一种半导体装置，具有：模焊盘（３），由在表面形成第１焊锡接合层的金属构成；和半导体元件（５），在该模焊盘（３）的第１焊锡接合层（１１）上，由以铋为主成分的焊锡材料（９）固接而成。第１焊锡接合层（１１），由比焊锡材料（９）更软的材料构成；在第１焊锡接合层（１１）的一部分中，形成由焊锡材料（９）被按压而成的凹陷部分（１１ａ），焊锡材料（９）的一部分，填充至凹陷部分（１１ａ）。
【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。
技术介绍
在例如电视接收机等的电子设备的电源器中使用的半导体装置，一般有着具有由 金属构成的模焊盘(die pad)，和该模焊盘上的由焊锡材料(tS & e材)固接而成的半导体 元件(半导体芯片)的构造。 这样的半导体装置，首先，在加热过的模焊盘上配置球形的焊锡材料，将配置的焊 锡材料在模焊盘上按压展开的同时令其熔化，在熔化状态的焊锡材料上按压半导体元件。 之后经冷却，通过将半导体元件由焊锡材料在模焊盘上固接而得到(例如，参见专利文献 1)。 现有技术文献 专利文献1 :日本特开2002-156561号公报 近年来，焊锡材料的无铅化正在推进当中，但半导体装置，尤其是电源相关的半导 体装置中，将模焊盘和半导体元件固接的焊锡材料没有替代材料，现在还是使用以铅为主 要成分的焊锡材料，就希望能早日实现无铅化。 但是，在现有的通过锡(Sn)-银(Ag)-铜(Cu)的无铅焊锡材料将模焊盘和半导体 元件固接的情况下，由于其熔点低为220°C，由半导体装置在印刷线路板上安装时的热量， 焊锡材料会再次熔化，会引起熔化的焊锡材料流入半导体元件上的弱点，所以无法采用现 有的无铅焊锡材料作为模焊盘和半导体元件的固接材料。 因此，虽然熔化温度高的无铅焊锡材料正在研究中，但这下由于熔化温度高，会发 生模焊盘上的半导体元件的焊接不稳定的问题。 具体而言，由于焊锡材料上要安装半导体元件，即使是熔化温度高的焊锡材料，实 际上半导体元件也只能加热到不会被热破坏的程度的温度，其结果是，半导体元件在模焊 盘上的焊接就无法稳定进行。
技术实现思路
本专利技术目的在于解决所述现有问题，使得在模焊盘上的半导体元件的焊接能够稳定进行。 为达到所述目的，本专利技术中，半导体装置使用比模焊盘上形成的焊锡接合层的硬度更高的焊锡材料，在焊锡接合层形成凹陷部分，在形成的凹陷部分中填充焊锡材料的一 部分而构造而成。 具体而言，本专利技术所涉及的半导体装置，其特征在于，具有模焊盘，由在表面形成 第1焊锡接合层的金属构成；和半导体元件，在模焊盘的第1焊锡接合层上，由以铋为主成 分的焊锡材料固定。其中，第1焊锡接合层，由比焊锡材料更软的材料构成，在第1焊锡接 合层的一部分中，形成了由焊锡材料被按压而成的凹陷部分，焊锡材料的一部分填充至凹3陷部分。 根据本专利技术的半导体装置，由于模焊盘上形成的第1焊锡接合层使用了比以铋为 主要成分的焊锡材料更软的材料，通过将焊锡材料按压至第1焊锡接合层，可以在第1焊锡 接合层的一部分中的模焊盘一侧，形成凹陷的凹陷部分。由此，由于凹陷部分中填充有焊锡 材料，就增大了模焊盘上的第l焊锡接合层和焊锡材料的接合面积。其结果，强化了模焊盘 和焊锡材料之间的连接强度，稳定了模焊盘上的半导体元件的焊接。 本专利技术的半导体装置中，第1焊锡接合层首选为由银或以银为主要成分的金属构 成。 本专利技术的半导体装置中，焊锡材料首选为含有铋、铜和锗。 本专利技术的半导体装置中，模焊盘首选为由铜或以铜为主要成分的金属构成。 本专利技术的半导体装置中，首选为在第l焊锡接合层的凹陷部分，形成露出模焊盘 的开口部，通过形成的开口部，焊锡材料与模焊盘的表面连接。 这样的情况下，首选为焊锡材料进入开口部的外周部分的模焊盘和第1焊锡接合 层之间。 本专利技术的半导体装置中，与半导体元件的焊锡材料相对的面上，形成第2焊锡接 合层，第2焊锡接合层首选为由银或以银为主要成分的金属构成。 这样的情况下，首选为在半导体元件和第2焊锡接合层之间，从半导体元件到第2 焊锡接合层，依次形成粘接层、中间接合层和阻挡层。 另外，这样的情况下，首选为粘接层由铬构成，中间接合层由镍和铬的合金构成， 而阻挡层由镍构成。 本专利技术所涉及的半导体装置的制造方法，其特征在于包括步骤(a)，在模焊盘的 表面形成的第1焊锡接合层上，通过按压球形的焊锡材料，在第1焊锡接合层形成凹陷部 分；步骤(b)，在步骤(a)之后，将焊锡材料在第1焊锡接合层上按压展开；步骤(c)，在步骤 (b)之后，在按压展开的焊锡材料上按压半导体元件。 本专利技术的半导体装置的制造方法，首选为在步骤(a)之前，进一步包括步骤(d)， 将模焊盘加热。 本专利技术的半导体装置的制造方法，首选为在步骤(a)中，在第l焊锡接合层形成的 凹陷部分，形成露出模焊盘的开口部，通过形成的开口部，焊锡材料与模焊盘的表面接触。 根据本专利技术所涉及的，由于增大了模焊盘上形成的第1 焊锡接合层和焊锡材料的接合面积，就强化了模焊盘和焊锡材料之间的连接强度，所以稳 定了模焊盘上的半导体元件的焊接。附图说明 图1是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的斜视图。 