金属构件及其表面加工方法、半导体装置及其制造方法、复合成型体的制作方法
【专利说明】金属构件及其表面加工方法、半导体装置及其制造方法、复合成型体
[0001 ]相关申请的相互参照
[0002]本公开基于2013年12月9日申请的日本申请号2013-254302号、2014年6月17日申请的日本申请号2014-123983号、2014年10月15日申请的日本申请号2014-210764号，将其记载内容援引于此。
技术领域
[0003]本公开涉及对成为在基材的表面上设有金属薄膜的构成的金属构件的表面进行粗糙化的表面加工方法、及利用该表面加工方法将表面进行粗糙化而得到的金属构件、半导体装置及其制造方法、复合成型体。
【背景技术】
[0004]—直以来，在很多的产业领域中使用使金属构件与其他构件(例如成型树脂构件)密合并进行一体化而成的复合成型体。但是，这种复合成型体存在如下问题:由于其他构件的凝固过程或环境温度的变化，金属构件与其他构件相接触的边界面没有密合而产生微小的空隙，从而无法确保充分的密合性或气密性。为了解决该问题，提出了通过对金属构件的表面进行粗糙化、即通过在金属构件的表面上设置凹凸来提高金属构件与其他构件的密合性的技术。
[0005]在这种技术中，作为通过对金属构件的表面照射激光等能量束而将金属构件的表面进行粗糙化的技术，有专利文献I所记载的技术。该技术中，通过照射高能量密度的能量束，使金属构件的表面熔解，通过溅射使金属的熔融飞沫从金属构件的表面飞散，形成金属的熔融飞沫凝固而成的凹凸部，从而形成粗糙面。这里，为了如此地产生溅射，虽然也依赖于金属构件的材质，但还是需要照射例如300J/cm2以上的高能量密度的能量束。此外，此技术中作为能量束使用了连续振荡的激光束。
[0006]另外，对金属构件的表面进行粗糙化的技术例如还在金属构件的表面上介由软钎料接合有其他构件(例如电子部件)的复合成型体中用于抑制软钎料的扩散。这种复合成型体容易发生如下问题:例如在制造时，在对金属构件的表面所具备的熔融状态的软钎料按压其他构件时等情况下软钎料会发生扩散。因此，通过对金属构件的表面中配置有软钎料的部分的周围进行粗糙化(在表面上形成凹凸)，利用由粗糙化形成的凹凸来拦截软钎料，从而可以抑制软钎料的扩散。此时，为了利用凹凸拦截软钎料的扩散，使凹凸的尺寸(凸部的高度或宽度)为数μπι左右。
[0007]在形成用于抑制软钎料的扩散的凹凸时，也使用通过对金属构件的表面照射激光等能量束来对金属构件的表面进行粗糙化的技术。这样，在如此想要形成数μπι左右大小的尺寸的凹凸时，也需要照射高能量密度(例如300J/cm2以上)的能量束。
[0008]在上述专利文献I所记载的技术中，需要使金属的熔融飞沫飞散，有时金属的熔融飞沫会飞散至金属构件中要照射能量束的部分以外的部分或金属构件的外部。由此会发生各种不良情况。另外，由于使用高能量密度的能量束，因此加工所导致的能量消耗增大。
[0009]特别是，当成为设置有在基材表面利用镀覆形成有金属构件的金属薄膜的构成时，如果想要利用专利文献I的技术对金属薄膜的表面进行粗糙化，则由于所照射的能量束为高能量密度，因此易于发生贯穿金属薄膜的情况。若金属薄膜贯穿而露出基材的表面，则会产生基材发生氧化等不良情况。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2013-71312号公报
【发明内容】
[0013]本公开的目的在于提供如下方法及利用该方法将表面进行粗糙化而得到的金属构件、半导体装置及其制造方法、复合成型体，所述方法是通过照射能量束对成为在基材表面上设有金属薄膜的构成的金属构件的表面进行粗糙化的表面加工方法，其可以利用较以往更低能量密度的能量束来形成能够确保金属构件与其他构件的密合性的粗糙面或者形成能够抑制金属构件上的软钎料的扩散的粗糙面。
[0014]用于解决技术问题的方法
[0015]本公开的第一方式中，一种在由导电性金属材料构成的基材的表面上设有金属薄膜(22)的金属构件的表面加工方法中，所述金属薄膜由以选自N1、Au、Pd、Ag中的至少I种为主成分的材料所构成，对所述金属薄膜的表面以脉冲宽度为?μ秒以下照射能量密度为100J/cm2以下的脉冲振荡的激光束，从而使所述金属薄膜的表面部分熔融或蒸发，在所述熔融或蒸发之后使所述金属薄膜的表面部分凝固，从而将所述金属薄膜的表面进行粗糙化。
