半导体装置的制作方法

文档序号:7233751阅读:84来源:国知局
专利名称:半导体装置的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体装置,尤其是涉及具备在厚度方向弯曲的引线的半导
体装置。
背景技术
通常,使用了引线架的半导体装置中,配置岛和在岛周围设置了其一端 的多条引线。而且,在该岛的上面固着半导体元件,通过金属细线将该半导 体元件的接合焊盘和引线连接(例如专利文献1 )。另外,通过绝缘性树脂将 岛、引线、半导体元件及金属细线密封并使引线的端部露出的。在此,在引 线上,被绝缘性树脂密封了的部分称作内引线,自绝缘性树脂露出的部分称 作外引线。而且,根据需要将该外引线折曲,通过焊锡等将上述引线的另一 端安装于印刷线路板等上。
另外,还实现有在岛上层叠多个芯片而成的堆栈型半导体装置。这是在 母芯片上层叠尺寸比母芯片小的子芯片而成的,母芯片还是子芯片都由金属 细线电连接。
参照图11具体说明现有型半导体装置100的构成等。图11 (A)是自 上方看到的半导体装置100的剖面图,图11(B)自B-B,线看到的图1(A) 所示的半导体装置100的剖面图,图11 (C)是表示引线接合的工序的剖面图。
参照图11 (A)及图11 (B),半导体装置100具备岛104及引线102A 等、固着于岛104下面的半导体元件106、将半导体元件106和引线102A 等电连接的金属细线108、将这些构成要素一体密封的密封树脂120。
参照图11 (A),在半导体装置100的中心部配置有岛104。而且,在纸 面上,引线102B(吊线)自岛104的上侧侧边突出到外部。引线102E自下 侧的侧边突出向外部。
引线102A、 102C、 102D、 102F的一端配置于到104的附近,另 一端自 密封树脂102突出向外部。这些引线102A等的一端的下面经由金属细线108与固着于岛104下面的半导体元件106的电极连接。
参照图11 (B),引线102F为含有接合部118、露出部114、倾斜部116 的构成。在接合部118的下面连接金属细线108,露出部114的端部自密封 树脂120露出向外部。而且,两者通过倾斜延伸的倾斜部116连接。这样的 构成对于其它引线而言也是相同的。另外,引线102F的接合部118和岛104
位于同一平面上。
如上所述,通过在引线102F上设置倾斜部116,可在岛104下方的空间 配置半导体元件106及金属细线108,从而可使装置整体薄型化。
参照图11 (C),金属细线108的形成使用毛细管116进行。具体而言, 首先,使毛细管116在形成于半导体元件106上面的电极上移动,连接金属 细线108。其次,使毛细管116在接合部118的上面移动,在将金属细线108 固着后,切断金属细线108。
专利文献1:特开2007-5569号公报
但是,参照图11 (C),当将金属细线与上述构成的引线的接合部118 连接时,存在难以进行引线接合的问题。具体而言,为在引线102F的接合 部108的上面连接金属细线108,而需要在毛细管116的下段将金属细线108 按压在接合部118的上面。但是,为将装置小型化,而减小接合部118上面 的面积,4吏其比毛细管116细。因此,当4吏毛细管116 4妾近4妄合部118时, 毛细管116右侧的端部会与倾斜部116接触。而且,存在引线102F的倾斜 部116因毛细管116接触的冲击而变形的问题。
另外,上述那样构成的半导体装置可通过现在轻薄短小化的技术小型 化。但是,子芯片的上面配置于自岛的表面起比母芯片的上面高的位置。因 此,当在子芯片上面连接金属细线时,金属细线的顶部更高,从而存在半导 体装置的厚度、即封装的厚度更厚的问题。

发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种半导体装置,其小型化,且防止了 引线接合时的引线的变形。
本发明提供一种半导体装置,其特征在于,具备半导体元件、和与所 述半导体元件电连接并且具有露出向外部的露出部的导电部件,所述导电部 件含有所述露出部、安装有所述半导体元件并且位于与所述露出部不同的平面上的连接部、使所述连接部和所述露出部连续的连续部,设于所述半导体 元件的主面上的电极经由连接装置与近接另一侧边配置的另一个所述导电
