半导体装置的利记博彩app

专利名称：半导体装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及半导体装置。
背景技术：
半导体装置通常是以将半导体芯片连同焊线一起用树脂密封(封装)的状态进行流通的。在封装内，半导体芯片的电极焊盘和从树脂封装中露出一部分的电极引脚通过焊线电连接。因此，针对安装基板的布线，将电极引脚作为外部端子进行连接，从而实现半导体芯片与安装基板的电连接。作为连结电极焊盘与电极引脚的焊线，以前主要使用金线，但为了减少使用昂贵的金，近年来，正研究使用比金线便宜的铜线。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1 JP特开平10161664号公报(发明的概要)(发明所要解决的技术问题)然而，半导体装置若被放置在高湿环境下，则有时水分会浸入封装内部。例如，在 PCT (Pressure Cooker Test 饱和蒸汽加压试验)或 HAST (Highly Accelerated temperature and humidity Stress iTest :高速加温和加湿的寿命试验)等的耐湿评价试验的实施中，试验槽内的水蒸气容易浸入封装内部。并且，在作为近年来主流的与铝制的电极焊盘连接的引线而使用铜线时，若该浸入水分进入电极焊盘与焊线的接合界面，则在该接合界面附近易于发生铝的腐蚀。因此，在焊盘-引线之间，有产生电断开(open)的危险。

发明内容
本发明的目的在于，提供能够提高由含铝的金属材料构成的电极焊盘与由铜构成的焊线的连接可靠性的半导体装置。用于实现所述目的的本发明的半导体装置，包括半导体芯片；电极焊盘，其由含铝的金属材料构成，且形成在所述半导体芯片的表面；电极引脚，其被配置在所述半导体芯片的周围；焊线，其具有线状延伸的主体部、和形成在所述主体部的两端且与所述电极焊盘以及所述电极引脚分别接合的焊盘接合部以及引脚接合部；和树脂封装，其对所述半导体芯片、所述电极引脚以及所述焊线进行密封，所述焊线由铜构成，所述电极焊盘整体以及所述焊盘接合部整体被非透水膜呈一体地覆盖。根据该结构，电极焊盘整体以及焊盘接合部整体被非透水膜呈一体地覆盖。由此， 电极焊盘与焊盘接合部的接合界面(焊盘接合界面)的周边不会露出，而被非透水膜覆盖。因此，即使在树脂封装内部浸入了水分，也能够通过非透水膜来阻止该水分，因此，能够抑制焊盘接合界面与水分的接触。其结果是，能够抑制电极焊盘的腐蚀的发展，因此，能够抑制焊盘-引线间的电断开。因此，能够提高半导体装置的连接可靠性。


图1是本发明的第一实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图2是本发明的第一实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图3A是图2的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。图;3B是图2的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。图4A是用于说明图2的半导体装置的制法的示意性剖视图。图4B是表示图4A的下一个工序的图。图4C是表示图4B的下一个工序的图。图4D是表示图4C的下一个工序的图。图4E是表示图4D的下一个工序的图。图5是图2的半导体装置的变形例的半导体装置的示意性剖视图。图6A是图5的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。图6B是图5的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。图7A是用于说明图5的半导体装置的制法的示意性剖视图。图7B是表示图7A的下一个工序的图。图7C是表示图7B的下一个工序的图。图7D是表示图7C的下一个工序的图。图7E是表示图7D的下一个工序的图。图8是图2的半导体装置的变形例的半导体装置的示意性剖视图。图9是图2的半导体装置的变形例的半导体装置的示意性剖视图。图10是本发明的第二实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图11是去掉树脂封装的图10的半导体装置的俯视分解图。图12A是图11的电极焊盘附近的放大图。图12B是用图12A的截断线B-B截断时的剖视图。图12C是用图12A的截断线C-C截断时的剖视图。图13A是表示图10的半导体装置的第一变形例的图，是与图12A对应的图。图13B是表示图10的半导体装置的第一变形例的图，是与图12B对应的图。图13C是表示图10的半导体装置的第一变形例的图，是与图12C对应的图。图14是表示图10的半导体装置的第二变形例的图。图15是表示图10的半导体装置的第三变形例的图。图16是现有的半导体装置中的第一接合部的主要部分放大图。图17是表示图10的半导体装置的第四变形例的图。图18是本发明的第三实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图19是本发明的第三实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图20是图19的用虚线圆包围的部分的放大图。图21是用于求出焊盘接合部的体积的概念图。图22A是用于说明图2的半导体装置的制法的示意剖视图。
图22B是表示图22A的下一个工序的图。图22C是表示图22B的下一个工序的图。图22D是表示图22C的下一个工序的图。图22E是表示图22D的下一个工序的图。图23是表示图19的半导体装置的变形例的图。图M是表示第三实施方式的实施例1 3以及比较例1 3的SEM图像以及FAB 形成条件的图。图25是表示第三实施方式的实施例4 7以及比较例4 7的SEM图像以及FAB 形成条件的图。图沈是表示第三实施方式的实施例8 9以及比较例8 9的SEM图像以及FAB 形成条件的图。图27是本发明的第四实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图观是本发明的第四实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图四是图28的用虚线圆包围的部分的放大图。图30A是用于说明图27的半导体装置的制法的示意性剖视图。图30B是表示图30A的下一个工序的图。图30C是表示图30B的下一个工序的图。图30D是表示图30C的下一个工序的图。图30E是表示图30D的下一个工序的图。图31是表示电极焊盘中的过度溅出的发生状态的图。图32是表示图28的半导体装置的变形例的图。图33是第四实施方式的实施例1中的载重以及超声波的时序表。图34是第四实施方式的比较例1中的载重以及超声波的时序表。图35是第四实施方式的实施例1的焊盘接合部的SEM图像。图36是第四实施方式的比较例1的焊盘接合部的SEM图像。图37是本发明的第五实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图38是半导体芯片的主要部分剖视图，是图38的用虚线圆包围的部分的放大图。图39是图38所示的电极焊盘的俯视图。图40是表示图37的半导体装置的第一变形例的图，是与图38对应的图。图41是表示图37的半导体装置的第二变形例的图，是与图38对应的图。图42是表示图37的半导体装置的第三变形例的图。图43是第五实施方式的实施例以及比较例的半导体装置的示意性剖视图，分别放大表示了电极焊盘附近。图44是本发明的第六实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图45是去掉树脂封装的图44的半导体装置的俯视分解图。图46是半导体芯片的主要部分剖视图，是图44的用虚线圆包围的部分的放大图。图47是图46所示的电极焊盘的放大俯视图。图48A是表示图44所示的半导体装置的制造工序的示意性剖视图。图48B是表示图48A的下一个工序的图。
图48C是表示图48B的下一个工序的图。图48D是表示图48C的下一个工序的图。图48E是表示图48D的下一个工序的图。图49是表示图44的半导体装置的变形例的图。图50A是第六实施方式的实施例1以及比较例1的基部的大小的分布图，表示X 方向以及Y方向上的基部直径的分布图。图50B是第六实施方式的实施例1以及比较例1的基部的大小的分布图，表示Z 方向的厚度的分布图。图51A是第六实施方式的实施例2以及比较例2的基部的大小的分布图，表示X 方向以及Y方向上的基部直径的分布图。图51B是第六实施方式的实施例2以及比较例2的基部的大小的分布图，表示Z 方向的厚度的分布图。图52A是第六实施方式的实施例3以及比较例3的基部的大小的分布图，表示X 方向以及Y方向上的基部直径的分布图。图52B是第六实施方式的实施例3以及比较例3的基部的大小的分布图，表示Z 方向的厚度的分布图。图53A是第六实施方式的实施例4以及比较例4的基部的大小的分布图，表示X 方向以及Y方向上的基部直径的分布图。图5 是第六实施方式的实施例4以及比较例4的基部的大小的分布图，表示Z 方向的厚度的分布图。图54A是第六实施方式的实施例5以及比较例5的基部的大小的分布图，表示X 方向以及Y方向上的基部直径的分布图。图54B是第六实施方式的实施例5以及比较例5的基部的大小的分布图，表示Z 方向的厚度的分布图。图55是表示第一循环的施加能量E1与焊盘接合部的焊球直径的关系的相关图。图56是本发明的第七实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图57是图56所示的半导体装置的示意性仰视图。图58是图56所示的用虚线包围的部分的放大图。图59A是表示图56所示的半导体装置的制造途中(引线接合的途中)的状态的示意性剖视图。图59B是表示图59A的下一个工序的示意性剖视图。图59C是表示图59B的下一个工序的示意性剖视图。图59D是表示图59C的下一个工序的示意性剖视图。图60是表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。图61是标准型毛细管的示意性剖视图。图62是瓶颈型毛细管的示意性剖视图。图63是通过第七实施方式的试验1得到的第一焊球部附近的SEM图像。图64是通过第七实施方式的试验2得到的第一焊球部附近的SEM图像。
图65是通过第七实施方式的试验3得到的第一焊球部附近的SEM图像。图66是通过第七实施方式的试验4得到的第一焊球部附近的SEM图像。图67是通过第七实施方式的试验5得到的第一焊球部附近的SEM图像。图68是表示图56的半导体装置的变形例的图。图69是本发明的第八实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图70是焊盘以及铜线上的与焊盘的接合部的示意性剖视图。图71是其它构造的焊盘以及铜线上的与焊盘的接合部的示意性剖视图。图72是另一其它构造的焊盘以及铜线上的与焊盘的接合部的示意性剖视图。图73是表示图69的半导体装置的变形例的图。图74是本发明的第九实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图75是图74所示的半导体装置的示意性俯视图，表示省略了树脂封装的图示的状态。图76是图74所示的半导体装置的第一变形例的示意性剖视图。图77是图74所示的半导体装置的第二变形例的示意性剖视图。图78是图74所示的半导体装置的第三变形例的示意性剖视图。图79是图74所示的半导体装置的第四变形例的示意性剖视图。图80是第一变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图81是第二变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图82是第三变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图83是本发明的第十实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图84是从背面侧观察图83所示的半导体装置时的示意性剖视图，表示省略了树脂封装的图示的状态。图85是图83所示的半导体装置的第一变形例的示意性剖视图。图86是从背面侧观察图85所示的半导体装置时的示意性剖视图，表示省略了树脂封装的图示的状态。图87是图83所示的半导体装置的第二变形例的示意性剖视图。图88是从背面侧观察图87所示的半导体装置时的示意性剖视图，表示省略了树脂封装的图示的状态。图89是图83所示的半导体装置的第三变形例的示意性剖视图。图90是从背面侧观察图89所示的半导体装置时的示意性俯视图，表示省略了树脂封装的图示的状态。图91是图83所示的半导体装置的第四变形例的示意性剖视图。图92是第一变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图93是第二变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图94是第三变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图95是本发明的第十一实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图96是本发明的第十一实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图97是图96的用虚线圆包围的部分的主要部分放大图。图98A是表示图2所示的半导体装置的制造工序的示意性剖视图。
图98B是表示图98A的下一个工序的示意性剖视图。图98C是表示图98B的下一个工序的示意性剖视图。图98D是表示图98C的下一个工序的示意性剖视图。图99是表示图96的半导体装置的第一变形例的图。图100是表示图96的半导体装置的第二变形例的图。图IOlA是图100的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。图IOlB是图100的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。图102是表示图96的半导体装置的第二变形例的图。图103是表示图96的半导体装置的第三变形例的图。图104是第一变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图105是第二变形例的其它方式的半导体装置的示意性剖视图。图106是本发明的第十二实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图107是图106所示的半导体装置的示意性仰视图。图108是图106所示的用虚线包围的部分的放大图。图109A是表示图106所示的半导体装置的制造途中(引线接合的途中)的状态的示意性剖视图。图109B是表示图109A的下一个工序的示意性剖视图。图109C是表示图109B的下一个工序的示意性剖视图。图109D是表示图109C的下一个工序的示意性剖视图。图110是表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。图111是表示第一焊球部针对焊盘的接合面积与初始载重的关系的曲线图。图112是表示由试验1测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。图113是表示由试验1测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。图114是表示由试验2测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。图115是表示由试验2测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。图116是表示由试验3测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。图117是表示由试验3测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。图118是在对FAB施加初始载重时形成的第一焊球部附近的SEM图像。图119是在增加对FAB的焊盘的移动速度时形成的第一焊球部的附近的SEM图像。图120是表示图106的半导体装置的变形例的图。图121是表示在第十二实施方式的实施例1中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。图122是表示在第十二实施方式的比较例1中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。图123是表示在第十二实施方式的比较例2中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。图IM是表示在第十二实施方式的比较例3中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图125是第十二实施方式的实施例1的第一焊球部附近的SEM图像。
