JP2021093454A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子から発生した熱を外部へ効率よく放出可能な半導体装置を提供すること。【解決手段】半導体装置Ａ１は、厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面１０１及び基板裏面１０２を有する基板１０と、基板主面１０１の側に配置され、基板主面１０１と対向する素子主面５０１と、素子主面５０１と反対側を向く素子裏面５０２とを有する半導体素子５０と、半導体素子５０に接続され、基板裏面１０２から露出する配線部２０と、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０の少なくとも一部と重なり、基板１０を基板主面１０１から基板裏面１０２までを貫通し、基板１０よりも熱伝導率の高い放熱部３０を有している。したがって、半導体装置Ａ１は、半導体素子５０にて発生する熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に向けて伝達し、半導体装置Ａ１の外部へと放熱できる。【選択図】図３

Description

本開示は、半導体装置に関するものである。

近年の電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる半導体装置の小型化が進められている。そこで、複数の電極を有する半導体素子と、半導体素子のうちの複数の電極が形成される裏面を覆う絶縁層と、絶縁層に形成されるとともに複数の電極と電気的に接続され、半導体素子よりも外方に位置する複数の配線とを備える、いわゆるＦａｎ−Ｏｕｔ型の半導体装置が提案されている。このようなＦａｎ−Ｏｕｔ型の半導体装置の一例として例えば特許文献１の半導体装置は、矩形状のダイパッドと、及びダイパッドの周囲に配置された複数のリードと、ダイパッド上に実装された半導体チップと、半導体チップを封止する封止樹脂とを備える。

特開２０１３−２３９７４０号公報

ところで、半導体素子は封止樹脂により覆われた構成となる。半導体素子が通電時に比較的多くの熱を発生する特性を有する場合、半導体素子から発生した熱が効率よく外部に放熱されにくいという課題がある。

本開示の目的は、半導体素子から発生した熱を外部へ効率よく放出可能な半導体装置を提供することにある。

本開示の一態様である半導体装置は、厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面及び基板裏面を有する電気絶縁性の基板と、前記基板主面の側に配置され、前記基板主面と対向する素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有する半導体素子と、前記半導体素子に接続され、前記基板裏面から露出する配線部と、前記厚さ方向から視て前記半導体素子の少なくとも一部と重なり、前記基板を前記基板主面から基板裏面までを貫通し、前記基板よりも熱伝導率の高い放熱部と、前記基板主面と前記半導体素子とを覆う封止樹脂と、を備えた。

この構成によれば、放熱部は、厚さ方向から視て半導体素子の少なくとも一部と重なり、基板を基板主面から基板裏面までを貫通し、基板よりも高い熱伝導率である。この放熱部により、半導体素子から発生した熱は、放熱部を介して外部に放出される。したがって、半導体装置は、半導体素子から発生した熱を外部へ効率よく放出可能である。

本開示の一態様によれば、半導体素子から発生した熱を外部へ効率よく放出可能な半導体装置を提供すること半導体装置を提供できる。

第１実施形態の半導体装置を上面側から視た斜視図。 第１実施形態の半導体装置を下面側から視た斜視図。 第１実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第１実施形態の半導体装置を示す概略平面図。 第１実施形態の半導体装置の一部拡大断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第１実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第２実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第２実施形態の半導体装置を示す概略平面図。 第２実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第２実施形態の変更例の半導体装置を示す概略平面図。 第２実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第３実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第３実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第４実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第４実施形態の半導体装置を示す概略平面図。 第４実施形態の半導体装置の一部拡大断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図。 第４実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第４実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第４実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第４実施形態の変更例の半導体装置を示す概略平面図。 第５実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第５実施形態の半導体装置を示す概略平面図。 第５実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第５実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第５実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 図４３の半導体装置の概略平面図。 第５実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第６実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第６実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第６実施形態の変更例の半導体装置を示す概略断面図。 第７実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第７実施形態の半導体装置を示す概略平面図。 第８実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 第８実施形態の半導体装置を示す概略平面図。

以下、実施形態及び変更例について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態及び変更例は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであって、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の各実施形態及び変更例は、種々の変更を加えることができる。また、以下の実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

（第１実施形態）
以下、図１から図１５に基づき、第１実施形態の半導体装置Ａ１を説明する。
図１は、第１実施形態の半導体装置Ａ１を上面の側から視た斜視図である。図２は、第１実施形態の半導体装置Ａ１を下面の側から視た斜視図である。図３は、第１実施形態の半導体装置Ａ１の断面図である。図４は、半導体装置Ａ１を下面の側から視た概略平面図である。なお、理解の便宜上、図４において、外部導電膜７０及び外部金属層３２を除いている。図５は、半導体装置Ａ１の一部拡大断面図であり、配線部２０、接合部４０、及び半導体素子５０の一部を示す。図６から図１５は、半導体装置Ａ１の製造工程の一例を示す断面図である。

これらの図に示す半導体装置Ａ１は、様々な電子機器の回路基板に表面実装される装置である。ここで、説明の便宜上、半導体装置Ａ１の厚さ方向を厚さ方向Ｚと呼ぶ。また、厚さ方向Ｚに対して直交する半導体装置Ａ１の１つの辺に沿った方向（平面図の左右方向）を第１方向Ｘと呼ぶ。また、半導体装置Ａ１の厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘの双方に対して直交する方向（平面図の上下方向）を第２方向Ｙと呼ぶ。

図１、図２に示すように、半導体装置Ａ１は、矩形の板状である。図１から図４に示すように、半導体装置Ａ１は、基板１０、配線部２０、放熱部３０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。図３に示すように、配線部２０は、貫通配線２１、主面配線２２、柱状配線２３を有している。放熱部３０は、基板金属層３１、外部金属層３２を有している。なお、外部金属層３２は省略されてもよい。外部導電膜７０は、半導体素子５０の周縁よりも外側に位置する。半導体装置Ａ１は、Ｆａｎ−Ｏｕｔ型と呼ばれるパッケージ形式の半導体装置である。

図３に示すように、基板１０は、半導体素子５０を搭載し、半導体装置Ａ１の基礎となる支持部材である。厚さ方向Ｚから視た基板１０の形状は、図４に示すように、第１方向Ｘの辺の長さと第２方向Ｙの辺との長さが等しい矩形状である。なお、基板１０の形状、各辺の長さは適宜変更されてもよい。

基板１０は、基板主面１０１、基板裏面１０２、複数の基板側面１０３を有している。基板主面１０１と基板裏面１０２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。基板主面１０１は平坦である。基板裏面１０２は平坦である。各基板側面１０３は、基板主面１０１及び基板裏面１０２と交差する。基板側面１０３は、第１方向Ｘと第２方向Ｙのいずれか一方を向く。各基板側面１０３は平坦である。各基板側面１０３は、基板主面１０１及び基板裏面１０２に対して交差、第１実施形態では直交している。

基板１０は、例えば電気絶縁性を有する材料からなる。この材料としては、例えば、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。本実施形態に係る合成樹脂は、フィラーが含有されたエポキシ樹脂である。フィラーは、例えばＳｉＯ_２から構成される。基板１０を構成する材料は、例えば黒色に着色されている。基板１０の表面である基板主面１０１と基板裏面１０２と基板側面１０３には、切削痕が形成されている。そして、基板１０の表面である基板主面１０１と基板裏面１０２と基板側面１０３には、基板１０の材料に含まれるフィラーが露出している。

基板１０は、厚さ方向Ｚにおいて、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する複数の貫通孔１１を有している。図４に示すように、各貫通孔１１は、半導体素子５０の周縁よりも半導体素子５０の外側に形成されている。第１実施形態において、基板１０は、基板１０の各辺にそれぞれ４つの貫通孔１１を有している。貫通孔１１は、厚さ方向Ｚから視て、例えば矩形状である。なお、貫通孔１１の形状は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。

また、基板１０は、厚さ方向Ｚにおいて、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する１つの貫通孔１２を有している。図３及び図４に示すように、貫通孔１２は、基板１０の中央に形成されている。また、貫通孔１２は、厚さ方向Ｚから視て、半導体素子５０と重なる位置に形成されている。貫通孔１２は、厚さ方向Ｚから視て、例えば矩形状である。

配線部２０は、複数の貫通配線２１と複数の主面配線２２と複数の柱状配線２３とを含む。
各貫通配線２１は、各貫通孔１１に配設されている。図５に示すように、貫通配線２１は、上面２１１、下面２１２、側面２１３，２１４を有している。上面２１１及び下面２１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面２１３，２１４は、上面２１１及び下面２１２と交差する。第１実施形態において、貫通配線２１の下面２１２は、基板１０の基板裏面１０２と面一である。この下面２１２は、基板１０の基板裏面１０２から露出する露出面である。なお、貫通配線２１の下面２１２が基板１０の基板裏面１０２と面一ではないようにしてもよい。貫通配線２１の側面２１３は、貫通孔１１の内壁面１１３と接している。貫通配線２１の側面２１４は、基板１０の基板側面１０３から露出する。貫通配線２１は、電気導電性を有する材料からなる。貫通配線２１の材料としては、例えばＣｕ（銅）、Ｃｕ合金、等を用いることができる。

貫通配線２１の上面２１１は、貫通配線２１の内部に向かって窪むように湾曲した湾曲面である。図５に示すように、上面２１１の縁部２１１ａは、基板１０の基板主面１０１と同じ高さに位置している。そして、上面２１１は、貫通孔１１の内壁面１１３から離れるにつれて基板主面１０１よりも基板裏面１０２の側に位置するように、貫通配線２１の内側に向かって窪むように形成されている。基板主面１０１を基準とした貫通配線２１の上面２１１の深さは、例えば１μｍである。

主面配線２２は、基板１０の基板主面１０１に形成されている。主面配線２２は、電気導電性を有する材料からなり、貫通配線２１と電気的に接続されている。主面配線２２は、上面２２１、下面２２２、側面２２３，２２４を有している。上面２２１及び下面２２２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面２２３，２２４は、厚さ方向Ｚと直交する方向を向く。主面配線２２の上面２２１は、基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く。主面配線２２の下面２２２は、基板１０の基板裏面１０２と同じ方向を向く。下面２２２の一部は、基板１０の基板主面１０１と接し、下面２２２の他の一部は貫通配線２１の上面２１１に接続されている。複数の側面２２３は、封止樹脂６０に接する。図５において、第１方向Ｘを向く側面２２４は、封止樹脂６０の樹脂側面６０３から露出する露出側面である。主面配線２２の厚さは、例えば５μｍ以上３０μｍ以下である。

図５に示すように、主面配線２２は、金属層２２ａと導電層２２ｂとを有している。金属層２２ａ、導電層２２ｂは、この順番で基板１０の基板主面１０１に積層されている。
金属層２２ａは、例えばＴｉ（チタン）を主成分とし、基板１０の基板主面１０１、及び貫通配線２１の上面２１１に接する第１層と、Ｃｕを主成分とし、第１層に接する第２層とからなる。金属層２２ａは、導電層２２ｂを形成するシード層として形成される。導電層２２ｂは、例えばＣｕを主成分とする。

金属層２２ａは、上面２２ａ１、下面２２ａ２、側面２２ａ３，２２ａ４を有している。上面２２ａ１及び下面２２ａ２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。複数の側面２２ａ３は、厚さ方向Ｚと交差する方向を向き、封止樹脂６０と接する。側面２２ａ４は、厚さ方向Ｚと交差する方向を向き封止樹脂６０から露出する。導電層２２ｂは、金属層２２ａの上面２２ａ１に形成されている。導電層２２ｂは、上面２２ｂ１、下面２２ｂ２、側面２２ｂ３，２２ｂ４を有している。上面２２ｂ１及び下面２２ｂ２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。複数の側面２２ｂ３は、厚さ方向Ｚと交差する方向を向き、封止樹脂６０と接する。側面２２ｂ４は、厚さ方向Ｚと交差する方向を向き封止樹脂６０から露出する。導電層２２ｂの上面２２ｂ１は、主面配線２２の上面２２１を構成する。金属層２２ａの下面２２ａ２は、主面配線２２の下面２２２を構成する。金属層２２ａの側面２２ａ３と導電層２２ｂの側面２２ｂ３は、主面配線２２の側面２２３を構成する。金属層２２ａの側面２２ａ４と導電層２２ｂの側面２２ｂ４は、主面配線２２の側面２２４を構成する。金属層２２ａの側面２２ｂ３は、金属層２２ａの内部に向けて窪むように湾曲した湾曲面である。導電層２２ｂの側面２２ｂ３に対する金属層２２ａの側面２２ｂ３の深さ（厚さ方向Ｚと交差する方向における深さ）は、例えば１μｍである。

図３に示すように、柱状配線２３は、主面配線２２の上面２２１から厚さ方向Ｚに延びている。より詳細には、柱状配線２３は、主面配線２２の上面２２１から、厚さ方向Ｚにおいて貫通配線２１と反対側に延びている。厚さ方向Ｚから視た柱状配線２３の形状は、例えば矩形状である。つまり、第１実施形態の柱状配線２３は角柱である。なお、柱状配線２３の形状は、これに限定されず、円柱や多角柱等であってもよい。

柱状配線２３は、上面２３１、下面２３２、側面２３３，２３４を有している。上面２３１及び下面２３２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面２３３，２３４は、厚さ方向Ｚと直交する方向を向く。本実施形態において、柱状配線２３の上面２３１は、例えば平坦である。なお、上面２３１の形状は任意に変更可能である。柱状配線２３の下面２３２は、主面配線２２の上面２２１と接する面である。この下面２３２は、例えば平坦である。本実施形態において、複数の側面２３３は、封止樹脂６０と接する。図５において、第１方向Ｘを向く側面２３４は、封止樹脂６０から露出する露出側面である。

放熱部３０は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０と重なる貫通孔１２に設けられている。つまり、放熱部３０は、基板１０を貫通している。放熱部３０は、基板１０の基板主面１０１の側の放熱上面３０１と、基板１０の基板裏面１０２に露出する放熱下面３０２とを有している。放熱部３０は、半導体素子５０から発せられた熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に放出するためのものである。

図４に示すように、放熱部３０は、半導体素子５０の中央部分と重なるように配置されている。基板１０は、半導体素子５０の中央部分と重なる貫通孔１２を有している。放熱部３０の配置位置は、適宜変更できる。例えば、貫通孔１２、つまり放熱部３０は、半導体素子５０において、最も高熱となる部分を含む領域と重なるように貫通孔１２及び放熱部３０を配置することが好ましい例えば、半導体素子５０において、パワートランジスタが形成された部分では発熱量が多い。このように半導体素子５０の素子主面５０１において発熱量が多い素子部分を含む領域と重なるように、貫通孔１２及び放熱部３０を配置することが好ましい。

第１実施形態の放熱部３０は、基板金属層３１と外部金属層３２とを有している。基板金属層３１は、貫通孔１２に配設されている。基板金属層３１は、上面３１１、下面３１２、複数の側面３２３を有している。上面３１１及び下面３１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３１３は、厚さ方向Ｚと交差する方向を向き、上面３１１及び下面３１２と交差する。

