树脂密封半导体器件及该器件的制造方法技术

按照本发明专利技术的树脂密封半导体器件是ＬＯＣ型半导体器件，包括：半导体芯片，具有在其形成电极的电路表面；以使引线的末端重叠该半导体芯片的方法配置引线，且将其电连接到各电极上；在半导体芯片与引线之间有引线固定树脂层使之固定；以及涂覆有密封树脂层，以盖住引线的末端和半导体芯片。在该引线固定树脂层中所含填料的直径约为该密封树脂层中所含填料的直径的１／１０到１／５，或该直径约为在引线与半导体芯片之间间隙的１／１０。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种诸如IC、LSI之类的树脂密封的半导体器件及其制造方法。树脂密封的半导体器件包括一个半导体芯片和连接半导体芯片电极的引线。用树脂把引线的末端和半导体芯片密封起来。包括密封树脂在内的整个树脂密封的半导体器件的尺寸由规格标准确定。一般，半导体芯片尺寸随电路的集成度增加而增大。当半导体芯片尺寸增大时且当引线的末端不与半导体芯片重叠配置时，用树脂固定的引线部分的长度较短，不可能牢固地固定该引线。因此，在这样的情况下，一般采用引线的末端与半导体芯片重叠的LOC(引线在芯片上)型结构。日本专利申请公开No.61-218139揭示了一种LOC型树脂密封半导体器件。在这一公开所揭示的结构中，如图5所示，引线1的末端通过绝缘带4粘附于半导体芯片3上，且用键合金属线5将引线的末端与半导体芯片3的电极1b连起来。再以密封树脂层2包封该半导体芯片3、引线1的末端和键合部分5。一般该密封树脂层2由重量比约为20％的环氧基树脂和重量比为80％的填料组成。填料是二氧化硅为基料的固体颗粒，各颗粒具有50到100μm的直径，且具有保持树脂层硬度的作用和抑制热膨胀的作用。然而，由于上述的绝缘带4容易吸收湿气，故在实际使用中随产生的热而使绝缘带4里含有的湿气气化。在这样的情况下产生的力，有害地在密封树脂层2中造成裂纹6，如图6所示。如图7所示，假如大直径填料7填塞在引线1与半导体芯片3之间约100μm的间隙里，将密封树脂层2固化时，在该引线1与半导体芯片3之间会产生应力。还由于密封树脂层2与该填料7的收缩系数之间的差别而产生应力。这种应力可在半导体芯片3里面造成象裂缝那样的裂纹8。本专利技术目的在于解决上述现有技术的问题，其目的是提供一种采用LOC型结构的树脂密封的半导体器件，抑制实际使用时因发热而在密封树脂层里形成裂纹，且能防止在密封树脂层固化过程中在半导体芯片内形成裂缝或裂纹。按照本专利技术的树脂密封半导体器件包括在电路表面上形成了多个电极的半导体芯片；多个条引线，用相对于该半导体芯片的预定间隔而进行配置的方法，使得各引线的末端重叠该半导体芯片，且将其电连接到各自的电极上；引线固定树脂层填充到半导体芯片与引线之间，把该引线固定到半导体芯片上；以及一个密封树脂层，将其涂覆成包覆引线的末端和半导体芯片，而当引线固定树脂层含有填料时，该填料的直径要小于密封树脂层中所含的填料直径，或该引线固定树脂层的无填料的。当引线固定树脂层含有填料时，期望该填料的直径约为密封树脂层中所含有的填料直径的1/10到1/5，或者是该直径约为在其重叠部分的引线与半导体芯片之间间隙的1/10，即，期望该直径约为10μm。此外，引线固定树脂层中所含的填料重量比最好是低于密封树脂层中所含填料的重量比。按照本专利技术的用密封树脂层密封半导体芯片和引线而构成的树脂密封半导体器件的制造方法，包括在半导体芯片的电路表面上，涂覆引线固定树脂层的步骤；用引线固定树脂层把多条引线的引线的末端固定于半导体芯片的步骤；键合各引线的末端与在该电路表面上形成电极的步骤；以及用密封树脂层密封半导体芯片和引线的步骤。引线固定树脂层含有具有小于密封树脂层所含填料的直径的填料，或是无填料的。附图说明图1是按照本专利技术的实施例的树脂密封半导体器件的局部剖面图；图2(A)是图1所示器件中半导体芯片的侧视图，而图2(B)是图2(A)中半导体芯片的平面图；图3(A)是表示用引线固定树脂层覆盖于图2中半导体芯片上的树脂状态的侧视图，而图3(B)是表示图3(A)状态的平面图；图4(A)是表示已将引线固定于图3所示半导体芯片上的侧视图；而图4(B)是表示图4(A)状态的平面图；图5是常规树脂密封半导体器件的局部剖面图；图6是表示常规树脂密封半导体器件问题的局部剖面图；以及图7是表示另一树脂密封半导体器件问题的局部剖面图。下面，将说明按照本专利技术的树脂密封半导体器件的实施例。如图1所示，按照本专利技术的树脂密封半导体器件，是一种LOC型半导体器件，包括半导体芯片3、引线1、引线固定树脂层9和密封树脂层2。该半导体芯片3设有电路表面3a(如图1的上表面)，且在电路表面3a上边形成了电极10。用这种方法，以相对于半导体芯片3的预定间隔配置引线1，使得该引线1的末端重叠半导体芯片3。该键合线5电连接引线1的末端和电极10。把引线固定树脂层9填充到半导体芯片3与引线1之间，将引线1固定到半导体芯片3上边。涂覆有密封树脂层2以盖住半导体芯片3和引线1。