图126是第十二实施方式的比较例1的第一焊球部附近的SEM图像。
图127是第十二实施方式的比较例2的第一焊球部附近的SEM图像。
图128是第十二实施方式的比较例3的第一焊球部附近的SEM图像。
图129是第十二实施方式的实施例1的第一焊球部的接合面的SEM图像。
图130是第十二实施方式的比较例1的第一焊球部的接合面的SEM图像。
图131是第十二实施方式的比较例2的第一焊球部的接合面的SEM图像。
图132是第十二实施方式的比较例3的第一焊球部的接合面的SEM图像。
图133是第十二实施方式的实施例1的焊盘的图像。
图134是第十二实施方式的比较例1的焊盘的图像。
图135是第十二实施方式的比较例2的焊盘的图像。
图136是第十二实施方式的比较例3的焊盘的图像。
图137是第十二实施方式的实施例1的层间绝缘膜的表面的图像。
图138是第十二实施方式的比较例1的层间绝缘膜的表面的图像。
图139是第十二实施方式的比较例2的层间绝缘膜的表面的图像。
图140是第十二实施方式的比较例3的层间绝缘膜的表面的图像。
图141表示在第十二实施的实施例2以及比较例4 8中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图142是表示第十二实施方式的实施例2以及比较例4 8的开裂发生率的曲线图。
图143表示在第十二实施的实施例3 7以及比较例9 11中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图144是表示第十二实施方式的实施例3 7以及比较例9 11的开裂发生率的曲线图。
图145是第十二实施方式的实施例8的第一焊球部附近的SEM图像。
图146是第十二实施方式的比较例12的第一焊球部附近的SEM图像。
图147是第十二实施方式的比较例13的第一焊球部附近的SEM图像。
图148是第十二实施方式的比较例14的第一焊球部附近的SEM图像。
图149是第十二实施方式的实施例8的破坏后的焊盘的图像。
图150是第十二实施方式的比较例12的破坏后的焊盘的图像。
图151是第十二实施方式的比较例13的破坏后的焊盘的图像。
图152是第十二实施方式的比较例13的破坏后的第一焊球部的仰视(与焊盘接合的面)的图像。
图153是第十二实施方式的比较例13的破坏后的焊盘的图像。
图154是表示第十二实施方式的实施例8以及比较例12 14的第一焊球部的直径的测定结果的曲线图。
图155是表示第十二实施方式的实施例8以及比较例12 14的第一焊球部的厚度的测定结果的曲线图。
图156是表示第十二实施方式的实施例8以及比较例12 14的第一焊球部与焊盘的接合部分的破坏所需要的力(共享(share)强度)的测定结果的曲线图。
图157是本发明的第十三实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图158是图157所示的半导体装置的示意性仰视图。
图159是图157所示的用虚线包围的部分的放大图。
图160A是表示图157所示的半导体装置的制造途中(引线接合的途中)的状态的示意性剖视图。
图160B是表示图160A的下一个工序的示意性剖视图。
图160C是表示图160B的下一个工序的示意性剖视图。
图160D是表示图160C的下一个工序的示意性剖视图。
图161表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图162是表示图157的半导体装置的变形例的图。
图163表示在第十三实施的实施例1以及比较例1 5中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图164是表示第十三实施方式的实施例1以及比较例1 5的开裂发生率的曲线图。
图165表示在第十三实施的实施例2 6以及比较例6 8中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图166是表示第十三实施方式的实施例2 6以及比较例6 8的开裂发生率的曲线图。
图167表示在第十三实施的实施例7、8以及比较例9 12中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图168是表示第十三实施方式的实施例7、8以及比较例9 12的开裂发生率的曲线图。
图169是本发明的第十四实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图170是图169所示的半导体装置的示意性仰视图。
图171是图169所示的用虚线包围的部分的放大图。
图172A是表示图169所示的半导体装置的制造途中(引线接合的途中)的状态的示意性剖视图。
图172B是表示图172A的下一个工序的示意性剖视图。
图172C是表示图172B的下一个工序的示意性剖视图。
图172D是表示图172C的下一个工序的示意性剖视图。
图173表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图174是表示由试验1测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。
图175是表示由试验1测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。
图176是表示由试验2测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。
图177是表示由试验2测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。
图178是表示由试验3测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。
图179是表示由试验3测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。
图180是表示图169的半导体装置的变形例的图。
图181表示在第十四实施的实施例1 3以及比较例1 4中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图182是表示第十四实施方式的实施例1 3以及比较例1 4的开裂发生率的曲线图。
图183表示在第十四实施的实施例4、5以及比较例5 9中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图184是表示第十四实施方式的实施例4、5以及比较例5 9的开裂发生率的曲线图。
图185表示在第十四实施的实施例6 8以及比较例10 13中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图186是表示第十四实施方式的实施例6 8以及比较例10 13的开裂发生率的曲线图。
图187表示第一焊球部针对焊盘的接合面积与超声波振子的驱动电流的关系的曲线图。
图188是本发明的第十五实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图189是图188所示的半导体装置的示意性仰视图。
图190是图188所示的用虚线包围的部分的放大图。
图191A是表示图188所示的半导体装置的制造途中(引线接合的途中)的状态的示意性剖视图。
图191B是表示图191A的下一个工序的示意性剖视图。
图191C是表示图191B的下一个工序的示意性剖视图。
图191D是表示图191C的下一个工序的示意性剖视图。
图192表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图193是表示由试验1测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。
图194是表示由试验1测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。
图195是表示由试验2测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。
图196是表示由试验2测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。
图197是表示由试验3测定的直径(焊球直径)的时间变化的曲线图。
图198是表示由试验3测定的厚度(焊球厚度)的时间变化的曲线图。
图199是表示图188的半导体装置的变形例的图。
图200表示在第十五实施的实施例1、2以及比较例1 3中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图201是表示第十五实施方式的实施例1、2以及比较例1 3的开裂发生率的曲线图。
图202表示在第十五实施的实施例3中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图203表示在第十五实施的实施例4中，FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图204是半导体装置的图解性俯视图。
图205是图204所示的半导体装置的A-A线剖视图。
图206是图205的用虚线圆包围的部分的主要部分放大图。
图207A是表示图205所示的半导体装置的制造途中的状态的示意性剖视图。
图207B是表示图207A的下一个工序的示意性剖视图。
图207C是表示图207B的下一个工序的示意性剖视图。
图207D是表示图207C的下一个工序的示意性剖视图。
图207E是表示图207D的下一个工序的示意性剖视图。
图207F是表示图207E的下一个工序的示意性剖视图。
图208是表示图205的半导体装置的变形例的图。
图209是本发明的第十七实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图210A是图209的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。
图210B是图209的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。
图211是表示图209的半导体装置的变形例的图。
图212是表示第十七实施方式的实施例以及比较例的半导体装置的HAST试验时间与不良率的关系的曲线图。
图213是表示第十七实施方式的实施例以及比较例的半导体装置的PCT试验时间与不良率的关系的曲线图。
图214是本发明的第十八实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图215是焊盘与铜线的接合部分(图214所示的用虚线包围的部分)的示意性剖视图。
图216是树脂封装由未添加离子捕获成分的材料构成的试料中的第一焊球部的边缘部和铝焊盘的接合部分(接合界面附近)的TEM图像。
图217是表示图216的TEM图像中所示位置DO处的结构元素的分析结果的图。
图218是表示图216的TEM图像中所示位置Dl处的结构元素的分析结果的图。
图219是表示图216的TEM图像中所示位置D2处的结构元素的分析结果的图。
图220是表示图216的TEM图像中所示位置D3处的结构元素的分析结果的图。
图221是树脂封装由未添加离子捕获成分的材料构成的试料中的第一焊球部的中央部和铝焊盘的接合部分(接合界面附近)的TEM图像。
图222是表示图221的TEM图像中所示位置CO处的结构元素的分析结果的图。
图223是表示图221的TEM图像中所示位置Cl处的结构元素的分析结果的图。
图2M是表示图221的TEM图像中所示位置C2处的结构元素的分析结果的图。
图225是表示图221的TEM图像中所示位置C3处的结构元素的分析结果的图。
图2 是表示图221的TEM图像中所示位置C4处的结构元素的分析结果的图。
图227A是图解性表示树脂封装由未添加离子捕获成分的材料构成的试料中的铜线与铝焊盘的接合部分的剖视图(之一)。
图227B是图解性表示树脂封装由未添加离子捕获成分的材料构成的试料中的铜线与铝焊盘的接合部分的剖视图(之二)。
图227C是图解性表示树脂封装由未添加离子捕获成分的材料构成的试料中的铜线与铝焊盘的接合部分的剖视图(之三)。
图2 是表示图214的半导体装置的变形例的图。
图2 是表示第十八实施方式的实施例的半导体装置以及比较例的半导体装置的高速加温和加湿寿命试验的结果的表。
图230是表示第十八实施方式的实施例的半导体装置以及比较例的半导体装置的饱和蒸汽加压试验的结果的表。
图231是第十九实施方式的半导体装置的示意性仰视图。
图232是第十九实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图233是图232的用虚线圆包围的部分的放大图。
图234是用于求出焊盘接合部的体积的概念图。
图235是图233所示的电极焊盘的俯视图。
图236A是用于说明图232的半导体装置的制造方法的示意性剖视图。
图236B是表示图236A的下一个工序的示意性剖视图。
图236C是表示图236B的下一个工序的示意性剖视图。
图236D是表示图236C的下一个工序的示意性剖视图。
图237是表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图238是标准型毛细管的示意性剖视图。
图239是瓶颈型毛细管的示意性剖视图。
图240是第二十实施方式的半导体装置的示意性仰视图。
图241是第二十实施方式的半导体装置的示意性剖视图。
图242是图241的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。
图243是图241的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。
图244是用于求出焊盘接合部的体积的概念图。
图245是图244所示的电极焊盘的俯视图。
图M6A是用于说明图241的半导体装置的制造方法的示意性剖视图。
图M6B是表示图M6A的下一个工序的示意性剖视图。
图M6C是表示图M6B的下一个工序的示意性剖视图。
图M6D是表示图M6C的下一个工序的示意性剖视图。
图M6E是表示图M6D的下一个工序的示意性剖视图。
图M6F是表示图M6E的下一个工序的示意性剖视图。
图M6G是表示图M6F的下一个工序的示意性剖视图。
图M6H是表示图M6G的下一个工序的示意性剖视图。
图247是表示在FAB接合于焊盘时施加于FAB的载重以及施加给超声波振子的驱动电流的时间变化的曲线图。
图248是标准型毛细管的示意性剖视图。
