WO2024018798A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2024018798A1
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WO
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layer
semiconductor device
insulating layer
exposed
sealing resin
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PCT/JP2023/022613
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Inventor
寛之 新開
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ローム株式会社
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • HELECTRICITY
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    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
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    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape

Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device.
  • Patent Document 1 discloses an example of a semiconductor device including a horizontally structured semiconductor element (HEMT).
  • the semiconductor element has a first electrode and a second electrode.
  • a semiconductor element is bonded to a die pad.
  • the first electrode and the second electrode are electrically connected to a plurality of terminal leads located around the die pad via wires.
  • An object of the present disclosure is to provide a semiconductor device that is improved over conventional ones.
  • an object of the present disclosure is to provide a semiconductor device that can reduce noise while reducing the size of the device.
  • a semiconductor device provided by a first aspect of the present disclosure includes a semiconductor element having a wiring layer and a plurality of electrodes facing the wiring layer, and the plurality of electrodes being conductively bonded to the wiring layer; an insulating layer that covers a wiring layer; a sealing resin that is located on the opposite side of the wiring layer with respect to the insulating layer in a first direction and surrounds at least the semiconductor element when viewed in the first direction; A metal film that covers the semiconductor element and includes a portion located between the insulating layer and the sealing resin. A portion of the insulating layer is located between the wiring layer and the semiconductor element.
  • the sealing resin has a first side surface facing in a direction perpendicular to the first direction. The insulating layer is exposed to the outside from the first side surface.
  • FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure, through which a sealing resin is seen.
  • FIG. 2 is a plan view corresponding to FIG. 1, further showing the semiconductor element, the insulating layer, and the metal film.
  • FIG. 3 is a bottom view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 5.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a modification of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along line XXV-XXV in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line XXVI-XXVI in FIG. 24.
  • FIG. 27 is a plan view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present disclosure, through which the sealing resin is seen.
  • FIG. 28 is a plan view corresponding to FIG. 27, in which the semiconductor element, the insulating layer, and the metal film are further penetrated.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view taken along line XXIX-XXIX in FIG. 28.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view taken along the line XXX-XXX in FIG. 28.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view taken along line XXXI-XXI in FIG. 28.
  • the semiconductor device A10 includes a base material 10, a plurality of wiring layers 21, a plurality of terminals 22, a heat dissipation layer 23, a plurality of dummy terminals 24, a semiconductor element 30, a plurality of bonding layers 39, an insulating layer 41, a metal film 42, and a sealing layer. It includes a resin 50 and a plurality of coating layers 60.
  • the semiconductor device A10 is in the form of a resin package that is surface mounted on a wiring board.
  • the resin package format is a QFN (quad flat non-leaded package) in which a plurality of leads do not protrude from the sealing resin 50.
  • FIG. 1 for convenience of understanding, the sealing resin 50 is shown.
  • FIG. 2 further shows the semiconductor element 30, the insulating layer 41, and the metal film 42 compared to FIG.
  • the transparent sealing resin 50 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
  • the semiconductor element 30 and the sealing resin 50 that are transmitted through the light are shown by imaginary lines.
  • the IV-IV line and the VV line are each shown by a dashed-dotted line.
  • the semiconductor device A10 for convenience, the normal direction of the main surface 11 of the base material 10, which will be described later, will be referred to as a "first direction z.”
  • One direction perpendicular to the first direction z is called a "second direction x.”
  • a direction perpendicular to the first direction z and the second direction x is referred to as a "third direction y.”
  • the semiconductor device A10 has a rectangular shape when viewed in the first direction z (in plan view).
  • the base material 10 supports a plurality of wiring layers 21, as shown in FIGS. 4 to 6.
  • the base material 10 has electrical insulation properties.
  • the base material 10 is made of a material containing black epoxy resin.
  • the base material 10 has a main surface 11, a back surface 12, and a plurality of second side surfaces 13.
  • the main surface 11 and the back surface 12 face opposite to each other in the first direction z.
  • the main surface 11 faces the plurality of wiring layers 21 .
  • the back surface 12 is exposed to the outside.
  • the plurality of second side surfaces 13 face in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the plurality of second side surfaces 13 are connected to the main surface 11 and the back surface 12.
  • the plurality of second side surfaces 13 include two second side surfaces 13 facing in the second direction x and two second side surfaces 13 facing in the third direction y.
  • the plurality of wiring layers 21 are supported on the main surface 11 of the base material 10, as shown in FIGS. 4 to 6.
  • the plurality of wiring layers 21, together with the plurality of terminals 22, constitute a conductive path between the semiconductor element 30 and the wiring board on which the semiconductor device A10 is mounted.
  • the composition of the plurality of wiring layers 21 includes titanium (Ti) and copper (Cu).
  • each of the plurality of wiring layers 21 has an end surface 211.
  • the end surface 211 faces in a direction perpendicular to the first direction z. End surface 211 is exposed from insulating layer 41.
  • the plurality of wiring layers 21 include ground wiring 21A.
  • the ground wiring 21A functions as a ground (GND) for the semiconductor device A10.
  • the ground wiring 21A has an exposed surface 212 facing the same side as the main surface 11 of the base material 10 in the first direction z. Exposed surface 212 is exposed from insulating layer 41 .
  • the plurality of terminals 22 are housed in the base material 10, as shown in FIGS. 4 to 6. Each of the plurality of terminals 22 is connected to one of the plurality of wiring layers 21.
  • the composition of the plurality of terminals 22 includes copper.
  • each of the plurality of terminals 22 has a first exposed surface 221 and a second exposed surface 222.
  • the first exposed surface 221 faces the same side as the back surface 12 of the base material 10 in the first direction z.
  • the first exposed surface 221 is exposed from the back surface 12.
  • the second exposed surface 222 faces in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the second exposed surface 222 is exposed from any one of the plurality of second side surfaces 13 of the base material 10.
  • the second exposed surface 222 is flush with any end surface 211 of the plurality of wiring layers 21 .
  • the heat dissipation layer 23 overlaps the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z. As shown in FIGS. 4 and 5, the heat dissipation layer 23 is accommodated in the base material 10. The heat dissipation layer 23 is connected to any one of the plurality of wiring layers 21. The composition of the heat dissipation layer 23 is the same as that of the plurality of terminals 22.
  • the heat dissipation layer 23 has a third exposed surface 231.
  • the third exposed surface 231 faces the same side as the back surface 12 of the base material 10 in the first direction z.
  • the third exposed surface 231 is exposed from the back surface 12.
  • the plurality of dummy terminals 24 are located at the four corners of the base material 10 when viewed in the first direction z. As shown in FIG. 6, the plurality of dummy terminals 24 are housed in the base material 10. The plurality of dummy terminals 24 are located apart from the plurality of wiring layers 21, the plurality of terminals 22, and the plurality of heat dissipation layers 23. The composition of the plurality of dummy terminals 24 is the same as the composition of the plurality of terminals 22.
  • each of the plurality of dummy terminals 24 has a fourth exposed surface 241 and a fifth exposed surface 242.
  • the fourth exposed surface 241 faces the same side as the back surface 12 of the base material 10 in the first direction z.
  • the fourth exposed surface 241 is exposed from the back surface 12.
  • the fifth exposed surface 242 faces in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the fifth exposed surface 242 is exposed from any one of the plurality of second side surfaces 13 of the base material 10.
  • each of the plurality of bonding layers 39 is disposed on one of the plurality of wiring layers 21 and is connected to one of the plurality of wiring layers 21.
  • the plurality of bonding layers 39 are conductors.
  • each of the plurality of bonding layers 39 has a seat portion 391 and a bonding portion 392.
  • the seat portion 391 is connected to any one of the plurality of wiring layers 21.
  • the composition of the seat portion 391 includes nickel (Ni).
  • Joint portion 392 is located above seat portion 391 .
  • the composition of the joint portion 392 includes tin (Sn) and silver (Ag).
  • the composition of the joint portion 392 may include tin and antimony (Sb).
  • the semiconductor element 30 is conductively bonded to the plurality of wiring layers 21 via the plurality of bonding layers 39.
  • the semiconductor element 30 has a peripheral surface 301, a main body 31, a plurality of electrodes 32, and a passivation film 33.
  • the peripheral surface 301 faces in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the main body portion 31 and the passivation film 33 include a peripheral surface 301 .
  • the main body portion 31 is located on the opposite side of the plurality of wiring layers 21 with respect to the plurality of electrodes 32 in the first direction z.
  • the main body portion 31 includes a semiconductor substrate, a semiconductor layer stacked on the semiconductor substrate, and a rewiring layer electrically connected to the semiconductor layer. Various circuits are configured in the semiconductor layer.
  • the main body portion 31 has an upper surface 311. The upper surface 311 faces the same side as the main surface 11 of the base material 10 in the first direction z.
  • each of the plurality of electrodes 32 face the plurality of wiring layers 21.
  • each of the plurality of electrodes 32 has a base portion 321 and a columnar portion 322.
  • the base portion 321 is connected to the main body portion 31.
  • the columnar portion 322 protrudes from the base portion 321 toward the plurality of wiring layers 21 .
  • the composition of the columnar portion 322 includes copper.
  • the columnar portions 322 of each of the plurality of electrodes 32 are individually conductively bonded to the bonding portions 392 of the plurality of bonding layers 39 . Thereby, the plurality of electrodes 32 are electrically connected to the plurality of wiring layers 21.
  • the passivation film 33 covers the surface of the main body portion 31 facing opposite to the upper surface 311 in the first direction z.
  • the passivation film 33 has electrical insulation properties.
  • a plurality of openings 331 are provided in the passivation film 33.
  • the base portion 321 of each of the plurality of electrodes 32 is individually accommodated in the plurality of openings 331.
