[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480029861.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN105247666B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山崎浩次;荒木健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/52
• 分類號(hào): H01L21/52;B23K20/00;B23K35/14
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 金春實(shí)

1.一種半導(dǎo)體裝置，將半導(dǎo)體元件與安裝基板接合，所述半導(dǎo)體裝置的特征在于，

具備在形成于所述安裝基板的第一Ag層和形成于所述半導(dǎo)體元件的第二Ag層之間挾持了的合金層，

所述合金層具有由第一Ag層以及第二Ag層的Ag成分和Sn形成了的Ag3Sn的金屬間化合物，包含Ag的多根導(dǎo)線從該合金層的外周側(cè)延伸地配置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述導(dǎo)線是在同一方向上延伸地配置的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述導(dǎo)線是從所述合金層的外周側(cè)按照放射狀延伸地配置的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

在所述導(dǎo)線的材質(zhì)中，除了Ag以外，還添加了Pd、Ni、Cu、Fe、Au、Pt、Al、Sn、Sb、Ti、P中的至少1種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述半導(dǎo)體元件是寬帶隙半導(dǎo)體材料，是碳化硅、氮化鎵系材料或者金剛石中的某一個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述半導(dǎo)體元件是寬帶隙半導(dǎo)體材料，是碳化硅、氮化鎵系材料或者金剛石中的某一個(gè)。

7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，制造在安裝基板上接合了半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，包括：

導(dǎo)線構(gòu)造體形成工序，在形成于所述安裝基板的第一Ag層處，形成平行或者放射狀地配置了包含Ag的多根導(dǎo)線的導(dǎo)線構(gòu)造體；

半導(dǎo)體元件搭載工序，在所述導(dǎo)線構(gòu)造體中，隔著Sn層搭載安裝面的面積比所述導(dǎo)線構(gòu)造體的外形面積更小并且在所述安裝面形成了第二Ag層的所述半導(dǎo)體元件；以及

合金層形成工序，在所述半導(dǎo)體元件搭載工序之后，進(jìn)行熱處理，在接合了所述安裝基板和所述半導(dǎo)體元件的接合部處，形成具有Ag3Sn的金屬間化合物的合金層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述導(dǎo)線構(gòu)造體形成工序中，所述導(dǎo)線構(gòu)造體被形成為在外周側(cè)具有成為該導(dǎo)線構(gòu)造體的最大高度的彎曲部，

在所述半導(dǎo)體元件搭載工序中，所述半導(dǎo)體元件搭載于所述導(dǎo)線構(gòu)造體中的比最大高度的80％低的區(qū)域。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

所述導(dǎo)線構(gòu)造體形成工序包括將所述導(dǎo)線以相互平行的方式連接到所述第一Ag層的導(dǎo)線連接工序。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

所述導(dǎo)線構(gòu)造體形成工序包括在使所述導(dǎo)線從所述導(dǎo)線構(gòu)造體的外側(cè)向內(nèi)側(cè)延伸的同時(shí)連接到所述第一Ag層的導(dǎo)線連接工序。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

在將所述第一Ag層以及所述第二Ag層的厚度設(shè)為z、將所述導(dǎo)線的導(dǎo)線直徑設(shè)為x、將配置所述導(dǎo)線的間距設(shè)為y的情況下，滿足y＝2.5x、z≥0.53x、z≥0.21y。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

在將所述Sn層的厚度設(shè)為t的情況下，滿足

13.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

所述導(dǎo)線的導(dǎo)線直徑是12μm以上且50μm以下。

14.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

所述第一Ag層以及所述第二Ag層的厚度是6.3μm以上且26.3μm以下。

15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

配置所述導(dǎo)線的間距是30μm以上且125μm以下。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

配置所述導(dǎo)線的間距是30μm以上且125μm以下。

17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

配置所述導(dǎo)線的間距是30μm以上且125μm以下。