[發(fā)明專利]半導體器件及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010198590.5
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101908515A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 村上智博
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;鄭菊

與相關申請的交叉引用

在2009年6月8日提交的編號為2009-137654的日本專利申請的公開內容，包括說明書、附圖以及摘要在此作為整體并入?yún)⒖肌?/p>

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件以及為此的制備技術，特別是在應用以提高對無鉛鍍層上方的晶須形成的抵制時有效的技術。

描述一種結構，其中在半導體集成電路器件中，具有高于錫-鉛共晶焊料的熔點，并且不包含鉛作為其主要金屬成分的合金層被提供在由樹脂模制的部分之外的部分(見，例如，專利文件1)。

[專利文件1]

日本未經審查專利公開編號2006-352175

背景技術

使用引線框裝配半導體器件的工藝主要包括將半導體芯片安裝在引線框上方的管芯焊盤上方的管芯鍵合步驟、將半導體芯片的電極焊盤電氣地耦合到內部引線的接線鍵合步驟、將半導體芯片和接線進行模制的封裝(模制)步驟，以及將外部引線從引線框切割/分離的分割步驟。

裝配工藝此外包括，在封裝步驟之后和分割步驟之前，對每條外部引線執(zhí)行外部鍍覆處理的外部鍍覆步驟。在外部鍍覆步驟中，外部鍍層形成于從模制體暴露以將半導體器件附著在比如印刷電路板之類的安裝基板的每條外部引線上方。

近年來，需要對環(huán)境問題的解決方案，而因此不使用鉛的無鉛鍍覆最常作為外部鍍層使用。最常用的無鉛鍍層的范例包括錫-銅鍍層、錫-鉍鍍層、錫-銀鍍層，以及純錫鍍層。

然而，當在檢查半導體器件的過程中執(zhí)行溫度循環(huán)測試時，被稱為“晶須”的須狀金屬晶體產物可能在外部引線的表面上方形成。

在溫度循環(huán)測試中的晶須形成機制被認為是這樣，由于外部引線的基材(例如，鐵-鎳合金)與無鉛鍍層(例如，錫-銅鍍層)具有不同的線性膨脹系數(shù)，會因為由溫度循環(huán)所造成的外部引線和無鉛鍍層的熱壓而發(fā)生扭曲，并且逐漸在無鉛鍍層中積累以最終作為晶須凸出到外部。

當晶須因此形成在半導體器件的外部引線上方時，電氣短路會在半導體器件中發(fā)生而引發(fā)問題。

在以上所述的專利文件1(日本未經審查專利公開編號2006-352175)中描述的結構的情況之中，在每條外部引線的表面上方的外部鍍層僅由一種類型的鍍層所形成，并且在外部鍍層中未形成界面。因此，發(fā)生在溫度循環(huán)測試中的應力(扭曲)具有相當高的可能性會不被削弱的傳播，并形成晶須。

發(fā)明內容

本發(fā)明鑒于前述的問題而實現(xiàn)，而本發(fā)明的目的為提供能夠實現(xiàn)對晶須形成的抵制的提高的技術。

本發(fā)明的以上和其他目的以及新穎特點將自本說明書的描述以及附隨的附圖中顯現(xiàn)。

以下是在本申請中所公開的本發(fā)明的代表性方面的要點的簡要描述。

亦即，本發(fā)明的一個方面為半導體器件，包括：具有多個表面電極的半導體芯片；在其上安裝有半導體芯片的管芯焊盤；圍繞半導體芯片布置的多條內部引線；將半導體芯片的表面電極電氣地耦合到相應的內部引線的多條接線；將半導體芯片、內部引線，以及接線各自模制于其中的模制體；一體地耦合到相應的內部引線，并且從模制體暴露的多條外部引線；以及形成于每條外部引線的表面上方的外部鍍層，其中外部鍍層具有在期望條件下形成的第一無鉛鍍層，以及具有與第一無鉛鍍層的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍層，并且其中第一無鉛鍍層和第二無鉛鍍層是層疊的。

亦即，本發(fā)明的另一方面為半導體器件的制備方法，包括步驟：(a)準備由覆蓋半導體芯片的模制體所形成的引線框；以及(b)將引線框放置于包括獨立地耦合到不同整流器的第一鍍覆單元和第二鍍覆單元的鍍覆裝置中，并且關于從引線框的模制體暴露的多條外部引線執(zhí)行無鉛鍍覆處理，其中，在步驟(b)中，隨著引線框被浸入到第一無鉛鍍覆溶液而施加第一密度電流于第一鍍覆單元之中以關于外部引線執(zhí)行第一無鉛鍍覆處理，而隨后隨著引線框被浸入具有與第一無鉛鍍覆溶液的構成相同的系統(tǒng)構成的第二無鉛鍍覆溶液而施加密度不同于第一密度電流的密度的第二密度電流于第二鍍覆單元之中以對外部引線執(zhí)行第二無鉛鍍覆處理。