  • the passivation film 33 is made of a material containing polyimide.
  • the insulating layer 41 covers the plurality of wiring layers 21, as shown in FIG. 1 and FIGS. 4 to 6.
  • the insulating layer 41 is made of a material containing black and soft resin.
  • An example of the material for the insulating layer 41 is a resin material used for underfill.
  • a portion of the insulating layer 41 is located between the plurality of wiring layers 21 and the semiconductor element 30 in the first direction z.
  • the insulating layer 41 is in contact with the main surface 11 of the base material 10.
  • the insulating layer 41 is in contact with the columnar portions 322 of each of the plurality of electrodes 32 of the semiconductor element 30 and the peripheral surface 301 of the semiconductor element 30 .
  • the insulating layer 41 is further in contact with the upper surface 311 of the main body 31 of the semiconductor element 30.
  • FIG. 8 the insulating layer 41 is further in contact with the upper surface 311 of the main body 31 of the semiconductor element 30.
  • the metal film 42 covers the semiconductor element 30, as shown in FIGS. 1, 4, and 5.
  • the metal film 42 includes a portion located between the insulating layer 41 and the sealing resin 50. As shown in FIG. 8, the metal film 42 is separated from the semiconductor element 30 with an insulating layer 41 in between.
  • the metal film 42 is in contact with the exposed surface 212 of the ground wiring 21A among the plurality of wiring layers 21. Thereby, the metal film 42 is electrically connected to the ground wiring 21A. Therefore, the potential of the metal film 42 is equivalent to the potential of the ground wiring 21A.
  • the metal film 42 has a first film 421 and a second film 422.
  • the first film 421 is in contact with the insulating layer 41.
  • the semiconductor device A10 the first film 421 is in contact with the semiconductor element 30.
  • the composition of the first film 421 includes titanium.
  • the second film 422 is stacked on the first film 421.
  • the composition of the second film 422 includes copper.
  • the sealing resin 50 is located on the opposite side of the plurality of wiring layers 21 with respect to the insulating layer 41 in the first direction z. As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the sealing resin 50 surrounds at least the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z. In the semiconductor device A10, the sealing resin 50 overlaps the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z.
  • the base material 10 is made of a material containing black epoxy resin.
  • the sealing resin 50 has a top surface 51 and a plurality of first side surfaces 52.
  • the top surface 51 faces the same side as the main surface 11 of the base material 10 in the first direction z.
  • the plurality of first side surfaces 52 are connected to the top surface 51.
  • Each of the plurality of first side surfaces 52 includes a first region 521 and a second region 522.
  • the first region 521 is connected to the top surface 51 and faces in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the second region 522 is located on the opposite side of the top surface 51 with respect to the first region 521 in the first direction z, and is connected to the first region 521.
  • the first region 521 overlaps the top surface 51 when viewed in the first direction z.
  • the maximum dimension of the insulating layer 41 in the first direction z is smaller than the maximum dimension of the sealing resin 50 in the first direction z.
  • the insulating layer 41 and the first film 421 of the metal film 42 are exposed to the outside from the second region 522 of the plurality of first side surfaces 52.
  • a cavity 53 is provided between the first film 421 and the sealing resin 50 in the first direction z. The cavity 53 communicates with the outside.
  • the thermal conductivity of the insulating layer 41 is lower than that of the sealing resin 50. Furthermore, the insulating layer 41 contains a first filler. The sealing resin 50 contains a second filler. The weight percentage (wt%) of the first filler in the insulating layer 41 is lower than the weight percentage of the second filler in the sealing resin 50.
  • the plurality of covering layers 60 are exposed to the outside, as shown in FIGS. 2 and 3. As shown in FIGS. 3 to 5, some of the plurality of covering layers 60 cover the first exposed surface 221 and second exposed surface 222 of each of the plurality of terminals 22 and each of the plurality of wiring layers 21.
  • the end face 211 is individually covered. Any one of the plurality of coating layers 60 individually covers the third exposed surface 231 of the heat dissipation layer 23. Further, four of the plurality of covering layers 60 individually cover the fourth exposed surface 241 and the fifth exposed surface 242 of each of the plurality of dummy terminals 24.
  • the plurality of covering layers 60 are electrical conductors.
  • the semiconductor device A10 is mounted on the wiring board by conductively bonding the plurality of covering layers 60 to the wiring board via solder.
  • Each of the plurality of covering layers 60 includes a plurality of metal layers.
  • the plurality of metal layers are stacked in the order of a nickel layer and a gold (Au) layer from the one closest to one of the plurality of terminals 22.
  • the plurality of metal layers may be one in which a nickel layer, a palladium (Pd) layer, and a gold layer are stacked in this order from the one closest to one of the plurality of terminals 22. Therefore, the composition of the plurality of coating layers 60 includes gold.
  • FIGS. 9 to 22 The cross-sectional positions in FIGS. 9 to 22 are the same as the cross-sectional positions in FIG. 4.
  • an intermediate layer 82 is formed to cover one side of the support member 81 in the first direction z.
  • the intermediate layer 82 includes a metal thin film made of titanium and in contact with the support member 81, and a metal thin film made of copper and laminated on the metal thin film.
  • the intermediate layer 82 is formed by depositing each of these metal thin films by sputtering.
  • a plurality of conductive layers 83 protruding from the intermediate layer 82 in the first direction z are formed. A portion of each of the plurality of conductive layers 83 becomes one of the plurality of terminals 22 and the heat dissipation layer 23 included in the semiconductor device A10.
  • lithography patterning is performed on the intermediate layer 82.
  • a plurality of conductive layers 83 are deposited by electroplating using the intermediate layer 82 as a conductive path.
  • the mask layer for lithographic patterning is removed. Through the above steps, a plurality of conductive layers 83 are formed.
  • a first resin layer 84 covering the plurality of conductive layers 83 is formed.
  • a portion of the first resin layer 84 becomes the base material 10 included in the semiconductor device A10.
  • the first resin layer 84 is made of a material containing black epoxy resin.
  • the first resin layer 84 is formed by compression molding. At this time, the first resin layer 84 is formed so as to be in contact with the intermediate layer 82 and to cover the entire plurality of conductive layers 83 .
  • a portion of each of the plurality of conductive layers 83 and a portion of the first resin layer 84 are removed by grinding. These portions to be removed are portions located on the side opposite to the side facing the intermediate layer 82 in the first direction z. As a result, the plurality of conductive layers 83 are exposed from the surface of the first resin layer 84 facing in the first direction z.
  • a plurality of wiring layers 21 are formed which are in contact with the surface of the first resin layer 84 facing in the first direction z and each connected to one or more of the plurality of conductive layers 83.
  • the entirety of each portion of the plurality of conductive layers 83 and the first resin layer 84 located on the side opposite to the side facing the intermediate layer 82 in the first direction z is formed.
  • a covering base layer (not shown) is formed.
  • the composition of the base layer is the same as that of the intermediate layer 82 described above.
  • the base layer is formed by sputtering.
  • lithography patterning is performed on the base layer.
  • a plurality of wiring layers 21 are deposited by electrolytic plating using the base layer as a conductive path.
  • the mask layer for lithographic patterning is removed. Through the above steps, a plurality of wiring layers 21 are formed.
  • a plurality of bonding layers 39 are formed, each of which is connected to one of the plurality of wiring layers 21.
  • lithography patterning is performed on the aforementioned base layer and the plurality of wiring layers 21.
  • a plurality of nickel layers are deposited by electrolytic plating using the base layer and the plurality of wiring layers 21 as conductive paths.
  • Each of the plurality of nickel layers corresponds to the seat portion 391 of each of the plurality of bonding layers 39 shown in FIG.
  • a plurality of alloy layers containing tin are individually deposited on the plurality of nickel layers by electrolytic plating using the base layer, the plurality of wiring layers 21, and the plurality of nickel layers as conductive paths.
  • Each of the plurality of alloy layers corresponds to the bonding portion 392 of each of the plurality of bonding layers 39 shown in FIG. 8 .
  • the mask layer for lithographic patterning is removed.
  • the underlying layer is removed by wet etching using a mixed solution of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • the semiconductor element 30 is conductively bonded to the plurality of wiring layers 21.
  • the semiconductor element 30 is conductively bonded to the plurality of wiring layers 21 by flip-chip bonding.
  • the plurality of electrodes 32 of the semiconductor element 30 are individually temporarily attached to the plurality of bonding layers 39.
  • the bonding portion 392 (see FIG. 8) of each of the plurality of bonding layers 39 is melted by reflow.
  • the molten joint 392 is solidified by cooling.
  • an insulating layer 41 covering the plurality of wiring layers 21 is formed.
  • the weight percentage of the first filler mentioned above in the insulating layer 41 is the same as that of the filler in the second resin layer 85 mentioned later (corresponding to the second filler included in the sealing resin 50 mentioned above). ) is set lower than the weight percentage of At this time, the insulating layer 41 is inserted between the plurality of wiring layers 21 and the semiconductor element 30 in the first direction z. Furthermore, the exposed surface 212 is made to appear on the ground wiring 21A among the plurality of wiring layers 21.
  • a metal film 42 covering the semiconductor element 30 and the insulating layer 41 is formed.
  • a first film 421 (see FIG. 8) made of titanium is formed by sputtering.
  • the first film 421 is formed so as to be in contact with the semiconductor element 30 and the insulating layer 41 .
  • a second film 422 (see FIG. 8) made of copper is formed by sputtering.
  • the second film 422 is formed to cover the entire first film 421 .
  • a second resin layer 85 covering the metal film 42 is formed.
  • a part of the second resin layer 85 becomes the sealing resin 50 included in the semiconductor device A10.