本发明提供一种半导:装置,其特征在于,、具备:'层叠配置的多个半导
体元件、和与所述半导体元件电连接且局部露出向外部引线,所述引线含有 露出向外部的露出部、与所述半导体元件电连接并且位于不同于所述露出部 的平面上的连接部、使所述连接部和所述露出部连续的连续部,该半导体装
置具备具有第一主面及第二主面的第一岛;安装于所述第一岛的所述第一 主面上的第一半导体元件;自所述第一岛连续地露出向外部的第一引线;与 所述第一岛相反的具有第一主面及第二主面的第二岛;安装于所述第二岛的 所述第一主面上的第二半导体元件;自所述第二岛连续地露出向外部的第二 引线;接近与导出所述第一引线及所述第二引线的所述半导体元件的侧边不 同的另一侧边,经由连接装置与所述第一半导体元件或所述第二半导体元件 连接的第三引线。
再有,本发明提供一种半导体装置,具备层叠配置的多个半导体元件、 和与所述半导体元件电连接且局部露出向外部的引线,所述引线含有露出向 外部的露出部、与所述半导体元件电连接并且位于与所述露出部不同的平面 上的连接部、使所述连接部和所述露出部连续的连续部,该半导体装置具备 具有第一主面及第二主面的第一岛;安装于所述第一岛的所述第一主面上的 第一半导体元件;自所述第一岛连续地露出向外部的第一引线;与所述第一
岛相反的具有第一主面及第二主面的第二岛;安装于所述第二岛的所述第一 主面上的第二半导体元件;自所述第二岛连续地露出向外部的第二引线;经 由连接装置与所述第 一半导体元件的电极连接并且在与所述第 一岛相同的 平面上具有连接部的第三引线;经由连接装置与所述第二半导体元件的电极 连接并且在与所述第二岛相同的平面上具有连接部的第四引线,将所述第一 半导体元件和所述第三引线连接的所述连接装置自与导出所述第一引线的 所述第一半导体元件的侧边不同的侧边向一侧导出,将所述第二半导体元件 和所述第四引线连接的所述连接装置自与导出所述第二引线的所述第二半 导体元件的侧边不同的侧边向 一侧导出。
根据本发明,提供具有在接合时引线不会变形的构成的半导体装置。即, 参照图1 ( B ),连接金属细线21A等的接合部17及接合部15不会接近引线倾斜部。因此,即使在接合部17及接合部15的主面上进行引线接合,连接 金属细线21A等的部位也会从引线的倾斜部离开。因此,在进行可1线接合时, 毛细管不会接触引线,从而防止引线的变形及破损。


图1是表示本发明的半导体装置的图,(A)是立体图,(B)是平面图; 图2是表示本发明的半导体装置的图,(A)及(B)是剖面图; 图3是表示本发明的半导体装置的图,(A)是立体图,(B)及(C)是 平面图4是表示本发明的半导体装置的图,(A)及(B)是剖面图; 图5是将本发明的半导体装置选出一部分表示的图,(A)及(B)是立 体图6是将本发明的半导体装置选出一部分表示的图,(A)及(B)是立 体图7是表示本发明的半导体装置的制造方法的图,(A)是平面图,(B) 是立体图8是表示本发明的半导体装置的制造方法的图,(A)是平面图,(B) 是立体图9是表示本发明的半导体装置的制造方法的立体图; 图IO是表示本发明的半导体装置的的制造方法的图,(A)是立体图, (B)是剖面图11是表示背景技术的半导体装置的制造方法的图,(A)是平面图, (B)是剖面图,.(C)是剖面图。 符号说明
IOA、 10B 半导体装置 11 岛
12第一半导体元件
13半导体元件
14第二半导体元件
15 接合部
16 第一岛17 接合部
18 第二岛
19A、 19B、 19C 电极
20A、 20B、 20C、 20D、 20E、 20F、 20G、 20H 引线 21A、 21B、 21C 金属细线
22 接合部
23 密封树脂 24接合部
25、 25A、 25B、 25C、 25D、 25E、 25F、 25G、 25H 倾斜部
26 接合部
27 露出部
28 接合部
29 毛细管
30、 30A、 30B、 30C 金属细线 31A、 31B、 31C 金属细线 32 电极
34A、 34B、 34C 金属细线
36 电极
38密封树脂
40、 40A、 40E 倾斜部
42 露出部
50引线架
52 组件
54 外框
56导孔
58 连接部
60引线架
62 组件
64 外框
66 导孔
68 连接部
具体实施例方式
