半导体装置的制作方法

本说明书公开的技术涉及半导体装置。

背景技术：

在日本特开2017-55044号公报中公开了半导体装置。该半导体装置具备：半导体元件，具有信号焊盘；密封体，密封半导体元件；以及引线，连接于信号焊盘。引线从位于密封体的外部的第1端延伸至位于密封体的内部的第2端，在密封体的内部经由键合线(bondingwire)连接于信号焊盘。从引线的第1端延伸至第2端的上表面具有：接合区间，接合键合线；以及粗糙面区间，位于密封体的内部，并且该粗糙面区间的表面粗糙度比接合区间大。根据这样的结构，由于设置于引线的粗糙面区间而引线与密封体的粘合性提高。

技术实现要素：

在上述半导体装置的制造工序中，通过激光照射而在引线形成粗糙面区间，接着，在引线的接合区间接合键合线。关于这一点，当对引线实施激光照射时，有时微小的碎片(例如氧化物)从照射部位飞散，引线的表面被污染。特别是，当这样的碎片附着于接合区间时，引线与键合线之间的接合强度有可能会不足。本说明书提供能够解决或者改善这样的问题的技术。

本说明书公开的技术被具体化为半导体装置。该半导体装置具备：半导体元件，具有信号焊盘；密封体，密封半导体元件；以及引线，连接于信号焊盘。引线从位于密封体的外部的第1端延伸至位于密封体的内部的第2端，在密封体的内部经由键合线连接于信号焊盘。从引线的第1端延伸至第2端的上表面具有：接合区间，接合键合线；以及粗糙面区间，位于密封体的内部，并且上述粗糙面区间的表面粗糙度比接合区间大。而且，粗糙面区间的至少一部分位于比接合区间靠下方的位置。详细而言，在以使接合区间中的法线矢量朝向铅垂上方的方式配置了半导体装置时，粗糙面区间位于比包含接合区间的水平面靠铅垂下方的位置。

在上述半导体装置中，以使粗糙面区间的至少一部分位于比接合区间靠下方的位置的方式构成引线。根据这样的结构，在半导体装置的制造工序中，在通过激光照射而形成了引线的粗糙面区间时，从照射部位(即，粗糙面区间)飞散的微小的碎片不易到达接合区间。碎片向接合区间的附着被降低，所以引线与键合线之间的接合强度不足这样的问题被解决或者被改善。

本说明书公开的技术还被具体化为下面的半导体装置。该半导体装置具备：半导体元件，具有信号焊盘；密封体，密封半导体元件；以及引线，连接于信号焊盘。引线从位于密封体的外部的第1端延伸至位于密封体的内部的第2端，在密封体的内部经由键合线连接于信号焊盘。从引线的第1端延伸至第2端的上表面具有：接合区间，接合键合线；以及粗糙面区间，位于密封体的内部，并且上述粗糙面区间的表面粗糙度比接合区间大。引线的上表面还具有位于粗糙面区间与接合区间之间的孔或者槽。

在上述半导体装置中，在引线的上表面设置有位于粗糙面区间与接合区间之间的孔或者槽。在通过激光照射而形成了引线的粗糙面区间时，从粗糙面区间飞散的碎片的一部分一边顺着引线的上表面、或者一边在引线的上表面被弹回，一边到达接合区间。因而，当在粗糙面区间与接合区间之间设置有孔或者槽时，能够至少部分地抑制这样的碎片到达接合区间。碎片向接合区间的附着被降低，所以引线与键合线之间的接合强度不足这样的问题被解决或者被改善。

附图说明

图1是示意地示出半导体装置2的结构的剖视图。

图2是示意地示出半导体装置2的一部分的结构的俯视图。

图3示出信号引线30。

图4示出将激光l照射到信号引线30的粗糙面区间s2的情形。

图5示出一个变形例的信号引线130。

图6示出将激光l照射到信号引线130的粗糙面区间s2的情形。

图7示出一个变形例的信号引线230。

图8示出将激光l照射到信号引线230的粗糙面区间s2的情形。

具体实施方式

在本技术的一个实施方式中，也可以是粗糙面区间的整体位于比接合区间靠下方的位置。根据这样的结构，从粗糙面区间飞散的碎片不易进一步到达接合区间，碎片向接合区间的附着更加被降低。

在本技术的一个实施方式中，也可以是粗糙面区间朝向接合区间向上方倾斜。即，在以使接合区间中的法线矢量朝向铅垂上方的方式配置了半导体装置时，粗糙面区间也可以朝向接合区间向铅垂上方倾斜。根据这样的结构，在粗糙面区间产生的碎片的大部分向远离接合区间的方向飞散，所以碎片向接合区间的附着更加被降低。

在本技术的一个实施方式中，也可以是引线的上表面还具有位于接合区间与粗糙面区间之间的中间区间。在该情况下，中间区间也可以朝向接合区间向上方倾斜。根据这样的结构，能够根据中间区间的倾斜角度、长度，在接合区间与粗糙面区间之间设置高低差。