  • the second resin layer 85 is made of a material containing a black epoxy resin containing a filler (the second filler included in the sealing resin 50 described above).
  • the second resin layer 85 is formed by compression molding. At this time, the second resin layer 85 is formed so as to surround at least the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z.
  • the support member 81 and the intermediate layer 82 are removed by grinding. At this time, a portion of each of the plurality of conductive layers 83 and a portion of the first resin layer 84 are removed by grinding.
  • a tape 88 is attached to the surface of the second resin layer 85 facing in the first direction z.
  • Tape 88 is a dicing tape.
  • the first blade 891 having a width b1
  • a portion of each of the plurality of conductive layers 83, a portion of the first resin layer 84, a portion of each of the plurality of wiring layers 21, and the insulating layer 41 are removed.
  • a plurality of grooves 851 recessed in the first direction z are formed.
  • the plurality of grooves 851 are formed in a lattice shape along each of the second direction x and the third direction y.
  • each of the plurality of conductive layers 83 becomes one of the plurality of terminals 22 included in the semiconductor device A10 or the heat dissipation layer 23 included in the semiconductor device A10.
  • the first resin layer 84 becomes the base material 10 included in the semiconductor device A10.
  • the surface of the base material 10 that faces the first direction z and is exposed to the outside is the back surface 12 of the base material 10 .
  • a plurality of coating layers 60 are formed to individually cover the surfaces of the plurality of terminals 22 and the heat dissipation layer 23 exposed to the outside from the base material 10.
  • the plurality of covering layers 60 are formed by electroless plating.
  • the second resin layer 85 is cut using a second blade 892 having a width b2.
  • the width b2 is smaller than the width b1 of the first blade 891.
  • the insulating layer 41 is in contact with the entire peripheral surface 301 of the semiconductor element 30. Furthermore, the insulating layer 41 is in contact with the entire upper surface 311 of the main body 31 of the semiconductor element 30 .
  • the dimension of the portion of the insulating layer 41 in contact with the entire upper surface 311 in the first direction z is larger than the dimension of the portion in the first direction z in the semiconductor device A10.
  • the semiconductor device A10 includes an insulating layer 41 that covers the wiring layer 21, a sealing resin 50 that surrounds at least the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z, and a sealing resin 50 that covers the semiconductor element 30 and is sealed with the insulating layer 41.
  • the metal film 42 includes a portion located between the metal film 42 and the resin 50. A portion of the insulating layer 41 is located between the wiring layer 21 and the sealing resin 50.
  • the insulating layer 41 is exposed to the outside from the first side surface 52 of the sealing resin 50.
  • the maximum dimension of the insulating layer 41 in the first direction z is smaller than the maximum dimension of the sealing resin 50 in the first direction z.
  • the wiring layer 21 and the metal film 42 are electrically insulated, and the metal film 42 overlaps the peripheral surface 301 of the semiconductor element 30 when viewed in a direction perpendicular to the first direction z. can do. This further improves the noise reduction effect in the semiconductor device A10.
  • the plurality of electrodes 32 of the semiconductor element 30 that are conductively bonded to the wiring layer 21 have a base 321 and a columnar part 322 that protrudes from the base 321 toward the wiring layer 21.
  • the columnar portion 322 is electrically conductively bonded to the wiring layer 21 and is in contact with the insulating layer 41 .
  • the thermal conductivity of the insulating layer 41 is set higher than that of the sealing resin 50, the heat emitted from the semiconductor element 30 is transferred from the columnar part 322 of each of the plurality of electrodes 32 to the insulating layer 41. conduction becomes easier. Furthermore, since the insulating layer 41 is exposed to the outside from the first side surface 52 of the sealing resin 50, it is possible to improve the heat dissipation of the semiconductor device A10.
  • the insulating layer 41 contains a first filler.
  • the sealing resin 50 contains a second filler.
  • the weight percent of the first filler in the insulating layer 41 is lower than the weight percent of the sealing resin 50.
  • the insulating layer 41 is in contact with the peripheral surface 301 of the semiconductor element 30.
  • the metal film 42 is separated from the semiconductor element 30 via the insulating layer 41.
  • the semiconductor device A10 further includes a base material 10 that supports a wiring layer 21, and a terminal 22 accommodated in the base material 10 and connected to the wiring layer 21.
  • the terminals 22 are exposed from the back surface 12 of the base material 10.
  • the semiconductor device A10 further includes a coating layer 60 that covers the portion of the terminal 22 exposed from the base material 10. Covering layer 60 has electrical conductivity.
  • the composition of the coating layer 60 includes gold.
  • the terminal 22 is also exposed from the second side surface 13 of the base material 10.
  • the covering layer 60 also covers the portion of the terminal 22 exposed from the second side surface 13.
  • the semiconductor device A10 further includes a heat dissipation layer 23 housed in the base material 10.
  • the heat dissipation layer 23 is connected to the wiring layer 21.
  • the heat dissipation layer 23 is exposed to the outside from the back surface 12 of the base material 10. With this configuration, heat generated from the semiconductor element 30 is conducted to the heat dissipation layer 23 via the plurality of electrodes 32 and the wiring layer 21. Thereby, it is possible to improve the heat dissipation of the semiconductor device A10.
  • the composition of the metal film 42 includes titanium. By adopting this configuration, it is possible to prevent the metal film 42 from peeling off from the insulating layer 41 even if the insulating layer 41 contains resin. Furthermore, a cavity 53 is provided between the metal film 42 and the sealing resin 50 in the first direction z. The cavity 53 communicates with the outside. By adopting this configuration, it is possible to suppress a decrease in the dielectric strength voltage of the semiconductor device A10 due to the provision of the metal film 42.
  • the semiconductor device A10 further includes a plurality of dummy terminals 24 arranged at the four corners of the base material 10 when viewed in the first direction z.
  • thermal stress acts on the terminals 22.
  • the thermal stress tends to concentrate at the four corners of the semiconductor device A10 when viewed in the first direction z. Therefore, by adopting this configuration, thermal stress can be concentrated on the plurality of dummy terminals 24, so that the thermal stress acting on the terminals 22 can be reduced. This makes it difficult for cracks to occur in the solder used to conductively connect the wiring board and the terminals 22, so that inhibition of conduction between the terminals 22 and the wiring board can be more effectively prevented.
  • FIGS. 24 to 26 A semiconductor device A20 according to a second embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 24 to 26.
  • the same or similar elements as those of the semiconductor device A10 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
  • the XXV-XXV line and the XXVI-XXVI line are each shown by a dashed-dotted line.
  • the configurations of the metal film 42 and the sealing resin 50 are different from the configurations of the semiconductor device A10.
  • the sealing resin 50 is provided with an opening 54 that opens from the top surface 51.
  • the entire semiconductor element 30 is included in the opening 54 when viewed in the first direction z.
  • the metal film 42 is exposed to the outside through the opening 54. Therefore, the metal film 42 is exposed to the outside from the top surface 51.
  • the region of the metal film 42 exposed from the top surface 51 of the sealing resin 50 is located away from the top surface 51 in the first direction z.
  • the area may be flush with the top surface 51.
  • the semiconductor device A20 includes an insulating layer 41 that covers the wiring layer 21, a sealing resin 50 that surrounds at least the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z, and a sealing resin 50 that covers the semiconductor element 30 and seals with the insulating layer 41.
  • the metal film 42 includes a portion located between the metal film 42 and the resin 50.
  • a portion of the insulating layer 41 is located between the wiring layer 21 and the sealing resin 50.
  • the insulating layer 41 is exposed to the outside from the first side surface 52 of the sealing resin 50. Therefore, according to this configuration, even in the semiconductor device A20, it is possible to reduce noise while reducing the size of the semiconductor device A20. Further, the semiconductor device A20 has the same configuration as the semiconductor device A10, so that the same effects as the semiconductor device A10 can be achieved.
  • the metal film 42 is exposed to the outside from the top surface 51 of the sealing resin 50. With this configuration, heat generated from the semiconductor element 30 is released to the outside through the metal film 42 in addition to the heat dissipation layer 23. Therefore, the heat dissipation of the semiconductor device A20 can be further improved.
  • FIG. 27 A semiconductor device A30 according to a third embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 27 to 31.
  • the same or similar elements as those of the semiconductor device A10 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
  • the sealing resin 50 is shown in FIG. 27, for convenience of understanding.
  • the semiconductor element 30, the insulating layer 41, and the metal film 42 are further transparent compared to FIG. 27.
  • the transparent sealing resin 50 is shown with imaginary lines.
  • the semiconductor element 30 and the sealing resin 50 that are transmitted through the light are shown by imaginary lines.
  • the XXIX-XXIX line and the XXX-XX line are each shown by a dashed-dotted line.
  • the semiconductor device A30 differs from the semiconductor device A10 in that it further includes a plurality of protruding layers 25.
  • the plurality of protruding layers 25 are located on the opposite side from the plurality of terminals 22 with respect to the plurality of wiring layers 21 in the first direction z. Each of the plurality of protruding layers 25 is connected to one of the plurality of wiring layers 21.
  • the plurality of protruding layers 25 are conductors.
  • the composition of the plurality of protruding layers 25 includes copper.
  • the plurality of protruding layers 25 individually overlap the plurality of terminals 22 when viewed in the first direction z.
  • an insulating layer 41 is located between the plurality of protruding layers 25 and the metal film 42 in the first direction z. Therefore, the metal film 42 is separated from the plurality of protruding layers 25 with the insulating layer 41 interposed therebetween.
  • each of the plurality of protruding layers 25 has a sixth exposed surface 251.
  • the sixth exposed surface 251 faces in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the sixth exposed surface 251 is exposed from the first side surface 52 of the sealing resin 50.
