WO2020195451A1

WO2020195451A1 - モジュールおよびその製造方法

Info

Publication number: WO2020195451A1
Application number: PCT/JP2020/007331
Authority: WO
Inventors: 川島由
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2021-09-28

Abstract

上面に電極が設けられた半導体層と、前記半導体層上に設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜と、を備える半導体部品と、前記保護膜上に設けられ、前記電極を露出し前記第１開口より大きな第２開口を有する樹脂絶縁層と、前記保護膜と前記樹脂絶縁層とを接着し、前記電極を露出する第３開口を有する接着剤と、前記樹脂絶縁層上に設けられ、前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口を埋め込み前記電極と接続する金属層と、を備えるモジュール。　

Description

モジュールおよびその製造方法

　本発明はモジュールおよびその製造方法に関し、例えば半導体部品を搭載するモジュールおよびその製造方法に関する。

　絶縁層の下面に接着剤を介し半導体部品を搭載し、絶縁層および接着剤を貫通する開口を介し絶縁層の上面から電子部品に接続する金属層を設けることが知られている（例えば特許文献１)。

米国特許第８５３６７００号明細書

　しかしながら、半導体部品の電極上に開口を有する保護膜が設けられている場合、保護膜の開口においてボイド等が形成されることがある。

　本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ボイドを抑制することを目的とする。

　本発明は、上面に電極が設けられた半導体層と、前記半導体層上に設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜と、を備える半導体部品と、前記保護膜上に設けられ、前記電極を露出し前記第１開口より大きな第２開口を有する樹脂絶縁層と、前記保護膜と前記樹脂絶縁層とを接着し、前記電極を露出する第３開口を有する接着剤と、前記樹脂絶縁層上に設けられ、前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口を埋め込み前記電極と接続する金属層と、を備えるモジュールである。

　上記構成において、前記第２開口の外周は全て前記第１開口の外周より外側に位置する構成とすることができる。

　上記構成において、前記接着剤の少なくとも一部は前記第１開口の側面に設けられる構成とすることができる。

　上記構成において、前記電極、前記第１開口および前記第２開口の平面形状は略長方形であり、前記電極、前記第１開口および前記第２開口は前記半導体層の辺に沿い前記辺に隣接して設けられ、前記第２開口の前記半導体層の中心側の辺は前記第１開口より前記半導体層の中心側に位置する構成とすることができる。

　上記構成において、前記金属層は前記樹脂絶縁層より厚い構成とすることができる。

　上記構成において、前記第２開口の前記金属層の上面に凹部が設けられ、前記凹部は導電層により埋め込まれている構成とすることができる。

　上記構成において、前記第２開口の前記金属層の上面に凹部が設けられ、前記樹脂絶縁層および前記金属層上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層を貫通する第４開口を介し前記凹部と異なる箇所で前記金属層と接続する配線層と、を備える構成とすることができる。

　本発明は、内層にトランジスタが形成され、上面にトランジスタと電気的に接続された電極が設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜が設けられた半導体部品と、前記電極の周囲から内側に位置する中央部を露出する第２開口が設けられた可撓性の樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層の下面に設けられ、前記半導体部品の上面を接着し、前記第１開口の外周よりも外側かつ前記第２開口の外周よりも内側に位置する外周を有する第３開口を有する接着剤と、前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口からなるステップ状の開口部を埋め、前記電極と接触された金属層と、前記金属層上に形成された凹部を埋めて上面を平坦とする導電層とを備えるモジュールである。

　上記構成において、前記金属層は、導電ペーストを前記凹部に埋設し、硬化されたものである構成とすることができる。

　本発明は、上面に電極が設けられた半導体層と、前記半導体層上に設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜と、を備える半導体部品を、接着剤を介し樹脂絶縁層の下面に接着する工程と、前記電極が露出するように、前記樹脂絶縁層に前記電極を露出し前記第１開口より大きな第２開口および前記接着剤に前記電極を露出する第３開口を形成する工程と、前記樹脂絶縁層上に、前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口を埋め込み前記電極と接続する第１金属層を形成する工程と、を含むモジュールの製造方法である。

