(57)【要約】【課題】低背型半導体装置を安価に提供する。【解決手段】半導体装置１は、半導体素子２と、半導体素子２の裏面２ｂに対して接するように設けられる絶縁性樹脂部３と、半導体素子２と絶縁性樹脂部３を封止する封止材４と、を備える。絶縁性樹脂部３は、半導体装置１の裏面１ｂに露出している。半導体素子２は、半導体装置１の表面１ａとの間に距離D1を有する高背部７と、半導体装置１の表面１ａとの間に距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部８と、を有する。絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂから低背部８の表面８ａに至るまで延びている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子の裏面に対して接するように設けられる絶縁性樹脂部と、
前記半導体素子と前記絶縁性樹脂部を封止する封止材と、
を備えた半導体装置であって、
前記絶縁性樹脂部は、前記半導体装置の裏面に露出しており、
前記半導体素子は、前記半導体装置の表面との間に距離D1を有する高背部と、前記半導体装置の前記表面との間に前記距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部と、を有し、
前記絶縁性樹脂部は、前記半導体素子の前記裏面から前記低背部の表面に至るまで延びている、
半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
外部端子と、
前記外部端子と前記半導体素子を接続するワイヤーと、
を更に備え、
前記半導体素子の前記高背部の前記表面には、前記ワイヤーが接続される電極が形成されている、
半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記半導体素子の前記低背部の前記表面には、前記半導体装置の前記表面から離れる方向へ窪む窪み部が形成されている、
半導体装置。
【請求項４】
半導体素子と、
前記半導体素子の裏面に対して接するように設けられる絶縁性樹脂部と、
前記半導体素子と前記絶縁性樹脂部を封止する封止材と、
を備えた半導体装置であって、
前記絶縁性樹脂部は、前記半導体装置の裏面に露出しており、
前記半導体素子は、前記半導体装置の表面との間に距離D1を有する高背部と、前記半導体装置の前記表面との間に前記距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部と、を有し、
前記絶縁性樹脂部は、前記半導体素子の前記裏面に配置される素子裏面部と、前記低背部の前記表面に配置される低背表面部と、前記素子裏面部と前記低背表面部とを連結する連結部と、を含んで構成されている、
半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置であって、
外部端子と、
前記外部端子と前記半導体素子を接続するワイヤーと、
を更に備え、
前記半導体素子の前記高背部の前記表面には、前記ワイヤーが接続される電極が形成されている、
半導体装置。
【請求項６】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記半導体素子の前記低背部の前記表面には、前記半導体装置の前記表面から離れる方向へ窪む窪み部が形成されている、
半導体装置。
【請求項７】
半導体素子と、
前記半導体素子の裏面に対して接するように設けられる絶縁性樹脂部と、
前記半導体素子と前記絶縁性樹脂部を封止する封止材と、
を備えた半導体装置であって、
前記絶縁性樹脂部は、前記半導体装置の裏面に露出しており、
前記半導体素子は、前記半導体装置の表面側に位置する細部と、前記半導体装置の前記裏面側に位置し、前記細部よりも太い太部と、を有し、
前記絶縁性樹脂部は、前記半導体素子の前記裏面に配置される素子裏面部と、前記半導体素子の前記太部を包み込むアンカー部と、を含んで構成されている、
半導体装置。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体装置であって、
外部端子と、
前記外部端子と前記半導体素子を接続するワイヤーと、
を更に備え、
前記半導体素子の前記細部の前記表面には、前記ワイヤーが接続される電極が形成されている、
半導体装置。
【請求項９】
請求項７に記載の半導体装置であって、
前記半導体素子の前記太部の前記表面には、前記半導体装置の前記表面から離れる方向へ窪む窪み部が形成されている、
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。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、ダイパッドを不要にして、薄型化を実現した半導体装置を開示している。この半導体装置は、半導体素子の裏面に予めコーティングした絶縁性樹脂層を半導体装置の裏面に露出させた構造を採っている。この半導体装置を製造するには、(1)半導体ウェハに絶縁性樹脂層をコーティングし、(2)半導体ウェハをダイシングにより個片化して半導体素子を得る。次に、(3)予めリードフレームを配置した樹脂フィルム上の所定エリアに半導体素子を接着する。そして、(4)ワイヤボンディングを経て、エポキシ樹脂等で封止し、(5)樹脂フィルムをピールオフする。そして、最後に、(6)ダイシング装置によって分割することで、半導体装置を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９４４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の構成では、半導体ウェハの裏面にダイアタッチフィルム（絶縁性樹脂層）を貼り付けた上でダイシングにより個片化する、という特殊な工程を要するのでそれに対応した特別なマウント設備が必要となり、結果として、半導体装置の高コスト化を招いていた。