图249是瓶颈型毛细管的示意性剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。<第一实施方式图1 图9>图1是本发明的第一实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图2是本发明的第一实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图3A是图2的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。图:3B是图2的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。半导体装置IA是采用QFN(Quad Flat Non-leaded 方形扁平无引脚)的半导体装置。半导体装置IA具有半导体芯片2A ；支撑半导体芯片2A的芯片焊盘3A ；配置在半导体芯片2A的周围的多个电极引脚4A ；用于电连接半导体芯片2A与电极引脚4A的焊线 5A ；和对它们进行密封的树脂封装6A。半导体芯片2A以俯视观察时是四边形，例如，具有隔着层间绝缘膜来层叠多个布线层而构成的多层布线构造。此外，半导体芯片2A的厚度，例如，是220 240 μ m(优选 230 μ m左右)。半导体芯片2A的表面2IA(厚度方向上的一个面)，如图3A所示，被表面保护膜7A覆盖。在表面保护膜7A上形成有多个用于露出多层布线构造中的最上布线层的焊盘开 Π 8Α。焊盘开口 8Α以俯视观察时是四边形，在半导体芯片2Α的各边各设置有相同个数。 各焊盘开口 8Α沿半导体芯片2Α的各边被等间隔地配置。并且，布线层的一部分作为半导体芯片2Α的电极焊盘9Α而从各焊盘开口 8Α露出。作为电极焊盘9Α而露出的最上布线层，由含Al (铝)的金属材料构成，具体而言， 由以Al为主成分的金属材料(例如，Al-Cu合金等)构成。另一方面，在半导体芯片2Α的背面22Α (厚度方向上的另一个面)上，形成有例如含Au、Ni、Ag等的背面金属10Α。芯片焊盘3Α例如由金属薄板(例如，由Cu、42合金(含i^-42% Ni的合金))构成，且以俯视观察时是大于半导体芯片2Α的四边形(例如，以俯视观察时为2. 7mm角左右)。此外，芯片焊盘3A的厚度，例如，是190 210 μ m(优选200 μ m左右)。在芯片焊盘 3A的表面31A(厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的焊盘镀层IlA0然后，半导体芯片2A以及芯片焊盘3A，是在以半导体芯片2A的背面22A以及芯片焊盘3A的表面31A作为接合面而相互对置的状态下，通过在背面22A与表面31A之间介入接合件12A而相互被接合的。由此，半导体芯片2A以将表面21A朝向上方的姿态被支撑在芯片焊盘3A上。接合件12A，例如，由焊锡膏等导电性焊膏构成。而且，作为接合件12A，例如，能够采用银焊膏、铝焊膏等绝缘性焊膏，此时，可以省略背面金属IOA以及/或者焊盘镀层IlA0 此外，在接合了半导体芯片2A与芯片焊盘3A的状态下，接合件12A的厚度，例如是10 20 μ m0芯片焊盘3A的背面32A(厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6A中露出。所露出的另一个面，例如，形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层13A。电极引脚4A，例如，由与芯片焊盘3A相同的金属薄板(例如由Cu、42合金(含 Fe-42%Ni的合金))构成。电极引脚4A在与芯片焊盘3A的各侧面正交的各方向上的两侧，分别各设置相同个数，由此配置在半导体芯片2A的周围。与芯片焊盘3A的各侧面对置的电极引脚4A，在与其对置的侧面相平行的方向上被等间隔地配置。各电极引脚4A的与芯片焊盘3A的对置方向上的长度，例如是450 500 μ m(优选500 μ m左右)。在电极引脚 4A的表面41A (厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的引脚镀层MA0另一方面，电极引脚4A的背面42A(厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6A中露出。在所露出的背面42A上，例如形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层15A。焊线5A由铜(例如，是纯度99. 9999% (6N)以上、纯度99. 99 (4N)以上这样的高纯度铜等，有时含微量杂质)构成。焊线5A具有线状延伸的圆柱状的主体部51A;和形成在主体部51A的两端，且分别与电极焊盘9A以及电极引脚4A接合的焊盘接合部52A以及引脚接合部53A。主体部51A，从电极焊盘9A侧的一端向半导体芯片2A的外侧以向上方鼓起的抛物线状弯曲，且在另一端，朝向电极引脚4A的表面41A以锐角入射。主体部51A的最顶部中的下端与半导体芯片2A的表面21A的间隔1，例如是150 170 μ m(优选16(^111左右)。焊盘接合部52A，以俯视观察时小于电极焊盘9A。焊盘接合部52A是呈一体地具有厚度方向另一侧均等地进入电极焊盘9A的表层部的圆板状的基部54A、和从基部54A的一侧凸出且其顶端与主体部51A的一端连接的吊钟形的凸出部55A的剖视凸状。引脚接合部53A是与主体部51A接近的一端侧相对较厚，且随着达到远离主体部 51A的另一端侧而相对变薄的剖视折皱状。并且，在该半导体装置IA中，半导体芯片2A的表面21A和侧面28A整体、芯片焊盘3A的表面31A和侧面整体、电极引脚4A的表面41A和树脂封装6A内的侧面整体、以及焊线5A整体被呈一体的非透水绝缘膜16A覆盖。非透水绝缘膜16A，由可防止水分透过的绝缘材料构成，例如，由用作层间绝缘膜材料的二氧化硅、用作表面保护膜7A的材料的氮化硅等构成。此外，非透水绝缘膜16A比表面保护膜7A薄，例如，0. 5 3 μ m厚。并且，如图3A所示，在焊线5A的焊盘接合部52A附近，非透水绝缘膜16A，以俯视观察时整体覆盖了表面保护膜7A的表面、以及在焊盘接合部52A的外侧露出的电极焊盘9A 全域和焊盘接合部52A的表面全域。由此，电极焊盘9A与焊盘接合部52A的接合界面(焊盘接合界面17A)的周边、以及电极焊盘9A与表面保护膜7A的接合界面(保护膜层叠界面 18A)的周边，以完全不露出的方式被非透水绝缘膜16A覆盖。另一方面，如图;3B所示，在焊线5A的引脚接合部53A附近，非透水绝缘膜16A整体覆盖了电极引脚4A的表面41A (引脚镀层14A)全域以及引脚接合部53A的表面全域。由此，电极引脚4A与引脚接合部53A的接合界面(引脚接合界面19A)的周边，以完全不露出的方式被非透水绝缘膜16A覆盖。作为树脂封装6A，能够采用环氧树脂等公知的材料。树脂封装6A，形成半导体装置IA的外形，且为大致长方体状。关于树脂封装6A的大小，其平面尺寸例如是4mm角左右，其厚度例如是0. 85mm左右。并且，在半导体装置IA中，半导体芯片2A的表面21A与树脂封装6A的表面(上表面)61A的间隔Li，小于半导体芯片2A的侧面28A与树脂封装6A的侧面63A的最短距离 W。具体而言，间隔Ll例如为375 425 μ m,优选400 μ m左右，最短距离W例如为800 1000 μ m,优选 900 μ m 左右。此外，间隔Ll小于半导体芯片2A的表面21A与树脂封装6A的背面62A(芯片焊盘3A的背面32A)的距离L2 (例如，425 475 μ m,优选450 μ m左右)。半导体装置1A，如上所述，通过将间隔Ll设计为相比较而言变小的尺寸，从而形成为薄型QFN封装。图4A 图4E是用于按工序顺序说明图2的半导体装置的制造方法的示意性剖视图。为了制造上述半导体装置1A，例如，首先，准备具备多个呈一体地具有芯片焊盘 3A以及电极引脚4A的单元的引脚框20A。而且，在图4A 图4E中，省略引脚框20A的整体图，而仅表示搭载一个半导体芯片2A所需要的一个单元份的芯片焊盘3A以及电极引脚 4A。接着，通过电镀法，在引脚框20A的表面实施Ag等金属电镀。由此，同时形成焊盘镀层IlA以及引脚镀层MA0接着，如图4A所示，借助接合件12A，在引脚框20A上的所有芯片焊盘3A上，芯片焊接(die ponding)半导体芯片2A。接着，通过对由引线接合器(wire bonder)(未图示) 的毛细管23A保持的焊线5A的顶端部(一端部)施加电流，从而在顶端部形成FAB (Free Air Ball 无空气焊球)。然后，毛细管23A移动到电极焊盘9A的正上方之后，下降，FAB与电极焊盘9A接触。此时，通过从毛细管23A向FAB施加载重(图4A的反白箭头)以及超声波(图4A的锯齿线)，根据毛细管23A的倒角24A的形状，FAB发生变形。如此，焊线5A 的一端部作为接合部52A而与电极焊盘9A接合，形成第一接合。第一接合之后，毛细管23A上升至一定高度，移动到电极引脚4A的正上方。然后， 如图4B所示，毛细管23A再次下降，焊线5A与电极引脚4A接触。此时，通过从毛细管23A 向焊线5A施加载重(图4B的反白箭头)以及超声波(图4B的锯齿线)，根据毛细管23A 的表面25A的形状，焊线5A发生变形，与电极引脚4A接合(针脚式接合2队以及线尾接合 27A的形成)。接着，毛细管23A上升，以从毛细管23A的顶端确保一定长度的线尾的状态，从线尾接合27A的位置拉断焊线5A。由此，进行了针脚式接合2队的焊线5A的另一端，在电极引脚4A上作为引脚接合部53A而残存，形成第二接合。之后，如图4C所示，进行与图4B相同的工序，通过焊线5A连接所有半导体芯片2A 的各电极焊盘9A和与各电极焊盘9A对应的电极引脚4A。所有的引线接合结束之后，如图4D所示，通过CVD法，例如，在350 450°C的温度条件下，针对包括半导体芯片2A、焊线5A以及电极引脚4A在内的半导体装置IA的半成品而沉积绝缘材料(二氧化硅、氮化硅等)。由此，形成整体覆盖半导体芯片2A的表面21A 以及侧面28A整体、芯片焊盘3A的表面31A以及侧面整体、电极引脚4A的表面41A以及侧面整体、和焊线5A整体的非透水绝缘膜16A。
而且，作为CVD法，没有特别的限制，例如，能够采用热CVD法、等离子CVD法等公知的CVD法。接着，如图4E所示，将引脚框20A设置于成形铸型，使所有半导体芯片2A和引脚框20A —起由树脂封装6A统一密封。然后，在从树脂封装6A露出的芯片焊盘3A的背面 32A以及电极引脚4A的背面42A，形成焊锡镀层13A、15A。最后，通过使用划片机，将引脚框 20A和树脂封装6A —起切断为各半导体装置IA的尺寸，从而得到如图1以及图2所示的半导体装置IA的单片。如上所述，根据该半导体装置1A，半导体芯片2A的表面21A整体、芯片焊盘3A的表面31A整体、电极引脚4A的表面41A整体以及焊线5A整体被呈一体的非透水绝缘膜16A覆盖。由此，电极焊盘9A与焊盘接合部52A的接合界面(焊盘接合界面17A)的周边、以及电极焊盘9A与表面保护膜7A的接合界面(保护膜层叠界面18A)的周边，以完全不露出的方式被非透水绝缘膜16A覆盖。因此，即使树脂封装6A内部浸入水分，也由于能够通过非透水绝缘膜16A阻止该水分，因此能够抑制焊盘接合界面17A与水分的接触。其结果是，能够抑制电极焊盘9A的腐蚀的发展，因此能够抑制焊盘-引线之间的电断开(第一接合处的电断开)。因此，能够提高半导体装置IA的连接可靠性。特别在如半导体装置IA这样的薄型封装中，半导体芯片2A上的焊盘接合部52A， 易于被暴露于从树脂封装6A的表面61A浸入封装内部的水分。但是，即使在这样的薄型封装的半导体装置IA中，也能够通过非透水绝缘膜16A，有效地提高半导体装置IA的连接可靠性。具体而言，第一接合处的电断开，被认为在以下的工序中发生。例如，在PCT或HAST等的耐湿评价试验的实施中，从树脂封装6A与芯片焊盘3A 以及电极引脚4A的间隙等，有时水分(水蒸气)会浸入树脂封装6A内部。另一方面，在焊盘接合界面17A上，由于电极焊盘9A的材料中所含的Al的离子化倾向与焊线5A的Cu的离子化倾向之差的缘故，而形成以含离子化倾向大的Al的电极焊盘 9A为阳极(正极)、以含离子化倾向小的Cu的焊线5A为阴极(负极)的伏特电池。然后，若水分与焊盘接合界面17A接触，则在电极焊盘9A与焊线5A之间会流动微弱的电流，电极焊盘9A的Al离子化会促进对焊线5A的Cu提供电子的反应，因此会促进电极焊盘9A的腐蚀。相对于此，在该半导体装置IA中，如上所述，即使树脂封装6A内部浸入水分，也能够可靠地抑制该浸入水分与焊盘接合界面17A的接触，因此能够抑制电极焊盘9A的腐蚀的发展。此外，在该半导体装置IA中，电极引脚4A与引脚接合部53A的接合界面(引脚接合界面19A)的周边，以完全不露出的方式被非透水绝缘膜16A覆盖。因此，即使树脂封装 6A内部浸入水分，也能够通过非透水绝缘膜16A阻止该水分，所以能够抑制引脚接合界面 19A与水分的接触。其结果是，能够保持引脚-引线之间的连接可靠性。此外，由于防止水分的透过的膜是绝缘膜，所以即使在半导体芯片2A的表面21A 露出了除电极焊盘9A以外的金属部分，该金属部分也由覆盖芯片表面21A整体的非透水绝缘膜16A覆盖。因此，能够抑制该金属部分与树脂封装6A内部的浸入水分的接触。其结果是，能够抑制该金属部分的腐蚀。此外，能够确保该金属部分、电极焊盘9A以及焊线5A等金属部件相互的电绝缘性。 而且，在形成非透水绝缘膜16A时，利用作为现有的薄膜形成技术之一的CVD法。 因此，能够简单地形成非透水绝缘膜16A。 此外，CVD法在阶梯差覆盖性上有优势，因此即使电极焊盘9A与焊盘接合部52A的接合方式复杂，也能够通过适当地控制制膜条件，来均勻地形成非透水绝缘膜16A。此夕卜，当以热CVD法形成非透水绝缘膜16A时，由于热CVD法的低方向性，所以，即使在如图3B所示的以俯视观察时因焊线5A与电极引脚4A重叠而被隐藏的焊线5A的背面侧，也能够使非透水绝缘膜16A绕入。其结果是，能够更简单地覆盖焊线5A整体。此外，能够通过控制制膜条件而简单地加大非透水绝缘膜16A的厚度。通过加大非透水绝缘膜16A的厚度，能够缓和传递给电极焊盘9A以及焊盘接合部52A的冲击。其结果是，能够抑制电极焊盘9A以及焊盘接合部52A的开裂的发生。图5是图2的半导体装置的变形例的半导体装置的示意性剖视图。图6A是图5 的用虚线圆A包围的部分的主要部分放大图。图6B是图5的用虚线圆B包围的部分的主要部分放大图。在图5以及图6A、6B中，对与图1 图3A JB所示的各部对应的部分，赋予与这些各部相同的参照符号。此外，以下省略针对赋予相同参照符号的部分的详细说明。在该半导体装置50A中，电极焊盘9A整体、芯片焊盘3A的侧面整体、电极引脚4A 的树脂封装6A内的侧面整体以及焊线5A整体被呈一体的非透水金属膜43A覆盖。非透水金属膜43A，由可防止水分透过的金属材料构成，例如，由镍、钯等构成，优选由镍构成。此外，非透水金属膜43A比表面保护膜7A薄，例如是0. 5 3 μ m厚。并且，如图6A所示，在焊线5A的焊盘接合部52A附近，非透水金属膜43A，不覆盖表面保护膜7A的表面，而以俯视观察时整体覆盖了在焊盘接合部52A的外侧露出的电极焊盘9A全域以及焊盘接合部52A的表面全域。由此，电极焊盘9A与焊盘接合部52A的接合界面(焊盘接合界面17A)的周边，以完全不露出的方式被非透水金属膜43A覆盖。另一方面，如图6B所示，在焊线5A的引脚接合部53A附近，非透水金属膜43A整体覆盖了电极引脚4A的表面41A(引脚电镀层)全域、以及引脚接合部53A的表面全域。由此，电极引脚4A与引脚接合部53A的接合界面(引脚接合界面19A)的周边，以完全不露出的方式被非透水金属膜43A覆盖。其它的结构，与前述的第一实施方式的情况相同。图7A 图7E是用于按工序顺序来说明图5的半导体装置的制造方法的示意性剖视图。首先，如图7A 图7C所示，进行与图4A 图4C相同的工序，在引脚框20A上的所有的芯片焊盘3A上，芯片焊接半导体芯片2A，通过焊线5A来连接这些所有的半导体芯片 2A的各电极焊盘9A和与各电极焊盘9A对应的电极引脚4A。所有的引线接合结束之后，如图7D所示，通过无电解电镀法，针对包括电极焊盘 9A、焊线5A以及电极引脚4A在内的半导体装置50A的半成品中露出的金属部分，实施金属材料(镍、钯等)的电镀。由此，形成至少整体覆盖电极焊盘9A整体、芯片焊盘3A的侧面整体、电极引脚4A的树脂封装6A内的侧面整体、以及焊线5A整体的由Cu或Al构成的部分的非透水金属膜43A。之后，如图7E所示，进行与图4E相同的工序。即，通过树脂封装6A来统一密封弓| 脚框20A上的所有半导体芯片2A，且引脚框20A与树脂封装6A—起被切断。由此，得到如图5所示的半导体装置50A的单片。如上所述，根据该半导体装置50A，电极焊盘9A整体、芯片焊盘3A的侧面整体、电极引脚4A的树脂封装6A内的侧面整体、以及焊线5A整体被呈一体的非透水金属膜43A覆
