(57)【要約】  【課題】  半導体チップの表面電極と内部リードを平板状接続端子を用いて接続する半導体装置及びその製造方法において、曲げ応力を受けても平板状接続端子と内部リードとの界面、平板状接続端子と半導体チップの表面電極との界面で剥がれが生ずる恐れのない半導体装置及びその製造方法を提供する。  【解決手段】  半導体チップ２をダイパッド１上に搭載し、前記半導体チップ２の電極と内部リード５間を平板状接続端子４を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置において、前記平板状接続端子４が２００℃以上３００℃以下の加熱によって硬度が低下する材質である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置において、前記平板状接続端子が２００℃以上３００℃以下の加熱によって硬度が低下する材質であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置において、前記平板状接続端子の材質が無酸化銅であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置の製造方法において、前記平板状接続端子の接続後に少なくとも前記平板状接続端子をその軟化点以上に加熱することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を無酸素銅からなる平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置の製造方法において、前記平板状接続端子の接続後に少なくとも前記平板状接続端子を２００℃以上３００℃以下の温度に加熱することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、特に半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置がＩＧＢＴ、バイポーラＴｒ、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチングパワー素子の場合、半導体チップの表面電極と内部リードを平板状接続端子を用いて接続する方法がある。この方法によれば、主電流経路のオン抵抗が小さくなると共に、多数のワイヤボンディングが不要となり製造コストが低減できる。
【０００３】
この半導体チップの表面電極（図示せず）と内部リードを平板状接続端子を用いて接続した半導体装置の一例を図２及び図３を用いて説明する。図２において半導体装置は、第１の半導体チップ２と第２の半導体チップ３の裏面電極（図示せず）がダイパッド１に機械的電気的に接続される。次に、第２の半導体チップ３上にボンダによる金線の引きちぎりによってバンプ８を形成したのち、第１の半導体チップ２の表面電極から前記第２の半導体チップ３上のバンプ８へワイヤボンディングを行う。次に、平板状接続端子４を用意し、その両端部を第１の半導体チップ２の表面電極と内部リード５の端部に位置合わせして載置し、あらかじめ平板状接続端子４の両端部下面に塗布した導電性ペーストを加熱固化することにより電気的接続を行う。これら電気的接続の完了後、樹脂封止、リード外形加工を行い半導体装置が得られる。図３は、封止樹脂を取り除いた状態を示す平面図である。
【０００４】
上記例では、導電性ペーストを用いて平板状接続端子を接続する方法を説明したが、さらに接触抵抗を下げる目的で、平板状接続端子の両端部に凹凸や貫通孔を形成し、半導体チップの表面電極のアルミを前記凹凸や貫通孔に侵入させる技術も開示されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特許第３４３９４１７号公報（第４頁、第５〜７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の半導体チップの表面電極と内部リードを平板状接続端子を用いて接続する方法には下記のような残された課題があった。すなわち、半導体装置に対し、図４に矢印で示した方向の曲げ応力が加わると、平板状接続端子４と内部リード５との界面、平板状接続端子４と第１の半導体チップ２の表面電極との界面で剥がれが生ずる場合があった。これは、従来の平板状接続端子が、リードフレームで実績のある鉄入り銅、例えば、商品名ＥＦＴＥＣ（古川電気工業株式会社）、商品名ＴＡＭＡＣ（三菱伸銅株式会社）をそのまま用いたため、硬度が高く応力吸収が小さいためである。また、応力吸収の可能な初期硬度の低い材料を用いると、リボン状の素材からの平板状接続端子の切断が困難であったり、変形したりする恐れがあった。
【０００６】
本発明の課題は、半導体チップの表面電極と内部リードを平板状接続端子を用いて接続する半導体装置及びその製造方法において、曲げ応力を受けても平板状接続端子と内部リードとの界面、平板状接続端子と半導体チップの表面電極との界面で剥がれが生ずる恐れのない半導体装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の半導体装置は、半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置において、前記平板状接続端子が２００℃以上３００℃以下の加熱によって硬度が低下する材質である。