　本発明によれば、ボイドを抑制することができる。

図１（ａ）から図１（ｄ）は、実施例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図である。図２は、比較例１に係るモジュールの断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１の変形例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図である。図４（ａ）は、実施例１の変形例２に係るモジュールの平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ－Ａに相当する断面図である。図５は、比較例２に係るモジュールの平面図である。図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１の変形例３に係るモジュールの断面図である。図７は、比較例３に係るモジュールの断面図である。図８（ａ）は、実施例２に係るモジュールの断面図、図８（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るモジュールの断面図である。図９は、実施例３に係るモジュールの断面図である。図１０は、実施例３の変形例１に係るモジュールの断面図である。

　以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。

　図１（ａ）から図１（ｄ）は、実施例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図である。図１（ａ）に示すように、絶縁層１０の下面に絶縁性の接着剤１２を塗布する。絶縁層１０は例えばポリイミド層等の樹脂層であり、可撓性を有する。絶縁層１０の厚さは例えば２５μｍから５０μｍであり、接着剤１２は、例えばエポキシ樹脂等からなる樹脂接着剤である。接着剤１２の塗布は、例えばスピンコート法、スプレコート法、スクリーン印刷法またはインクジェット法を用いる。接着剤１２の厚さは硬化後で例えば５μｍから２０μｍである。

　図１（ｂ）に示すように、絶縁層１０および接着剤１２を貫通する開口１６ａおよび１６ｂを形成する。開口１６ａおよび１６ｂは、例えばレーザ光を照射することにより形成する。開口１６ａの大きさは、例えば３０μｍから５００μｍである。

　図１（ｃ）に示すように、接着剤１２の下面に半導体部品２０を配置する。熱処理することにより、接着剤１２を硬化させ半導体部品２０と絶縁層１０とを接着する。熱処理は例えば１５０℃から３００℃の温度で実施する。絶縁層１０の開口１６ａの幅Ｄ２および接着剤１２の開口１６ｂの幅Ｄ３は、保護膜２４の開口２６の幅Ｄ１より大きい。保護膜２４の開口２６の端と絶縁層１０の開口１６ａの端との間隔Ｄ４は、例えば１μｍから１００μｍであり、例えば５μｍから２０μｍである。

　開口１６ａの側面が傾斜している場合、開口１６ａの幅Ｄ２は絶縁層１０の下面における開口１６ａの幅である。開口２６の側面が傾斜している場合、開口２６の幅Ｄ１は保護膜２４の上面における開口２６の幅である。開口１６ｂの断面形状は、接着剤１２が熱処理で軟化すると変わることがある。ここでは、接着剤１２の開口１６ｂの最も小さい幅を幅Ｄ３とする。

　半導体部品２０は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラトランジスタまたはＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のトランジスタまたはダイオードである。トランジスタまたはダイオードには、Ｓｉ、ＧａＮまたはＳｉＣ等を材料とする半導体が用いられる。半導体部品２０は、トランジスタまたはダイオードが形成された基板２１と、基板２１の上面に設けられた電極２２と、電極２２を露出する開口２６を有する保護膜２４とを備える。電極２２は、例えば基板２１表面に設けられた酸化シリコン膜等の保護膜上に設けられている。例えば半導体部品２０がＧａＮトランジスタの場合、基板２１は、サファイア基板等の基板２１ａと基板２１ａ上に設けられたＧａＮ層等の半導体層２１ｂを備える。例えば半導体部品２０がパワーＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタまたはバイポーラトランジスタ等のシリコンを主材料とする基板を用いる場合、そのシリコン基板にＰ型およびＮ型の拡散層が形成され、横型または縦型のトランジスタが形成され、このシリコン基板の表面には、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜が形成されている。このシリコン基板の表面には、この拡散層と電気的に接続する電極２２が設けられる。電極２２は、例えば、金、アルミニウムまたは銅等を主材料とする金属層である。そして最表面には、一般にはパッシベーション膜と呼ばれる保護膜２４が設けられる。この保護膜２４は、例えばポリイミド樹脂等の樹脂絶縁層またはシリコン窒化膜もしくはガラス系の無機絶縁層である。基板２１の厚さは例えば５０μｍから２００μｍであり、保護膜２４の厚さは例えば１μｍから２０μｍである。