至
ΓΤΠ ο由此，电极焊盘9A与焊盘接合部52A的接合界面(焊盘接合界面17A)的周边，以完全不露出的方式被非透水金属膜43A覆盖。因此，即使树脂封装6A内部浸入水分，也由于能够通过非透水金属膜43A来阻止该水分，因此能够抑制焊盘接合界面17A与水分的接触。其结果是，能够抑制电极焊盘9A 的腐蚀的发展，因此能够抑制焊盘-引线之间的电断开(第一接合处的电断开)。因此，能够提高半导体装置50A的连接可靠性。此外，在该半导体装置50A中，电极引脚4A与引脚接合部53A的接合界面(引脚接合界面19A)的周边，以完全不露出的方式被非透水金属膜43A覆盖。因此，即使树脂封装6A内部浸入水分，也能够通过非透水金属膜43A阻止该水分，能够抑制引脚接合界面19A 与水分的接触。其结果是，能够保持引脚-引线之间的连接可靠性。此外，由于防止水分透过的膜是金属膜，所以能够在电极焊盘9A以及/或者焊线 5A与非透水金属膜43A的界面形成合金，虽然这要取决于所使用的材料的种类。通过合金的形成，能够提高非透水金属膜43A的被膜性。尤其，镍膜是针对化学腐蚀的有效的保护材料，此外，低成本。而且，易于制作铝或铜及其合金。因此，若使用镍膜，则能够以低成本形成被膜性优异的非透水金属膜43A。以上，虽然针对本发明的第一实施方式进行了说明，该第一实施方式也可以如下进行变更。例如，在所述的实施方式中，虽然提出了 QFN型的半导体装置，但本发明，例如也能适用于如图8所示的QFP (Quad Flat Package 方形扁平封装)型的半导体装置80A (在图8中，71A是呈一体地具有由树脂封装6A密封的内部引脚72A和从树脂封装6A中露出的外部引脚73A的电极引脚71A)。此时，当实施CVD法时，为了防止在外部引脚73A的背面74A沉积绝缘材料，优选在外部引脚73A的背面74A实施掩模。此外，本发明也能够适用在S0P(Small Outline lockage 小外形封装)等其它种类的封装型的半导体装置。此外，非透水绝缘膜16A，除了上述CVD法，例如，还能够利用旋涂法等其它薄膜形成技术来形成。此外，非透水绝缘膜16A也可以仅整体地覆盖了电极焊盘9A的表面全域以及焊盘接合部52A的表面全域。为了形成这样的非透水绝缘膜16A，例如，在所有的引线接合结束之后，通过公知的接合技术等的方法，可以在焊盘接合部52A滴下绝缘材料。此外，在所述的实施方式中，虽然提出了通过无电解电镀法来形成非透水金属膜 43A的情形，但非透水金属膜43A也能够通过电解电镀法来形成。例如，当接合件12A由导电性焊膏构成时，若通过电解电镀法来形成非透水金属膜43A，则如图9所示的半导体装置 90A那样，接合件12A的侧面以及电极引脚4A的表面41A也被非透水金属膜43A覆盖。
相对于此，当接合件12A由绝缘性焊膏构成时，非透水金属膜43A虽在电极引脚4A 的表面41A上形成，但不形成在接合件12A的侧面。〈第二实施方式图10 图17>通过公开该第二实施方式，除了能解决上述的“发明所要解决的技术问题”记载的技术问题，还能够解决针对如下所示的第背景技术：
的第二技术问题。(1)第背景技术：
半导体装置通常是以将半导体芯片连同焊线一起用树脂密封 (封装)的状态进行流通的。在封装内，半导体芯片的电极焊盘和从树脂封装中露出一部分的电极引脚通过焊线电连接。因此，针对安装基板的布线，将电极引脚作为外部端子进行连接，从而实现半导体芯片与安装基板的电连接。焊线例如使用具有图16所示的毛细管91B的引线接合器(未图示)，分别与电极焊盘以及电极引脚连接。毛细管91B是在中心形成有插通了焊线90B的直通孔94B的大致圆筒状，且在引线接合时，从直通孔94B的顶端送出焊线90B。在毛细管91B的顶端部，形成有与直通孔94B的长边方向大致垂直的俯视圆环状的面部93B、和从面部93B向直通孔94B的长边方向凹陷的倒角部95B。倒角部95B的侧面97B形成为圆锥面状，其截面形状延伸为从面部93B的内周圆至直通孔94B的周面的直线状。并且，为了形成作为焊线与电极焊盘的接合的第一接合，例如，首先，对以毛细管 91B所保持的焊线90B的顶端部施加电流，通过由此产生的火花的热来熔化引线材料。熔化的引线材料通过表面张力而形成FAB (Free Air Ball)。接着，在毛细管91B移动到电极焊盘92B的正上方之后，下降，FAB与电极焊盘92B 接触。此时，通过毛细管91B对FAB施加载重，沿Y7方向(以下，超声波施加方向Y7)对 FAB施加超声波。由此，FAB的一部分扩展到面部9 之下，另一部分被按入直通孔94B内，并且，剩余的部分残存在倒角部95B内。如此，根据毛细管91B的顶端形状而成形剖视凸状的第一接合部96B。(1)第二技术问题然而，如图16所示的毛细管91B那样，当倒角部95B的侧面97B的截面形状沿直线状延伸时，在倒角部95B的侧面97B与直通孔94B的周围以及面部93B的端面之间形成角。因此，在焊线90B接合时，沿超声波施加方向Y7的方向的应力，有时会集中在第一接合部96B中的倒角部95B内的部分(具体而言，毛细管91B的孔径H以及倒角径CD的平面投影线间的部分)的特定位置。因此，电极焊盘92B以及其下方的层间绝缘膜98B中的第一接合部96B的应力集中处的正下方的部分，应力会集中，并且层间绝缘膜98B有开裂而损伤的危险。具体而言， 在取下焊线90B的状态下的层间绝缘膜98B中的毛细管91B的孔径H以及倒角径CD的平面投影线间的部分，会产生沿超声波施加方向Y7对置的损伤(参照图16的下侧的图)。即，该第二实施方式的发明，其第二个目的在于，提供一种能够在电极焊盘与焊线连接时，通过缓和对电极焊盘的应力来抑制在电极焊盘下方的损伤的发生的半导体装置以及其制造方法。(2)具体实施方式
的公开
图10是本发明的第二实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图11是去掉了树脂封装的图10的半导体装置的俯视分解图。图12A是图11的电极焊盘附近的放大图。图 12B是用图12A的截断线B-B截断时的剖视图。图12C是用图12A的截断线C-C截断时的剖视图。而且，在图12B以及图12C中，作为补充而表示了取下焊线的状态下的电极焊盘的俯视图。半导体装置IB是采用SON (Small Outline Non-leaded 小外形无引脚)的半导体装置。半导体装置IB具有半导体芯片2B ；支撑半导体芯片2B的芯片焊盘:3B ；配置在半导体芯片2B的周围的多个电极引脚4B ；电连接半导体芯片2B和电极引脚4B的焊线5B ； 和密封它们的树脂封装6B。半导体芯片2B以俯视观察时是四边形，例如，多个布线层具有隔着层间绝缘膜而层叠构成的多层布线构造。此外，半导体芯片2B的厚度，例如为220 240 μ m(优选230 μ m 左右)。半导体芯片2B的表面21B (厚度方向上的一个面)，如图12所示，被表面保护膜7B覆盖。在表面保护膜7B上，形成有多个用于露出多层布线构造中的最上布线层的焊盘开口 8B。焊盘开口 8B以俯视观察时是四边形，在半导体芯片2B中相互对置的一对边缘部各设置有相同个数。各焊盘开口 8B沿该边缘部被等间隔地配置。并且，布线层的一部分作为半导体芯片2B的电极焊盘9B，而从各焊盘开口 8B露出。作为电极焊盘9B而露出的最上布线层，例如，由含Al (铝)的金属材料构成，具体而言，由Al为主成分的金属材料(例如，Al-Cu合金等)构成。在电极焊盘9B的下方，形成了用于绝缘最上布线层和比最上布线层靠下方的布线层(下层布线层)的层间绝缘膜23B。另一方面，在半导体芯片2B的背面22B (厚度方向上的另一个面)，例如，形成有含 Au、Ni、Ag等的背面金属10B。芯片焊盘:3B，例如，由金属薄板(例如，由Cu、42合金(含Fe_42 % Ni的合金)) 构成，且以俯视观察时是大于半导体芯片2B的四边形(例如，以俯视观察时为2. 7mm角左右)。此外，芯片焊盘3B的厚度，例如，是190 210 μ m(优选200 μ m左右)。在芯片焊盘 :3B的表面3IB (厚度方向上的一个面)，形成有含Ag等的焊盘镀层11B。然后，半导体芯片2B以及芯片焊盘3B，是在以半导体芯片2B的背面22B以及芯片焊盘3B的表面31B作为接合面而相互对置的状态下，通过在背面22B与表面31B之间介入接合件12B而相互被接合的。由此，半导体芯片2B以将表面21B朝向上方的姿态被支撑在芯片焊盘3B上。接合件12B，例如，由焊锡膏等导电性焊膏构成。而且，作为接合件12B，例如，能够采用银焊膏、铝焊膏等绝缘性焊膏，此时，可以省略背面金属IOB以及/或者焊盘镀层11B。 此外，在接合了半导体芯片2B与芯片焊盘:3B的状态下，接合件12B的厚度，例如是10 20 μ m0芯片焊盘;3B的背面32B(厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6B中露出。所露出的另一个面，例如，形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层 13B。
电极引脚4B，例如，由与芯片焊盘;3B相同的金属薄板(例如由Cu、42合金(含 Fe-42%Ni的合金))构成。电极引脚4B，在与芯片焊盘;3B的四个侧面之中的配置电极焊盘 9B侧的两个侧面正交的方向的两侧，分别各设置相同个数，由此配置在半导体芯片2B的周围。与芯片焊盘3B的各侧面对置的电极引脚4B，在与其对置的侧面相平行的方向上被等间隔地配置。各电极引脚4B的与芯片焊盘;3B的对置方向上的长度，例如是240 260 μ m(优选250 μ m左右)。在电极引脚4B的表面41B (厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的引脚镀层14B。另一方面，电极引脚4B的背面42B (厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6B中露出。在所露出的背面42B上，例如形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层15B。焊线5B由铜(例如，是纯度99. 9999% (6N)以上、纯度99. 99 (4N)以上这样的高纯度铜等，有时含微量杂质)、金等构成。焊线5B具有线状延伸的圆柱状的主体部51B;和形成在主体部51B的两端，且分别与电极焊盘9B以及电极引脚4B接合的焊盘接合部52B 以及引脚接合部53B。主体部51B，从电极焊盘9B侧的一端向半导体芯片2B的外侧以向上方鼓起的抛物线状弯曲，且在另一端，朝向电极引脚4B的表面41B以锐角入射。焊盘接合部52B，以俯视观察时小于电极焊盘9B。焊盘接合部52A是呈一体地具有厚度方向另一侧与电极焊盘9B的表面接触的大致圆板状的基部MB、形成在基部MB的一侧的作为中间部的台面部55B、和从基部54B的一侧凸出且其顶端与主体部5IB的一端连接的吊钟形的凸出部^B的凸状。凸状的焊盘接合部52B的表面(由基部54B的上表面57B、台面部55B的侧面58B 以及凸出部56B的侧面59B形成的面)，形成为无角的圆滑形状。具体而言，配置在焊盘接合部52B的中间的台面部55B，具有以随着到达其一方侧变成小直径的方式在整周以均勻的曲率向焊盘接合部52B的内侧鼓起地弯曲的、相对于电极焊盘9B垂直地截断时的截面形状为非直线状的侧面58B。台面部55B的上侧的凸出部56B，具有将台面部55B的圆形的上端作为相对于台面部55B的侧面58B的变化曲线，且以随着达到其一方侧而变成小直径的方式在整周以均勻的曲率向焊盘接合部52B的外方鼓起地弯曲的侧面59B。并且，台面部55B的下侧的基部MB，具有与台面部55B的圆形的下端相接的接线在整周集合的平面状的上表面57B。因此，这些面57B 59B连续而形成的焊盘接合部52B的表面，形成为无角的圆滑的形状。这种形状的焊盘接合部52B，在半导体装置IB的制造过程中，例如，能够通过使用图12中以虚线表示的毛细管16B的引线接合法而形成。在半导体装置IB的制造过程中，准备具备多个呈一体地具有芯片焊盘:3B以及电极引脚4B的单元的引脚框在图11的X2方向上(以下，框传输方向X2(在图12中相同)) 被传输，通过对所传输的引脚框实施半导体芯片2B的搭载、电极焊盘9B-电极引线4B之间的引线接合等处理，来制造半导体装置1B。然后，在引线接合工序中，使用具有毛细管16B的引线接合器(未图示)。
毛细管16B是在中心形成有插通了焊线5B的直通孔17B的大致圆筒状，且在引线接合时，从直通孔17B的顶端送出焊线5B。在毛细管16B的顶端部，形成有与直通孔17B的长边方向大致垂直，且以俯视观察时是与直通孔17B呈同心的圆环状的面部18B ；和从面部18B向直通孔17B的长边方向凹陷的倒角部19B。倒角部19B的侧面20B，从面部18B的内周圆至直通孔17B的周面，在整周以均勻的曲率向直通孔17B的内侧鼓起，形成为剖视非直线状的弯曲线。然后，为了使用该毛细管16B来形成焊盘接合部52B，例如，首先，通过对用毛细管 16B所保持的焊线5B的顶端部(一端部)施加电流，而在顶端部形成FAB(Free Air Ball)。接着，该毛细管16B移动到电极焊盘9B的正上方之后，一边维持电极焊盘9B与面部18B的平行，一边下降，FAB与电极焊盘9B接触。此时，从毛细管16B对FAB施加载重，并且通过沿着与框传输方向X2正交的Y2方向(以下，超声波施加方向Y2(在图12中相同)) 施加超声波，从而FAB的一部分扩展到面部18Β的下方而形成基部ΜΒ，并且另一部分被按入直通孔17Β内而形成凸出部56Β。然后，由倒角部19Β内残存的剩余部分来形成台面部 55Β。如此，焊线5Β的一端部作为焊盘接合部52Β而与电极焊盘9Β接合，形成第一接合。然后，在使用毛细管16Β所形成的焊盘接合部52Β中，由于根据倒角部19Β的侧面 29Β的形状来形成台面部55Β，所以台面部55Β的侧面58Β，沿超声波施加方向Υ2截断时的截面形状，形成为将电极焊盘9Β的垂线作为对称轴的线对称的双曲线(弯曲线)。引脚接合部5 是与主体部51B接近的一端侧相对较厚，且随着达到远离主体部 51B的另一端侧而相对变薄的剖视折皱状。并且，在该半导体装置IB中，与所述第一实施方式相同，半导体芯片2B的表面21B 和侧面28B整体、芯片焊盘:3B的表面31B和侧面整体、电极引脚4B的表面41B和树脂封装 6B内的侧面整体、以及焊线5B整体被呈一体的非透水绝缘膜24B覆盖。作为树脂封装6B，能够采用环氧树脂等公知的材料。树脂封装6B，形成半导体装置IB的外形，且为大致长方体状。关于树脂封装6B的大小，其平面尺寸例如是4mm角左右， 其厚度例如是0. 60 0. 70mm,优选0. 85mm左右。如上所述，根据该半导体装置1B，焊线5B的焊盘接合部52B是使用具有倒角部 19B的毛细管16B而形成的，该倒角部19B具有向直通孔17B的内侧鼓起的侧面20B(弯曲面)。由此，焊盘接合部52B的台面部55B的侧面58B，沿超声波施加方向Y2截断时的截面形状，形成为以电极焊盘9B的垂线为对称轴的线对称的双曲线(弯曲线)。例如，若焊盘接合部52B中的根据毛细管16B的倒角部19B的形状所成形的部分的侧面，是以图12所示的虚线a所示的平面、或以虚线b所示的向焊盘接合部52B的外方鼓起的弯曲面，则有时会在台面部^B的特定位置应力集中。相对于此，若是如上所述的向焊盘接合部52B的内侧鼓起的侧面58B这样的弯曲面，则在焊盘接合部52B的形成时，能够使焊盘接合部52B的台面部55B所受的应力不在台面部55B的特定位置集中，而分散于台面部55B的侧面58B整体。其结果是，由于能够缓和电极焊盘9B所受的应力，因此，能够抑制电极焊盘9B下方的层间绝缘膜2 中的损伤的发生。即，如图12B以及图12C所示，在半导体装置IB中，在脱离了焊线5B的状态下的层间绝缘膜23B中，未产生明显的损伤。
