半导体装置的制作方法

半导体装置
1.本发明为下述申请的分案申请，原申请信息如下：
2.申请日：2020年8月31日
3.申请号：202010895058.2
4.发明名称：半导体装置
5.相关申请
6.本技术享受以日本专利申请2020－49744号(申请日：2020年3月19日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包含基础申请的所有内容。
技术领域
7.实施方式涉及半导体装置。


背景技术：

8.一般已知有作为表面安装型封装使引线不从树脂封装延伸、而是使电极在树脂封装的下表面露出的所谓的无引线封装(non-leaded package)的半导体装置。采用了无引线封装的半导体装置具有将矩形状的半导体元件与引线框一起用树脂封装密封而得的构造。
9.半导体装置例如具备通过适当切断被实施了蚀刻等图案化的金属制的引线框而形成的岛、以及配置于该岛的周围的多个引线。这种半导体装置被进一步要求小型化。因此，一般将引线形成于树脂封装的四角，将半导体元件相对于树脂封装倾斜45度地配置。
10.然而，为了将半导体元件相对于树脂封装倾斜45度地配置，需要半导体元件的旋转处理等，有生产的效率降低的隐患。


技术实现要素：

11.实施方式提供能够实现小型化以及生产性能提高的半导体装置。
12.实施方式的半导体装置具备半导体元件、第一端子、多个第二端子、以及内包部。半导体元件为矩形状。第一端子在上表面接合半导体元件的背面。多个第二端子配置于第一端子的周围。内包部将架设于半导体元件的表面与多个第二端子的上表面之间的导电线、半导体元件、第一端子以及多个第二端子密封，具有包含第一边、第二边、第三边以及第四边的矩形状的底面、并具有分别与第一边、第二边、第三边以及第四边相接的第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面，第一侧面与第三侧面对置，第二侧面与第四侧面对置。多个第二端子在内包部的4角从底面露出地配置，半导体元件的各边与第一边、第二边、第三边以及第四边对置，第一端子从第一侧面以及第三侧面分离，下表面从底面露出，一部分从第二侧面以及第四侧面露出。
附图说明
13.图1(a)是说明一实施方式的半导体装置1的构成的图的仰视图。
14.图1(b)是一实施方式的半导体装置的俯视图。
15.图1(c)是图1(b)的a－a剖面图。
16.图1(d)是图1(b)的b－b剖面图。
17.图2是表示树脂密封体内的多个半导体装置1的配置例的图。
18.图3(a)是说明半导体装置1a的构成的图的仰视图。
19.图3(b)是半导体装置1a的俯视图。
20.图3(c)是图3(b)的a－a剖面图。
21.图3(d)是图3(b)的b－b剖面图。
22.图4(a)是说明半导体装置1b的构成的图的仰视图。
23.图4(b)是半导体装置1b的俯视图。
24.图4(c)是图4(b)的a－a剖面图。
25.图4(d)是图4(b)的b－b剖面图。
具体实施方式
26.以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式的半导体装置。另外，以下所示的实施方式是本发明的实施方式的一个例子，本发明不被这些实施方式限定地解释。另外，在本实施方式所参照的附图中，有对同一部分或者具有相同功能的部分标注相同的附图标记或者类似的附图标记且省略其重复的说明的情况。另外，附图的尺寸比率有为了方便说明而与实际的比率不同的情况、从附图中省略构成的一部分的情况。
27.(一实施方式)
28.使用图1(a)～(d)，对一实施方式的半导体装置1的构成进行说明。图1(a)～(d)是说明半导体装置1的构成的图。图1(a)是半导体装置1的仰视图。图1(b)是半导体装置1的俯视图。图1(c)是图1(b)的a－a剖面图。图1(d)是图1(b)的b－b剖面图。另外，在本实施方式中，将从半导体装置1的上表面朝向下表面的方向以z方向表示，将与z方向正交的方向以x方向以及y方向表示。
