半导体器件及其制造方法
【专利说明】半导体器件及其制造方法
[0001]分案串请说明
[0002]本申请是于2010年11月4日提交的、申请号为201010536912.2、名称为“半导体器件及其制造方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0003]本发明涉及一种半导体器件及其制造方法。具体而言，本发明涉及一种可有效地应用于减少其中多个接线电耦合到同一个引线的半导体器件的成本的技术。
【背景技术】
[0004]作为其中多个键合接线电耦合到同一个引线的半导体器件的示例，在公开号为2007-165368的日本待审专利(专利文献I)中公开了一种结构，其中半导体芯片的三个电极焊盘和一个内引线通过三个键合接线親合在一起。
【发明内容】
[0005]作为功率型半导体器件的示例，已知一种安装在用于光盘的电机驱动器上的半导体器件。在针对增加电机旋转速度的速度倍增竞争的当前情形中，重要的是让半导体器件减少主轴电机的输出接通电阻。
[0006]可以通过加粗金接线以减少电阻值来满足这一要求。但是可优选的是为了减少成本而保持除了需要粗金线的部分之外的部分的直径为小。在讨论的半导体器件情况下至少电机驱动器中的功率晶体管部分需要粗金接线。其它控制部分无需使用金接线。
[0007]在这样的半导体器件中，为了电流分流而将多个金接线耦合到用于电源或者GND的引线，该引线承担大电流流动于其中。用于过电流保护的感测接线也耦合到引线，并且它与用于电源或者GND的金接线相邻设置。也就是说，多个金接线耦合到用于电源或者GND的同一个引线，这些金接线之一是感测接线。
[0008]感测接线对接线本身的电压降进行感测，因而如果它与相同引线中的另一金接线接触，则电压降的数量将改变，因此造成失去感测功能。因此为了防止出现接线短接，使用相同粗度的金接线作为親合到相同引线的金接线，从而感测接线在树脂模制步骤中注入密封树脂时偏转与用于电源或者GND的金接线相同的程度。
[0009]因此，由于使用与用于电源或者GND的金接线相同粗度的金接线作为感测接线，所以存在成本增加的问题。
[0010]在专利文献I (公开号为2007-165368的日本待审专利)中描述的技术也涉及一种结构，其中多个键合接线电耦合到同一个内引线。然而键合接线有相同粗度，因此不可能减少有关半导体器件的成本。
[0011]已经鉴于上文提到的问题而实现本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够减少半导体器件成本的技术。
[0012]本发明的另一目的在于提供一种能够提高半导体器件可靠性的技术。
[0013]本发明的又一目的在于提供一种能够在用于制造具有多个不同类型的接线的半导体器件的方法中按照受抑制的单品生产时间(tact)下降率获得接线键合条件的技术。
[0014]根据下文描述和附图，本发明的上述和其它目的以及新颖特征将变得清楚。
[0015]下文是对这里公开的发明之中的典型发明的简述。
[0016]根据本发明一个典型模式的一种半导体器件包括:半导体芯片，具有多个电极焊盘；多个引线，布置于半导体芯片周围；多个键合接线，用于将电极焊盘与引线相互电耦合；以及树脂密封体，用于密封半导体芯片、键合接线和引线的部分，引线包括用于向半导体芯片供应第一操作电势的第一功率引线，电极焊盘包括:第一电源电极焊盘，通过第一键合接线电耦合到第一功率引线；以及第一监视电极焊盘，通过第二键合接线电耦合到第一功率引线以监视第一功率引线的电势，并且第二键合接线比第一键合接线更细。
[0017]根据本发明另一典型模式的一种半导体器件包括以下步骤:提供引线框，该引线框具有芯片安装区域和布置于芯片安装区域周围的多个引线；将具有多个电极焊盘的半导体芯片安装于引线框的芯片安装区域之上；通过多个键合接线将引线与半导体芯片的电极焊盘相互电耦合；并且形成树脂密封体以密封半导体芯片、键合接线和引线的部分，键合接线包括:第一键合接线，在其一个端部耦合到电极焊盘之中的第一电极焊盘而在其相反端部耦合到引线之中的第一引线；以及第二键合接线，在其一个端部耦合到电极焊盘之中的第二电极焊盘而在其相反端部耦合到第一引线，并且比第一键合接线更细，并且迟于第一键合接线形成第二键合接线。