此外，由于台面部55B的侧面58B形成为在其整周以均勻的曲率而弯曲的弯曲面， 因此，能够使台面部55B所受的应力高效地分散于台面部55B的侧面58B整体。因此，能够进一步缓和电极焊盘9B所受的应力。并且，若考虑到焊线5B是由铜构成的情况，则铜比金更硬而难以变形，因此，为了形成焊盘接合部52B，需要使载重以及超声波大于金线的情况。因此，焊盘接合部52B的台面部55B所受的应力大于使用金线的情况，若该较大的应力施加于电极焊盘9B，则层间绝缘膜2 不仅会发生损伤，还有在半导体芯片2B中产生开裂等大损伤的危险。然而，若是如上所述的台面部55B的侧面58B的形状，则即使产生大的应力，也能够有效地缓和该应力。因此，能够抑制层间绝缘膜23B的损伤以及半导体芯片2B的开裂的产生。以上，虽然针对本发明的第二实施方式进行了说明，但该第二实施方式，也可以进行如下变更。例如，在所述实施方式中，倒角部19B的侧面20B，虽然其截面形状是在整周非直线状的弯曲线，但如图13A 图13C所示，也可以一部分是弯曲线状，且其余是直线状。此时，第一接合中的超声波可以沿着与侧面20B中的弯曲线状的部分交叉的W方向(以下， 超声波施加方向Y4)施加。由此，在台面部55B形成沿超声波施加方向W截断时的截面形状为弯曲线状的侧面(弯曲面)43、和沿与超声波施加方向料交叉的方向(例如，框传输方向)截断时的截面形状为直线状的侧面(平面)44。此外，台面部55B的剖视非直线状的侧面，不需要是弯曲线状，例如，如图14所示， 截面形状也可以是呈曲线波形(例如，圆弧波形、正弦波形等)的侧面45B，如图15所示， 截面形状也可以为直线波形(例如，三角波形等)的侧面46B。这些侧面45B以及侧面46B 能够通过具有形成与这些形状相应的侧面20B倒角部19B的毛细管16B而形成。而且，在图14以及图15中，TO以及Y6分别表示超声波施加方向TO以及Y6，X5以及)(6分别表示框传输方向仍以及)(6。此外，在所示实施方式中，虽然例示了焊线5B被非透水绝缘膜24B覆盖的方式，但只要至少实现用于解决所示第二技术问题的第二个目的，则如图17所示，也可以不设置非透水绝缘膜MB。此外，在所述实施方式中，虽然提出了 SON型的半导体装置，但本发明也适用于 QFN(Quad Flat Non-leaded)、QFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Outline Package)等其它种类的封装型的半导体装置。<第三实施方式图18 图沈>根据该第三实施方式的公开，除了能解决所述的“发明所要解决的技术问题”记载的技术问题，还能解决如下所示的针对第三背景技术的第三技术问题。(1)三背景技术半导体装置通常是以将半导体芯片连同焊线一起用树脂密封 (封装)的状态进行流通的。在封装内，半导体芯片的电极焊盘和从树脂封装中露出一部分的电极引脚通过焊线电连接。因此，针对安装基板的布线，将电极引脚作为外部端子进行连接，从而实现半导体芯片与安装基板的电连接。作为连结电极焊盘与电极引脚的焊线，以前主要使用金线，但为了减少使用昂贵的金，近年来，正研究使用比金线便宜的铜线。并且，为了形成焊线与电极焊盘的接合的第一接合，例如，首先，对通过引线接合器的毛细管来保持的引线的顶端部施加电流，通过由此产生的火花热量来熔化引线材料。 熔化的引线材料，由于表面张力而形成FAB (Free Air Ball)。接着，毛细管移动到电极焊盘的正上方之后，下降，FAB与电极焊盘接触。此时，通过毛细管，对FAB施加载重以及超声波。由此，FAB根据毛细管的顶端形状而变形，形成第
一接合部。(2)第三技术问题由于铜的热传导率以及导电率优异于金，所以通过采用铜线，可期待成本的降低并提高焊线的热传导率以及导电率。然而，在第一接合形成时，一般而言，采用由热传导率为3 5W/m · K的陶瓷材料构成的毛细管。因此，为了防止引线的未熔融而稳定地形成FAB，需要以具有相对于引线线径为2. 5倍左右的直径的FAB为目标来形成。因此，若对窄间距的电极焊盘使用粗的铜线，则在接合时，FAB会产生从电极焊盘露出等的不良。因此，使用的铜线的线径要根据电极焊盘的间距以及符合该间距的FAB直径进行逆运算来求取，在与窄间距的电极焊盘接合时，需要设置为较细。其结果是，存在不能有效地利用铜线的优异的热传导率以及导电率这样的缺陷。即，该第三实施方式的发明，其第三个目的在于，提供一种通过使用由铜构成的焊线来以低成本、而且还能实现提高焊线的热传导率以及导电率的半导体装置。此外，另一个目的在于，提供一种能够在接合由铜构成的焊线与电极焊盘时，在焊线的顶端部稳定地形成较小直径的金属焊球的半导体装置的制造方法。(1)具体实施方式
的公开图18是本发明的第三实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图19是本发明的第三实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图20是图19的用虚线圆包围的部分的放大图。图21是用于求出焊盘接合部的体积的概念图。半导体装置IC是采用QFN(Quad Flat Non-leaded 方形扁平无引脚)的半导体装置。半导体装置IC具有半导体芯片2C ；支撑半导体芯片2C的芯片焊盘3C ；配置在半导体芯片2C的周围的多个电极引脚4C ；用于电连接半导体芯片2C与电极引脚4C的焊线 5C ；和对它们进行密封的树脂封装6C。半导体芯片2C以俯视观察时是四边形，例如，具有隔着层间绝缘膜来层叠多个布线层而构成的多层布线构造。此外，半导体芯片2C的厚度，例如，是220 240 μ m(优选 230 μ m左右)。半导体芯片2C的表面2IC(厚度方向上的一个面)，如图20所示，被表面保护膜7C覆盖。在表面保护膜7C上形成有多个用于露出多层布线构造中的最上布线层的焊盘开 Π 8C。焊盘开口 8C以俯视观察时是四边形，且在半导体芯片2C的各边各设置有相同个数。各焊盘开口 8C沿半导体芯片2C的各边被等间隔地配置。并且，布线层的一部分作为半导体芯片2C的电极焊盘9C而从各焊盘开口 8C露出。作为电极焊盘9C而露出的最上布线层，例如由含Al (铝)的金属材料构成，具体而言，由以Al为主成分的金属材料(例如，Al-Cu合金等)构成。另一方面，在半导体芯片2C的背面22C (厚度方向上的另一个面)上，形成有例如含Au、Ni、Ag等的背面金属10C。芯片焊盘3C例如由金属薄板(例如，由Cu、42合金(含!^-42% Ni的合金))构成，且以俯视观察时是大于半导体芯片2C的四边形(例如，以俯视观察时为2. 7mm角左右)。此外，芯片焊盘3C的厚度，例如，是190 210 μ m(优选200 μ m左右)。在芯片焊盘 3C的表面31C(厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的焊盘镀层11C。并且，半导体芯片2C以及芯片焊盘3C，是在以半导体芯片2C的背面22C以及芯片焊盘3C的表面31C作为接合面而相互对置的状态下，通过在背面22C与表面31C之间介入接合件12C而相互被接合的。由此，半导体芯片2C以将表面21C朝向上方的姿态被支撑在芯片焊盘3C上。接合件12C，例如，由焊锡膏等导电性焊膏构成。而且，作为接合件12C，例如，能够采用银焊膏、铝焊膏等绝缘性焊膏，此时，可以省略背面金属IOC以及/或者焊盘镀层11C。 此外，在接合了半导体芯片2C与芯片焊盘3C的状态下，接合件12C的厚度，例如是10 20 μ m0芯片焊盘3C的背面32C(厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6C中露出。所露出的另一个面，例如，形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层 13C。电极引脚4C，例如，由与芯片焊盘3C相同的金属薄板(例如由Cu、42合金(含 Fe-42%Ni的合金))构成。电极引脚4C在与芯片焊盘3C的各侧面正交的各方向上的两侧，分别各设置相同个数，由此配置在半导体芯片2C的周围。与芯片焊盘3C的各侧面对置的电极引脚4C，在与其对置的侧面相平行的方向上被等间隔地配置。各电极引脚4C的与芯片焊盘3C的对置方向上的长度，例如是240 260 μ m(优选250 μ m左右)。在电极引脚 4C的表面41C(厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的引脚镀层14C。另一方面，电极引脚4C的背面42C (厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6C中露出。在所露出的背面42C上，例如形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层15C。焊线5C由铜(例如，是纯度99. 9999% (6N)以上、纯度99. 99 (4N)以上的高纯度铜等，有时含微量杂质)构成。焊线5C具有线状延伸的圆柱状的主体部51C;和形成在主体部51C的两端，且分别与电极焊盘9C以及电极引脚4C接合的焊盘接合部52C以及引脚接合部53C。主体部51C，从电极焊盘9C侧的一端向半导体芯片2C的外侧以向上方鼓起的抛物线状弯曲，且在另一端，朝向电极引脚4C的表面41C以锐角入射。焊盘接合部52C，以俯视观察时小于电极焊盘9C。焊盘接合部52C是呈一体地具有厚度方向另一侧与电极焊盘9C的表面接触的大致圆柱状的基部MC、和从基部54C的一侧凸出且其顶端与主体部51C的一端连接的大致伞状的凸出部55C的剖视凸状。此外，在焊线5C中，焊盘接合部52C的体积V相对于主体部51C的线径Dw(主体部51C的直径)的三次方之比(V/(Dff)3)是1. 8 5. 6。该焊盘接合部52C的体积V，例如，能够通过求出大致圆柱状的基部MC的体积Vb以及大致伞状的凸出部55C的体积Vp作为近似值，且通过满足这些近似值来求取。基部54C的体积Vb，如图21所示，能够将基部54C概念性地设为直径Db、高度Hb的圆柱，并根据该圆柱的体积求取近似值。因此，能够表不为Vb π · (Db/2)、Hb。另一方面，凸出部55C的体积Vp，根据凸出部55C以圆锥作为基础，且是将圆锥的顶部形成为以高度方向为轴的圆柱状而形成的大致伞状，如图21所示，能够将凸出部55C 概念性地设为直径Dp、高度Hp的圆锥，并根据该圆锥的体积来求取近似值。因此，能够表示为 Vp π (Dp/2)2 · Hp/3。引脚接合部53C是与主体部51C接近的一端侧相对较厚，且随着达到远离主体部 51C的另一端侧而相对变薄的剖视折皱状。并且，在该半导体装置IC中，与所述第一实施方式相同，半导体芯片2C的表面21C 和侧面28C整体、芯片焊盘3C的表面31C和侧面整体、电极引脚4C的表面41C和树脂封装 6C内的侧面整体、以及焊线5C整体被呈一体的非透水绝缘膜25C覆盖。作为树脂封装6C能够采用环氧树脂等公知的材料。树脂封装6C，形成半导体装置 IC的外形，且为大致长方体状。关于树脂封装6C的大小，其平面尺寸例如是4mm角左右，其厚度例如是0. 60 0. 70mm,优选0. 65mm左右。图22A 图22E是用于按照工序顺序来说明图19所示的半导体装置的制法的示意性剖视图。为了制造上述的半导体装置1C，例如，首先，准备具备多个呈一体地具有焊盘3C 以及电极引脚4C的单元的引脚框20C。而且，在图22A 图22E中，省略引脚框20C的整体图，而仅表示搭载一个半导体芯片2C所需的一个单元份的焊盘3C以及电极引脚4C。接着，通过电镀法，在引脚框20C的表面实施Ag等的金属电镀。由此，同时形成焊盘镀层lie以及引脚镀层14C。接着，如图22A所示，借助接合件12C，在引脚框20C上的所有芯片焊盘3C上，芯片焊接半导体芯片2C。接着，通过具有毛细管23C的引线接合器(未图示)，进行焊线5C的焊接。引线接合器中所具有的毛细管23C，由热传导率为15 45W/m ·Κ，优选17 43W/ m · K的材料构成。具体而言，由多晶红宝石(热传导率例如为17 19W/m · K左右)、或单晶红宝石(热传导率例如为41 43W/m · K左右)构成。毛细管23C是在中心形成有插通了焊线5C的直通孔17C的大致圆筒状，且在引线接合时，从直通孔17C的顶端送出焊线5C。在毛细管23C的顶端部，形成有与直通孔17C的长边方向大致垂直，且以俯视观察时是与直通孔17C同心的圆环状的面部18C ；和从面部18C向直通孔17C的长边方向凹陷的倒角部19C。倒角部19C的侧面16C形成为将面部18C的内周圆与直通孔17C的周面连接的圆锥面状。因此，侧面16C以剖视观察时是直线状，在该实施方式中，其顶角(倒角角度)例如被设为90°。然后，在引线接合时，首先，通过对由毛细管23C所保持的焊线5C的顶端部(一端部)施加电流，从而在顶端部形成球状的FABMC (Free Air Ball)。施加电流I，是主体部 51C的线径Dw越大，越被设定为大的值，例如，在Dw = 25 μ m时，I = 40mA,在Dw = 30 μ m时，I = 60mA，在Dw = 38 μ m时，I = 120mA。而且，电流的施加时间，根据FAB24C的直径Df 而被设定为适当的长度。如此形成的FABMC的体积Vf，能够使用FABMC的直径Df来表示为Vf = 4/3 · π · (Df/2)3。接着，如图22B所示，毛细管23C移动到电极焊盘9C的正上方之后，下降，FAB24C 与电极焊盘9C接触。此时，从毛细管23C对FAB24C施加载重(图22B的反白箭头)以及超声波(图22B的锯齿线)。施加载重W，根据主体部51C的线径Dw以及被设为目标的基部 54C 的直径 Db 来设定，例如，在 Dw = 25 μ m、Db = 46 μ m 时，W = 80g,在 Dw = 30 μ m、Db = 60 μ m时，W = 130g,在Dw = 38 μ m、Db = 85 μ m时，W = 240g。此外，施加超声波是装置的输出值，例如，是120kHz、50 120mAο由此，FAB24C的一部分扩展到面部18C的下方而形成基部MC，FAB24C剩下的部分被按入直通孔17C内，并残存在倒角部19C内而形成凸出部55C。如此，焊线5C的一端部作为焊盘接合部52C而与电极焊盘9C接合，形成第一接合。在凸出部55C，形成沿着倒角部19C的侧面16C的剖视平面状的圆锥面。因此，在计算上述凸出部^c的体积Vp时，能代替圆锥的直径Dp而使用倒角部19C的直径(倒角径)⑶，此外，当倒角角度为90°时，能代替高度Hp而使用⑶/2。在第一接合后，毛细管23C上升至一定高度，移动到电极引脚4C的正上方。然后， 如图22C所示，毛细管23C再次下降，焊线5C与电极引脚4C接触。此时，通过从毛细管23C 向焊线5C施加载重(图22C的反白箭头)以及超声波(图22C的锯齿线)，从而根据毛细管23C的面部18C的形状，焊线发生变形，与电极引脚4C接合(针脚式接合^C以及线尾接合27C的形成)。接着，毛细管23C上升，以从毛细管23C的顶端确保一定长度的线尾的状态，从线尾接合27C的位置拉断焊线5C。由此，进行了针脚式接合的焊线5C的另一端，在电极引脚 4C上作为引脚接合部53C而残存，形成第二接合。之后，如图22D所示，进行与图22A 图22C相同的工序，通过焊线5C连接所有半导体芯片2C的各电极焊盘9C和与各电极焊盘9C对应的电极引脚4C。所有的弓I线接合结束之后，通过与图4D相同的方法，形成非透水绝缘膜25C。形成非透水绝缘膜25C之后，如图22E所示，将引脚框20C设置于成形铸型，使所有半导体芯片 2C和引脚框20C —起由树脂封装6C统一密封。然后，在从树脂封装6C露出的芯片焊盘3C 的背面32C以及电极引脚4C的背面42C，形成焊锡镀层13C、15C。最后，通过使用划片机， 将引脚框20C和树脂封装6C —起切断为各个半导体装置IC的尺寸，从而得到如图19所示的半导体装置IC的单片。如上所述，根据上述制造方法，在形成由铜构成的焊线5C的FAB24C时，采用由热传导率为15 45W/m · K的材料构成的毛细管23C。由此，能够稳定地形成直径Df的尺寸相对于焊线5C的主体部51C的线径Dw(Df/Dw)为1. 5 2. 2倍的比较小的直径的FABMC。 例如，当线径Dw = 25 μ m时，能够更稳定地形成Df/Dw为1. 5以上的FABMC，当线径Dw = 38 μ m时，能够更稳定地形成Df/Dw为1. 9以上的FABMC。并且，这样的直径Df的FAB24C的体积Vf，相对于主体部51C的线径Dw的三次方是 1. 8 5. 6 倍(即，Vf/ (Dff)3 = 1. 8 5. 6)。