图2是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的平面图。 图3是图2的III-III线的截面图。 图4是表示图3的区域IV的部分放大截面图。 图5是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一个步 骤的截面图。 图6是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一个步 骤的截面图。 图7是表示图6的区域VII的部分放大截面图。 图8是继图7表示图6的区域VII的部分放大截面图。 图9是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一个步 骤的截面图。 图10是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一个步 骤的截面图。 图11是表示本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一个步骤的截面图。图中l外部引线2内部引线3模焊盘4散热部4a螺丝孔5半导体元件6电极7电线8密封树脂部9焊锡材料9A焊锡材料(球形的焊锡材料)9a扩散浮动(拡散7 口一卜)10活性层ll第l焊锡接合层lla凹陷部分lib孔(开口部)12粘接层13中间接合层14阻挡层15第2焊锡接合层16背面电极(back contact)17加热器(heat block)18压针(押A匕° > )具体实施例方式(—具体实施方式) 利用附图对本专利技术的一个具体实施方式进行说明。图1是本专利技术的一具体实施方式所涉及的半导体装置，表示的是例如电视接收机5的电源器所使用的半导体装置。另外，图2表示的是省略密封树脂部的平面构造。电源器所使用的半导体装置，流过数十安培至上百安培左右的电流。为防止伴随该电流的发热造成的对半导体元件的破坏，如图l和图2所示，使用厚度很厚的铜(Cu)构成的、且形成有多个外部引线1、多个内部引线2、模焊盘3和散热部4的引线框架(lead frame)。散热部4在模焊盘3的与外部引线1相对的一侧形成为一体。另外，外部引线1和内部引线2各自形成为一体，且多个外部引线1和多个内部引线2的其中之一，与模焊盘3形成为一体。 如图2所示，模焊盘3上安装有半导体元件(半导体芯片)5，半导体元件5上形成的电极6和与模焊盘3不相连接的内部引线2之间，由例如铝(Al)构成的电线而电连接。 半导体元件5、电线7、内部引线2和模焊盘3，由密封树脂部8 (图2中省略)所覆圭 此外，散热部4中形成了螺丝孔4a，如果该螺丝孔4a由螺丝与电源器的散热装置(图中未示)相固接的话，就可以通过模焊盘3、散热部4和螺丝，使得散热装置将半导体元件5的发热释放。 如图3所示，半导体元件5由焊锡材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，包括：模焊盘，由在表面形成第１焊锡接合层的金属构成；和半导体元件，由以铋为主要成分的焊锡材料固定在所述模焊盘的所述第１焊锡接合层上，所述第１焊锡接合层，由比所述焊锡材料更软的材料构成；在所述第１焊锡接合层的一部分中，形成由所述焊锡材料被按压而成的凹陷部分，所述焊锡材料的一部分填充至所述凹陷部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-10-22 2008-271639一种半导体装置，包括模焊盘，由在表面形成第1焊锡接合层的金属构成；和半导体元件，由以铋为主要成分的焊锡材料固定在所述模焊盘的所述第1焊锡接合层上，所述第1焊锡接合层，由比所述焊锡材料更软的材料构成；在所述第1焊锡接合层的一部分中，形成由所述焊锡材料被按压而成的凹陷部分，所述焊锡材料的一部分填充至所述凹陷部分。2. 根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于 所述第1焊锡接合层，由银或以银为主要成分的金属构成。3. 根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于 所述焊锡材料，含有铋、铜和锗。4. 根据权利要求1 3的其中一项所述的半导体装置，其特征在于 所述模焊盘，由铜或以铜为主要成分的金属构成。5. 根据权利要求1 4的其中一项所述的半导体装置，其特征在于在所述第1焊锡接合层的所述凹陷部分，形成露出所述模焊盘的开口部，通过形成的 孔，所述焊锡材料与所述模焊盘的表面连接。6. 根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于所述焊锡材料进入所述开口部的外周部分的所述模焊盘与所述第1焊锡接合层之间。7. 根据权利要求1 6的其中一项所述的半导体装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：松尾隆广，古泽彰男，酒谷茂昭，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。