特許 7188915 半導体装置、及び、半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】半導体装置、及び、半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20221206BHJP

   H01L 23/48 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 321E

H01L23/48 F

H01L23/48 S

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018119100

(22)【出願日】2018-06-22

(65)【公開番号】P2019220653

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-06-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 久人

【審査官】堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４９５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９７７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４１８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３２５６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

Ｈ０１Ｌ ２３／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

封止部材と、
前記封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップと、
第１の方向に延在するように配置されており、一端部が前記封止部材により封止され、前記一端部の上面に、前記半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第１のフレームと、
前記封止部材内で、前記半導体チップの前記下部電極と前記第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、
前記第１の方向に延在するように配置されており、前記封止部材により封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第２のフレームと、
前記封止部材内で前記半導体チップの上方に配置され且つ前記半導体チップの前記上部電極に電気的に接続された第１接合部と、前記第２のフレームの一端部の上面の前記接続領域と電気的に接続された第２接合部と、を有し、金属からなる接続子と、
前記封止部材内で、前記半導体チップの前記上部電極と前記接続子の前記第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、
前記封止部材で、前記接続子の前記第２接合部と前記第２のフレームの上面の前記接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備え、
前記接続子の前記第１接合部と前記第２接合部との間の下面の中間領域には、前記第２の導電性接合材が、前記第１接合部と前記半導体チップの前記上部電極との間から前記中間領域に漏れ広がるのを抑制する前記金属の酸化膜が形成されており、
前記接続子は、
一端が前記第１接合部に接続され且つ前記第１接合部から上方に傾斜した第１傾斜部と、
一端が前記第１傾斜部の他端に接続された中間部と、
一端が前記中間部の他端に接続され、他端が前記第２接合部に接合され、前記中間部から前記第２接合部に向けて下方に傾斜した第２傾斜部と、を含み、
前記接続子の前記下面の前記中間領域は、
前記第１傾斜部の下面、前記中間部の下面、及び、前記第２傾斜部の下面を含み、
前記酸化膜は、前記接続子を構成する前記金属へのレーザ照射により形成されており、
前記酸化膜は、前記第１傾斜部の下面の全体に亘って、形成されている
ことを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

前記接続子を構成する前記金属は、銅であり、
前記酸化膜は、酸化銅膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記第１の導電性接合材、前記第２の導電性接合材、及び、前記第３の導電性接合材は、はんだ材である
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記酸化膜は、
前記接続子の下面の前記中間領域の、前記第１の方向に直交する第２の方向の両端に亘って連続して形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記酸化膜は、少なくとも、前記接続子の下面の前記中間領域の前記第１接合部に近接する部分に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記酸化膜は、
前記第１傾斜部及び前記中間部の下面の全体に亘って、形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記酸化膜は、
前記第１傾斜部の下面の前記第２の方向の両端に亘って複数連続して、形成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記封止部材内において、前記第１のフレームの前記一端部の上面の高さは、前記第２のフレームの前記一端部の上面の高さと同じである
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記接続子の上下方向の厚さは、前記第１及び第２のフレームの上下方向の厚さよりも、薄い
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記第１のフレームの前記一端部に近接した領域には、前記半導体チップの前記下部電極と前記第１のフレームの前記搭載領域との接合時に、前記第１の導電性接合材が前記第１のフレームの前記他端部側に流れるのを防止する溝が形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。

