[其他]制造半導(dǎo)體器件的裝置及其使用方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85106110
• 申請(qǐng)日: 1985-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN85106110B
• 公開（公告）日: 1987-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小林三男;薄田修;佐野芳彥;渥美幸一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): H01L21/603
• 分類號(hào): H01L21/603
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 余剛

本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法。

在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造技術(shù)中，半導(dǎo)體元件（或稱芯片）的電極層和外引線之間是靠一根金制焊線連接的。但是，當(dāng)采用金絲時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如下一些問題。

（1）當(dāng)金制焊線在高溫下被壓焊時(shí)，在鋁電極層和金制焊線之同會(huì)形成一種金和鋁的金屬間化合物。由于這種原因，該壓焊區(qū)的導(dǎo)電性能降低。

（2）即使該金制焊線本身不被氧化，但由于壓焊區(qū)的電性能下降，該半導(dǎo)體器件的可靠性也會(huì)受到影響。

（3）由于在壓焊處理后形成了一種金和鋁的金屬間化合物，這樣就不可能制造出具有穩(wěn)定電性能的半導(dǎo)體器件。

（4）昂貴的金制焊絲會(huì)增加半導(dǎo)體器件的成本。

為解決上述問題，日本專利申請(qǐng)NO55-88318中所提出的方法是，使預(yù)期的壓焊區(qū)部分活化，以及在電極層和銅引線框之間能用銅焊絲連通。但是，根據(jù)該技術(shù)，由于在銅焊絲上形成了一種氧化物，所以會(huì)發(fā)生壓焊失效現(xiàn)象。同時(shí)，難以在銅焊絲的末端形成預(yù)定大小的球狀體，從而導(dǎo)致虛焊。另外，每進(jìn)行一次壓焊，都需對(duì)預(yù)定壓焊區(qū)進(jìn)行活化，這樣勢(shì)必降低生產(chǎn)效率。

在日本專利申請(qǐng)NO57-51237中，壓焊絲穿過一根毛細(xì)管該毛細(xì)管的末端被引入裝在罩中的還原氣體里，以期得成理想的球狀體。同時(shí)，防止了金屬壓焊絲的氧化，從而完成了壓焊※據(jù)這種常規(guī)技術(shù)，需要一種包括用來容納還原氣體的外罩的復(fù)雜裝置。而且當(dāng)壓焊速度在1秒或更短時(shí)，常常發(fā)生壓焊失效，因此操作不便。此外，在引線框上的氧化物不能被清除，所以銅焊線與銅引線框之間的壓焊不能達(dá)到較高的可靠性。

本發(fā)明的目的是提供一種制造半導(dǎo)體器件的裝置，由其制造的半導(dǎo)體器件的金屬焊線壓焊可靠性高，成本低，壓焊區(qū)強(qiáng)度高。

為達(dá)到本發(fā)明之上述目的，特提供一種制造半導(dǎo)體器件的裝置。其中，半導(dǎo)體芯片電極層和引線框的外引線之間用壓焊絲連通。該裝置包括：

一個(gè)用于沿傳送方向傳送引線框的傳送通道，該通道具有一個(gè)金屬焊線壓焊位置和一個(gè)后步壓焊位置，這兩個(gè)位置沿傳送方向是相互分離開的。

球狀體形成裝置;它在金屬絲壓焊位置加熱銅或銅合金的壓焊絲，并在該壓焊絲的兩端形成球狀體。

壓焊金屬絲的進(jìn)料裝置;它用于將壓焊金屬絲的球狀體壓焊到電極層上。

壓焊裝置，它在后部壓焊位置把該壓焊金屬絲的球狀體壓焊在外引線上。

氣體供給裝置;它向金屬絲壓焊位置提供一種還原性氣體或惰性氣體，并且使上述氣體包圍該壓焊金屬絲和球狀體。

根據(jù)本發(fā)明，通過一種簡(jiǎn)便的裝置，便可將銅或銅合金的焊絲壓焊到半導(dǎo)體器件的電極層和引線框的外引線而且不會(huì)導(dǎo)致虛焊。因此可制造出一種在熱循環(huán)試驗(yàn)或高溫輻射試驗(yàn)中具有高耐用性的半導(dǎo)體器件。由于低成本的銅合金可用來作為壓焊金屬絲和引線框的材料，因而，這種半導(dǎo)體器件有可能做到低價(jià)高效。進(jìn)而，一種具有高可靠性的塑料封裝的大功率半導(dǎo)體器件也就容易制造了。

圖1表示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種制造半導(dǎo)體器件的裝置全貌圖。

圖2至6是分別表示制造半導(dǎo)體器件各個(gè)步驟的縱向剖視圖。

圖7是裝配半導(dǎo)體器件的平面圖。

圖8是一個(gè)燃燒器的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖9A表示一根壓焊金屬絲的壓焊區(qū)。

圖9B是一個(gè)坐標(biāo)圖，它表示出壓焊區(qū)直徑與半導(dǎo)體器件失效率之間的關(guān)系。

圖10A和10B表示壓焊金屬絲延伸到電極層中的深度。

圖10C是一個(gè)坐標(biāo)圖，它表示延伸到電極層中的壓焊金屬絲長度與半導(dǎo)體器件產(chǎn)品失效率之間的關(guān)系。

圖11是一個(gè)坐標(biāo)圖，它表示電極層厚度與半導(dǎo)體器件失效率之間的關(guān)系。

圖12是一個(gè)坐標(biāo)圖，它表示高溫輻射試驗(yàn)的結(jié)果。