　図１（ｄ）に示すように、絶縁層１０上および開口１６ａ、１６ｂおよび２６内に金属層１４を形成する。金属層１４は開口１６ａ、１６ｂおよび２６を介し電極２２に接触する。金属層１４は例えば銅を主材料とし電解めっき法を用いて形成する。金属層１４を形成する前に、チタンまたはニッケルを主材料とする密着層および銅を主材料とするシード層を形成し、シード層上に金属層を形成してもよい。金属層１４の厚さは例えば２０μｍから１００μｍである。金属層１４は大電流を流すため、絶縁層１０より厚い場合もある。一般に、開口も含め絶縁層１０の全面に、密着層と金属層が形成され、所望の導電パターンに加工される。なお、ここで導電パターンは、電極、パッド、配線、ビアまたは電極やパッドと一体の配線などで構成される。

［比較例１］
　図２は、比較例１に係るモジュールの断面図である。図２に示すように、比較例１では、絶縁層１０の開口１６ａの幅Ｄ２および接着剤１２の開口１６ｂの幅Ｄ３は保護膜２４の開口２６の幅Ｄ１より小さい。これには様々な要因がある。例えば半導体部品２０の開口２６のサイズがもともと大きく加工されており、開口２６に対し絶縁層１０に開けられた開口１６ａが小さい場合である。また例えば半導体部品２０の開口２６が設けられておらず、その後開口２６を形成する場合である。絶縁層１０および接着剤１２に開口１６ａおよび１６ｂが形成され、絶縁層１０および接着剤１２をマスクにして半導体部品２０の保護膜２４をエッチング加工する場合である。一般にはエッチングのときにややオーバーエッチングとするため、開口２６は開口１６ａおよび１６ｂに対しオーバーハングとなり、庇が形成される。

　これにより、庇の部分は、開口２６内に金属層１４が十分に充填されず、ボイド５０が形成される場合がある。ボイド５０が形成されると、コンタクト部分の抵抗が比較的大きくなる。トランジスタである半導体部品２０は、大電力を扱うため、大きく温度が上昇し、ボイド内の気泡が破裂したり、未充填のビア部の機械的および電気的な信頼性が低下することがある。

　実施例１によれば、パッシベーション膜である保護膜２４（樹脂絶縁層）に、予め開口２６が形成された半導体部品２０が用意される。続いて開口１６ａおよび１６ｂが開けられた絶縁層１０および接着剤１２（樹脂絶縁シート）にこの半導体部品２０が配置され、図１（ｃ）のように位置合わせして固着される。その結果、絶縁層１０および接着剤１２の開口１６ａおよび１６ｂには、電極２２が露出する。絶縁層１０は、開口２６（第１開口）より大きな開口１６ａ（第２開口）を有する。接着剤１２は、保護膜２４と絶縁層１０とを接着し、電極２２を露出する開口１６ｂ（第３開口）を有する。

　この開口１６ｂは、レーザ加工で開口１６ａと同時に形成されるため、開口１６ａと同じか、あるいは１６ａより小さく、開口２６よりも大きい。よって好ましくは、図１（ｃ）に示すように、開口１６ｂの内側には、若干の幅（間隔Ｄ４）をもって保護膜２４の表面が現れ、さらにその内側で開口２６が設けられるとよい。

　このように、断面図でみれば、開口２６と１６ａおよび１６ｂとは階段状となり、庇が設けられない。その結果、密着層、および金属層１４は、良好な状態で充填が可能となる。金属層１４（第１金属層）は、絶縁層１０上に設けられ、開口１６ａ、１６ｂおよび開口２６を埋め込み電極２２と接触する。これにより、ボイド５０が形成されることを抑制し、ビア部の機械的および電気的な信頼性の低下を抑制できる。

　一般に、絶縁層１０と接着剤１２は一度のレーザ加工で開口される。よってレーザ加工では、絶縁層１０の開口１６ａと接着剤１２の開口１６ｂの外周は保護膜２４の開口２６の外周より外側に位置させることが重要である。これにより、ボイド５０の形成をより抑制できる。

［実施例１の変形例１］
　図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１の変形例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図である。実施例１は、先ビアと呼ばれ、実施例１の変形例１は、後ビアと呼ばれる。

　ここでは、図３（ａ）に示すように、実施例１の図１（ａ）の後に絶縁層１０に接着剤１２を介して、開口２６が形成された半導体部品２０を接着している。そして、図３（ｂ）に示すように、絶縁層１０および接着剤１２に開口１６ａおよび１６ｂを形成する。その後、密着層、金属層１４を被膜しパターニングする。この実施例１の変形例１のように、開口１６ａおよび１６ｂは半導体部品２０を絶縁層１０に搭載した後に形成してもよい。