【請求項11】

封止部材と、前記封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップと、第１の方向に延在するように配置されており、一端部が前記封止部材により封止され、前記一端部の上面に、前記半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第１のフレームと、前記封止部材で、前記半導体チップの前記下部電極と前記第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、前記第１の方向に延在するように配置されており、前記封止部材により封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第２のフレームと、前記封止部材内で前記半導体チップの上方に配置され且つ前記半導体チップの前記上部電極に電気的に接続された第１接合部と、前記第２のフレームの一端部の上面の前記接続領域と電気的に接続された第２接合部と、を有し、金属からなる接続子と、前記封止部材内で、前記半導体チップの前記上部電極と前記接続子の前記第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、前記封止部材内で、前記接続子の前記第２接合部と前記第２のフレームの上面の前記接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記接続子の前記第１接合部と前記第２接合部との間の下面の中間領域に、前記第２の導電性接合材が、前記第１接合部と前記半導体チップの前記上部電極との間から前記中間領域に漏れ広がるのを抑制する前記金属の酸化膜を、前記接続子を構成する前記金属へのレーザ照射により形成するものであり、
前記接続子は、一端が前記第１接合部に接続され且つ前記第１接合部から上方に傾斜した第１傾斜部と、一端が前記第１傾斜部の他端に接続された中間部と、一端が前記中間部の他端に接続され、他端が前記第２接合部に接合され、前記中間部から前記第２接合部に向けて下方に傾斜した第２傾斜部と、を含み、前記接続子の前記下面の前記中間領域は、前記第１傾斜部の下面、前記中間部の下面、及び、前記第２傾斜部の下面を含むものであり、
前記酸化膜は、前記第１傾斜部の下面の全体に亘って、形成されている
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置、及び、半導体装置の製造方法に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

従来、封止部材により封止され、フレームに接続子を介して電気的に接続された電極を有する半導体チップを備えた半導体装置が知られている。

【0003】

そして、例えば、図５Ａ、図５Ｂに示すように、接続子Ｓと電極を接続する場合に半導体チップＸ上のはんだ材Ｚが炉内で溶融すると、接続子Ｓの接合部の下面にはんだ材Ｚが濡れ拡がり、そのままの状態で冷え固まることが考えられる。

【0004】

このはんだ材Ｚが漏れ広がる量・形状によっては、半導体チップＸとはんだ材とのの沿面距離が短くなり、信頼性が低下する懸念がある。

【0005】

ここで、例えば、特許文献１に記載の従来技術として、端子および配線は金からなる表面層を備えており、該表面層は、配線の端子との接続部が配線の幅方向に渡ってはんだ材と濡れにくいクロム，白金，チタン，アルミニウムのいずれか１つの金属と金との合金からなる配線基板が開示されている。

【0006】

この配線基板では、はんだ材と濡れにくい合金によって端子から配線へのはんだ材の濡れ拡がりが防止される。

【0007】

しかし、この従来技術は、半導体チップに接続される接続子において、はんだ材が漏れ広がらないようにして、半導体チップの信頼性を向上するものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開2013-175508

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制して、半導体チップの信頼性を向上させることが可能な半導体装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様に係る実施形態に従った半導体装置は、
封止部材と、
前記封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップと、
第１の方向に延在するように配置されており、一端部が前記封止部材により封止され、前記一端部の上面に、前記半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第１のフレームと、
前記封止部材内で、前記半導体チップの前記下部電極と前記第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、
前記第１の方向に延在するように配置されており、前記封止部材により封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第２のフレームと、
前記封止部材内で前記半導体チップの上方に配置され且つ前記半導体チップの前記上部電極に電気的に接続された第１接合部と、前記第２のフレームの一端部の上面の前記接続領域と電気的に接続された第２接合部と、を有し、金属からなる接続子と、
前記封止部材内で、前記半導体チップの前記上部電極と前記接続子の前記第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、
前記封止部材Ｍで、前記接続子の前記第２接合部と前記第２のフレームの上面の前記接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備え、
前記接続子の前記第１接合部と前記第２接合部との間の下面の中間領域には、前記第２の導電性接合材が、前記第１接合部と前記半導体チップの前記上部電極との間から前記中間領域に漏れ広がるのを抑制する前記金属の酸化膜が形成されており、
前記酸化膜は、前記接続子を構成する前記金属へのレーザ照射により形成されている
ことを特徴とする。

【0011】

前記半導体装置において、
前記接続子を構成する前記金属は、銅であり、
前記酸化膜は、酸化銅膜であることを特徴とする。

【0012】

前記半導体装置において、
前記第１の導電性接合材、前記第２の導電性接合材、及び、前記第３の導電性接合材は、はんだ材である
ことを特徴とする。

【0013】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、
前記接続子の下面の前記中間領域の、前記第１の方向に直交する第２の方向の両端に亘って連続して形成されている
ことを特徴とする。

【0014】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、少なくとも、前記接続子の下面の前記中間領域の前記第１接合部に近接する部分に形成されている
ことを特徴とする。

