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公開番号2025087205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201704
出願日2023-11-29
発明の名称半導体装置
出願人新光電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/28 20060101AFI20250603BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】製造コストを低減できる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置10Aは、半導体素子30と、電極パッド32の上面の少なくとも外周縁を被覆するように設けられた第1有機基板40と、第1有機基板40の上面に設けられた配線層70と、半導体素子30の下面に形成された導電層A1とを有する。半導体装置10Aは、導電層A1の下面の少なくとも外周縁を被覆するように設けられた第2有機基板50と、第1有機基板40と第2有機基板50との間に設けられた半導体素子30を封止する封止樹脂60とを有する。導電層A1は電極パッド31を有する。第1有機基板40は、第1基板本体41と、第1基板本体41の下面に形成されるとともに半導体素子30の上面に接着された第1接着層42とを有する。第2有機基板50は、第2基板本体51と、第2基板本体51の上面に形成されるとともに導電層A1の下面に接着された第2接着層52とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下面に形成された第１電極パッドと上面に形成された第２電極パッドとを有する１以上の半導体素子と、
前記第２電極パッドの上面の少なくとも外周縁を被覆するように前記半導体素子の上面に設けられた第１有機基板と、
前記第１有機基板の上面に設けられるとともに前記第２電極パッドと電気的に接続される第１配線層と、
前記半導体素子の下面に形成された導電層と、
前記導電層の下面の少なくとも外周縁を被覆するように前記導電層の下面に設けられた第２有機基板と、
前記第１有機基板と前記第２有機基板との間に設けられた前記半導体素子を封止する封止樹脂と、を有し、
前記導電層は、前記第１電極パッドを有し、
前記第１有機基板は、第１基板本体と、前記第１基板本体の下面に形成されるとともに前記半導体素子の上面に接着された第１接着層とを有し、
前記第２有機基板は、第２基板本体と、前記第２基板本体の上面に形成されるとともに前記導電層の下面に接着された第２接着層とを有する、半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１有機基板は、高耐電圧樹脂材により形成されており、
前記第２有機基板は、高耐電圧樹脂材により形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１有機基板の熱膨張係数と前記第２有機基板の熱膨張係数との差は、前記第２有機基板の熱膨張係数と前記半導体素子の熱膨張係数との差よりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２有機基板は、前記導電層の外側面よりも外方に突出するように形成されており、
前記封止樹脂は、前記導電層から露出する前記第２有機基板の上面に設けられており、
前記封止樹脂は、前記導電層の外側面を被覆するように形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２有機基板は、前記第１有機基板の外側面よりも外方に突出するように形成されており、
前記封止樹脂は、前記第１有機基板の外側面を被覆するように形成されている、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記導電層は、
前記半導体素子の下方に設けられた金属板と、
前記金属板と前記第１電極パッドとを電気的に接続する接合部と、を更に有し、
前記第２有機基板は、前記金属板の下面に設けられている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記金属板は、前記第１有機基板の外側面よりも外方に突出するように形成されており、
前記半導体装置は、
前記封止樹脂を厚さ方向に貫通して前記金属板の上面の一部を露出する貫通孔と、
前記貫通孔を充填するとともに前記金属板と電気的に接続される貫通電極と、を更に有する、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２有機基板は、前記第２有機基板を厚さ方向に貫通して前記金属板の下面の一部を露出する開口部を有する、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１有機基板と、前記半導体素子と、前記第１配線層と、前記導電層と、前記第２有機基板と、前記封止樹脂と、を有する構造体と、
前記構造体が内部に配置される収容孔を有する基板と、
前記基板の上面及び下面を被覆するとともに前記構造体を内蔵する樹脂層と、
前記樹脂層の上面に形成されるとともに、前記第１配線層と電気的に接続される第２配線層と、を更に有する、請求項１に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関するものである。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置としては、電力の制御や電力の供給を行うパワー系の半導体装置（パワーモジュール）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の半導体装置としては、下基板と上基板との間に搭載された半導体素子と、下基板と上基板との間に設けられた半導体素子を封止する封止樹脂と、上基板の上面に形成された配線層とを有するものが知られている。この種の半導体装置では、下基板としてセラミック基板が用いられるとともに、上基板として有機基板が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－９４３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記半導体装置においては、製造コストの低減が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、下面に形成された第１電極パッドと上面に形成された第２電極パッドとを有する１以上の半導体素子と、前記第２電極パッドの上面の少なくとも外周縁を被覆するように前記半導体素子の上面に設けられた第１有機基板と、前記第１有機基板の上面に設けられるとともに前記第２電極パッドと電気的に接続される第１配線層と、前記半導体素子の下面に形成された導電層と、前記導電層の下面の少なくとも外周縁を被覆するように前記導電層の下面に設けられた第２有機基板と、前記第１有機基板と前記第２有機基板との間に設けられた前記半導体素子を封止する封止樹脂と、を有し、前記導電層は、前記第１電極パッドを有し、前記第１有機基板は、第１基板本体と、前記第１基板本体の下面に形成されるとともに前記半導体素子の上面に接着された第１接着層とを有し、前記第２有機基板は、第２基板本体と、前記第２基板本体の上面に形成されるとともに前記導電層の下面に接着された第２接着層とを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一観点によれば、製造コストを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施形態の半導体装置を示す概略断面図（図２における１－１線断面図）である。
図２は、第１実施形態の半導体装置を示す概略平面図である。
図３は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図４は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図５は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図６は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図７は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図８は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図９は、第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１０は、第２実施形態の半導体装置を示す概略断面図（図１１における１０－１０線断面図）である。
図１１は、第２実施形態の半導体装置を示す概略平面図である。
図１２は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１３は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１４は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１５は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１６は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１７は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１８は、第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図１９は、第３実施形態の半導体装置を示す概略断面図である。
図２０は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２１は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２２は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２３は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２４は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２５は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２６は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２７は、第３実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
図２８は、変更例の半導体装置を示す概略断面図である。
図２９は、変更例の半導体装置を示す概略断面図である。
図３０は、変更例の半導体装置を示す概略断面図である。
図３１は、変更例の半導体装置を示す概略断面図である。
図３２は、変更例の半導体装置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して各実施形態を説明する。なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率については各図面で異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。平面図では、各部材の平面形状を分かりやすくするために、一部の部材にハッチングを付している。また、本明細書において、「平面視」とは、対象物を図１の鉛直方向（上下方向）から見ることを言い、「平面形状」とは、対象物を図１の鉛直方向から見た形状のことを言う。本明細書における「上下方向」及び「左右方向」は、各図面において各部材を示す符号が正しく読める向きを正位置とした場合の方向である。
【０００９】
（第１実施形態）
以下、図１～図９に従って第１実施形態を説明する。
（半導体装置１０Ａの全体構成）
まず、図１に従って、半導体装置１０Ａの全体構成について説明する。
【００１０】
半導体装置１０Ａは、例えば、電力の制御や電力の供給を行うパワー系の半導体装置（パワーモジュール）である。例えば、半導体装置１０Ａは、ＤＣ－ＤＣコンバータである。半導体装置１０Ａは、金属板２０と、接合部２１と、１以上（本実施形態では、４個）の半導体素子３０と、半導体素子３０の上面に設けられた第１有機基板４０とを有している。半導体装置１０Ａは、金属板２０の下面に設けられた第２有機基板５０と、半導体素子３０を封止する封止樹脂６０と、第１有機基板４０の上面に設けられた配線層７０とを有している。半導体装置１０Ａでは、第１有機基板４０と第２有機基板５０との間に半導体素子３０が内蔵されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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