[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明的目的在于提供一种针对热应力进一步提高可靠性的半导体装置。另外，本发明的半导体装置具备：绝缘层(32)；导电层(33)，与绝缘层(32)的一方主面接合；以及半导体元件(1)，配置为上表面与绝缘层(32)的所述一方主面朝向相同的方向，在半导体元件(1)的上表面设置有上表面电极(9)，还具备：具有中空部分(4a)的布线部件(4)，一端与半导体元件(1)的上表面电极(9)电接合，另一端与导电层(33)电接合；第1密封材料(71)；以及第2密封材料(72)，比第1密封材料(71)软，第1密封材料(71)以与半导体元件(1)接触的方式密封半导体元件(1)的至少一部分，第2密封材料(72)以与布线部件(4)接触的方式密封布线部件(4)。

技术领域

本发明涉及半导体装置，例如涉及处理高频信号的半导体装置。

背景技术

近年来，伴随因特网的普及，便携电话、智能手机等移动通信装置的通信的高速化成为趋势。另外，防灾无线方式的影像发送接收的必要性等从安全方面的需求也变高。与其相伴地，针对作为关键设备的高频通信用封装体的高可靠性化成为当务之急。

高频封装体是对超过几十MHz的频率的信号一边进行放大、匹配一边进行输入输出的半导体装置。伴随通信的高速化的需求，要求半导体装置的高输出化。在高输出化的半导体装置，要求散热性高的封装体构造。在散热性高的封装体构造，例如采用对具有铜(Cu)等散热性优良的材料的散热板粘贴有玻璃环氧等绝缘层的基体板。

在这样的基体板，用机械加工等切削玻璃环氧层，在露出于金属基体基板的凹部的金属板对半导体元件进行管芯结合(die bond)处理，用导线键合形成布线，进行用于防尘的树脂密封，从而形成封装体。

作为半导体元件的基材的硅(Si)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等的热膨胀系数为3ppm/K以上且6ppm/K以下左右的范围。该值显著小于构成用于散热的基体板的Cu的热膨胀系数(16ppm/K)。因此，由于由制造工艺中的管芯结合工序、可靠性评价中的温度循环等产生的热应力，有可能在接合半导体元件和基体板的管芯结合部产生破裂等而散热性劣化。因此，采取了利用为了增强管芯结合部而使填料分散后的环氧等密封材料对半导体元件进行密封等的对策。然而，由于密封材料和基体板的膨胀系数差而在基体板产生翘曲，所以有可能密封材料从基体板剥离。由于密封材料剥离，导线键合部可能会受到损害。

例如，在专利文献1中，提出了用不同物性的材料对覆晶安装后的元件周边和其以外进行密封的方法。另外，在专利文献2中，示出了通过用硬的环氧树脂对元件周边进行密封并且整体用软的聚氨酯树脂密封来确保可靠性的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-209344号公报

专利文献2：日本特开2006-351737号公报

发明内容

如上所述，伴随通信的高速化以及半导体装置的高输出化，在半导体装置内部产生的热应力也增大。因此，对于针对热应力提高可靠性的半导体装置的要求进一步变高。

本发明是为了解决如以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种针对热应力进一步提高可靠性的半导体装置。

本发明的半导体装置具备：绝缘层；导电层，与绝缘层的一方主面接合；以及半导体元件，配置为上表面朝向与绝缘层的一方主面相同的方向，在半导体元件的上表面设置有上表面电极，半导体装置还具备：具有中空部分的布线部件，一端与半导体元件的上表面电极电接合，另一端与导电层电接合；第1密封材料；以及第2密封材料，比第1密封材料软，第1密封材料以与半导体元件接触的方式密封半导体元件的至少一部分，第2密封材料以与布线部件接触的方式密封布线部件。