專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
在逆變器裝置、不間斷電源裝置、加工機(jī)械、工業(yè)用機(jī)器人等中，使用了搭載有功 率半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件(功率模塊)。在這樣的半導(dǎo)體器件中，一般使用通過(guò)樹(shù)脂殼體來(lái)對(duì)包括半導(dǎo)體芯片的多個(gè)電子 部件進(jìn)行密封的結(jié)構(gòu)。另外，在最近，公開(kāi)了根據(jù)半導(dǎo)體器件的小型化等要求，而使外部連 接用端子、控制端子從樹(shù)脂殼體內(nèi)向樹(shù)脂殼體外延出的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。并 且，通常對(duì)通過(guò)樹(shù)脂殼體密封的半導(dǎo)體芯片，通過(guò)固定在樹(shù)脂殼體上的外部連接用端子等 來(lái)供給電力。但是，如果對(duì)這樣的半導(dǎo)體器件進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)，則例如由于樹(shù)脂殼體與外部連接用 端子的熱膨脹系數(shù)不同，因溫度循環(huán)將對(duì)樹(shù)脂殼體施加應(yīng)力?；蛘?，還有時(shí)從半導(dǎo)體器件 外，向外部連接用端子直接施加機(jī)械性的負(fù)荷，對(duì)樹(shù)脂殼體施加應(yīng)力。如果產(chǎn)生了這樣的應(yīng) 力，則有時(shí)在樹(shù)脂殼體的內(nèi)部將產(chǎn)生狹縫。這樣的狹縫隨著半導(dǎo)體器件的長(zhǎng)時(shí)間使用，不限于樹(shù)脂殼體的內(nèi)部，還將表現(xiàn)到 樹(shù)脂殼體的表面。其結(jié)果，半導(dǎo)體器件的機(jī)械強(qiáng)度降低，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的外觀不良。專利文獻(xiàn)特開(kāi)2000-156439號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備基體基板；設(shè)置在上 述基體基板上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片；以及覆蓋上述半導(dǎo)體芯片，同時(shí)被支撐在上述基體 基板的樹(shù)脂殼體，在上述樹(shù)脂殼體內(nèi)，設(shè)置有對(duì)在上述樹(shù)脂殼體內(nèi)產(chǎn)生的狹縫的伸長(zhǎng)進(jìn)行 抑制的間隔板。另外，本發(fā)明的另一方式提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備對(duì) 設(shè)置在基體基板上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片的電極與由成形體支撐的外部連接端子進(jìn)行電 連接，在上述基體基板的上端邊緣固定樹(shù)脂殼體的外框部件的步驟；向由上述基體基板與 上述外框部件包圍的空間填充樹(shù)脂，用上述樹(shù)脂來(lái)包覆上述半導(dǎo)體芯片的步驟；向由上述 外框部件、上述樹(shù)脂、以及具備間隔板的成形體包圍的第1部分注入第1糊狀樹(shù)脂，向由上 述樹(shù)脂與具備上述間隔板的成形體包圍的第2部分注入第2糊狀樹(shù)脂的步驟；以及使上述 第1糊狀樹(shù)脂以及上述第2糊狀樹(shù)脂固化，在上述基體基板上，形成覆蓋上述半導(dǎo)體芯片 的、包括上述成形體、上述外框部件以及樹(shù)脂部件的上述樹(shù)脂殼體的步驟。
另外，本發(fā)明的另一方式提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備對(duì) 設(shè)置在基體基板上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片的電極、與由成形體支撐的外部連接端子進(jìn)行電 連接，在上述基體基板的上端邊緣固定樹(shù)脂殼體的外框部件的步驟；向由上述基體基板與 上述外框部件包圍的空間填充樹(shù)脂，用上述樹(shù)脂來(lái)包覆上述半導(dǎo)體芯片的步驟；從由上述 外框部件、上述樹(shù)脂、以及具備斷片狀的間隔板的成形體包圍的第1部分、或者、由上述樹(shù) 脂與具備上述間隔板的成形體包圍的第2部分，流入糊狀樹(shù)脂，使上述糊狀樹(shù)脂通過(guò)上述 間隔板之間，向上述第1部分以及上述第2部分注入上述糊狀樹(shù)脂的步驟；以及使上述糊狀 樹(shù)脂固化，在上述基體基板上，形成覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的、包括上述成形體、上述外框部 件以及樹(shù)脂部件的上述樹(shù)脂殼體的步驟。


