[其他]半导体器件

说明书

本发明涉及一种将铜引线作为焊接引线的半导体器件，更具体地说，本发明涉及半导体器件电极压焊区的结构方面的改进。

迄今为止，在半导体器件中，铜或铜合金被用作焊接引线，而铝或铝合金被用作电极压焊区，也称之为焊接电极。图1为一仍需要焊接引线的普通半导体器件的剖面图。图2为已焊接上引线的这种半导体器件的剖面图。在这些图中，标号11表示引线框架。半导体元件13用引线框架上的导电胶12（如银浆）粘接在引线框架上。在半导体元件13上的预定位置处形成绝缘膜。在该半导体元件未被绝缘膜复盖住的那些部位上形成由一层铝或铝合金构成的电极压焊区。如图2所示，把铜焊接引线16焊接在电极压焊区15上。由于将硬焊接引线压焊到电极压焊区上的压力使电极压焊区发生变形，从而使该焊接引线通过电极压焊区与半导体元件13接触（如图2所示）。引线与元件的直接接触会改变焊接部位的电学特性，并致命地改变暴露于高温下的半导体器件的电学特性，致使器件不能正常工作。由于硬导线直接压在半导体元件13上，致使元件13变形。温度变化，也就是温度循环，引起半导体元件发生龟裂，这是由于半导体元件与引线的热膨胀系数不同所造成的。在制作图形的工艺过程中，电极压焊区比其它部分都容易被腐蚀，从而把半导体元件暴露出来。因此，该半导体器件在使用时容易发生故障。

据此，本发明的一个目的是提供一种防止引线在引线压焊工艺中直接与半导体器件接触的半导体器件。

本发明还有一个目的是提供一种不损伤电极压焊区、不对半导体元件产生有害影响的半导体器件。

为了达到上述目的，根据本发明提供了一种半导体器件，这种半导体器件包括一个半导体元件、形成在该元件上的电极压焊区以及焊接在该电极压焊区上并将其与外引线连接起来的铜引线。电极压焊区实质上由第一金属层、第二金属层和第三金属层构成。第一金属层形成在半导体元件上并与该元件形成欧姆接触，对半导体元件的功能不发生有害的影响。第二金属层形成在第一金属层上，其硬度能承受得起引线压焊工序中的压力。第三金属层形成在第二金属层之上，且具有焊接铜引线用的成分。

如上所述，本发明使用三层结构的电极压焊区，而压焊区的第二金属层是由硬金属构成的，很难被损坏。因此，即使电极压焊区的第三金属层在引线压焊工序中被损坏了，第二金属层也仍未损坏。所以，电极压焊不直接与半导体元件接触。这样就设有改变焊接部位的电学特性。甚至在高温下，该半导体元件的电学性能也不发生变化。由于第二金属层的形状未被损坏，所以，半导体元件就没有变形，也不会产生具有导致元件在温度变化期间发生龟裂的应力。此外，即使电极压焊区的第三金属层被腐蚀了，第二金属层也未被腐蚀，腐蚀就不会推进到半导体元件的表面。因此，半导体元件在使用时不发生故障。

图1为一待焊接引线的普通半导体器件的剖面图;

图2为已焊接上引线的上述半导体器件的剖面图;

图3为本发明的待焊接引线的半导体器件的剖面图;

图4为已焊接上引线的本发明半导体器件的剖面图。

下面参考附图详细描述本发明的最佳实施例。在本发明的该实施中，图1、图2中的相同的标号表示半导体器件的相同部分。在图3和图4所示的半导体器件中，用导电胶12将半导体元件13粘接在引线框架11上。在半导体元件上的预定部位形成绝缘膜14。本发明的电极压焊区21是在半导体元件上未制备绝缘膜的地方形成的。电极压焊区21基本上由三层结构的金属层构成。第一金属层形成在半导体元件上与该元件形成欧姆接触，并对半导体元件的功能不产生有害的影响。所谓对半导体元件的功能不产生有害影响指的是不因为金属层中的合金元素或杂质侵入半导体元件而降低其电学性能。第一金属层18采用的是铝、铝合金、金和金合金构成的一组金属中选出的一种。铝合金最好至少包含60%重量比的铝。金合金最好至少包含60%重量比的金。由铝或铝合金制成的第一金属层的最佳厚度是0.1-2.0微米。由金或金合金制成的第一金属层的最佳厚度是0.2-2.0微米。如上决定第一金属层最佳厚度的理由是因为：如果第一金属层太薄，第二金属层中的金属就会扩散到半导体元件中导致欧姆接触的破坏，如果第一金属层太厚，那么在第一金属层上的第二金属层就容易变形。