第１実施形態において、基板金属層３１の下面３１２は、基板１０の基板裏面１０２と面一である。この下面３１２は、基板１０の基板裏面１０２から露出する露出面である。なお、基板金属層３１の下面３１２が基板１０の基板裏面１０２と面一ではないようにしてもよい。また、基板金属層３１の側面３１３は、貫通孔１２の内壁面１２３と接している。基板金属層３１は、電気導電性を有する材料からなる。基板金属層３１は、例えばめっき金属により形成されている。基板金属層３１は、例えば貫通配線２１と同じ素材からなる。基板金属層３１の材料としては、例えばＣｕ、Ｃｕ合金、等を用いることができる。

基板金属層３１の上面３１１は、基板金属層３１の内部に向かって窪むように湾曲した湾曲面である。図５に示すように、上面３１１の縁部３１１ａは、基板１０の基板主面１０１と同じ高さに位置している。そして、上面３１１は、貫通孔１２の内壁面１２３から離れるにつれて基板主面１０１よりも基板裏面１０２の側に位置するように、基板金属層３１の内側に向かって窪むように形成されている。基板主面１０１を基準とした基板金属層３１の上面３１１の深さは、例えば１μｍである。

外部金属層３２は、基板１０から露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。外部金属層３２は、上面３２１、下面３２２、側面３２３を有している。上面３２１及び下面３２２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。外部金属層３２は、半導体装置Ａ１にて発する熱を外部へ放出するための端子となる。外部金属層３２の下面３２２及び側面３２３は露出している。また、外部金属層３２は、基板金属層３１の下面３１２から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って延び、基板裏面１０２と接している。つまり、外部金属層３２の上面３２１の一部は基板金属層３１の下面３１２と接し、上面３２１の他の部分は基板１０の基板裏面１０２と接する。外部金属層３２の側面３２３は、外側に向かって膨らむように湾曲している。外部金属層３２は、例えば外部導電膜７０と同じ素材からなる。外部金属層３２は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）層、Ｐｄ（パラジウム）層、及びＡｕ（金）層である。なお、外部金属層３２の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎ（すず）であってもよい。

第１実施形態において、基板金属層３１の上面３１１は、放熱部３０の放熱上面３０１を構成する。そして、外部金属層３２の下面３２２は、放熱部３０の放熱下面３０２を構成する。

図３に示すように、接合部４０は、配線部２０の主面配線２２の上に設けられている。接合部４０は、配線部２０に導通する。接合部４０は、半導体素子５０を配線部２０に接合するものである。接合部４０の厚さは、例えば３０μｍである。接合部４０により、半導体素子５０は、主面配線２２の上面２２１から離れて支持される。半導体素子５０の素子主面５０１と主面配線２２の上面２２１との間の距離Ｈ１は、例えば３０μｍである。

図５に示すように、接合部４０は、主面配線２２の上面２２１に形成されためっき層４１と、めっき層４１と半導体素子５０の接続パッド５１との間のはんだ層４２を含む。めっき層４１は、導電性の金属材料からなる。例えば、めっき層４１は、Ｎｉからなる。はんだ層４２は、Ｓｎ、Ｓｎを含む合金からなる。この合金は、例えばＳｎ−Ａｇ（銀）系合金、Ｓｎ−Ｓｂ（アンチモン）系合金、等である。

図４に示すように、半導体素子５０は、厚さ方向Ｚから視て矩形状である。図３、図４に示すように、半導体素子５０は、厚さ方向Ｚにおいて互い反対側を向く素子主面５０１及び素子裏面５０２、厚さ方向Ｚと直交する方向を向く複数の素子側面５０３を有している。素子側面５０３は、素子主面５０１及び素子裏面５０２と交差している。素子主面５０１は、基板１０の基板主面１０１と対向している。素子裏面５０２は、基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く。

半導体素子５０は、例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）などの集積回路（ＩＣ）である。また、半導体素子５０は、ＬＤＯ（Low Drop Out）などの電圧制御用素子や、オペアンプなどの増幅用素子、ダイオードや各種のセンサなどのディスクリート半導体素子であってもよい。例えばＬＳＩの場合、素子主面５０１は、半導体素子５０の機能のための構成部材が形成される面である。なお、半導体素子５０は、複数の構成部材が形成されたものに限らず、チップコンデンサやチップインダクタ等のように、単一の構成部材が形成された素子、半導体以外の基材に構成部材が形成された素子とすることができる。本実施形態において、半導体素子５０は、ＬＳＩである。

図５に示すように、半導体素子５０は、素子主面５０１の側に、実装のための接続パッド５１を有している。接続パッド５１は、はんだ層４２と主面配線２２の上面２２１のめっき層４１とにより基板１０に実装される。つまり、半導体素子５０は、素子主面５０１を基板１０に向けて実装される。したがって、素子主面５０１は、半導体素子５０を実装するための素子実装面と言える。

接続パッド５１は、例えば積層された電極パッド及び素子電極からなる。電極パッドは、例えばＡｌ（アルミニウム）からなる。素子電極は、例えば、積層された金属層と導電層とバリア層とからなる。金属層は、例えばＴｉ／Ｃｕからなる。金属層は、例えば導電層を形成するためにシード層として形成される。導電層は、例えばＣｕ，Ｃｕ合金からなる。バリア層は、Ｎｉ、Ｎｉを含む合金、Ｎｉを含む複数の金属層からなる。Ｎｉを含む複数の金属層としては、例えば、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ、これらの２つ以上の金属を含む合金等からなる。バリア層は、半導体素子を主面配線２２に接続する接合部材としてのはんだ層４２のＳｎと接続パッド５１のＣｕとの合金化を防ぎ、ＳｎとＣｕとの間のボイドの発生を抑制する。

図３に示すように、封止樹脂６０は、基板１０の基板主面１０１と接し、半導体素子５０を覆うように形成されている。封止樹脂６０は、基板１０と半導体素子５０との間に充填される。これにより、封止樹脂６０は、基板１０の基板主面１０１と、基板主面１０１に形成された主面配線２２及び柱状配線２３と、主面配線２２の上の接合部４０とを覆う。また、封止樹脂６０は、半導体素子５０の素子側面５０３及び素子裏面５０２を覆う。さらに、封止樹脂６０は、半導体素子５０の素子主面５０１、基板１０の基板金属層３１の上面３１１を覆う。

封止樹脂６０は、厚さ方向Ｚから視て、基板１０と重なっている。封止樹脂６０は、基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く樹脂上面６０１、基板側面１０３と同じ方向を向く樹脂側面６０３を有している。

封止樹脂６０は、厚さ方向Ｚにおいて基板１０の側の部分である第１樹脂部分６０Ａと、樹脂上面６０１の側の第２樹脂部分６０Ｂとを有している。第１樹脂部分６０Ａは、樹脂側面６０３の一部を構成する第１樹脂側面６０３ａを有し、第２樹脂部分６０Ｂは、樹脂側面６０３の一部を構成する第２樹脂側面６０３ｂを有している。厚さ方向Ｚから視て第１樹脂部分６０Ａは、基板１０と同じ大きさである。また、厚さ方向Ｚから視て、第２樹脂部分６０Ｂは、第１樹脂部分６０Ａよりも大きく形成されている。第２樹脂側面６０３ｂは、第１樹脂側面６０３ａよりも外側に位置している。このように、封止樹脂６０は、第１樹脂部分６０Ａと第２樹脂部分６０Ｂとの大きさの差によって封止樹脂６０の内側に窪む段差６１を有している。図２に示すように、段差６１は、封止樹脂６０の周方向の全体にわたり設けられている。

封止樹脂６０は、例えば電気絶縁性を有する樹脂からなる。この樹脂としては、例えばエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂を用いることができる。また、封止樹脂６０は、例えば黒色に着色されている。なお、封止樹脂６０の材質及び形状は限定されない。

外部導電膜７０は、基板１０と封止樹脂６０とから露出する配線部２０を覆うように形成されている。外部導電膜７０は、第１導電膜７１と第２導電膜７２とを有している。第１導電膜７１は、貫通配線２１の下面２１２を覆う。第２導電膜７２は、貫通配線２１の側面２１４と、主面配線２２の側面２２４と、柱状配線２３の側面２３４とを覆う。第１導電膜７１と第２導電膜７２とを有する外部導電膜７０は、半導体装置Ａ１の外部接続端子となる。外部導電膜７０は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層である。なお、外部導電膜７０の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎであってもよい。

この半導体装置Ａ１では、回路基板に実装した際に、回路基板の接続パッドに外部導電膜７０を接続するはんだが第１導電膜７１と接続パッドとの間に介在し、第２導電膜７２にも付着する。つまり、リフロー処理によって液相状態となったはんだは、第２導電膜７２を這い上がり、第２導電膜７２と接続パッドとの間にはんだフィレットを形成する。なお、このように半導体装置Ａ１では、はんだフィレットがより容易に形成される。このはんだフィレットにより、はんだの接合面積が増加し、接続強度をより高めることができる。また、はんだフィレットにより外部から半導体装置Ａ１のはんだ付けの状態を確認できる。

（半導体装置の製造方法）
図６から図１５を参照して、本開示の第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１の製造方法の一例を説明する。参照する各図において、破線は、１つの半導体装置Ａ１を形成する範囲を示す。また、各図において示す各方向の定義は、図１から図５にて示す方向の定義と同一である。

先ず、図６に示すように、支持基板９００を用意する。支持基板９００は、例えばＳｉの単結晶材料からなる。支持基板９００は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く上面９０１及び下面９０２を有している。なお、支持基板９００として、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料からなる基板を用いてもよい。

次に、支持基板９００の上面９０１に、端子ピラー９２１，９３１を形成する。端子ピラー９２１，９３１は、例えばＣｕ又はＣｕを主成分とする合金からなる。端子ピラー９２１，９３１は、例えば電解めっき法によって形成される。端子ピラー９２１は、上述の半導体装置Ａ１において、貫通配線２１となるものであり、端子ピラー９３１は、上述の半導体装置Ａ１において、基板金属層３１となるものである。

端子ピラー９２１，９３１は、例えば、シード層を形成する工程と、シード層に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成する工程と、シード層に接するめっき層を形成する工程とを経て形成される。例えばスパッタリング法によって、支持基板９００の上面９０１にシード層を形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層によってシード層を覆い、そのレジスト層を感光・現像し、開口を有するマスクを形成する。次に、シード層を導電経路とした電解めっき法によってマスクから露出したシード層の表面にめっき金属を析出させて端子ピラー９２１，９３１を形成する。端子ピラー９２１，９３１の形成後、マスクを除去する。なお、Ｃｕの柱状材によって端子ピラー９２１，９３１を形成してもよい。

図７に示すように、支持基板９００の上面９０１に接し、端子ピラー９２１，９３１を覆う基材９１０を形成する。基材９１０は、端子ピラー９２１，９３１の上面及び側面を覆うように形成される。この基材９１０の材料としては、図３に示す基板１０を構成する材料を用いることができる。本実施形態において、基材９１０の材料としては、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。

図８に示すように、基材９１０及び端子ピラー９２１，９３１一部を研削し、貫通配線２１及び基板金属層３１を形成する。基材９１０は、図５に示す基板１０となるものである。基材９１０の研削において、基材９１０の厚さを基板１０の厚さと等しくする。この研削により、基材９１０の上面９１１において、貫通配線２１及び基板金属層３１の上面２１１，３１１を露出する。そして、基材９１０の上面９１１から、エッチング、例えばウエットエッチングにより、研削によって生じる端子ピラー９２１，９３１のバリを除去する。このエッチングにより、貫通配線２１及び基板金属層３１の上面２１１，３１１は、基材９１０の上面９１１から、貫通配線２１と基板金属層３１の内部に向けて窪むように湾曲して形成される。このように、基材９１０の上面９１１に露出する貫通配線２１及び基板金属層３１と、それらの上面２１１，３１１を形成する。

図９に示すように、基材９１０の上面９１１、及び貫通配線２１の上面２１１に接する主面配線２２を形成する。
図５に示すように、主面配線２２は、金属層２２ａ及び導電層２２ｂを含む。先ず、例えばスパッタリング法によって金属層２２ａとなるシード層２２ａを形成する。例えばＴｉを主成分とする第１層とＣｕを主成分とする第２層を含むシード層２２ａは、基材９１０の上面９１１の側の全面に渡って第１層を形成し、その第１層に接する第２層を形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層を用いたフォトリソグラフィによって、開口を有するマスクを形成する。次に、例えばシード層２２ａを導電経路とした電解めっき法によってマスクの開口から露出したシード層２２ａの表面にめっき金属を析出させて導電層２２ｂを形成する。導電層２２ｂの形成後、マスクを除去する。

図１０に示すように、主面配線２２の上面２２１に接する柱状配線２３を形成する。先ず、例えば感光性を有するレジスト層を用いたフォトリソグラフィによって開口を有するマスクを形成する。次に、主面配線２２を導電経路とした電解めっき法によってマスクの開口から露出した主面配線２２の表面にめっき金属を析出させて柱状配線２３を形成する。柱状配線２３の形成後、マスクを除去する。なお、Ｃｕの柱状材によって柱状配線２３を形成してもよい。

次に、主面配線２２を形成する際に形成したシード層２２ａのうちの不要なシード層２２ａを除去する。シード層２２ａのうちの導電層２２ｂによって覆われていない部分を除去する。不要なシード層２２ａの除去は、例えばシード層２２ａに対するエッチング液を用いたウエットエッチングによって行う。ウエットエッチングでは、シード層２２ａに対するエッチングが等方的に進行するため、金属層２２ａの側面２２ａ３は、内部に向かって窪むように湾曲して形成される。これらの工程によって、主面配線２２を形成する。

図１１に示すように、接合部４０を形成し、半導体素子５０を実装する。接合部４０は、図５に示すように、めっき層４１とはんだ層４２とを含む。先ず、主面配線２２の上に、例えば電解めっき法によりめっき層４１を形成する。なお、めっき層４１の上面に、Ｓｎを含む合金からなるはんだ層が形成されていてもよい。はんだ層４２は、例えば電解めっき法により、めっき金属としてＳｎを含む合金を析出させることによって形成される。

はんだ層４２は、例えば、半導体素子５０の接続パッド５１の表面に形成されるはんだバンプである。はんだ層４２は、半導体素子５０の接続パッド５１に、めっき金属としてＳｎを含む合金を析出することによって形成される。このはんだ層４２は、リフロー処理によって表面が平坦化される。例えばフリップチップボンダを用いてはんだ層４２にフラックスを塗布し、フリップチップ実装する。

図１２に示すように、基材９１０の上面９１１と半導体素子５０を覆う樹脂層９６０を形成する。樹脂層９６０は、図１から図５に示す封止樹脂６０となる部材である。樹脂層９６０は、例えばエポキシ樹脂を主材とした合成樹脂である。例えば、トランスファ成型によって、樹脂層９６０を形成する。

図１３に示すように、樹脂層９６０の下面９６２にダイシングテープＤＴを貼付し、図１２に示す支持基板９００を除去する。なお、図１３は、図１２に対して上下を反転して示している。例えば、研削によって支持基板９００を除去する。これにより、基材９１０の下面、貫通配線２１の下面２１２、及び基板金属層３１の下面３１２を露出する。なお、支持基板９００を除去する際に、支持基板９００の上面９０１に形成したシード層等も除去してもよい。