圖1是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖2是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖3是用于說(shuō)明半導(dǎo)體器件的制造工序的主要部分圖。圖4是用于說(shuō)明半導(dǎo)體器件的制造工序的主要部分圖。圖5是說(shuō)明半導(dǎo)體器件的作用效果的圖。圖6是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖7是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖8是用于說(shuō)明半導(dǎo)體器件的制造工序的主要部分圖。圖9是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖10是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖11是半導(dǎo)體器件的主要部分剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。(第1實(shí)施方式)圖1、圖2是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖1(a)示出半導(dǎo)體器件1的主要部 分上表面，圖1(b)示出圖1(a)的X-Y剖面。圖2示出側(cè)視了半導(dǎo)體器件1的樹(shù)脂殼體30 的中央部分的形態(tài)。半導(dǎo)體器件1主要具備基體基板10、設(shè)置在基體基板10上的半導(dǎo)體芯片20a、 20b、以及覆蓋半導(dǎo)體芯片20a、20b的樹(shù)脂殼體30。半導(dǎo)體器件1例如是在其內(nèi)部編入了逆 變器電路等的功率模塊。在半導(dǎo)體器件1中，作為其基材，設(shè)置有板狀的基體基板10。在基體基板10中，例 如，以銅(Cu)、鋁(Al)等金屬、或者鋁碳化硅(AlSiC)為主成分。在基體基板10上，選擇性 地配置了例如，以氧化鋁(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)等陶瓷為主成分的絕緣基 板lla、llb。在絕緣基板Ila上設(shè)置有半導(dǎo)體芯片20a，在芯片搭載區(qū)域外，選擇性地配置 了布線圖案12a。同樣地，在絕緣基板lib上設(shè)置有半導(dǎo)體芯片20b，在芯片搭載區(qū)域外，設(shè) 置有布線圖案12b。這些半導(dǎo)體芯片20a、20b 例如是功率MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)、FWD (Free Wheeling Diode，續(xù)流二極管)等縱型功率 半導(dǎo)體元件。另外，鍵合線21a、21b的一端與各個(gè)半導(dǎo)體芯片20a、20b的上表面電極(未 圖示)連接，鍵合線21a、21b的另一端與各個(gè)布線圖案12a、12b連接。另外，在半導(dǎo)體器件1中，在基體基板10中以覆蓋半導(dǎo)體芯片20a、20b的方式安 裝了樹(shù)脂殼體30。該樹(shù)脂殼體30是將一些個(gè)成形體、外部連接用端子合為一體而構(gòu)成的封 裝部件。例如，樹(shù)脂殼體30設(shè)為包括外框部件31、成形體33、在外框部件31和成形體33 以外的部分中形成的樹(shù)脂部件34的結(jié)構(gòu)。具體而言，基體基板10的上端邊緣IOeaUOeb支撐樹(shù)脂殼體30的外周部分即外 框部件31。在絕緣基板Ila上的布線圖案12a上，接合了外部連接用端子32A的一端。同 樣地，在絕緣基板lib上的布線圖案12b上，接合了外部連接用端子32B的一端。這些接合 是例如通過(guò)錫焊、激光焊接等進(jìn)行的。外部連接用端子32A、32B的一部分分別被樹(shù)脂殼體30中的成形部件33a、33b密 封。成形部件33a(第1成形部件)與成形部件33b(第2成形部件)由樹(shù)脂構(gòu)成，通過(guò)設(shè)置 在成形部件33a與成形部件33b之間的樹(shù)脂條33c連結(jié)。另外，在本實(shí)施方式中，間隔部件 (間隔板)33af從成形部件33a的外端部33ae在半導(dǎo)體器件1的下方(基體基板10側(cè)) 延伸。同樣地，間隔部件33bf從成形部件33b的外端部33be在半導(dǎo)體器件1的下方延伸。 間隔部件33af、33bf是在圖中的用箭頭A表示的方向(成形部件33a以及成形部件33b延 伸的方向)上連續(xù)的結(jié)構(gòu)。即，在樹(shù)脂殼體30的中央部分，配置有將成形部件33a、成形部件33b、連接成形部 件33a與成形部件33b的樹(shù)脂條33c、在箭頭A的方向上連續(xù)的間隔部件33af (第1間隔部 件)、以及間隔部件33bf (第2間隔部件)一體地構(gòu)成的成形體3。