【0015】

前記半導体装置において、
前記接続子は、
一端が前記第１接合部に接続され且つ前記第１接合部から上方に傾斜した第１傾斜部と、
一端が前記第１傾斜部の他端に接続された中間部と、
一端が前記中間部の他端に接続され、他端が前記第２接合部に接合され、前記中間部から前記第２接合部に向けて下方に傾斜した第２傾斜部と、を含み、
前記接続子の前記下面の前記中間領域は、
前記第１傾斜部の下面、前記中間部の下面、及び、前記第２傾斜部の下面を含む
ことを特徴とする。

【0016】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、
前記第１傾斜部の下面の全体に亘って、形成されていることを特徴とする。

【0017】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、
前記第１傾斜部及び前記中間部の下面の全体に亘って、形成されていることを特徴とする。

【0018】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、
前記第１傾斜部の下面の前記第２の方向の両端に亘って複数連続して、形成されていることを特徴とする。

【0019】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、
成形プレスで前記接続子の外形が打ち抜かれる前の金属板のうち前記接続子の前記中間領域に対応する領域の表面へのレーザ照射により形成されている
ことを特徴とする。

【0020】

前記半導体装置において、
前記酸化膜は、
成形プレスで前記接続子の外形が打ち抜かれた後の金属板のうち前記接続子の前記中間領域に対応する領域の表面へのレーザ照射により形成されている
ことを特徴とする。

【0021】

前記半導体装置において、
前記封止部材内において、前記第１のフレームの前記一端部の上面の高さは、前記第２のフレームの前記一端部の上面の高さと同じである
ことを特徴とする。

【0022】

前記半導体装置において、
前記接続子の上下方向の厚さは、前記第１及び第２のフレームの上下方向の厚さよりも、薄い
ことを特徴とする。

【0023】

前記半導体装置において、
前記第１のフレームの前記一端部に近接した領域には、前記半導体チップの前記下部電極と前記第１のフレームの前記搭載領域との接合時に、前記第１の導電性接合材が前記第１のフレームの前記他端部側に流れるのを防止する溝が形成されている
ことを特徴とする。

【0024】

本発明の一態様に係る実施形態に従った半導体装置の製造方法は、
封止部材と、前記封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップと、第１の方向に延在するように配置されており、一端部が前記封止部材により封止され、前記一端部の上面に、前記半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が前記封止部材から露出した第１のフレームと、前記封止部材Ｍで、前記半導体チップの前記下部電極と前記第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、前記第１の方向に延在するように配置されており、前記封止部材Ｍにより封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が前記封止部材Ｍから露出した第２のフレームと、前記封止部材内で前記半導体チップの上方に配置され且つ前記半導体チップの前記上部電極に電気的に接続された第１接合部と、前記第２のフレームの一端部の上面の前記接続領域と電気的に接続された第２接合部と、を有し、金属からなる接続子と、前記封止部材内で、前記半導体チップの前記上部電極と前記接続子の前記第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、前記封止部材Ｍ内で、前記接続子の前記第２接合部と前記第２のフレームの上面の前記接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記接続子の前記第１接合部と前記第２接合部との間の下面の中間領域に、前記第２の導電性接合材が、前記第１接合部と前記半導体チップの前記上部電極との間から前記中間領域に漏れ広がるのを抑制する前記金属の酸化膜を、前記接続子を構成する前記金属へのレーザ照射により形成する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0025】

本発明の一態様に係る半導体装置は、封止部材と、封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップと、第１の方向に延在するように配置されており、一端部が封止部材により封止され、一端部の上面に、半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が封止部材から露出した第１のフレームと、封止部材内で、半導体チップの下部電極と第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、第１の方向に延在するように配置されており、封止部材により封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が封止部材から露出した第２のフレームと、封止部材内で半導体チップの上方に配置され且つ半導体チップの上部電極に電気的に接続された第１接合部と、第２のフレームの一端部の上面の接続領域と電気的に接続された第２接合部と、を有し、金属からなる接続子と、封止部材内で、半導体チップの上部電極と接続子の第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、封止部材内で、接続子の第２接合部と第２のフレームの上面の接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備える。

【0026】

そして、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域には、第２の導電性接合材が、第１接合部と半導体チップの上部電極との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜が形成されており、酸化膜は、接続子を構成する金属へのレーザ照射により形成されている。