在本技术的一个实施方式中，也可以是引线的上表面还具有位于接合区间与粗糙面区间之间的孔或者槽。根据这样的结构，如前所述，能够减少一边顺着引线的上表面、或者一边在引线的上表面被弹回，一边到达接合区间的碎片。

在本技术的一个实施方式中，也可以是粗糙面区间位于引线的第2端与接合区间之间。根据这样的结构，引线与密封体的粘合性在自由度高的引线的端部提高，所以能够有效地防止引线与密封体之间的剥离。

以下，参照附图，详细地说明本发明的代表性且非限定性的具体例。该详细的说明仅仅意图将用于实施本发明的优选的例子的详细内容示出给本领域技术人员，并未意图限定本发明的范围。另外，关于以下所公开的追加的特征及发明，为了提供进一步被改善的半导体装置及其使用方法以及制造方法，能够与其它特征、发明分开地或者一起使用。

另外，在以下的详细的说明中公开的特征、工序的组合当在最广的意义中实施本发明时并不是必须的，是仅为了特别说明本发明的代表性的具体例而记载的。进而，当提供本发明的追加且有用的实施方式时，上述以及下述代表性的具体例的各种特征、及独立以及从属权利要求所记载的结构的各种特征并不是必须像此处所记载的具体例那样或者像所列举的顺序那样组合。

本说明书以及/或者专利权利要求书所记载的所有的特征意图与实施例以及/或者权利要求所记载的特征的结构分开地，作为针对申请当初的公开及所请求的特定事项的限定，单独地且相互独立地被公开。进而，与所有的数值范围以及群组或者集体有关的记载意图作为针对申请当初的公开及所请求的特定事项的限定，公开它们的中间的结构。

【实施例】

参照附图，说明实施例的半导体装置2。本实施例的半导体装置2不被特别限定，例如在电动型的汽车中，能够在转换器、逆变器中采用。作为在此所称的电动型的汽车，例如包括混合动力车、燃料电池车或者再充电式的电动汽车这样的、利用马达来驱动车轮的各种汽车。

如图1所示，半导体装置2具备半导体元件10和密封半导体元件10的密封体20。密封体20由具有绝缘性的材料构成。虽然不被特别限定，构成密封体20的材料可以为环氧树脂这样的热硬化性的树脂材料。半导体元件10不被特别限定，例如可以为mosfet(metal－oxide－semiconductorfield－effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或者igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)这样的功率半导体元件。半导体装置2也可以具备多个半导体元件10，多个半导体元件10既可以并联地连接，也可以串联地连接。

半导体元件10具有半导体基板12、第1主电极14、第2主电极16以及多个信号焊盘18。半导体基板12例如由硅(si)、碳化硅(sic)或者氮化镓(gan)这样的半导体材料构成，在半导体基板12的内部设置有mosfet或者igbt这样的元件构造。第1主电极14设置于半导体基板12的上表面，第2主电极16设置于半导体基板12的下表面。第1主电极14与第2主电极16经由半导体基板12内的元件构造相互连接。构成第1主电极14和第2主电极16的材料不被特别限定，例如可以为铝(al)、镍(ni)、金(au)这样的金属。

多个信号焊盘18设置于半导体基板12的上表面。各个信号焊盘18为输出预定的信号的小电极，由导体构成。多个信号焊盘18作为一个例子包括输入向半导体装置2的驱动信号的信号焊盘、输出与半导体装置2的温度相应的信号的信号焊盘、输出与在半导体装置2中流过的电流对应的信号的信号焊盘、输出与第1主电极14的电压对应的信号的信号焊盘。其中，关于信号焊盘18的数量、具体的功能，能够进行各种变更。构成第1主电极14和第2主电极16的材料不被特别限定，例如可以为铝(al)、铜(cu)这样的金属。

半导体装置2还具备上部导体板22、导体隔件24、下部导体板26以及信号引线30。上部导体板22经由导体隔件24接合于半导体元件10的第1主电极14。上部导体板22以及导体隔件24例如由铜这样的金属构成，半导体元件10的第1主电极14电连接于上部导体板22。上部导体板22在半导体装置2之中构成电路的一部分。另外，上部导体板22在密封体20的上表面露出，还作为将半导体元件10的热释放到外部的散热板发挥功能。

下部导体板26接合于半导体元件10的第2主电极16。下部导体板26例如由铜这样的金属构成，半导体元件10的第2主电极16电连接于下部导体板26。下部导体板26在半导体装置2之中构成电路的一部分。另外，下部导体板26在密封体20的下表面露出，还作为将半导体元件10的热释放到外部的散热板发挥功能。即，本实施例的半导体装置2具有散热板在密封体20的两面露出的两面冷却构造。

如图1、图2、图3所示，信号引线30从位于密封体20的外部的第1端30a延伸至位于密封体20的内部的第2端30b，在密封体20的内部经由键合线28连接于信号焊盘18。信号引线30为由导体构成的部件，例如能够由铜这样的金属构成。多个信号引线30连接于外部的控制装置(省略图示)，在该控制装置与半导体元件10之间传送各种信号。构成键合线28的材料不被特别限定，例如可以为铝(al)、铜(cu)这样的金属。