そして、基材９１０を切断するとともに樹脂層９６０の厚さ方向Ｚの一部を切削する（ハーフカットする）。このような基材９１０の切断及び樹脂層９６０のハーフカットにあたっては、図１３に示す切断線（破線）に沿って例えばダイシングブレードによって基材９１０の側からダイシングテープＤＴに向けて切り込む。このように、樹脂層９６０をハーフカットすることによって、樹脂層９６０に分離溝９６１を形成する。そして、ダイシングブレードによる基材９１０の切断と樹脂層９６０のハーフカットにより、主面配線２２及び柱状配線２３が切断される。その結果、基板１０、主面配線２２、柱状配線２３が形成される。より詳細には、貫通配線２１の側面２１４、主面配線２２の側面２２４、及び柱状配線２３の側面２３４が形成される。貫通配線２１の側面２１４、主面配線２２の側面２２４、及び柱状配線２３の側面２３４は、分離溝９６１に露出している。このように形成した貫通配線２１と主面配線２２と柱状配線２３とにより配線部２０が構成される。

図１４に示すように、配線部２０の表面に外部導電膜７０を形成するとともに、基板金属層３１の下面３１２を覆う外部金属層３２を形成する。外部導電膜７０は、貫通配線２１の下面２１２を覆う第１導電膜７１と、貫通配線２１、主面配線２２、及び柱状配線２３それぞれの側面２１４，２２４，２３４を覆う第２導電膜７２とを有している。第２導電膜７２は、分離溝９６１に形成される。

外部導電膜７０及び外部金属層３２はそれぞれ、めっき金属からなる。例えば、無電解めっきによってめっき金属、例えばＮｉとＰｄとＡｕとをこの順番で析出させることで、外部導電膜７０及び外部金属層３２を形成する。なお、外部導電膜７０及び外部金属層３２のそれぞれの構造、及び形成方法は限定されない。

図１５に示すように、樹脂層９６０を切断し、半導体素子５０を１つの単位とした個片に分割する。分割にあたっては、切断線（破線）に沿って例えば樹脂層９６０をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層９６０の分離溝９６１からダイシングテープＤＴまで切り込み、樹脂層９６０を切断する。当該個片は、基板１０と封止樹脂６０とを含む半導体装置Ａ１である。換言すると、樹脂層９６０をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層９６０からダイシングテープＤＴまで切り込むことによって樹脂層９６０の段差６１が形成される。これにより、封止樹脂６０が形成される。より詳細には、封止樹脂６０として樹脂側面６０３、第１樹脂部分６０Ａ、及び第２樹脂部分６０Ｂが形成される。半導体装置Ａ１は、以上の工程を経て製造される。

（作用）
図３に示すように、半導体装置Ａ１は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０の少なくとも一部と重なり、基板１０を基板主面１０１から基板裏面１０２までを貫通し、基板１０よりも熱伝導率の高い放熱部３０を有している。したがって、半導体装置Ａ１は、半導体素子５０にて発生する熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に向けて半導体装置Ａ１の外部へと放熱できる。

放熱部３０は、基板１０を貫通する１つの基板金属層３１を有している。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。したがって、第１実施形態の放熱部３０は、熱容量が小さく、半導体素子５０の熱を放熱し易い。

放熱部３０の基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を伝達する。したがって、放熱部３０は、例えばパワートランジスタなどのように半導体素子５０の素子主面５０１において局所的に発生する熱を、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて拡散することで、より効率よく放熱できる。

本実施形態において、基板１０の貫通孔１２は、主面配線２２よりも内側に開口している。したがって、貫通孔１２に配設された基板金属層３１からなる放熱部３０は、主面配線２２よりも内側に位置している。そして、第１実施形態の放熱部３０、つまり基板金属層３１は、主面配線２２と電気的に絶縁されている。また、放熱部３０と半導体素子５０との間には封止樹脂６０が介在されている。したがって、放熱部３０と半導体素子５０とは電気的に絶縁されている。

なお、放熱部３０は、主面配線２２を通過する電気信号、つまり半導体素子５０の電気的特性に影響しなければ、主面配線２２の一部又は半導体素子５０の一部と接続されていてもよい。半導体素子５０に対して電気的に影響しない配線の一例としてグランド配線が挙げられる。例えば、半導体素子５０のグランド端子が接続された主面配線２２と接続されてもよい。

第１実施形態の放熱部３０は、半導体素子５０の配線部２０と電気的に絶縁され、または電気的に影響しない一部の配線に接続されている。したがって、半導体素子５０の電気的特性に影響することなく、半導体素子５０の熱を放熱できる。

外部金属層３２は、基板１０の基板裏面１０２において露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。したがって、外部金属層３２の下面３２２及び側面３２３は露出している。また、外部金属層３２は、基板金属層３１の下面３１２から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って延び、基板裏面１０２と接している。したがって、外部金属層３２において露出する下面３２２及び側面３２３の面積の合計は、基板金属層３１の下面３１２の面積よりも大きくなる。この外部金属層３２により、放熱のための表面積が大きくなり、より効率よく放熱できる。

基板金属層３１はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ１の配線部２０は、基板１０を貫通する貫通配線２１を有している。貫通配線２１はめっき金属から構成されている。放熱部３０の基板金属層３１は、配線部２０の貫通配線２１と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ１の製造工程において、基板金属層３１は、貫通配線２１の形成過程において効率よく形成できる。

外部金属層３２はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ１は、配線部２０において露出する表面を覆う外部導電膜７０を有している。外部導電膜７０はめっき金属から構成されている。放熱部３０の外部金属層３２は、配線部２０を覆う外部導電膜７０と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ１の製造工程において、外部金属層３２は、外部導電膜７０の形成過程において効率よく形成できる。

外部金属層３２は、例えば回路基板に接続することもできる。半導体装置Ａ１を実装する回路基板は、半導体装置Ａ１の外部導電膜７０を接続するパッドを有している。外部導電膜７０は、例えばはんだにより回路基板のパッドと接続される。この回路基板において、外部金属層３２と対向するパッドを設け、そのパッドに外部金属層３２を例えばはんだにより接続する。これにより、半導体素子５０から放熱部３０に伝わる熱が、放熱部３０の外部金属層３２から回路基板へと放熱される。なお、外部金属層３２に対して、例えばＡｌ等の金属製の放熱器を接続することもできる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１−１）半導体装置Ａ１は、厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面１０１及び基板裏面１０２を有する基板１０と、基板主面１０１の側に配置され、基板主面１０１と対向する素子主面５０１と、素子主面５０１と反対側を向く素子裏面５０２とを有する半導体素子５０と、半導体素子５０に接続され、基板裏面１０２から露出する配線部２０と、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０の少なくとも一部と重なり、基板１０を基板主面１０１から基板裏面１０２までを貫通し、基板１０よりも熱伝導率の高い放熱部３０を有している。したがって、半導体装置Ａ１は、半導体素子５０にて発生する熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に向けて伝達し、半導体装置Ａ１の外部へと放熱できる。

（１−２）放熱部３０は、基板１０を貫通する１つの基板金属層３１を有している。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。したがって、第１実施形態の放熱部３０は、熱容量が小さく、半導体素子５０の熱を放熱し易い。

（１−３）放熱部３０の基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を伝達する。したがって、放熱部３０は、例えばパワートランジスタなどのように半導体素子５０の素子主面５０１において局所的に発生する熱を、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて拡散することで、より効率よく放熱できる。

（１−４）放熱部３０は、半導体素子５０の配線部２０と電気的に絶縁され、または電気的に影響しない一部の配線に接続されている。したがって、半導体素子５０の電気的特性に影響することなく、半導体素子５０の熱を放熱できる。

（１−５）放熱部３０は、外部金属層３２を有している。外部金属層３２は、基板１０の基板裏面１０２において露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。したがって、外部金属層３２の下面３２２及び側面３２３は露出している。また、外部金属層３２は、基板金属層３１の下面３１２から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って延び、基板裏面１０２と接している。したがって、外部金属層３２において露出する下面３２２及び側面３２３の面積の合計は、基板金属層３１の下面３１２の面積よりも大きくなる。この外部金属層３２により、放熱のための表面積が大きくなり、より効率よく放熱できる。

（１−６）基板金属層３１はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ１の配線部２０は、基板１０を貫通する貫通配線２１を有している。貫通配線２１はめっき金属から構成されている。放熱部３０の基板金属層３１は、配線部２０の貫通配線２１と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ１の製造工程において、基板金属層３１は、貫通配線２１の形成過程において効率よく形成できる。

（１−７）外部金属層３２はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ１は、配線部２０において露出する表面を覆う外部導電膜７０を有している。外部導電膜７０はめっき金属から構成されている。放熱部３０の外部金属層３２は、配線部２０を覆う外部導電膜７０と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ１の製造工程において、外部金属層３２は、外部導電膜７０の形成過程において効率よく形成できる。

（１−８）外部金属層３２は、例えば回路基板に接続することもできる。これにより、半導体素子５０から放熱部３０に伝わる熱を、放熱部３０の外部金属層３２から回路基板へと放熱できる。

（１−９）半導体装置Ａ１では、回路基板に実装した際に、回路基板の接続パッドに外部導電膜７０を接続するはんだが第１導電膜７１と接続パッドとの間に介在し、第２導電膜７２にも付着する。つまり、リフロー処理によって液相状態となったはんだは、第２導電膜７２を這い上がり、第２導電膜７２と接続パッドとの間にはんだフィレットを形成する。このはんだフィレットにより、はんだの接合面積が増加し、接続強度をより高めることができる。また、はんだフィレットにより外部から半導体装置Ａ１のはんだ付けの状態を確認できる。

（第１実施形態の変更例）
上記第１実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図１６に示す変更例の半導体装置Ａ１１の放熱部３０は、複数の基板金属層３１と、各基板金属層３１の下面３１２を覆う外部金属層３２とを有している。各基板金属層３１は、それぞれ基板１０を貫通している。なお、外部金属層３２は省略されてもよい。

詳述すると、基板１０は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０と重なる範囲に、複数の貫通孔１２が形成されている。本変更例では、複数の貫通孔１２は、主面配線２２よりも内側の領域に形成されている。各貫通孔１２は、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する複数の貫通孔１２を有している。複数の貫通孔１２は、例えば厚さ方向Ｚから視て、行列状に配列されている。各貫通孔１２は、例えば、厚さ方向Ｚから視て矩形状である。また、各貫通孔１２は、厚さ方向Ｚから視て、互いに同じ大きさである。なお、貫通孔１２の形状は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。また、複数の貫通孔１２において、形状や大きさが互いに異なる貫通孔が含まれていてもよい。また、貫通孔１２の配列状態は、行列状に限定されない。また、貫通孔１２の形成位置は、任意の位置とすることができる。

各貫通孔１２にはそれぞれ、基板金属層３１が形成されている。各基板金属層３１は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く上面３１１及び下面３１２と、上面３１１及び下面３１２と交差する側面３１３を有している。各基板金属層３１の上面３１１は、基板金属層３１の内部に向けて窪むように湾曲した湾曲面である。基板金属層３１の下面３１２は、基板１０の基板裏面１０２から露出している。側面３１３は、貫通孔１２の内壁面１２３と接している。複数の基板金属層３１により、半導体素子５０にて発する熱を外部へと容易に放熱できる。基板１０の基板裏面１０２から露出する基板金属層３１の下面３１２は、それぞれが外部金属層３２により覆われている。各外部金属層３２により、露出する放熱部３０の表面積をより大きくでき、効率よく放熱できる。また、各外部金属層３２を、半導体装置Ａ１１を実装する回路基板や放熱器に接続することもできる。

（第２実施形態）
以下、図１７、図１８に基づき、第２実施形態の半導体装置Ａ２を説明する。
第２実施形態の半導体装置Ａ２は、第１実施形態の半導体装置Ａ１と比較して、基板１０の基板主面１０１の側に絶縁層８０を有する点が主に異なる。以下の説明において、第１実施形態の半導体装置Ａ１の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図１７は、第２実施形態の半導体装置Ａ２の断面図である。図１８は、第２実施形態の半導体装置Ａ２を下面の側から視た概略平面図である。これらの図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。

図１７に示すように、絶縁層８０は、基板１０の基板主面１０１の側に配置されている。図１８に示すように、絶縁層８０は、厚さ方向Ｚから視て、矩形状に形成されている。図１７、図１８に示すように、絶縁層８０は、厚さ方向Ｚから視て、主面配線２２の一部であって、主面配線２２と半導体素子５０とを接続する接合部４０と重なるように形成されている。

絶縁層８０は、上面８０１、下面８０２、外側面８０３を有している。上面８０１及び下面８０２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。外側面８０３は、上面８０１に対して下面８０２が大きくなるように傾斜している。上面８０１は、基板１０の基板主面１０１と同じ側を向く。上面８０１は、主面配線２２の下面２２２と封止樹脂６０とに接する。下面８０２は、基板１０の基板主面１０１及び基板金属層３１の上面３１１と接する。絶縁層８０は、基板金属層３１の上面３１１の全体と接し、上面３１１を覆うように形成されている。また、絶縁層８０は、基板主面１０１の一部、詳しくは基板主面１０１のうちの基板金属層３１の周囲の基板主面１０１と接し、その基板主面１０１を覆うように形成されている。そして、絶縁層８０は、半導体素子５０を主面配線２２に接続する接合部４０よりも、基板１０の基板側面１０３に向かって延びている。

絶縁層８０は、厚さ方向Ｚにおいて互いに重なる主面配線２２と放熱部３０（基板金属層３１）とを電気的に絶縁する。絶縁層８０は、絶縁性を有する樹脂膜である。絶縁層８０の構成材料は、例えばポリマー樹脂である。ポリマー樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、等をもちいることができる。絶縁層８０の厚さは、例えば１０μｍである。なお、絶縁層８０は、主面配線２２を通過する電気信号に対して基板金属層３１が影響しなければよく、絶縁層８０の厚さを適宜変更してもよい。

（作用）
第２実施形態の半導体装置Ａ２は、基板１０の基板主面１０１に形成された絶縁層８０を有している。この絶縁層８０により主面配線２２と放熱部３０との間の電気的絶縁を確保できる。このため、放熱部３０を、主面配線２２と重なる位置に形成できる。そして、このような放熱部３０により、半導体素子５０にて発生する熱の放熱性を向上できる。

そして、厚さ方向Ｚから視た放熱部３０の大きさが大きくなることにより、半導体素子５０と対向する面積も大きくでき、放熱性を向上できる。また、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を拡散でき、放熱性を向上できる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、上記した第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（２−１）半導体装置Ａ２は、基板１０の基板主面１０１に形成された絶縁層８０を有している。この絶縁層８０により主面配線２２と放熱部３０との間の電気的絶縁を確保できる。このため、放熱部３０を、主面配線２２と重なる位置に形成できる。そして、このような放熱部３０により、半導体素子５０にて発生する熱の放熱性を向上できる。

（２−２）厚さ方向Ｚから視た放熱部３０の大きさが大きくなることにより、半導体素子５０と対向する面積も大きくでき、放熱性を向上できる。また、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を拡散でき、放熱性を向上できる。