【0027】

このように、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域へのレーザ照射により、接続子を焼損、すなわち、接続子の当該中間領域に酸化膜を形成することより、当該中間領域の酸化膜により、はんだ材が濡れ広がらなくなる。

【0028】

これにより、本発明の半導体装置によれば、接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制して、半導体チップの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1A】図１Ａは、実施例１に係る半導体装置１００の構成の一例を示す上面図である。

【図1B】図１Ｂは、実施例１に係る図１Ａに示す半導体装置１００の構成の一例を示す側面図である。

【図2A】図２Ａは、実施例１に係る半導体装置１００の製造方法における、当該半導体装置１００の接続子Ｓに加工する前のレーザ照射後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。

【図2B】図２Ｂは、図２Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。

【図2C】図２Ｃは、図２Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す側面図である。

【図2D】図２Ｄは、図２Ｂ、図２Ｃに示す工程の後における、金属版Ｐから切り離された接続子Ｓの外観の一例を示す側面図である。

【図3A】図３Ａは、実施例２に係る半導体装置１００の製造方法における、当該半導体装置１００の接続子Ｓに加工する前のレーザ照射後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。

【図3B】図３Ｂは、図３Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。

【図3C】図３Ｃは、図３Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す側面図である。

【図3D】図３Ｄは、図３Ｂ、図３Ｃに示す工程の後における、金属版Ｐから切り離された接続子Ｓの外観の一例を示す側面図である。

【図4A】図４Ａは、実施例３に係る半導体装置１００の製造方法における、当該半導体装置１００の接続子Ｓに加工する前のレーザ照射後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。

【図4B】図４Ｂは、図４Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。

【図4C】図４Ｃは、図４Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す側面図である。

【図4D】図４Ｄは、図４Ｂ、図４Ｃに示す工程の後における、金属版Ｐから切り離された接続子Ｓの外観の一例を示す側面図である。

【図5A】図５Ａは、従来の半導体装置の接続子の近傍の領域に注目した構成の一例を示す側面図である。

【図5B】図５Ｂは、図５Ａに示す従来の半導体装置の接続子の近傍の領域に注目した構成の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0030】

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0031】

図１Ａは、実施例１に係る半導体装置１００の構成の一例を示す上面図である。また、図１Ｂは、実施例１に係る図１Ａに示す半導体装置１００の構成の一例を示す側面図である。

【0032】

なお、図１Ａ、図１Ｂにおいて、封止部材Ｍは、透視されるように表記されている。

【0033】

実施例１に係る半導体装置１００は、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、封止部材Ｍと、半導体チップＸと、第１のフレームＦ１と、第２のフレームＦ２と、第１の導電性接合材Ｚ１と、第２の導電性接合材Ｚ２と、第３の導電性接合材Ｚ３と、接続子Ｓと、を備える。
そして、封止部材Ｍは、例えば、エポキシ樹脂等の封止樹脂である。

【0034】

この封止部材Ｍは、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、半導体チップＸ、第１のフレームＦ１の一端部Ｆ１ａ、第２のフレームＦ２の一端部Ｆ２ａ、第１の導電性接合材Ｚ１、第２の導電性接合材Ｚ２、第３の導電性接合材Ｚ３、及び、接続子Ｓを、封止するようになっている。

【0035】

また、半導体チップＸは、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、封止部材Ｍにより封止され、上面に設けられた上部電極Ｘ２と、下面に設けられた下部電極Ｘ１とを有する。

【0036】

この半導体チップＸは、例えば、ダイオードである。この場合、例えば、当該ダイオードのアノードが上部電極Ｘ２に対応し、当該ダイオードのカソードが下部電極Ｘ１に対応するが、逆の関係であってもよい。

【0037】

また、この半導体チップＸは、上述のダイオード以外の半導体素子に適用するようにしてもよい。

【0038】

また、第１のフレームＦ１は、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、第１の方向Ｄ１に延在するように配置されている。