键合线28接合于信号引线30的上表面32。换言之，在本实施例的说明中，以接合键合线28的信号引线30的表面成为信号引线30的上表面时的半导体装置2的姿势为基准，定义“上方”、“下方”。从信号引线30的第1端30a延伸至第2端30b的上表面32具有：接合区间s1，接合键合线28；以及粗糙面区间s2，位于密封体20的内部，并且该粗糙面区间s2的表面粗糙度比接合区间s1大。在本说明书中，表面粗糙度大是指至少算术平均粗糙度大。信号引线30的粗糙面区间s2提高信号引线30与密封体20的粘合性。

在半导体装置2的制造工序中，通过激光照射而在信号引线30形成粗糙面区间s2，接着，键合线28接合于信号引线30的接合区间s1。关于这一点，如图4所示，当对信号引线30照射激光l时，有时微小的碎片d(例如氧化物)从照射部位(即，粗糙面区间s2)飞散，信号引线30的表面被污染。特别是，当这样的碎片d附着于接合区间s1时，在将键合线28接合于接合区间s1时，信号引线30与键合线28之间的接合强度有可能会不足。

关于上述问题，如图3所示，本实施例中的信号引线30在接合区间s1与粗糙面区间s2之间弯曲，粗糙面区间s2的整体位于比接合区间s1靠下方的位置。详细而言，在以使接合区间s1中的法线矢量n朝向铅垂上方的方式配置了半导体装置2时，粗糙面区间s2位于比包含接合区间s1的水平面h靠铅垂下方的位置。根据这样的结构，如图4所示，在将激光l照射到信号引线30的粗糙面区间s2时，从照射部位(即，粗糙面区间s2)飞散的微小的碎片d不易到达接合区间s1。碎片d向接合区间s1的附着被降低，所以信号引线30与键合线28之间的接合强度不足这样的上述问题被解决或者被改善。此外，激光l朝向粗糙面区间s2从铅垂上方照射即可。

除此之外，在本实施例中的信号引线30中，粗糙面区间s2朝向接合区间s1向上方倾斜。即，也可以如图3所示，在以使接合区间s1中的法线矢量n朝向铅垂上方(即，图3中的上方)的方式配置了半导体装置2时，粗糙面区间s2朝向接合区间s1向铅垂上方倾斜。根据这样的结构，在粗糙面区间s2产生的碎片d的大部分向远离接合区间s1的方向飞散，所以碎片d向接合区间s1的附着更加被降低。

如前所述，在本实施例中的信号引线30中，粗糙面区间s2的整体位于比接合区间s1靠下方的位置。然而，作为其它实施例，也可以是只有粗糙面区间s2的一部分位于比接合区间s1靠下方的位置。根据这样的结构，虽然是有限定的，但也能够得到降低碎片d向接合区间s1的附着的效果。特别是在粗糙面区间s2朝向接合区间s1向上方倾斜的情况下，即使粗糙面区间s2的一部分位于比接合区间s1靠上方的位置，有时也能够充分地降低碎片d向接合区间s1的附着。

参照图5、图6，说明一个变形例的信号引线130。其中，关于与上述信号引线30共同的结构，附加相同的附图标记，从而在此省略重复的说明。如图5所示，在该信号引线130中，信号引线130的上表面32还具有位于接合区间s1与粗糙面区间s2之间的中间区间s3。中间区间s3朝向接合区间s1向上方倾斜。根据这样的结构，能够根据中间区间s3的倾斜角度、长度，在接合区间s1与粗糙面区间s2之间设置高低差。由此，如图6所示，在将激光l照射到信号引线130的粗糙面区间s2时，从照射部位(即，粗糙面区间s2)飞散的微小的碎片d不易到达接合区间s1。此外，关于粗糙面区间s2，既可以与图3、图4所示的信号引线30同样地倾斜，也可以不具有这样的倾斜。

参照图7、图8，说明另一个变形例的信号引线230。其中，关于与上述信号引线30共同的结构，附加相同的附图标记，从而在此省略重复的说明。如图7所示，在该信号引线230中，信号引线230的上表面32还具有位于接合区间s1与粗糙面区间s2之间的孔34。根据这样的结构，如图8所示，抑制在将激光l照射到信号引线230的粗糙面区间s2时，从粗糙面区间s2飞散的碎片d的一部分一边顺着信号引线230的上表面32、或者一边在信号引线230的上表面32被弹回，一边到达接合区间s1。由此，碎片d向接合区间s1的附着被降低。此外，也可以在信号引线230的上表面32，不设置孔34，而设置槽。另外，图7、图8所示的信号引线230的孔34或者槽还能够设置于图1－图4所示的信号引线30、图5、图6所示的信号引线130。

在上述信号引线30、130、230中，也可以是粗糙面区间s2位于信号引线30、13、230的第2端30b与接合区间s1之间。根据这样的结构，信号引线30、130、230与密封体20的粘合性在自由度高的信号引线30、130、230的端部提高，所以能够有效地防止信号引线30、130、230与密封体20之间的剥离。