本实用新型涉及半导体装置。
背景技术：
在对多个半导体芯片进行密封来形成多芯片封装件的制造工序中，例如，通过引线接合法来建立半导体芯片间的电连接。在半导体芯片间的引线接合中，首先，通过放电加热使插通到毛细管工具的接合引线的前端部分熔融来形成球，并将该球预先接合在进行第二次接合的半导体芯片的电极焊盘。接下来，一边将接合引线压附在进行第一次接合的半导体芯片的电极焊盘，一边通过超声波焊接法进行球接合。然后，一边移动毛细管工具一边陆续放出接合引线。接下来，一边将接合引线压附于预先形成在进行第二次接合的半导体芯片的电极焊盘的球，一边通过超声波焊接法进行针脚式接合。作为提及到这样的半导体芯片间的引线接合的文献，例如，能够举出日本特开2006-278407号公报。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-278407号公报
在半导体芯片间的引线接合中，对两个半导体芯片中的厚度相对薄的一方的半导体芯片进行第二次接合的方法成为主流。方便起见，将这样的方法称为“向下式引线接合”。相对于此，方便起见，将对两个半导体芯片中的厚度相对厚的一方的半导体芯片进行第二次接合的方法称为“向上式引线接合”。作为向下式引线接合成为主流的理由之一，能够举出如下点，即，将进行第二次接合的半导体芯片与接合引线所形成的连接角度增大某种程度比较容易，在维持接合引线的连接强度的方面比较方便。为了通过向上式引线接合将该连接角度增大某种程度，必须将接合引线引绕至高的位置，或者将接合引线引绕为梯形环状。接合引线的这样的引绕不仅会带来成本增大，而且不能应对多芯片封装件的小型低矮化的要求。
可是，当一边将接合引线压附于预先形成在进行第二次接合的半导体芯片的电极焊盘的球一边通过超声波焊接法进行针脚式接合时，球会被压扁而在电极焊盘上扩展。为此，需要使进行第二次接合的半导体芯片的电极焊盘的尺寸大于进行第一次接合的半导体芯片的电极焊盘的尺寸。
鉴于这种情形，在对由相对厚的硅半导体基板构成的半导体芯片和由相对薄的化合物半导体基板构成的半导体芯片进行引线接合的情况下，在向下式引线接合中，对由化合物半导体基板构成的半导体芯片进行第二次接合。可是，增大成本价比由硅半导体基板构成的半导体芯片高的由化合物半导体基板构成的半导体芯片的电极焊盘的尺寸，存在带来成本增大的问题。此外，当硅半导体基板的电极焊盘的材质与接合引线的材质不同时，还存在难以确保电极焊盘与接合引线之间的足够的接合强度的问题。
技术实现要素：
实用新型要解决的课题
因此，本实用新型的课题在于，解决这样的问题的至少一部分。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述的课题，本实用新型涉及的半导体装置，具备：第一半导体芯片，具有第一电极焊盘；比所述第一半导体芯片厚的第二半导体芯片，具有尺寸比所述第一电极焊盘大的第二电极焊盘；球，与所述第二电极焊盘接合；以及接合引线，具有与所述第一电极焊盘接合的第一次接合部和与所述球接合的第二次接合部。在此，接合引线优选弯曲为三角形状或梯形状。
实用新型效果
根据本实用新型涉及的半导体装置，作为第二半导体芯片，使用制造成本价比第一半导体芯片便宜的半导体芯片，从而能够降低制造成本。此外，通过使接合引线弯曲为三角形状或梯形状，从而能够将进行第二次接合的第二半导体芯片的第二电极焊盘与接合引线所形成的连接角度增大某种程度。由此，能够确保第二半导体芯片的第二电极焊盘与接合引线之间的足够的接合强度。
附图说明
图1是示出本实施方式涉及的半导体装置的概略结构的俯视图。
图2是图1的II-II线向视剖视图。
图3是本实施方式涉及的半导体装置的半导体芯片间的放大剖视图。
图4是本实施方式的变形例涉及的半导体装置的半导体芯片间的放大剖视图。
图5是本实施方式涉及的半导体装置的制造工序剖视图。
图6是本实施方式涉及的半导体装置的制造工序剖视图。
图7是本实施方式涉及的半导体装置的制造工序剖视图。
图8是本实施方式涉及的半导体装置的制造工序剖视图。
附图标记说明