29.如图1(a)～(d)所示，半导体装置1具备四个引线2、岛3、半导体元件4、接合线5、以及树脂封装6。半导体装置1是长方体。半导体装置1的大小不被特别限定。图1(a)的虚线50表示之后使用图3(a)～(d)叙述的比较例的引线50，虚线60表示后述的比较例的岛60的形成例。图1(b)是透视了树脂封装6的俯视图。因此，实际上半导体装置1的上表面被树脂封装6覆盖。图1(b)的虚线200表示图1(a)所示的引线2，虚线300表示岛3的下表面图案。
30.图2是表示树脂密封体400内的多个半导体装置1的配置例的图。
31.如图2所示，在树脂密封体400内配置有多个半导体装置1。通过将树脂密封体400的引线框500连同树脂一起切除，生成半导体装置1。
32.引线2以及岛3的材质不被特别限定，例如是cu。例如引线2以及岛3由相同的金属板形成，彼此的最大厚度相同。另外，本实施方式的岛3与第一端子对应，引线2与第二端子对应，接合线5与导电线对应，树脂封装6与内包部对应。
33.四个引线2与岛3以及半导体元件4分离。即，在本实施方式中，四个引线2隔着岛3以及半导体元件4而分离配置。如此，四个引线2配置于树脂封装6的4角。在该情况下，如图1(a)的箭头w2所示，也可以在半导体装置1的侧面具有由树脂封装6覆盖了引线2的缘部。
34.各引线2具有从树脂封装6的底面露出的非蚀刻部分、以及在下表面侧被树脂封装
6覆盖且厚度小于非蚀刻部分的端子半蚀刻部2a。端子半蚀刻部2a从非蚀刻部朝向岛3以及邻接的引线2延伸规定的长度(宽度)。端子半蚀刻部2a例如能够通过化学蚀刻或者压扁加工形成。树脂封装6的材料进入并覆盖于端子半蚀刻部2a。
35.在本说明书中，引线2以及岛3的下表面及其形状指的是从树脂封装6的底面露出的非蚀刻部及其形状。引线2以及岛3的形状或者上表面的形状指的是在俯视时使非蚀刻部与半蚀刻部合在一起的形状。引线2以及岛3的非蚀刻部与半蚀刻部在上表面顺畅地连续。引线2以及岛3的上表面具有引线2以及岛3的下表面增大了半蚀刻的宽度部分的形状。
36.各引线2的下表面除端子半蚀刻部2a之外在树脂封装6的底面露出，作为与布线基板(未图示)连接的外部端子发挥功能。
37.引线2的下表面呈五边形形状，具有与半导体元件4的一组对置的边平行的边20、22、以及与半导体元件4的另一组对置的边平行的边21、23。各引线2还具有与半导体元件4的任意一个边都不平行、例如倾斜了45度的边24。边23比边20短。
38.引线2的上表面呈五边形形状，具有与半导体元件4的一组对置的边平行的边120、122、以及与半导体元件4的另一组对置的边平行的边121、123。各引线2还具有与半导体元件4的任意一个边都不平行、例如倾斜了45度的边124。边123比边120短。
39.岛3的下表面呈大致菱形。另外，本实施方式的岛3的下表面呈使菱形的角圆滑例如削除后的形状。岛3的下表面中的菱形的各边形成为不与树脂封装6的各边平行。换言之，岛3的下表面为具有2组相互平行的对边的形状。岛3的2组的对边与树脂封装6的任意一个边都不平行。而且，岛3的下表面的x方向的长度比y方向的长度长。在岛3的上表面，除了30a、30b的部分也为大致菱形，关于大致菱形形状，可以说与岛3的下表面相同。
40.另外，岛3的下表面在树脂封装6的底面露出。而且，在岛3的与引线2对置的侧面形成岛半蚀刻部3a。树脂封装6的材料进入了岛半蚀刻部3a。换言之，各引线2具有从树脂封装6的底面露出的非蚀刻部分、以及在下表面侧被树脂封装覆盖且厚度小于非蚀刻部分的岛半蚀刻部2a。岛半蚀刻部2a在xy平面上从非蚀刻部以规定的长度(宽度)延伸。由此，能够提高岛3与树脂封装6的接合强度。岛半蚀刻部3a例如能够通过化学蚀刻或者压扁加工形成。