  • the sixth exposed surface 251 is flush with any end surface 211 of the plurality of wiring layers 21 .
  • the second exposed surface 222 of any one of the plurality of terminals 22 and the end surface 211 of any one of the plurality of wiring layers 21 as well as the sixth exposed surface 251 are covered with one of the plurality of coating layers 60 .
  • the semiconductor device A30 includes an insulating layer 41 that covers the wiring layer 21, a sealing resin 50 that surrounds at least the semiconductor element 30 when viewed in the first direction z, and a sealing resin 50 that covers the semiconductor element 30 and is sealed with the insulating layer 41.
  • a metal film 42 including a portion located between the metal film 42 and the resin 50 is provided.
  • a portion of the insulating layer 41 is located between the wiring layer 21 and the sealing resin 50. Further, the insulating layer 41 is exposed to the outside from the first side surface 52 of the sealing resin 50. Therefore, according to this configuration, even in the semiconductor device A30, it is possible to reduce noise while reducing the size of the semiconductor device A30. Further, the semiconductor device A30 has the same configuration as the semiconductor device A10, so that it can achieve the same effects as the semiconductor device A10.
  • the semiconductor device A30 further includes a protrusion layer 25 that is a conductor.
  • the protrusion layer 25 is located on the opposite side of the terminal 22 with respect to the wiring layer 21 in the first direction z.
  • the protruding layer 25 overlaps the terminal 22 when viewed in the first direction z.
  • An insulating layer 41 is located between the protrusion layer 25 and the metal film 42.
  • the protruding layer 25 is exposed from the first side surface 52 of the sealing resin 50.
  • a portion of the protruding layer 25 exposed from the first side surface 52 is covered with a covering layer 60.
  • the dimension of the solder fillet formed in contact with the covering layer 60 in the first direction z is further expanded, so that the volume of the solder fillet is increased. Therefore, it is possible to further improve the bonding strength of the semiconductor device A30 to the wiring board.
  • a wiring layer a semiconductor element having a plurality of electrodes facing the wiring layer, and the plurality of electrodes being conductively bonded to the wiring layer; an insulating layer covering the wiring layer; a sealing resin located on the opposite side of the wiring layer with respect to the insulating layer in a first direction and surrounding at least the semiconductor element when viewed in the first direction; a metal film that covers the semiconductor element and includes a portion located between the insulating layer and the sealing resin; A part of the insulating layer is located between the wiring layer and the semiconductor element, The sealing resin has a first side facing in a direction perpendicular to the first direction, The semiconductor device, wherein the insulating layer is exposed to the outside from the first side surface.
  • Appendix 2 The semiconductor device according to appendix 1, wherein a maximum dimension of the insulating layer in the first direction is smaller than a maximum dimension of the sealing resin in the first direction.
  • Appendix 3. The plurality of electrodes have a base and a columnar part protruding from the base toward the wiring layer, The semiconductor device according to appendix 2, wherein the columnar portion is conductively bonded to the wiring layer and in contact with the insulating layer.
  • the insulating layer contains a first filler
  • the sealing resin contains a second filler
  • the semiconductor device according to appendix 2 or 3 wherein a weight percentage of the first filler in the insulating layer is lower than a weight percentage of the second filler in the sealing resin.
  • Appendix 5. 5 The semiconductor device according to appendix 1, wherein a maximum dimension of the insulating layer in the first direction is smaller than a maximum dimension of the sealing resin in the first direction.
  • Appendix 3. The plurality of electrodes have a base
  • Appendix 6. The semiconductor element has a peripheral surface facing in a direction perpendicular to the first direction, 6. The semiconductor device according to any one of appendices 2 to 5, wherein the insulating layer is in contact with the peripheral surface.
  • Appendix 7. The semiconductor element has an upper surface facing the opposite side to the side facing the wiring layer in the first direction, The semiconductor device according to appendix 6, wherein the insulating layer is in contact with the upper surface.
  • the sealing resin has a top surface facing the same side as the top surface in the first direction, 8.
  • Appendix 9. The semiconductor device according to any one of appendices 2 to 8, wherein the metal film has a composition including copper.
  • Appendix 10. The composition of the metal film includes titanium, The semiconductor device according to appendix 9, wherein the metal film is exposed to the outside from the first side surface.
  • Appendix 11. A cavity is provided between the metal film and the sealing resin in the first direction, The semiconductor device according to appendix 10, wherein the cavity communicates with the outside.
  • Appendix 12. further comprising a base material that supports the wiring layer, 12.
  • the base material has a back surface facing the side opposite to the side facing the wiring layer with respect to the first direction, The semiconductor device according to appendix 12, wherein the terminal is exposed from the back surface.
  • the base material has a second side surface facing in a direction perpendicular to the first direction, The semiconductor device according to attachment 13, wherein the terminal is exposed from the second side surface.