圖2示出該成形體33 的立體圖。如上所述，成形體33從成形部件33a、33b各自的外端部33ae、33be延伸出間隔部 件33af、33bf。由成形部件33a、33b和鄰接的樹(shù)脂條33c包圍的區(qū)域?yàn)榭撞?3h。進(jìn)而，在半導(dǎo)體器件1中，在外框部件31與成形體33之間，設(shè)置有用于連接外框 部件31與成形體33的樹(shù)脂部件34A(參照?qǐng)D1 (b))。另外，在成形體33的孔部33h中，設(shè) 置有樹(shù)脂部件34B。該樹(shù)脂部件34B繞到成形體33的下表面?zhèn)?。于是，間隔部件33af、33bf 在從間隔部件33af、33bf相對(duì)與樹(shù)脂部件34A、34B接觸的面大致垂直的方向觀察時(shí)，為在 箭頭A的方向上連續(xù)的結(jié)構(gòu)。這樣，樹(shù)脂殼體30成為外框部件31、成形體33、樹(shù)脂部件34為一體的封裝部件。 特別，成為在成形體33的下方，間隔部件33af、33bf在樹(shù)脂部件34內(nèi)延伸，將樹(shù)脂部件34 分割成樹(shù)脂部件34A與樹(shù)脂部件34B的結(jié)構(gòu)。另外，外框部件31的材質(zhì)例如是PPS (聚苯硫醚)樹(shù)脂。成形體33的材質(zhì)例如是 PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)樹(shù)脂。在成形體33內(nèi)，分散有以氧化硅(SiO2)等為主成分 的無(wú)機(jī)玻璃填充物。也可以在外框部件31內(nèi)，分散無(wú)機(jī)玻璃填充物。樹(shù)脂部件34A、34B的 材質(zhì)例如是熱固化性的環(huán)氧樹(shù)脂。另外，在半導(dǎo)體器件1中，除了外部連接用端子32A、32B以外，還設(shè)置有外部連接 用端子32C 32F。外部連接用端子32A 32F中的至少某一個(gè)與半導(dǎo)體芯片20a、20b的主電極(源極、漏極)連接，或者與控制電極(柵極)連接。外部連接用端子32A 32F的材 質(zhì)例如是銅(Cu)。也可以對(duì)外部連接用端子32A 32F的表面，實(shí)施鍍鎳(Ni)、鍍Au (金)/Ni。另外，在半導(dǎo)體器件1中，在由基體基板10與樹(shù)脂殼體30包圍的空間中，以保護(hù) 半導(dǎo)體芯片20a、20b、鍵合線21a、21b等為目的，而填充了凝膠(凝膠狀樹(shù)脂)50。在使用這樣的半導(dǎo)體器件1時(shí)，基體基板10接觸到半導(dǎo)體器件1外的外部冷卻裝 置(冷卻風(fēng)扇、水冷卻裝置等)，同時(shí)外部連接用端子32A 32F被螺旋夾固定到半導(dǎo)體器 件1外的布線母線。接下來(lái)，對(duì)半導(dǎo)體器件1的組裝方法進(jìn)行說(shuō)明。圖3、圖4是用于說(shuō)明半導(dǎo)體器件的制造工序的主要部分圖。在該組裝圖中，示出 了沿著圖1(a)的X-Y的剖面。首先，如圖3(a)所示，在基體基板10的上端邊緣IOeaUOeb上，固定樹(shù)脂殼體30 的外周部分即外框部件31，在布線圖案12a、12b上，分別接合外部連接用端子32A、32B的一 端。外框部件31是預(yù)先加工的成形體。外部連接用端子32A、32B的一部分如上所述被成 形體33密封。在該階段中，已經(jīng)在基體基板10上設(shè)置了絕緣基板lla、llb，并在絕緣基板11a、 lib上，分別設(shè)置了半導(dǎo)體芯片20a、20b。另外，通過(guò)引線鍵合，設(shè)置了鍵合線21a、21b。接下來(lái)，如圖3 (b)所示，以保護(hù)半導(dǎo)體芯片20a、20b、鍵合線2la、2Ib等為目的，填 充凝膠50。例如，在凝膠50的表面中，以使間隔部件33af、33bf的下端進(jìn)入若干的程度填 充凝膠50。由此，半導(dǎo)體芯片20a、20b、鍵合線21a、21b等被凝膠50包覆。接下來(lái)，如圖4(a)所示，通過(guò)傳遞模塑成形，對(duì)由成形體33、凝膠50、外框部件31 包圍的部分(圖4(a)的用箭頭60、62表示的部分)注入糊狀的熱固化性樹(shù)脂34p。接下來(lái)，如圖4(b)所示，從成形體33的孔部33h，流入糊狀的熱固化性樹(shù)脂34p， 對(duì)由成形體33與凝膠50包圍的部分，注入糊狀的熱固化性樹(shù)脂34p。然后，對(duì)凝膠50上的 熱固化性樹(shù)脂34p進(jìn)行加熱而固化。由此，如圖4(c)所示，在由成形體33、凝膠50、外框部 件31包圍的部分中，形成樹(shù)脂部件34A，在孔部33h以及成形體33的下表面?zhèn)纫残纬蓸?shù)脂 部件34B。通過(guò)這樣的工序，形成圖1所示的樹(shù)脂殼體30，達(dá)到形成半導(dǎo)體器件1。另外，熱固化性樹(shù)脂34p的注入步驟不限于上述順序，也可以是其前后。