【０００８】
本発明の請求項２記載の半導体装置は、半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置において、前記平板状接続端子の材質が無酸化銅である。
【０００９】
本発明の請求項３記載の半導体装置の製造方法は、半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置の製造方法において、前記平板状接続端子の接続後に少なくとも前記平板状接続端子をその軟化点以上に加熱する。
【００１０】
本発明の請求項４記載の半導体装置の製造方法は、半導体チップをダイパッド上に搭載し、前記半導体チップの電極と内部リード間を無酸素銅からなる平板状接続端子を用いて電気的に接続した後、樹脂封止、リード外形加工を行う半導体装置の製造方法において、前記平板状接続端子の接続後に少なくとも前記平板状接続端子を２００℃以上３００℃以下の温度に加熱する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体装置及びその製造方法によれば、半導体チップの表面電極と内部リードを平板状接続端子を用いて接続する半導体装置及びその製造方法において、曲げ応力を受けても平板状接続端子と内部リードとの界面、平板状接続端子と半導体チップの表面電極との界面で剥がれが生ずる恐れがないという優れた産業上の効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照し、従来例と同一物には同一の符号を用いて説明する。
【００１３】
本発明の実施形態である半導体装置及びその製造方法は、図１に示すように、第１の半導体チップ２と第２の半導体チップ３の裏面電極（図示せず）がダイパッド１に機械的電気的に接続される。次に、第２の半導体チップ３上にボンダによる金線の引きちぎりによってバンプ８を形成したのち、第１の半導体チップ２の表面電極から前記第２の半導体チップ３上のバンプ８へワイヤボンディングを行う。次に、２００℃以上３００℃以下の加熱によって硬度が低下する材質である平板状接続端子４を用意し、その両端部を第１の半導体チップ２の表面電極と内部リード５の端部に位置合わせして載置し、あらかじめ平板状接続端子４の両端部下面に塗布した導電性ペーストを加熱固化することにより電気的接続を行う。これら電気的接続の完了後、前記平板状接続端子の軟化点以上の温度での加熱処理、樹脂封止、リード外形加工を行い半導体装置が得られる。平板状接続端子４が２００℃以上３００℃以下の加熱によって硬度が低下する材質である点と前記平板状接続端子がその軟化点以上の温度で加熱処理される点が、従来例との相違点である。
【００１４】
前記平板状接続端子の軟化点以上の温度での加熱処理は、前記導電性ペーストの加熱固化を兼ねて同時に実施しても良い。
【００１５】
前記平板状接続端子は、２００℃以上３００℃以下の加熱によって硬度が低下する材質であれば良いが、無酸素銅（ＪＩＳ  Ｈ０５００、合金番号Ｃ１０２０）が軟化点が２００〜２５０℃と低く、先に述べた加熱処理が導電性ペーストの加熱固化（例えば２６０℃）を兼ねて同時に行えるため好ましい。また、タフピッチ銅１種（ＪＩＳ  Ｈ０５００、合金番号Ｃ１１００）やリン脱酸銅１Ｂ種（ＪＩＳ  Ｈ０５００、合金番号Ｃ１２２０）も使用可能であるが、純度が低い点と還元雰囲気での水素脆化の問題から使用が限定される。
【００１６】
本実施形態によれば、平板状接続端子の初期硬度が高いことにより、リボン状の素材からの平板状接続端子の切断が困難であったり、変形したりする恐れがない。また、軟化点以上の温度での加熱処理によって前記平板状接続端子の硬度が下がるため、図４を用いて説明した曲げ応力が加えられても前記平板状接続端子が応力を吸収することができ、平板状接続端子４と内部リード５との界面、平板状接続端子４と第１の半導体チップ２の表面電極との界面で剥がれが生ずる恐れがない。
【００１７】
尚、本発明の半導体装置及びその製造方法は、上記の実施形態に限定されるものではなく、内蔵される半導体チップの種類やパッケージ構造に応じて本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図。
【図２】従来の実施形態を示す断面図。
【図３】従来の実施形態を示す平面図。
【図４】従来の実施形態の問題点を説明する断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１  ダイパッド
２  第１の半導体チップ
３  第２の半導体チップ
４  平板状接続端子
５  内部リード
６  金球
７  金線
８  バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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