参照图1 ~图6说明本实施例的半导体装置的构成。图1及图2是表示 半导体装置10A的图,图3及图4是表示其它构成的半导体装置10B的图, 图5及图6是将构成其它半导体装置IOB的引线架选出一部分表示的图。
首先,参照图l及图2说明半导体装置IOA的构成。图1(A)是半导 体装置IOA的立体图,图1 (B)是自下方看到的半导体装置IOA的平面图, 图2 ( A)是图1 (A)的A-A,线的剖面图,图2 (B)是图1 ( A)的B-B,线的剖面图。
参照图1 ( A),半导体装置IOA具有大致立方体形状或大致正方体形状 的外形形状,上面和下面为彼此平行的平坦面,侧面成为上部比下部更朝内 侧倾斜的倾斜面。而且,与内装的半导体元件电连接的引线的端部自将整体 一体密封的密封树脂23的侧面下部突出向外部。另外,露出向外部的引线 的下面和密封树脂23的下面位于同一平面上。半导体装置10A的安装通过 将付着于露出的引线上的焊糊(未图示)加热溶融的回流工序进行。
参照图1及图2,半导体装置IOA主要具备岛ll、安装于岛ll下面 的半导体元件13、与岛11连续且端部露出向外部的引线20B等(导电部件)、 与岛11近接设置的引线20C、20F、将这些构成要素一体密封的密封树脂23。
参照图1 (B)说明半导体装置IOA的平面构成,在半导体装置IOA的 中央部附近配置有大致四角形形状的岛11。而且,在纸面上看,自岛ll的 上侧侧边连续地向外部导出两条引线20A、 20B。进而自岛11的下侧侧边也 向外部连续地导出两条引线20E、 20D。这四条引线20A等既可以与半导体 元件13的背面电极(例如MOSFET的漏极电极)电连接,也可以不电连接。
另外,靠近岛11的左侧配置有两条引线20C、 20F。纸面上的引线20C 的下部是接合部17,该部分经由金属细线21A与半导体元件13的电极19A 连接。另外,引线20F的上部为接合部15,该部分经由两条金属细线21B、 21C与半导体元件13的电极19B、 19C连接。
金属细线21A等如上所述,起到将半导体元件13的电极19A等和引线 20C的接合部17等电连接的连接装置的作用。金属细线21A等由直径数十 iam程度的金或铝等金属材料构成。在此,也可以采用金属细线以外的材料 作为连接装置,例如可采用将一片金属板成形为规定的形状的连接板作为连接装置。该情况下,通过本实施例可防止连接板接触引线20C等倾斜的部分。
例如在半导体元件13为MOSFET时,设于半导体元件13上面的一个 栅极电极(控制电极,这里为电极19A)经由金属细线21A与引线20C的 接合部17连接。另外,作为源极电极(主电极)的两个电极19B、 19C经 由两条金属细线21B、 21C与引线20F的接合部15连接。MOSFET的源极 电极由于是较大的电流通过的主电极,因此,通过使用条数比作为控制电极 的栅极电极多的金属细线进行连接,可降低金属细线的电阻,减小接通电阻。 需要说明的是,第一半导体元件12的背面例如作为漏极电极(主电极)与 岛ll的上面电连接。另外,通过将引线20C的接合部17设为比引线20F的 接合部15长(增大面积),可容易地进行上述连接。
密封树脂23具有将各半导体元件及引线架覆盖,并且一体将其支承的 功能。密封树脂23的树脂材料采用通过传递模形成的热硬性树脂(例如环 氧树脂)或通过注模形成的热塑性树脂(例如丙烯树脂)。另外,以降低热 电阻等为目的,也可以采用充填了氧化金属等填充物的树脂材料作为密封树 脂23。在此,密封树脂23将引线、岛、半导体元件及金属细线一体覆盖。 另外,各引线的端部自密封树脂23露出向外部,该部分作为外部连接用的 端子起作用。
其次,参照图2的各剖面图说明半导体装置10A的剖面的构成。
参照图2(A),岛11及接合部15在密封树脂23的内部位于上侧的同 一平面上。在岛11的下面经由焊锡等固着剂固着半导体元件13。而且,半 导体元件13下面的电极经由金属细线21B与接合部15的下面连接。
参照图2 (B),引线20C由与第一岛16连续并朝外侧向下方倾斜的倾 斜部25C (连续部)、和自密封树脂23露出向外部且下面位于与密封树脂23 的下面相同的平面上的露出部27C构成。该构成对于其它引线而言也是相同 的。在本实施例中,在导电部件(岛11、接合部15)上,沿固着半导体元 件13的方向(这里为下方向),倾斜部25C突出而形成。在此,倾斜部25C 既可以为直线形状也可以为曲线形状。倾斜部25可通过使用了金属模的沖 压加工而成形为少见定形状。