或者，也 可以同時(shí)注入從箭頭60、62注入的熱固化性樹(shù)脂34p、與從孔部33h注入的熱固化性樹(shù)脂 34p。另外，樹(shù)脂部件34A、34B、與其粘附體(外框部件31、成形體33)利用包含在樹(shù)脂部件 34A、34B中的環(huán)氧基的開(kāi)環(huán)，通過(guò)氫鍵而粘接。接下來(lái)，對(duì)半導(dǎo)體器件1的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。圖5是說(shuō)明半導(dǎo)體器件的作用效果的圖。圖5(a)示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件 1，圖5(b)示出比較例的半導(dǎo)體器件100。如果使圖5(a)所示的半導(dǎo)體器件1動(dòng)作，則功率半導(dǎo)體元件即半導(dǎo)體芯片20a、 20b通電，從半導(dǎo)體芯片20a、20b放出熱。該熱還傳導(dǎo)到半導(dǎo)體器件1的上方，對(duì)樹(shù)脂殼體 30進(jìn)行加熱。此處，在外框部件31以及成形體33、與熱固化性樹(shù)脂即樹(shù)脂部件34A、34B中，在熱
7膨脹系數(shù)上存在差。另外，外部連接用端子32A、32B通過(guò)螺旋夾等被固定到外部的布線母 線(未圖示)上。因此，從半導(dǎo)體器件1外，也對(duì)外部連接用端子32A、外部連接用端子32B 施加直接的應(yīng)力。其結(jié)果，如果反復(fù)了半導(dǎo)體芯片20a、20b的0N/0FF，則通過(guò)其熱循環(huán)，對(duì) 外框部件31與樹(shù)脂部件34A的界面、成形體33與樹(shù)脂部件34A、34B的界面、外部連接用端 子32A、32B與樹(shù)脂部件34B的界面，施加斷續(xù)的應(yīng)力。如果在這樣的狀況下，長(zhǎng)時(shí)間使用半導(dǎo)體器件1，則有時(shí)在樹(shù)脂殼體30內(nèi)的規(guī)定 的部位產(chǎn)生狹縫40。例如，本實(shí)施方式的外框部件31以及成形體33由比樹(shù)脂部件34A、34B 強(qiáng)固的材料構(gòu)成，所以在外框部件31以及成形體33內(nèi)不易產(chǎn)生狹縫40。因此，以樹(shù)脂部件 34A、34B與粘附體的界面為基點(diǎn)而產(chǎn)生狹縫40。特別，在外部連接用端子32A、外部連接用端子32B中，還從半導(dǎo)體器件1外施加 直接的應(yīng)力，所以在外部連接用端子32A、32B與樹(shù)脂部件34B的界面35中，易于產(chǎn)生狹縫 40。在圖5(a)中，示出了從外部連接用端子32A與樹(shù)脂部件34B的界面35產(chǎn)生狹縫 40，且狹縫40伸長(zhǎng)至規(guī)定的長(zhǎng)度的例子。這樣的狹縫40具有與半導(dǎo)體器件1的使用時(shí)間 對(duì)應(yīng)地生長(zhǎng)并繼續(xù)延伸的性質(zhì)。但是，在半導(dǎo)體器件1中，在成形部件33a的外端部33ae中設(shè)置有間隔部件33af。 如果存在這樣的間隔部件33af，則狹縫40的伸長(zhǎng)被間隔部件33af抑制。因此，即使長(zhǎng)時(shí) 間使用了半導(dǎo)體器件1，狹縫40也被阻止在樹(shù)脂部件34B內(nèi)，而確保樹(shù)脂殼體30的機(jī)械強(qiáng) 度、外觀。相對(duì)于此，在圖5(b)所示的半導(dǎo)體器件100中，沒(méi)有設(shè)置上述間隔部件33af、 33bf。g卩、半導(dǎo)體器件100的樹(shù)脂部件34在成形部件33a、33b的下方?jīng)]有被分割，而在樹(shù) 脂殼體30內(nèi)成為一體的樹(shù)脂層。在這樣的半導(dǎo)體器件100中，狹縫40與半導(dǎo)體器件100的使用時(shí)間對(duì)應(yīng)地在樹(shù)脂 部件34內(nèi)繼續(xù)延伸。例如，如果狹縫40并非在成形體33的長(zhǎng)度方向(箭頭A)而是在與 A方向不平行的方向上繼續(xù)延伸，則狹縫40在一體的樹(shù)脂部件34內(nèi)繼續(xù)生長(zhǎng)，最終到達(dá)樹(shù) 脂殼體30的表面。在這樣的狀態(tài)下，半導(dǎo)體器件的機(jī)械強(qiáng)度顯著降低。另外，如果狹縫40 到達(dá)至樹(shù)脂殼體30的表面，則大氣中的水分有時(shí)通過(guò)狹縫40而入侵到半導(dǎo)體器件100內(nèi)。 因此，其防濕性惡化。進(jìn)而，從半導(dǎo)體器件100外能夠目視到狹縫40，造成半導(dǎo)體器件的外 觀不良。特別，如果狹縫40到達(dá)至樹(shù)脂殼體30的表面，則成形體33成為沒(méi)有被樹(shù)脂部件 34充分固定/支撐的狀態(tài)。