因此，通过毛细管23C按压并进行超声波振动而形成上述直径的FAB24C的焊盘接合部52C，相对于主体部51C的线径Dw的三次方具有1. 8 5. 6倍的体积V。S卩，焊盘接合部52C的体积V相对于主体部51C的线径Dw的三次方之比(V/ (Dff)3)为1. 8 5. 6。例如，在以下的运算条件下，通过分别计算FABMC的体积Vf和焊盘接合部52C的体积V，来确认Vf V。(运算条件)FAB24C的直径Df= 60 μ m、毛细管23C的倒角径⑶=66 μ m、倒角角度=90°、焊盘接合部52C的基部54C的直径Db = 76 μ m、焊盘接合部52C的基部MC的高度 Hb = I8 μ m,此时，FAB24C的体积￥￡是乂￡ = 4/3 · π · (Vf/2)3 = 4/3 · π .(30) 3 113040 μ m3。另一方面，焊盘接合部52C的体积V是(基部54C的体积Vb) + (凸出部55C的体积 Vp)，因此 V = {31 (Vb/2)2 · Hb} + {> (Vp/2)2 · Hp/3}。如上所述，由于 Dp = CD、Hp = CD/2,因此 V = {> (76/2)2 · 18} + { π (66/2) 2 · (66/2)/3} 81615+37614 = 1192 μ m3。根据(焊盘接合部52C的体积V) - (FAB24C的体积Vf)，这些体积的误差是 6189μπι3，是这些体积的5%左右。并且，焊盘接合部52C的体积V是近似值。因此，通过计算出焊盘接合部52C的体积V，能够求出焊盘接合部52C的形成所使用的FABMC的体积 Vf。因此，由于能够不取决于电极焊盘9C的间距(pitch)的大小，而使用比较粗的焊线，所以能够提高焊线5C的热传导率以及导电率。此外，由于使用铜线，因此，能够比使用金线时降低成本。此外，FABMC形成时的施加电流I，是主体部51C的线径Dw越大，越被设定为大的值，因此能够更有效地形成更接近于圆球的FABMC。以上，虽然针对本发明的第三实施方式进行了说明，但该第三实施方式也可以进行如下变更。例如，在所述实施方式中，虽然提出了 QFN型的半导体装置，但本发明也能够适用于 QFP(Quad Flat Package)、SOP (Small Outline Package)等其它种类的封装型的半导体
直ο此外，在上述实施方式中，虽然例示了焊线5C被非透水绝缘膜25C覆盖的方式，但只要至少实现用于解决所述第三技术问题的第三个目的，则如图23所示，也可以不设置非透水绝缘膜25C。接着，与该第三实施方式相关地进行了实验。而且，本发明并不局限于下述实施例。<实施例1>由毛细管(多晶红宝石制，热传导率17. 7W/m· K)保持线径38 μ m的铜焊线，通过对其顶端部以650 μ sec施加120mA的电流，制作了 70 μ m直径的FAB (FAB直径/线径= 1. 84FAB体积/(线径)3 = 3. 27)。对200条铜焊线分别进行了以上的操作。接着，使用扫描型电子显微镜(SEM)对各焊线的FAB进行电子线扫描，对由此检测出的信息进行图像处理而得到SEM图像。通过观察所得到的SEM，判别了各FAB的形状是下述哪一种模式。图M表示各形状模式的SEM图像。在图M中，在各SEM图像的左上所示的数字，表示该模式的焊线的条数。例如，圆球模式的“168/200”表示了在200条焊线中FAB的形状是圆球模式的焊线为168条。(形状模式的种类)圆球FAB为圆球状，其中心位于焊线的轴上。偏心FAB是圆球状，其中心位于相对焊线的轴上稍偏移。球棒FAB是类似高尔夫球棒的头的形状。未熔融焊线未充分熔融，无法形成FAB。<实施例2 9>除了实施例5，针对线径不同的三种铜焊线(线径=38 μ m、30 μ m以及25 μ m)分别使用与实施例1相同的毛细管来制作了 FAB。并且，在实施例5中，使用了单晶红宝石制的热传导率43. Off/m · K的毛细管。此后，用与实施例1相同方法，通过观察各焊线的FAB的SEM图像，判别了各FAB 的形状是下述哪一种模式。图M 图沈表示所得到的SEM图像。而且，引线的线径、FAB 直径以及电流施加条件，如各图所示。<比较例1>由毛细管(陶瓷制，热传导率4. 2W/m· K)保持线径38 μ m的铜焊线，通过对其顶端部以650 μ sec施加120mA的电流，制作了 70 μ m直径的FAB (FAB直径/线径=1. 84FAB 体积/(线径)3 = 3. 27)。对200条铜焊线分别进行了以上的操作。此后，用与实施例1相同方法，通过观察各焊线的FAB的SEM图像，判别各FAB的形状是下述哪一种模式。图M表示各形状模式的SEM图像。<比较例2 8>针对线径不同的三种铜焊线(线径=38μπι、30μπι以及25μπι)分别使用与比较例1相同的毛细管来制作FAB。此后，用与实施例1相同方法，通过观察各焊线的FAB的SEM图像，判别各FAB的形状是下述哪一种模式。图M 图沈表示所得到的SEM图像。而且，引线的线径、FAB直径以及电流施加条件，如各图所示。< 评价 >如实施例1 9所示，确认出当使用热传导率为17. 7W/m ·Κ以及43. Off/m-K的毛细管，而有目的地形成了直径的大小相对于引线的线径(FAB直径/线径)为1.5 2. 2 倍的FAB时，能够可靠地形成圆球模式、偏心模式以及球棒模式的任一种模式的FAB，而不产生铜焊线的未熔融这样的不良模式。由此，确认出稳定地形成了相对于焊线的线径的三次方具有1. 8 5. 6倍的体积(FAB/(线径)3 = 1. 8 5. 6)的比较小的直径的FAB。
〈第四实施方式图27 图36>通过该第四实施方式的公开，除了能够解决所述的“发明所要解决的技术问题” 所记载的技术问题，还能够解决如下所述的针对第四背景技术的第四技术问题。(1)第四背景技术半导体装置通常是以将半导体芯片连同焊线一起用树脂密封 (封装)的状态进行流通的。在封装内，半导体芯片的电极焊盘和从树脂封装中露出一部分的电极引脚通过焊线电连接。因此，针对安装基板的布线，将电极引脚作为外部端子进行连接，从而实现半导体芯片与安装基板的电连接。作为连结电极焊盘与电极引脚的焊线，以前主要使用金线，但为了减少使用昂贵的金，近年来，正研究使用比金线便宜的铜线。于是，为了形成焊线与电极焊盘的接合的第一接合，例如，首先，对由引线接合器的毛细管所保持的焊线的顶端部施加电流，通过由此产生的火花的热来熔化引线材料。熔化的引线材料通过表面张力而形成FAB (Free Air Ball)。然后，毛细管移动到电极焊盘的正上方之后，下降，FAB与电极焊盘接触。此时，通过从毛细管向FAB施加一定的载重以及超声波。由此，FAB根据毛细管的顶端形状而发生变形，形成第一接合。(2)第四技术问题然而，由于铜比金硬而难以变形，若以与金线相同的接合条件(载重以及超声波的大小等)对铜线进行第一接合，则铜线与电极焊盘无法良好地接合，有产生接合不良的危险。S卩，该第四实施方式的发明，其第四个目的在于，提供一种能够抑制针对电极焊盘的铜焊线的接合不良的引线接合方法以及利用该方法而制作的半导体装置。(3)具体实施方式
的公开图287是本发明的第四实施方式的半导体装置的示意性仰视图。图288是本发明的第四实施方式的半导体装置的示意性剖视图。图289是图观的用虚线圆包围的部分的放大图。半导体装置ID是采用QFN(Quad Flat Non-leaded)的半导体装置。半导体装置 ID具有半导体芯片2D ；支撑半导体芯片2D的芯片焊盘3D ；配置在半导体芯片2D的周围的多个电极引脚4D ；用于电连接半导体芯片2D与电极引脚4D的焊线5D ；和对它们进行密封的树脂封装6D。半导体芯片2D以俯视观察时是四边形，例如，具有隔着层间绝缘膜来层叠多个布线层而构成的多层布线构造。此外，半导体芯片2D的厚度，例如，是220 240 μ m(优选 230 μ m左右)。半导体芯片2D的表面2ID (厚度方向上的一个面)，如图四所示，被表面保护膜7D覆盖。在表面保护膜7D上形成有多个用于露出多层布线构造中的最上布线层的焊盘开 Π 8D。焊盘开口 8D以俯视观察时是四边形，在半导体芯片2D的各边上各设置有相同个数。各焊盘开口 8D沿半导体芯片2D的各边被等间隔地配置。并且，布线层的一部分作为半导体芯片2D的电极焊盘9D而从各焊盘开口 8D露出。作为电极焊盘9D而露出的最上布线层，例如由含Al (铝)的金属材料构成，具体而言，由以Al为主成分的金属材料(例如，Al-Cu合金等)构成。另一方面，在半导体芯片2D的背面22D (厚度方向上的另一个面)上，形成有例如含Au、Ni、Ag等的背面金属10D。芯片焊盘3D例如由金属薄板(例如，由Cu、42合金(含i^-42% Ni的合金))构成，且以俯视观察时是大于半导体芯片2D的四边形(例如，以俯视观察时为2. 7mm角左右)。此外，芯片焊盘3D的厚度，例如，是190 210 μ m(优选200 μ m左右)。在芯片焊盘 3D的表面31D (厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的焊盘镀层11D。然后，半导体芯片2D以及芯片焊盘3D，是在以半导体芯片2D的背面22D以及芯片焊盘3D的表面31D作为接合面而相互对置的状态下，通过在背面22D与表面31D之间介入接合件12D而相互被接合的。由此，半导体芯片2D以将表面21D朝向上方的姿态被支撑在芯片焊盘3D上。接合件12D，例如，由焊锡膏等导电性焊膏构成。而且，作为接合件12D，例如，能够采用银焊膏、铝焊膏等绝缘性焊膏，此时，可以省略背面金属IOD以及/或者焊盘镀层11D。 此外，在接合了半导体芯片2D与芯片焊盘3D的状态下，接合件12D的厚度，例如是10 20 μ m0芯片焊盘3D的背面32D(厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6D中露出。所露出的另一个面上，例如，形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层 13D。电极引脚4D，例如，由与芯片焊盘3D相同的金属薄板(例如由Cu、42合金(含 Fe-42%Ni的合金))构成。电极引脚4D在与芯片焊盘3D的各侧面正交的各方向上的两侧，分别各设置相同个数，由此配置在半导体芯片2D的周围。与芯片焊盘3D的各侧面对置的电极引脚4D，在与其对置的侧面相平行的方向上被等间隔地配置。各电极引脚4D的与芯片焊盘3D的对置方向上的长度，例如是390 410 μ m(优选400 μ m左右)。在电极引脚 4D的表面41D (厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的引脚镀层14A。另一方面，电极引脚4D的背面42D (厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6D中露出。在所露出的背面42D上，例如形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层15D。焊线5D由铜(例如，是纯度99. 9999% (6N)以上、纯度99. 99 (4N)以上的高纯度铜等，有时含微量杂质)构成。焊线5D具有线状延伸的圆柱状的主体部51D;和形成在主体部51D的两端，且分别与电极焊盘9D以及电极引脚4D接合的焊盘接合部52D以及引脚接合部53D。主体部51D，从电极焊盘9D侧的一端向半导体芯片2D的外侧以向上方鼓起的抛物线状弯曲，且在另一端，朝向电极引脚4D的表面41D以锐角入射。焊盘接合部52D，以俯视观察时小于电极焊盘9D。焊盘接合部52D是呈一体地具有厚度方向另一侧与电极焊盘9D的表面接触的大致圆板状的基部MD、和从基部MD的一侧凸出且其顶端与主体部51D的一端连接的大致伞状的凸出部55D的剖视凸状。基部MD的侧面56D弯曲为比与电极焊盘9D接触的俯视大致圆形的另一面(基部54D的背面57D)的外周更向径方向外侧鼓起。因此，基部54D在俯视时，接触其背面57D 而与基部54D接合的大致圆形的电极焊盘9D的接合区域91D、和包围接合区域91D且与基部54D非接触的大致圆环状的周边区域92D相重叠。在电极焊盘9D的周边区域92D中，在焊线5D的接合时，形成了由FABMD (后述) 按压电极焊盘9D的材料而扩展隆起的露出部分93D。该露出部分93D以不从电极焊盘9D 的表面94D浮出的方式与表面94D连接。引脚接合部53D是与主体部51D接近的一端侧相对较厚，且随着达到远离主体部 51D的另一端侧而相对变薄的剖视折皱状。并且，在该半导体装置ID中，与所述的第一实施方式相同，半导体芯片2D的表面 21D和侧面28D整体、芯片焊盘3D的表面31D和侧面整体、电极引脚4D的表面41D和树脂封装6D内的侧面整体、以及焊线5D整体被呈一体的非透水绝缘膜25D覆盖。作为树脂封装6D，能够采用环氧树脂等公知的材料。树脂封装6D，形成半导体装置ID的外形，且为大致长方体状。关于树脂封装6D的大小，其平面尺寸例如是4mm角左右， 其厚度例如是0. 80 0. 90mm，优选0. 85mm左右。图30A 图30E是用于按工序顺序说明图27以及图观所示的半导体装置的制造方法的示意性剖视图。为了制造上述半导体装置1D，例如，首先，准备具备多个呈一体地具有芯片焊盘 3D以及电极引脚4D的单元的引脚框20D。而且，在图30A 图30E中，省略引脚框20D的整体图，而仅表示搭载一个半导体芯片2D所需要的一个单元份的芯片焊盘3D以及电极引脚4D。接着，通过电镀法，在引脚框20D的表面实施Ag等金属电镀。由此，同时形成焊盘镀层IlD以及引脚镀层14D。接着，如图30A所示，借助接合件12D，在引脚框20D上的所有芯片焊盘3D上，芯片焊接半导体芯片2D。接着，通过具有毛细管23D的引线接合器(未图示)，进行焊线5D的接合。引线接合器所具有的毛细管23D，是在中心形成有插通了焊线5D的直通孔17D的大致圆筒状，且在引线接合时，从直通孔17D的顶端送出焊线5D。在毛细管23D的顶端部，形成有与直通孔17D的长边方向大致垂直，且以俯视观察时是与直通孔17D同心的圆环状的面部18D ；和从面部18D向直通孔17D的长边方向凹陷的倒角部19D。倒角部19D的侧面16D，形成为将面部18D的内周圆与直通孔17D的周面连接的圆锥面状。因此，侧面16D以剖视观察时是直线状，在该实施方式中，其顶角(倒角角度)例如被设为90°。并且，在引线接合时，首先，通过对由毛细管23D所保持的焊线5D的顶端部(一端部)施加电流，从而在顶端部形成球状的FABMD (FreeAir Ball)。施加电流I，是主体部51D 的线径(直径)Dw越大，越被设定为大的值，例如，在Dw = 25 μ m时I = 40mA,在Dw = 30 μ m 时I = 60mA，在Dw = 38 μ m时I = 120mA。而且，电流的施加时间根据作为目标的FABMD 的直径Df而被设定为适当的长度。接着，如图30B(i)所示，毛细管23D移动到电极焊盘9D的正上方之后，下降， FAB24D与电极焊盘9D接触。此时，从毛细管23D向FAB24D施加载重(图30B(i)的反白箭头)以及超声波(图30B(i)的锯齿线)。为了施加载重以及超声波，如图30B(ii)所示，在FAB24D下降而与电极焊盘9D接触后的按压初期的第一时间(例如，1 5msec，优选:3msec)，施加相对大的载重，此后，在比第一时间长的第二时间(例如，2 20msec)施加相对小的载重。相对大的载重W，根据主体部51D的线径Dw以及被设为目标的基部54D的直径Db 来设定，例如，在 Dw= 25 μ m、Db = 58 μ m 时，W = 8(^，在1\= 30 μ m、Db = 74 μ m 时，W = 130g,在 Dw = 38 μ m、Db = 104 μ m 时，W = 240g。此外，在FABMD的按压初期，超声波例如不与相对大的载重同时施加，而在相对大的载重的刚施加之后(例如，Imsec后)施加，然后，直至载重施加结束时为止的期间(例如，2 20msec)以一定的大小继续施加。所施加的超声波，以装置的输出值，例如是 120kHz、50 120mA。而且，可以直至到达FAB24D的按压初期为止的期间(例如，FAB24D的下降中)施加超声波。然后，载重以及超声波的施加同时结束。或者，超声波的施加先结束，之后，载重的施加结束。