引线框以及利用该引线框的半导体器件制造技术

一种引线框（１），具有用于安装半导体芯片（８）的芯片载台（２），半导体芯片（８）的电极通过焊接线（６）电连接引线（５），其中它们封装在模制树脂（９）内，从而制造出半导体器件（１０）。芯片载台的外形被加工成形以便小于半导体芯片的外形，并且在芯片载台的周缘部分中形成多个切口（３），以便减少芯片载台的总面积并且增强芯片载台和模制树脂之间的粘附力。每个切口的长度Ｌ２范围从（Ｌ１×０．０５）至（Ｌ１×０．２０），其中Ｌ１指示芯片载台的每条边的长度，以及芯片载台的总面积Ｓ２范围从（Ｓ１×０．１０）至（Ｓ１×０．４０），其中Ｓ１指示半导体芯片的总面积。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及引线框和其中安装在引线框上的半导体芯片被包封在树脂中的半导体器件。本申请要求基于日本专利申请号No.2003-151378和日本专利申请号No.2004-133376的优先权，这里引入其内容供参考。
技术介绍
图19和20示出了封装在树脂内的半导体器件(用参考数字‘20’标明)的一个例子，半导体器件20包括由例如铜合金和42合金的指定金属制成的引线框11、通过例如Ag膏和焊膏的接合材料17与引线框11的芯片载台(die stage)12的上表面接合的半导体芯片18、把半导体芯片18的电极和引线框11的引线15电连接在一起的多条焊接线16、以及由例如环氧树脂的热固性树脂制成的用于装入引线15的内引线15a的模制树脂19等。具有上述构造的半导体器件20暂时安装在电路板的指定位置上，电路板安装在电子器件中，并且半导体器件20随后受到回流焊接，其中焊膏熔化而随后凝固使得引线15的外引线15b电连接于电路板，从而能够使半导体器件20可靠地安装在电路板的指定位置上。通常，Sn-Pb焊料(或Sn-Pb合金)用于把半导体器件20安装在电路板上，其中由于例如包含在Sn-Pb焊料内的铅(Pb)的有毒物质有可能破坏自然环境并且可能对人体造成不利的影响，所以近来用例如Sn-Ag-Cu合金的无铅焊料代替Sn-Pb焊料。因为无铅焊料不含有例如铅(Pb)的有毒物质(或有害材料)，所以它可以有利于保护环境；然而，其熔点(大约217℃)高于Sb-Pn焊料的熔点(大约183℃)；因此，必需增加回流焊接的加热温度，于是必需相应地增加针对半导体器件20在焊接中的耐热性。当回流焊接过程中加热上述半导体器件20时，由于用于其构成元件的不同材料之间的关系，存在易分离部分和难分离部分。也就是，在由硅制成的半导体芯片10和模制树脂19之间的边界处形成相对高的粘附力，因此可以很难彼此分离，而在由例如42合金的指定金属制成的芯片载台12和模制树脂19之间的边界处形成相对低的粘附力，因此可以容易地彼此分离。当在芯片载台12和模制树脂19之间的边界处出现分离时，由于因分离造成的影响，分离的区域朝着半导体芯片18和模制树脂19之间的边界延伸，从而它可以变成一条裂缝(或多条裂缝)使得不期望地破坏焊接线16。随着回流焊接中的加热温度变高，明显地出现这种现象；因此，必需采取适当的措施以避免出现这种现象。日本专利申请公开号No.2000-49272(参看第4-5和7页以及图1、2和19)公开了半导体器件的另一个例子(用参考数字‘30’标明)，其中如图21至23所示，以X形状形成引线框21的芯片载台22，以便减少形成在芯片载台22和模制树脂29之间的总接合面积。日本专利申请公开号No.H07-211852(参看第2和4页以及图5和11)公开了半导体器件的又一个例子(用参考数字‘40’标明)，其中如图24和25所示，在引线框31的芯片载台32的中心部分形成开口32a，以便减少在芯片载台32和模制树脂39之间的总接合面积。设计上述半导体器件30以减少形成在芯片载台22和模制树脂29之间的粘附面积，以便能减少在它们之间的边界中出现的分离区域，从而不管由分离造成的影响如何，分离区域可能难以朝半导体芯片和模制树脂之间的边界延伸。然而，当用具有高熔点的无铅焊料将半导体器件30接合到电路板时，由于加热可以容易地造成分离。在半导体器件40中，芯片载台32的周缘部分延伸到半导体芯片38的周缘部分以外，使得分离可以出现在这种“延伸的”周缘部分中以造成一种影响，通过这种影响，分离区域可以进一步朝半导体芯片38和模制树脂39之间的边界延伸，从而它可以逐渐成为一条裂缝(或多条裂缝)，使得不期望地破坏了焊接线36。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种引线框和一种半导体器件，其中当半导体器件被安装在电路板上时，焊接线不会因为在加热步骤中在模制树脂中不期望形成的裂缝而被破坏。本技术的另一个目的是提供一种引线框和能以高产量制造出并因此有助于保护环境的半导体器件。