【0039】

そして、この第１のフレームＦ１は、その一端部Ｆ１ａが封止部材Ｍにより封止され、当該一端部Ｆ１ａの上面に、半導体チップＸが配置される搭載領域を有する。

【0040】

この第１のフレームＦ１は、その他端部Ｆ１ｂが封止部材Ｍから露出（突出）している。

【0041】

また、第１の導電性接合材Ｚ１は、封止部材Ｍ内で、半導体チップＸの下部電極Ｘ１と第１のフレームＦ１の上面の搭載領域との間を接合するようになっている。

【0042】

この第１の導電性接合材Ｚ１は、導電性を有する。この第１の導電性接合材Ｚ１は、例えば、はんだ材である。

【0043】

ここで、例えば、図１Ａに示すように、第１のフレームＦ１の一端部Ｆ１ａに近接した領域には、半導体チップＸの下部電極Ｘ１と第１のフレームＦ１の搭載領域との接合時に、第１の導電性接合材Ｚ１が第１のフレームＦ１の他端部Ｆ１ｂ側に流れるのを防止する溝Ｆ１ｋが形成されている。

【0044】

また、第２のフレームＦ２は、第１の方向Ｄ１に延在するように配置されており、封止部材Ｍにより封止された一端部Ｆ２ａの上面に接続領域を有し、他端部が封止部材Ｍから露出している。

【0045】

また、接続子Ｓは、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、封止部材Ｍ内で半導体チップＸの上方に配置されている。

【0046】

この接続子Ｓは、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、第１接合部Ｓａと、第１傾斜部Ｓｂと、中間部Ｓｃと、第２傾斜部Ｓｄと、第２接合部Ｓｅと、を含む。

【0047】

そして、第１接合部Ｓａは、半導体チップＸの上部電極Ｘ２に第２の導電性接合材Ｚ２により電気的に接続されている。

【0048】

また、第２接合部Ｓｅは、第２のフレームＦ２の一端部Ｆ２ａの上面の接続領域と第３の導電性接合材Ｚ３により電気的に接続されている。

【0049】

また、第１傾斜部Ｓｂは、一端が第１接合部Ｓａに接続され且つ第１接合部Ｓａから上方に傾斜している。

【0050】

また、中間部Ｓｃは、一端が第１傾斜部Ｓｂの他端に接続されている。

【0051】

また、第２傾斜部Ｓｄは、一端が中間部Ｓｃの他端に接続され、他端が第２接合部Ｓｅに接合されている。この第２傾斜部Ｓｄは、中間部Ｓｃから第２接合部Ｓｅに向けて下方に傾斜している。

【0052】

なお、接続子Ｓの下面の既述の中間領域は、第１傾斜部Ｓｂの下面、中間部Ｓｃの下面、及び、第２傾斜部Ｓｄの下面を含んでいる。

【0053】

ここで、例えば、図１Ｂに示すように、接続子Ｓの第１接合部Ｓａと第２接合部Ｓｅとの間の下面の中間領域には、第２の導電性接合材Ｚ２が、第１接合部Ｓａと半導体チップの上部電極Ｘ２との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜Ｌ１が形成されている。そして、この酸化膜Ｌ１は、接続子Ｓを構成する当該金属へのレーザ照射により形成されている。

【0054】

なお、この接続子Ｓを構成する金属は、例えば、銅である。この場合、酸化膜Ｌ１は、酸化銅膜である。

【0055】

そして、酸化膜Ｌ１は、例えば、接続子Ｓの下面の中間領域の、第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２（幅方向）の両端に亘って連続して形成されている。

【0056】

また、酸化膜Ｌ１は、例えば、図１Ｂに示すように、少なくとも、接続子Ｓの下面の中間領域の第１接合部Ｓａに近接する部分に形成されている。

【0057】

そして、酸化膜Ｌ１は、例えば、図１Ｂに示すように、第１傾斜部Ｓｂの下面の全体に亘って、形成されている。

【0058】

特に、酸化膜Ｌ１は、例えば、図１Ｂに示すように、第１傾斜部Ｓｂ及び中間部Ｓｃの下面の全体に亘って、形成されている。

【0059】

なお、酸化膜Ｌ１は、例えば、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれる前の金属板のうち接続子Ｓの中間領域に対応する領域の表面へのレーザ照射により形成されているようにしてもよい。

【0060】

また、酸化膜Ｌ１は、例えば、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板のうち接続子Ｓの中間領域に対応する領域の表面へのレーザ照射により形成されているようにしてもよい。