（第２実施形態の変更例）
上記第２実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図１９、図２０に示す半導体装置Ａ２１は、環状の絶縁層８０を有している。絶縁層８０は、厚さ方向Ｚにおいて基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く上面８０１、上面８０１と反対側を向く下面８０２、半導体装置Ａ２１の外側を向く外側面８０３、半導体装置Ａ２１の内側を向く内側面８０４を有している。絶縁層８０の上面８０１と外側面８０３と内側面８０４は、封止樹脂６０により覆われている。つまり、半導体装置Ａ２１は、厚さ方向Ｚにおいて主面配線２２と放熱部３０との間に介在された環状の絶縁層８０を有している。そして、半導体素子５０を覆う封止樹脂６０は、絶縁層８０の内側にも充填されている。つまり、この変更例の半導体装置Ａ２１では、半導体素子５０の素子主面５０１と放熱部３０との間に、１層の封止樹脂６０が介在している。

複数の樹脂層が半導体素子５０と放熱部３０との間に介在する場合、樹脂層の間に生じる界面により、熱の伝達効率が低下する場合がある。この変更例の半導体装置Ａ２１では、半導体素子５０の素子主面５０１と放熱部３０との間に、１層の封止樹脂６０のみが介在している。このため、半導体素子５０の熱をより効率よく放熱部３０に伝達できる。

なお、絶縁層８０は、主面配線２２と放熱部３０との間を電気的に絶縁できればよく、材質及び形状は限定されない。例えば、半導体素子５０の各素子側面５０３に沿って絶縁層８０を設けてもよく、またそれらの絶縁層８０を適宜接続してもよい。また、各主面配線に絶縁層８０を設けてもよい。

・図２１に示す半導体装置Ａ２２の放熱部３０は、複数の基板金属層３１を有している。各基板金属層３１の上面３１１は、絶縁層８０により覆われている。この半導体装置Ａ２２において、配線部２０の主面配線２２と厚さ方向Ｚにおいて重なる位置にも基板金属層３１を配設することができ、放熱性を向上できる。なお、絶縁層８０は、主面配線２２と放熱部３０との間の電気的絶縁を確保できれば形状、厚さ、材質等は適宜変更することができ、例えば、図１９、図２０に示す半導体装置Ａ２１のように、枠状に形成することもできる。

（第３実施形態）
以下、図２２に基づき、第３実施形態の半導体装置Ａ３を説明する。
第３実施形態の半導体装置Ａ３は、第２実施形態の半導体装置Ａ２と比較して、基板１０の基板主面１０１の側に主面金属層３３を有する点が主に異なる。以下の説明において、第２実施形態の半導体装置Ａ２の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図２２は、第３実施形態の半導体装置Ａ３の概略断面図である。この図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。
第３実施形態の半導体装置Ａ３は、基板１０、配線部２０、放熱部３０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有する。

第３実施形態の放熱部３０は、基板金属層３１と外部金属層３２と主面金属層３３とを有する。
基板金属層３１は、基板１０に形成され、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する貫通孔１２に形成されている。基板金属層３１は、上面３１１、下面３１２、複数の側面３１３を有している。上面３１１及び下面３１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３１３は、上面３１１及び下面３１２と交差する。上面３１１は、基板主面１０１と同じ方向を向く。

外部金属層３２は、基板１０から露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。外部金属層３２は、上面３２１、下面３２２、側面３２３を有している。上面３２１及び下面３２２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。外部金属層３２は、半導体装置Ａ１にて発する熱を外部へ放出するための端子となる。

主面金属層３３は、基板金属層３１の上面３１１に接続されている。主面金属層３３は、上面３３１、下面３３２、及び複数の側面３３３を有している。上面３３１と下面３３２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３３３は、上面３３１及び下面３３２と交差する。主面金属層３３の上面３３１は、基板金属層３１の上面３１１と同じ方向を向き、絶縁層８０の下面８０２と接する。主面金属層３３の下面３３２は、基板金属層３１の上面３１１と対向し、上面３１１と接する。

主面金属層３３は、厚さ方向Ｚから視て、矩形状である。また、主面金属層３３は、厚さ方向Ｚから視て、基板金属層３１よりも大きく形成されている。つまり、主面金属層３３は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に延出した延出部３３ｂを有している。延出部３３ｂは、厚さ方向Ｚにおいて、基板金属層３１と重ならない部分である。第３実施形態において、延出部３３ｂは環状である。延出部３３ｂの下面３３２は、基板主面１０１と接する。

第３実施形態の半導体装置Ａ３において、主面金属層３３は、基板１０の基板主面１０１と接する。このため、基板１０の貫通孔１２に形成された基板金属層３１は、その基板金属層３１に接続された主面金属層３３の延出部３３ｂが基板主面１０１に接しているため、基板裏面１０２の側への移動が妨げられる。つまり、主面金属層３３により、基板金属層３１の基板１０からの抜け落ちを防止できる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、上記した第２実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（３−１）半導体装置Ａ３の放熱部３０は、基板１０の貫通孔１２に形成された基板金属層３１と、基板金属層３１の上面に接続された主面金属層３３とを有している。主面金属層３３は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に向かって延びる延出部３３ｂを有している。延出部３３ｂは基板金属層３１の周囲の基板主面１０１と接する。これにより、基板金属層３１の基板１０からの抜け落ちを防止できる。

（第３実施形態の変更例）
上記第３実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図２３に示す変更例の半導体装置Ａ３１において、放熱部３０は、複数の基板金属層３１と、１つの主面金属層３３とを有している。主面金属層３３は、各基板金属層３１の上面３１１にそれぞれ接続されている。この変更例では、複数の基板金属層３１との上面３１１に接続された主面金属層３３において、複数の基板金属層３１と重ならない部分が延出部３３ｂである。この延出部３３ｂの下面３３２は、基板１０の基板主面１０１と接する。各基板金属層３１の抜け落ちることを防止できる。

なお、主面金属層３３の延出部３３ｂは、隣り合う２つの基板金属層３１の間に設けられてもよく、複数の基板金属層３１を、基板１０の基板主面１０１の側にて互いに接続することで、基板裏面１０２の側への基板金属層３１の抜け落ちを防止できる。

なお、主面金属層３３は、基板金属層３１毎に設けられても良い。また、基板主面１０１に沿って配列された複数の主面金属層３３を有し、各主面金属層３３を複数の基板金属層３１と接続してもよい。このようにしても、上記の第３実施形態と同様に、複数の基板金属層３１の抜け落ちを防止できる。

（第４実施形態）
以下、図２４から図３４に基づき、第４実施形態の半導体装置Ａ４を説明する。
第４実施形態の半導体装置Ａ４において、上記各実施形態の半導体装置と同じ構成については同じ符号を付して説明する。

図２４は、第４実施形態の半導体装置Ａ４の断面図である。図２５は、半導体装置Ａ４を下面の側から視た概略平面図である。なお、理解の便宜上、図２において、外部導電膜７０及び外部金属層３２を除いている。図２６は、半導体装置Ａ４の一部拡大断面図であり、配線部２０、接合部４０、及び半導体素子５０の一部を示す。図２７から図３４は、半導体装置Ａ４の製造工程を示す断面図である。これらの図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。

図２４、図２５に示すように、半導体装置Ａ４は、基板１０、配線部２０、放熱部３０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。配線部２０は、貫通配線２１と主面配線２２とを含む。

半導体装置Ａ４は、図２５に示すように、厚さ方向Ｚ視において、矩形状である。
基板１０は、半導体素子５０を搭載し、半導体装置Ａ４の基礎となる支持部材である。厚さ方向Ｚから視た基板１０の形状は、図２５に示すように、第１方向Ｘの辺の長さと第２方向Ｙの辺の長さが等しい矩形状である。

基板１０は、基板主面１０１、基板裏面１０２、複数の基板側面１０３を有している。基板主面１０１と基板裏面１０２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。基板主面１０１は平坦である。基板裏面１０２は平坦である。各基板側面１０３は、基板主面１０１と基板裏面１０２との間に挟まれている。基板側面１０３は、第１方向Ｘと第２方向Ｙのいずれか一方を向く。各基板側面１０３は平坦である。各基板側面１０３は、基板主面１０１及び基板裏面１０２に対して交差、第４実施形態では直交している。

基板１０は、例えば電気絶縁性を有する材料からなる。この材料としては、例えば、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。本実施形態に係る合成樹脂は、フィラーが含有されたエポキシ樹脂である。フィラーは、例えばＳｉＯ_２から構成される。基板１０を構成する材料は、例えば黒色に着色されている。基板１０の表面である基板主面１０１と基板裏面１０２と基板側面１０３には、切削痕が形成されている。そして、基板１０の表面である基板主面１０１と基板裏面１０２と基板側面１０３には、基板１０の材料に含まれるフィラーが露出している。

基板１０は、厚さ方向Ｚにおいて、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する複数の貫通孔１１を有している。図２５に示すように、貫通孔１１は、基板１０の各辺に沿って辺設けられている。また、各貫通孔１１は、半導体素子５０の周縁よりも半導体素子５０の外側に設けられている。貫通孔１１は、厚さ方向Ｚから視て、例えば矩形状である。なお、貫通孔１１の形状は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。

また、基板１０は、厚さ方向Ｚにおいて、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する１つの貫通孔１２を有している。図２４及び図２５に示すように、貫通孔１２は、基板１０の中央に形成されている。また、貫通孔１２は、厚さ方向Ｚから視て、半導体素子５０と重なる位置に形成されている。貫通孔１２は、厚さ方向Ｚから視て、例えば矩形状である。

配線部２０は、複数の主面配線２２と複数の貫通配線２１とを含む。
各貫通配線２１は、各貫通孔１１に配設されている。各貫通配線２１は、上面２１１、下面２１２、複数の側面２１３を有している。上面２１１及び下面２１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。各側面２１３は、上面２１１と下面２１２とに挟まれている。第４実施形態において、貫通配線２１の下面２１２は、基板１０の基板裏面１０２と面一である。貫通配線２１の下面２１２は、基板１０の基板裏面１０２から露出する露出面である。なお、貫通配線２１の下面２１２が基板１０の基板裏面１０２と面一ではないようにしてもよい。また、貫通配線２１の側面２１３は、貫通孔１１の内壁面１１３と接している。貫通配線２１は、電気導電性を有する材料からなる。貫通配線２１の材料としては、例えばＣｕ、Ｃｕを主成分とする合金、等を用いることができる。

図２６に示すように、貫通配線２１の上面２１１は、貫通配線２１の内部に向かって窪むように湾曲した湾曲面である。上面２１１の縁部２１１ａは、基板１０の基板主面１０１と同じ高さに位置している。そして、上面２１１は、貫通孔１１の内壁面１１３から離れるにつれて基板主面１０１よりも基板裏面１０２の側に位置するように、貫通配線２１の内側に向かって窪むように形成されている。基板主面１０１を基準とした貫通配線２１の上面２１１の深さは、例えば１μｍである。

図２４、図２６に示すように、主面配線２２は、基板１０の基板主面１０１に形成されている。主面配線２２は、電気導電性を有する材料からなり、貫通配線２１と電気的に接続されている。主面配線２２は、上面２２１、下面２２２、側面２２３を有している。主面配線２２の上面２２１は、基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く。主面配線２２の下面２２２は、基板１０の基板裏面１０２と同じ方向を向き、基板１０の基板主面１０１と対向している。主面配線２２の側面２２３は、基板１０の基板側面１０３と同じ方向を向く。また、主面配線２２の側面２２３は、主面配線２２の上面２２１、下面２２２と交差する。主面配線２２の厚さは、例えば５μｍ以上３０μｍ以下である。

図２６に示すように、主面配線２２は、金属層２２ａと導電層２２ｂとを有している。金属層２２ａ、導電層２２ｂは、この順番で基板１０の基板主面１０１に積層されている。

金属層２２ａは、例えばＴｉを主成分とし、基板１０の基板主面１０１、及び貫通配線２１の上面２１１に接する第１層と、Ｃｕを主成分とし、第１層に接する第２層とからなる。金属層２２ａは、導電層２２ｂを形成するシード層として形成される。導電層２２ｂは、例えばＣｕを主成分とする。

金属層２２ａは、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く上面２２ａ１及び下面２２ａ２と、厚さ方向Ｚと交差する方向を向く側面２２ａ３とを有している。導電層２２ｂは、金属層２２ａの上面２２ａ１に形成されている。導電層２２ｂは、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く上面２２ｂ１及び下面２２ｂ２と、厚さ方向Ｚと交差する方向を向く側面２２ｂ３とを有している。

図２４に示すように、放熱部３０は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０と重なる貫通孔１２に設けられている。つまり、放熱部３０は、基板１０を貫通している。放熱部３０は、基板１０の基板主面１０１の側の放熱上面３０１と、基板１０の基板裏面１０２に露出する放熱下面３０２とを有している。放熱部３０は、半導体素子５０から発せられた熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に放出するためのものである。

図２４に示すように、放熱部３０は、半導体素子５０の中央部分と重なるように配置されている。基板１０は、半導体素子５０の中央部分と重なる貫通孔１２を有している。放熱部３０の配置位置は、適宜変更できる。例えば、貫通孔１２、つまり放熱部３０は、半導体素子５０において、最も高熱となる部分を含む領域と重なるように貫通孔１２及び放熱部３０を配置することが好ましい例えば、半導体素子５０において、パワートランジスタが形成された部分では発熱量が多い。このように半導体素子５０の素子主面５０１において発熱量が多い部分を含む領域と重なるように、貫通孔１２及び放熱部３０を配置することが好ましい。

第４実施形態の放熱部３０は、基板金属層３１と外部金属層３２とを有している。なお、外部金属層３２は省略されてもよい。基板金属層３１は、貫通孔１２に配設されている。基板金属層３１は、上面３１１、下面３１２、複数の側面３１３を有している。上面３１１及び下面３１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３１３は、上面３１１及び下面３１２と交差する。

第４実施形態において、基板金属層３１の下面３１２は、基板１０の基板裏面１０２と面一である。この下面３１２は、基板１０の基板裏面１０２から露出する露出面である。なお、基板金属層３１の下面３１２が基板１０の基板裏面１０２と面一ではないようにしてもよい。また、基板金属層３１の側面３１３は、貫通孔１２の内壁面１２３と接している。基板金属層３１は、電気導電性を有する材料からなる。基板金属層３１は、例えばめっき金属により形成されている。基板金属層３１の材料としては、例えばＣｕ、Ｃｕを主成分とする合金、等を用いることができる。

図２６に示すように、基板金属層３１の上面３１１は、基板金属層３１の内部に向かって窪むように湾曲した湾曲面である。上面３１１の縁部３１１ａは、基板１０の基板主面１０１と同じ高さに位置している。そして、上面３１１は、貫通孔１２の内壁面１２３から離れるにつれて基板主面１０１よりも基板裏面１０２の側に位置するように、基板金属層３１の内側に向かって窪むように形成されている。基板主面１０１を基準とした基板金属層３１の上面３１１の深さは、例えば１μｍである。

外部金属層３２は、基板１０から露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。外部金属層３２は、上面３２１、下面３２２、側面３２３を有している。上面３２１及び下面３２２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。外部金属層３２は、半導体装置Ａ１にて発する熱を外部へ放出するための端子となる。外部金属層３２の下面３２２及び側面３２３は露出している。また、外部金属層３２は、基板金属層３１の下面３１２から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って延び、基板裏面１０２と接している。つまり、外部金属層３２の上面３２１の一部は基板金属層３１の下面３１２と接し、上面３２１の他の部分は基板１０の基板裏面１０２と接する。外部金属層３２の側面３２３は、外側に向かって膨らむように湾曲している。外部金属層３２は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層である。なお、外部金属層３２の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎであってもよい。

