连接器框架以及半导体装置的制造方法
【专利说明】连接器框架以及半导体装置
[0001]关联申请
[0002]本申请享受以日本专利申请2014-17327号(申请日:2014年I月31日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。
技术领域
[0003]实施方式涉及连接器框架以及半导体装置。
【背景技术】
[0004]近年来，在功率半导体装置中，为了低电阻化，作为芯片和外部引线的连接构造，提出了不使用引线结合，而使用了铜等的板状的连接器或者连接带(strap)的构造，这样的产品也越来越多。
[0005]另外，提出了使在芯片上搭载的连接器从树脂露出，并从安装基板侧的封装下表面和封装上表面这两个表面进行散热的构造。根据散热性这一点，优选从封装上表面露出的部分较厚。另外，在连接器中向引线侧延伸出而与引线连接的部分不位于芯片正上方，所以对散热没有那么多贡献，无需变厚，是与现有的引线框架相同程度的厚度即可。另外，与源极连接器等相比而流过的电流更小的栅极连接器变厚的必要性也低。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种材料效率良好的连接器框架以及半导体装置。
[0007]根据实施方式，连接器框架具备框架部、从所述框架部突出并与所述框架部一体地设置的第I连接器、以及从所述框架部突出并与所述框架部一体地设置的第2连接器。所述第I连接器具有第I部分、设置于所述第I部分与所述框架部之间且比所述第I部分薄的第2部分。所述第2连接器的厚度与所述第I连接器的所述第2部分相同。
【附图说明】
[0008]图1是实施方式的半导体装置的示意剖面图。
[0009]图2A以及B是实施方式的半导体装置的示意顶视图。
[0010]图3A以及B是半导体芯片的示意俯视图。
[0011]图4是实施方式的连接器框架的示意俯视图。
[0012]图5A是实施方式的第I连接器以及第2连接器的示意俯视图，图5B是第I连接器的示意剖面图，图5C是第2连接器的示意剖面图。
[0013]图6A是形成有实施方式的连接器框架的金属板的示意俯视图，图6B是金属板的示意剖面图。
[0014]图7是另一种实施方式的半导体装置的示意剖面图。
[0015]图8A是另一种实施方式的第I连接器以及第2连接器的示意俯视图，图SB是第I连接器的示意剖面图，图8C是第2连接器的示意剖面图。
[0016]图9是另一种实施方式的半导体装置的示意剖面图。
[0017]图1OA是另一种实施方式的第I连接器以及第2连接器的示意俯视图，图1OB是第I连接器的示意剖面图，图1OC是第2连接器的示意剖面图。
[0018]图11是另一种实施方式的半导体装置的示意顶视图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图，说明实施方式。另外，在各附图中，对相同的要素附加了相同的符号。
[0020]图1是实施方式的半导体装置I的示意剖面图。
[0021]图2A是实施方式的半导体装置I的示意顶视图，图2B是去掉了树脂80的示意顶视图。在图2B中，关于树脂80，仅图示了侧面的外形线。
[0022]实施方式的半导体装置I具有半导体芯片10、与半导体芯片10电连接的引线框架21、31、41、第I连接器50、第2连接器70、以及对这些要素进行密封的树脂80。
[0023]半导体芯片10是在半导体层中的一个面侧设置的第I电极与在另一个面侧设置的第2电极之间进行连接的、在纵向上形成了电流路径的纵向器件。半导体芯片10是例如纵向 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,金属一氧化物一半导体场效应晶体管)。或者，半导体芯片10是纵向IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)、纵向二极管。
[0024]作为半导体而使用硅。或者，也可以使用硅以外的半导体(例如SiC、GaN等化合物半导体)。
[0025]图3A是半导体芯片10的第I面12的示意俯视图，图3B是第I面12的相反侧的第2面14的示意俯视图。
[0026]如图3A所示，在半导体层11的第I面12形成有第I电极13。例如在MOSFET中，第I电极13是漏电极。第I电极13占据第I面12的大部分地形成。
[0027]如图3B所示，在半导体层11的第2面14，第2电极15和第3电极16相互绝缘分离地形成。第2电极15占据第2面14的大部分地形成，在例如MOSFET中是源电极。第3电极16的面积小于第2电极15的面积，在例如MOSFET中是栅电极。
