[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置。特别涉及用焊线将半导体元件的电极焊盘（electrode pad）电接合、用热固化性树脂组合物的固化物封装半导体元件和焊线的半导体装置。

背景技术

以往，二极管、晶体管、集成电路等电子部件主要使用环氧树脂组合物的固化物进行封装。特别是在集成电路中，使用配合了环氧树脂、酚醛树脂系固化剂、以及熔融二氧化硅、晶体二氧化硅等无机填充材料的耐热性、耐湿性优异的环氧树脂组合物。但是近年来，随着电子设备的小型化、轻质化、高性能化的市场动向，半导体元件的高集成化逐年发展，并且，促进了半导体装置的表面贴装化，其中对半导体元件的封装中使用的环氧树脂组合物的要求也变得越发严格。

另一方面，使用半导体元件的环境条件也变得苛刻，还要求提高焊线的接合可靠性。特别是对于汽车中使用的半导体元件，要求提高电极焊盘与焊线的接合部的高温可靠性。

例如，在专利文献1中，记载了通过向金合金细线中添加并用银，并以0.005～0.8重量%的范围含有Mn，从而能够抑制加热后接合强度的降低。

另外，在专利文献2中，记载了通过优化焊线的合金化添加元素，从而提高焊线与电极的接合部的长期可靠性，实现高密度化、细线化、特性波动的减少等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-272931号公报

专利文献2:日本特开2003-133362号公报

发明内容

然而，近年来，使用半导体元件的环境条件变得更加苛刻，要求进一步提高高温可靠性。

例如，对于汽车，存在非常高温的环境，要求特别高的高温保存特性、高温工作特性。由柯肯德尔效应导致的空洞产生会引起高温保存时、高温工作时的金引线、铝衬垫的接合不良，但通过利用合金引线使空洞生长变慢而进行的改进（参照例如专利文献1、2）无法充分令人满意。

本发明提供一种用焊线将半导体元件的电极焊盘电接合、且用热固化性树脂组合物的固化物封装半导体元件和焊线的半导体装置，该半导体装置的高温保存特性、高温工作特性优异。

本发明的半导体装置，其特征在于，具备：

具有电极焊盘的半导体元件，

搭载上述半导体元件、形成有电接合部件的基材，

对上述电极焊盘与上述电接合部件进行电连接的焊线，

封装上述半导体元件和上述焊线、由热固化性树脂组合物的固化物构成的封装树脂，

上述电极焊盘的主成分金属为与上述焊线的主成分金属相同的金属，或者，与上述焊线的主成分金属不同，

上述电极焊盘的主成分金属和上述焊线的主成分金属不同时，在上述封装树脂的后固化温度下，上述焊线的主成分金属与上述电极焊盘的主成分金属在上述焊线和上述电极焊盘的接合部相互扩散的速度小于在上述后固化温度下金（Au）与铝（Al）在铝（Al）与金（Au）的接合部相互扩散的速度。

根据本发明，能够得到用焊线将半导体元件的电极焊盘电接合、且用热固化性树脂组合物的固化物封装半导体元件和焊线的半导体装置，该半导体装置的高温保存特性、高温工作特性优异。

附图说明

上述的目的以及其他目的、特征和优点通过以下所述的优选的实施方式及其附带的以下的附图进一步明确。

图1是对本发明涉及的半导体装置的一个例子示出剖面结构的图。

图2是对本发明涉及的单面封装型的半导体装置的一个例子示出剖面结构的图。

具体实施方式

以下，对本发明的半导体装置进行详细说明。

本发明的半导体装置，其特征在于，具备：具有电极焊盘的半导体元件，搭载半导体元件、形成有电接合部件的基材，电连接电极焊盘与电接合部件的焊线，封装半导体元件和焊线、并由热固化性树脂组合物的固化物构成的封装树脂，电极焊盘的主成分金属为与焊线的主成分金属相同的金属，或者，与焊线的主成分金属不同，电极焊盘的主成分金属与焊线的主成分金属不同时，在封装树脂的后固化温度下，焊线的主成分金属与电极焊盘的主成分金属在焊线和电极焊盘的接合部相互扩散的速度小于在后固化温度下金（Au）与铝（Al）在铝（Al）和金（Au）的接合部相互扩散的速度。以下，对各构成进行详细说明。

本发明中使用的半导体元件的电极焊盘的主成分金属为与焊线的主成分金属相同的金属，或者，为与焊线的主成分金属不同的、且半导体元件的电极焊盘的主成分金属和焊线的主成分金属的合金生长速度比金和铝的合金生长速度慢的金属。