[0018]根据本发明又一典型模式的一种用于制造半导体器件的方法是一种用于制造通过键合不同类型的键合接线而组装的半导体器件的方法，该方法包括以下步骤:(a)提供引线框，该引线框具有芯片安装区域和布置于芯片安装区域周围的多个引线；(b)将半导体芯片安装于引线框的芯片安装区域之上；(C)通过不同类型的键合接线将半导体芯片的多个电极焊盘与引线相互电耦合，其中在步骤(C)中，使用键合条件计算手段来获得用于各类型的键合接线数目与用于各类型的接线键合器最佳数目的最佳比值，该键合条件计算手段用于计算用于各类型的键合接线数目的分布和用于各类型键合接线的接线键合器所需数目，并且在这样获得的条件之下进行接线键合。
[0019]下文是对这里公开的发明之中的典型发明所获得的效果的简述。
[0020]通过将粗度不同的键合接线耦合到同一个引线，有可能减少半导体器件的成本。
[0021]有可能减少出现耦合到同一个引线的粗度不同的键合接线的短路和变形并且由此提高半导体器件的可靠性。
【附图说明】
[0022]图1是穿过密封体地示出了根据本发明第一实施方式的半导体器件的结构性示例的部分平面图；
[0023]图2是示出了沿着图1中的线A-A取得的结构示例的部分横截面图；
[0024]图3是示出了图1所示半导体器件的特征部分的示意性结构示例的部分平面图；
[0025]图4是穿过密封体地示出了图1所示半导体器件的结构性示例的平面图；
[0026]图5是示出了图4所示部分B的结构性示例的放大部分平面图；
[0027]图6是示出了在图4所示半导体器件中并入的过电流保护电路示例的电路框图；
[0028]图7是示出了用于图1所示半导体器件的组装过程的示例的制造流程图；
[0029]图8是示出了在组装图1所示半导体器件时使用的引线框的结构性示例的部分平面图；
[0030]图9是示出了在组装图1所示半导体器件时在管芯键合之后的结构性示例的部分平面图；
[0031]图10是示出了在组装图1所示半导体器件时在接线键合步骤中的球键合方法的示例的部分横截面图；
[0032]图11是示出了在组装图1所示半导体器件时在第一接线键合之后的结构性示例的部分平面图；
[0033]图12是示出了在组装图1所示半导体器件时在第二接线键合之后的结构性示例的部分平面图；
[0034]图13是示出了在组装图1所示半导体器件时在树脂模制步骤中在树脂注入期间的树脂流向的示例的平面图；
[0035]图14是示出了在图13所示树脂注入期间在模制模型的腔内部中的结构性示例的部分横截面图；
[0036]图15是示出了在图13所示树脂注入期间在模制模型的树脂注入浇口与感测接线之间的位置关系的示例的部分平面图；
[0037]图16是示出了第一实施方式的半导体器件的第一变形的结构的部分横截面图；
[0038]图17是示出了第一实施方式的半导体器件的第二变形的结构的部分横截面图；
[0039]图18是示出了在第一实施方式的半导体器件的第三变形中在树脂模制步骤中在树脂注入期间的树脂流向的示例的平面图；
[0040]图19是示出了在组装根据本发明第二实施方式的半导体器件时在接线键合步骤中使用的接线键合器的结构性示例的前视图；
[0041]图20是示出了在组装第二实施方式的半导体器件时用于获得在接线键合步骤中使用的接线键合条件的参考单品生产时间中的各种时间的示例的测量值数据图；
[0042]图21是示出了在组装第二实施方式的半导体器件时用于获得在接线键合步骤中使用的接线键合条件的单品生产时间计算的示例的计算值数据图；并且
[0043]图22是示出了在组装第二实施方式的半导体器件时用于获得在接线键合步骤中使用的接线键合条件的考虑到单品生产时间下降率的单品生产时间计算示例的计算值数据图。
【具体实施方式】
[0044]在以下实施方式中，除了在具体需要时之外，在原则上将不重复对相同或者相似部分的说明。
[0045]在出于便利考虑而需要时，以下实施方式将各自以划分成多个章节或者实施方式的方式加以描述，但是除非另有提及，则它们并非互不相关而是具有一定关系使得一个实施方式是对另一实施方式的部分或者全部的变形或者详细或者补充说明。
[0046]在以下实施方式中，当提及要素数字(包括数目、数值、数量和范围)时，对提及的数字并未进行限制，而是除非另有提及并且除了基本上清楚对提及的数字进行限制的情况之外，在提及的数字以上和以下的数字也将起作用。
[0047]无需赘言，在以下实施方式中，除非另有提及并且除了认为它们基本上明显为必需，它们的组成要素(包括组成步骤)并非总是必需。
[0048]另外无需赘言，在以下实施方式中，“包括A”、“具有A”以及“包含A”在结合组成要素等加以描述时除了清楚地描述了仅限于提及的要素的情况之外，并未排除其它要素。类似地，将理解当在以下实施方式中提及组成要素的形状和位置关系时，除非另有提及并且除了否定答案基本上清楚的情况之外，也包括与这样的