【０００５】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第1の観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子の裏面に対して接するように設けられる絶縁性樹脂部と、前記半導体素子と前記絶縁性樹脂部を封止する封止材と、を備えた半導体装置であって、前記絶縁性樹脂部は、前記半導体装置の裏面に露出しており、前記半導体素子は、前記半導体装置の表面との間に距離D1を有する高背部と、前記半導体装置の前記表面との間に前記距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部と、を有し、前記絶縁性樹脂部は、前記半導体素子の前記裏面から前記低背部の表面に至るまで延びている、半導体装置が提供される。
第2の観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子の裏面に対して接するように設けられる絶縁性樹脂部と、前記半導体素子と前記絶縁性樹脂部を封止する封止材と、を備えた半導体装置であって、前記絶縁性樹脂部は、前記半導体装置の裏面に露出しており、前記半導体素子は、前記半導体装置の表面との間に距離D1を有する高背部と、前記半導体装置の前記表面との間に前記距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部と、を有し、前記絶縁性樹脂部は、前記半導体素子の前記裏面に配置される素子裏面部と、前記低背部の前記表面に配置される低背表面部と、前記素子裏面部と前記低背表面部とを連結する連結部と、を含んで構成されている、半導体装置が提供される。
第3の観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子の裏面に対して接するように設けられる絶縁性樹脂部と、前記半導体素子と前記絶縁性樹脂部を封止する封止材と、を備えた半導体装置であって、前記絶縁性樹脂部は、前記半導体装置の裏面に露出しており、前記半導体素子は、前記半導体装置の表面側に位置する細部と、前記半導体装置の前記裏面側に位置し、前記細部よりも太い太部と、を有し、前記絶縁性樹脂部は、前記半導体素子の前記裏面に配置される素子裏面部と、前記半導体素子の前記太部を包み込むアンカー部と、を含んで構成されている、半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
低背型半導体装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図1は、半導体装置の断面図である。（第１実施形態）
【図２】図2は、半導体装置の断面図であって、形状を説明するためにハッチングを省略している。（第１実施形態）
【図３】図3は、半導体装置の断面図であって、形状を説明するためにハッチングを省略している。（第１実施形態）
【図４】図4は、半導体装置の底面図である。（第１実施形態）
【図５】図5(a)は、樹脂フィルム上に絶縁性ペーストを塗布した状態を示す断面図である。図5(b)は、絶縁性ペースト上に半導体素子を搭載した状態を示す断面図である。図5(c)は、ワイヤボンディングした上で一括封止した状態を示す断面図である。（第１実施形態）
【図６】図6(d)は、樹脂フィルムを剥がす様子を示す断面図である。図6(e)は、樹脂フィルムを剥がした状態を示す断面図である。図6(f)は、個別切断によって得られた半導体装置を示す断面図である。（第１実施形態）
【図７】図7は、半導体装置の断面図である。（比較例）
【図８】図8は、樹脂フィルムを剥がす前の状態を示す断面図である。（比較例）
【図９】図9は、樹脂フィルムを剥がした状態を示す断面図である。（比較例）
【図１０】図10は、半導体装置の断面図である。（第２実施形態）
【図１１】図11は、半導体装置の断面図である。（第３実施形態）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１に示すように、半導体装置１は、半導体素子２と、絶縁性樹脂部３と、封止材４と、複数の外部端子５と、複数のワイヤー６と、によって構成されている。
【００１０】
半導体装置１は、表面１ａ及び裏面１ｂ、側面１ｃを有している。裏面１ｂは、表面１ａと反対側の面である。表面１ａと裏面１ｂは互いに平行である。側面１ｃは、表面１ａ及び裏面１ｂに対して直交する面である。
【００１１】
図２に示すように、半導体素子２は、半導体装置１の表面１ａとの間に距離D1を有する高背部７と、半導体装置１の表面１ａとの間に距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部８と、を有している。半導体素子２は、高背部７と低背部８を有することにより、半導体装置１の裏面１ｂから表面１ａに向かって凸となる先細り形状となっている。低背部８は、高背部７の周囲に形成されている。高背部７は、表面７ａ及び裏面７ｂ、外周面７ｃを有している。高背部７の表面７ａは、半導体装置１の表面１ａ側の面である。高背部７の裏面７ｂは、半導体装置１の裏面１ｂ側の面である。低背部８は、表面８ａ及び裏面８ｂ、外周面８ｃを有している。低背部８の表面８ａは、半導体装置１の表面１ａ側の面である。低背部８の裏面８ｂは、半導体装置１の裏面１ｂ側の面である。距離D1は、半導体装置１の表面１ａと高背部７の表面７ａとの間の距離である。距離D2は、半導体装置１の表面１ａと低背部８の表面８ａとの間の距離である。そして、本実施形態では、D1<D2が成立している。高背部７の表面７ａと低背部８の表面８ａは互いに平行である。高背部７の表面７ａと低背部８の表面８ａは同一面ではない。高背部７の裏面７ｂと低背部８の裏面８ｂは互いに平行である。高背部７の裏面７ｂと低背部８の裏面８ｂは、同一面を成している。高背部７の表面７ａには、半導体素子２の電極２ａが複数形成されている。