[0028]如图2B所示，第I引线框架21具有管芯焊盘22、和多根引线23。管芯焊盘22的平面形状形成为四边形形状，多根引线23从它的一边突出。第I引线框架21通过金属板的模具加工成形，管芯焊盘22以及引线23 —体地设置。
[0029]在第I引线框架21的引线23的突出方向的相反侧，相对第I引线框架21隔开间隔地设置有第2引线框架31。
[0030]第2引线框架31具有在第I引线框架21侧设置的内部引线32、和从内部引线32突出了的多根外部引线33。外部引线33向第I引线框架21的引线23的突出方向的反方向突出。内部引线32在相对于外部引线33的突出方向以及第I引线框架21的引线23的突出方向正交的方向上延伸。
[0031]第2引线框架31通过金属板的模具加工成形，内部引线32以及外部引线33 —体地设置。
[0032]另外，在第I引线框架21的引线23的突出方向的相反侧，也相对第I引线框架21隔开间隔地设置有第3引线框架41。第3引线框架41设置于第2引线框架31的内部引线32的长度方向的旁边。第3引线框架41相对第2引线框架31有间隔。
[0033]第3引线框架41具有在第I引线框架21侧设置的内部引线42、和从内部引线42突出了的I个外部引线43。外部引线43向与第2引线框架31的外部引线33的突出方向相同的方向突出。
[0034]如图1所示，在第I引线框架21的引线23与管芯焊盘22之间未形成阶梯，引线23的上表面与管芯焊盘22的上表面平面地连接，引线23的下表面与管芯焊盘22的下表面平面地连接。
[0035]第2引线框架31在内部引线32与外部引线33之间的部分处弯曲，在内部引线32与外部引线33之间形成有阶梯。第3引线框架41也与第2引线框架31同样地，在内部引线42与外部引线43之间的部分处弯曲，在内部引线42与外部引线43之间形成有阶梯。
[0036]第2引线框架31的外部引线33的下表面处于与第I引线框架21的下表面(引线23的下表面以及管芯焊盘22的下表面)相同的高度水平。第3引线框架41的外部引线43的下表面处于与第I引线框架21的下表面、以及第2引线框架31的外部引线33的下表面相同的高度水平。
[0037]以外部引线33、43的下表面以及第I引线框架21的下表面作为高度方向(上下方向)的基准，内部引线32、42的上表面相比管芯焊盘22的上表面位于上方。
[0038]半导体芯片10搭载于第I引线框架21的管芯焊盘22上。关于半导体芯片10，使形成有第I电极13的第I面12朝向管芯焊盘22侧。
[0039]第I电极13经由图1所示的导电性接合材料(例如，焊锡)25与管芯焊盘22接合。因此，半导体芯片10的第I电极13与第I引线框架21电连接。
[0040]在半导体芯片10的第2面14上，搭载有第I连接器(在MOSFET中为源极连接器)50。第I连接器50具有第I部分51和第2部分52。关于第I部分51和第2部分52，厚度相对不同，第I部分51比第2部分52更厚。
[0041]第I连接器50通过后面叙述的图6A所示的金属板100的冲剪加工成形，第I部分51以及第2部分52 —体地设置。第I连接器50由例如电传导以及热传导优良的铜构成。另外，作为第I连接器50，也可以使用以铜为主成分的铜合金。
[0042]第I部分51比各引线框架21、31、41的厚度更厚，例如，为大于等于0.5mm且小于等于1mm。第I部分51具有经由例如焊锡等导电性接合材料55与半导体芯片10的第2电极15接合了的第I接合面54。另外，第I部分51具有形成于第I接合面54的相反侧并从树脂80露出了的散热面53。
[0043]第2部分52从第I部分51向第2引线框架31侧突出。第2部分52的前端部重叠于第2引线框架31的内部引线32上，经由例如焊锡等导电性接合材料35与内部引线32的上表面接合。
[0044]因此，第I连接器50将半导体芯片10的第2电极15与第2引线框架31电连接。
[0045]另外，如图2B所示，半导体芯片10的第3电极(栅电极)16和第3引线框架41通过第2连接器(在MOSFET中为栅极连接器)70电连接。
[0046]第2连接器70的一端部71经由例如焊锡等导电性接合材料与第3电极16接合。第2连接器70的另一端部72重叠于第3引线框架41的内部引线42上，经由例如焊锡等导电性接合材料与第3引线框架41的内部引线42的上表面接合。
[0047]第2连接器70通过后面叙述的图6A所示的金属板100的冲剪加工，与第I连接器50同时成形。因此，第2连接器50由与第I连接器50相同的材料、例如铜或者铜合金构成。
[0048]另外，第2连接器70的厚度是与第I连接器50的第2部分52的厚度相同。SP，如后面所述，使用金属板100中的相对薄的部分，形成了第2连接器70和第I连接器50的第2部分52。该金属板100中的相对厚的部分成为