41.岛3的岛半蚀刻部3a具有沿x方向延伸突出的吊臂部30a、30b。如图2所示，吊臂部30a、30b连接于引线框500，从而防止岛3从引线框500脱落。另外，在本实施方式中，如图2所示，将在切断之前与邻接的引线框500连接的岛3的区域30a、30b称作吊臂部或者吊销。在沿z方向俯视时，多个引线2配置于树脂封装6的沿x方向延伸的2个边各自的端部。在形成于沿y方向邻接的端部间的两个空间a2中包含吊臂部30a、30b。
42.另一方面，在沿z方向俯视时，岛3与沿x方向延伸的2个边分离。换言之，岛3和与z方向以及x方向平行的树脂封装6的侧面分离。因此，在沿z方向俯视时，能够设置岛3和树脂封装6的沿x方向延伸的2个边不相接的区域b2。
43.在图1(b)换句话说是在沿z方向俯视时，吊臂部30a、30b与树脂封装6的对置的2个边相接的点为分离的至少2点。在图1(a)所示，在俯视时，岛3的中点位于吊臂部30a、30b的2点之间。
44.半导体元件4(半导体芯片)具有矩形状。半导体元件4在使形成有功能元件的一侧的表面(器件形成面)朝向上方的状态下，其背面经由接合剂接合于岛3。接合材例如是非导电性的接合材，但也能够使用导电性的接合材。
45.半导体元件4的边和树脂封装6的边的所成的角度为20度以下。更优选的是半导体元件的边和树脂封装6的边平行。如图1(b)所示，在沿z方向俯视时，在沿x方向邻接的两个引线2之间不包含半导体元件4的角。在沿z方向俯视时，在沿y方向邻接的两个引线2之间包含半导体元件4的角。
46.在半导体元件4的表面形成有与各引线2对应的焊盘4a。接合线5的一端接合于各焊盘4a。接合线5的另一端接合于各引线2中的上表面。由此，半导体元件4经由接合线5与引线2电连接。
47.使用图3(a)～(d)对一实施方式的半导体装置1的比较例1a的构成进行说明。图3(a)～(d)是说明半导体装置1a的构成的图。图3(a)是半导体装置1a的仰视图。图3(b)是半导体装置1a的俯视图。图3(c)是沿着图3(b)的a－a的剖面图。图3(d)是沿着图3(b)的b－b的剖面图。
48.如图3(a)～(d)所示，半导体装置1a具备四个引线50、岛60、半导体元件4、接合线5、以及树脂封装6。半导体装置1a是长方体。半导体装置1a具有半导体装置1所具有的半导体元件4以及树脂封装6。图3(b)是透视了树脂封装6的俯视图。因此，实际上半导体装置1的上表面被树脂封装6覆盖。图3(b)的虚线200a表示图3(a)所示的引线50。半导体元件4例如具有与岛60的下表面图案相同的形状，设于岛60的下表面图案的正上方。
49.如图3(a)所示，在下表面，各引线50的1个边以及岛60的4边相对于树脂封装6的边以规定角度倾斜、例如以45度倾斜地配置。即，在下表面，各引线50的1个边与岛60中的任意一边隔开间隔地平行配置。
50.在比较例的半导体装置1a中，半导体元件4的边相对于树脂封装6的边符合45度地配置。由此，半导体装置1a一边较大地取岛60与引线50的面积，一边将设于封装6的4角的引线50的上表面与半导体元件4的下表面分离地配置。
51.在制造比较例的半导体装置1a时，需要使半导体元件4的边相对于树脂封装6的边符合45度的旋转操作。一般来说，半导体元件4的对位在伴随着旋转操作的情况下，准确性降低。在比较例中，将半导体元件4的一个角以45度切取，使切取而产生的边对准x方向，从而提高了旋转操作时的对位的准确性。另外，通过较大地获取岛60的面积，从而较大地获取了半导体元件4的对位余量。矩形状的半导体元件4的顶点接近树脂封装6的边。