【0061】

また、第２の導電性接合材Ｚ２は、封止部材Ｍ内で、半導体チップＸの上部電極Ｘ２と接続子Ｓの第１接合部Ｓａとの間を接合するようになっている。

【0062】

この第２の導電性接合材Ｚ２は、導電性を有する。この第２の導電性接合材Ｚ２は、例えば、はんだ材である。

【0063】

また、第３の導電性接合材Ｚ３は、封止部材Ｍ内で、接続子Ｓの第２接合部Ｓｅと第２のフレームＦ２の上面の接続領域との間を接合するようになっている。

【0064】

この第３の導電性接合材Ｚ３は、導電性を有する。この第３の導電性接合材Ｚ３は、例えば、はんだ材である。

【0065】

ここで、接続子Ｓは、例えば、金属からなる。より具体的には、この接続子Ｓは、銅で構成されている。

【0066】

なお、この接続子Ｓの上下方向の厚さは、例えば、第１及び第２のフレームＦ１、Ｆ２の上下方向の厚さよりも、薄くなるように設定されている。

【0067】

なお、第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２における接続子Ｓの第１接合部Ｓａの幅は、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、当該第２の方向Ｄ２における半導体チップＸの上部電極Ｘ２の幅よりも、小さくなるように設定されている。

【0068】

さらに、第２の方向Ｄ２における接続子Ｓの第１接合部Ｓａの幅は、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、第２の方向Ｄ２における半導体チップＸの上面の幅よりも、小さくなるように設定されている。

【0069】

なお、例えば、接続子Ｓの第１接合部Ｓａには、接続子Ｓの第１接合部Ｓａの中央を下方に打ち出すことで形成された下方に突出する突出部（図示せず）が設けられていてもよい。この場合、この突出部（図示せず）が封止部材Ｍ内で半導体チップＸの上部電極Ｘ２の上面に第２の導電性接合材Ｚ２を介して電気的に接続されている。
さらに、接続子Ｓの第１接合部Ｓａの面積は、例えば、半導体チップＸの上部電極Ｘ２の上面の面積より大きくなるように設定されていてもよい。

【0070】

なお、第２の方向Ｄ２における接続子Ｓの第１接合部Ｓａの幅は、例えば、第２の方向Ｄ２における第１のフレームＦ１の一端部Ｆ１ａの搭載領域の幅よりも、大きくなるように設定されていてもよい。
なお、封止部材Ｍ内において、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示すように、第１のフレームＦ１の一端部Ｆ１ａの上面の高さは、第２のフレームＦ２の一端部Ｆ２ａの上面の高さと同じになるように設定されている。

【0071】

ここで、以上のような構成を有する半導体装置の製造方法の一例について、接続子Ｓの構成に注目して、簡単に説明する。

【0072】

図２Ａは、実施例１に係る半導体装置の製造方法における、当該半導体装置の接続子Ｓに加工する前のレーザ照射後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。また、図２Ｂは、図２Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。また、図２Ｃは、図２Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す側面図である。また、図２Ｄは、図２Ｂ、図２Ｃに示す工程の後における、金属版Ｐから切り離された接続子Ｓの外観の一例を示す側面図である。

【0073】

既述のように、半導体装置１００は、封止部材Ｍと、半導体チップＸと、第１のフレームＦ１と、第２のフレームＦ２と、第１の導電性接合材Ｚ１と、第２の導電性接合材Ｚ２と、第３の導電性接合材Ｚ３と、接続子Ｓと、を備える（図１Ａ、図１Ｂ）。
そして、実施例１に係る半導体装置１００の製造方法では、例えば、図２Ａないし図２Ｄに示すように、接続子Ｓの第１接合部Ｓａと第２接合部Ｓｅとの間の下面の中間領域に、第２の導電性接合材Ｚ２が、第１接合部Ｓａと半導体チップＸの上部電極Ｘ２との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜Ｌ１を、接続子Ｓを構成する金属へのレーザ照射により形成する。

【0074】

なお、酸化膜Ｌ１を、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれる前の金属板Ｐのうち接続子Ｓの中間領域に対応する領域の表面へのレーザ照射により形成するようにしてもよい（図２Ａ）。