　図３（ａ）では予め半導体部品２０の保護膜２４に開口２６が形成されたものが用意され、接着剤１２付きの絶縁層１０が半導体部品２０に貼られている。しかし接着剤１２付きの絶縁層１０を貼ってから、絶縁層１０と接着剤１２に開口１６ａおよび１６ｂを形成し、その後、半導体部品２０の保護膜２４に図１（ｃ）のように開口２６を形成してもよい。

　保護膜２４に開口２６をエッチングにより形成する方法を説明する。開口１６ｂより小さく形成予定の開口２６より大きな開口を有するマスクを保護膜２４上に形成する。例えば保護膜２４および絶縁層１０上を覆うようにマスクを形成し、上記エッチング用の開口を形成する。そしてマスクの開口を介して保護膜２４をエッチングし、マスクを除去する。これにより、図１（ｃ）のような開口２６が形成される。開口２６の幅Ｄ１は開口１６ｂの幅Ｄ３より小さくなり、開口１６ｂと開口２６との間に、保護膜２４が露出する。

［実施例１の変形例２］
　図４（ａ）は、実施例１の変形例２に係るモジュールの平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ－Ａに相当する断面図である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、半導体部品２０の平面形状は略長方形である。半導体部品２０は例えば６ｍｍ×４ｍｍであり、厚さは１２０μｍである。半導体部品２０の長辺に沿って電極２２が設けられている。保護膜２４の開口２６は略長方形状であり、開口２６の幅Ｄ1は例えば６５０μｍである。開口２６は電極２２上に設けられている。絶縁層１０の開口１６ａの幅Ｄ２は例えば７００μｍでありＤ１より大きい。

　半導体部品２０の中心側の絶縁層１０の開口１６ａの端５２ａは保護膜２４上に位置する。すなわち開口１６ａの端５２ａは開口２６の端５３ａより半導体部品２０の中心側に位置する。しかし、半導体部品２０の外周側の開口１６ａの端５２ｂは開口２６の内側に位置する。これにより、半導体部品２０の中心側における開口１６ａの端５２ａと開口２６の端５３ａとの間隔Ｄ４ａの絶対値は、半導体部品２０の外側における開口１６ａの端５２ｂと開口２６の端５３ｂとの間隔Ｄ４ｂより大きい。実施例１の変形例２においては、開口１６ａの端５２ｂは開口２６内に位置するが、開口１６ａの幅Ｄ２を開口２６の幅Ｄ１より広くすることで、間隔Ｄ４ｂを小さくできる。このため、ボイド５０の発生を抑制できる。開口１６ａの端５２ｂは開口２６の端５３ｂより外側に設けることが好ましい。

　しかし、開口１６ａが大きくなりすぎると、開口１６ａが保護膜２４から外れてしまうことがある。これにより、例えば金属層１４を形成するときにめっき液が漏れるなどの問題が生じることがある。そこで、開口１６ａの端５２ｂを開口２６の端５３ｂより内側に設けている。

　図４（ｂ）の左の開口１６ａにおいて、開口１６ａの左側（半導体部品２０の外周側）に若干の庇があるが、右に向かうにつれて、開口１６ａの右側（半導体部品２０の中心側）では庇の形成はなくなり、開口２６と１６ａは階段状に形成される。また右の開口１６ａはその逆となる。図４（ａ）に示すように、上の開口２６の上側側辺および下の開口２６の下側側辺は、基板２１ａの外形との間の隙間が小さい。これは半導体部品２０のサイズをできるだけ小さくするためである。この開口２６は細長く形成される。上の開口２６の上側側辺および下の開口２６の下側側辺に若干の庇が形成されるものの、上下の開口１６ａが半導体部品２０の中心側に寄っているため、開口１６ａと２６とを位置合わせするときに開口１６ａが開口２６からずれても、金属層１４を形成するためのめっき液が漏れることを抑制できる。

［比較例２］
　図５は、比較例２に係るモジュールの平面図である。図５に示すように、比較例２では、絶縁層１０の開口１６ａは半導体部品２０の開口２６内に複数個設けられている。開口１６ａの直径は例えば４００μｍである。比較例２では、開口２６と１６ａとに間に庇が形成されるため、ボイドが形成される。よって、ビア部の機械的および電気的な信頼性の低下する可能性がある。

