[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如具备能够大电流化的GaN等功率器件的半导体装置及其制造方法。

背景技术

一般地，功率MOS(金属氧化膜半导体)晶体管和IGBT(绝缘栅双极性晶体管)等功率晶体管、功率IC(集成电路)等高输出高发热的半导体装置被使用在电池驱动装置的电源或开关、汽车电装品、电动机驱动用控制装置等电子设备和电气设备等所有领域。

作为这种高输出高发热的现有半导体装置，被(日本)特开昭59-25256号公报(专利文献1)所公开。如图5所示，该现有的半导体装置具备：端板部54和具有三个引线部55的引线框51。

上述端板部54安装着功率晶体管56，并将功率晶体管56的热释放出。上述端板部54与一个引线部55设置成一体。

上述功率晶体管56的电极焊盘通过导线57而与另外两个引线部55电连接。上述功率晶体管56与端板部54一起被树脂封固体52所树脂封固。

作为其他的现有半导体装置，有如(日本)特许第3685659号公报(专利文献2)所公开的结构。如图6所示，该半导体装置在功率晶体管63上形成有突起状的电极62，将引线框69的引线部66用焊锡与该电极62连接。图6的68是树脂封固体。

在上述专利文献1的现有半导体装置中，通过施加超声波而使导线57和所接合的对方材料(功率晶体管56的电极焊盘或引线部55)变形，在将存在于两者表面的氧化膜除去的状态下使两者连接，但由于施加超声波而恐怕会破坏电极焊盘下的绝缘膜，或出现电极焊盘被剥离等恶劣影响，为了形成最佳连接需要条件的最佳化和充分的工程管理。

特别是当使用上述导线57时，由于应力集中在导线57的端部，所以担心会产生绝缘膜破坏等问题，引线接合条件的设定难度增大。代替上述导线57而有使用连接带(リボン)的方法能够减轻应力集中，但若向连接带整体施加超声波则恐怕会产生大范围的剥离。在使用超声波的连接方法以外也可以采取热压接那样的施加热和压力来将导线57和电极焊盘连接的方法，但这时也担心由于压力和热造成将电极焊盘下层的绝缘层破坏，或电极焊盘被剥离等不好的影响。

特别是上述功率晶体管56表面的绝缘膜是如聚酰亚胺树脂那样的与金属的紧密接合性低、杨式模量为100GPa以下的树脂，在该绝缘膜上形成电极焊盘结构的情况下，超声波被衰减，电极焊盘与导线57之间的摩擦不充分，产生电极焊盘与导线57不连接的问题，若进而增大超声波的功率，则恐怕会有电极焊盘从绝缘膜剥离的问题，设定接合条件非常困难。在将上述功率晶体管56表面的绝缘膜由聚酰亚胺树脂形成，在该聚酰亚胺树脂上形成氮化膜而改善聚酰亚胺树脂与电极焊盘的紧密接合性的情况下，例如相对杨式模量为27GPa的聚酰亚胺树脂，氮化膜的杨式模量是270GPa，硬度高，所以氮化膜不能对应聚酰亚胺树脂的变形而会有裂纹进入氮化膜内，其结果是有可能产生氮化膜从聚酰亚胺树脂剥离的问题，工程管理的重要度增加。

在上述专利文献2的现有半导体装置中，由于对于突起状电极62的形成是使用半导体工艺而形成厚膜的电极，所以为了制作超过100μm的突起恐怕会增加制造成本。也有向上述功率晶体管63的表面附加焊锡球的方法，但这时恐怕存在与专利文献1的现有半导体装置同样的电极剥离问题。

由于为了将上述功率晶体管63表面的所有端子与引线框69的引线部66连接且避免引线部66之间的接触就需要在引线部66之间有间隙，因此，功率晶体管63的芯片尺寸恐怕会增大。

发明内容

于是，本发明的课题在于提供一种半导体装置及其制造方法，能够防止电极的剥离，且能够降低制造成本。

为了解决上述课题，本发明的半导体装置具备：

第一金属板、

被配置在所述第一金属板上且与所述第一金属板连接，并在与所述第一金属板侧相反的一侧具有第一电极的半导体芯片、

被配置在所述半导体芯片上并与所述第一电极连接的金属片、

一个端部与所述金属片连接的第一配线部、

与所述第一配线部的另一个端部连接的第二金属板。

根据上述结构的半导体装置，在将第一配线部的一个端部利用引线接合而与所述半导体芯片上的金属片连接时，金属片有吸收由引线接合引起的冲击、分散由引线接合引起的压力、扩散由引线接合产生的热量的效果。由此，能够减少所述半导体芯片和第一电极由于引线接合所受到的损伤。

因此，能够防止所述半导体芯片的损伤和第一电极的剥离。这种效果在将第一配线部的一个端部例如通过热压接而与半导体芯片上的金属片连接时也能够得到。