【0075】

また、酸化膜Ｌ１を、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐのうち接続子Ｓの中間領域に対応する領域の表面へのレーザ照射により形成するようにしてもよい。

【0076】

以上のように、本実施例１に係る半導体装置は、封止部材Ｍと、封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップＸと、第１の方向に延在するように配置されており、一端部が封止部材により封止され、一端部の上面に、半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が封止部材から露出した第１のフレームＦ１と、封止部材内で、半導体チップの下部電極と第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、第１の方向に延在するように配置されており、封止部材により封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が封止部材から露出した第２のフレームＦ２と、封止部材内で半導体チップの上方に配置され且つ半導体チップの上部電極に電気的に接続された第１接合部Ｓａと、第２のフレームの一端部の上面の接続領域と電気的に接続された第２接合部Ｓｅと、を有し、金属からなる接続子Ｓと、封止部材内で、半導体チップの上部電極と接続子の第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、封止部材内で、接続子の第２接合部と第２のフレームの上面の接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備える。

【0077】

そして、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域には、第２の導電性接合材が、第１接合部と半導体チップの上部電極との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜Ｌ１が形成されており、酸化膜Ｌ１は、接続子を構成する金属へのレーザ照射により形成されている。

【0078】

このように、接続子Ｓの第１接合部Ｓａと第２接合部Ｓｅとの間の下面の中間領域へのレーザ照射により、接続子を焼損、すなわち、接続子の当該中間領域に酸化膜Ｌ１を形成することより、当該中間領域の酸化膜Ｌ１により、はんだ材が濡れ広がらなくなる。

【0079】

すなわち、本実施例の半導体装置によれば、接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制して、半導体チップの信頼性を向上させることができる。

【実施例2】

【0080】

既述の実施例１では、半導体装置１００の接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制する構成、製造方法の一例について説明した。本実施例２では、半導体装置の接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制する製造方法の他の例について説明する。

【0081】

図３Ａは、実施例２に係る半導体装置の製造方法における、当該半導体装置の接続子Ｓに加工する前のレーザ照射後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。また、図３Ｂは、図３Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。また、図３Ｃは、図３Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す側面図である。また、図３Ｄは、図３Ｂ、図３Ｃに示す工程の後における、金属版Ｐから切り離された接続子Ｓの外観の一例を示す側面図である。

【0082】

本実施例２では、実施例１の酸化膜Ｌ１に代えて、図３Ａないし図３Ｄに示すように、接続子Ｓの第１接合部Ｓａと第２接合部Ｓｅとの間の下面の中間領域に、第２の導電性接合材Ｚ２が、第１接合部Ｓａと半導体チップＸの上部電極Ｘ２との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜Ｌ２を、接続子Ｓを構成する金属へのレーザ照射により形成する。

【0083】

ここで、例えば、図３Ａないし図３Ｄに示すように、酸化膜Ｌ２は、接続子Ｓの第１傾斜部Ｓｂ及び中間部Ｓｃの下面の全体に亘って、形成されている。

【0084】

なお、本実施例２に係る半導体装置のその他の構成は、実施例１と同様である。

【0085】

すなわち、本実施例２に係る半導体装置は、実施例１と同様に、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域には、第２の導電性接合材が、第１接合部と半導体チップの上部電極との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜が形成されており、酸化膜は、接続子を構成する金属へのレーザ照射により形成されている。

【0086】

これにより、本実施例２に係る半導体装置は、実施例１と同様に、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域へのレーザ照射により、接続子を焼損、すなわち、接続子の当該中間領域に酸化膜を形成することより、当該中間領域の酸化膜により、はんだ材が濡れ広がらなくなる。

【0087】

すなわち、本実施例２の半導体装置によれば、接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制して、半導体チップの信頼性を向上させることができる。

【実施例3】

【0088】

既述の実施例２では、半導体装置の接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制する製造方法の他の例について説明した。本実施例３では、半導体装置の接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制する製造方法のさらに他の例について説明する。

【0089】

図４Ａは、実施例３に係る半導体装置の製造方法における、当該半導体装置の接続子Ｓに加工する前のレーザ照射後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。また、図４Ｂは、図４Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す上面図である。また、図４Ｃは、図４Ａに示す工程の後における、成形プレスで接続子Ｓの外形が打ち抜かれた後の金属板Ｐの外観の一例を示す側面図である。 また、図４Ｄは、図４Ｂ、図４Ｃに示す工程の後における、金属版Ｐから切り離された接続子Ｓの外観の一例を示す側面図である。

