物微粒的微粒直徑是5nm-1μm。
這樣，敘述了本發(fā)明，顯然，可以進(jìn)行各種形式的變化。所述的變化不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍，所述的修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，在附帶的權(quán)利要求的限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.樹脂封裝，其包括樹脂封裝主體，用于包容半導(dǎo)體芯片，引線部件，其一端延伸入樹脂封裝主體內(nèi)，同時(shí)另一端延伸出所述的樹脂封裝主體的外部，中間部分埋入所述的樹脂封裝主體內(nèi)，并且，所述的一端和半導(dǎo)體芯片電連接，在所述的引線部件中間部的一部分的表面上，形成的氧化層比在中間部分以外部分形成的氧化層更厚。
2.按照權(quán)利要求1的樹脂封裝，其特征是，所述的氧化層是由構(gòu)成所述的引線構(gòu)件的多種或一種的金屬材料中的至少一種金屬氧化物構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1的樹脂封裝，其特征是，所述的氧化層的至少一部分是厚度為5-500nm的氧化層。
4.按照權(quán)利要求1的樹脂封裝，其特征是，所述的氧化層的至少一部分的厚度是在所述的引線構(gòu)件其他部分形成氧化層1.5-500倍。
5.按照權(quán)利要求2的樹脂封裝，其特征是，在所述的氧化層的表面，還設(shè)置由氧化物構(gòu)成的顆粒直徑為10nm-2μm的微粒。
6.按照權(quán)利要求1的樹脂封裝，其特征是，通過在所述的引線構(gòu)件的1部分照射激光，形成所述的氧化層。
7.按照權(quán)利要求6的樹脂封裝，其特征是，所述的激光是具有0.8-1.5μm波長的激光。
8.按照權(quán)利要求6的樹脂封裝，其特征是，所述的激光是脈沖激光。
9.按照權(quán)利要求6的樹脂封裝，其特征是，所述的激光是從Q開關(guān)型NdYAG激光射出的波長為1.06μm的激光。
10.樹脂封裝，其包括樹脂封裝主體，用于包容半導(dǎo)體芯片，引線部件，其一端延伸入樹脂封裝主體內(nèi)，同時(shí)另一端延伸出所述的樹脂封裝主體的外部，中間部分埋入所述的樹脂封裝主體內(nèi)，并且，所述的一端和半導(dǎo)體芯片電連接，在所述的引線構(gòu)件中間部的的表面上，在長度方向0.1mm以上的區(qū)域，具有節(jié)距為10-100μm的周期的凹凸部分。
11.按照權(quán)利要求10的樹脂封裝，其特征是，所述的凹凸部的表面粗糙度Rmax是1-100μm。
12.按照權(quán)利要求10的樹脂封裝，其特征是，具有在所述的凹凸表面形成的厚度為5-500nm的氧化層。
13.按照權(quán)利要求10的樹脂封裝，其特征是，在所述的引線部件的一部分，通過照射激光形成所述的凹凸部分。
14.按照權(quán)利要求13的樹脂封裝，其特征是，所述的激光是具有0.8-1.5μm波長的激光。
15.按照權(quán)利要求13的樹脂封裝，其特征是，所述的激光是脈沖激光。
16.按照權(quán)利要求13的樹脂封裝，其特征是，所述的激光是從Q開關(guān)型NdYAG激光射出的波長為1.06μm的激光。
17.半導(dǎo)體器件，其特征是，在權(quán)利要求1至16中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的樹脂封裝，包容半導(dǎo)體芯片。
18.中空的樹脂封裝，其包括樹脂封裝主體，具有包容半導(dǎo)體芯片的空腔，引線部件，其一端延伸入所述的空腔內(nèi)，同時(shí)另一端延伸出所述的樹脂封裝主體的外部，中間部分埋入所述的樹脂封裝主體內(nèi)，并且，所述的一端和半導(dǎo)體芯片電連接，在所述的引線部件中間部的的表面上，形成比所述的中間部分以外部分更厚的氧化層。
19.樹脂封裝的制造方法，包括下列工序在其一端和半導(dǎo)體芯片電連接的引線部件的中間部分，一邊掃描激光，一邊進(jìn)行脈沖地照射，在該引線部件的中間部分形成氧化層，所述的引線部件的其他部分向外部延伸，同時(shí)所述的中間部分埋入樹脂中，樹脂和所述的引線部件形成為一個(gè)整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于包容半導(dǎo)體芯片的樹脂封裝,提高耐潮性,降低制造成本。在樹脂封裝中,具有用于包容半導(dǎo)體芯片的樹脂封裝主體和與該半導(dǎo)體元件電連接的引線,在和所述的引線中間部分樹脂緊密粘接的部分的表面形成氧化層。
文檔編號(hào)H01L23/00GK1202731SQ98109740
公開日1998年12月23日 申請(qǐng)日期1998年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月25日
發(fā)明者春田浩一 申請(qǐng)人:三井化學(xué)株式會(huì)社