第４実施形態において、基板金属層３１の上面３１１は、放熱部３０の放熱上面３０１を構成する。そして、外部金属層３２の下面３２２は、放熱部３０の放熱下面３０２を構成する。

図２４に示すように、接合部４０は、配線部２０の主面配線２２の上に設けられている。接合部４０は、配線部２０に導通する。接合部４０は、半導体素子５０を配線部２０に接合するものである。接合部４０の厚さは、例えば３０μｍである。接合部４０により、半導体素子５０は、主面配線２２の上面２１１から離れて支持される。半導体素子５０の素子主面５０１と主面配線２２の上面２１１との間の距離Ｈ４は、例えば３０μｍである。

図２６に示すように、接合部４０は、主面配線２２の上面２２１に形成されためっき層４１と、めっき層４１と半導体素子５０の接続パッド５１との間のはんだ層４２を含む。めっき層４１は、導電性の金属材料からなる。例えば、めっき層４１は、Ｎｉからなる。はんだ層４２は、Ｓｎ、Ｓｎを含む合金からなる。この合金は、例えばＳｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｓｂ系合金、等である。

図２５に示すように、半導体素子５０は、厚さ方向Ｚから視て矩形状である。図２４、図２５に示すように、半導体素子５０は、厚さ方向Ｚにおいて互い反対側を向く素子主面５０１及び素子裏面５０２、厚さ方向Ｚに延びる素子側面５０３を有している。素子側面５０３は、素子主面５０１及び素子裏面５０２と交差している。素子主面５０１は、基板１０の基板主面１０１と対向している。素子裏面５０２は、基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く。

半導体素子５０は、例えばＬＳＩなどの集積回路（ＩＣ）である。また、半導体素子５０は、ＬＤＯなどの電圧制御用素子や、オペアンプなどの増幅用素子、ダイオードや各種のセンサなどのディスクリート半導体素子であってもよい。例えばＬＳＩの場合、素子主面５０１は、半導体素子５０の機能のための構成部材が形成される面である。なお、半導体素子５０は、複数の構成部材が形成されたものに限らず、チップコンデンサやチップインダクタ等のように、単一の構成部材が形成された素子、半導体以外の基材に構成部材が形成された素子とすることができる。本実施形態において、半導体素子５０は、ＬＳＩである。

素子主面５０１は、半導体素子５０の機能のための構成部材が形成される面である。図２６に示すように、半導体素子５０は、素子主面５０１の側に、実装のための接続パッド５１を有している。接続パッド５１は、接合部４０のはんだ層４２とめっき層４１とにより基板１０に実装される。つまり、半導体素子５０は、素子主面５０１を基板１０に向けて実装される。したがって、素子主面５０１は、半導体素子５０を実装するための素子実装面と言える。

接続パッド５１は、例えば積層された電極パッド及び素子電極からなる。電極パッドは、例えばＡｌからなる。素子電極は、例えば、積層された金属層と導電層とバリア層とからなる。金属層は、例えばＴｉ／Ｃｕからなる。金属層は、例えば導電層を形成するためにシード層として形成される。導電層は、例えばＣｕ，Ｃｕ合金からなる。バリア層は、Ｎｉ、Ｎｉを含む合金、Ｎｉを含む複数の金属層からなる。Ｎｉを含む複数の金属層としては、例えば、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ、これらの２つ以上の金属を含む合金等からなる。バリア層は、半導体素子を主面配線２２に接続する接合部材としてのはんだ層４２のＳｎと接続パッド５１のＣｕとの合金化を防ぎ、ＳｎとＣｕとの間のボイドの発生を抑制する。

図２４に示すように、封止樹脂６０は、基板１０の基板主面１０１と接し、半導体素子５０を覆うように形成されている。封止樹脂６０は、基板１０と半導体素子５０との間に充填されている。これにより、封止樹脂６０は、基板１０の基板主面１０１と、基板主面１０１に形成された主面配線２２と、主面配線２２の上の接合部４０とを覆う。また、封止樹脂６０は、半導体素子５０の素子主面５０１、素子裏面５０２、及び素子側面５０３を覆う。さらに、封止樹脂６０は、半導体素子５０の素子主面５０１、基板１０の基板金属層３１の上面３１１を覆う。

封止樹脂６０は、厚さ方向Ｚから視て、基板１０と重なっている。封止樹脂６０は、基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く樹脂上面６０１、基板側面１０３と同じ方向を向く樹脂側面６０３を有している。

封止樹脂６０は、例えば電気絶縁性を有する樹脂からなる。この樹脂としては、例えばエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂を用いることができる。また、封止樹脂６０は、例えば黒色に着色されている。なお、封止樹脂６０の材質及び形状は限定されない。

外部導電膜７０は、基板１０の基板裏面１０２に形成されている。外部導電膜７０は、貫通配線２１の下面２１２を覆うように形成されている。外部導電膜７０は、半導体装置Ａ４の外部接続端子となる。外部導電膜７０は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層である。なお、外部導電膜７０の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎであってもよい。

（半導体装置の製造方法）
次に、第４実施形態の半導体装置Ａ４の製造方法の一例を説明する。
図２７から図３４は、第４実施形態の半導体装置Ａ４の製造工程を説明するための断面図である。なお、図２７から図３４は、１つの半導体装置Ａ４にかかる部分を示している。図２７から図３４において、２本の破線は、１つの半導体装置Ａ４となる範囲を示す。これらの図において示される各方向の定義は、図１から図５にて示される方向の定義と同一である。

図２７に示すように、支持基板９００を用意する。支持基板９００は、例えばＳｉの単結晶材料からなる。支持基板９００は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く上面９０１及び下面９０２を有している。なお、支持基板９００として、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料からなる基板を用いてもよい。

次に、支持基板９００の上面９０１に、端子ピラー９２１，９３１を形成する。端子ピラー９２１，９３１は、例えばＣｕ、Ｃｕを主成分とする合金からなる。端子ピラー９２１，９３１は、例えば電解めっき法によって形成される。端子ピラー９２１は、上述の半導体装置Ａ４において、貫通配線２１となるものであり、端子ピラー９３１は、上述の半導体装置Ａ４において、基板金属層３１となるものである。

端子ピラー９２１，９３１は、例えば、シード層を形成する工程と、シード層に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成する工程と、シード層に接するめっき層を形成する工程とをへて形成される。例えばスパッタリング法により、支持基板９００の上面９０１にシード層を形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層にてシード層を覆い、そのレジスト層を露光・現像し、開口を有するマスクを形成する。次に、シード層を導電経路とした電解めっき法によりマスクから露出したシード層の表面にめっき金属を析出させて端子ピラー９２１，９３１を形成する。端子ピラー９２１，９３１の形成後、マスクを除去する。なお、Ｃｕの柱状材により端子ピラー９２１，９３１を形成してもよい。

図２８に示すように、支持基板９００の上面９０１に接し、端子ピラー９２１，９３１を覆う基材９１０を形成する。基材９１０は、端子ピラー９２１，９３１の上面及び側面を覆うように形成される。この基材９１０の材料としては、図２４に示す基板１０を構成する材料を用いることができる。本実施形態において、基材９１０の材料としては、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。

図２９に示すように、基材９１０及び端子ピラー９２１，９３１の一部を研削し、貫通配線２１及び基板金属層３１を形成する。基材９１０は、図２４に示す基板１０となるものである。基材９１０の研削において、基材９１０の厚さを基板１０の厚さと等しくする。この研削により、基材９１０の上面９１１において、貫通配線２１及び基板金属層３１の上面２１１，３１１が露出する。そして、基材９１０の上面９１１から、エッチング、例えばウエットエッチングにより、研削によって生じる貫通配線２１及び基板金属層３１のバリを除去する。このエッチングにより、貫通配線２１及び基板金属層３１の上面２１１，３１１は、基材９１０の上面９１１から、貫通配線２１と基板金属層３１それぞれの内部に向けて窪むように湾曲して形成される。このように、基材９１０の上面９１１に露出する貫通配線２１及び基板金属層３１と、それらの上面２１１，３１１を形成する。

図３０に示すように、基材９１０の上面９１１、及び貫通配線２１の上面２１１に接する主面配線２２を形成する。次に、主面配線２２の上に接合部４０を形成する。
図２６に示すように、主面配線２２は、金属層２２ａ及び導電層２２ｂを含む。主面配線２２は、金属層２２ａを形成する工程と、金属層２２ａに対してフォトリソグラフィによってマスクを形成する工程と、金属層２２ａに接する導電層２２ｂを形成する工程と、マスクを除去する工程と、導電層２２ｂから露出する金属層２２ａを除去する工程を経て形成される。

先ず、例えばスパッタリング法によって金属層２２ａを形成する。例えばＴｉを主成分とする第１層とＣｕを主成分とする第２層を含む金属層２２ａは、基材９１０の上面９１１の側の全面に渡って第１層を形成し、その第１層に接する第２層を形成する。次に、例えば感光性を有するレジスト層によって金属層２２ａを覆い、そのレジスト層を露光・現像し、開口を有するマスクを形成する。次に、例えば金属層２２ａを導電経路とした電解めっき法によってマスクから露出した金属層２２ａの表面にめっき金属を析出させて導電層２２ｂを形成する。

その後、めっきマスクを除去し、導電層２２ｂに覆われていない不要な金属層２２ａを除去する。この除去は、例えば、金属層２２ａに対するエッチング液を用いたウエットエッチングにより行う。ウエットエッチングでは、金属層２２ａに対するエッチングが等方的に進行し、金属層２２ａの側面２２ａ３は、内部に向かって窪むように湾曲して形成される。これらの工程によって、主面配線２２を形成する。このように形成された主面配線２２及び貫通配線２１によって、配線部２０が構成される。

図３１に示すように、接合部４０を形成し、半導体素子５０を実装する。接合部４０は、図２６に示すように、めっき層４１とはんだ層４２とを含む。先ず、主面配線２２の上に、例えば電解めっき法によりめっき層４１を形成する。なお、めっき層４１の上面に、Ｓｎを含む合金からなるはんだ層が形成されていてもよい。はんだ層は、例えば電解めっき法により、めっき金属としてＳｎを含む合金を析出させることによって形成される。

はんだ層４２は、例えば、半導体素子５０の接続パッド５１の表面に形成されるはんだバンプである。はんだ層４２は、半導体素子５０の接続パッド５１に、めっき金属としてＳｎを含む合金を析出することによって形成される。このはんだ層４２は、リフロー処理によって表面が平坦化される。例えばフリップチップボンダを用いてはんだ層４２にフラックスを塗布し、フリップチップ実装する。

図３２に示すように、基材９１０の上面９１１と半導体素子５０を覆う樹脂層９６０を形成する。樹脂層９６０は、図２４、図２６に示す封止樹脂６０となる部材である。樹脂層９６０は、例えばエポキシ樹脂を主材とした合成樹脂である。例えば、トランスファ成型により、樹脂層９６０を形成する。

図３３に示すように、樹脂層９６０の下面９６２にダイシングテープＤＴを貼付し、図３２に示す支持基板９００を除去する。なお、図３３は、図３２に対して上下を反転して示している。例えば、研削により支持基板９００を除去する。これにより、基材９１０の下面、貫通配線２１の下面２１２、及び基板金属層３１の下面３１２を露出する。なお、支持基板９００を除去する際に、支持基板９００の上面９０１に形成したシード層等も除去してもよい。

次に、基材９１０から露出する貫通配線２１の表面に外部導電膜７０を形成するとともに、基材９１０から露出する基板金属層３１の表面に外部金属層３２を形成する。外部導電膜７０及び外部金属層３２は、例えば、めっき金属からなる。例えば、無電解めっきにより、めっき金属、例えばＮｉとＰｄとＡｕとをこの順番で析出させることで、外部導電膜７０及び外部金属層３２を形成する。なお、外部導電膜７０及び外部金属層３２の構造、及び形成方法は限定されない。

図３４に示すように、基材９１０及び樹脂層９６０を切断し、半導体素子５０を１つの単位とした個片に分割する。分割にあたっては、図３３に示す切断線（破線）に沿って例えばダイシングブレードにより基材９１０の側からダイシングテープＤＴまで切り込み、基材９１０と樹脂層９６０とを切断する。当該個片は、基板１０と封止樹脂６０とを含む半導体装置Ａ４である。以上の工程により、半導体装置Ａ４を製造できる。

（作用）
次に、第４実施形態の半導体装置Ａ４の作用を説明する。
半導体装置Ａ４は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０の少なくとも一部と重なり、基板１０を基板主面１０１から基板裏面１０２までを貫通し、基板１０よりも熱伝導率の高い放熱部３０を有している。したがって、半導体装置Ａ４は、半導体素子５０にて発生する熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に向けて半導体装置Ａ４の外部へと放熱できる。

放熱部３０は、基板１０を貫通する１つの基板金属層３１を有している。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。したがって、第４実施形態の放熱部３０は、熱容量が小さく、半導体素子５０の熱を放熱し易い。

放熱部３０の基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を伝達する。したがって、放熱部３０は、例えばパワートランジスタなどのように半導体素子５０の素子主面５０１において局所的に発生する熱を、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて拡散することで、より効率よく放熱できる。

本実施形態において、基板１０の貫通孔１２は、主面配線２２よりも内側に開口している。したがって、貫通孔１２に配設された基板金属層３１からなる放熱部３０は、主面配線２２よりも内側に位置している。そして、第４実施形態の放熱部３０、つまり基板金属層３１は、主面配線２２と電気的に絶縁されている。また、放熱部３０と半導体素子５０との間には封止樹脂６０が介在されている。したがって、放熱部３０と半導体素子５０とは電気的に絶縁されている。

なお、放熱部３０は、主面配線２２を通過する電気信号、つまり半導体素子５０の電気的特性に影響しなければ、主面配線２２の一部又は半導体素子５０の一部と接続されていてもよい。半導体素子５０に対して電気的に影響しない配線の一例としてグランド配線が挙げられる。例えば、半導体素子５０のグランド端子が接続された主面配線２２と接続されてもよい。

第４実施形態の放熱部３０は、半導体素子５０の配線部２０と電気的に絶縁され、または電気的に影響しない一部の配線に接続されている。したがって、半導体素子５０の電気的特性に影響することなく、半導体素子５０の熱を放熱できる。

外部金属層３２は、基板１０の基板裏面１０２において露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。したがって、外部金属層３２の下面３２２及び側面３２３は露出している。また、外部金属層３２は、基板金属層３１の下面３１２から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って延び、基板裏面１０２と接している。したがって、外部金属層３２において露出する下面３２２及び側面３２３の面積の合計は、基板金属層３１の下面３１２の面積よりも大きくなる。この外部金属層３２により、放熱のための表面積が大きくなり、より効率よく放熱できる。

基板金属層３１はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ４の配線部２０は、基板１０を貫通する貫通配線２１を有している。貫通配線２１はめっき金属から構成されている。放熱部３０の基板金属層３１は、配線部２０の貫通配線２１と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ４の製造工程において、基板金属層３１は、貫通配線２１の形成過程において効率よく形成できる。

