区域为相同的形状的例子。为便于说明，将导线5al?导线5a2称为第一区域，将导线5a2?导线5a3称为第二区域，将导线5a3?导线5a4称为第三区域，将导线5a4?导线5al称为第四区域。
[0099]导线5al、导线5a3是按照同一直线状配置的，导线5a2、导线5a4是按照同一直线状配置的。导线5a2是与导线5al以及导线5a3垂直地配置的，导线5a4也是与导线5al以及导线5a3垂直地配置的。被配置为在第一区域中导线5bl与导线5al以及导线5a2的角度相等。同样地，被配置为在第二区域中导线5b2与导线5a2以及导线5a3的角度相等，被配置为在第三区域中导线5b3与导线5a3以及导线5a4的角度相等，被配置为在第四区域中导线5b4与导线5a4以及导线5al的角度相等。
[0100]以第一区域为例子，说明其他导线的配置。被配置为导线5cl与导线5al以及导线5bl的角度相等。同样地，被配置为导线5c2与导线5bl以及导线5a2的角度相等。导线5dl配置于导线5al与导线5cl之间，导线5d2配置于导线5c2与导线5a2之间。导线5el配置于导线5cl与导线5bl之间，导线5e2配置于导线5bl与导线5c2之间。图13所示的导线构造体20成为由32根导线5形成的外周形状带有圆角的四边形的形状。
[0101]图14是说明本发明的实施方式2的半导体元件和导线的位置的图，图15是本发明的实施方式2的半导体装置的剖面图。图14以及图15示出切断了导线5al以及导线5a3的情况的剖面。图14示出半导体元件9接触到带导线的电路基板21的导线5之前的状态。另外，在图14以及图15中，省略导线5al以及导线5a3以外的其他导线5。在实施方式2的半导体装置30中，在导线构造体形成工序的导线连接工序中导线5从外侧朝向中心侧进行导线结合这一点不同，但其他工序相同。在半导体元件搭载工序中，半导体元件9与实施方式1同样地，搭载于元件搭载位置处的导线5的环路高度d2为dl的80%以下那样的位置。在半导体装置30中，从合金层13的外周侧按照放射状延伸地配置了多根导线 5。
[0102]在实施方式2的导线构造体20中，在Sn熔融而形成金属间化合物Ag3Sn时，从中心向外周侧去除不少产生的空隙。
[0103]即便如图13所示，在Sn熔融而形成金属间化合物Ag3Sn时，也确保了去除不少产生的空隙的路线，所以与实施方式1同样地，得到空隙少且良好的接合。另外，在图13?图15中，示出了针脚式结合部7处于导线构造体20的大致中央的例子，但不限于此，针脚式结合部7处于导线构造体20的内侧即可。
[0104]另外，本发明能够在该发明的范围内组合各实施方式、或者使各实施方式适当地变形、省略。
【主权项】
1.一种半导体装置，将半导体元件与安装基板接合，所述半导体装置的特征在于， 具备在形成于所述安装基板的第一 Ag层和形成于所述半导体元件的第二 Ag层之间挟持了的合金层， 所述合金层具有由第一 Ag层以及第二 Ag层的Ag成分和Sn形成了的Ag3Sn的金属间化合物，包含Ag的多根导线从该合金层的外周侧延伸地配置。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述导线是在同一方向上延伸地配置的。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述导线是从所述合金层的外周侧按照放射状延伸地配置的。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置，其特征在于， 在所述导线的材质中，除了 Ag以外，还添加了 Pd、N1、Cu、Fe、Au、Pt、Al、Sn、Sb、T1、P中的至少1种以上。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体元件由宽带隙半导体材料形成。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于， 所述宽带隙半导体材料是碳化硅、氮化镓系材料或者金刚石中的某一个。7.一种半导体装置的制造方法，制造在安装基板上接合了半导体元件的半导体装置，所述半导体装置的制造方法的特征在于，包括: 导线构造体形成工序，在形成于所述安装基板的第一 Ag层处，形成平行或者放射状地配置了包含Ag的多根导线的导线构造体； 半导体元件搭载工序，在所述导线构造体中，隔着Sn层搭载安装面的面积比所述导线构造体的外形面积更小并且在所述安装面形成了第二 Ag层的所述半导体元件；以及 合金层形成工序，在所述半导体元件搭载工序之后，进行热处理，在接合了所述安装基板和所述半导体元件的接合部处，形成具有Ag3Sn的金属间化合物的合金层。8.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在所述导线构造体形成工序中，所述导线构造体被形成为在外周侧具有成为该导线构造体的最大高度的弯曲部， 在所述半导体元件搭载工序中，所述半导体元件搭载于所述导线构造体中的比最大高度的80%低的区域。9.根据权利要求7或者8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述导线构造体形成工序包括将所述导线以相互平行的方式连接到所述第一 Ag层的导线连接工序。10.根据权利要求7或者8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述导线构造体形成工序包括在使所述导线从所述导线构造体的外侧向内侧延伸的同时连接到所述第一 Ag层的导线连接工序。11.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在将所述第一 Ag层以及所述第二 Ag层的厚度设为z、将所述导线的导线直径设为X、将配置所述导线的间距设为y的情况下，满足y兰2.5x、z兰0.53x、z ^ 0.21y。12.根据权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在将所述Sn层的厚度设为t的情况下，满足t ^ 0.68x、t ^ 0.27y013.根据权利要求7至12中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述导线的导线直径是12 ym以上且50 μπι以下。14.根据权利要求7至12中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述第一 Ag层以及所述第二 Ag层的厚度是6.3 μπι以上且29.4 μπι以下。15.根据权利要求9、11、12中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 配置所述导线的间距是30 μπι以上且140 μπι以下。16.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述Sn层的厚度是9 μ m以上且37 μ m以下。17.根据权利要求7至16中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 执行所述合金层形成工序的气氛是蚁酸、醋酸、柠檬酸、甲苯酸、氢中的某一个。18.根据权利要求7至16中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在所述合金层形成工序中，所述半导体元件被按压到所述安装基板这侧的加压力是0.1MPa 以上。19.根据权利要求7至16中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述 Sn 层除了 Sn 以外，还包含 Ag、Cu、Sb、B1、In、Zn、Mg、S1、P、Ga、N1、Co、Ge 中的至少1种以上。20.根据权利要求7至16中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在所述导线的材质中，除了 Ag以外，还添加了 Pd、N1、Cu、Fe、Au、Pt、Al、Sn、Sb、T1、P中的至少1种以上。21.根据权利要求7至20中的任意一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述半导体元件由宽带隙半导体材料形成。22.根据权利要求21所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述宽带隙半导体材料是碳化硅、氮化镓系材料或者金刚石中的某一个。
【专利摘要】本发明的目的在于在将接合对象物之间接合了的接合部处，形成空隙少的高熔点的金属间化合物。本发明的半导体装置(30)的特征在于，具备在形成于安装基板(电路基板(12))的第一Ag层(4)与形成于半导体元件(9)的第二Ag层(10)之间挟持了的合金层(13)，合金层(13)具有由第一Ag层(4)以及第二Ag层(10)的Ag成分和Sn形成了的Ag3Sn的金属间化合物，包含Ag的多根导线(5)从该合金层(13)的外周侧延伸地配置。
【IPC分类】B23K35/14, B23K20/00, H01L21/52
【公开号】CN105247666
【申请号】CN201480029861
【发明人】山崎浩次, 荒木健
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年3月27日
【公告号】DE112014003203T5, US20160035691, WO2015004956A1