換而言之，支撐了外部連接用端子32A的成形部件33a接近從 樹(shù)脂殼體30自由的狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下，來(lái)自半導(dǎo)體器件100外的應(yīng)力被直接施加到外 部連接用端子32A。于是，如果這樣的應(yīng)力集中到外部連接用端子32A與布線圖案12a的接 合部分，則將引起該接合部分的龜裂、剝離。但是，半導(dǎo)體器件1的樹(shù)脂殼體30即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也維持外框部件31、成形體 33、樹(shù)脂部件34A、34B成為一體的狀態(tài)。由此，來(lái)自半導(dǎo)體器件1外的應(yīng)力不會(huì)集中施加到 外部連接用端子32A。其結(jié)果，不易引起上述接合部分的龜裂、剝離。這樣，半導(dǎo)體器件1保持高機(jī)械強(qiáng)度以及高防濕性，具有高可靠性。另外，不會(huì)產(chǎn) 生其外觀不良。
另外，在圖1(b)中，示出了使間隔部件33af、33bf的下端與樹(shù)脂部件34的下表面 相比向下方突出的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，還包括間隔部件33af、33bf的下端比樹(shù)脂部件 34的下表面位于上方的形態(tài)。在該情況下，間隔部件33af、33bf的下端被樹(shù)脂部件34密 封，并且間隔部件33af、33bf的下端與狹縫40相比位于下方。即使是這樣的形態(tài)，由于間 隔部件33af、33bf的下端與狹縫40的位置相比位于下方，所以狹縫40的伸長(zhǎng)被抑制。接下來(lái)，對(duì)將半導(dǎo)體器件1的結(jié)構(gòu)變形而得到的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在以下例示的 圖中，對(duì)與半導(dǎo)體器件1相同的部件，附加同一符號(hào)，適當(dāng)?shù)厥÷云湓敿?xì)說(shuō)明。(第2實(shí)施方式)圖6、圖7是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖6(a)示出半導(dǎo)體器件2的主要部 分上表面，圖6(b)示出圖6 (a)的X-Y剖面。圖7示出側(cè)視了樹(shù)脂殼體30的中央部分的成 形體33的形態(tài)。如圖6所示，半導(dǎo)體器件2設(shè)為包括基體基板10、設(shè)置在基體基板10上的半導(dǎo)體 芯片20a、20b、覆蓋半導(dǎo)體芯片20a、20b的樹(shù)脂殼體30的結(jié)構(gòu)。樹(shù)脂殼體30設(shè)為包括外 框部件31、成形體33、以及在外框部件31和成形體33以外的部分形成的樹(shù)脂部件34的結(jié)構(gòu)。具體而言，基體基板10的上端邊緣IOeaUOeb支撐樹(shù)脂殼體30的外周部分即外 框部件31。在絕緣基板Ila上的布線圖案12a上，接合了外部連接用端子32A的一端。同 樣地，在絕緣基板lib上的布線圖案12b上，接合了外部連接用端子32B的一端。外部連接用端子32A、32B的一部分被樹(shù)脂殼體30中的成形部件33a、33b密封。 成形部件33a與成形部件33b通過(guò)設(shè)置在成形部件33a與成形部件33b之間的樹(shù)脂條33c 而連結(jié)。另外，間隔部件33af從成形部件33a的外端部33ae在半導(dǎo)體器件2的下方延伸。 同樣地，間隔部件33bf從成形部件33b的外端部33be在半導(dǎo)體器件2的下方延伸。其中，如圖7所示，半導(dǎo)體器件2的間隔部件33af、33bf構(gòu)成為斷片狀。例如，長(zhǎng) 條狀的間隔部件33af、33bf設(shè)置在外部連接用端子32A、32B附近。間隔部件33af、33bf除 了設(shè)置在外部連接用端子32A、32B的附近以外，還設(shè)置在外部連接用端子32C 32F的附 近(參照?qǐng)D6(a))。即，在樹(shù)脂殼體30的中央部分中，配置有對(duì)成形部件33a、成形部件33b、連接成形 部件33a與成形部件33b的樹(shù)脂條33c、斷片狀的間隔部件33af、33bf進(jìn)行一體構(gòu)成的成形 體33。另外，在外框部件31與成形體33之間，設(shè)置有用于連接外框部件31與成形體33 的樹(shù)脂部件34A。在成形體33的樹(shù)脂條33c之間的孔部33h中，設(shè)置有樹(shù)脂部件34B。樹(shù)脂 部件34B繞到成形體33的下表面?zhèn)?。另外，間隔部件33af、33bf在從間隔部件33af、33bf 相對(duì)與樹(shù)脂部件34A、34B接觸的面大致垂直的方向觀察時(shí)，是斷片狀。因此，樹(shù)脂部件34A 與樹(shù)脂部件34B通過(guò)間隔部件以外的部分而成為一體。這樣，樹(shù)脂殼體30成為外框部件31、成形體33、樹(shù)脂部件34為一體的封裝部件。 間隔部件33af、33bf在樹(shù)脂部件34內(nèi)延伸，并成為將樹(shù)脂部件34分割成樹(shù)脂部件34A與 樹(shù)脂部件34B的結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，對(duì)半導(dǎo)體器件2的組裝方法進(jìn)行說(shuō)明。在其組裝中，可以代用上述圖 3 (a)、圖3 (b)，所以從形成樹(shù)脂部件34A、34B的工序起進(jìn)行說(shuō)明。
