[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本申请是申请号为“200810133942.1”，申请日为“2008年7月18日”，发明名称为“半导体器件及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

分别于2007年12月7以及2007年7月19日提交的日本专利申请No.2007-316920和No.2007-187789的公开内容，包括说明书、附图及摘要，均完整包含在此以供参考

技术领域

本发明涉及半导体器件，更具体地涉及一种可有效地应用于使用引线框架组装的半导体器件的技术。

背景技术

根据已知技术(例如，参见专利文献1)，使用了布置在半导体芯片和内部引线之间并且通过导线键合而电耦合到用于半导体芯片的地的焊盘的接地耦合部分，该接地耦合部分电耦合至垫片(tab)悬挂引线并由其支撑，以便使得接地电势稳定。

还已知这样一种技术，该技术使用了具有尺寸小于半导体芯片的管芯焊盘的引线框架，并使用绝缘带将引线框架的悬挂引线与内部引线彼此耦合(例如，请参见专利文献2)。

[专利文献1]

日本未经审查专利公开No.特平11(1999)-168169

[专利文献2]

日本未经审查专利公开No.特平11(1999)-224929

发明内容

随着最近的趋势朝着更高性能的半导体器件发展，也存在这样一种趋势：即例如在半导体器件与外部电子器件之间用于数据信号交换的外部端子的数量(引脚数量)增加。作为一种实现这种多引脚半导体器件的配置，已知的有例如BGA(球栅阵列)。BGA具有这样的结构：其中半导体芯片安装在布线衬底的主表面，作为外部端子的球形电极提供在布线衬底的背部表面。该结构适合于多引脚结构。然而，由于布线衬底是布线层和绝缘层形成的多层结构，因此其材料成本比引线框架的材料成本更高，并且BGA制造成本也相对较高。近来，作为用于降低BGA制造成本的手段，认为所谓的MAP(多阵列封装)方法是有效的，其中将用于形成多个半导体器件的区域提供在一个半导体衬底上，并且在分别于那些区域中安装了半导体芯片之后，利用树脂对这些区域进行块模制(block molding)。

然而，由于每个BGA的产品尺寸因多引脚结构而增加，所以从一个布线衬底得到的产品仅仅有4到5个，并且因为使用块模制类型矩阵衬底(用于MAP的衬底)，制造成本变得相当高。为了实现成本的降低，有效的是采用诸如QFP(四侧引脚扁平封装)的引线框架类型。

通过使用引线框架，就可以降低制造成本，这是因为布线层和绝缘层不像BGA中使用的布线衬底那样是分布式多层。

然而，QFP是这样的结构：其包括能够将半导体芯片安装在其上的垫片以及围绕该垫片布置的多个引线。即，由于充当外部端子的引线布置在半导体器件的外围边缘部分，所以半导体器件的尺寸随着引脚数量的增加而变大。

作为一种用于在引线框架类型半导体器件中实现多引脚结构同时减小半导体器件的尺寸的手段，采用诸如在前述专利文献1(日本未经审查专利公开No.特平11(1999)-168169)中公开的此类技术是有效的，其中使电源和GND(地)成为公共的，以减少引出到外部的端子(外部端子)的数量。更具体地，提供了被称作汇流条引线或者条引线的公共引线，并且将诸如电源和GND导线的导线耦合到汇流条引线以使用该公共的引线，从而实现多引脚结构同时减少引出到外部的端子的数量。

然而，由于引线框架由金属制成，因此该引线框架易于经受在用于安装半导体芯片的管芯键合工艺中以及在用于通过导线将半导体芯片和引线彼此电耦合的导线键合工艺中的热的影响下的膨胀或者收缩(热应变)。在引线框架由诸如铜合金的金属形成时，尤其易于发生这种膨胀和收缩。在导线键合工艺中，可以在每条引线的一部分(比导线耦合部分更外的区域)利用钳位夹具(夹持器)被固定的状态下来执行导线键合。但是，平坦地重叠在形成半导体芯片-引线耦合导线的区域中的汇流条引线不能利用该钳位夹具来夹持。因此，当引线框架遭受膨胀作用时，汇流条引线变得不能在水平方向上膨胀，因为其两端被固定至垫片悬挂引线，结果引起汇流条引线偏斜。如果汇流条引线和导线是在这种状态下耦合在一起，则没有通过钳位夹具夹持的第二侧跳起，引起没有压力的导线键合，这会导致导线的剥离(断裂)。

真空吸盘装卡作为汇流条引线固定方法可以是有效的。然而，即使执行了真空吸盘装卡，完全抑制引线框架的偏斜仍很困难。另外，在布线键合工艺中使用的加热台的温度因抽真空而发生改变，同样易于发生有缺陷的导线耦合。