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公開番号2024075239
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186526
出願日2022-11-22
発明の名称半導体装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類H01L 23/12 20060101AFI20240527BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ファンアウトパッケージ型のものにあって、再配線層の配線の、熱応力に起因した断線に対するロバスト性をより高める。
【解決手段】半導体装置1は、ダイ2と、前記ダイ2が電極面を表面側に露出した状態で埋込まれたモールド材層3と、前記モールド材層3の表層に設けられ絶縁層7及び配線8を多層状態に有する再配線層4とを備えたファンアウトパッケージ型のものであって、前記再配線層4の絶縁層中には、前記配線8のうち前記ダイ2とモールド材層3との境界領域に対応する部分に対し、該配線8と前記モールド材層3の表層との間に位置して、該絶縁層7よりも硬質な材料からなる補強構造10が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ダイ（２）と、前記ダイが電極面を表面側に露出した状態で埋込まれたモールド材層（３）と、前記モールド材層の表層に設けられ絶縁層（７）及び配線（８）を多層状態に有する再配線層（４、２２、３２、４２、５２）とを備えたファンアウトパッケージ型の半導体装置（１、２１、３１、４１、５１）であって、
前記再配線層の絶縁層中には、前記配線のうち前記ダイとモールド材層との境界領域に対応する部分に対し、該配線と前記モールド材層の表層との間に位置して、該絶縁層よりも硬質な材料からなる補強構造（１０、２３、３３、４３、５３）が設けられている半導体装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記補強構造は、前記再配線層内に、ビアを設けた形態で構成される請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記補強構造は、前記再配線層のうち、前記モールド材層の表層から絶縁層を介して離間した位置に設けられている請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記再配線層内には、ノイズ対策用のグランドプレーン（３４、４４）が設けられており、
前記補強構造は、前記グランドプレーンのうち、前記配線のうち前記ダイとモールド材層との境界領域に対応する部分に対し、部分的に厚みを大きくすることにより構成される請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記補強構造は、前記再配線層に、前記ダイとモールド材層との境界領域を交差するように配置されている配線のうち、一部の配線に対して設けられている請求項１記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンアウトパッケージ型の半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばモバイル機器などの電子機器に搭載されるＩＣ等の半導体装置のパッケージ技術として、近年、ファンアウトパッケージ（ＦＯＷＬＰ（Fan out Wafer Level Package））技術が注目されている。この種のファンアウトパッケージ型の半導体装置は、ダイ即ち半導体チップを、電極面を表面側に露出した状態で樹脂封止してモールド材層を形成し、前記ダイ及びモールド材層の表層に、絶縁層及び配線を多層状態に有する再配線層を設けて構成される。これにより、小型化、薄型化を図ることができると共に、信号伝達品質の向上等を図ることができる。
【０００３】
ところで、ダイをモールド材層で樹脂封止したこの種の半導体パッケージにあっては、使用時に温度変化を受けることに伴い、ダイとモールド材層との間の材料の線膨張係数の違いに起因して、それらの境界領域において曲げ応力が発生し、再配線層のうち当該境界領域部分において配線にクラックが発生し、ひいては断線に至る虞があった。そこで、そのような問題に対処するため、例えば特許文献１では、配線のうち、ダイとモールド材層との間の境界部分に交差して延びる部分の配線幅を、他の部分に比べて太くして強度を高め、断線に対するロバスト性を向上することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１０３０４８０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように、再配線層における一部の配線の幅寸法を大きくしたものでは、平面的に見た配線面積の増加を招き、配線性が悪化してしまう問題がある。
尚、上記手法とは別の手法として、配線を、ダイとモールド材層との間の境界部に対して、直角に交差するのではなく、斜め方向に交差するように一部強制的に屈曲させて設けることにより、配線に作用する応力を緩和させることも考えられている。ところが、その方法でも、平面的に見た配線面積の増加を招いてしまい、また配線が変則的に屈曲するため、配線性が悪化し、配線のインピーダンス不整合に繋がって高速通信配線の信号品質の低下を招いてしまう欠点もある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ファンアウトパッケージ型のものにあって、再配線層の配線の、熱応力に起因した断線に対するロバスト性をより高めることができる半導体装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、半導体装置（１、２１、３１、４１、５１）は、ダイ（２）と、前記ダイが電極面を表面側に露出した状態で埋込まれたモールド材層（３）と、前記モールド材層の表層に設けられ絶縁層（７）及び配線（８）を多層状態に有する再配線層（４、２２、３２、４２、５２）とを備えたファンアウトパッケージ型のものであって、前記再配線層の絶縁層中には、前記配線のうち前記ダイとモールド材層との境界領域に対応する部分に対し、該配線と前記モールド材層の表層との間に位置して、該絶縁層よりも硬質な材料からなる補強構造（１０、２３、３３、４３、５３）が設けられている。
【０００８】
上記構成によれば、再配線層の絶縁層中には、配線のうちダイとモールド材層との境界領域に対応する部分に対し、該配線と前記モールド材層の表層との間に位置して補強構造が設けられている。この補強構造は、該絶縁層よりも硬質な材料から構成されることから、周囲部に比べて剛性が高いものとなる。そのため、使用時の温度変化に伴いダイとモールド材層との間の材料の線膨張係数の違いに起因して、ダイとモールド材層との境界領域部分に曲げ応力が作用しても、補強構造によってその曲げ応力に抗することができる。これにより、配線部分に対するその曲げ応力の伝達を抑えることができ、配線のクラックや断線の発生を抑制することができる。
【０００９】
このとき、補強構造は、絶縁層内に設けられるので、平面的に見て、配線幅を太くしたり、配線を変則的に屈曲させたりすることなく済ませることができる。従って、面方向に見た配線面積の増加を抑え、配線性を確保することができる。この結果、ファンアウトパッケージ型のものにあって、再配線層の配線の、熱応力に起因した断線に対するロバスト性をより高めることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態を示すもので、半導体装置の要部の拡大平面図及び拡大縦断正面図を上下に並べて示す図
半導体装置の概略的な平面図
半導体装置の製造工程を説明するための断面図（その１）
半導体装置の製造工程を説明するための断面図（その２）
半導体装置の製造工程を説明するための断面図（その３）
第２の実施形態を示すもので、半導体装置の要部の拡大縦断正面図
第３の実施形態を示すもので、半導体装置の要部の拡大縦断正面図
第４の実施形態を示すもので、半導体装置の要部の拡大縦断正面図
第５の実施形態を示すもので、半導体装置の概略的な平面図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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