　実施例１の変形例２によれば、絶縁層１０の開口１６ａの外周の少なくとも一部は保護膜２４の開口２６の外周より外側に位置する。これにより、ボイド５０の形成を抑制できる。さらに、１つの開口２６に１つの開口１６ａを設けることで、ボイド５０をより抑制できる。また、金属層１４と電極２２との接触面積は大きくなるため、接触抵抗（電気抵抗および熱抵抗）を低くできる。

　電極２２、開口２６および１６ａの平面形状は略長方形であり、電極２２、開口２６および開口１６ａは半導体層２１ｂの辺（例えば長辺）に沿い辺に隣接して設けられている。開口１６ａの半導体層２１ｂの中心側の辺は開口２６より半導体層２１ｂの中心側に位置する。これにより、ボイド５０の形成を抑制できる。

［実施例１の変形例３］
　図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１の変形例３に係るモジュールの断面図である。実施例１の図１（ｃ）において、接着剤１２を熱処理すると接着剤１２が軟化し流動性を有することがある。図６（ａ）に示すように、接着剤１２の少なくとも一部の接着剤１２ａは開口２６の側面を覆っていてもよい。この場合、接着剤１２の開口１６ｂの幅Ｄ３は保護膜２４の開口２６の幅Ｄ１より小さくなる。接着剤１２ａの側面は順テーパであることが好ましい。これにより、ボイド５０の形成が抑制される。

　図６（ｂ）に示すように、接着剤１２ａは開口２６の側面まで移動しなくとも、保護膜２４の上面に濡れ広がってもよい。この場合、接着剤１２の開口１６ｂの幅Ｄ３は保護膜２４の開口２６の幅Ｄ１と略同じとなる。または接着剤１２は幅Ｄ１よりも内側か、開口２６の側壁に流れる。

　図６（ｃ）に示すように、実施例１の変形例２のように、開口１６ａが開口２６に対してずれている場合においても接着剤１２ａが開口２６の側面まで広がってもよい（左側の開口）。また、接着剤１２ａは開口２６の側面まで移動しなくとも、保護膜２４の上面に濡れ広がってもよい（右側の開口）。

［比較例３］
　図７は、比較例３に係るモジュールの断面図である。図７に示すように、比較例３では、絶縁層１０の開口１６ａの幅Ｄ２は保護膜２４の開口２６の幅Ｄ１より小さい。接着剤１２ａに流動性がある場合、接着剤１２が保護膜２４の側面まで移動し、接着剤１２の開口１６ｂが順テーパとなるとボイド５０は形成されにくい。しかしながら、絶縁層１０の開口１６ａの幅Ｄ２が小さいと、接着剤１２ａが保護膜２４の側面まで広がっても逆テーパとなることがある。この場合、接着剤１２ａと金属層１４との間にボイド５０が形成される。

　接着剤１２が流動性を有する場合には、開口１６ａの幅Ｄ２が開口２６の幅Ｄ１より小さくても、熱処理の状況または接着剤１２の種類によりボイド５０が形成される場合と、ボイド５０が形成されない場合がある。実施例１の変形例３（図６（ａ）から図６（ｃ））のように、絶縁層１０の開口１６ａの幅Ｄ２を保護膜２４の開口２６の幅Ｄ１より大きくすることで、熱処理の状況または接着剤１２の種類によらず、ボイド５０を抑制することができる。実施例１およびその変形例のように、各幅の関係はＤ１＜Ｄ３≦Ｄ２となる。

　図８（ａ）は、実施例２に係るモジュールの断面図である。開口１６ａ、１６ｂおよび２６は図１（ｄ）のような構造であり、ボイドは形成されない。しかし、図８（ａ）に示すように、絶縁層１０の開口１６ａを大きくすると、金属層１４が開口１６ａを覆うことができず、金属層１４の上面に凹部５６が形成される。そのため、金属層１４を半田を介して、マザーボードへ実装するときに凹部５６にボイドが形成されることがある。そこで、凹部５６を金属層１８で埋め込むことにより、凹部５６を平坦にできる。金属層１８は、例えば銅粒子または銀粒子を樹脂ペーストに分散させた銅または銀ペースト等の導電性ペーストであり、凹部５６内に埋め込まれている。金属層１８は、導電性ペーストを熱処理により硬化させた導電層である。