9
圖8是用于說(shuō)明半導(dǎo)體器件的制造工序的主要部分圖。在半導(dǎo)體器件2的形成工序中，由于間隔部件33af、33bf成為斷片狀，所以糊狀的 熱固化性樹(shù)脂34p可以通過(guò)各個(gè)間隔部件33af、33bf之間。例如，如圖8 (a)所示，從箭頭60、62流入糊狀的熱固化性樹(shù)脂34p，對(duì)由成形體 33、凝膠50、外框部件31包圍的部分注入熱固化性樹(shù)脂34p。該熱固化性樹(shù)脂34p通過(guò)各 個(gè)間隔部件33af、33b使間(箭頭61、63)，最終注入到由成形體33與凝膠50包圍的部分?；蛘?，如圖8 (b)所示，從成形體33的孔部33h中流入熱固化性樹(shù)脂34p (箭頭64)， 對(duì)由成形體33與凝膠50包圍的部分注入熱固化性樹(shù)脂34p。該熱固化性樹(shù)脂34p通過(guò)各 個(gè)間隔部件33af、33bf之間(箭頭65、66)，最終注入到由成形體33、凝膠50、外框部件31 包圍的部分。因此，在形成半導(dǎo)體器件2的樹(shù)脂部件34時(shí)，通過(guò)1次熱固化性樹(shù)脂34p的注入 即可。之后，對(duì)凝膠50上的熱固化性樹(shù)脂34p進(jìn)行加熱而固化。由此，形成圖6所示的樹(shù) 脂殼體30，達(dá)到形成半導(dǎo)體器件2。這樣，在半導(dǎo)體器件2中，在成形部件33a、33b的外端部33ae、33be中設(shè)置有間隔 部件33af、33bf。如果存在這樣的間隔部件33af、33bf，則狹縫40的伸長(zhǎng)被間隔部件33af、 33bf抑制。因此，即使長(zhǎng)時(shí)間使用半導(dǎo)體器件2，狹縫40也被阻止在樹(shù)脂部件34B內(nèi)，從而 確保樹(shù)脂殼體30的機(jī)械強(qiáng)度、外觀。其結(jié)果，半導(dǎo)體器件2與半導(dǎo)體器件1同樣地，保持高 機(jī)械強(qiáng)度以及高防濕性，具有高可靠性。另外，在其外觀中也不會(huì)產(chǎn)生不良。進(jìn)而，在半導(dǎo)體器件2中，可以通過(guò)1次熱固化性樹(shù)脂34p的注入，來(lái)形成樹(shù)脂部 件34A與樹(shù)脂部件34B。其結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)縮短制造工序，提高半導(dǎo)體器件2的生產(chǎn)性。(第3實(shí)施方式)圖9、圖10是半導(dǎo)體器件的主要部分示意圖。圖9(a)示出半導(dǎo)體器件3的主要部 分上表面，圖9(b)示出圖9(a)的X-Y剖面。圖10示出側(cè)視樹(shù)脂殼體30的中央部分的成 形體33的形態(tài)。如圖9所示，半導(dǎo)體器件3設(shè)為包括基體基板10、設(shè)置在基體基板10上的半導(dǎo)體 芯片20a、20b、覆蓋半導(dǎo)體芯片20a、20b的樹(shù)脂殼體30的結(jié)構(gòu)。樹(shù)脂殼體30設(shè)為包括外框 部件31、成形體33、在外框部件31和成形體33以外的部分中形成的樹(shù)脂部件34的結(jié)構(gòu)。例如，基體基板10的上端邊緣IOeaUOeb支撐樹(shù)脂殼體30的外周部分即外框部 件31。在絕緣基板Ila上的布線圖案12a上，接合了外部連接用端子32A的一端。同樣地， 在絕緣基板lib上的布線圖案12b上，接合了外部連接用端子32B的一端。外部連接用端子32A、32B的一部分被樹(shù)脂殼體30中的成形部件33a、33b密封。成 形部件33a與成形部件33b通過(guò)設(shè)置在成形部件33a與成形部件33b之間的樹(shù)脂條33c連 結(jié)。另外，間隔部件33af從成形部件33a的外端部33ae，在朝向接近該外端部33ae的外框 部件31的方向上延伸。同樣地，間隔部件33bf從成形部件33b的外端部33be，在朝向接近 該外端部33be的外框部件31的方向上延伸。即，在樹(shù)脂殼體30的中央部分中，配置有將成形部件33a、成形部件33b、連接成形 部件33a與成形部件33b的樹(shù)脂條33c、從成形部件33a、33b在箭頭B的方向上延伸的間隔 部件33af、33bf —體構(gòu)成的成形體33。間隔部件33af、33bf為在箭頭A的方向上連續(xù)的結(jié) 構(gòu)。