  • Appendix 15. further comprising a coating layer that covers a portion of the terminal exposed from the base material, The coating layer is a conductor, The semiconductor device according to appendix 14, wherein the composition of the coating layer includes gold. Appendix 16.
  • A10, A20, A30: Semiconductor device 10 Base material 11: Main surface 12: Back surface 13: Second side surface 21: Wiring layer 21A: Ground wiring 211: End surface 212: Exposed surface 22: Terminal 221: First exposed surface 222: Second exposed surface 23: Heat dissipation layer 231: Third exposed surface 24: Dummy terminal 241: Fourth exposed surface 242: Fifth exposed surface 25: Protrusion layer 251: Sixth exposed surface 30: Semiconductor element 301: Peripheral surface 31: Main body portion 311: Upper surface 32: Electrode 321: Base portion 322: Column portion 33: Passivation film 331: Opening 39: Bonding layer 391: Seat portion 392: Bonding portion 41: Insulating layer 42: Metal film 421: First film 422: First 2 film 50: Sealing resin 51: Top surface 52: First side surface 521: First region 522: Second region 53: Cavity 54: Opening 60: Covering layer 81: Support member 82: Intermediate layer 83: Conductive layer 84: First resin layer

Landscapes

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Abstract

半導体装置は、配線層、半導体素子、絶縁層、封止樹脂および金属膜を備える。前記半導体素子は、前記配線層に対向し且つ当該配線層に導電接合された複数の電極を有する。前記絶縁層は、前記配線層を覆う。前記封止樹脂は、第1方向において前記絶縁層を基準として前記配線層とは反対側に位置するとともに、前記第1方向に視て少なくとも前記半導体素子の周りを囲む。前記金属膜は、前記半導体素子を覆うとともに、前記絶縁層と前記封止樹脂との間に位置する部分を含む。前記絶縁層の一部は、前記配線層と前記半導体素子との間に位置している。前記封止樹脂は、前記第1方向に対して直交する方向を向く第1側面を有する。前記絶縁層は、前記第1側面から外部に露出している。

Description

半導体装置
 本開示は、半導体装置に関する。
 特許文献1には、横型構造の半導体素子(HEMT)を備える半導体装置の一例が開示されている。半導体素子は、第1電極および第2電極を有する。当該半導体装置においては、半導体素子はダイパッドに接合されている。第1電極および第2電極は、ワイヤを介してダイパッドの周辺に位置する複数の端子リードに導通している。
 特許文献1に開示されている半導体装置においては、より効率的な電力変換を達成すべく、高周波である電気信号の伝送が求められることがある。そのためには、従来の半導体装置の小型化の要請に応えつつ、半導体素子の駆動に影響する外部からのノイズを低減する必要がある。さらに、当該半導体素子の駆動に伴って発生するノイズは、外部の周辺機器などに影響を及ぼすことがある。したがって、外部からのノイズと、当該半導体素子の駆動に伴って発生するノイズとの両者の低減を図ることが求められる。
特開2020-188085号公報
 本開示は、従来よりも改良が施された半導体装置を提供することを一の課題とする。特に本開示は、先述の事情に鑑み、装置の小型化を図りつつ、ノイズの低減を図ることが可能な半導体装置を提供することを一の課題とする。
 本開示の第1の側面によって提供される半導体装置は、配線層と、前記配線層に対向する複数の電極を有するとともに、前記複数の電極が前記配線層に導電接合された半導体素子と、前記配線層を覆う絶縁層と、第1方向において前記絶縁層を基準として前記配線層とは反対側に位置するとともに、前記第1方向に視て少なくとも前記半導体素子の周りを囲む封止樹脂と、前記半導体素子を覆うとともに、前記絶縁層と前記封止樹脂との間に位置する部分を含む金属膜と、備える。前記絶縁層の一部は、前記配線層と前記半導体素子との間に位置している。前記封止樹脂は、前記第1方向に対して直交する方向を向く第1側面を有する。前記絶縁層は、前記第1側面から外部に露出している。
 上記構成によれば、半導体装置の小型化を図りつつ、ノイズの低減を図ることが可能となる。
 本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
図1は、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過している。 図2は、図1に対応する平面図であり、半導体素子、絶縁層および金属膜をさらに透過している。 図3は、図1に示す半導体装置の底面図である。 図4は、図2のIV-IV線に沿う断面図である。 図5は、図2のV-V線に沿う断面図である。 図6は、図2のVI-VI線に沿う断面図である。 図7は、図4の部分拡大図である。 図8は、図5の部分拡大図である。 図9は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図10は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図11は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図12は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図13は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図14は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図15は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図16は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図17は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図18は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図19は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図20は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図21は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図22は、図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図23は、本開示の第1実施形態の変形例にかかる半導体装置の断面図である。 図24は、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置の平面図である。 図25は、図24のXXV-XXV線に沿う断面図である。 図26は、図24のXXVI-XXVI線に沿う断面図である。 図27は、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過している。 図28は、図27に対応する平面図であり、半導体素子、絶縁層および金属膜をさらに透過している。 図29は、図28のXXIX-XXIX線に沿う断面図である。 図30は、図28のXXX-XXX線に沿う断面図である。 図31は、図28のXXXI-XXXI線に沿う断面図である。
 本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
 第1実施形態:
 図1~図8に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置A10について説明する。半導体装置A10は、基材10、複数の配線層21、複数の端子22、放熱層23、複数のダミー端子24、半導体素子30、複数の接合層39、絶縁層41、金属膜42、封止樹脂50、および複数の被覆層60を備える。半導体装置A10は、配線基板に表面実装される樹脂パッケージ形式によるものである。当該樹脂パッケージ形式は、封止樹脂50から複数のリードが突出しないQFN(quad flat non-leaded package)である。ここで、図1は、理解の便宜上、封止樹脂50を透過している。図2は、理解の便宜上、図1に対して半導体素子30、絶縁層41および金属膜42をさらに透過している。図1では、透過した封止樹脂50を想像線(二点鎖線)で示している。図2では、透過した半導体素子30および封止樹脂50をそれぞれ想像線で示している。さらに図2では、IV-IV線、およびV-V線をそれぞれ一点鎖線で示している。
 半導体装置A10の説明においては、便宜上、後述する基材10の主面11の法線方向を「第1方向z」と呼ぶ。第1方向zに対して直交する1つの方向を「第2方向x」と呼ぶ。第1方向zおよび第2方向xに対して直交する方向を「第3方向y」と呼ぶ。図1に示すように、半導体装置A10は、第1方向zに視て(平面視において)矩形状である。
 基材10は、図4~図6に示すように、複数の配線層21を支持する。基材10は、電気絶縁性を有する。基材10は、黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。基材10は、主面11、裏面12、および複数の第2側面13を有する。主面11および裏面12は、第1方向zにおいて互いに反対側を向く。主面11は、複数の配線層21に対向している。裏面12は、外部に露出している。半導体装置A10を配線基板に実装した際、裏面12が当該配線基板に対向する。複数の第2側面13は、第1方向zに対して直交する方向を向く。複数の第2側面13は、主面11および裏面12につながっている。複数の第2側面13は、第2方向xを向く2つの第2側面13と、第3方向yを向く2つの第2側面13とを含む。
 複数の配線層21は、図4~図6に示すように、基材10の主面11に支持されている。複数の配線層21は、複数の端子22とともに、半導体素子30と半導体装置A10が実装される配線基板との導電経路を構成している。複数の配線層21の組成は、チタン(Ti)および銅(Cu)を含む。
 図4および図5に示すように、複数の配線層21の各々は、端面211を有する。端面211は、第1方向zに対して直交する方向を向く。端面211は、絶縁層41から露出している。
 複数の配線層21は、接地配線21Aを含む。接地配線21Aは、半導体装置A10の接地(GND)として機能する。接地配線21Aには、第1方向zのうち基材10の主面11と同じ側を向く露出面212が設定されている。露出面212は、絶縁層41から露出している。
 複数の端子22は、図4~図6に示すように、基材10に収容されている。複数の端子22の各々は、複数の配線層21のいずれかにつながっている。複数の端子22の組成は、銅を含む。
 図3~図5に示すように、複数の端子22の各々は、第1露出面221および第2露出面222を有する。第1露出面221は、第1方向zにおいて基材10の裏面12と同じ側を向く。第1露出面221は、裏面12から露出している。第2露出面222は、第1方向zに対して直交する方向を向く。第2露出面222は、基材10の複数の第2側面13のいずれかから露出している。第2露出面222は、複数の配線層21のいずれかの端面211と面一である。
 放熱層23は、図2および図3に示すように、第1方向zに視て半導体素子30に重なっている。図4および図5に示すように、放熱層23は、基材10に収容されている。放熱層23は、複数の配線層21のいずれかにつながっている。放熱層23の組成は、複数の端子22の組成と同一である。
 図3~図5に示すように、放熱層23は、第3露出面231を有する。第3露出面231は、第1方向zにおいて基材10の裏面12と同じ側を向く。第3露出面231は、裏面12から露出している。
 複数のダミー端子24は、図2および図3に示すように、第1方向zに視て基材10の四隅に位置する。図6に示すように、複数のダミー端子24は、基材10に収容されている。複数のダミー端子24は、複数の配線層21、複数の端子22、および複数の放熱層23から離れて位置する。複数のダミー端子24の組成は、複数の端子22の組成と同一である。