外部金属層３２はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ４は、配線部２０において露出する表面を覆う外部導電膜７０を有している。外部導電膜７０はめっき金属から構成されている。放熱部３０の外部金属層３２は、配線部２０を覆う外部導電膜７０と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ４の製造工程において、外部金属層３２は、外部導電膜７０の形成過程において効率よく形成できる。

外部金属層３２は、例えば回路基板に接続することもできる。半導体装置Ａ４を実装する回路基板は、半導体装置Ａ４の外部導電膜７０を接続するパッドを有している。外部導電膜７０は、例えばはんだにより回路基板のパッドと接続される。この回路基板において、外部金属層３２と対向するパッドを設け、そのパッドに外部金属層３２を例えばはんだにより接続する。これにより、半導体素子５０から放熱部３０に伝わる熱が、放熱部３０の外部金属層３２から回路基板へと放熱される。なお、外部金属層３２に対して、例えばＡｌ等の金属製の放熱器を接続することもできる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（４−１）半導体装置Ａ４は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０の少なくとも一部と重なり、基板１０を基板主面１０１から基板裏面１０２までを貫通し、基板１０よりも熱伝導率の高い放熱部３０を有している。したがって、半導体装置Ａ４は、半導体素子５０にて発生する熱を、基板１０の基板裏面１０２の側に向けて半導体装置Ａ４の外部へと放熱できる。

（４−２）放熱部３０は、基板１０を貫通する１つの基板金属層３１を有している。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。したがって、第４実施形態の放熱部３０は、熱容量が小さく、半導体素子５０の熱を放熱し易い。

（４−３）放熱部３０の基板金属層３１は、厚さ方向Ｚから視て矩形状の平板である。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を伝達する。したがって、放熱部３０は、例えばパワートランジスタなどのように半導体素子５０の素子主面５０１において局所的に発生する熱を、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて拡散することで、より効率よく放熱できる。

（４−４）放熱部３０は、半導体素子５０の配線部２０と電気的に絶縁され、または電気的に影響しない一部の配線に接続されている。したがって、半導体素子５０の電気的特性に影響することなく、半導体素子５０の熱を放熱できる。

（４−５）放熱部３０は、外部金属層３２を有している。外部金属層３２は、基板１０の基板裏面１０２において露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。したがって、外部金属層３２の下面３２２及び側面３２３は露出している。また、外部金属層３２は、基板金属層３１の下面３１２から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って延び、基板裏面１０２と接している。したがって、外部金属層３２において露出する下面３２２及び側面３２３の面積の合計は、基板金属層３１の下面３１２の面積よりも大きくなる。この外部金属層３２により、放熱のための表面積が大きくなり、より効率よく放熱できる。

（４−６）基板金属層３１はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ４の配線部２０は、基板１０を貫通する貫通配線２１を有している。貫通配線２１はめっき金属から構成されている。放熱部３０の基板金属層３１は、配線部２０の貫通配線２１と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ４の製造工程において、基板金属層３１は、貫通配線２１の形成過程において効率よく形成できる。

（４−７）外部金属層３２はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ４は、配線部２０において露出する表面を覆う外部導電膜７０を有している。外部導電膜７０はめっき金属から構成されている。放熱部３０の外部金属層３２は、配線部２０を覆う外部導電膜７０と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ４の製造工程において、外部金属層３２は、外部導電膜７０の形成過程において効率よく形成できる。

（４−８）外部金属層３２は、例えば回路基板に接続することもできる。これにより、半導体素子５０から放熱部３０に伝わる熱が、放熱部３０の外部金属層３２から回路基板へと放熱できる。

（第４実施形態の変更例）
上記第４実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図３５に示す半導体装置Ａ４１は、基板１０、配線部２０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。配線部２０は、基板１０の基板主面１０１に形成された主面配線２２と、基板１０を貫通する貫通配線２１とを含む。

貫通配線２１は、基板１０の基板側面１０３まで延びている。つまり、貫通配線２１の側面２１４は、基板１０の基板側面１０３と面一である。また、外部導電膜７０は、基板１０の基板側面１０３まで延びている。したがって、貫通配線２１の下面２１２は基板１０の基板裏面１０２において露出し、貫通配線２１の側面２１４は基板１０の基板側面１０３において露出している。外部導電膜７０は、貫通配線２１の下面２１２を覆うように形成されている。このような半導体装置Ａ４１においても、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

・図３６に示す半導体装置Ａ４２は、基板１０、配線部２０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。配線部２０は、基板１０の基板主面１０１に形成された主面配線２２と、基板１０を貫通する貫通配線２１とを含む。

貫通配線２１は、基板１０の基板側面１０３まで延びている。つまり、貫通配線２１の側面２１４は、基板１０の基板側面１０３と面一である。したがって、貫通配線２１の下面２１２は基板１０の基板裏面１０２において露出し、貫通配線２１の側面２１４は基板１０の基板側面１０３において露出している。

外部導電膜７０は、基板１０から露出する貫通配線２１を覆うように形成されている。外部導電膜７０は、貫通配線２１の下面２１２を覆う第１導電膜７１と、貫通配線２１の側面２１４を覆う第２導電膜７２とを有している。第１導電膜７１と第２導電膜７２とを有する外部導電膜７０は、第４実施形態の外部導電膜７０と同様に、半導体装置Ａ４２の外部接続端子となる。外部導電膜７０は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層である。なお、外部導電膜７０の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎであってもよい。

この半導体装置Ａ４２では、回路基板に実装した際に、回路基板の接続パッドに外部導電膜７０を接続するはんだが第１導電膜７１と接続パッドとの間に介在し、第２導電膜７２にも付着する。つまり、リフロー処理によって液相状態となったはんだは、第２導電膜７２を這い上がり、第２導電膜７２と接続パッドとの間にはんだフィレットを形成する。なお、図３５に示す半導体装置Ａ４２においてもはんだフィレットが形成されるが、この変更例の半導体装置Ａ４２では、はんだフィレットがより容易に形成される。このはんだフィレットにより、はんだの接合面積が増加し、接続強度をより高めることができる。また、はんだフィレットにより外部から半導体装置Ａ４２のはんだ付けの状態を確認できる。

・図３７に示す変更例の半導体装置Ａ４３の放熱部３０は、複数の基板金属層３１と、各基板金属層３１の下面３１２を覆う外部金属層３２とを有している。各基板金属層３１は、それぞれ基板１０を貫通している。なお、外部金属層３２は省略されてもよい。

詳述すると、基板１０は、厚さ方向Ｚから視て半導体素子５０と重なる範囲に、複数の貫通孔１２が形成されている。本変更例では、複数の貫通孔１２は、主面配線２２よりも内側の領域に形成されている。各貫通孔１２は、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する複数の貫通孔１２を有している。複数の貫通孔１２は、例えば厚さ方向Ｚから視て、行列状に配列されている。各貫通孔１２は、例えば、厚さ方向Ｚから視て矩形状である。各貫通孔１２は、厚さ方向Ｚから視て、互いに同じ大きさである。さらに、厚さ方向Ｚから視た各貫通孔１２の大きさは、配線部２０の貫通配線２１を形成する貫通孔１１の大きさと等しいことが好ましい。なお、貫通孔１２の形状は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。また、複数の貫通孔１２において、形状や大きさが互いに異なる貫通孔が含まれていてもよい。また、貫通孔１２の配列状態は、行列状に限定されない。また、貫通孔の形成位置は、任意の位置とすることができる。

各貫通孔１２にはそれぞれ、基板金属層３１が形成されている。基板金属層３１は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く上面３１１及び下面３１２と、上面３１１及び下面３１２と交差する側面３１３を有している。基板金属層３１の上面３１１は、基板金属層３１の内部に向けて窪むように湾曲した湾曲面である。基板金属層３１の下面３１２は、基板１０の基板裏面１０２から露出している。基板金属層３１の側面３１３は、貫通孔１２の内壁面１２３と接している。厚さ方向Ｚから視て、各基板金属層３１の大きさは、配線部２０の貫通配線２１の大きさと等しいことが好ましい。複数の基板金属層３１により、半導体素子５０にて発する熱を外部へと容易に放熱できる。

基板１０の基板裏面１０２から露出する基板金属層３１の下面３１２は、それぞれが外部金属層３２により覆われている。各外部金属層３２により、露出する放熱部３０の表面積をより大きくでき、効率よく放熱できる。また、各外部金属層３２を、半導体装置Ａ４３を実装する回路基板や放熱器に接続することもできる。

基板金属層３１はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ４３の配線部２０は、基板１０を貫通する貫通配線２１を有している。貫通配線２１はめっき金属から構成されている。放熱部３０の基板金属層３１は、配線部２０の貫通配線２１と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ４３の製造工程において、基板金属層３１は、貫通配線２１の形成過程において効率よく形成できる。また、厚さ方向Ｚから視て、各基板金属層３１の大きさを配線部２０の貫通配線２１の大きさと等しくすることにより、貫通配線２１と基板金属層３１を形成する金属めっきの厚さのばらつきが減少する、つまり貫通配線２１の形成にかかる処理時間にて各基板金属層３１を形成することができ、工程にかかる負荷（処理時間の増加）を低減できる。

外部金属層３２はめっき金属から構成されている。半導体装置Ａ４３は、配線部２０において露出する表面を覆う外部導電膜７０を有している。外部導電膜７０はめっき金属から構成されている。放熱部３０の外部金属層３２は、配線部２０を覆う外部導電膜７０と同時に形成される。したがって、半導体装置Ａ４３の製造工程において、外部金属層３２は、外部導電膜７０の形成過程において効率よく形成できる。

・図３８に示す半導体装置Ａ４４は、基板１０に複数の貫通配線２１が形成されている。貫通配線２１は、基板１０の一対の基板側面１０３ａに沿って配置され、他の一対の基板側面１０３ｂには配置されていない。半導体素子５０は、一対の素子側面５０３ａに沿って接続パッド５１が配置され、他の一対の素子側面５０３ｂの側には接続パッドが配置されていない。基板１０の基板金属層３１は、貫通配線２１が形成されていない基板側面１０３ｂに向けて延びている。つまり、基板金属層３１は、半導体素子５０の接続パッド５１及び基板１０の貫通配線２１が形成されていない部分に設けられている。基板金属層３１は、半導体素子５０と重なる領域また、基板１０の基板側面１０３ｂに向かって、半導体素子５０と重ならない部分まで延びている。この半導体装置Ａ４４では、基板金属層３１を大きくでき、放熱性を向上できる。

（第５実施形態）
以下、図３９、図４０に基づき、第５実施形態の半導体装置Ａ５を説明する。
第５実施形態の半導体装置Ａ５は、第４実施形態の半導体装置Ａ４と比較して、基板１０の基板主面１０１の側に絶縁層８０を有する点が主に異なる。以下の説明において、第４実施形態の半導体装置Ａ４の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図３９は、第５実施形態の半導体装置Ａ５の断面図である。図４０は、第５実施形態の半導体装置Ａ５を下面の側から視た概略平面図である。これらの図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。

図３９に示すように、絶縁層８０は、基板１０の基板主面１０１の側に配置されている。図４０に示すように、絶縁層８０は、厚さ方向Ｚから視て、矩形状に形成されている。図３９、図４０に示すように、絶縁層８０は、厚さ方向Ｚから視て、主面配線２２の一部であって、主面配線２２と半導体素子５０とを接続する接合部４０と重なるように形成されている。

絶縁層８０は、上面８０１、下面８０２、外側面８０３を有している。上面８０１及び下面８０２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。外側面８０３は、上面８０１に対して下面８０２が大きくなるように傾斜している。上面８０１は、基板１０の基板主面１０１と同じ側を向く。上面８０１は、主面配線２２の下面２２２と封止樹脂６０とに接する。下面８０２は、基板１０の基板主面１０１及び基板金属層３１の上面３１１と接する。絶縁層８０は、基板金属層３１の上面３１１の全体と接し、上面３１１を覆うように形成されている。また、絶縁層８０は、基板主面１０１の一部、詳しくは基板主面１０１のうちの基板金属層３１の周囲の基板主面１０１と接し、その基板主面１０１を覆うように形成されている。そして、絶縁層８０は、半導体素子５０を主面配線２２に接続する接合部４０よりも、基板１０の基板側面１０３に向かって延びている。

絶縁層８０は、厚さ方向Ｚにおいて互いに重なる主面配線２２と放熱部３０（基板金属層３１）とを電気的に絶縁する。絶縁層８０は、絶縁性を有する樹脂膜である。絶縁層８０の構成材料は、例えばポリマー樹脂である。ポリマー樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、等をもちいることができる。絶縁層８０の厚さは、例えば１０μｍである。なお、絶縁層８０は、主面配線２２を通過する電気信号に対して基板金属層３１が影響しなければよく、絶縁層８０の厚さを適宜変更してもよい。

（作用）
第５実施形態の半導体装置Ａ５は、基板１０の基板主面１０１に形成された絶縁層８０を有している。この絶縁層８０により主面配線２２と放熱部３０との間の電気的絶縁を確保できる。このため、放熱部３０を、主面配線２２と重なる位置に形成できる。そして、このような放熱部３０により、半導体素子５０にて発生する熱の放熱性を向上できる。

そして、厚さ方向Ｚから視た放熱部３０の大きさが大きくなることにより、半導体素子５０と対向する面積も大きくでき、放熱性を向上できる。また、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を拡散でき、放熱性を向上できる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、第４実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（５−１）半導体装置Ａ５は、基板１０の基板主面１０１に形成された絶縁層８０を有している。この絶縁層８０により主面配線２２と放熱部３０との間の電気的絶縁を確保できる。このため、放熱部３０を、主面配線２２と重なる位置に形成できる。そして、このような放熱部３０により、半導体素子５０にて発生する熱の放熱性を向上できる。

（５−２）厚さ方向Ｚから視た放熱部３０の大きさが大きくなることにより、半導体素子５０と対向する面積も大きくでき、放熱性を向上できる。また、厚さ方向Ｚと直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向けて熱を拡散でき、放熱性を向上できる。

（第５実施形態の変更例）
上記第５実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図４１に示す半導体装置Ａ５１は、基板１０、配線部２０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。配線部２０は、基板１０の基板主面１０１に形成された主面配線２２と、基板１０を貫通する貫通配線２１とを含む。

貫通配線２１は、基板１０の基板側面１０３まで延びている。つまり、貫通配線２１の側面２１４は、基板１０の基板側面１０３と面一である。したがって、貫通配線２１の下面２１２は基板１０の基板裏面１０２において露出し、貫通配線２１の側面２１４は基板１０の基板側面１０３において露出している。

外部導電膜７０は、基板１０から露出する貫通配線２１を覆うように形成されている。外部導電膜７０は、貫通配線２１の下面２１２を覆う第１導電膜７１と、貫通配線２１の側面２１４を覆う第２導電膜７２とを有している。第１導電膜７１と第２導電膜７２とを有する外部導電膜７０は、第１実施形態の外部導電膜７０と同様に、半導体装置Ａ５１の外部接続端子となる。外部導電膜７０は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層である。なお、外部導電膜７０の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎであってもよい。