進(jìn)而，在外框部件31與成形體33之間，設(shè)置有用于連接外框部件31與成形體33 的樹(shù)脂部件34A。在成形體33的樹(shù)脂條33c之間的孔部33h中，設(shè)置有樹(shù)脂部件34B。樹(shù) 脂部件34B繞到成形體33的下表面?zhèn)取＿@樣，樹(shù)脂殼體30成為外框部件31、成形體33、樹(shù)脂部件34為一體的封裝部件。 間隔部件33af、33bf在樹(shù)脂部件34內(nèi)延伸，成為將樹(shù)脂部件34分割成樹(shù)脂部件34A與樹(shù) 脂部件34B的結(jié)構(gòu)。在這樣的半導(dǎo)體器件3中，由于存在在半導(dǎo)體器件3的橫方向上延伸的間隔部件 33af、33bf，從而狹縫40的伸長(zhǎng)也被間隔部件33af、33bf抑制。因此，即使長(zhǎng)時(shí)間使用半導(dǎo) 體器件3，狹縫40也被阻止在樹(shù)脂部件34B內(nèi)，保持樹(shù)脂殼體30的機(jī)械強(qiáng)度、外觀。其結(jié) 果，半導(dǎo)體器件3與半導(dǎo)體器件1同樣地，保持高機(jī)械強(qiáng)度以及高防濕性，具有高可靠性。另 外，在其外觀中也不會(huì)產(chǎn)生不良。另夕卜，在圖9、10中，示出了在箭頭A方向上連續(xù)的間隔部件33af、33bf的結(jié)構(gòu)。在 本實(shí)施方式中，還包括如半導(dǎo)體器件2那樣，將長(zhǎng)條狀的間隔部件33af、33bf設(shè)置在外部連 接用端子32A 32F的附近的形態(tài)。即使是這樣的形態(tài)，由于存在間隔部件33af、33bf，狹 縫40的生長(zhǎng)也被充分地抑制。(第4實(shí)施方式)圖11是半導(dǎo)體器件的主要部分剖面示意圖。在半導(dǎo)體器件4中，將上述間隔部件33af、33bf設(shè)置在外框部件31側(cè)。間隔部件 33af、33bf的形狀既可以是連續(xù)，也可以是斷片狀。即使是這樣的半導(dǎo)體器件4，也可以通過(guò)間隔部件33af、33bf來(lái)分割樹(shù)脂部件34A 與樹(shù)脂部件34B。由此，可以將狹縫40的生長(zhǎng)阻止在樹(shù)脂部件34B內(nèi)，可以得到與上述半導(dǎo) 體器件同樣的效果。以上，參照具體例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本實(shí)施方式不限于這 些具體例。即，只要具備本發(fā)明的特征，由本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)以上的具體例適宜地進(jìn)行設(shè)計(jì) 變更而得到的部分也包含在本發(fā)明的范圍中。例如，上述各具體例具備的各要素及其配置、 材料、條件、形狀、尺寸等不限于例示的部分，而可以適宜地變更。另外，可以技術(shù)上合成上述各實(shí)施方式具備的各要素，只要包括本發(fā)明的特征，則 將它們組合而得到的結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明的范圍中。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的思想的范疇中想到各種變更例以及修正 例。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備基體基板；設(shè)置在上述基體基板上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片；以及覆蓋上述半導(dǎo)體芯片，同時(shí)被支撐在上述基體基板的樹(shù)脂殼體，在上述樹(shù)脂殼體內(nèi)，設(shè)置有對(duì)在上述樹(shù)脂殼體內(nèi)產(chǎn)生的狹縫的伸長(zhǎng)進(jìn)行抑制的間隔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述樹(shù)脂殼體包括成形體，對(duì)與上述半導(dǎo)體芯片的電極電連接的外部連接端子的一部分進(jìn)行密封； 外框部件，被支撐在上述基體基板的上端邊緣；以及 樹(shù)脂部件，形成在上述成形體及上述外框部件以外的部分中，上述間隔板從上述成形體以及上述外框部件中的至少某一個(gè)起在上述樹(shù)脂部件內(nèi)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述間隔板在從上述間隔板相對(duì) 與上述樹(shù)脂部件接觸的面大致垂直的方向觀察時(shí)，是連續(xù)體或者斷片狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述間隔板設(shè)置在上述外部連接 用端子的附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述間隔板從上述成形體的外端 