半导体装置制造方法及图纸

半导体装置具备：引线框(25)；与引线框(25)电连接的半导体元件(8a)的电极(24)；导电性接合层(9a)，设置于引线框(25)与电极(24)之间，接合引线框(25)和电极(24)；以及金属线(22a)，具有与引线框(25)接合的第1端部(21a)及设置于导电性接合层内(9a)的躯体部，躯体部沿着引线框(25)的表面而延伸。即使用导电性接合层接合引线框和半导体元件的电极，也能够减小引线框与半导体元件之间的电阻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及具备半导体元件的半导体装置。
技术介绍
在半导体装置中，作为将半导体元件接合到基板的电路图案时的接合材料，广泛使用焊接材料。另外，以半导体装置的低成本化、制造工序的简化为目的，将导电性粘接剂作为替代焊接材料的接合材料来使用的半导体装置也得到普及。在利用导电性粘接剂将半导体元件接合到基板的电路图案的情况下，一般由铜、铝等形成半导体装置的电路图案，在电路图案的表面存在自然氧化膜，所以半导体元件和电路图案经由氧化膜而被接合。由于该氧化膜的存在，半导体元件与电路图案之间的电阻相比于没有氧化膜的情况而变大。另外，氧化膜的膜厚、膜质等的状态针对每个个体有偏差，所以存在半导体元件与电路图案之间的电阻、热阻针对每个个体有偏差这样的问题。为了解决这样的问题点，在以往的半导体装置中，在利用导线键合装置(wirebondingdevice)将由难氧化性金属材料构成的导线的前端进行熔融而形成球状导线(ball-shapedwire)，并将球状导线载置到第1金属部件之后，对球状导线施加超声波来进行导线和第1金属部件的接合。由此，在第1金属部件的表面上存在的氧化膜被去除，作为连接电极的球状导线和第1金属部件不经由氧化膜而是通过金属结合被接合，使第1金属部件与连接电极之间的电阻小至能够忽略的程度(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-110750号公报
技术实现思路
然而，在专利文献1记载的以往的半导体装置中，虽然能够使第1金属部件和连接电极的电阻变良好，但由于连接电极的表面面积小，所以连接电极与导电性接合层之间的接触面积也变小，在导电性接合层内流过电流的实质的剖面面积变小。其结果，存在无法使第1金属部件与第2金属部件之间的电阻充分变小这样的问题点。本专利技术是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够减小第1金属部件与第2金属部件之间的电阻的半导体装置。本专利技术所涉及的半导体装置具备：第1金属部件；第2金属部件，与第1金属部件电连接；导电性接合层，设置于第1金属部件与第2金属部件之间，被接合到第1金属部件和第2金属部件；以及金属线，具有与第1金属部件接合的第1端部及设置于导电性接合层内的躯体部，躯体部沿着第1金属部件的表面而延伸。根据本专利技术所涉及的半导体装置，对第1金属部件接合有端部的金属线的躯体部沿着第1金属部件的表面而延伸设置，所以能够增大金属线和导电性接合层的接触面积，能够减小通过导电性接合层接合的第1金属部件与第2金属部件之间的电阻。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的剖面图。图2是示出本专利技术的实施方式1中的引线框和半导体元件的接合部的结构的放大剖面图。图3是示出本专利技术的实施方式1中的引线框的与半导体元件的接合部的结构的放大俯视图。图4是示出本专利技术的实施方式1中的其它结构的引线框的与半导体元件的接合部的结构的放大俯视图。图5是示出本专利技术的实施方式1中的其它结构的引线框和半导体元件的接合部的结构的放大剖面图。图6是示出本专利技术的实施方式1中的对半导体装置的金属线进行接合的制造方法的图。图7是示出本专利技术的实施方式2中的半导体装置的剖面图。图8是示出本专利技术的实施方式3中的半导体装置的剖面图。图9是示出本专利技术的实施方式3中的电路图案和引线端子的接合部的结构的放大剖面图。图10是示出本专利技术的实施方式3中的电路图案和引线端子的接合部的其它结构的放大剖面图。图11是示出本专利技术的实施方式4中的半导体装置的剖面图。图12是示出本专利技术的实施方式4中的半导体装置的IGBT和引线框的接合部的结构的放大剖面图。图13是示出本专利技术的实施方式5中的半导体装置的剖面图。图14是示出本专利技术的实施方式5中的半导体装置的IGBT和布线基板的接合部的结构的放大剖面图。图15是示出本专利技术的实施方式5中的半导体装置的其它结构的IGBT和布线基板的接合部的结构的放大剖面图以及放大俯视图。(符号说明)1a、1b、1c、1h：引线框；2：IGBT；3：FWD；8a、8b：半导体元件；9a、9b、9c、9d、9e、9f：导电性接合层；13：绝缘基板；13a：电路图案；13b：绝缘层；13c：金属底板；16d、16e：壳体端子；17f、17g：引线端子；20：氧化膜；21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21i、21j：第1端部；22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22i、22j：金属线；23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23i、23j：第2端部；24：电极(第2金属部件)；25：第1金属部件；29g、29h、29i、29j：接合部；35：布线基板；35a：电路图案；35b：基材部；35c：通孔；37：管脚端子。具体实施方式实施方式1.