在本实施例中,参照图1 (B),半导体元件13的电极19A等与邻接未 设置自岛11连续的引线20B等的侧边的引线20C等连接。具体而言,作为 自岛11连续一体地突出向外侧的引线,有引线20A、 20B、 20E、 20D。另外,作为经由金属细线21A等与半导体元件13的电极19A等连接的引线, 有引线20C、 20F。引线20C及引线20F的接合部经由金属细线21A、 21B、 21C与半导体元件13的电极连接。而且,这些金属细线21A等通过半导体 元件13左侧的侧边上方。
即,与岛11连续的引线20A、 20B、 20E、 20D设于半导体元件13的上 下侧边附近。另一方面,经由金属细线21A等连接的引线20C、 20F设于半 导体元件13的左侧侧边。
通过上述构成,可在平面上减小半导体装置10A,防止在引线接合时毛
细管与引线接触。具体而言,使用了金属细线的半导体元件和引线的连接只 要具有作为连接区域的引线的平坦部即可。例如也可以在与岛11连续的连
续部附近的引线20A的平坦部(图1 (B)所示的区域A1)上连接一端与半 导体元件连接的金属细线的另一端。但是,在区域Al的附近设有引线20A 的倾斜部25A。由此,当用于引线接合的毛细管接近区域Al时,毛细管与 倾斜部25A接触,从而引线20A产生变形或破损。另外,由于可进行该引 线接合,故当加宽区域A1时,纸面上的半导体装置在纵方向的长度变长, 半导体装置10A的平面面积增大的问题产生。
在本实施例中,为防止引线的破损,而接近与和岛11 一体的引线20A 等邻接的半导体元件13的侧边不同的其它侧边,设置引线20C、 20F。另夕卜, 将用于和半导体元件13导通的金属细线与这些引线20C、 20F连接。具体而 言,引线20C的接合部17经由金属细线21A与半导体元件13的电极19A 连接。再有,引线20F的接合部15经由两条金属细线21B、 21C与半导体 元件13的电极19B、 19C连接。
引线20C的接合部17被配置在离开倾斜部25C的位置。因此,即使进 行引线接合的毛细管接近接合部17的上面,毛细管也不会与倾斜部25C接 触。因此,防止在引线接合时的引线20C的变形及破损。
上述事项对于引线20F的接合部15而言也是相同的。即,即使用于形 成金属细线21B、 21C的毛细管接近接合部15的下面,毛细管也不会与倾 斜部25F接触。其结果是,防止了引线接合时的引线20F的破损。
参照图1,引线20C及引线20F设于岛11 (半导体元件13)的左侧, 但两者的位置关系也可以为其它构成。即,也可以如下设置,接近半导体元 件的一个侧边设置与岛11 一体化的引线,接近其它侧边(1个~3个)设置与半导体元件13的电极连接的引线。另外,还可以如下设置,接近半导体 元件的一个侧边设置与半导体元件13的电极连接的引线,接近另一个侧边
(1个 3个)设置与岛11 一体化的引线。
其次参照图3~图6说明其它方式的半导体装置IOB的构成。图3及图 4是表示半导体装置IOB的构成的图,图5及图6是将构成半导体装置10B 的? 1线及半导体元件选出 一部分表示的图。
这些图所示的半导体装置10B的基本构成与上述的半导体装置10A相 同,因此,类似的构成要素的说明省略。这里说明的半导体装置IOB和上述 半导体装置10A的不同点是,在半导体装置10B中,在内部层叠两个半导 体元件。
参照图3说明半导体装置IOB的构成。图3(A)是表示半导体装置10B 的立体图,图3 (B)是自上方看到的半导体装置10B的平面图,图3(C) 是自下方看到的半导体装置IOB的平面图。
参照图3 (A),半导体装置IOB是树脂密封了多个半导体元件的树脂密 封型的封装件。在半导体装置10B的内部,首先,将第一半导体元件12及 第二半导体元件14重叠后内装于其中。参照图3的各图,第一半导体元件 12固着于第一岛16的上面,第二半导体元件14固着于第二岛18的下面。 因此,第一半导体元件12和第二半导体元件14在半导体装置10B的厚度方 向进行载置的方向相反。即,形成第一半导体元件12的电极的面朝向上方, 形成第二半导体元件14的电极的面朝向下方。
参照图3 (B)及图3 (C)说明半导体装置10B的平面的构成。在这些 图中,密封树脂38的周边部由虚线表示,第一半导体元件12的周边部由点 划线表示。另外,该图中,实施了密阴影线的引线及地带(,乂 P、)(第一 引线架)是有助于第一半导体元件12的安装和连接的部位。另一方面,实 施了粗阴影线的引线及地带(第二引线架)是有助于第二半导体元件14的 安装和连接的部位。第一引线架的接合部24及第一岛16、和第二引线架的 接合部28及第二岛18位于不同的平面上。参照图4(A),第一引线架的接 合部24及第一岛16位于第二引线架的接合部28及第二岛18的上方。
图3 (B)是自上方看到的图3 (A)所示的半导体装置10B的平面图。 参照该图,固着于第一岛16上面的第一半导体元件12经由金属细线30A等 与引线20D等的上面连接。在此,经由三条金属细线30将各引线和第一半导体元件12电连接。具体而言,经由金属细线30A将第一半导体元件12 的电极32连接在? 1线20D的接合部22的上面。进而经由两条金属细线30B、 30C将第一半导体元件12的两个电极32连接在引线20H的接合部24的上面。
图3 (C)是自下方看到的图3 (A)所示的半导体装置10B的平面图。 参照该图,第二半导体元件14安装于第二岛18的下面。与上述第一半导体 元件12相同,设于第二半导体元件14下面的电极36经由金属细线连接在 各引线的接合部。第二半导体元件14例如为MOSFET。具体而言,设于第 二半导体元件14下面的电极36 (栅极电极)经由金属细线31A与引线20A 的接合部26连接。另外,第二半导体元件的其它两个电极36 (源极电极) 经由两条金属细线31B、 31C连接在引线20E的接合部28的下面。另外, 设于第二半导体元件14上面的漏极电极安装于第二岛18的下面。
上述构成的两半导体元件是一个导体元件跨安装另 一个导体元件的岛 而重叠配置的。即,参照图3 (B),固着于第一岛16上面的第一半导体元 件12跨第二岛18的上方而重叠配置。
参照图3 (B)及图3 (C),第一岛16和第二岛18在相对于安装于它 们之上的半导体元件的一侧边平行的方向重叠配置。在此,第一半导体元件 12及第二半导体元件14的平面形状在纸面上看为横方向具有长度方向侧边 的长方形形状。而且,第一岛16及第二岛18相对于该长度方向重叠。根据 这样的构成,利用面积比安装的半导体元件窄的岛,能够更稳定地支承半导 体元件。另外,由于使安装的半导体元件的电极位于支承半导体元件的岛的 区域内,从而可稳定地进行引线接合。
在半导体装置10B中,与岛一体化的引线接近的半导体元件的侧边和连 接金属细线的引线接近的半导体元件的侧边不同。即,参照图3(C),与第 二岛18—体化的引线20G、 20F接近第二半导体元件14下侧的侧边。另一 方面,与金属细线31A等连接的引线20A、 20E接近第二半导体元件14右 侧的侧边。根据这样的构成,即使将金属细线31A与引线20A的接合部26 连接,用于进行连接的毛细管也不会与引线20A的倾斜部40A接触。因此, 防止了引线接合时的引线20A的变形。同样,即使将金属细线31B、 31C与 引线20E的接合部28连接,毛细管也不会与倾斜部40E接触。
一方面,在图3(B)所示的与第一半导体元件12连接的引线20D等中,引线20D由于在纸面上看朝向进深侧弯曲,故在形成金属细线30A时,毛 细管与引线的倾斜部接触的问题不会产生。
其次,参照图4说明半导体装置10B的截面的构成。图4 (A)是图3 (A)的A-A,线的剖面图,图4 (B)是B-B,线的剖面图。
参照图4(A),在第一岛16的上面固着第一半导体元件12,第一半导 体元件12上面的电极经由金属细线30B与引线的接合部24连接。而且,在 第二岛18的下面固着第二半导体元件14,第二半导体元件14的电极经由金 属细线31B与引线的接合部28的下面连接。
在此,第一岛16和第二岛18在厚度方向错开配置,同时相对于厚度方 向按局部重叠的方式配置。在此,第一岛16在密封树脂38的内部稍靠上方 配置。而且,第二岛18靠第一岛16的下方配置。在此,两者也既可以局部 重叠也可以全部不重叠。
在此,作为一例,第一岛16及第二岛18的厚度例如为0.5mm程度。 另外,两者重叠的厚度L1比该厚度小,例如为0.2mm程度。另外,第一岛 16的下面和第二半导体元件14的上面分开的距离L2为0.3mm程度。再有, 第一半导体元件12的下面和第二岛18的上面分开的距离L3为0.3mm程度。
通过将第一岛16和第二岛18在厚度方向局部重叠,可减薄半导体装置 IOB的厚度,同时确保岛和半导体元件的绝缘。例如与在重叠后的两个岛的 上下主面安装了两个半导体元件的情况相比,半导体装置10B的厚度减薄沿 岛彼此在厚度方向重叠的长度量(Ll)。
另外,在第一岛16的上面配置有第一半导体元件12,其背面及侧面由 密封整体的密封树脂38覆盖。另外,在第二岛18的下面固着有第二半导体 元件14,其上面及侧面由密封树脂38覆盖。再有,通过将第一岛16及第二 岛18错开配置,第一岛16和第二半导体元件14分开,第二岛18和第一半 导体元件12分开。因此,即使在小型的半导体装置10B上层叠并内装较大 型的半导体元件,也可以防止半导体元件和岛的短路。
另外,在本实施例中,在第一岛16的下面和第二半导体元件14的上面 的间隙、第二岛18的上面和第一半导体元件12的下面的间隙中充填有密封 树脂38。在此,若该间隙中难以充填含有填充剂的密封树脂38,则也可以 在进行树脂密封的工序之前向该间隙中充填流动性优良的树脂材料(例如填 充剂的混入量较少的树脂)。另外,也可以在上述间隙'中充填由环氧树脂等构成的粘结剂。
另外,上述半导体元件只要是其背面通过电流的结构,则就可以通过导 电性粘结材料或共晶接合固着于安装它们的岛的主面上。另外,只要是这些 半导体元件的背面不需要导通的结构,则也可以使用绝缘性粘结剂将半导体 元件安装于岛上。
图5及图6是将图3所示的半导体装置IOB选出一部分表示的立体图。
参照图5说明安装或连接第一半导体元件12的第一岛16等的构成。图 5(A)是自上方看到的第一半导体元件12及第一岛16等的立体图,图5(B) 是自下方看到的其情况的立体图。
参照图5 (A)及图5 (B),其图示了安装第一半导体元件12的第一岛 16、和自第一岛16导出向外部的两条引线20B、 20C。另外,引线20H和 引线20D在近人侧显示。引线20H的接合部22经由金属细线30A与第一半 导体元件12连接。引线20D的接合部24经由金属细线30B、 30C与第一半 导体元件12连接。
这些图所示的第一岛16及引线20H、 20D在制造工序中以一体接合的 一片引线架的状态供给。
参照图6说明安装第二半导体元件14的第二岛18及引线20G等的构成。 图6中两图的视点与上述图5相同。
参照图6 (A)及图6 (B)将引线20G、引线20F自安装第二半导体元 件14的第二岛18导出向外部。另外,引线20E的接合部26的下面经由未 图示的金属细线31A与设于第二半导体元件14下面的电极连接。引线20A 的接合部28经由金属细线30C及金属细线30B与第二半导体元件14的电 极连接。
这些图所示的第二岛18、引线20E及引线20A在制造工序中以一体连 接的一片引线架的状态供给。在此,在制造工序中,含有图6所示的第二岛 18等的引线架与含有图5所示的第一岛16的引线架分开进行准备。
参照图7~图10,其次说明上述的构成的半导体装置10B的制造方法。 在本实施例中,对两个引线架(图7所示的引线架50及图8所示的引线架 60)分别进行管芯焊接及引线接合,在将两者层叠后进行树脂密封,制造半 导体装置。
参照图7说明引线架50的构成。图7 (A)是局部表示引线架50的平面图,图7 (B)是将组件52放大表示的立体图。
参照图7 (A),引线架50由铜等金属构成,通过加工(蚀刻加工及沖 压加工)厚度0.5mm程度的一片导电荡而成形为规定的形状。在此,引线 架50大致具有长方形形状。在引线架50四侧的侧边设有额缘形状的外框54, 连接部58在该外框54的内侧格子状延伸。
另外,将外框54沿厚度方向贯通,设有导孔56。该导孔56在各工序中 用于搬运或定位。另夕卜,通过使图7(A)所示的引线架50上设置的导孔56、 和图8 (A)所示的引线架60的导孔66重叠,可将各引线架所含的组件准 确地定位。