 図3および図6に示すように、複数のダミー端子24の各々は、第4露出面241および第5露出面242を有する。第4露出面241は、第1方向zにおいて基材10の裏面12と同じ側を向く。第4露出面241は、裏面12から露出している。第5露出面242は、第1方向zに対して直交する方向を向く。第5露出面242は、基材10の複数の第2側面13のいずれかから露出している。
 複数の接合層39の各々は、図3~図5に示すように、複数の配線層21のいずれかの上に配置され、かつ複数の配線層21のいずれかにつながっている。複数の接合層39は、導電体である。図8に示すように、複数の接合層39の各々は、座部391および接合部392を有する。座部391は、複数の配線層21のいずれかにつながっている。座部391の組成は、ニッケル(Ni)を含む。接合部392は、座部391の上に位置する。接合部392の組成は、錫(Sn)および銀(Ag)を含む。この他、接合部392の組成は、錫およびアンチモン(Sb)を含む場合でもよい。
 半導体素子30は、図4および図5に示すように、複数の接合層39を介して複数の配線層21に導電接合されている。図8に示すように、半導体素子30は、周面301、本体部31、複数の電極32、およびパッシベーション膜33を有する。
 図4および図5に示すように、周面301は、第1方向zに対して直交する方向を向く。本体部31およびパッシベーション膜33は、周面301を含む。図4および図5に示すように、本体部31は、第1方向zにおいて複数の電極32を基準として複数の配線層21とは反対側に位置する。本体部31は、半導体基板と、当該半導体基板に積層された半導体層と、当該半導体層に導通する再配線層とを含む。半導体層には、各種回路が構成されている。本体部31は、上面311を有する。上面311は、第1方向zにおいて基材10の主面11と同じ側を向く。
 図4および図5に示すように、複数の電極32は、複数の配線層21に対向している。図8に示すように、複数の電極32の各々は、基部321および柱状部322を有する。基部321は、本体部31につながっている。柱状部322は、基部321から複数の配線層21に向けて突出している。柱状部322の組成は、銅を含む。複数の電極32の各々の柱状部322は、複数の接合層39の各々の接合部392に個別に導電接合されている。これにより、複数の電極32が複数の配線層21に導電接合されている。
 図8に示すように、パッシベーション膜33は、第1方向zにおいて上面311とは反対側を向く本体部31の表面を覆っている。パッシベーション膜33は、電気絶縁性を有する。パッシベーション膜33には、複数の開口331が設けられている。複数の電極32の各々の基部321は、複数の開口331に個別に収容されている。パッシベーション膜33は、ポリイミドを含む材料からなる。
 絶縁層41は、図1、および図4~図6に示すように、複数の配線層21を覆っている。絶縁層41は、黒色かつ軟質の樹脂を含む材料からなる。絶縁層41の材料の一例として、アンダーフィルに用いられる樹脂材料が挙げられる。絶縁層41の一部は、第1方向zにおいて複数の配線層21と半導体素子30との間に位置する。絶縁層41は、基材10の主面11に接している。絶縁層41は、半導体素子30の複数の電極32の各々の柱状部322と、半導体素子30の周面301とに接している。図8に示すように、さらに絶縁層41は、半導体素子30の本体部31の上面311に接している。
 金属膜42は、図1、図4および図5に示すように、半導体素子30を覆っている。金属膜42は、絶縁層41と封止樹脂50との間に位置する部分を含む。図8に示すように、金属膜42は、絶縁層41を介して半導体素子30から離れている。金属膜42は、複数の配線層21のうち接地配線21Aの露出面212に接している。これにより、金属膜42は、接地配線21Aに導通している。したがって、金属膜42の電位は、接地配線21Aの電位と等価となる。
 図8に示すように、金属膜42は、第1膜421および第2膜422を有する。第1膜421は、絶縁層41に接している。半導体装置A10においては、第1膜421は、半導体素子30に接している。第1膜421の組成は、チタンを含む。第2膜422は、第1膜421に積層されている。第2膜422の組成は、銅を含む。
 封止樹脂50は、図4および図5に示すように、第1方向zにおいて絶縁層41を基準として複数の配線層21とは反対側に位置する。図1、図4および図5に示すように、封止樹脂50は、第1方向zに視て、少なくとも半導体素子30の周りを囲んでいる。半導体装置A10においては、第1方向zに視て、封止樹脂50は、半導体素子30に重なる。基材10は、黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。
 図4~図6に示すように、封止樹脂50は、頂面51、および複数の第1側面52を有する。頂面51は、第1方向zにおいて基材10の主面11と同じ側を向く。複数の第1側面52は、頂面51につながっている。複数の第1側面52の各々は、第1領域521および第2領域522を含む。第1領域521は、頂面51につながり、かつ第1方向zに対して直交する方向を向く。第2領域522は、第1方向zにおいて第1領域521を基準として頂面51とは反対側に位置し、かつ第1領域521につながっている。第1方向zに視て、第1領域521は、頂面51に重なっている。
 図4~図6に示すように、絶縁層41の第1方向zにおける最大寸法は、封止樹脂50の第1方向zにおける最大寸法よりも小さい。
 図7に示すように、絶縁層41と、金属膜42の第1膜421とは、複数の第1側面52の第2領域522から外部に露出している。第1方向zにおいて第1膜421と封止樹脂50との間には、空洞部53が設けられている。空洞部53は、外部に通じている。
 絶縁層41の熱伝導率は、封止樹脂50の熱伝導率よりも低い。さらに、絶縁層41には、第1フィラーが含有されている。封止樹脂50には、第2フィラーが含有されている。絶縁層41における第1フィラーの重量パーセント(wt%)は、封止樹脂50における第2フィラーの重量パーセントよりも低い。
 複数の被覆層60は、図2および図3に示すように、外部に露出している。図3~図5に示すように、複数の被覆層60のうちのいくつかは、複数の端子22の各々の第1露出面221および第2露出面222と、複数の配線層21の各々の端面211とを個別に覆っている。複数の被覆層60のいずれかは、放熱層23の第3露出面231を個別に覆っている。さらに複数の被覆層60のうち4つの被覆層60は、複数のダミー端子24の各々の第4露出面241および第5露出面242を個別に覆っている。
 複数の被覆層60は、導電体である。複数の被覆層60がハンダを介して配線基板に導電接合されることによって、半導体装置A10が配線基板に実装される。複数の被覆層60の各々は、複数の金属層を含む。当該複数の金属層は、複数の端子22のいずれかに近い方から、ニッケル層および金(Au)層の順に積層されたものである。この他、当該複数の金属層は、複数の端子22のいずれかに近い方から、ニッケル層、パラジウム(Pd)層および金層の順に積層されたものでもよい。したがって、複数の被覆層60の組成は、金を含む。
 次に、図9~図22に基づき、半導体装置A10の製造方法の一例について説明する。図9~図22の断面位置は、図4の断面位置と同一である。
 最初に、図9に示すように、支持部材81の第1方向zの一方側を覆う中間層82を形成する。中間層82は、支持部材81に接し、かつチタンからなる金属薄膜と、当該金属薄膜に積層され、かつ銅からなる金属薄膜とからなる。中間層82は、スパッタリングによりこれらの金属薄膜をそれぞれ成膜することによって形成される。
 次いで、図10に示すように、中間層82から第1方向zに突出する複数の導電層83を形成する。複数の導電層83の各々の一部が、半導体装置A10が具備する複数の端子22、および放熱層23のいずれかとなる。複数の導電層83の形成にあたっては、まず、中間層82に対してリソグラフィパターニングを施す。次いで、中間層82を導電経路とした電解めっきにより、複数の導電層83を析出させる。最後に、リソグラフィパターニングにかかるマスク層を除去する。以上により、複数の導電層83の形成がなされる。
 次いで、図11に示すように、複数の導電層83を覆う第1樹脂層84を形成する。第1樹脂層84の一部が、半導体装置A10が具備する基材10となる。第1樹脂層84は、黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。第1樹脂層84は、コンプレッション成型により形成される。この際、第1樹脂層84は、中間層82に接し、かつ複数の導電層83の全体を覆うように形成される。
 次いで、図12に示すように、複数の導電層83の各々の一部と、第1樹脂層84の一部とを研削により除去する。これらの除去対象となる部分は、第1方向zにおいて中間層82に対向する側とは反対側に位置する部分である。これにより、第1方向zを向く第1樹脂層84の表面から複数の導電層83が露出する。
 次いで、図13に示すように、第1方向zを向く第1樹脂層84の表面に接するとともに、各々が複数の導電層83のいずれか1つ以上につながる複数の配線層21を形成する。複数の配線層21の形成にあたっては、まず、第1方向zにおいて中間層82に対向する側とは反対側に位置する複数の導電層83、および第1樹脂層84の各々の部分の全体を覆う下地層(図示略)を形成する。下地層の組成は、先述の中間層82の組成と同一である。下地層は、スパッタリングにより形成される。次いで、下地層に対してリソグラフィパターニングを施す。次いで、下地層を導電経路とした電解めっきにより、複数の配線層21を析出させる。最後に、リソグラフィパターニングにかかるマスク層を除去する。以上により、複数の配線層21の形成がなされる。
 次いで、図14に示すように、各々が複数の配線層21のいずれかにつながる複数の接合層39を形成する。複数の接合層39の形成にあたっては、先述の下地層、および複数の配線層21に対してリソグラフィパターニングを施す。次いで、下地層、および複数の配線層21を導電経路とした電解めっきにより、複数のニッケル層を析出させる。複数のニッケル層の各々は、図8に示す複数の接合層39の各々の座部391に相当する。次いで、下地層、複数の配線層21、および複数のニッケル層を導電経路とした電解めっきにより、錫を含む複数の合金層を複数のニッケル層の上に個別に析出させる。複数の合金層の各々は、図8に示す複数の接合層39の各々の接合部392に相当する。次いで、リソグラフィパターニングにかかるマスク層を除去する。最後に、硫酸(H2SO4)および過酸化水素(H22)の混合溶液を用いたウェットエッチングにより、下地層を除去する。以上により、複数の接合層39の形成がなされる。
 次いで、図15に示すように、半導体素子30を複数の配線層21に導電接合する。半導体素子30は、フリップチップボンディングにより複数の配線層21に導電接合される。まず、半導体素子30の複数の電極32を、複数の接合層39に対して個別に仮付けする。次いで、複数の接合層39の各々のうち接合部392(図8参照)をリフローにより溶融させる。最後に、溶融した接合部392を冷却により固化する。以上により、複数の配線層21に対する半導体素子30の導電接合が完了する。
 次いで、図16に示すように、複数の配線層21を覆う絶縁層41を形成する。溶融した絶縁層41の流動性を高めるため、絶縁層41における先述した第1フィラーの重量パーセントは、後述する第2樹脂層85におけるフィラー(先述した封止樹脂50に含まれる第2フィラーに相当)の重量パーセントよりも低く設定する。この際、第1方向zにおいて複数の配線層21と半導体素子30との間に絶縁層41が入り込むようにする。さらに、複数の配線層21のうち接地配線21Aに露出面212が現れるようにする。
 次いで、図17に示すように、半導体素子30および絶縁層41を覆う金属膜42を形成する。金属膜42の形成にあたっては、まず、チタンからなる第1膜421(図8参照)をスパッタリングにより成膜する。第1膜421は、半導体素子30および絶縁層41に接するように成膜する。次いで、銅からなる第2膜422(図8参照)をスパッタリングにより成膜する。第2膜422は、第1膜421の全体を覆うように成膜する。
 次いで、図18に示すように、金属膜42を覆う第2樹脂層85を形成する。第2樹脂層85の一部が、半導体装置A10が具備する封止樹脂50となる。第2樹脂層85は、フィラー(先述した封止樹脂50に含まれる第2フィラー)が含有された黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。第2樹脂層85は、コンプレッション成型により形成される。この際、第2樹脂層85は、第1方向zに視て、少なくとも半導体素子30の周りを囲むように形成される。
 次いで、支持部材81および中間層82を研削により除去する。この際、複数の導電層83の各々の一部と、第1樹脂層84の一部とが、研削により除去される。
 次いで、図20に示すように、第1方向zを向く第2樹脂層85の表面にテープ88を貼り付ける。テープ88は、ダイシングテープである。次いで、幅b1を有する第1ブレード891を用いて複数の導電層83の各々の一部と、第1樹脂層84の一部と、複数の配線層21の各々の一部と、絶縁層41、金属膜42および第2樹脂層85の各々の一部とを除去することにより、第1方向zに凹む複数の溝851を形成する。複数の溝851は、第2方向xおよび第3方向yの各々に沿った格子状となるように形成される。