52.而且，引线50呈三角形的形状。另外，本实施方式的岛60的下表面呈使三角形的角圆滑例如削除后的形状。岛60的吊臂部向树脂封装6的各边延伸突出。由于岛3的面积较大，无论是在x方向上还是在y方向上，岛60与各引线50接近并短路的可能性都提高。
53.比较例的吊臂部沿x方向以及y方向延伸，防止在岛60连接于引线框时偏移、扭转。
54.实施例1的半导体装置1由于未设置沿y方向延伸的吊臂部，因此能够较大地获取区域b2。由此，能够宽阔地获取x方向上的引线2的边121与岛3的间隙。因此，即使在进一步小型化了的情况下，也能够抑制在将引线框沿在x方向上延伸的线切断时由于金属拖曳等而有可能产生的引线2与岛3的短路。
55.半导体装置1的岛3具有y方向的长度比x方向的长度小的大致菱形的形状。因此，在x方向上，随着从树脂封装6侧面的端部朝向中点，岛3与各引线2的边24的距离变大。
56.引线2的y方向的长度比x方向的长度短。因此，即使在树脂封装6侧面的x方向端部附近，也能够较大地获取岛3与各引线2的边24的距离。而且，能够较大地获取各引线2的边
22与吊臂部30a、30b的距离以及各引线2的边22与半导体元件4的背面的距离。
57.因此，引线2与岛3短路等的可能性进一步减少。即，间隙进一步提高。由此，能够进一步使半导体装置1小型化。
58.吊臂部30a、30b分别以在y方向上分离的至少2点从树脂封装6露出并与引线框连接。吊臂部30a、30b被分为2支，因此相比于设置1条较粗的吊臂部，能够减小切割时金属的切断区域，缓和应力的集中，提高封装的品质。而且，在使用切割刀片的情况下，能够防止切割刀片的堵塞。
59.在半导体装置1中，半导体元件4的边和树脂封装6的边的所成的角度为20度以下或者平行。因此，不需要如比较例那样使半导体元件4相对于树脂封装6的边符合45度的操作，半导体装置1的1生产性能进一步提高。换言之，通过进一步缩短引线2的边23，半导体装置1形成为即使不使半导体元件4的边相对于树脂封装6的边符合45度也能够配置。
60.而且，在半导体元件1中，由于能够较大地获取半导体元件4与树脂封装6的侧面的距离，因此能够减小在树脂封装6切断时施加于半导体元件4的应力。
61.如以上说明那样，根据本实施方式，多个引线2配置于树脂封装6的4角，使半导体元件4的边和树脂封装6的边的所成的角度为20度以下。由此，半导体元件4的顶点部与树脂封装6的边的距离变得更长，岛3与各引线2短路的可能性被进一步抑制，能够进一步实现小型化，并且不需要使半导体元件4相对于树脂封装6的边符合45度的操作，半导体装置1的生产性能进一步提高。
62.另外，岛3的岛半蚀刻部3a具有在沿z方向俯视时沿x方向延伸突出并从树脂封装6的侧面露出的吊臂部30a、30b，且在y方向上与树脂封装6的侧面分离地形成。由此可防止岛3从引线框脱落，并且能够设置岛3不与树脂封装6的侧面相接的区域b2。如此，能够进一步实现半导体装置1的小型化，并且半导体装置1的生产性能进一步提高。
63.(一实施方式的变形例)
64.一实施方式的变形例的半导体装置1b与一实施方式的变形例的半导体装置1不同的点在于，半导体装置1b在岛3的吊臂部32、34比树脂封装6的对置的边的中点向左右相反方向偏移地配置。
65.图4(a)～(d)是说明一实施方式的变形例的半导体装置1b的构成的图。图4(a)是半导体装置1b的仰视图。图4(b)是半导体装置1b的俯视图。图4(c)是沿着图4(b)的a－a的剖面图。图4(d)是沿着图4(b)的b－b的剖面图。岛3的吊臂部32、34比树脂封装6的对置的边的中点向左右相反方向偏移地配置。能够利用吊臂部32、34抑制扭转。
66.虽然在本说明书中说明了半导体装置1在引线框搭载有半导体元件4，但其也可以是在基板等搭载有半导体元件4的所谓的无引线框类型。
67.虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明与其等效的范围中。