如此，FAB24D的一部分在面部18D的下方扩展而形成基部MD，并且将剩余的部分按入直通孔17内，残存在倒角部而形成凸出部55D。其结果是，焊线5D的一端部作为接合部52D而与电极焊盘9D接合，形成第一接合。第一接合后，毛细管23D上升至一定高度，移动到电极引脚4D的正上方。然后，如图30C所示，毛细管23D再次下降，焊线5D与电极引脚4D接触。此时，通过从毛细管23D 向焊线5D施加载重(图30C的反白箭头)以及超声波(图30C的锯齿线)，从而根据毛细管23D的面部18D的形状，焊线5D发生变形，与电极引脚4D接合(针脚式接合^D以及线尾接合27D的形成)。接着，毛细管23D上升，以从毛细管23D的顶端确保一定长度的线尾的状态，从线尾接合27D的位置拉断焊线5D。由此，进行了针脚式接合的焊线5D的另一端，在电极引脚 4D上作为引脚接合部53D而残存，形成第二接合。之后，如图30D所示，进行与图30A 图30C相同的工序，通过焊线5D连接所有半导体芯片2D的各电极焊盘9D和与各电极焊盘9D对应的电极引脚4D。所有的弓I线接合结束之后，通过与图4D相同的方法，形成非透水绝缘膜25D。形成非透水绝缘膜25D之后，如图30E所示，将引脚框20D设置于成形铸型，使所有半导体芯片 2D和引脚框20D —起由树脂封装6D统一密封。然后，在从树脂封装6D露出的芯片焊盘3D 的背面32D以及电极引脚4D的背面42D，形成焊锡镀层13D、15D。最后，通过使用划片机， 将引脚框20D和树脂封装6D —起切断为各个半导体装置ID的尺寸，从而得到如图观所示的半导体装置ID的单片。如上所述，根据上述制造方法，在由铜构成的焊线5D的顶端部形成FAB24D之后， 通过将FAB24D按压于电极焊盘9D且使超声波振动，从而FAB24D作为焊盘接合部52D而与电极焊盘9D接合。而且，在FABMD的接合时，不对FABMD同时间地施加一定的载重以及超声波，而如图30B(ii)所示，从FAB24D下降而与电极焊盘9D接触后起第一时间(按压初期)，施加相对大的载重，在该第一时间中，施加相对大的载重并施加超声波。因此，在该第一时间中， 能够有效地使FAB24D变形为焊盘接合部52D的形状。然后，在第一时间后的按压后期，在比第一时间长的第二时间，施加相对小的载重。因此，在该第二时间中，通过与相对小的载重一起施加的超声波，能够对电极焊盘9D以良好的强度接合焊线5D。然而，在针对电极焊盘来接合铜线时，若使载重以及超声波大于金线的条件，且以一定的大小同时间地施加该大的载重以及超声波，则通过金属焊球按压而扩展的焊盘的材料，会从电极焊盘的表面浮出而向外方大面积露出，即会有产生所谓的过度溅出(splash) 的情况。例如，若使用图27 图四的参照符号来进行说明，则如图31所示，有时产生从电极焊盘9D的周边区域92D向外方浮出的过度溅出95D。
但是，在上述方法中，在按压的初期之后，由于对FABMD的载重相对变小，因此能够抑制因施加超声波所导致的FAB24D的电极焊盘9D的按压扩展。其结果是，能够抑制电极焊盘9D中的过度溅出的发生。此外，由于对电极焊盘9D施加相对大的载重仅是在按压初期，因此，能够抑制对电极焊盘9D的正下方施加大的负荷。其结果是，能够抑制半导体芯片2D中的开裂的产生。因此，在由上述方法得到的半导体装置ID中，在焊线5D接合时，只是停留于使通过FAB24D来按压扩展电极焊盘9D的材料而在上方露出的露出部分93D从电极焊盘9D的表面94D发生鼓起，能够防止从表面94D的浮出。特别是，如半导体装置ID所示，在电极焊盘9D由含铝的金属材料构成的半导体装置中，在使用铜线时，易于产生过度溅出。然而，即使在这样的半导体装置ID中，若利用该实施方式的引线接合方法，则能够有效地抑制过度溅出。以上，虽然针对本发明的第四实施方式进行了说明，但该第四实施方式也可以进行如下变更。例如，在所述实施方式中，虽然提出了 QFN型的半导体装置，但本发明也能够适用于 QFP(Quad Flat Package)、SOP (Small Outline Package)等其它种类的封装型的半导体
直ο此外，在上述实施方式中，虽然例示了焊线5D被非透水绝缘膜25D覆盖的方式， 但只要至少实现用于解决所述第四技术问题的第四个目的，则如图32所示，也可以不设置非透水绝缘膜25D。接着，与该第四实施方式相关地进行了实验。而且，本发明并不局限于下述实施例。〈实施例1>由毛细管保持线径25 μ m的铜焊线，在其顶端部制作了 60 μ m直径的FAB。接着，使保持了 FAB的毛细管移动到铝制的电极焊盘的正上方，对电极焊盘一下子降下，使FAB碰到电极焊盘。此时，如图33所示，对FAB瞬间施加130g的载重，并以:3msec 保持该大小。之后，使对FAB施加的载重瞬间降到30g，并以9msec保持该大小。另一方面， 超声波，直到FAB与电极焊盘接触为止并不施加，而在施加130g的载重的Imsec之后，才以 90mA瞬间施加，之后，以Ilmsec保持该大小。然后，同时结束了载重以及超声波的施加。通过以上的操作，使FAB作为焊盘接合部而与电极焊盘接合。〈比较例1>由毛细管来保持线径25 μ m的铜焊线，且在其顶端部制作了 60 μ m直径的FAB。接着，使保持了 FAB的毛细管移动到铝制的电极焊盘的正上方，对电极焊盘一下子降下，使FAB碰到电极焊盘。此时，如图34所示，对FAB瞬间施加60g的载重，并以6msec 保持该大小。另一方面，超声波，在施加60g的载重的同时，就以130mA瞬间施加，之后，以 6msec保持该大小。然后，同时结束了载重以及超声波的施加。通过以上的操作，使FAB作为焊盘接合部而与电极焊盘接合。〈溅出评价〉使用扫描型电子显微镜(SEM)对在实施例1和比较例1所形成的焊盘结合部进行电子线扫描，对由此检测出的信息进行图像处理而得到SEM图像。通过观察所得到的SEM图像，确认了在各焊盘接合部的接合时是否产生了过度溅出。图35表示实施例1的SEM图像，图36表示比较例1的SEM图像。如图36所示，在焊盘接合部的接合时以相同时间施加了一定的载重以及超声波的比较例1中，确认出产生了因电极焊盘被FAB按压扩展而使焊盘的材料从电极焊盘的表面浮出，从而向外方明显露出的过度溅出。相对于此，如图35所示，在FAB的按压初期瞬间施加了相对大的130g的载重而之后又瞬间施加了相对小的30g的载重的实施例1中，确认出焊盘材料被FAB按压扩展的部分，仅停留于鼓起，而未从电极焊盘的表面浮出。<第五实施方式图37 图43>通过该第五实施方式的公开，除了能够解决所述的“发明所要解决的技术问题”所记载的技术问题，还能够解决如下所述的针对第五背景技术的第五技术问题。(1)第五背景技术半导体装置通常是以将半导体芯片连同焊线一起用树脂密封 (封装)的状态进行流通的。在封装内，半导体芯片的电极焊盘和从树脂封装中露出一部分的电极引脚通过焊线电连接。针对安装基板的布线，将电极引脚作为外部端子进行连接，从而实现半导体芯片与安装基板的电连接。作为连结电极焊盘与电极引脚的焊线，以前主要使用金线，但为了减少使用昂贵的金，近年来，正研究使用比金线便宜的铜线。于是，为了形成焊线与电极焊盘的接合的第一接合，例如，首先，对由引线接合器的毛细管所保持的焊线的顶端部施加电流，通过由此产生的火花的热来熔化引线材料。熔化的引线材料通过表面张力而形成FAB (Free Air Ball)。然后，毛细管移动到电极焊盘的正上方之后，下降，FAB与电极焊盘接触。此时，通过从毛细管向FAB施加一定的载重以及超声波。由此，FAB根据毛细管的顶端形状而发生变形，形成第一接合。(2)第五技术问题然而，在电极焊盘的正下方，通常，以层间绝缘膜覆盖的Al布线，在电极焊盘上以对置的方式被配置。此外，在层间绝缘膜与电极焊盘之间，介入比Al布线硬的Ti/TiN层 (阻绝层)。在这样的构造中，对与电极焊盘接触的FAB施加载重，在向Al布线侧按压阻绝层时，由于阻绝层-布线间的硬度不同，所以在相对硬的阻绝层上，应力易于集中。因此，根据在阻绝层所集中的应力的大小，有在阻绝层发生开裂，产生布线间的短路等的故障的危险。S卩，该第五实施方式的发明，其第五个目的在于，提供一种在由铜构成的焊线与电极焊盘接合时，能够防止在电极焊盘正下方的阻绝层发生开裂的半导体装置。(3)具体实施方式
的公开图37是本发明的第五实施方式的半导体装置的示意性剖视图。半导体装置IE是采用QFN(Quad Flat Non-leaded)的半导体装置。半导体装置 IE具有半导体芯片2E ；支撑半导体芯片2E的芯片焊盘3E ；配置在半导体芯片2E的周围的多个电极引脚4E ；用于电连接半导体芯片2E与电极引脚4E的焊线5E ；和对它们进行密封的树脂封装6E。半导体芯片2E以俯视观察时是四边形，且具有隔着层间绝缘膜来层叠多个布线层而构成的多层布线构造。半导体芯片2E的多层布线构造，参照图38以及图39，在后面进行详细描述。此外，半导体芯片2E的厚度，例如，是220 240 μ m (优选230 μ m左右)。 半导体芯片2E的表面21E(厚度方向上的一个面)，被后述的表面保护膜7E(参照图38)覆
至
ΓΤΠ ο在半导体芯片2E的表面21E，多层布线构造的布线的一部分(后述的第三布线 28E)，作为电极焊盘9E而从后述的焊盘开口 8E露出。另一方面，在半导体芯片2E的背面22E (厚度方向上的另一个面)上，形成有例如含Au、Ni、Ag等的背面金属10E。芯片焊盘3E例如由金属薄板(例如，由Cu、42合金(含i^-42% Ni的合金))构成，且以俯视观察时是大于半导体芯片2Ε的四边形(例如，以俯视观察时为2. 7mm角左右)。此外，芯片焊盘3E的厚度，例如，是190 210 μ m(优选200 μ m左右)。在芯片焊盘 3E的表面31E (厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的焊盘镀层11E。然后，半导体芯片2E以及芯片焊盘3E，是在以半导体芯片2E的背面22E以及芯片焊盘3E的表面31E作为接合面而相互对置的状态下，通过在背面22E与表面31E之间介入接合件12E而相互被接合的。由此，半导体芯片2E以将表面21E朝向上方的姿态被支撑在芯片焊盘3E上。接合件12E，例如，由焊锡膏等导电性焊膏构成。而且，作为接合件12E，例如，能够采用银焊膏、铝焊膏等绝缘性焊膏，此时，可以省略背面金属IOE以及/或者焊盘镀层11E。 此外，在接合了半导体芯片2E与芯片焊盘3E的状态下，接合件12E的厚度，例如是10 20 μ m0芯片焊盘3E的背面32E(厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6E中露出。所露出的另一个面，例如，形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层 13E。电极引脚4E，例如，由与芯片焊盘3E相同的金属薄板(例如由Cu、42合金(含 Fe-42%Ni的合金))构成。电极引脚4E在与芯片焊盘3E的各侧面正交的各方向上的两侧，分别各设置相同个数，由此配置在半导体芯片2E的周围。与芯片焊盘3E的各侧面对置的电极引脚4E，在与其对置的侧面相平行的方向上被等间隔地配置。各电极引脚4E的与芯片焊盘3E的对置方向上的长度，例如是240 260 μ m(优选250 μ m左右)。在电极引脚 4E的表面41E (厚度方向上的一个面)上，形成有含Ag等的引脚镀层14E。另一方面，电极引脚4E的背面42E (厚度方向上的另一个面)，从树脂封装6E中露出。在所露出的背面42E上，例如形成有由锡(Sn)、锡-银合金(Sn-Ag)等金属材料构成的焊锡镀层15E。焊线5E由铜(例如，是纯度99. 9999% (6N)以上、纯度99. 99 (4N)以上的高纯度铜等，有时含微量杂质)构成。焊线5E具有线状延伸的圆柱状的主体部51E;和形成在主体部51E的两端，且分别与电极焊盘9E以及电极引脚4E接合的焊盘接合部52E以及引脚接合部53E。主体部51E，从电极焊盘9E侧的一端向半导体芯片2E的外侧以向上方鼓起的抛物线状弯曲，且在另一端，朝向电极引脚4E的表面41E以锐角入射。引脚接合部53E是与主体部51E接近的一端侧相对较厚，且随着达到远离主体部51E的另一端侧而相对变薄的剖视折皱状。并且，在该半导体装置IE中，与所述的第一实施方式相同，半导体芯片2E的表面 21E和侧面37E整体、芯片焊盘3E的表面31E和侧面整体、电极引脚4E的表面41E和树脂封装6E内的侧面整体、以及焊线5E整体被呈一体的非透水绝缘膜36E覆盖。作为树脂封装6E，能够采用环氧树脂等公知的材料。树脂封装6E，形成半导体装置IE的外形，且为大致长方体状。关于树脂封装6E的大小，其平面尺寸例如是4mm角左右， 其厚度例如是0. 60 0. 70mm,优选0. 65mm左右。图38是半导体芯片的主要部分剖视图，是图37的用虚线包围的部分的放大图。图 39是图38所示的电极焊盘的俯视图。半导体芯片2E具有半导体基板16E ；在半导体基板16E上按顺序层叠的第一 第三层间绝缘膜17E 19E ；在第一 第三层间绝缘膜17E 19E的各个表面上所形成的第一 第三阻绝层23E 25E ；和覆盖半导体芯片2E的表面21E的表面保护膜7E。半导体基板16E例如由硅构成。第一 第三层间绝缘膜17E 19E，例如由二氧化硅构成。在第一层间绝缘膜17E 上，隔着第一阻绝层23E而形成第一布线^ 。此外，在第二层间绝缘膜18E上，隔着第二阻绝层24E而形成第二布线27E。此外，在第三层间绝缘膜19E上，经由第三阻绝层25E而形成第三布线^E。第一 第三布线^E ^E，由比第一 第三阻绝层23E 25E的材料软的金属材料，具体而言，含Al (铝)的金属材料构成，更具体而言，由将Al作为主成分的金属材料 (例如，Al-Cu合金等)构成。第三布线^E由表面保护膜7E覆盖，从而在最上层的层间绝缘膜(第三层间绝缘膜19E)与表面保护膜7E之间形成。第三布线^E以俯视观察时是四边形(例如， 120μπιΧ120μπι的四边形)。此外，第三布线^E的厚度，例如，是5000人以上，优选 7000 28000Α。在覆盖第三布线^E的表面保护膜7Ε上，作为电极焊盘9Ε而形成用于露出第三布线^E的焊盘开口 8Ε。第二布线27Ε由第三层间绝缘膜19Ε覆盖，从而形成在第二层间绝缘膜18Ε与第三层间绝缘膜19Ε之间。第二布线27Ε以规定图案(pattern)形成。例如，在俯视图中，以不与电极焊盘9E重叠的图案而形成。此外，第二布线27E的厚度，例如是3000 9000人。第一布线^ffi由第二层间绝缘膜18E覆盖，从而形成在第一层间绝缘膜17E与第二层间绝缘膜18E之间。第一布线^ffi以规定图案形成。例如，在电极焊盘9E的正下方， 第一布线26E具有相互平行地延伸的多个直线部^E、和使相邻的直线部^E的一端部彼此间以及另一端部彼此间交替联络的联络部30E，且形成为大致S字状弯曲的曲折图案。由此，一个电极焊盘9E (第三布线^E)，与多个直线部29E和在第二层间绝缘膜18E中的直线部29E之间所夹持着的夹持部20E对置。相邻的直线部29E彼此间的间隔(直线部^E的间距W)，例如，全部相等，具体而言，是2 10 μ m。此外，第一布线^E的厚度，例如是3000 9000人。而且，第一 第三布线^E ^E的图案，可以按照半导体芯片2E的设计规则等适当进行变更，并不局限于上述图案。