 次いで、ウェットエッチングにより、第1樹脂層84から外部に露出する複数の導電層83の表面を平滑にする。この際、図7に示す空洞部53が形成される。空洞部53が形成される理由は、絶縁層41から外部に露出する金属膜42の第2膜422の一部がウェットエッチングにより除去されるためである。本工程を経ることにより、複数の導電層83の各々が、半導体装置A10が具備する複数の端子22のいずれか、あるいは半導体装置A10が具備する放熱層23となる。第1樹脂層84が、半導体装置A10が具備する基材10となる。第1方向zを向き、かつ外部に露出する基材10の表面は、基材10の裏面12である。
 次いで、図21に示すように、基材10から外部に露出する複数の端子22、および放熱層23の各々の表面を個別に覆う複数の被覆層60を形成する。複数の被覆層60は、無電解めっきにより形成される。
 最後に、図22に示すように、幅b2を有する第2ブレード892を用いて第2樹脂層85を切断する。幅b2は、第1ブレード891の幅b1よりも小である。第2樹脂層85の切断にあたっては、複数の溝851の各々に第2ブレード892を通過させた上で、第2ブレード892がテープ88に接触するまで第2ブレード892を第1方向zに移動させる。本工程を経ることにより、第2樹脂層85が、半導体装置A10が具備する封止樹脂50となる。以上の工程を経ることにより、半導体装置A10が得られる。
 第1実施形態の変形例:
 次に、図23に基づき、半導体装置A10の変形例である半導体装置A11について説明する。図23の断面位置は、図4の断面位置と同一である。
 図23に示すように、半導体装置A11においては、絶縁層41は、半導体素子30の周面301の全体に接している。さらに絶縁層41は、半導体素子30の本体部31の上面311の全体に接している。絶縁層41のうち上面311の全体に接する部分の第1方向zの寸法は、半導体装置A10における当該部分の第1方向zの寸法よりも大きい。
 次に、半導体装置A10の作用効果について説明する。
 半導体装置A10は、配線層21を覆う絶縁層41と、第1方向zに視て少なくとも半導体素子30の周りを囲む封止樹脂50と、半導体素子30を覆うととともに、絶縁層41と封止樹脂50との間に位置する部分を含む金属膜42とを備える。絶縁層41の一部は、配線層21と封止樹脂50との間に位置する。本構成をとることにより、配線層21と金属膜42との電気絶縁がなされた上で、金属膜42が半導体素子30から発するノイズと外部から半導体装置A10に侵入するノイズとの両者を低減する。金属膜42により電磁波の大半が遮断されるためである。さらに絶縁層41は、封止樹脂50の第1側面52から外部に露出している。本構成をとることにより、半導体装置A10の小型化を図った場合であっても、第1方向zに視て半導体装置A10の全体にわたって金属膜42を設けることができる。これにより、金属膜42によるノイズの低減効果が発揮される。したがって、本構成によれば、半導体装置A10においては、半導体装置A10の小型化を図りつつ、ノイズの低減を図ることが可能となる。
 絶縁層41の第1方向zにおける最大寸法は、封止樹脂50の第1方向zにおける最大寸法よりも小さい。本構成をとることにより、配線層21と金属膜42との電気絶縁をなしつつ、第1方向zに対して直交する方向に視て金属膜42が半導体素子30の周面301に重なる状態とすることができる。これにより、半導体装置A10におけるノイズの低減効果がより向上する。
 配線層21に導電接合される半導体素子30の複数の電極32は、基部321と、基部321から配線層21に向けて突出する柱状部322とを有する。柱状部322は、配線層21に導電接合されており、かつ絶縁層41に接している。本構成をとることにより、第1方向zにおいて配線層21と半導体素子30との間に絶縁層41をより確実に充填させることが可能となる。これにより、金属膜42と複数の電極32との短絡を防止することができる。
 上記の場合において、絶縁層41の熱伝導率は、封止樹脂50の熱伝導率よりも高く設定すると、半導体素子30から発した熱が複数の電極32の各々の柱状部322から絶縁層41に伝導しやすくなる。さらに絶縁層41は、封止樹脂50の第1側面52から外部に露出しているため、半導体装置A10の放熱性の向上を図ることができる。
 絶縁層41には、第1フィラーが含有されている。封止樹脂50には、第2フィラーが含有されている。絶縁層41における第1フィラーの重量パーセントは、封止樹脂50における重量パーセントよりも低い。本構成をとることにより、溶融した絶縁層41の流動性が相対的に向上する。これにより、半導体装置A10の製造工程のうち図16に示す絶縁層41を形成する工程において、第1方向zにおいて配線層21と半導体素子30との間に絶縁層41を円滑に充填させることが可能となる。
 絶縁層41は、半導体素子30の周面301に接している。本構成をとることにより、半導体素子30の本体部31に含まれる半導体層において構成された回路と、金属膜42とが導通することを防止できる。
 金属膜42は、絶縁層41を介して半導体素子30から離れている。本構成をとることにより、金属膜42の具備に伴う半導体装置A11の絶縁耐圧の低下を抑制することができる。
 半導体装置A10は、配線層21を支持する基材10と、基材10に収容され、かつ配線層21につながる端子22とをさらに備える。端子22は、基材10の裏面12から露出している。この場合において、半導体装置A10は、基材10から露出する端子22の部分を覆う被覆層60をさらに備える。被覆層60は、導電性を有する。被覆層60の組成は、金を含む。本構成をとることにより、半導体装置A10を配線基板に実装する際、被覆層60に対する溶融したハンダの濡れ性が良好なものとなる。これにより、ハンダに対する被覆層60の接合面積の縮小を防止できる。
 上記の場合において、端子22は、基材10の第2側面13からも露出している。被覆層60は、第2側面13から露出する端子22の部分をも覆っている。本構成をとることにより、半導体装置A10を配線基板に実装する際、溶融したハンダが被覆層60を第1方向zに這い上がりやすくなる。これにより、ハンダフィレットの形成が促進される。したがって、配線基板に対する半導体装置A10の接合強度を向上させることができる。半導体装置A10を配線基板に実装した後、ハンダフィレットが外部に露出するため、配線基板に対する半導体装置A10の実装状態を外観目視により容易に確認することができる。
 半導体装置A10は、基材10に収容された放熱層23をさらに備える。放熱層23は、配線層21につながっている。放熱層23は、基材10の裏面12から外部に露出している。本構成をとることにより、半導体素子30から発した熱は、複数の電極32、および配線層21を介して放熱層23に伝導される。これにより、半導体装置A10の放熱性の向上を図ることができる。
 金属膜42の組成は、チタンを含む。本構成をとることにより、絶縁層41が樹脂を含む場合であっても、絶縁層41から金属膜42が剥離することを防止できる。さらに、第1方向zにおいて金属膜42と封止樹脂50との間には、空洞部53が設けられている。空洞部53は、外部に通じている。本構成をとることにより、金属膜42の具備に伴う半導体装置A10の絶縁耐圧の低下を抑制できる。
 半導体装置A10においては、第1方向zに視て基材10の四隅に配置された複数のダミー端子24をさらに備える。ここで、配線基板に実装された半導体装置A10においては、端子22に熱応力が作用する。当該熱応力は、第1方向zに視て半導体装置A10の四隅に集中しやすくなる。そこで本構成をとることにより、複数のダミー端子24に熱応力を集中させることができるため、端子22に作用する熱応力を低減させることができる。これにより、配線基板と端子22との導電接合にかかるハンダに亀裂が発生しにくくなるため、配線基板に対する端子22の導通阻害をより効果的に防止できる。
 第2実施形態:
 図24~図26に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置A20について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図24では、XXV-XXV線、およびXXVI-XXVI線をそれぞれ一点鎖線で示している。
 半導体装置A20においては、金属膜42および封止樹脂50の構成が、半導体装置A10の当該構成と異なる。
 図24~図26に示すように、封止樹脂50には、頂面51から開口する開口部54が設けられている。第1方向zに視て、半導体素子30の全体が、開口部54に包含されている。開口部54から金属膜42が外部に露出している。したがって、金属膜42は、頂面51から外部に露出している。
 図25および図26に示すように、半導体装置A20においては、封止樹脂50の頂面51から露出する金属膜42の領域は、頂面51から第1方向zに離れて位置する。この他、当該領域は、頂面51と面一でもよい。
 次に、半導体装置A20の作用効果について説明する。
 半導体装置A20は、配線層21を覆う絶縁層41と、第1方向zに視て少なくとも半導体素子30の周りを囲む封止樹脂50と、半導体素子30を覆うととともに、絶縁層41と封止樹脂50との間に位置する部分を含む金属膜42とを備える。絶縁層41の一部は、配線層21と封止樹脂50との間に位置する。さらに絶縁層41は、封止樹脂50の第1側面52から外部に露出している。したがって、本構成によれば、半導体装置A20においても、半導体装置A20の小型化を図りつつ、ノイズの低減を図ることが可能となる。さらに半導体装置A20においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
 半導体装置A20においては、金属膜42は、封止樹脂50の頂面51から外部に露出している。本構成をとることにより、半導体素子30から発した熱は、放熱層23に加えて金属膜42をも介して外部に放出される。したがって、半導体装置A20の放熱性をさらに向上させることができる。
 第3実施形態:
 図27~図31に基づき、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置A30について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図27は、理解の便宜上、封止樹脂50を透過している。図28は、理解の便宜上、図27に対して半導体素子30、絶縁層41および金属膜42をさらに透過している。図27では、透過した封止樹脂50を想像線で示している。図28では、透過した半導体素子30および封止樹脂50をそれぞれ想像線で示している。さらに図28では、XXIX-XXIX線、およびXXX-XXX線をそれぞれ一点鎖線で示している。
 半導体装置A30においては、複数の突出層25をさらに備えることが、半導体装置A10の場合と異なる。
 複数の突出層25は、図29~図31に示すように、第1方向zにおいて複数の配線層21を基準として複数の端子22とは反対側に位置する。複数の突出層25の各々は、複数の配線層21のいずれかにつながっている。複数の突出層25は、導電体である。複数の突出層25の組成は、銅を含む。
 図28に示すように、第1方向zに視て、複数の突出層25は、複数の端子22に個別に重なっている。図29~図31に示すように、第1方向zにおいて複数の突出層25と金属膜42との間には、絶縁層41が位置する。したがって、金属膜42は、絶縁層41を介して複数の突出層25から離れている。
 図29~図31に示すように、複数の突出層25の各々は、第6露出面251を有する。第6露出面251は、第1方向zに対して直交する方向を向く。第6露出面251は、封止樹脂50の第1側面52から露出している。第6露出面251は、複数の配線層21のいずれかの端面211と面一である。複数の端子22のいずれかの第2露出面222と、複数の配線層21のいずれかの端面211とともに、第6露出面251は、複数の被覆層60のいずれかに覆われている。
 次に、半導体装置A30の作用効果について説明する。
 半導体装置A30は、配線層21を覆う絶縁層41と、第1方向zに視て少なくとも半導体素子30の周りを囲む封止樹脂50と、半導体素子30を覆うととともに、絶縁層41と封止樹脂50との間に位置する部分を含む金属膜42とを備える。絶縁層41の一部は、配線層21と封止樹脂50との間に位置する。さらに絶縁層41は、封止樹脂50の第1側面52から外部に露出している。したがって、本構成によれば、半導体装置A30においても、半導体装置A30の小型化を図りつつ、ノイズの低減を図ることが可能となる。さらに半導体装置A30においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
 半導体装置A30においては、導電体である突出層25をさらに備える。突出層25は、第1方向zにおいて配線層21を基準として端子22とは反対側に位置する。第1方向zに視て、突出層25は、端子22に重なる。突出層25と金属膜42との間には、絶縁層41が位置する。突出層25は、封止樹脂50の第1側面52から露出している。第1側面52から露出する突出層25の部分は、被覆層60に覆われている。本構成をとることにより、突出層25と金属膜42との電気絶縁がなされた上で、被覆層60の第1方向zにおける寸法をより拡大することができる。これにより、半導体装置A30を配線基板に実装する際、被覆層60に接して形成されるハンダフィレットの第1方向zの寸法がより拡大するため、当該ハンダフィレットの体積が増加する。したがって、配線基板に対する半導体装置A30の接合強度をさらに向上させることが可能となる。
 本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
 本開示は、以下の付記に記載した実施形態を含む。
 付記1.