この半導体装置Ａ５１では、回路基板に実装した際に、回路基板の接続パッドに外部導電膜７０を接続するはんだが第１導電膜７１と接続パッドとの間に介在し、第２導電膜７２にも付着する。つまり、リフロー処理によって液相状態となったはんだは、第２導電膜７２を這い上がり、第２導電膜７２と接続パッドとの間にはんだフィレットを形成する。この変更例の半導体装置Ａ５１は、基板１０の側面に配線部２０が露出してない半導体装置と比べ、はんだの接合面積が増加し、接続強度をより高めることができる。また、第２導電膜７２に付着するはんだフィレットは、外部から半導体装置Ａ５１のはんだ付けの状態を容易に確認できる。

・図４２に示す半導体装置Ａ５２の放熱部３０は、複数の基板金属層３１を有している。各基板金属層３１の上面３１１は、絶縁層８０により覆われている。この半導体装置Ａ５２において、配線部２０の主面配線２２と厚さ方向Ｚにおいて重なる位置にも基板金属層３１を配設することができ、放熱性を向上できる。なお、絶縁層８０は、主面配線２２と放熱部３０との間の電気的絶縁を確保できればよく、厚さ、材質等は適宜変更できる。

・図４３、図４４に示す半導体装置Ａ５３は、環状の絶縁層８０を有している。絶縁層８０は、厚さ方向Ｚにおいて基板１０の基板主面１０１と同じ方向を向く上面８０１、上面８０１と反対側を向く下面８０２、半導体装置Ａ５３の外側を向く外側面８０３、半導体装置Ａ５３の内側を向く内側面８０４を有している。絶縁層８０の上面８０１と外側面８０３と内側面８０４は、封止樹脂６０により覆われている。つまり、半導体装置Ａ５３は、厚さ方向Ｚにおいて主面配線２２と放熱部３０との間に介在された環状の絶縁層８０を有している。そして、半導体素子５０を覆う封止樹脂６０は、絶縁層８０の内側にも充填されている。つまり、この変更例の半導体装置Ａ５３では、半導体素子５０の素子主面５０１と放熱部３０との間に、１層の封止樹脂６０が介在している。

複数の樹脂層が半導体素子５０と放熱部３０との間に介在する場合、樹脂層の間に生じる界面により、熱の伝達効率が低下する場合がある。この変更例の半導体装置Ａ５３では、半導体素子５０の素子主面５０１と放熱部３０との間に、１層の封止樹脂６０が介在している。このため、半導体素子５０の熱をより効率よく放熱部３０に伝達できる。

なお、絶縁層８０は、主面配線２２と放熱部３０との間を電気的に絶縁できればよく、材質及び形状は限定されない。例えば、半導体素子５０の各素子側面５０３に沿って絶縁層８０を設けてもよく、またそれらの絶縁層８０を適宜接続してもよい。また、各主面配線に絶縁層８０を設けてもよい。

・図４５に示す半導体装置Ａ５４は、複数の基板金属層３１を有する放熱部３０と、環状の絶縁層８０とを有している。この半導体装置Ａ５４では、複数の基板金属層３１により、半導体素子５０にて発生する熱を装置外部へと容易に放熱できる。また、絶縁層８０を環状とすることにより、半導体素子５０の熱をより効率よく放熱部３０に伝達できる。

（第６実施形態）
以下、図４６に基づき、第６実施形態の半導体装置Ａ６を説明する。
第６実施形態の半導体装置Ａ６は、第５実施形態の半導体装置Ａ５と比較して、基板１０の基板主面１０１の側に主面金属層３３を有する点が主に異なる。以下の説明において、第５実施形態の半導体装置Ａ５の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図４６は、第６実施形態の半導体装置Ａ６の概略断面図である。この図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。
第６実施形態の半導体装置Ａ６は、基板１０、配線部２０、放熱部３０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。

第６実施形態の放熱部３０は、基板金属層３１と主面金属層３３とを含む。
基板金属層３１は、基板１０に形成され、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する貫通孔１２に形成されている。基板金属層３１は、上面３１１、下面３１２、複数の側面３１３を有している。上面３１１及び下面３１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３１３は、上面３１１及び下面３１２と交差する。上面３１１は、基板主面１０１と同じ方向を向く。

主面金属層３３は、基板金属層３１の上面３１１に接続されている。主面金属層３３は、上面３３１、下面３３２、及び複数の側面３３３を有している。上面３３１と下面３３２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３３３は、上面３３１及び下面３３２と交差する。主面金属層３３の上面３３１は、基板金属層３１の上面３１１と同じ方向を向き、絶縁層８０の下面８０２と接する。主面金属層３３の下面３３２は、基板金属層３１の上面３１１と対向し、上面３１１と接する。

主面金属層３３は、厚さ方向Ｚから視て、矩形状である。また、主面金属層３３は、厚さ方向Ｚから視て、基板金属層３１よりも大きく形成されている。つまり、主面金属層３３は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に延出した延出部３３ｂを有している。延出部３３ｂは、厚さ方向Ｚにおいて、基板金属層３１と重ならない部分である。第６実施形態において、延出部３３ｂは環状である。延出部３３ｂの下面３３２は、基板主面１０１と接する。

第６実施形態の半導体装置Ａ６において、主面金属層３３は、基板１０の基板主面１０１と接する。このため、基板１０の貫通孔１２に形成された基板金属層３１は、その基板金属層３１に接続された主面金属層３３の延出部３３ｂが基板主面１０１に接しているため、基板裏面１０２の側への移動が妨げられる。つまり、主面金属層３３により、基板金属層３１が基板１０からの抜け落ちを防止できる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、上記した第５実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（６−１）半導体装置Ａ６の放熱部３０は、基板１０の貫通孔１２に形成された基板金属層３１と、基板金属層３１の上面に接続された主面金属層３３とを有している。主面金属層３３は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に向かって延びる延出部３３ｂを有している。延出部３３ｂは、基板金属層３１の周囲の基板主面１０１と接する。これにより、基板金属層３１の抜け落ちを防止できる。

（第６実施形態の変更例）
上記第６実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図４７に示す半導体装置Ａ６１は、基板１０、配線部２０、接合部４０、半導体素子５０、封止樹脂６０、外部導電膜７０を有している。配線部２０は、基板１０の基板主面１０１に形成された主面配線２２と、基板１０を貫通する貫通配線２１とを含む。

貫通配線２１は、基板１０の基板側面１０３まで延びている。つまり、貫通配線２１の側面２１４は、基板１０の基板側面１０３と面一である。したがって、貫通配線２１の下面２１２は基板１０の基板裏面１０２において露出し、貫通配線２１の側面２１４は基板１０の基板側面１０３において露出している。

外部導電膜７０は、基板１０から露出する貫通配線２１を覆うように形成されている。外部導電膜７０は、貫通配線２１の下面２１２を覆う第１導電膜７１と、貫通配線２１の側面２１４を覆う第２導電膜７２とを有している。第１導電膜７１と第２導電膜７２とを有する外部導電膜７０は、第１実施形態の外部導電膜７０と同様に、半導体装置Ａ６１の外部接続端子となる。外部導電膜７０は、例えば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、例えば、Ｎｉ層、Ｐｄ層、及びＡｕ層である。なお、外部導電膜７０の材料は限定されないが、例えばＮｉ層及びＡｕ層が積層されて構成されてもよいし、Ｓｎであってもよい。

この半導体装置Ａ６１では、回路基板に実装した際に、回路基板の接続パッドに外部導電膜７０を接続するはんだが第１導電膜７１と接続パッドとの間に介在し、第２導電膜７２にも付着する。つまり、リフロー処理によって液相状態となったはんだは、第２導電膜７２を這い上がり、第２導電膜７２と接続パッドとの間にはんだフィレットを形成する。この変更例の半導体装置Ａ６１は、基板１０の側面に配線部２０が露出してない半導体装置と比べ、はんだの接合面積が増加し、接続強度をより高めることができる。また、第２導電膜７２に付着するはんだフィレットは、外部から半導体装置Ａ６１のはんだ付けの状態を容易に確認できる。

・図４８に示す変更例の半導体装置Ａ６２において、放熱部３０は、複数の基板金属層３１と、１つの主面金属層３３とを有している。主面金属層３３は、各基板金属層３１の上面３１１にそれぞれ接続されている。この変更例では、複数の基板金属層３１の上面３１１に接続された主面金属層３３において、複数の基板金属層３１と重ならない部分が延出部３３ｂである。この延出部３３ｂの下面３３２は、基板１０の基板主面１０１と接する。各基板金属層３１の抜け落ちることを防止できる。

なお、主面金属層３３は、基板金属層３１毎に設けられても良い。また、基板主面１０１に沿って配列された複数の主面金属層３３を有し、各主面金属層３３を複数の基板金属層３１と接続してもよい。このようにしても、上記の第３実施形態と同様に、複数の基板金属層３１の抜け落ちを防止できる。

（第７実施形態）
以下、図４９、図５０に基づき、第７実施形態の半導体装置Ａ７を説明する。
第７実施形態の半導体装置Ａ７は、半導体素子５０と放熱部３０とが接続されている点が主に異なる。以下の説明において、上記実施形態の半導体装置の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図４９は、第７実施形態の半導体装置Ａ７の断面図である。図５０は、第７実施形態の半導体装置Ａ７を下面の側から視た概略平面図である。これらの図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。

図４９に示すように、第７実施形態の放熱部３０は、基板金属層３１と外部金属層３２と主面金属層３４とを有している。
基板金属層３１は、基板１０に形成され、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する貫通孔１２に形成されている。基板金属層３１は、上面３１１、下面３１２、複数の側面３１３を有している。上面３１１及び下面３１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３１３は、上面３１１及び下面３１２と交差する。上面３１１は、基板主面１０１と同じ方向を向く。

外部金属層３２は、基板１０から露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。外部金属層３２は、上面３２１、下面３２２、側面３２３を有している。上面３２１及び下面３２２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。外部金属層３２は、半導体装置Ａ１にて発する熱を外部へ放出するための端子となる。

主面金属層３４は、基板金属層３１の上面３１１に接続されている。主面金属層３４は、例えば、主面配線２２と同じ厚さである。主面金属層３４は、主面配線２２と同時に形成される。

主面金属層３４は、上面３４１、下面３４２、及び複数の側面３４３を有している。上面３４１と下面３４２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側を向く。側面３４３は、上面３４１及び下面３４２と交差する。主面金属層３４の上面３４１は、基板金属層３１の上面３１１と同じ方向を向き、絶縁層８０の下面８０２と接する。主面金属層３４の下面３４２は、基板金属層３１の上面３１１と対向し、上面３１１と接する。

主面金属層３４は、厚さ方向Ｚから視て、矩形状である。また、主面金属層３４は、厚さ方向Ｚから視て、基板金属層３１よりも大きく形成されている。つまり、主面金属層３４は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に延出した延出部３４ｂを有している。延出部３４ｂは、厚さ方向Ｚにおいて、基板金属層３１と重ならない部分である。第３実施形態において、延出部３４ｂは環状である。延出部３４ｂの下面３４２は、基板主面１０１と接する。

また、主面金属層３４は、延出部３４ｂよりも半導体装置Ａ７の外側に向かって延びる素子接続部３４ｃを有している。素子接続部３４ｃは、厚さ方向Ｚにおいて、基板金属層３１とかさならない部分である。図５０に示すように、素子接続部３４ｃは、第２方向Ｙから視て、主面配線２２と重なる位置まで延びている。また、素子接続部３４ｃは、厚さ方向Ｚから視て、半導体素子５０の電極パッド５２、素子電極５３と重なるように形成されている。

図４９に示すように、素子接続部３４ｃの上面には、接合部４０が形成されている。素子接続部３４ｃは、接合部４０は、素子接続部３４ｃの上面に形成されためっき層４１と、めっき層４１の上面に形成されたはんだ層４２とを含む。

図４９に示すように、半導体素子５０は、電極パッド５２と、電極パッド５２に接続された素子電極５３とを有する。素子電極５３は、導電層５３ａとバリア層５３ｂとを備えている。導電層５３ａは、例えばＣｕ、又はＣｕ合金から構成される。導電層５３ａは、例えばＴｉ／Ｃｕから構成されるシード層を含んでいてもよい。バリア層５３ｂは、Ｎｉ、Ｎｉを含む合金、又はＮｉを含む複数の金属層から構成される。バリア層５３ｂとしては、例えば、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ、これらの２つ以上の金属を含む合金、等を用いることができる。バリア層５３ｂは、半導体素子５０を主面配線２２に接続する接合部材としてのはんだ層４２のＳｎと導電層５３ａのＣｕとの合金化を防ぎ、ＳｎとＣｕとの間のボイドの発生を抑制する。

第７実施形態において、半導体素子５０が有する複数の電極パッド５２のうちの１つの電極パッド５２ａは、素子電極５３と接合部４０とを介して放熱部３０の主面金属層３４と接続されている。電極パッド５２ａ以外の電極パッド５２は、素子電極５３と接合部４０とを介して主面配線２２と接続されている。半導体素子５０の電極パッド５２ａは、例えば、グランド端子、トランジスタ等の放熱を要する素子の接続端子、等である。このように、電極パッド５２ａを放熱部３０に接続することで、放熱性をより向上できる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、上記した第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（７−１）半導体装置Ａ７の放熱部３０は、基板１０の貫通孔１２に形成された基板金属層３１と、基板金属層３１の上面に接続された主面金属層３４とを有している。主面金属層３４は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に向かって延びる素子接続部３４ｃを有している。素子接続部３４ｃは、半導体素子５０が有する複数の電極パッド５２のうちの１つの電極パッド５２ａと重なるように形成されている。半導体素子５０の電極パッド５２ａは、素子電極５３と接合部４０とを介して素子接続部３４ｃに接続されている。このように、電極パッド５２ａを放熱部３０に接続することで、放熱性をより向上できる。

（７−２）放熱部３０の主面金属層３４が有する素子接続部３４ｃは、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に向かって延びている。そして、素子接続部３４ｃは、半導体素子５０が有する複数の電極パッド５２のうちの１つの電極パッド５２ａと重なるように形成されている。したがって、厚さ方向Ｚから視て、電極パッド５２ａは基板金属層３１と重なっていない。これにより、半導体素子５０が受ける応力を緩和できる。

電極パッド５２ａが接続された放熱部３０の外部金属層３２は、半導体装置Ａ７を実装する回路基板のパッドに接続される。電極パッド５２ａ、素子電極５３、接合部４０、放熱部３０（基板金属層３１、外部金属層３２、及び主面金属層３４）が厚さ方向Ｚに沿って配列されていると、基板金属層３１等の硬い金属部材により使用環境の温度変化による応力が半導体素子５０の電極パッド５２に加わる。このように加わる応力により、半導体素子５０の電極パッド５２や内部の配線、つまり半導体素子５０が損傷するおそれがある。

本実施形態の半導体装置Ａ７において、半導体素子５０の電極パッド５２は、素子電極５３、接合部４０を介して、基板１０の基板主面１０１上に配置された素子接続部３４ｃに接続されている。つまり、電極パッド５２と回路基板との間には、基板金属層３１等の金属部材と比べて軟らかい基板１０が介在されている。また、基板１０は回路基板から離れている。したがって、電極パッド５２に加わる応力を低減でき、半導体素子５０の損傷を抑制できる。

（７−３）主面金属層３４は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に向かって延びる延出部３４ｂを有している。延出部３４ｂは基板金属層３１の周囲の基板主面１０１と接する。これにより、基板金属層３１の基板１０からの抜け落ちを防止できる。