　実施例２によれば、開口１６ａの金属層１４の上面に凹部５６が設けられている。凹部５６は金属層１８（導電層）により埋め込まれている。これにより、金属層１４上の凹部５６を平坦化でき、ボイド等の欠陥を抑制できる。

　実施例２によれば、半導体部品２０には、内層にトランジスタが形成され、上面にトランジスタと電気的に接続された電極２２が設けられ、電極２２を露出する開口２６（第１開口）を有する保護膜２４が設けられている。絶縁層１０（樹脂絶縁層）には、半導体部品２０の電極２２の周囲から内側に位置する中央部を露出する開口１６ａ（第２開口）が設けられている。接着剤１２は、絶縁層１０の下面に設けられ、半導体部品２０の上面を接着し、開口２６の外周よりも外側かつ開口１６ａの外周よりも内側に位置する外周を有する開口１６ｂ（第３開口）を有する。金属層１４は、開口２６、１６ａおよび１６ｂからなるステップ状の開口部を埋め、電極２２と接触されている。金属層１８は、金属層１４上に形成された凹部５６を埋めて上面を平坦とする。これにより、ボイド等を抑制できる。また、金属層１８は、導電ペーストを凹部５６に埋設し、硬化されたものである。

［実施例２の変形例１］
　図８（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るモジュールの断面図である。図８（ｂ）に示すように、金属層１４上に接着剤３２を介し絶縁層３０を接着する。これにより、凹部５６は接着剤３２により埋め込まれる。絶縁層３０および接着剤３２に開口３６を形成する。絶縁層３０上に開口３６を埋め込む金属層３４を形成する。なお、この接着剤３２は、図８（ａ）のように、導電ペーストにより形成してもよい。

　実施例２の変形例１によれば、絶縁層３０は絶縁層１０および金属層１４上に設けられている。金属層３４（配線層）は、絶縁層３０上に設けられ、絶縁層３０を貫通する開口３６（第４開口）を介し凹部５６と異なる箇所で金属層１４と接続する。このように、金属層３４を用い再配線することで、凹部５６の影響を低減できる。

　図９は、実施例３に係るモジュールの断面図である。図９に示すように、実施例１と同様に、絶縁層１０上に接着剤１２を用い半導体部品２０ａおよび２０ｂを搭載する。半導体部品２０ａは例えばＧａＮトランジスタまたはＳｉＣトランジスタである。半導体部品２０ｂはダイオードである。金属層１４は、半導体部品２０ａと２０ｂとを電気的に接続する配線および電極として機能する。

　絶縁基板４０の上面および下面には金属層４４および４２が設けられている。絶縁基板４０は、例えばセラミックス基板である。金属層４２および４４は例えば銅層である。紙面において、半導体部品２０ａおよび２０ｂの上面は接合層４６により金属層４２の下面に接合されている。絶縁基板４０、金属層４２および４４は半導体部品２０ａおよび２０ｂの熱を過渡的に貯めるシートシンクとして機能し、更には外部に熱を放出する放熱板として機能する。接合層４６は、例えば樹脂接着剤、金属ペースト等の導電性接着剤、または半田等のロウ材である。絶縁層１０と絶縁基板４０との間は封止部材４８が充填されている。封止部材４８は、例えば樹脂（エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂）等の絶縁体であり半導体部品２０ａおよび２０ｂを封止する。その他の構成は実施例１から２およびその変形例と同じである。

［実施例３の変形例１］
　図１０は、実施例３の変形例１に係るモジュールの断面図である。実施例３と同様に、絶縁層１０上に接着剤１２を用い半導体部品２０ａから２０ｃおよび電子部品２０ｄが接着されている。半導体部品２０ａは例えばＧａＮトランジスタまたはＳｉＣトランジスタである。半導体部品２０ｂは例えばダイオードである。半導体部品２０ｃは例えば集積回路であり、半導体部品２０ａおよび２０ｂ等のパワー素子を駆動するドライバである。電子部品２０ｄは例えばディスクリートのチップ抵抗、チップコンデンサおよびチップインダクタである。金属層１４は、トランジスタである半導体部品２０ａ、２０ｂ、集積回路である半導体部品２０ｃおよび電子部品２０ｄの電極２２に接続され、所望の回路を構成している。なお、必要により、絶縁層１０上に半導体部品２０ａから２０ｃおよび電子部品２０ｄを覆うように封止部材３８が設けられている。封止部材３８は、例えば樹脂等の絶縁体である。その他の構成は実施例１から２およびその変形例と同じである。