如用作侧视图的图2(A)和用作平面图的图2(B)所示，在半导体芯片3上边电极10是这样形成的，使多个电极10在电路表面3a的中心部分处排成两行。连接电极10的引线1是这样形成的，使多条引线与多个电极相对应进行配置。在半导体芯片3的电路表面3a与引线1末端之间的间隔约为40到100μm。把引线固定树脂层9填充到引线1与电路表面3a之间，从引线1的顶端到半导体芯片3四周的整个范围，即，其中该引线1重叠半导体芯片3的范围。该密封树脂层2含有重量比约80％，直径为50到100μm的填料，而其余的20％是环氧基树脂。另一方面，虽然引线固定树脂层9也由填料和环氧基树脂组成，但是，填料的直径约为密封树脂层2中所含填料直径的1/10到1/5，并且约为在其重叠部分处的引线1与半导体芯片3之间间隔的1/10。将引线固定树脂层9中所含填料的重量比设定为低于在密封树脂层2中所含填料的重量比。更具体地说，该引线固定树脂层9含有填料，它是直径约10μm且其重量比约为40％，而其余60％由环氧基树脂组成。如上述的那样，当把树脂层9用以代替常用绝缘带固定引线1时，因为固定部分的湿气含量减少，所以能够抑制实际使用时因发热而产生的水蒸气，而且可以减少密封树脂层2中形成裂纹的可能性。当填料的含量小于密封树脂层2中的含量时，则能够减少在引线1和电路表面3a之间填料的阻塞。当填料本身的直径缩小时，则可防止填料被堵塞。所以，可以避免基于密封树脂固化中在树脂收缩系数与填料收缩系数之间的不同而发生应力，以便防止半导体芯片3破裂。虽然上述例子说明了引线固定树脂层9含有填料的情况，但是作为固定树脂层9可以用没有填料的材料。下面将说明按照本实施例的树脂密封半导体器件的制造方法。本制造方法包括在半导体芯片3的电路表面3a上边涂覆引线固定树脂层9的第1步骤；用引线固定树脂层9把多条引线1固定到半导体芯片3上边的第2步骤；把各引线1的末端与形成于电路表面3a上边的电极10相互键合起来的第3步骤；以及用密封树脂层2密封半导体芯片3和引线1的第四步骤。对各个步骤将继续说明如下。在第1步骤中，如用作侧视图的图3(A)和用作平面图的图3(B)中所示，使用于形成引线固定树脂层9的树脂9a液化，而且让液态树脂9a从分配器11供给电路表面3a。使树脂9a涂覆到固定引线1的位置上边，即，沿着电极10排列方向的两列电极的侧面涂覆。在第1步骤中，涂上的液态树脂9a开始时形成半球形。在第2步骤中，如用作侧视图的图4(A)所示，在热基座12上形成的凹槽部分12a内设置半导体芯片3，而且从图4(A)的顶侧将多条引线1压在液态树脂9a上，使液态树脂9a蔓延开来。将热基座12保持在温度80℃到90℃，且大约用1分钟对用作热固性树脂的引线固定树脂层9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂密封的半导体器件，包括：半导体芯片，具有在其上形成多个电极的电路表面；多条引线，以相对于上述半导体芯片的预定间隔而进行配置，用这种方法使得上述各引线的末端重叠上述半导体芯片，且将其电连接到上述各个电极上；引线固定树脂层，填充在上述半导体芯片与上述引线之间，把上述引线固定到上述半导体芯片上；以及一个密封树脂层，其涂覆把由上述引线固定树脂层固定的上述引线的顶端和上述半导体芯片包覆，其中上述引线固定树脂层和上述密封树脂层含有填料，在上述引线固定树脂层中所含填料的直径要小于在上述密封树脂层中所含填料的直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1997-9-10 245808/971.一种树脂密封的半导体器件，包括半导体芯片，具有在其上形成多个电极的电路表面；多条引线，以相对于上述半导体芯片的预定间隔而进行配置，用这种方法使得上述各引线的末端重叠上述半导体芯片，且将其电连接到上述各个电极上；引线固定树脂层，填充在上述半导体芯片与上述引线之间，把上述引线固定到上述半导体芯片上；以及一个密封树脂层，其涂覆把由上述引线固定树脂层固定的上述引线的顶端和上述半导体芯片包覆，其中上述引线固定树脂层和上述密封树脂层含有填料，在上述引线固定树脂层中所含填料的直径要小于在上述密封树脂层中所含填料的直径。2.按照权利要求1的树脂密封半导体器件，其中在上述引线固定树脂层所含有填料的直径约为在上述密封树脂层中所含填料直径的1/10到1/5。3.按照权利要求1的树脂密封半导体器件，其中在上述引线固定树脂层所含填料的直径约为在上述引线与上述半导体芯片之间重叠部分间隙的1/10。4.按照权利要求1的树脂密封半导体器件，其中在上述引线固定树脂层所含填料的直径约为10μm。5.按照权利要求1的树脂密封半导体器件，其中上述引线固定树脂层中所含填料的重量比低于在上述密封树脂层中所含填料的重量比。6.一种树脂密封的半导体器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：大内伸仁，安在宪隆，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]