10：半导体装置，20、30：半导体芯片，24、34：电极焊盘，40：封装件基板，50：接合引线，51：第一次接合部，52：第二次接合部，53：桥接部，70：球。
具体实施方式
以下，边参照图1至图8边对本实用新型的实施方式进行说明。在此，设同一附图标记表示同一构件，并省略重复的说明。
图1是示出本实施方式涉及的半导体装置10的概略结构的俯视图。图2是图1的II-II线向视剖视图。半导体装置10具备：具有多个电极焊盘24的半导体芯片20、具有多个电极焊盘34的半导体芯片30、以及搭载这些半导体芯片20、30的封装件基板40。在半导体芯片20的背面与封装件基板40的表面之间，存在粘接两者的粘接层22。同样地，在半导体芯片30的背面与封装件基板40之间，存在粘接两者的粘接层32。封装件基板40具有均匀的厚度，其表面被平坦化。半导体芯片20的电极焊盘24与半导体芯片30的电极焊盘34之间通过接合引线50而连接。在封装件基板40的表面形成有多个引线端子41。半导体芯片20的电极焊盘24与引线端子41之间通过接合引线60而连接。同样地，半导体芯片30的电极焊盘34与引线端子41之间通过接合引线60而连接。
图3是半导体芯片20、30间的放大剖视图。半导体芯片20由半导体基板21形成，层间绝缘膜23介于电极焊盘24与半导体基板21之间。半导体芯片20的表面被保护膜25覆盖。半导体基板21例如是砷化镓(GaAs)等的化合物半导体基板。同样地，半导体芯片30由半导体基板31形成，层间绝缘膜33介于电极焊盘34与半导体基板31之间。半导体芯片30的表面被保护膜35覆盖。半导体基板31例如是硅半导体基板。半导体芯片30的厚度d2比半导体芯片20的厚度d1厚。另外，需要注意的是，虽然半导体芯片20、30被树脂密封，但是为了便于说明，省略了树脂的图示。
接合引线50通过如下方式形成，即，通过向上式引线接合对半导体芯片20的电极焊盘24进行第一次接合(球接合)，并对半导体芯片30的电极焊盘34进行第二次接合(针脚式接合)。在此，在进行第二次接合之前，在电极焊盘34预先形成有球70。该球70是在对接合引线50的前端部分进行加热熔融的过程中由于其表面张力的作用而形成为半球形状并从接合引线50断开的部分，作为凸块电极而发挥功能。接合引线50由第一次接合部51、第二次接合部52、以及对它们进行连接的桥接部53构成，第一次接合部51是通过第一次接合而形成的部分，第二次接合部52是通过第二次接合而形成的部分。第一次接合部51是与电极焊盘24接合的部分。第一次接合部51在向电极焊盘24进行球接合时在对接合引线50的前端部分进行加热熔融的过程中由于其表面张力的作用而形成为半球形状。第二次接合部52是与球70接合的部分。第二次接合部52在与球70进行针脚式接合时在将接合引线50压附到球70的过程中呈压扁为薄壁的形状。桥接部53是对第一次接合部51和第二次接合部52进行连接的环状的部分。桥接部53包含两个部分53a、53b。为了便于说明，将比球70的位置高的位置称为位置P1。部分53a从电极焊盘24垂直设置至位置P1，对电极焊盘24和位置P1进行连接。部分53b呈大致直线状地对位置P1和电极焊盘34进行连接。这些部分53a、53b作为整体弯曲为三角形状。将半导体芯片20、30搭载在封装件基板40的被平坦化后的同一表面，通过降低半导体芯片20、30间的厚度之差(d2-d1)，从而能够将接合引线50与电极焊盘34所形成的连接角度α增大某种程度。由此，变得容易确保接合引线50的连接强度。这在电极焊盘34的材质与接合引线50的材质不同的情况下特别有用。通过对球70的针脚式接合，从而球70被压扁，因此电极焊盘34的尺寸比电极焊盘24的尺寸大。在此，电极焊盘24、34的尺寸，分别意味着从保护膜25、35露出的电极焊盘24、34的面积(开口面积)。
图4是本实施方式的变形例涉及的半导体装置10的半导体芯片20、30间的放大剖视图。该变形例涉及的接合引线50的桥接部53包含三个部分53c、53d、53e。为了便于说明，将具有与位置P1的高度大致相同的高度的位置称为位置P2。不过，位置P2是如下的位置，即，位置P2与电极焊盘34之间的距离比位置P2与电极焊盘24之间的距离短。部分53c对电极焊盘24和位置P1进行连接。部分53d呈大致直线状地对位置P1和位置P2进行连接。部分53e对位置P2和电极焊盘34进行连接。这些部分53c、53d、53e作为整体弯曲为大致梯形状。像这样，图4所示的接合引线50作为整体弯曲为梯形状，相对于此，图3所示的接合引线50作为整体弯曲为三角形状，两者在这一点上不同。通过使接合引线50弯曲为梯形状，能够将进行第二次接合的半导体芯片30与接合引线50所形成的连接角度β增大某种程度。由此，能够确保半导体芯片30的电极焊盘34与接合引线50之间的足够的接合强度。这在电极焊盘34的材质与接合引线50的材质不同的情况下特别有用。此外，与使接合引线50弯曲为三角形状相比，通过使其弯曲为梯形状，从而能够实现接合引线50的低矮化以及导线长度的缩短化。
接着，边参照图5至图8边对图3所示的半导体装置10的制造工序进行说明。首先，如图5所示，准备具有电极焊盘24的半导体芯片20和具有电极焊盘34的半导体芯片30。接下来，在具有均匀厚度的被平坦化后的封装件基板40的同一表面，搭载半导体芯片20和半导体芯片30。然后，在半导体芯片30的电极焊盘34形成球70。该球70是对接合引线50的前端部分进行加热熔融并从接合引线50断开的部分。接下来，如图6所示，将接合引线50插通到毛细管工具80，在从毛细管工具80的前端部分突出的接合引线50的前端部分，使用火花放电形成半球形状的球。通过超声波焊接法将该球按压在电极焊盘24，从而形成与电极焊盘24接合的第一次接合部51。
接下来，如图7所示，通过使毛细管工具80移动，从而将接合引线50从电极焊盘24引出至电极焊盘34。接着，如图8所示，将毛细管工具80的前端部分按压在球70上，通过超声波焊接法使接合引线50和球70接合。通过该按压处理，接合引线50的被按压的部分成为压扁为薄壁的状态，形成与球70接合的第二次接合部52。接下来，用夹持器81对插通到毛细管工具80的部分的接合引线50进行固定，并使毛细管工具80向铅垂上方向移动，由此切断接合引线50。接着，通过对半导体芯片20、30进行树脂密封，从而完成半导体装置10。
作为半导体芯片20，例如能够使用由砷化镓半导体基板构成的厚度例如为75μm的半导体芯片，作为半导体芯片30，例如能够使用由硅半导体基板构成的厚度例如为100μm的半导体芯片。在该情况下，虽然半导体芯片20的制造成本价比半导体芯片30的制造成本价更高，但是具有能够使电极焊盘24的面积比电极焊盘34的面积小的优点。此外，通过使半导体芯片20、30间的厚度之差为25μm左右，由此将第二次接合部52与电极焊盘34所形成的连接角度增大某种程度，变得容易确保接合引线50的连接强度。
另外，图4所示的半导体装置10的制造方法与图3所示的半导体装置10的制造方法相同。
半导体芯片20、30的组合不限于上述的例子，能够应用于半导体芯片20较之于半导体芯片30而制造成本价高且厚度薄的情况。在区分半导体芯片20、30的情况下，有时将半导体芯片20称为第一半导体芯片，并将半导体芯片30称为第二半导体芯片。此外，在区分电极焊盘24、34的情况下，有时将电极焊盘24称为第一电极焊盘，并将电极焊盘34称为第二电极焊盘。此外，在区分部分53a、53b的情况下，有时将部分53a称为第一部分，并将部分53b称为第二部分。此外，在区分部分53c、53d、53e的情况下，有时将部分53c称为第一部分，将部分53d称为第二部分，并将部分53e称为第三部分。此外，在区分位置P1、P2的情况下，有时将位置P1称为第一位置，并将位置P2称为第二位置。此外，有时将封装件基板40简称为基板。此外，在本说明书中，“高度”以封装件基板40的表面为基准面，意味着与该基准面垂直的方向上的距离。
以上说明过的实施方式用于使本实用新型容易理解，并非用于对本实用新型进行限定解释。本实用新型能够在不脱离其主旨的情况下进行变更或改良，并且本实用新型还包含其等价物。即，只要具备本实用新型的特征，本领域技术人员对实施方式适当施加了设计变更的实施方式也包含于本实用新型的范围。实施方式具备的元件及其配置等并非限定于例示的情形，能够适当地进行变更。