　実施例３およびその変形例１のモジュールでは、半導体部品２０ａから２０ｃが複数設けられ、金属層１４は複数の半導体部品２０ａから２０ｃおよび電子部品２０ｄのうち少なくとも２つの電子部品を電気的に接続する配線として機能する。実施例３およびその変形例１では、実施例１，２およびその変形例と同様に、ステップ状の開口２６と１６ａおよび１６ｂに金属層１４を形成するため、半導体部品２０ａから２０ｃの電極２２付近におけるボイド５０の形成を抑制できる。

　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

　１０、３０　絶縁層
　１２、１２ａ、３２　接着剤
　１４、３４　金属層
　１６ａ、１６ｂ、２６　開口
　２０、２０ａ－２０ｃ　半導体部品
　２０ｄ　電子部品
　２１ａ　基板
　２１ｂ半導体層
　２２　電極
　２４　保護膜
　

Claims

　上面に電極が設けられた半導体層と、前記半導体層上に設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜と、を備える半導体部品と、
　前記保護膜上に設けられ、前記電極を露出し前記第１開口より大きな第２開口を有する樹脂絶縁層と、
　前記保護膜と前記樹脂絶縁層とを接着し、前記電極を露出する第３開口を有する接着剤と、
　前記樹脂絶縁層上に設けられ、前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口を埋め込み前記電極と接続する金属層と、
を備えるモジュール。
　前記第２開口の外周は全て前記第１開口の外周より外側に位置する請求項１に記載のモジュール。
　前記接着剤の少なくとも一部は前記第１開口の側面に設けられる請求項１または２に記載のモジュール。
　前記電極、前記第１開口および前記第２開口の平面形状は略長方形であり、前記電極、前記第１開口および前記第２開口は前記半導体層の辺に沿い前記辺に隣接して設けられ、前記第２開口の前記半導体層の中心側の辺は前記第１開口より前記半導体層の中心側に位置する請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール。
　前記金属層は前記樹脂絶縁層より厚い請求項１から４のいずれか一項に記載のモジュール。
　前記第２開口の前記金属層の上面に凹部が設けられ、
　前記凹部は導電層により埋め込まれている請求項１から５いずれか一項に記載のモジュール。
　前記第２開口の前記金属層の上面に凹部が設けられ、
　前記樹脂絶縁層および前記金属層上に設けられた絶縁層と、
　前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層を貫通する第４開口を介し前記凹部と異なる箇所で前記金属層と接続する配線層と、
を備える請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュール。
　内層にトランジスタが形成され、上面にトランジスタと電気的に接続された電極が設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜が設けられた半導体部品と、
　前記電極の周囲から内側に位置する中央部を露出する第２開口が設けられた可撓性の樹脂絶縁層と、
　前記樹脂絶縁層の下面に設けられ、前記半導体部品の上面を接着し、前記第１開口の外周よりも外側かつ前記第２開口の外周よりも内側に位置する外周を有する第３開口を有する接着剤と、
　前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口からなるステップ状の開口部を埋め、前記電極と接触された金属層と、
　前記金属層上に形成された凹部を埋めて上面を平坦とする導電層とを備えるモジュール。
　前記導電層は、導電ペーストを前記凹部に埋設し、硬化されたものである請求項８に記載のモジュール。
　上面に電極が設けられた半導体層と、前記半導体層上に設けられ、前記電極を露出する第１開口を有する保護膜と、を備える半導体部品を、接着剤を介し樹脂絶縁層の下面に接着する工程と、
　前記電極が露出するように、前記樹脂絶縁層に前記電極を露出し前記第１開口より大きな第２開口および前記接着剤に前記電極を露出する第３開口を形成する工程と、
　前記樹脂絶縁層上に、前記第１開口、前記第２開口および前記第３開口を埋め込み前記電極と接続する第１金属層を形成する工程と、
を含むモジュールの製造方法。