（第７実施形態の変更例）
上記第７実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・放熱部３０を、複数の基板金属層３１と、少なくとも１つの基板金属層３１に接続された主面金属層３４とを有する構成としてもよい。また、複数の基板金属層３１を有する構成とし、各基板金属層３１に半導体素子５０の電極パッド５２を接続してもよい。

・主面金属層３４が１つ又は複数の主面配線２２と接続されていてもよい。
・主面金属層３４と接続される電極パッド５２ａの位置を適宜変更してもよい。例えば、主面配線２２と接続される電極パッド５２よりも半導体素子５０の中心側に配置されていてもよい。

（第８実施形態）
以下、図５１、図５２に基づき、第８実施形態の半導体装置Ａ８を説明する。
第８実施形態の半導体装置Ａ８は、第７実施形態の半導体装置Ａ７と同様に、半導体素子５０と放熱部３０とが接続されている点が主に異なる。以下の説明において、上記実施形態の半導体装置の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図５１は、第８実施形態の半導体装置Ａ８の断面図である。図５２は、第８実施形態の半導体装置Ａ８を下面の側から視た概略平面図である。これらの図において示す各方向の定義は、図１〜図５にて示される方向の定義と同一である。

図５１に示すように、第７実施形態の放熱部３０は、基板金属層３１と外部金属層３２と主面金属層３４とを有している。
基板金属層３１は、基板１０に形成され、基板主面１０１から基板裏面１０２まで基板１０を貫通する貫通孔１２に形成されている。

外部金属層３２は、基板１０から露出する基板金属層３１の下面３１２を覆うように形成されている。外部金属層３２は、半導体装置Ａ１にて発する熱を外部へ放出するための端子となる。

主面金属層３４は、基板金属層３１の上面３１１に接続されている。主面金属層３４は、例えば、主面配線２２と同じ厚さである。主面金属層３４は、主面配線２２と同時に形成される。主面金属層３４は、厚さ方向Ｚから視て、矩形状である。また、主面金属層３４は、厚さ方向Ｚから視て、基板金属層３１よりも大きく形成されている。つまり、主面金属層３４は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に延出した延出部３４ｂを有している。延出部３４ｂは、厚さ方向Ｚにおいて、基板金属層３１と重ならない部分である。第３実施形態において、延出部３４ｂは環状である。延出部３４ｂの下面３４２は、基板主面１０１と接する。

図５１、図５２に示すように、主面金属層３４の上面には、接合部４０が形成されている。本実施形態において、接合部４０は、厚さ方向Ｚから視て、基板金属層３１と重なる位置に形成されている。接合部４０は、主面金属層３４の上面に形成されためっき層４１と、めっき層４１の上面に形成されたはんだ層４２とを含む。

図５１に示すように、第８実施形態の半導体装置Ａ８は、接続パッド５１を構成する電極パッド５２及び素子電極５３、再配線層５４、絶縁膜５５、保護膜５６を有する。電極パッド５２は、例えばＡｌから構成される。電極パッド５２は、半導体素子５０と放熱部３０とが厚さ方向Ｚにおいて重なる領域に形成された電極パッド５２ａを含む。本実施形態の半導体素子５０は、厚さ方向Ｚにおいて放熱部３０と重なる位置に配置された１つの電極パッド５２ａを有している。なお、電極パッド５２ａの数は、適宜変更されてもよい。

絶縁膜５５は、素子基板の表面を覆うとともに、電極パッド５２，５２ａの周縁部を覆う。絶縁膜５５は、例えばＳｉＮから構成される。再配線層５４は、電極パッド５２，５２ａの表面を覆い、絶縁膜５５まで延び、絶縁膜５５の表面と接している。素子電極５３は、再配線層５４は、例えばＣｕ、Ｃｕ合金などから構成される。保護膜５６は、絶縁膜５５の表面、及び再配線層５４の一部を覆い、再配線層５４の表面の一部を接続端子として露出する開口を有する。保護膜５６の開口は、電極パッド５２，５２ａと厚さ方向Ｚにおいて重ならない位置の接続端子として露出するように形成される。保護膜５６は、例えばポリイミド樹脂から構成される。

素子電極５３は、再配線層５４の露出する部分である接続端子に接続されている。本実施形態の半導体素子５０は、厚さ方向Ｚにおいて、電極パッド５２と素子電極５３は、厚さ方向Ｚにおいて互いに重ならない。素子電極５３は、導電層５３ａとバリア層５３ｂとを備える。

第８実施形態において、半導体素子５０が有する電極パッド５２ａは、再配線層５４と素子電極５３と接合部４０とを介して放熱部３０の主面金属層３４と接続されている。半導体素子５０の電極パッド５２ａは、例えば、グランド端子、トランジスタ等の放熱を要する素子の接続端子、等である。このように、電極パッド５２ａを放熱部３０に接続することで、放熱性をより向上できる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、上記した第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（８−１）半導体装置Ａ８の放熱部３０は、基板１０の貫通孔１２に形成された基板金属層３１と、基板金属層３１の上面に接続された主面金属層３４とを有している。半導体素子５０は、基板金属層３１と重なる位置に電極パッド５２ａを有している。半導体素子５０は、電極パッド５２ａに接続された再配線層５４と、再配線層５４に接続された素子電極５３とを有している。そして、素子電極５３は、接合部４０を介して主面金属層３４と接続されている。このように、電極パッド５２ａを放熱部３０に接続することで、放熱性をより向上できる。

（８−２）半導体素子５０の電極パッド５２ａに接続された再配線層５４は、電極パッド５２ａから絶縁膜５５の表面まで延びている。素子電極５３は、電極パッド５２ａのうち、電極パッド５２ａと重ならない部分の接続端子に接続されている。したがって、厚さ方向Ｚから視て、電極パッド５２ａは、主面金属層３４に接続された接合部４０、及び接合部４０に接続された素子電極５３と重なっていない。これにより、第７実施形態の半導体装置Ａ７と同様に、本実施形態の半導体装置Ａ８においても半導体素子５０が受ける応力を緩和できる。

（８−３）主面金属層３４は、基板金属層３１の側面３１３よりも外側に向かって延びる延出部３４ｂを有している。延出部３４ｂは基板金属層３１の周囲の基板主面１０１と接する。これにより、基板金属層３１の基板１０からの抜け落ちを防止できる。

（第８実施形態の変更例）
上記第８実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・基板金属層３１と厚さ方向Ｚにおいて重ならない位置にある電極パッド５２を、再配線層５４と素子電極５３と接合部４０とを介して、基板金属層３１と重なる主面金属層３４と接続してもよい。

・基板金属層３１と厚さ方向Ｚにおいて重なる位置にある電極パッド５２ａを、配線部２０の主面配線２２と接続してもよい。
・放熱部３０を、複数の基板金属層３１と、少なくとも１つの基板金属層３１に接続された主面金属層３４とを有する構成としてもよい。また、複数の基板金属層３１を有する構成とし、半導体素子５０に複数の電極パッド５２ａを設け、各基板金属層３１に半導体素子５０の電極パッド５２ａを個別に接続してもよい。

Ａ１〜Ａ８，Ａ１１，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ４１〜Ａ４４，Ａ５１〜Ａ５４，Ａ６１，Ａ６２ 半導体装置
１０ 基板
１１ 貫通孔
１２ 貫通孔
２０ 配線部
２１ 貫通配線
２２ 主面配線
２２ａ 金属層
２２ａ１ 上面
２２ａ２ 下面
２２ａ３ 側面
２２ａ４ 側面
２２ｂ 導電層
２２ｂ１ 上面
２２ｂ２ 下面
２２ｂ３ 側面
２２ｂ４ 側面
２３ 柱状配線
３０ 放熱部
３１ 基板金属層
３２ 外部金属層
３３ 主面金属層
３３ｂ 延出部
３４ 主面金属層
３４ｂ 延出部
３４ｃ 素子接続部
４０ 接合部
４１ めっき層
４２ はんだ層
５０ 半導体素子
５１ 接続パッド
５２ 電極パッド
５３ 素子電極
５３ａ 導電層
５３ｂ バリア層
５４ 再配線層
５５ 絶縁膜
５６ 保護膜
６０ 封止樹脂
６０Ａ 第１樹脂部分
６０Ｂ 第２樹脂部分
６１ 段差
７０ 外部導電膜
７１ 第１導電膜
７２ 第２導電膜
８０ 絶縁層
１０１ 基板主面
１０２ 基板裏面
１０３ 基板側面
１０３ａ 基板側面
１０３ｂ 基板側面
１１３ 内壁面
１２３ 内壁面
２１１ 上面
２１１ａ 縁部
２１２ 下面
２１３ 側面
２１４ 側面
２２１ 上面
２２２ 下面
２２３ 側面
２２４ 側面
２３１ 上面
２３２ 下面
２３３ 側面
２３４ 側面
３０１ 放熱上面
３０２ 放熱下面
３１１ 上面
３１１ａ 縁部
３１２ 下面
３１３ 側面
３２１ 上面
３２２ 下面
３２３ 側面
３３１ 上面
３３２ 下面
３３３ 側面
５０１ 素子主面
５０２ 素子裏面
５０３ 素子側面
５０３ａ 素子側面
５０３ｂ 素子側面
６０１ 樹脂上面
６０３ 樹脂側面
６０３ａ 第１樹脂側面
６０３ｂ 第２樹脂側面
８０１ 上面
８０２ 下面
８０３ 外側面
８０４ 内側面
９００ 支持基板
９０１ 上面
９０２ 下面
９１０ 基材
９１１ 上面
９２１ 端子ピラー
９３１ 端子ピラー
９６０ 樹脂層
９６１ 分離溝
９６２ 下面
ＤＴ ダイシングテープ
Ｈ１ 距離
Ｈ４ 距離
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 厚さ方向

Claims (27)

1. 厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面及び基板裏面を有する電気絶縁性の基板と、
   前記基板主面の側に配置され、前記基板主面と対向する素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有する半導体素子と、
   前記半導体素子に接続され、前記基板裏面から露出する配線部と、
   前記厚さ方向から視て前記半導体素子の少なくとも一部と重なり、前記基板を前記基板主面から基板裏面までを貫通する基板金属層と、
   前記基板主面と前記半導体素子とを覆う封止樹脂と、
   を備えた半導体装置。
2. 前記基板金属層は、前記半導体素子及び前記配線部と電気的に絶縁されている、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記基板金属層は、前記配線部のうちの前記半導体素子の電気特性に影響しない配線に接続されている、請求項１に記載の半導体装置。
4. 前記基板を貫通する複数の前記基板金属層を有する、請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
5. 前記基板金属層は、前記基板主面と同じ方向を向く上面と、前記基板裏面と同じ方向を向く下面とを有し、前記基板金属層の前記上面は、前記基板金属層の内部に向けて窪むように湾曲している、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
6. 前記基板裏面の側に設けられ、前記基板裏面から露出する前記基板金属層を覆う外部金属層を有する、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
7. 前記外部金属層は、前記厚さ方向と直交する方向に沿って延び、前記基板裏面に接する、請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記基板主面の側に設けられ、前記基板主面から露出する前記基板金属層に接続された主面金属層を有する、請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
9. 前記主面金属層は、前記厚さ方向から視て前記基板金属層よりも大きい、請求項８に記載の半導体装置。
10. 前記主面金属層は、前記厚さ方向から視て前記基板金属層よりも外側の延出部を有し、前記延出部は前記基板主面に接する、請求項８又は請求項９に記載の半導体装置。
11. 前記基板金属層は、前記厚さ方向から視て前記配線部と重ならないように設けられている、請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
12. 前記基板金属層を覆う絶縁層を備え、
    前記基板金属層は、前記厚さ方向から視て前記配線部の一部と重なるように設けられた、
    請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
13. 前記主面金属層を覆う絶縁層を備え、
    前記基板金属層及び前記主面金属層は、前記厚さ方向から視て前記配線部の一部と重なるように設けられた、
    請求項８から請求項１０のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
14. 前記半導体素子は、前記厚さ方向と交差する方向を向く素子側面と、前記素子側面に沿って配列された接続パッドを有し、前記接続パッドは前記配線部に接続され、
    前記絶縁層は、前記素子側面に沿って枠状に形成されている、
    請求項１２又は請求項１３に記載の半導体装置。
15. 前記封止樹脂は、前記基板と前記半導体素子との間に充填されている、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
16. 前記半導体素子は、前記厚さ方向と交差する方向を向く素子側面を有し、
    前記配線部は、前記厚さ方向から視て前記素子側面と前記基板側面との間において前記基板を前記基板主面から基板裏面までを貫通し、前記基板主面の側の上面と、前記基板裏面の側の基板裏面とを有する貫通配線と、前記貫通配線の前記上面と接続され、前記厚さ方向から視て前記半導体素子と重なる領域まで延びる主面配線とを備え、
    前記基板金属層と前記貫通配線とは、同じ素材からなる、
    請求項１から請求項１５のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
17. 前記基板金属層は、前記厚さ方向から視て前記貫通配線と同じ大きさである、請求項１６に記載の半導体装置。
18. 前記貫通配線は、前記基板主面と同じ方向を向く上面と、前記基板裏面と同じ方向を向く下面とを有し、
    前記貫通配線の前記上面は、前記基板金属層の内部に向けて窪む湾曲面である、
    請求項１６又は請求項１７に記載の半導体装置。
19. 前記貫通配線は、前記基板裏面及び前記基板側面に露出する、請求項１６から請求項１８のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
20. 前記配線部は、前記主面配線に対して前記貫通配線とは反対側に設けられた柱状配線を有し、
    前記柱状配線は、前記厚さ方向に延び、前記樹脂側面から露出する側面を有する、
    請求項１６から請求項１９のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
21. 前記配線部の露出する面を覆う外部導電膜を備えた、請求項１から請求項２０のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
22. 前記基板裏面から露出する前記基板金属層を覆う外部金属層を備え、
    前記外部金属層と前記外部導電膜とは、同じ素材からなる、
    請求項２１に記載の半導体装置。
23. 前記半導体素子は、前記基板金属層と接続された電極パッドを有する、請求項１から請求項２２のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
24. 前記半導体素子は、前記電極パッドに接続された素子電極を有し、
    前記電極パッドは、前記素子電極を介して前記基板金属層に接続されている、
    請求項２３に記載の半導体装置。
25. 前記基板主面の側に設けられ、前記基板主面から露出する前記基板金属層に接続された主面金属層を有し、
    前記主面金属層は、前記厚さ方向において、前記電極パッドと重なる延出部を有し、
    前記延出部は、接合部を介して前記素子電極に接続されている、
    請求項２４に記載の半導体装置。
26. 前記半導体素子は、前記電極パッドに接続された再配線層と、前記厚さ方向において前記電極パッドと重ならない位置にて前記再配線層に接続された素子電極とを有し、
    前記電極パッドは、前記再配線層と前記素子電極とを介して前記基板金属層に接続されている、
    請求項２３に記載の半導体装置。
27. 前記基板主面の側に設けられ、前記基板主面から露出する前記基板金属層に接続された主面金属層を有し、
    前記主面金属層は、前記厚さ方向において、前記素子電極と重なる位置に接合部を有し、前記接合部は前記素子電極と接続されている、
    請求項２６に記載の半導体装置。

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