[发明专利]引线框以及利用该引线框的半导体器件

说明书

本申请是申请日为2004年5月28日的题为“引线框以及利用该引线框的半导体器件”的第200410047300.1号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及引线框和其中安装在引线框上的半导体芯片被包封在树脂中的半导体器件。

本申请要求基于日本专利申请号No.2003-151378和日本专利申请号No.2004-133376的优先权，这里引入其内容供参考。

背景技术

图19和20示出了封装在树脂内的半导体器件(用参考数字‘20’标明)的一个例子，半导体器件20包括由例如铜合金和42合金的指定金属制成的引线框11、通过例如Ag膏和焊膏的接合材料17与引线框11的芯片载台(die stage)12的上表面接合的半导体芯片18、把半导体芯片18的电极和引线框11的引线15电连接在一起的多条焊接线16、以及由例如环氧树脂的热固性树脂制成的用于装入引线15的内引线15a的模制树脂19等。

具有上述构造的半导体器件20暂时安装在电路板的指定位置上，电路板安装在电子器件中，并且半导体器件20随后受到回流焊接，其中焊膏熔化而随后凝固使得引线15的外引线15b电连接于电路板，从而能够使半导体器件20可靠地安装在电路板的指定位置上。

通常，Sn-Pb焊料(或Sn-Pb合金)用于把半导体器件20安装在电路板上，其中由于例如包含在Sn-Pb焊料内的铅(Pb)的有毒物质有可能破坏自然环境并且可能对人体造成不利的影响，所以近来用例如Sn-Ag-Cu合金的无铅焊料代替Sn-Pb焊料。

因为无铅焊料不含有例如铅(Pb)的有毒物质(或有害材料)，所以它可以有利于保护环境；然而，其熔点(大约217℃)高于Sb-Pn焊料的熔点(大约183℃)；因此，必需增加回流焊接的加热温度，于是必需相应地增加针对半导体器件20在焊接中的耐热性。

当回流焊接过程中加热上述半导体器件20时，由于用于其构成元件的不同材料之间的关系，存在易分离部分和难分离部分。也就是，在由硅制成的半导体芯片10和模制树脂19之间的边界处形成相对高的粘附力，因此可以很难彼此分离，而在由例如42合金的指定金属制成的芯片载台12和模制树脂19之间的边界处形成相对低的粘附力，因此可以容易地彼此分离。当在芯片载台12和模制树脂19之间的边界处出现分离时，由于因分离造成的影响，分离的区域朝着半导体芯片18和模制树脂19之间的边界延伸，从而它可以变成一条裂缝(或多条裂缝)使得不期望地破坏焊接线16。随着回流焊接中的加热温度变高，明显地出现这种现象；因此，必需采取适当的措施以避免出现这种现象。

日本专利申请公开号No.2000-49272(参看第4-5和7页以及图1、2和19)公开了半导体器件的另一个例子(用参考数字‘30’标明)，其中如图21至23所示，以X形状形成引线框21的芯片载台22，以便减少形成在芯片载台22和模制树脂29之间的总接合面积。

日本专利申请公开号No.H07-211852(参看第2和4页以及图5和11)公开了半导体器件的又一个例子(用参考数字‘40’标明)，其中如图24和25所示，在引线框31的芯片载台32的中心部分形成开口32a，以便减少在芯片载台32和模制树脂39之间的总接合面积。

设计上述半导体器件30以减少形成在芯片载台22和模制树脂29之间的粘附面积，以便能减少在它们之间的边界中出现的分离区域，从而不管由分离造成的影响如何，分离区域可能难以朝半导体芯片和模制树脂之间的边界延伸。然而，当用具有高熔点的无铅焊料将半导体器件30接合到电路板时，由于加热可以容易地造成分离。

在半导体器件40中，芯片载台32的周缘部分延伸到半导体芯片38的周缘部分以外，使得分离可以出现在这种“延伸的”周缘部分中以造成一种影响，通过这种影响，分离区域可以进一步朝半导体芯片38和模制树脂39之间的边界延伸，从而它可以逐渐成为一条裂缝(或多条裂缝)，使得不期望地破坏了焊接线36。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种引线框和一种半导体器件，其中当半导体器件被安装在电路板上时，焊接线不会因为在加热步骤中在模制树脂中不期望形成的裂缝而被破坏。

本发明的另一个目的是提供一种引线框和能以高产量制造出并因此有助于保护环境的半导体器件。