 配線層と、
 前記配線層に対向する複数の電極を有するとともに、前記複数の電極が前記配線層に導電接合された半導体素子と、
 前記配線層を覆う絶縁層と、
 第1方向において前記絶縁層を基準として前記配線層とは反対側に位置するとともに、前記第1方向に視て少なくとも前記半導体素子の周りを囲む封止樹脂と、
 前記半導体素子を覆うとともに、前記絶縁層と前記封止樹脂との間に位置する部分を含む金属膜と、備え、
 前記絶縁層の一部は、前記配線層と前記半導体素子との間に位置しており、
 前記封止樹脂は、前記第1方向に対して直交する方向を向く第1側面を有し、
 前記絶縁層は、前記第1側面から外部に露出している、半導体装置。
 付記2.
 前記絶縁層の前記第1方向における最大寸法は、前記封止樹脂の前記第1方向における最大寸法よりも小さい、付記1に記載の半導体装置。
 付記3.
 前記複数の電極は、基部と、前記基部から前記配線層に向けて突出する柱状部と、を有し、
 前記柱状部は、前記配線層に導電接合されており、かつ前記絶縁層に接している、付記2に記載の半導体装置。
 付記4.
 前記絶縁層には、第1フィラーが含有されており、
 前記封止樹脂には、第2フィラーが含有されており、
 前記絶縁層における前記第1フィラーの重量パーセントは、前記封止樹脂における前記第2フィラーの重量パーセントよりも低い、付記2または3に記載の半導体装置。
 付記5.
 前記絶縁層の熱伝導率は、前記封止樹脂の熱伝導率よりも高い、付記2ないし4のいずれかに記載の半導体装置。
 付記6.
 前記半導体素子は、前記第1方向に対して直交する方向を向く周面を有し、
 前記絶縁層は、前記周面に接している、付記2ないし5のいずれかに記載の半導体装置。
 付記7.
 前記半導体素子は、前記第1方向において前記配線層に対向する側とは反対側を向く上面を有し、
 前記絶縁層は、前記上面に接している、付記6に記載の半導体装置。
 付記8.
 前記封止樹脂は、前記第1方向において前記上面と同じ側を向く頂面を有し、
 前記金属膜は、前記頂面から外部に露出している、付記6または7に記載の半導体装置。
 付記9.
 前記金属膜の組成は、銅を含む、付記2ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
 付記10.
 前記金属膜の組成は、チタンを含み、
 前記金属膜は、前記第1側面から外部に露出している、付記9に記載の半導体装置。
 付記11.
 前記第1方向において前記金属膜と前記封止樹脂との間には、空洞部が設けられており、
 前記空洞部は、外部に通じている、付記10に記載の半導体装置。
 付記12.
 前記配線層を支持する基材をさらに備え、
 前記絶縁層は、前記基材に接している、付記1ないし11のいずれかに記載の半導体装置。
 付記13.
 前記基材に収容され、かつ前記配線層につながる端子をさらに備え、
 前記基材は、前記第1方向に対して前記配線層に対向する側とは反対側を向く裏面を有し、
 前記端子は、前記裏面から露出している、付記12に記載の半導体装置。
 付記14.
 前記基材は、前記第1方向に対して直交する方向を向く第2側面を有し、
 前記端子は、前記第2側面から露出している、付記13に記載の半導体装置。
 付記15.
 前記基材から露出する前記端子の部分を覆う被覆層をさらに備え、
 前記被覆層は、導電体であり、
 前記被覆層の組成は、金を含む、付記14に記載の半導体装置。
 付記16.
 前記第1方向において前記配線層を基準として前記端子とは反対側に位置するとともに、導電体である突出層をさらに備え、
 前記第1方向に視て、前記突出層は、前記端子に重なっており、
 前記突出層と前記金属膜との間には、前記絶縁層が位置しており、
 前記突出層は、前記第1側面から露出しており、
 前記第1側面から露出する前記突出層の部分は、前記被覆層に覆われている、付記15に記載の半導体装置。
 付記17.
 前記基材に収容された放熱層をさらに備え、
 前記放熱層は、前記配線層につながっており、
 前記放熱層は、前記裏面から露出している、付記13ないし16のいずれかに記載の半導体装置。
A10,A20,A30:半導体装置    10:基材
11:主面    12:裏面
13:第2側面    21:配線層
21A:接地配線    211:端面
212:露出面    22:端子
221:第1露出面    222:第2露出面
23:放熱層    231:第3露出面
24:ダミー端子    241:第4露出面
242:第5露出面    25:突出層
251:第6露出面    30:半導体素子
301:周面    31:本体部
311:上面    32:電極
321:基部    322:柱状部
33:パッシベーション膜    331:開口
39:接合層    391:座部
392:接合部    41:絶縁層
42:金属膜    421:第1膜
422:第2膜    50:封止樹脂
51:頂面    52:第1側面
521:第1領域    522:第2領域
53:空洞部    54:開口部
60:被覆層    81:支持部材
82:中間層    83:導電層
84:第1樹脂層    85:第2樹脂層
851:溝    88:テープ
891:第1ブレード    892:第2ブレード
z:第1方向    x:第2方向
y:第3方向

Claims (17)

  1.  配線層と、
     前記配線層に対向する複数の電極を有するとともに、前記複数の電極が前記配線層に導電接合された半導体素子と、
     前記配線層を覆う絶縁層と、
     第1方向において前記絶縁層を基準として前記配線層とは反対側に位置するとともに、前記第1方向に視て少なくとも前記半導体素子の周りを囲む封止樹脂と、
     前記半導体素子を覆うとともに、前記絶縁層と前記封止樹脂との間に位置する部分を含む金属膜と、備え、
     前記絶縁層の一部は、前記配線層と前記半導体素子との間に位置しており、
     前記封止樹脂は、前記第1方向に対して直交する方向を向く第1側面を有し、
     前記絶縁層は、前記第1側面から外部に露出している、半導体装置。
  2.  前記絶縁層の前記第1方向における最大寸法は、前記封止樹脂の前記第1方向における最大寸法よりも小さい、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記複数の電極は、基部と、前記基部から前記配線層に向けて突出する柱状部と、を有し、
     前記柱状部は、前記配線層に導電接合されており、かつ前記絶縁層に接している、請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記絶縁層には、第1フィラーが含有されており、
     前記封止樹脂には、第2フィラーが含有されており、
     前記絶縁層における前記第1フィラーの重量パーセントは、前記封止樹脂における前記第2フィラーの重量パーセントよりも低い、請求項2または3に記載の半導体装置。
  5.  前記絶縁層の熱伝導率は、前記封止樹脂の熱伝導率よりも高い、請求項2ないし4のいずれかに記載の半導体装置。
  6.  前記半導体素子は、前記第1方向に対して直交する方向を向く周面を有し、
     前記絶縁層は、前記周面に接している、請求項2ないし5のいずれかに記載の半導体装置。
  7.  前記半導体素子は、前記第1方向において前記配線層に対向する側とは反対側を向く上面を有し、
     前記絶縁層は、前記上面に接している、請求項6に記載の半導体装置。
  8.  前記封止樹脂は、前記第1方向において前記上面と同じ側を向く頂面を有し、
     前記金属膜は、前記頂面から外部に露出している、請求項6または7に記載の半導体装置。
  9.  前記金属膜の組成は、銅を含む、請求項2ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
  10.  前記金属膜の組成は、チタンを含み、
     前記金属膜は、前記第1側面から外部に露出している、請求項9に記載の半導体装置。
  11.  前記第1方向において前記金属膜と前記封止樹脂との間には、空洞部が設けられており、
     前記空洞部は、外部に通じている、請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記配線層を支持する基材をさらに備え、
     前記絶縁層は、前記基材に接している、請求項1ないし11のいずれかに記載の半導体装置。
  13.  前記基材に収容され、かつ前記配線層につながる端子をさらに備え、
     前記基材は、前記第1方向に対して前記配線層に対向する側とは反対側を向く裏面を有し、
     前記端子は、前記裏面から露出している、請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記基材は、前記第1方向に対して直交する方向を向く第2側面を有し、
     前記端子は、前記第2側面から露出している、請求項13に記載の半導体装置。
  15.  前記基材から露出する前記端子の部分を覆う被覆層をさらに備え、
     前記被覆層は、導電体であり、
     前記被覆層の組成は、金を含む、請求項14に記載の半導体装置。
  16.  前記第1方向において前記配線層を基準として前記端子とは反対側に位置するとともに、導電体である突出層をさらに備え、
     前記第1方向に視て、前記突出層は、前記端子に重なっており、
     前記突出層と前記金属膜との間には、前記絶縁層が位置しており、
     前記突出層は、前記第1側面から露出しており、
     前記第1側面から露出する前記突出層の部分は、前記被覆層に覆われている、請求項15に記載の半導体装置。
  17.  前記基材に収容された放熱層をさらに備え、
     前記放熱層は、前記配線層につながっており、
     前記放熱層は、前記裏面から露出している、請求項13ないし16のいずれかに記載の半導体装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012204632A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2012204368A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2013207059A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置
WO2022080081A1 (ja) * 2020-10-16 2022-04-21 ローム株式会社 半導体装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012204368A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2012204632A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2013207059A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置
WO2022080081A1 (ja) * 2020-10-16 2022-04-21 ローム株式会社 半導体装置

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