部向上述基體基板側(cè)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述間隔板從上述成形體的外端 部，在朝向上述外框部件的方向上延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于在上述成形體內(nèi)，分散有無(wú)機(jī)玻璃 填充物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于在上述外框部件內(nèi)，分散有無(wú)機(jī)玻 璃填充物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述成形體的材質(zhì)是聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述外框部件的材質(zhì)是聚苯硫醚 樹(shù)脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述樹(shù)脂部件的材質(zhì)是環(huán)氧樹(shù)脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述成形體具有 第1成形部件；第2成形部件；連接上述第1成形部件與上述第2成形部件的樹(shù)脂條；以及在上述第1成形部件以及上述第2成形部件延伸的方向上連續(xù)的第1間隔部件以及第 2間隔部件。
13.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備對(duì)設(shè)置在基體基板上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片的電極與由成形體支撐的外部連接端子 進(jìn)行電連接，在上述基體基板的上端邊緣固定樹(shù)脂殼體的外框部件的步驟；向由上述基體基板與上述外框部件包圍的空間填充樹(shù)脂，用上述樹(shù)脂來(lái)包覆上述半導(dǎo) 體芯片的步驟；向由上述外框部件、上述樹(shù)脂、以及具備間隔板的成形體包圍的第1部分注入第1糊狀 樹(shù)脂，向由上述樹(shù)脂與具備上述間隔板的成形體包圍的第2部分注入第2糊狀樹(shù)脂的步驟； 以及使上述第1糊狀樹(shù)脂以及上述第2糊狀樹(shù)脂固化，在上述基體基板上，形成覆蓋上述半 導(dǎo)體芯片的、包括上述成形體、上述外框部件以及樹(shù)脂部件的上述樹(shù)脂殼體的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于同時(shí)注入上述第1 糊狀樹(shù)脂以及上述第2糊狀樹(shù)脂。
15.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備對(duì)設(shè)置在基體基板上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片的電極、與由成形體支撐的外部連接端子 進(jìn)行電連接，在上述基體基板的上端邊緣固定樹(shù)脂殼體的外框部件的步驟；向由上述基體基板與上述外框部件包圍的空間填充樹(shù)脂，用上述樹(shù)脂來(lái)包覆上述半導(dǎo) 體芯片的步驟；從由上述外框部件、上述樹(shù)脂、以及具備斷片狀的間隔板的成形體包圍的第1部分、或 者、由上述樹(shù)脂與具備上述間隔板的成形體包圍的第2部分，流入糊狀樹(shù)脂，使上述糊狀樹(shù) 脂通過(guò)上述間隔板之間，向上述第1部分以及上述第2部分注入上述糊狀樹(shù)脂的步驟；以及使上述糊狀樹(shù)脂固化，在上述基體基板上，形成覆蓋上述半導(dǎo)體芯片的、包括上述成形 體、上述外框部件以及樹(shù)脂部件的上述樹(shù)脂殼體的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，該半導(dǎo)體器件(1)具備基體基板(10)、設(shè)置在基體基板(10)上的至少1個(gè)半導(dǎo)體芯片(20a、20b)、覆蓋半導(dǎo)體芯片(20a、20b)且被支撐在基體基板(10)的樹(shù)脂殼體(30)，在樹(shù)脂殼體(30)內(nèi)，設(shè)置有對(duì)在樹(shù)脂殼體(30)內(nèi)產(chǎn)生的狹縫(40)的伸長(zhǎng)進(jìn)行抑制的間隔板(33af、33bf)。由此，即使長(zhǎng)時(shí)間使用半導(dǎo)體器件(1)，狹縫(40)也被阻止在樹(shù)脂部件(34B)內(nèi)，而保持樹(shù)脂殼體30的機(jī)械強(qiáng)度、外觀。其結(jié)果，半導(dǎo)體器件(1)具有高可靠性。
文檔編號(hào)H01L23/16GK101958290SQ201010230000
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者寺前智 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