第一 第三阻绝层23E 25E，例如由钛(TiN)、氮化钛(TiN)、氮化钨(TiW)以及它们的层叠构造等构成。第一 第三阻绝层23E 25E的厚度，比第一 第三布线^E 28E的厚度小，例如是500 2000人。与电极焊盘9E接合的焊线5E的焊盘接合部52E，以俯视观察时小于电极焊盘9E。 焊盘接合部52E是呈一体地具有厚度方向另一侧与电极焊盘9E的表面接触的圆板状的基部ME、和从基部ME的另一侧凸出且其顶端与主体部51E的一端连接的吊钟形的凸出部 55E的剖视凸状。并且，在该半导体装置IE中，在俯视时，在焊线5E和电极焊盘9E的接合区域33E 所重叠的第一布线26E的面积(图39的斜线部分的面积)，为接合区域33E的面积S的 26. 8%以下，优选0 25%。接合区域33E是相对于电极焊盘9E的表面，由焊盘接合部52E的基部54E进行接触的俯视圆形的区域，其面积S能够使用基部54E的直径D，通过算式S= π (D/2)2求出。如上所述，根据该半导体装置1Ε，在俯视时，由于与接合区域33Ε重叠的第一布线 26Ε的面积(第一布线^E的重叠面积)为接合区域33Ε的面积的沈.8%以下，因此，电极焊盘9Ε正下方的第二以及第三阻绝层ΜΕ、25Ε与第一布线^E的对置面积比较小。因此，例如，在焊线5Ε与电极焊盘9Ε接合时，即使向第一布线26Ε侧按压第二以及第三阻绝层ΜΕ、25Ε，由该按压所导致的第一布线^ffi以及第二、第三层间绝缘膜18Ε、19Ε的变形也难以发生，能够防止因这样的变形所导致的向第二以及第三阻绝层ΜΕ、25Ε的应力的集中。其结果是，由于能够防止第二以及第三阻绝层ΜΕ、25Ε中的开裂的发生，因此能够提高半导体装置IE的可靠性。例如，当第一布线^E的重叠面积为接合区域33Ε的面积的0%时，能够与电极焊盘9Ε的厚度(第三布线^E的厚度)无关地使半导体装置IE的不良率为0% (完全不发生开裂)。此外，第一布线26Ε具有相互平行延伸的多个直线部^Ε，且等间隔地配置了它们。在这样的结构中，多个直线部^E(第一布线^ffi)的重叠面积，是各直线部^E的重叠面积的合计，该合计为接合区域33Ε的面积的26. 8%以下。因此，各直线部29Ε的重叠面积全部小于接合区域33Ε的面积的沈.8%。而且，一个电极焊盘9Ε (第三布线^E)与多个直线部29Ε和第二层间绝缘膜18Ε 中的直线部29Ε之间所夹着的夹持部20Ε对置。由此，各个重叠面积小于接合区域33Ε的面积的沈.8%的多个直线部^Ε，相对于电极焊盘9Ε中的接合区域33Ε，以条状分散而对置。因此，当向第一布线26Ε侧按压了第二以及第三阻绝层24Ε、25Ε时，能够减小由该按压所导致的第一布线^E以及第二、第三层间绝缘膜18Ε、19Ε的变形量。其结果是，能够抑制向第二以及第三阻绝层ΜΕ、25Ε中的特定位置的应力集中。因此，能够进一步防止第二以及第三阻绝层ΜΕ、25Ε中开裂的发生。以上，虽然针对本发明的第五实施方式进行了说明，但该第五实施方式，也可以进行如下变更。例如，比电极焊盘9Ε还靠下层的第一以及第二布线^Ε、27Ε的样式，只要是与接合区域33Ε重叠的布线的面积为接合区域33Ε的面积S的26. 8%以下，就能够适当进行变更。
例如，如图40的第一变形例所示，第一布线26E在俯视时，以不与电极焊盘9E重叠的图案形成，第二布线27E具有相互平行延伸的多个直线部34E ；和使相邻的直线部 34E的一端部彼此间以及另一端彼此间交替联络的联络部35E，且可以形成为大致S字状弯曲的曲折图案。此外，例如，如图41的第二变形例所示，也可以以曲折样式形成第一以及第二布线^E、27E这两者。此外，在第一 第三层间绝缘膜17E 19E，可以形成分别与第一 第三布线 26E ^E分别电连接的过孔(via)。此外，在所述实施方式中，虽然提出了三层布线构造的半导体装置IE作为一个示例，但半导体装置的布线构造也可以是二层构造、四层构造、五层构造以及五层以上的构造。此外，例如，在所述实施方式中，虽然提出了 QFN型的半导体装置，但本发明也能 ^iSfflT SON(Small Outline Non-leaded)QFP(Quad Flat Package)>SOP(Small Outline Package)等其它种类的封装型的半导体装置。此外，在上述实施方式中，虽然例示了焊线5E被非透水绝缘膜36E覆盖的方式，但只要至少实现用于解决所述第五技术问题的第五个目的，则如图42所示，也可以不设置非透水绝缘膜36E。接着，与该第五实施方式相关地进行了实验。而且，本发明并不局限于下述实施例。<实施例1 3以及比较例1 6>针对各实施例以及各比较例，在半导体基板上，形成了图43所示的多层布线构造。在图43中，第一、第二以及第三所示的部分，是在半导体基板上按顺序层叠的由二氧化硅构成的层间绝缘膜。此外，在上下相邻的层间绝缘膜彼此之间分别介入Ti/TiN阻绝层。 此外，电极焊盘以及布线采用铝而形成。此外，在各实施例以及各比较例的全部内容中，制作了电极焊盘为28000人、15000 A以及5000 A三种。然后，分别对如上述制作的多层布线构造，进行了以下的试验。首先，由毛细管保持线径25 μ m的铜焊线，在其顶端部制作了 60 μ m直径的FAB。接着，使保持了 FAB的毛细管移动到电极焊盘的正上方，并针对电极焊盘一下子下降，使FAB碰到电极焊盘。此时，对FAB施加130g的载重以及210mA的超声波(120kHz)。 由此，使焊线与电极焊盘接合。针对各实施例以及各比较例，对120个电极焊盘实施了试验，并数出在接合时发生了阻绝层开裂的个数(不良品个数)。表1示出结果。在表1中，所谓“布线/接合区域 (%)”是指在俯视时，与接合区域重叠的布线的面积相对于焊线与电极焊盘的接合区域的面积的比例。[表 1]表 权利要求
1.一种半导体装置，包括 半导体芯片；电极焊盘，其由含铝的金属材料构成，且形成在所述半导体芯片的表面； 电极引脚，其被配置在所述半导体芯片的周围；焊线，其具有线状延伸的主体部、和形成在所述主体部的两端且与所述电极焊盘以及所述电极引脚分别接合的焊盘接合部以及引脚接合部；和树脂封装，其对所述半导体芯片、所述电极引脚以及所述焊线进行密封， 所述焊线由铜构成，所述电极焊盘整体以及所述焊盘接合部整体被非透水膜呈一体地覆盖。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述电极引脚的表面以及所述引脚接合部整体，被所述非透水膜呈一体地覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于， 所述非透水膜为绝缘膜，所述半导体芯片的表面整体以及所述焊线整体被所述绝缘膜覆盖。
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于， 所述非透水膜是金属膜，所述电极焊盘整体以及所述焊线整体被所述金属膜覆盖。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于， 所述金属膜由镍或钯构成。
6.根据权利要求1 5的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体芯片的表面与所述树脂封装的表面之间的间隔，小于所述半导体芯片的侧面与所述树脂封装的侧面之间的最短距离。
7.根据权利要求1 6的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体芯片的表面与所述树脂封装的表面之间的间隔，小于所述半导体芯片的表面与所述树脂封装的背面之间的距离。
8.根据权利要求1 7的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述非透水膜为0. 5 3 μ m厚。
9.根据权利要求1 8的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述焊盘接合部是比所述主体部直径大的剖视凸状，且具有基部，其与所述电极焊盘接触； 中间部，其形成在所述基部上；和凸出部，其从所述中间部凸出，并经由所述中间部与所述基部连接，所述中间部具有相对于所述电极焊盘垂直地截断时的截面形状为非直线状的侧面。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，非直线状的所述侧面为向所述焊盘接合部的内侧弯曲的弯曲面。
11.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于， 非直线状的所述侧面的截面形状为曲线波形。
12.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于， 非直线状的所述侧面的截面形状为直线波形。
13.根据权利要求9 12的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 非直线状的所述侧面在所述焊盘接合部的整周形成。
14.根据权利要求1 13的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述焊盘接合部的体积与所述主体部的线径的三次方之比为1. 8 5. 6。
15.根据权利要求1 14的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体芯片包括半导体基板；布线，其形成在所述半导体基板上； 绝缘层，其覆盖所述布线；和阻绝层，其形成在所述绝缘层上，所述电极焊盘，在所述阻绝层上，形成于与所述布线的一部分对置的位置， 在俯视时，与所述焊线和所述电极焊盘的接合区域相重叠的所述布线的面积为所述接合区域的面积的沈.8%以下。
16.根据权利要求15所述的半导体装置，其特征在于，所述绝缘层包括第一层间绝缘膜、和层叠在所述第一层间绝缘膜上的第二层间绝缘膜，所述布线被所述第一层间绝缘膜覆盖。
17.根据权利要求15所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体装置还包括下侧层间绝缘膜，其层叠在所述半导体基板上；和上侧层间绝缘膜，其层叠在所述下侧层间绝缘膜上， 所述布线形成在所述上侧层间绝缘膜与所述绝缘层之间。
18.根据权利要求15 17的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述布线相互隔开间隔地被设置了多个，所述电极焊盘与至少一个所述布线、和所述绝缘层中的所述布线间所夹持的部分对置。
19.根据权利要求1 18的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述焊线的所述焊盘接合部中含有Si。
20.根据权利要求19所述的半导体装置，其特征在于， 所述电极焊盘至少在表层部具有由ai构成的ai层。
21.根据权利要求20所述的半导体装置，其特征在于， 所述电极焊盘还具有由Al构成的Al层，所述Si层形成在所述Al层上。
22.根据权利要求21所述的半导体装置，其特征在于，该半导体装置还包括阻绝膜，其介于所述Al层与所述Si层之间，且具有从所述Al层侧按照由Ti构成的Ti层以及由TiN构成的TiN层这样的顺序进行了层叠的构造。
23.根据权利要求19 22的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述焊线的整体含有Si。
24.根据权利要求1 23的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还包括芯片焊盘，其接合所述半导体芯片；和引脚，其配置在所述芯片焊盘的周围，所述焊线被设置为横跨所述半导体芯片和所述引脚，所述半导体装置还包括非电连接部件，其由金属材料构成，且对所述半导体芯片与所述芯片焊盘以及所述引脚的电连接不起作用。
25.根据权利要求M所述的半导体装置，其特征在于，所述非电连接部件包括环状的金属引线，该环状的金属引线的两端部与所述芯片焊盘或所述引脚的任一者接合。
26.根据权利要求M或25所述的半导体装置，其特征在于，所述非电连接部件包括柱形凸块，该柱形凸块被配置在所述芯片焊盘或所述引脚的任一者上。
27.根据权利要求沈所述的半导体装置，其特征在于， 所述柱形凸块以多个层叠的方式被设置。
28.根据权利要求M 27的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述非电连接部件由铜构成。
29.根据权利要求观所述的半导体装置，其特征在于，对所述芯片焊盘以及/或者所述引脚中的所述非电连接部件的接合部分实施镀银。
30.根据权利要求1 23的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体装置还包括岛，其被配置为与所述半导体芯片的背面对置；绝缘性的接合件，其介于所述芯片焊盘与所述半导体芯片的背面之间；和引脚，其在所述岛的侧方，与所述岛相分离地配置， 所述半导体装置具有表面引线，其架设在所述电极焊盘与所述引脚之间，且作为将所述电极焊盘和所述引脚进行电连接的所述焊线；和背面引线，其架设在所述半导体芯片的背面与所述岛之间，且将所述半导体芯片的背面和所述岛进行电连接。
31.根据权利要求30所述的半导体装置，其特征在于， 所述背面引线由铜构成。
32.根据权利要求30或31所述的半导体装置，其特征在于， 在所述岛中，贯通孔是在其厚度方向上贯通而形成的，所述背面引线，贯通所述贯通孔，并架设在所述半导体芯片的背面与所述岛之间。
33.根据权利要求30 32的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述背面引线被设置了多个。
34.根据权利要求30 33的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述岛中的与所述半导体芯片的背面对置的部分的面积，小于所述半导体芯片的背面的面积。
35.根据权利要求1 23的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 还包括引脚框，其接合所述半导体芯片；接合件，其介于所述引脚框与所述半导体芯片之间，且由Bi系材料构成；和衬垫，其由Cu构成，且被设置在所述引脚框中的与所述半导体芯片对置的面上。
36.根据权利要求35所述的半导体装置，其特征在于， 所述引脚框由Cu构成。
37.根据权利要求35或36所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体芯片由Si基板构成，所述Si基板被所述衬垫支撑。
38.根据权利要求35 37的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 在所述半导体芯片中的与所述引脚框的对置面上，形成有Cu层。
39.根据权利要求35 38的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述接合件含有Sn或Si。
40.根据权利要求35 39的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬垫是通过弓I线接合方法而形成的。
41.根据权利要求35 40的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬垫被设置了三个以上。
42.根据权利要求1 41的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述树脂封装的PH超过4.5。
43.根据权利要求42所述的半导体装置，其特征在于， 所述树脂封装的PH超过4. 5且小于7. 0。
44.根据权利要求42或43所述的半导体装置，其特征在于， 所述树脂封装的PH大于6. 0且小于7. 0。
45.根据权利要求42 44的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还包括引脚框，所述引脚框具有搭载所述半导体芯片的芯片焊盘、和被配置在所述芯片焊盘的周围的多个电极引脚， 所述引脚框由含Cu为主的Cu系原材料构成。
46.根据权利要求1 45的任一项所述的半导体装置，其特征在于， 在所述树脂封装的材料中，含有具有捕获氯离子的性质的离子捕获成分。
47.根据权利要求46所述的半导体装置，其特征在于， 所述离子捕获成分具有羟基。
全文摘要
本发明是提供一种半导体装置。该半导体装置包括半导体芯片；电极焊盘，其由含铝的金属材料构成，且形成在所述半导体芯片的表面；电极引脚，其配置在所述半导体芯片的周围；焊线，其具有线状延伸的主体部、和形成在所述主体部的两端且与所述电极焊盘以及所述电极引脚分别接合的焊盘接合部以及引脚接合部；和树脂封装，其对所述半导体芯片、所述电极引脚以及所述焊线进行密封，所述焊线由铜构成，所述电极焊盘整体以及所述焊盘接合部整体被非透水膜呈一体地覆盖。
文档编号H01L21/3205GK102484080SQ20108002325
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月18日
发明者吉田真悟, 木村明宽, 永原斗一, 糟谷泰正, 芳我基治, 藤井贤治 申请人:罗姆股份有限公司