本技术的引线框具有用于在其上安装半导体芯片的芯片载台并且被封装在模制树脂中，使得半导体芯片粘附到芯片载台的上表面，从而生产出半导体器件，其中芯片载台的外形被加工成形以便小于半导体芯片的外形，并且在芯片载台的各条边上形成多个切口以便减少芯片载台的总面积。在上述结构中，芯片载台具有矩形形状(或正方形形状)，并且在对应芯片载台的四边的周缘区域中朝内形成切口。其中，每个切口具有半圆形形状，它的长度L2定义在从(L1×0.05)至(L1×0.20)的范围内，其中‘L1’指示芯片载台的每条边的长度。此外，芯片载台的总面积S2定义在从(S1×0.10)至(S1×0.40)的范围内，其中‘S1’指示半导体芯片的总面积。稳固地接合在一起的芯片载台和半导体芯片之间的接合区域被引入到芯片载台的切口中的模制树脂包围；因此，能够在半导体芯片和芯片载台的切口内部的模制树脂之间建立牢固的接合状态。因此，即使当在芯片载台和模制树脂之间的边界处出现分离时，分离也不会朝半导体芯片和模制树脂之间的边界延伸。也就是，能够防止分离逐渐长成能引起焊接线破损的裂缝。被定义在L1和L2之间以及S1和S2之间的上述关系保证芯片载台和半导体芯片之间的高接合强度，以便防止在半导体芯片和模制树脂之间的边界中出现分离。当半导体器件安装在电子器件中时，用不含有毒物质的无铅焊料使上述引线框接合电路板，从而有助于在制造期间保护环境。附图说明参考附图将更详细地介绍本技术的这些和其它目的、方案及实施例，在附图中图1示出了根据本技术第一实施例的具有引线框的半导体器件的构造的截面图；图2概略地示出了从背部观察到的具有指定形状的芯片载台的引线框的图解；图3概略地示出了图2所示的芯片载台上的接合材料的应用区域的图解；图4是芯片载台的背部面积(S2)和具有4mm×4mm尺寸的半导体芯片的背部面积(S1)之间的S2/S1比率的变化的示图；图5是在芯片载台和具有4mm×4mm尺寸的半导体芯片之间确定的粘附力的变化的示图；图6是芯片载台的背部面积(S2)和具有7mm×7mm尺寸的半导体芯片的背部面积(S1)之间的S2/S1比率的变化的示图；图7是在芯片载台和具有7mm×7mm尺寸的半导体芯片之间确定的粘附力的变化的示图；图8是芯片载台的背部面积(S2)和具有10mm×10mm尺寸的半导体芯片的背部面积(S1)之间的S2/S1比率的变化的示图；图9是在芯片载台和具有10mm×10mm尺寸的半导体芯片之间确定的粘附力的变化的示图；图10是芯片载台的背部面积(S2)和具有12mm×12mm尺寸的半导体芯片的背部面积(S1)之间的S2/S1比率的变化的示图；图11是在芯片载台和具有12mm×12mm尺寸的半导体芯片之间确定的粘附力的变化的示图；图12A概略地示出了根据技术第二实施例的半导体芯片和引线框的芯片载台的后视图；图12B是沿图12A的线A-A截取的截面图；图13A概略地示出了根据技术第三实施例的半导体芯片和引线框的芯片载台的后视图；图13B是沿图13A的线B-B截取的截面图；图14概略地示出了根据技术第四实施例的半导体芯片和引线框的芯片载台的后视图；图15A概略本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引线框（１），其特征在于包括：　　　　用于在其上安装半导体芯片（８）的芯片载台（２），其中该芯片载台的外形被成形为小于所述半导体芯片的外形；以及　　　　形成在所述芯片载台的周缘部分中的多个切口（３），其中所述芯片载台和所述半导体芯片一体封装在模制树脂（９）中，该模制树脂被引入到所述芯片载台的切口中。

【技术特征摘要】
JP 2003-5-28 151378/03;JP 2004-4-28 133376/041.一种引线框(1)，其特征在于包括用于在其上安装半导体芯片(8)的芯片载台(2)，其中该芯片载台的外形被成形为小于所述半导体芯片的外形；以及形成在所述芯片载台的周缘部分中的多个切口(3)，其中所述芯片载台和所述半导体芯片一体封装在模制树脂(9)中，该模制树脂被引入到所述芯片载台的切口中。2.按照权利要求1的引线框，其特征在于，所述芯片载台具有矩形形状，使得所述多个切口相对于所述芯片载台的四条边向内形成。3.按照权利要求1的引线框，其特征在于，所述切口带有形成在所述芯片载台的内部的半蚀刻部分(3A，3C)。4.按照权利要求1的引线框，其特征在于，相对于所述切口在所述芯片载台的内部形成有多个第二切口(3B)。5.按照权利要求1至4中任意一项的引线框，其特征在于，每一所述切口设置的长度L2被定义在L1×0.05至L1×0.20的范围内，其中L1表示所述芯片载台的每条边所设置的长度。6.按照权利要求1至4中任意一项的引线框，其特征在于，所述芯片载台的总面积S2被定义在S1×0.10至S1×0.40的范围内，其中S1表示所述半导体芯片的总面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：白坂健一，江口博孝，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]