参照图7 (B),在连接部58的内侧设有组件52。组件52是构成一个半 导体装置的要素单位。在此, 一个组件52与图3 (B)中实施了密的阴影线 的部分对应。具体而言,三条引线(引线20D、引线20C、引线20B)在纸 面上自进深侧的连接部58向内侧延伸。引线20C及引线20B与第一岛16 连续。另外,在引线20D的前端部"^殳有接合部22。而且,在前端部具有接 合部24的一条引线20H在纸面上自近人侧的连接部58向内部延伸。另外, 各引线含有图7 (B)所示的倾斜部40及露出部42。另外,各引线的组件 52内侧的前端部(接合部22、 24)及第一岛16在引线架50的另一部位(外 框54或连接部58)的上方位于同一平面上。
在此,如上所述,在本实施例中,将引线架50和引线60 (参照图8) 重合构成一个半导体装置。在此,观察制造的半导体装置10B (参照图3) 时,各引线的露出部的下面位于同一平面上。因此,也可以在引线架50的 各引线和连接部58的接合部位进行沖压加工,使得各引线向上方(厚度方 向)突出。由此,可使引线架50上含有的引线的端部和引线架60上含有的 引线的端部位于同一平面上。该事项对于以下详述构造的引线架60而言也 是相同的。
参照图8说明引线架60的构成。图8 (A)是引线架60的平面图,图8 (B)是表示组件62的立体图。在此,引线架60成为图3 (B)所示的实施 了粗阴影线的部位。另外,图7所示的引线架50和这里图示的引线架60只 是组件62的内部构成不同,其它构成基本上是相同的。
参照图8 ( A ),引线架60为自外框64朝向内侧格子状设置了连接部68 的形状。而且,在由连接部68包围的一个开口部配置有两个组件62。在此,沿厚度方向贯通引线架60的外框64设有导孔66。
参照图8(B), —条引线20A自进深侧的连接部68向内侧延伸,前端 部成为平坦的接合部26。另外,三条引线20G、 20F、 20E自近人侧的连接 部68向内侧延伸。两条引线20G、 20F的前端部与第二岛18连接。另外, 引线20E的前端部成为接合部28。
参照图7及图8,就组件52和组件62而言,岛的形状和引线在厚度方 向突出的方向不同。另外,在图7 (B)所示的组件52中,引线向安装半导 体元件的方向(纸面上为上方向)突出。另一方面,在图8所示的组件62 中,引线向与安装半导体元件的方向相反的方向(纸面上为上方向)突出。 另外,第一岛16和第二岛18在以某一点为中心旋转180度时,成为同一形 状的点对称形状。
参照图9及图10,其次说明管芯接合及引线接合的工序。图9是表示两 工序结束后的引线架50的组件52的立体图。图10 (A)是表示与图9相同 的状态的引线架60的组件62的立体图,图10 (B)是表示引线接合的工序
的剖面图。
参照图9,在引线架50的第一岛16的上面安装有第一半导体元件12。 而且,形成于第一半导体元件12上面的电极经由金属细线与接合部22或接 合部24连接。该工序相对于引线架50上含有的全部组件52 —并进行。本 工序中,引线架60的引线20D等所含的倾斜部相对于厚度方向朝向上方向 突出。因此,用于引线接合的毛细管不会与该引线的倾斜部接触。
参照图10 (A),在引线架60的第二岛18的下面安装第二半导体元件 14。另外,设于第二半导体元件14下面的各电极经由未图示的金属细线与 接合部26或接合部28的下面连接。实际上该工序在使引线架60上下反转 的状态下(即,以安装第二半导体元件14的面为上面的状态)进行。
参照图10( B ),在引线接合的工序中,使用毛细管29形成金属细线21B。 具体而言,首先将金属细线21B与半导体元件13上面的电极连接。其次, 使毛细管29移动向接合部28的上面,将金属细线21B与接合部28的上面 连接。此时,在金属细线21B和接合部28接触的接触部作用接合能量(压 紧力、超声波振动、热能量)。另外,使毛细管29向上方移动,切断金属细 线21B。
如上所述,参照图IO(A),引线20E的接合部28自引线20E的倾斜部40E离开配置。另外,未图示的毛细管的移动方向在纸面上为横方向,含有 接合部26的引线20A的延伸方向在纸面上为纵方向。即,两者的方向关系 不平行而是正交。由此,如上所述即使进行引线接合,毛细管29也不会与 倾斜部40E接触,而可防止引线20E的破损。