首先，说明本专利技术的实施方式1中的半导体装置的结构。图1是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的剖面图。在图1中，半导体装置100为如下结构：在成为半导体装置的壳体的密封树脂内，一体地形成作为功率用的半导体元件的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)和FWD(FreeWheelingDiode：续流二极管)、形成有用于对IGBT的开关进行控制的集成电路(IntegratedCircuit，以下称为IC)的IC芯片、二极管等控制用的半导体元件、以及作为对各半导体元件进行布线的布线部件的引线框。半导体装置100具备：作为布线部件的引线框1a、1b、1c；与引线框1a接合的作为功率用的半导体元件的IGBT2和FWD3；以及与引线框1c接合的控制用的半导体元件8a、8b。另外，IGBT2以及FWD3通过铝等的金属导线5a、5b而与引线框1b电连接，金属导线5a、5b被接合到在和与引线框1a接合的一侧相反的一侧的面所设置的电极。而且，控制用的半导体元件8a、8b通过铝等的金属导线12a、12b而与IGBT2电连接，该金属导线12a、12b被接合到在和与引线框1c接合的一侧相反的一侧的面所设置的电极。在对表面接合有IGBT2以及FWD3的引线框1a的背面设置有绝缘层6，在绝缘层6的背面设置有由铝、铜等热传导率高的金属材料构成的金属板7。绝缘层6是用于确保引线框1a和金属板7的电绝缘并且将来自IGBT2以及FWD3的热传热给金属板7的层。绝缘层6是将二氧化硅粒子、氧化铝粒子、氮化铝粒子等热传导率高的绝缘物的粒子混合到环氧树脂等绝缘物的树脂而形成的，同时实现散热性和绝缘性。金属板7使从IGBT2以及FWD3传热来的热经由绝缘层6向金属板7的面方向扩散，传热给设置于金属板7背面的散热器(未图示)，由IGBT2以及FWD3发出的热从散热器被散热到半导体装置100的外部。用向环氧树脂混合二氧化硅粒子而形成的密封树脂10，来密封引线框1a及与引线框1a接合的IGBT2和FWD3、引线框1b、引线框1c及与引线框1c接合的控制用的半导体元件8a、8b、绝缘层6、金属板7、以及将各元件、各引线框进行电连接的金属导线5a、5b、12a、12b，而一体地形成半导体装置100。如图1所示，引线框1a、1b、1c各自的一端侧露出到密封树脂10的外部，构成外部端子11a、11b、11c。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，具备：第1金属部件；第2金属部件，与所述第1金属部件电连接；导电性接合层，设置于所述第1金属部件与所述第2金属部件之间，被接合到所述第1金属部件和所述第2金属部件；以及金属线，具有与所述第1金属部件接合的第1端部及设置于所述导电性接合层内的躯体部，所述躯体部沿着所述第1金属部件的表面而延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.26 JP 2016-0881461.一种半导体装置，具备：第1金属部件；第2金属部件，与所述第1金属部件电连接；导电性接合层，设置于所述第1金属部件与所述第2金属部件之间，被接合到所述第1金属部件和所述第2金属部件；以及金属线，具有与所述第1金属部件接合的第1端部及设置于所述导电性接合层内的躯体部，所述躯体部沿着所述第1金属部件的表面而延伸。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述金属线的所述躯体部与所述第2金属部件接触。3.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，所述金属线还具有第2端部，所述第2端部被接合到所述第1金属部件。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述金属线具有设置于所述第1端部与所述第2端部之间的接合部，所述接合部被接合到所述第1金属部件。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的半导体装置，其中，所述半导体装置具有多个所述金属线，呈放射状地设置多个所述金属线。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的半导体装置，其中，所述金属线的第1端部的剖面面积大于所述金属线的躯体部的剖面面积。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的半导体装置，其中，所述第1金属部件是贱金属或者含有贱金属的金属。8.根据权利要求7所述的功率用半导体装置，其中，所述贱金属是铝、铜、镍、锡中的任意金属。9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的半导体装置，其中，所述金属线的所述躯体部的表面是贵金属或者含有贵金属的合金。10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述贵金属是金、银中的任意金属。11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的半导体装置，其中，所述导电性接合层是含有金属粒子的导电性粘接剂。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水悠矢，藤野纯司，川岛裕史，作谷和彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP