IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ローム株式会社の特許一覧

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022188994
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 23/29 20060101AFI20221215BHJP
【FI】
H01L23/30 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021097313
(22)【出願日】2021-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100168099
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 伸太郎
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 椋平
【テーマコード(参考)】
4M109
【Fターム(参考)】
4M109AA02
4M109BA02
4M109EA02
4M109EA07
4M109EC04
4M109EE02
4M109FA07
(57)【要約】
【課題】封止樹脂における亀裂等の発生を抑制するのに適した半導体装置を提供する。
【解決手段】厚さ方向zの一方側を向く配線主面11、および配線主面11につながり、かつ厚さ方向zと交差する方向を向く配線端面12を有する配線部10と、配線主面11に支持された半導体素子30と、配線部10の少なくとも一部および半導体素子30を覆う封止樹脂40と、配線部10上に配置され、かつ配線端面12と封止樹脂40との間に少なくとも一部が介在する樹脂膜50と、を備え、樹脂膜50の硬度は、配線部10の硬度よりも小であり、樹脂膜50の破壊応力は、封止樹脂40の破壊応力よりも大である。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚さ方向の一方側を向く配線主面、および前記配線主面につながり、かつ前記厚さ方向と交差する方向を向く配線端面を有する配線部と、
前記配線主面に支持された半導体素子と、
前記配線部の少なくとも一部および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、
前記配線部上に配置され、かつ前記配線端面と前記封止樹脂との間に少なくとも一部が介在する樹脂膜と、を備え、
前記樹脂膜の硬度は、前記配線部の硬度よりも小であり、
前記樹脂膜の破壊応力は、前記封止樹脂の破壊応力よりも大である、半導体装置。
【請求項2】
前記配線部は、前記厚さ方向の他方側を向く配線裏面を有し、
前記配線裏面は、前記封止樹脂に覆われている、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記配線部は、前記厚さ方向に直交する第1方向に延びる第1配線と、前記第1配線に対して前記厚さ方向および前記第1方向の双方に直交する第2方向に間隔を隔てて配置され、かつ前記第1方向に延びる第2配線と、を含み、
前記配線主面は、前記第1配線に属する第1配線主面と、前記第2配線に属する第2配線主面と、を有し、
前記配線端面は、前記第1配線に属する第1配線端面と、前記第2配線に属する第2配線端面と、を有し、
前記第1配線端面は、前記第2方向を向き、かつ前記第1配線主面につながり、
前記第2配線端面は、前記第2方向を向き、かつ前記第2配線主面につながり、
前記第1配線端面および前記第2配線端面は互いに対向し、かつ前記第1配線端面と前記第2配線端面との間に前記封止樹脂が介在しており、
前記樹脂膜は、前記第1配線端面の少なくとも一部を覆う第1樹脂膜を含む、請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記樹脂膜は、前記第2配線端面の少なくとも一部を覆う第2樹脂膜を含む、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第1配線に対して前記厚さ方向の他方側につながり、かつ前記第1方向に延びる第1端子部と、前記第2配線に対して前記厚さ方向の他方側につながり、かつ前記第2方向に延びる第2端子部と、を備え、
前記第1端子部は、前記第2方向において前記第1配線端面よりも前記第2配線端面から離れて位置し、
前記第2端子部は、前記第2方向において前記第2配線端面よりも前記第1配線端面から離れて位置する、請求項4に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記封止樹脂は、前記厚さ方向において前記配線主面とは反対側を向く樹脂裏面と、前記樹脂裏面につながり、かつ前記第1方向において互いに離間し、前記第1方向の一方側および他方側を向く第1樹脂側面および第2樹脂側面と、を有し、
前記第1端子部は、第1裏面、第1端面および第2端面を有し、
前記第1裏面は、前記厚さ方向において前記配線主面とは反対側を向き、かつ前記樹脂裏面から露出しており、
前記第1端面は、前記第1裏面につながり、かつ前記第1方向の一方側を向き、前記封止樹脂に覆われており、
前記第2端面は、前記第1裏面につながり、かつ前記第1方向の他方側を向き、前記第2樹脂側面から露出しており、
前記第2端子部は、第2裏面、第3端面および第4端面を有し、
前記第2裏面は、前記厚さ方向において前記配線主面とは反対側を向き、かつ前記樹脂裏面から露出しており、
前記第3端面は、前記第2裏面につながり、かつ前記第1方向の一方側を向き、前記第1樹脂側面から露出しており、
前記第4端面は、前記第2裏面につながり、かつ前記第1方向の他方側を向き、前記封止樹脂に覆われている、請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第1樹脂膜は、前記第1配線端面とつながる前記第1配線主面の一部を覆い、
前記第2樹脂膜は、前記第2配線端面とつながる前記第2配線主面の一部を覆う、請求項6に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記配線部は、前記第1配線に対して前記第1方向の一方側に位置する第3配線を含み、
前記配線主面は、前記第3配線に属する第3配線主面を有し、
前記配線端面は、前記第3配線に属し、かつ前記第1方向の他方側を向く第3配線端面を有し、
前記第3配線端面と前記第1配線との間に前記封止樹脂が介在しており、
前記樹脂膜は、前記第3配線端面の少なくとも一部を覆う第3樹脂膜を含む、請求項6または7に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記配線部は、前記第2配線に対して前記第1方向の他方側に位置する第4配線を含み、
前記配線主面は、前記第4配線に属する第4配線主面を有し、
前記配線端面は、前記第4配線に属し、かつ前記第1方向の一方側を向く第4配線端面を有し、
前記第4配線端面と前記第2配線との間に前記封止樹脂が介在しており、
前記樹脂膜は、前記第4配線端面の少なくとも一部を覆う第4樹脂膜を含む、請求項6ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第1配線端面と前記第2配線端面との前記第2方向における寸法は、前記配線部の厚さの1.0倍~2.0倍である、請求項3ないし9のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項11】
前記樹脂膜は、前記配線端面の前記厚さ方向における両端に接している、請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項12】
前記樹脂膜は、前記配線端面の少なくとも一部を覆う第1部と、前記配線主面の一部を覆う第2部と、を含む、請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項13】
前記樹脂膜の厚さは、前記配線部の厚さの0.2倍~1.0倍である、請求項1ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項14】
前記半導体素子は、前記厚さ方向において前記配線主面に対向する側に設けられ、かつ前記配線主面に接続された複数の電極を有する、請求項1ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項15】
前記配線部は、金属めっきからなる、請求項1ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項16】
前記樹脂膜は、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂およびイミド系樹脂の少なくとも1種を含む、請求項1ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を備えた半導体装置は、様々な構成が提案されている。特許文献1には、従来の半導体装置の一例が開示されている。同文献に開示された半導体装置は、複数のリード、半導体素子および封止樹脂を備えている。半導体素子(30)は、複数のリード(10、21,22)に支持されている。同文献の図12図15等に示すように、リードは、厚さが他の部位より小とされて配線として機能する部分を有する(たとえば同文献の図12に示されたリード21の一部、図15に示されたリード10,22の一部など)。封止樹脂(40)は、複数のリードの一部ずつと半導体素子とを覆っている。
【0003】
特許文献1に記載の半導体装置において、半導体素子で生じた熱の影響によってリードが膨張と収縮を繰り返す。リードが収縮すると、当該リードの近傍の封止樹脂に応力が作用する。また、リードにおいて上記の厚さが相対的に小さい配線部分については、熱の影響による収縮量が比較的大きくなり、当該配線部分の近傍にある封止樹脂に亀裂(クラック)が生じることが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2020-77694号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、封止樹脂における亀裂等の発生を抑制するのに適した半導体装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示によって提供される半導体装置は、厚さ方向の一方側を向く配線主面、および前記配線主面につながり、かつ前記厚さ方向と交差する方向を向く配線端面を有する配線部と、前記配線主面に支持された半導体素子と、前記配線部の少なくとも一部および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、前記配線部上に配置され、かつ前記配線端面と前記封止樹脂との間に少なくとも一部が介在する樹脂膜と、を備え、前記樹脂膜の硬度は、前記配線部の硬度よりも小であり、前記樹脂膜の破壊応力は、前記封止樹脂の破壊応力よりも大である。
【発明の効果】
【0007】
本開示の半導体装置によれば、封止樹脂における亀裂等の発生を抑制することができる。
【0008】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、本開示の第1実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
図2図2は、図1に示す半導体装置の平面図(封止樹脂を透過)である。
図3図3は、図1に示す半導体装置の平面図(半導体素子および封止樹脂を透過)である。
図4図4は、図1に示す半導体装置の底面図である。
図5図5は、図1に示す半導体装置の正面図である。
図6図6は、図1に示す半導体装置の背面図である。
図7図7は、図1に示す半導体装置の右側面図である。
図8図8は、図1に示す半導体装置の左側面図である。
図9図9は、図3のIX-IX線に沿う断面図である。
図10図10は、図3のX-X線に沿う断面図である。
図11図11は、図3のXI-XI線に沿う断面図である。
図12図12は、図3のXII-XII線に沿う断面図である。
図13図13は、図9の部分拡大図である。
図14図14は、樹脂膜の構造を説明するための図であり、図13の部分拡大図である。
図15図15は、本開示の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例の一工程を示す断面図である。
図16図16は、図15に続く工程を示す断面図である。
図17図17は、図16に続く工程を示す断面図である。
図18図18は、図17に続く工程を示す断面図である。
図19図19は、図18に続く工程を示す断面図である。
図20図20は、図19に続く工程を示す断面図である。
図21図21は、図20に続く工程を示す断面図である。
図22図22は、図21に続く工程を示す断面図である。
図23図23は、図22に続く工程を示す断面図である。
図24図24は、図23に続く工程を示す断面図である。
図25図25は、図24に続く工程を示す断面図である。
図26】第1実施形態の変形例に係る半導体装置を示す、図3と同様の平面図である。
図27図27は、図26のXXVII-XXVII線に沿う断面図である。
図28図28は、図27の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0011】
本開示における「第1」、「第2」、「第3」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。
【0012】
本開示において、「ある物Aがある物Bに形成されている」および「ある物Aがある物B上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに直接形成されていること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物を介在させつつ、ある物Aがある物Bに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Aがある物Bに配置されている」および「ある物Aがある物B上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに直接配置されていること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物を介在させつつ、ある物Aがある物Bに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Aがある物B上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに接して、ある物Aがある物B上に位置していること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物が介在しつつ、ある物Aがある物B上に位置していること」を含む。また、「ある物Aがある物Bにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bのすべてに重なること」、および、「ある物Aがある物Bの一部に重なること」を含む。
【0013】
<第1実施形態>
図1図13に基づき、本開示の第1実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態の半導体装置A10は、配線部10、第1端子部21、第2端子部22、端子部23,24,25,26,27、半導体素子30、封止樹脂40および樹脂膜50を備えている。図1に示すように、半導体装置A10のパッケージ形式は、QFN(Quad For Non-Lead Package)である。半導体素子30の具体的な構成は特に限定されず、半導体素子30は、たとえばフリップチップ型のLSI(Large Scale Integration)である。本実施形態において、半導体素子30は、たとえばその内部にスイッチング回路321および制御回路322(それぞれ詳細は後述)が構成されたフリップチップ型のLSIである。半導体装置A10においては、スイッチング回路321により直流電力(電圧)が交流電力(電圧)に変換される。半導体装置A10は、たとえばDC/DCコンバータの回路を構成する一要素に用いられる。
【0014】
図1は、半導体装置A10を示す斜視図である。図2は、半導体装置A10を示す平面図である。図3は、半導体装置A10を示す平面図である。図4は、半導体装置A10を示す底面図である。図5は、半導体装置A10を示す正面図である。図6は、半導体装置A10を示す背面図である。図7は、半導体装置A10を示す右側面図である。図8は、半導体装置A10を示す左側面図である。図9は、図3のIX-IX線に沿う断面図である。図10は、図3のX-X線に沿う断面図である。図11は、図3のXI-XI線に沿う断面図である。図12は、図3のXII-XII線に沿う断面図である。図13は、図9の部分拡大図である。なお、図2は、理解の便宜上、封止樹脂40を透過している。図3は、理解の便宜上、半導体素子30および封止樹脂40を透過している。これらの図において、透過した半導体素子30および封止樹脂40を想像線(二点鎖線)で示している。
【0015】
半導体装置A10の説明においては、配線部10の厚さ方向を「厚さ方向z」と呼ぶ。厚さ方向zに対して直交する方向(図2における上下方向)を「第1方向x」と呼ぶ。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(図2における左右方向)を「第2方向y」と呼ぶ。図1および図2に示すように、半導体装置A10は、厚さ方向zに見て長矩形状である。また、半導体装置A10の説明においては、便宜上、図2において図中上側を「第1方向xの一方側」と呼び、図中下側を「第1方向xの他方側」と呼ぶ。図2において図中左側を「第2方向yの一方側」と呼び、図中右側を「第2方向yの他方側」と呼ぶ。図5において図中上側を「厚さ方向zの一方側」と呼び、図中下側を「厚さ方向zの他方側」と呼ぶ。
【0016】
配線部10は、図3図9図11に示すように、半導体素子30を支持している。配線部10の少なくとも一部は、封止樹脂40に覆われている。本実施形態において、配線部10は、配線主面11、配線端面12および配線裏面13を有する。配線主面11は、厚さ方向zの一方側を向き、半導体素子30に対向している。配線端面12は、配線主面11につながり、厚さ方向zと交差する方向を向く。配線裏面13は、配線主面11とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向く。配線主面11および配線裏面13は、封止樹脂40に覆われている。
【0017】
本実施形態において、配線部10は、一対の第1配線101、一対の第2配線102、複数の第3配線103、複数の第4配線104、第5配線105、第6配線106および複数の第7配線107を含む。
【0018】
上記した配線主面11は、第1配線主面111、第2配線主面112、第3配線主面113、第4配線主面114、第5配線主面115、第6配線主面116および第7配線主面117を有する。これら第1配線主面111~第7配線主面117は、第1配線101~第7配線107のいずれかに属する。
【0019】
配線端面12は、第1配線端面121、第2配線端面122、第3配線端面123、第4配線端面124、第5配線端面125、第6配線端面126、第7配線端面127および第8配線端面128を有する。これら第1配線端面121~第8配線端面128は、第1配線101~第7配線107のいずれかに属する。
【0020】
配線裏面13は、第1配線裏面131、第2配線裏面132、第3配線裏面133、第4配線裏面134、第5配線裏面135、第6配線裏面136および第7配線裏面137を有する。これら第1配線裏面131~第7配線裏面137は、第1配線101~第7配線107のいずれかに属する。
【0021】
図3に示すように、一対の第1配線101は、第2方向yに間隔を隔てて配置されている。一方の第1配線101は、半導体装置A10における第2方向yの一方側(図中左側)に位置し、他方の第1配線101は、半導体装置A10における第2方向yの他方側(図中右側)に位置する。一対の第1配線101の各々は、第1方向xに延びている。一対の第1配線101の各々は、半導体装置A10において電力変換対象となる直流電力(電圧)が入力される入力端子である。第1配線101は、正極(P端子)である。
【0022】
図3図9図10に示すように、第1配線101は、第1配線主面111、第1配線端面121、第8配線端面128および第1配線裏面131を有する。半導体素子30は、第1配線主面111に支持されている。第1配線端面121は、第1配線主面111および第1配線裏面131の双方につながり、かつ第2方向yを向く。第1配線端面121は、第1方向xに延びている。本実施形態において、図3において図中左側に位置する第1配線101の第1配線端面121は、第2方向yの他方側(右側)を向き、図中右側に位置する第1配線101の第1配線端面121は、第2方向yの一方側(左側)を向く。第8配線端面128は、第1配線主面111および第1配線裏面131の双方につながり、かつ第2方向yを向く。第8配線端面128は、第1方向xに延びている。本実施形態において、図3において図中左側に位置する第1配線101の第8配線端面128は、第2方向yの一方側(左側)を向き、図中右側に位置する第1配線101の第8配線端面128は、第2方向yの他方側(右側)を向く。
【0023】
図3に示すように、一対の第2配線102は、第2方向yに間隔を隔てて配置されている。一対の第2配線102の各々は、第2方向yにおいて一対の第1配線101の間に配置され、第1方向xに延びている。一方の第2配線102は、半導体装置A10における第2方向yの一方側(図中左側)に位置し、かつ一方の第1配線101(図中左側)に対して第2方向yの他方側に隣り合って配置される。他方の第2配線102は、半導体装置A10における第2方向yの他方側(図中右側)に位置し、かつ他方の第1配線101(図中右側)に対して第2方向yの一方側に隣り合って配置される。一対の第2配線102の各々は、半導体素子30に構成されたスイッチング回路321により電力変換された交流電力(電圧)が出力される。
【0024】
図3図9図11に示すように、第2配線102は、第2配線主面112、第2配線端面122および第2配線裏面132を有する。半導体素子30は、第2配線主面112に支持されている。第2配線端面122は、第2配線主面112および第2配線裏面132の双方につながり、かつ第2方向yを向く。第2配線端面122は、第1方向xに延びている。本実施形態において、図3において図中左側に位置する第2配線102の第2配線端面122は、第2方向yの一方側(左側)を向き、図中右側に位置する第2配線102の第2配線端面122は、第2方向yの他方側(右側)を向く。
【0025】
図3図9に示すように、隣接する第1配線端面121および第2配線端面122は、互いに対向している。隣接する第1配線端面121と第2配線端面122との間には、封止樹脂40が介在している。
【0026】
図3に示すように、複数の第3配線103は、第1配線101に対して第1方向xの一方側に位置する。本実施形態においては、一対の第1配線101の各々に対応して、3つずつの第3配線103が配置されている。複数の第3配線103の各々には、たとえば制御回路322を駆動させるための電力(電圧)、または制御回路322に伝達するための電気信号が入力される。
【0027】
図3図10に示すように、第3配線103は、第3配線主面113、第3配線端面123および第3配線裏面133を有する。半導体素子30は、第3配線主面113に支持されている。第3配線端面123は、第3配線主面113および第3配線裏面133の双方につながり、かつ第1方向xの他方側を向く。図10に示すように、第3配線端面123と第1配線101との間には、封止樹脂40が介在している。
【0028】
図3に示すように、複数の第4配線104は、第2配線102に対して第1方向xの他方側に位置する。本実施形態においては、一対の第1配線101の各々に対応して、2つずつの第4配線104が配置されている。複数の第4配線104の各々には、たとえば制御回路322に伝達するための電気信号が入力される。
【0029】
図3図11に示すように、第4配線104は、第4配線主面114、第4配線端面124および第4配線裏面134を有する。半導体素子30は、第4配線主面114に支持されている。第4配線端面124は、第4配線主面114および第4配線裏面134の双方につながり、かつ第1方向xの一方側を向く。図11に示すように、第4配線端面124と第2配線102との間には、封止樹脂40が介在している。
【0030】
図3に示すように、第5配線105は、図中左側に位置する第1配線101に対して第2方向yの一方側に位置する。第5配線105は、図中左側の第1配線101に対して第2方向yの一方側に隣り合って配置され、第1方向xに延びている。第5配線105は、半導体装置A10において電力変換対象となる直流電力(電圧)が入力される入力端子である。第5配線105は、負極(N端子)である。
【0031】
図3図9に示すように、第5配線105は、第5配線主面115、第5配線端面125および第5配線裏面135を有する。半導体素子30は、第5配線主面115に支持されている。第5配線端面125は、第5配線主面115および第5配線裏面135の双方につながり、かつ第2方向yの他方側を向く。第5配線端面125は、第1方向xに延びている。第5配線端面125は、隣接する第1配線101の第8配線端面128に対向している。隣接する第8配線端面128と第5配線端面125との間には、封止樹脂40が介在している。
【0032】
図3に示すように、第6配線106は、図中右側に位置する第1配線101に対して第2方向yの他方側に位置する。第6配線106は、図中右側の第1配線101に対して第2方向yの他方側に隣り合って配置され、第1方向xに延びている。第6配線106は、半導体装置A10において電力変換対象となる直流電力(電圧)が入力される入力端子である。第6配線106は、負極(N端子)である。
【0033】
図3図9に示すように、第6配線106は、第6配線主面116、第6配線端面126および第6配線裏面136を有する。半導体素子30は、第6配線主面116に支持されている。第6配線端面126は、第6配線主面116および第6配線裏面136の双方につながり、かつ第2方向yの一方側を向く。第6配線端面126は、第1方向xに延びている。第6配線端面126は、隣接する第1配線101の第8配線端面128に対向している。隣接する第8配線端面128と第6配線端面126との間には、封止樹脂40が介在している。
【0034】
図3に示すように、複数の第7配線107は、第2方向yにおいて一対の第2配線102の間に位置する。複数の第7配線107は、半導体装置A10における第1方向xの一方側(図中上側)に位置する。複数の第7配線107の各々には、たとえば制御回路322に伝達するための電気信号が入力される。図3図12に示すように、第7配線107は、第7配線主面117、第7配線端面127および第7配線裏面137を有する。半導体素子30は、第7配線主面117に支持されている。第7配線端面127は、第7配線主面117および第7配線裏面137の双方につながり、かつ第1方向xの他方側を向く。
【0035】
上述の配線部10(第1配線101~第7配線107)は、金属めっきからなる。配線部10(第1配線101~第7配線107)を構成する金属材料は、たとえば銅(Cu)または銅合金である。
【0036】
図4図9図10に示すように、第1端子部21は、第1配線101に対して厚さ方向zの他方側につながり、かつ第1方向xに延びている。第1端子部21は、第2方向yにおいて第1配線端面121よりも第2配線端面122から離れて位置する。第1端子部21は、第1裏面211、第1端面212および第2端面213を有する。第1裏面211は、第1配線主面111とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。第1端面212は、第1裏面211につながり、かつ第1方向xの一方側を向く。第1端面212は、封止樹脂40に覆われている。第2端面213は、第1裏面211につながり、かつ第1方向xの他方側を向く。第2端面213は、封止樹脂40から露出している。
【0037】
図4図9図11に示すように、第2端子部22は、第2配線102に対して厚さ方向zの他方側につながり、かつ第1方向xに延びている。第2端子部22は、第2方向yにおいて第2配線端面122よりも第1配線端面121から離れて位置する。第2端子部22は、第2裏面221、第3端面222および第4端面223を有する。第2裏面221は、第2配線主面112とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。第3端面222は、第2裏面221につながり、かつ第1方向xの一方側を向く。第3端面222は、封止樹脂40から露出している。第4端面223は、第2裏面221につながり、かつ第1方向xの他方側を向く。第4端面223は、封止樹脂40に覆われている。
【0038】
図4図10に示すように、端子部23は、第3配線103に対して厚さ方向zの他方側につながる。端子部23は、裏面231および端面232を有する。裏面231は、第3配線主面113とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。端面232は、裏面231につながり、かつ第1方向xの一方側を向く。端面232は、封止樹脂40から露出している。
【0039】
図4図11に示すように、端子部24は、第4配線104に対して厚さ方向zの他方側につながる。端子部24は、裏面241および端面242を有する。裏面241は、第4配線主面114とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。端面242は、裏面241につながり、かつ第1方向xの他方側を向く。端面242は、封止樹脂40から露出している。
【0040】
図4図9に示すように、端子部25は、第5配線105に対して厚さ方向zの他方側につながる。本実施形態では、第1方向xに間隔を隔てて複数の端子部25が配置されている。端子部25は、裏面251および端面252を有する。裏面251は、第5配線主面115とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。端面252は、裏面251につながり、かつ第2方向yの一方側を向く。端面252は、封止樹脂40から露出している。
【0041】
図4図9に示すように、端子部26は、第6配線106に対して厚さ方向zの他方側につながる。本実施形態では、第1方向xに間隔を隔てて複数の端子部26が配置されている。端子部26は、裏面261および端面262を有する。裏面261裏は、第6配線主面116とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。端面262は、裏面261につながり、かつ第2方向yの他方側を向く。端面262は、封止樹脂40から露出している。
【0042】
図4図12に示すように、端子部27は、第7配線107に対して厚さ方向zの他方側につながる。端子部27は、裏面271および端面272を有する。裏面271は、第7配線主面117とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向き、封止樹脂40から露出している。端面272は、裏面271につながり、かつ第1方向xの一方側を向く。端面272は、封止樹脂40から露出している。
【0043】
上記の第1端子部21、第2端子部22、端子部23~27は、たとえば金属めっきからなる。第1端子部21、第2端子部22、端子部23~27の各々を構成する金属材料は、たとえば銅または銅合金である。
【0044】
図2図3等に示すように、半導体素子30は、厚さ方向zに見て矩形状をなす。図9図12に示すように、半導体素子30は、一対の第1配線101、一対の第2配線102、複数の第3配線103、複数の第4配線104、第5配線105、第6配線106および複数の第7配線107に支持されている。半導体素子30は、封止樹脂40に覆われている。
【0045】
半導体素子30は、半導体基板31、半導体層32、複数の電極34および複数の電極35を有する。図9図12に示すように、半導体基板31は、その下方において半導体層32、複数の電極34および複数の電極35を支持している。半導体基板31の構成材料は、たとえば、Si(シリコン)または炭化ケイ素(SiC)である。
【0046】
半導体層32は、厚さ方向zにおいて配線主面11に対向する側に、半導体基板31に積層されている。半導体層32は、ドープされる元素量の相違に基づく複数種類のp型半導体およびn型半導体を含む。半導体層32には、スイッチング回路321と、スイッチング回路321に導通する制御回路322とが構成されている。スイッチング回路321は、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)などである。半導体装置A10が示す例においては、スイッチング回路321は、高電圧領域(上アーム回路)と低電圧領域(下アーム回路)との2つの領域に区分されている。各々の領域は、1つのnチャンネル型のMOSFETにより構成されている。制御回路322は、スイッチング回路321を駆動させるためのゲートドライバや、スイッチング回路321の高電圧領域に対応するブートストラップ回路などが構成されるとともに、スイッチング回路321を正常に駆動させるための制御を行う。なお、半導体層32には、配線層(図示略)がさらに構成されている。当該配線層により、スイッチング回路321と制御回路322とは、相互に導通している。
【0047】
図9図12に示すように、複数の電極34および複数の電極35は、厚さ方向zにおいて配線主面11(第1配線主面111~第7配線主面117)に対向する側に設けられている。複数の電極34および複数の電極35は、半導体層32に接している。
【0048】
複数の電極34は、半導体層32のスイッチング回路321に導通している。複数の電極34の各々は、一対の第1配線101の第1配線主面111、一対の第2配線102の第2配線主面112、第5配線105の第5配線主面115、および第6配線106の第6配線主面116のいずれかに接続されている。これにより、一対の第1配線101、一対の第2配線102、第5配線105および第6配線106は、スイッチング回路321に導通している。
【0049】
複数の電極35は、半導体層32の制御回路322に導通している。複数の電極35の各々は、複数の第3配線103の第3配線主面113、複数の第4配線104の第4配線主面114、および複数の第7配線107の第7配線主面117のいずれかに接続されている。これにより、複数の第3配線103、複数の第4配線104および複数の第7配線107は、制御回路322に導通している。複数の電極34および複数の電極35の構成材料として、たとえば銅を含む。
【0050】
封止樹脂40は、図5図8に示すように、樹脂主面41、樹脂裏面42、第1樹脂側面431、第2樹脂側面432、第3樹脂側面433および第4樹脂側面434を有する。封止樹脂40の構成材料は、たとえば黒色のエポキシ樹脂である。
【0051】
図9図12に示すように、樹脂主面41は、厚さ方向zにおいて配線主面11(第1配線主面111~第7配線主面117)と同じ側を向く。図5図8に示すように、樹脂裏面42は、樹脂主面41とは反対側を向く。図4図9図12に示すように、樹脂裏面42から、第1端子部21の第1裏面211、第2端子部22の第2裏面221、端子部23の裏面231、端子部24の裏面241、端子部25の裏面251、端子部26の裏面261、および端子部27の裏面271が露出している。樹脂裏面42(封止樹脂40)から露出する第1裏面211、第2裏面221、裏面231、裏面241、裏面251、裏面261、および裏面271には、たとえば錫めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル、パラジウム、金の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。
【0052】
図7および図8に示すように、第1樹脂側面431は、樹脂主面41および樹脂裏面42の双方につながり、かつ第1方向xの一方側を向く。第2樹脂側面432は、樹脂主面41および樹脂裏面42の双方につながり、かつ第1方向xの他方側を向く。第1樹脂側面431および第2樹脂側面432は、第1方向xにおいて互いに離間している。図10図12に示すように、第1樹脂側面431から、第2端子部22の第3端面222と、端子部23の端面232と、端子部27の端面272とが、第1樹脂側面431と面一となるように露出している。また、第2樹脂側面432から、第1端子部21の第2端面213と、端子部24の端面242とが、第2樹脂側面432と面一となるように露出している。第1樹脂側面431および第2樹脂側面432(封止樹脂40)から露出する第3端面222、端面272、第2端面213および端面242には、たとえば錫めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル、パラジウム、金の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。
【0053】
図5および図6に示すように、第3樹脂側面433は、樹脂主面41、樹脂裏面42、第1樹脂側面431および第2樹脂側面432のいずれにもつながり、かつ第2方向yの一方側を向く。第4樹脂側面434は、樹脂主面41、樹脂裏面42、第1樹脂側面431および第2樹脂側面432のいずれにもつながり、かつ第2方向yの他方側を向く。第3樹脂側面433および第4樹脂側面434は、第2方向yにおいて互いに離間している。図9に示すように、第3樹脂側面433から、端子部25の端面252が、第3樹脂側面433と面一になるように露出している。第4樹脂側面434から、端子部26の端面262が、第4樹脂側面434と面一になるように露出している。第3樹脂側面433および第4樹脂側面434(封止樹脂40)から露出する端面252および端面262には、たとえば錫めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル、パラジウム、金の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。
【0054】
図3図9図12に示すように、樹脂膜50は、配線部10(第1配線101~第7配線107)上に配置されている。樹脂膜50の少なくとも一部は、配線端面12と封止樹脂40との間に介在している。本実施形態において、樹脂膜50は、第1樹脂膜51、第2樹脂膜52、第3樹脂膜53、第4樹脂膜54、第5樹脂膜55、第6樹脂膜56、第7樹脂膜57および第8樹脂膜58を含む。図3において、樹脂膜50が設けられた部分にはハッチングを付している。
【0055】
本実施形態において、樹脂膜50は、封止樹脂40とは異なる樹脂材料により構成される。樹脂膜50の機械的性質について以下の特徴を有する。樹脂膜50の破壊応力(引張強さ)は、封止樹脂40の破壊応力(引張強さ)よりも大である。封止樹脂40の構成材料がエポキシ樹脂である場合、樹脂膜50の構成材料として、たとえばポリイミド樹脂、フェノール樹脂、イミド系樹脂を挙げることができる。また、樹脂膜50の硬度は配線部10の硬度よりも小である。好ましくは、樹脂膜50は、ポリイミド樹脂を含む。
【0056】
図3図9図13に示すように、第1樹脂膜51は、第1配線101上に配置されている。第1樹脂膜51は、第1配線端面121の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第1樹脂膜51は、第1配線端面121の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第1樹脂膜51は、第1配線端面121とつながる第1配線主面111の一部を覆っている。第1樹脂膜51は、第1方向xに延びている。
【0057】
図14を参照し、樹脂膜50(第1樹脂膜51)の詳細について説明する。樹脂膜50は、第1部501および第2部502を含む。第1部501は、配線端面12(第1配線端面121)を覆う部分である。第2部502は、配線主面11(第1配線主面111)を覆う部分である。第1部501は、配線端面12(第1配線端面121)の少なくとも一部を覆っている。第2部502は、配線端面12(第1配線端面121)につながる配線主面11(第1配線主面111)の一部を覆っている。このように、樹脂膜50は第1部501および第2部502を含み、当該第1部501および第2部502の断面は略L字状である。図14において、樹脂膜50を構成する第1部501および第2部502について第1樹脂膜51を例示したが、他の第2樹脂膜52~第8樹脂膜58についても、図14に示した樹脂膜50(第1樹脂膜51)と同様の第1部501および第2部502を含む。
【0058】
図3図9図13に示すように、第2樹脂膜52は、第2配線102上に配置されている。第2樹脂膜52は、第2配線端面122の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第2樹脂膜52は、第2配線端面122の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第2樹脂膜52は、第2配線端面122とつながる第2配線主面112の一部を覆っている。第2樹脂膜52は、第1方向xに延びている。
【0059】
図3図10に示すように、第3樹脂膜53は、第3配線103上に配置されている。第3樹脂膜53は、第3配線端面123の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第3樹脂膜53は、第3配線端面123の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第3樹脂膜53は、第3配線端面123とつながる第3配線主面113の一部を覆っている。
【0060】
図3図11図12に示すように、第4樹脂膜54は、第4配線104上に配置されている。第4樹脂膜54は、第4配線端面124の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第4樹脂膜54は、第4配線端面124の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第4樹脂膜54は、第4配線端面124とつながる第4配線主面114の一部を覆っている。
【0061】
図3図9図13に示すように、第5樹脂膜55は、第5配線105上に配置されている。第5樹脂膜55は、第5配線端面125の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第5樹脂膜55は、第5配線端面125の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第5樹脂膜55は、第5配線端面125とつながる第5配線主面115の一部を覆っている。第5樹脂膜55は、第1方向xに延びている。
【0062】
図3図9に示すように、第6樹脂膜56は、第6配線106上に配置されている。第6樹脂膜56は、第6配線端面126の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第6樹脂膜56は、第6配線端面126の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第6樹脂膜56は、第6配線端面126とつながる第6配線主面116の一部を覆っている。第6樹脂膜56は、第1方向xに延びている。
【0063】
図3図12に示すように、第7樹脂膜57は、第7配線107上に配置されている。第7樹脂膜57は、第7配線端面127の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第7樹脂膜57は、第7配線端面127の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第7樹脂膜57は、第7配線端面127とつながる第7配線主面117の一部を覆っている。
【0064】
図3図9図13に示すように、第8樹脂膜58は、第1配線101上に配置されている。第8樹脂膜58は、第8配線端面128の少なくとも一部を覆っている。本実施形態において、第8樹脂膜58は、第8配線端面128の厚さ方向zにおける両端に接している。また、第8樹脂膜58は、第8配線端面128とつながる第1配線主面111の一部を覆っている。第8樹脂膜58は、第1方向xに延びている。
【0065】
本実施形態において、図13に示すように、樹脂膜50の厚さT2は、配線部10のT1よりも小である。配線部10の厚さT1の一例を挙げると、10μm~50μm程度である。樹脂膜50の厚さT2は、たとえば配線部10の厚さT1の0.2倍~1.0倍とされる。また、本実施形態において、第1配線101の第1配線端面121と第2配線102の第2配線端面122との第2方向yにおける寸法L1は、たとえば配線部10の厚さT1の1.0倍~2.0倍とされる。
【0066】
次に、半導体装置A10の製造方法の一例について、図15図25を参照しつつ、以下に説明する。図15図25はそれぞれ、半導体装置A10の製造方法の一工程を示す断面図であって、図9に示す断面図と同様の断面図である。
【0067】
まず、図15に示すように、基材90を準備する。基材90は、たとえばシリコンウエハにより構成される。次いで、図16に示すように、基材90上の所定部位に端子部20を形成する。端子部20は、第1端子部21、第2端子部22、端子部23~27となる部分であり、金属めっきからなる。端子部20の形成は、たとえば無電解めっき処理により行う。
【0068】
次に、図17に示すように、基材90の上面および端子部20を覆うように第1封止樹脂40Aを形成する。第1封止樹脂40Aは、封止樹脂40の一部分となるものである。次いで、図18に示すように、第1封止樹脂40Aの上面を研削し、端子部20の上面を第1封止樹脂40Aから露出させる。ここで、端子部20の厚さは、たとえば40μm~60μm程度である。
【0069】
次いで、図19に示すように、端子部20上の全体および第1封止樹脂40A上の所定部位に配線部10を形成する。配線部10は、第1配線101~第7配線107となる部分であり、金属めっきからなる。配線部10の形成は、たとえば無電解めっき処理により行う。ここで、端子部20の厚さは、たとえば10μm~20μm程度である。
【0070】
次に、図20に示すように、配線部10上および第1封止樹脂40A上の所定部位にマスク91を配置する。当該マスク91は、樹脂膜50(第1樹脂膜51~第8樹脂膜58)の配置に対応する複数の開口を有する。次いで、図21に示すように、マスク91上に樹脂層50’を形成する。樹脂層50’の形成は、たとえばポリイミド樹脂を塗布し、加熱処理を施すことにより行う。次いで、マスク91を除去する。これにより、図22に示すように、樹脂膜50が形成される。樹脂膜50は、互いに分離した部分(第1樹脂膜51~第8樹脂膜58に相当する部分)を有する。
【0071】
次に、図23に示すように、配線部10の配線主面11上に半導体素子30を配置する。半導体素子30の複数の電極34(電極35)は、たとえば図示しない導電性接合材を介して配線部10の配線主面11に導通接続される。
【0072】
次に、図24に示すように、第1封止樹脂40Aの上面、配線部10および半導体素子30を覆うように第2封止樹脂40Bを形成する。第2封止樹脂40Bは、封止樹脂40の一部分となるものである。この第2封止樹脂40Bと、先に形成された第1封止樹脂40Aとにより、封止樹脂40が構成される。次いで、図25に示すように、基材90をたとえば研削により除去する。このような工程を経ることにより、図1図13に示した半導体装置A10が製造される。
【0073】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0074】
半導体装置A10は、配線部10、半導体素子30、封止樹脂40および樹脂膜50を備える。配線部10は、配線主面11および配線端面12を有する。配線主面11は、厚さ方向zの一方側を向く。配線端面12は、配線主面11につながり、厚さ方向zと交差する方向を向く。樹脂膜50は、配線部10上に配置されている。樹脂膜50の少なくとも一部は、配線端面12と封止樹脂40との間に介在している。樹脂膜50の硬度は、配線部10の硬度よりも小であり、樹脂膜50の破壊応力は、封止樹脂40の破壊応力よりも大である。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱の影響により配線部10が収縮しても、配線端面12と封止樹脂40との間に介在する樹脂膜50がクッションとしての機能を果たす。これにより、配線部10(配線端面12)付近の封止樹脂40に作用する応力が低減され、封止樹脂40における亀裂等の発生を抑制することができる。
【0075】
配線部10は、配線裏面13を有する。配線裏面13は、配線主面11とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向く。配線主面11および配線裏面13は、封止樹脂40に覆われている。これにより、配線部10は厚さが相対的に小さくされており、熱の影響による収縮量が比較的大きくなる。このような配線部10における配線端面12と、封止樹脂40との間に樹脂膜50が介在することで、封止樹脂40に作用する応力を効果的に低減することが可能である。
【0076】
樹脂膜50は、配線端面12の厚さ方向zにおける両端に接している。このような構成によれば、配線部10(配線端面12)付近の封止樹脂40に作用する応力がより低減され、封止樹脂40における亀裂等の発生を、より抑制することができる。
【0077】
配線部10は、第1配線101および第2配線102を含む。第1配線101および第2配線102は、それぞれ第1方向xに延びており、第2方向yに間隔を隔てて配置される。第1配線101の第1配線端面121および第2配線102の第2配線端面122は、第2方向yを向いており、かつ互いに対向している。第1配線端面121と第2配線端面122との間には封止樹脂40が介在しており、第1配線101には、第1配線端面121の少なくとも一部を覆う第1樹脂膜51(樹脂膜50)が配置されている。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱に起因して第1配線101および第2配線102が収縮しても、第1配線端面121および第2配線端面122の間に介在する封止樹脂40に作用する応力が低減される。したがって、第1配線101および第2配線102の双方が収縮しても、第1配線101および第2配線102に挟まれた封止樹脂40における亀裂等の発生を抑制することができる。
【0078】
本実施形態では、第1配線101には第1配線端面121の少なくとも一部を覆う第1樹脂膜51(樹脂膜50)が配置されるとともに、第2配線102には、第2配線端面122の少なくとも一部を覆う第2樹脂膜52(樹脂膜50)が配置されている。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱に起因して第1配線101および第2配線102が収縮しても、第1配線端面121および第2配線端面122の間に介在する封止樹脂40に作用する応力はより効果的に低減される。したがって、第1配線101および第2配線102の双方が収縮しても、第1配線101および第2配線102に挟まれた封止樹脂40における亀裂等の発生をより確実に抑制することができる。
【0079】
半導体装置A10は、第1端子部21および第2端子部22を備える。第1端子部21は、第1配線101に対して厚さ方向zの反対側につながり、第2端子部22は、第2配線102に対して厚さ方向zの反対側につながる。第1端子部21は、第1裏面211、第1端面212および第2端面213を有する。第1裏面211は、樹脂裏面42から露出しており、第1方向xに延びている。第2端面213は、第1裏面211につながり、第2樹脂側面432から露出している。第2端子部22は、第2裏面221、第3端面222および第4端面223を有する。第2裏面221は、樹脂裏面42から露出しており、第1方向xに延びている。第3端面222は、第2裏面221につながり、第1樹脂側面431から露出している。第1端子部21および第2端子部22は、第1方向xに長状に延びており、樹脂裏面42から露出する第1裏面211および第2裏面221の面積は比較的大きい。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱を、第1端子部21および第2端子部22を介して第1裏面211および第2裏面221から効率よく逃がすことができる。これにより、半導体素子30で生じた熱に起因する第1配線101および第2配線102の収縮は抑制される。このことは、第1配線101および第2配線102付近の封止樹脂40における亀裂等の発生を抑制するのに適する。
【0080】
第1樹脂膜51は、第1配線端面121およびこの第1配線端面121とつながる第1配線主面111の一部を覆っており、第1配線端面121および第1配線主面111に跨って設けられる。第2樹脂膜52は、第2配線端面122およびこの第2配線端面122とつながる第2配線主面112の一部を覆っており、第2配線端面122および第2配線主面112に跨って設けられる。このような構成によれば、第1樹脂膜51および第2樹脂膜52のクッションとしての機能が高まり、第1配線101および第2配線102付近の封止樹脂40に作用する応力を、より低減することができる。
【0081】
配線部10は、第3配線103を含む。第3配線103は、第1配線101に対して第1方向xの一方側に位置する。第3配線103は、第1方向xの他方側を向く第3配線端面123を有する。第3配線端面123と第1配線101との間には封止樹脂40が介在しており、第3配線103には、第3配線端面123の少なくとも一部を覆う第3樹脂膜53(樹脂膜50)が配置されている。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱に起因して第3配線103が収縮しても、第3配線端面123および第1配線101の間に介在する封止樹脂40に作用する応力が低減される。したがって、第3配線103が収縮しても、第3配線103および第1配線101に挟まれた封止樹脂40における亀裂等の発生を抑制することができる。
【0082】
配線部10は、第4配線104を含む。第4配線104は、第2配線102に対して第1方向xの他方側に位置する。第4配線104は、第1方向xの一方側を向く第4配線端面124を有する。第4配線端面124と第2配線102との間には封止樹脂40が介在しており、第4配線104には、第4配線端面124の少なくとも一部を覆う第4樹脂膜54(樹脂膜50)が配置されている。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱に起因して第4配線104が収縮しても、第4配線端面124および第2配線102の間に介在する封止樹脂40に作用する応力が低減される。したがって、第4配線104が収縮しても、第4配線104および第2配線102に挟まれた封止樹脂40における亀裂等の発生を抑制することができる。
【0083】
<第1実施形態の変形例>
図26図28は、第1実施形態の変形例に係る半導体装置を示している。図26は、上記実施形態において示した図3と同様の平面図である。図27は、図26のXXVII-XXVII線に沿う断面図である。図28は、図27の部分拡大図である。なお、図26以降の図面において、上記実施形態の半導体装置A10と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
【0084】
本変形例の半導体装置A11においては、樹脂膜50(第1樹脂膜51~第8樹脂膜58)の配置が上記実施形態の半導体装置A10と異なっている。本変形例では、図26図28に示すように、樹脂膜50(第1樹脂膜51~第8樹脂膜58)は配線端面12(第1配線端面121~第8配線端面128)上にのみ配置されている。配線主面11(第1配線主面111~第7配線主面117)は、樹脂膜50から露出している。図26において、樹脂膜50が設けられた部分にはハッチングを付している。図27図28に示すように、樹脂膜50(第1樹脂膜51等)は配線端面12(第1配線端面121等)の厚さ方向zにおける両端に接している。
【0085】
本変形例の半導体装置A11において、樹脂膜50は、配線部10上に配置されている。樹脂膜50は、配線端面12と封止樹脂40との間に介在している。樹脂膜50の硬度は、配線部10の硬度よりも小であり、樹脂膜50の破壊応力は、封止樹脂40の破壊応力よりも大である。このような構成によれば、半導体素子30で生じた熱の影響により配線部10が収縮しても、配線端面12と封止樹脂40との間に介在する樹脂膜50がクッションとしての機能を果たす。これにより、配線部10(配線端面12)付近の封止樹脂40に作用する応力が低減され、封止樹脂40における亀裂等の発生を抑制することができる。その他にも、上記実施施形態の半導体装置A10と同様の構成の範囲において、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0086】
本開示に係る半導体装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0087】
本開示は、以下の付記に関する構成を含む。
【0088】
〔付記1〕
厚さ方向の一方側を向く配線主面、および前記配線主面につながり、かつ前記厚さ方向と交差する方向を向く配線端面を有する配線部と、
前記配線主面に支持された半導体素子と、
前記配線部の少なくとも一部および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、
前記配線部上に配置され、かつ前記配線端面と前記封止樹脂との間に少なくとも一部が介在する樹脂膜と、を備え、
前記樹脂膜の硬度は、前記配線部の硬度よりも小であり、
前記樹脂膜の破壊応力は、前記封止樹脂の破壊応力よりも大である、半導体装置。
〔付記2〕
前記配線部は、前記厚さ方向の他方側を向く配線裏面を有し、
前記配線裏面は、前記封止樹脂に覆われている、付記1に記載の半導体装置。
〔付記3〕
前記配線部は、前記厚さ方向に直交する第1方向に延びる第1配線と、前記第1配線に対して前記厚さ方向および前記第1方向の双方に直交する第2方向に間隔を隔てて配置され、かつ前記第1方向に延びる第2配線と、を含み、
前記配線主面は、前記第1配線に属する第1配線主面と、前記第2配線に属する第2配線主面と、を有し、
前記配線端面は、前記第1配線に属する第1配線端面と、前記第2配線に属する第2配線端面と、を有し、
前記第1配線端面は、前記第2方向を向き、かつ前記第1配線主面につながり、
前記第2配線端面は、前記第2方向を向き、かつ前記第2配線主面につながり、
前記第1配線端面および前記第2配線端面は互いに対向し、かつ前記第1配線端面と前記第2配線端面との間に前記封止樹脂が介在しており、
前記樹脂膜は、前記第1配線端面の少なくとも一部を覆う第1樹脂膜を含む、付記2に記載の半導体装置。
〔付記4〕
前記樹脂膜は、前記第2配線端面の少なくとも一部を覆う第2樹脂膜を含む、付記3に記載の半導体装置。
〔付記5〕
前記第1配線に対して前記厚さ方向の他方側につながり、かつ前記第1方向に延びる第1端子部と、前記第2配線に対して前記厚さ方向の他方側につながり、かつ前記第2方向に延びる第2端子部と、を備え、
前記第1端子部は、前記第2方向において前記第1配線端面よりも前記第2配線端面から離れて位置し、
前記第2端子部は、前記第2方向において前記第2配線端面よりも前記第1配線端面から離れて位置する、付記4に記載の半導体装置。
〔付記6〕
前記封止樹脂は、前記厚さ方向において前記配線主面とは反対側を向く樹脂裏面と、前記樹脂裏面につながり、かつ前記第1方向において互いに離間し、前記第1方向の一方側および他方側を向く第1樹脂側面および第2樹脂側面と、を有し、
前記第1端子部は、第1裏面、第1端面および第2端面を有し、
前記第1裏面は、前記厚さ方向において前記配線主面とは反対側を向き、かつ前記樹脂裏面から露出しており、
前記第1端面は、前記第1裏面につながり、かつ前記第1方向の一方側を向き、前記封止樹脂に覆われており、
前記第2端面は、前記第1裏面につながり、かつ前記第1方向の他方側を向き、前記第2樹脂側面から露出しており、
前記第2端子部は、第2裏面、第3端面および第4端面を有し、
前記第2裏面は、前記厚さ方向において前記配線主面とは反対側を向き、かつ前記樹脂裏面から露出しており、
前記第3端面は、前記第2裏面につながり、かつ前記第1方向の一方側を向き、前記第1樹脂側面から露出しており、
前記第4端面は、前記第2裏面につながり、かつ前記第1方向の他方側を向き、前記封止樹脂に覆われている、付記5に記載の半導体装置。
〔付記7〕
前記第1樹脂膜は、前記第1配線端面とつながる前記第1配線主面の一部を覆い、
前記第2樹脂膜は、前記第2配線端面とつながる前記第2配線主面の一部を覆う、付記6に記載の半導体装置。
〔付記8〕
前記配線部は、前記第1配線に対して前記第1方向の一方側に位置する第3配線を含み、
前記配線主面は、前記第3配線に属する第3配線主面を有し、
前記配線端面は、前記第3配線に属し、かつ前記第1方向の他方側を向く第3配線端面を有し、
前記第3配線端面と前記第1配線との間に前記封止樹脂が介在しており、
前記樹脂膜は、前記第3配線端面の少なくとも一部を覆う第3樹脂膜を含む、付記6または7に記載の半導体装置。
〔付記9〕
前記配線部は、前記第2配線に対して前記第1方向の他方側に位置する第4配線を含み、
前記配線主面は、前記第4配線に属する第4配線主面を有し、
前記配線端面は、前記第4配線に属し、かつ前記第1方向の一方側を向く第4配線端面を有し、
前記第4配線端面と前記第2配線との間に前記封止樹脂が介在しており、
前記樹脂膜は、前記第4配線端面の少なくとも一部を覆う第4樹脂膜を含む、付記6ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記10〕
前記第1配線端面と前記第2配線端面との前記第2方向における寸法は、前記配線部の厚さの1.0倍~2.0倍である、付記3ないし9のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記11〕
前記樹脂膜は、前記配線端面の前記厚さ方向における両端に接している、付記1または2に記載の半導体装置。
〔付記12〕
前記樹脂膜は、前記配線端面の少なくとも一部を覆う第1部と、前記配線主面の一部を覆う第2部と、を含む、付記1または2に記載の半導体装置。
〔付記13〕
前記樹脂膜の厚さは、前記配線部の厚さの0.2倍~1.0倍である、付記1ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記14〕
前記半導体素子は、前記厚さ方向において前記配線主面に対向する側に設けられ、かつ前記配線主面に接続された複数の電極を有する、付記1ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記15〕
前記配線部は、金属めっきからなる、付記1ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記16〕
前記樹脂膜は、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂およびイミド系樹脂の少なくとも1種を含む、付記1ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
【符号の説明】
【0089】
A10,A11:半導体装置
10 :配線部
101 :第1配線
102 :第2配線
103 :第3配線
104 :第4配線
105 :第5配線
106 :第6配線
107 :第7配線
11 :配線主面
111 :第1配線主面
112 :第2配線主面
113 :第3配線主面
114 :第4配線主面
115 :第5配線主面
116 :第6配線主面
117 :第7配線主面
12 :配線端面
121 :第1配線端面
122 :第2配線端面
123 :第3配線端面
124 :第4配線端面
125 :第5配線端面
126 :第6配線端面
127 :第7配線端面
128 :第8配線端面
13 :配線裏面
131 :第1配線裏面
132 :第2配線裏面
133 :第3配線裏面
134 :第4配線裏面
135 :第5配線裏面
136 :第6配線裏面
137 :第7配線裏面
20 :端子部
21 :第1端子部
211 :第1裏面
212 :第1端面
213 :第2端面
22 :第2端子部
221 :第2裏面
222 :第3端面
223 :第4端面
23,24,25,26,27:端子部
231,241,251,261,271:裏面
232,242,252,262,272:端面
30 :半導体素子
31 :半導体基板
32 :半導体層
321 :スイッチング回路
322 :制御回路
34,35:電極
40 :封止樹脂
40A :第1封止樹脂
40B :第2封止樹脂
41 :樹脂主面
42 :樹脂裏面
431 :第1樹脂側面
432 :第2樹脂側面
433 :第3樹脂側面
434 :第4樹脂側面
50 :樹脂膜
50’ :樹脂層
501 :第1部
502 :第2部
51 :第1樹脂膜
52 :第2樹脂膜
53 :第3樹脂膜
54 :第4樹脂膜
55 :第5樹脂膜
56 :第6樹脂膜
57 :第7樹脂膜
58 :第8樹脂膜
90 :基材
91 :マスク
x :第1方向
y :第2方向
z :厚さ方向
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28