在上述工序结束后,将引线架50及引线架60重合接合。由此,接合后 的引线架的各组件成为图3所示的构成。进而进行将引线架的各组件各别容 纳到模制金属模中进行树脂密封的工序。具体而言,在树脂密封的工序中, 各组件的半导体元件、岛、金属细线及引线通过密封树脂密封。进而经由在 自密封树脂露出的引线的表面覆盖镀敷膜的工序、将树脂密封后的各组件自 引线架各别分离的工序、测定各组件的是否良好及电特性的工序、盖章工序 等,完成图3所示的半导体装置IOB。
另外,在制造图1所示的构造的半导体装置IOA时,只是准备了一个引 线架60进行上述的各工序。
权利要求
1、一种半导体装置,其特征在于,具备半导体元件、和与所述半导体元件电连接并且具有露出向外部的露出部的导电部件,所述导电部件含有所述露出部、安装有所述半导体元件并且位于与所述露出部不同的平面上的连接部、使所述连接部和所述露出部连续的连续部,设于所述半导体元件的主面上的电极经由连接装置与近接不同于所述连续部近接的所述半导体元件的侧边的另一侧边配置的另一个所述导电部件连接。
2、 一种半导体装置,其特征在于,具备层叠配置的多个半导体元件、 和与所述半导体元件电连接并且局部露出向外部的引线,所述引线含有露出向外部的露出部、与所述半导体元件电连接并且位于 不同于所述露出部的平面上的连接部、使所述连接部和所述露出部连续的连 续部,该半导体装置具备具有第一主面及第二主面的第一岛;安装于所述第一岛的所述第一主面上的第一半导体元件;自所述第一岛连续地露出向外部的第一引线;与所述第一岛相反的具有第一主面及第二主面的第二岛;安装于所述第二岛的所述第一主面上的第二半导体元件;自所述第二岛连续地露出向外部的第二引线;接近与导出所述第一引线及所述第二引线的所述半导体元件的侧边不 同的另一侧边,经由连接装置与所述第一半导体元件或所述第二半导体元件 连接的第三引线。
3、 如权利要求2所述的半导体装置,其特征在于,所述连接装置是金 属细线。
4、 如权利要求2所述的半导体装置,其特征在于,所述第一半导体元 件或所述第二半导体元件是在安装的一主面上具有第一主电极、在另一主面 上具备第二主电极及控制电极的晶体管,设置两条所述第三引线,与所述第二主电极连接的所述第三引线的所述连接部形成为比与所述控制电极连接的第三引线的连接部长,将所述第二主电极和所述第三引线连接的所述连接装置的数量比将所 述控制电极和所述第三引线连接的所述连接装置的数量多。
5、 一种半导体装置,其特征在于,具备层叠配置的多个半导体元件、 和与所述半导体元件电连接且局部露出向外部的引线,所述引线含有露出向外部的露出部、与所述半导体元件电连接并且位于 与所述露出部不同的平面上的连接部、使所述连接部和所述露出部连续的连 续部,该半导体装置具备具有第一主面及第二主面的第一岛;安装于所述第 一 岛的所述第 一主面上的第 一半导体元件;自所述第一岛连续地露出向外部的第一引线;与所述第一岛相反的具有第一主面及第二主面的第二岛;安装于所述第二岛的所述第一主面上的第二半导体元件;自所述第二岛连续地露出向外部的第二引线;经由连接装置与所述第 一半导体元件的电极连接并且在与所述第 一 岛 相同的平面上具有连接部的第三引线;经由连接装置与所述第二半导体元件的电极连接并且在与所述第二岛 相同的平面上具有连接部的第四引线,将所述第 一半导体元件和所述第三引线连接的所述连接装置自与导出 所述第一引线的所述第一半导体元件的侧边不同的侧边向一侧导出,将所述第二半导体元件和所述第四引线连接的所述连接装置自与导出 所述第二引线的所述第二半导体元件的侧边不同的侧边向 一侧导出。
全文摘要
一种半导体装置,小型且防止引线接合时的引线的变形。半导体装置(10A)具备岛(11)、安装于岛(11)下面的半导体元件(13)、接近岛(11)设置的引线(20C、20F)、将这些构成要素一体密封的密封树脂(23)。另外,在本发明的半导体装置(10A)中,半导体元件(13)的电极(19A)等与邻接未设置自岛(11)连续的引线(20B)等的侧边的引线连接。
文档编号H01L25/065GK101290920SQ20071013691
公开日2008年10月22日 申请日期2007年7月23日 优先权日2007年4月16日
发明者漆畑博可 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社
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