【0090】

本実施例３では、実施例１の酸化膜Ｌ１に代えて、図４Ａないし図４Ｄに示すように、接続子Ｓの第１接合部Ｓａと第２接合部Ｓｅとの間の下面の中間領域に、第２の導電性接合材Ｚ２が、第１接合部Ｓａと半導体チップＸの上部電極Ｘ２との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜Ｌ３ａ、Ｌ３ｂを、接続子Ｓを構成する金属へのレーザ照射により形成する。

【0091】

ここで、例えば、図４Ａ、図４Ｂに示すように、酸化膜Ｌ３ａ、Ｌ３ｂは、第１傾斜部Ｓｂの下面の第２の方向Ｄ２の両端に亘って複数（図 の例では、２本）連続して、形成されているようにしてもよい。

【0092】

なお、本実施例３に係る半導体装置のその他の構成は、実施例１と同様である。

【0093】

すなわち、本実施例３に係る半導体装置は、実施例１と同様に、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域には、第２の導電性接合材が、第１接合部と半導体チップの上部電極との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜が形成されており、酸化膜は、接続子を構成する金属へのレーザ照射により形成されている。

【0094】

これにより、本実施例３に係る半導体装置は、実施例１と同様に、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域へのレーザ照射により、接続子を焼損、すなわち、接続子の当該中間領域に酸化膜を形成することより、当該中間領域の酸化膜により、はんだ材が濡れ広がらなくなる。

【0095】

すなわち、本実施例３の半導体装置によれば、接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制して、半導体チップの信頼性を向上させることができる。

【0096】

以上のように、本発明の一態様に係る半導体装置は、封止部材と、封止部材により封止され、上面に設けられた上部電極と、下面に設けられた下部電極とを有する半導体チップと、第１の方向に延在するように配置されており、一端部が封止部材により封止され、一端部の上面に、半導体チップが配置される搭載領域を有し、他端部が封止部材から露出した第１のフレームと、封止部材内で、半導体チップの下部電極と第１のフレームの上面の搭載領域との間を接合し且つ導電性を有する第１の導電性接合材と、第１の方向に延在するように配置されており、封止部材により封止された一端部の上面に接続領域を有し、他端部が封止部材から露出した第２のフレームと、封止部材内で半導体チップの上方に配置され且つ半導体チップの上部電極に電気的に接続された第１接合部と、第２のフレームの一端部の上面の接続領域と電気的に接続された第２接合部と、を有し、金属からなる接続子と、封止部材内で、半導体チップの上部電極と接続子の第１接合部との間を接合し且つ導電性を有する第２の導電性接合材と、封止部材内で、接続子の第２接合部と第２のフレームの上面の接続領域との間を接合し且つ導電性を有する第３の導電性接合材と、を備える。

【0097】

そして、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域には、第２の導電性接合材が、第１接合部と半導体チップの上部電極との間から中間領域に漏れ広がるのを抑制する金属の酸化膜が形成されており、酸化膜は、接続子を構成する金属へのレーザ照射により形成されている。

【0098】

このように、接続子の第１接合部と第２接合部との間の下面の中間領域へのレーザ照射により、接続子を焼損、すなわち、接続子の当該中間領域に酸化膜を形成することより、当該中間領域の酸化膜により、はんだ材が濡れ広がらなくなる。

【0099】

これにより、本発明の半導体装置によれば、接合時のはんだ材の接続子への漏れ広がりを抑制して、半導体チップの信頼性を向上させることができる。

【0100】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0101】

１００ 半導体装置
Ｍ 封止部材
Ｘ 半導体チップ
Ｆ１ 第１のフレーム
Ｆ２ 第２のフレーム
Ｚ１ 第１の導電性接合材
Ｚ２ 第２の導電性接合材
Ｚ３ 第３の導電性接合材
Ｓ 接続子
Ｓａ 第１接合部
Ｓｂ 第１傾斜部
Ｓｃ 中間部
Ｓｄ 第２傾斜部
Ｓｅ 第２接合部
Ｆ１ｋ 溝

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】