[0016]根据该表面加工方法，在金属构件的表面上形成微细凹凸，可以提高金属薄膜与其他构件(注塑树脂等)的密合性。另外，本方法由于无需如专利文献I所记载的技术那样使金属的熔融飞沫飞散，因此不会发生因金属的熔融飞沫飞散所导致的不良情况。进而，本方法由于使用lOOJ/cm2以下的低能量密度的能量束，因此可以减小因加工造成的能量消耗，同时可以使金属薄膜被能量束贯穿的情况难以发生。
[0017]本公开的第二方式中，一种半导体装置的制造方法中，所述半导体装置具有:成为具有所述基材和形成在所述基材的表面上的所述金属薄膜的构成的引线框(2);搭载于所述金属薄膜的表面的IC芯片(3);以及按照将所述IC芯片覆盖的方式且接触于所述金属薄膜的表面的方式设置的注塑树脂(4)，所述制造方法中，使用第一方式所记载的金属构件的表面加工方法对金属薄膜的表面中与注塑树脂相接触的部分进行粗糙化。
[0018]根据该半导体装置的制造方法，在金属构件的表面上形成微细凹凸，可以提高金属薄膜与其他构件(注塑树脂等)的密合性。另外，本方法由于无需如专利文献I所记载的技术那样使金属的熔融飞沫飞散，因此不会发生因金属的熔融飞沫飞散所导致的不良情况。进而，本方法由于使用lOOJ/cm2以下的低能量密度的能量束，因此可以减小因加工造成的能量消耗，同时可以使金属薄膜被能量束贯穿的情况难以发生。
[0019]本公开的第三方式中，半导体装置具有:成为具有由导电性金属材料构成的基材和形成在所述基材的表面上的金属薄膜的构成的引线框;搭载于所述金属薄膜的表面的IC芯片；以及按照将所述IC芯片覆盖的方式且接触于所述金属薄膜的表面的方式设置的注塑树脂。所述金属薄膜由以选自N1、Au、Pd、Ag中的至少I种为主成分的材料所构成。在所述金属薄膜的表面中与所述注塑树脂相接触的表面部分上，设有按照以平行于所述基材的表面的直线状延伸的方式形成的、宽度为5?300μηι的槽。在所述金属薄膜的表面部分的所述槽的周围形成有多个凸部。形成有各所述凸部的平均高度为I?500nm、各所述凸部的平均宽度为I?300nm、各所述凸部间的平均间隔为I?300nm的尺寸的微细凹凸。
[0020]根据该半导体装置，在金属构件的表面上形成微细凹凸，可以提高金属薄膜与其他构件(注塑树脂等)的密合性。
[0021]本公开的第四方式中，半导体装置具有:成为具有由导电性金属材料构成的基材和形成在所述基材的表面上的金属薄膜的构成的引线框;搭载于所述金属薄膜的表面的IC芯片；以及按照将所述IC芯片覆盖的方式且接触于所述金属薄膜的表面的方式设置的注塑树脂。所述金属薄膜由以选自N1、Au、Pd、Ag中的至少I种为主成分的材料所构成。在所述金属薄膜的表面中与所述注塑树脂相接触的表面部分上，设有按照以平行于所述基材的表面的直线状延伸的方式形成的、宽度为5?300μηι的槽。在所述金属薄膜的表面部分的所述槽的内部形成有多个凸部。形成有各所述凸部的平均高度为I?500nm、各所述凸部的平均宽度为I?300nm、各所述凸部间的平均间隔为I?300nm的尺寸的微细凹凸。
[0022]根据该半导体装置，在金属构件的表面上形成微细凹凸，可以提高金属薄膜与其他构件(注塑树脂等)的密合性。
[0023]本公开的第五方式中，复合成型体具有:成为具有由导电性金属材料构成的基材和形成在所述基材的表面上的金属薄膜的构成的金属构件；以及介由软钎料接合于所述金属薄膜的表面的电子部件。所述金属薄膜由以选自N1、Au、Pd、Ag中的至少I种为主成分的材料所构成。在所述金属薄膜的表面中配置有所述软钎料的区域的周围的至少一部分中设有宽度为5?300μπι的激光照射槽。在所述槽的周围形成有多个凸部。形成有所述多个凸部的平均高度为I?500nm、所述多个凸部的平均宽度为I?300nm、所述多个凸部间的平均间隔为I?300nm的尺寸的微细凹凸。
[0024]根据该复合成型体，在金属构件的表面上形成微细凹凸，可以提高金属薄膜与其他构件(注塑树脂等)的密合性。另外，由于是激光照射槽，因此无需使金属的熔融飞沫飞散，因而不会发生因金属的熔融飞沫飞散所导致的不良情况。进而，可以减小因加工造成的能量消耗，同时可以使金属薄膜被能量束贯穿的情况难以发生。
[0025]本公开的第六方式中，半导体装置具有:成为具有由导电性金属材料构成的基材和形成在所述基材的表面上的金属薄膜的构成的引线框;介由软钎料接合于所述金属薄膜的表面的I