【００１２】
別の観点で言えば、図３に示すように、半導体素子２は、半導体装置１の表面１ａ側に位置する細部９と、半導体装置１の裏面１ｂ側に位置し、細部９よりも太い太部１０と、を有している。半導体素子２は、細部９と太部１０を有することにより、半導体装置１の裏面１ｂから表面１ａに向かって凸となる先細り形状となっている。細部９は、表面９ａ及び外周面９ｃを有している。細部９の表面９ａは、半導体装置１の表面１ａ側の面である。太部１０は、表面１０ａ及び裏面１０ｂ、外周面１０ｃを有している。太部１０の表面１０ａは、半導体装置１の表面１ａ側の面である。太部１０の裏面１０ｂは、半導体装置１の裏面１ｂ側の面である。細部９の表面９ａには、半導体素子２の電極２ａが複数形成されている。
【００１３】
半導体素子２は、裏面２ｂを有している。図２において、半導体素子２の裏面２ｂは、高背部７の裏面７ｂと低背部８の裏面８ｂによって構成されている。図３において、半導体素子２の裏面２ｂは、太部１０の裏面１０ｂに相当している。
【００１４】
図１に示すように、絶縁性樹脂部３は、例えばエポキシやシリコーンなどの絶縁性樹脂材によって形成されており、半導体素子２の裏面２ｂに対して接するように設けられている。詳しくは、図２に示すように、絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂから低背部８の表面８ａに至るまで延びて形成されている。別の言葉で言えば、絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂに配置される素子裏面部３ａと、低背部８の表面８ａに配置される低背表面部３ｂと、素子裏面部３ａと低背表面部３ｂとを連結する連結部３ｃと、を含んで構成されている。
【００１５】
図３を参照して説明すると、絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂに配置される素子裏面部３ａと、半導体素子２の太部１０を包み込むアンカー部３ｄと、を含んで構成されている。アンカー部３ｄは、図２の低背表面部３ｂ及び連結部３ｃに相当している。絶縁性樹脂部３の素子裏面部３ａとアンカー部３ｄは、太部１０を、半導体装置１の表面１ａに対して直交する方向で挟んでいる。アンカー部３ｄは、太部１０の表面１０ａに引っ掛かっている。アンカー部３ｄは、太部１０の表面１０ａと外周面１０ｃに沿ってL字状に延びて形成されている。
【００１６】
そして、絶縁性樹脂部３は、図１〜図４に示すように、半導体装置１の裏面１ｂに露出している。従って、半導体素子２から見て、半導体装置１の裏面１ｂ側には、絶縁性樹脂部３しか存在しておらず、所謂アイランドレス型半導体装置を成している。
【００１７】
図１に示すように、封止材４は、半導体素子２及び絶縁性樹脂部３、複数の外部端子５、複数のワイヤー６を封止するものである。
【００１８】
複数のワイヤー６は、半導体素子２の複数の電極２ａと、複数の外部端子５を接続するためのものである。
【００１９】
（製造方法）
次に、半導体装置１の製造方法を説明する。
【００２０】
図５（ａ）に示すように、例えばポリイミドやアクリルを材料とした樹脂フィルム１１を用意する。樹脂フィルム１１上には、リードフレーム１２をセットする。このとき、リードフレーム１２は、樹脂フィルム１１に対して加熱もしくは加圧による貼付けすることで、樹脂フィルム１１に対して固定される。
【００２１】
次に、樹脂フィルム１１上であって、リードフレーム１２間に絶縁性樹脂ペースト１３を適量塗布する。絶縁性樹脂ペースト１３は、例えば、エポキシやシリコーンを素材としている。絶縁性樹脂ペースト１３の粘度は、好ましくは、10〜30[Pa・s]である。
【００２２】
次に、図５（ｂ）に示すように、ステップカット装置によって予めステップカットした半導体素子２を樹脂フィルム１１に設置する。具体的には、半導体素子２を絶縁性樹脂ペースト１３に対して強く押し付ける。
【００２３】
次に、図５（ｃ）に示すように、ワイヤーボンディング装置によってワイヤボンディングを施した後、一括封止にて封止する。
【００２４】
次に、図６（ｄ）に示すように、樹脂フィルム１１を引き剥がして除去する。
【００２５】
次に、図６（ｅ）に示すように、図示しないブレードで個片切断することで、図６（ｆ）に示す半導体装置１を得る。
【００２６】
ここで、図７〜図９を参照して、本実施形態の比較例を説明する。図７の半導体装置１００では、絶縁性樹脂部１０１は層状に形成されている。この場合、図８に示すように、有機質の絶縁性樹脂部１０１と有機質の樹脂フィルム１０２との間の接着力Xは、有機質の絶縁性樹脂部１０１と無機質の半導体素子１０３との間の接着力Yを上回る。従って、樹脂フィルム１０２を引き剥がす際、図９に示すように、絶縁性樹脂部１０１は、樹脂フィルム１０２上に留まり、半導体素子１０３から剥がれてしまうことがある。この結果、半導体素子１０３は、半導体装置１の外部に露出し、所望の機能を発揮することは不可能となる。
【００２７】
これに対し、本実施形態では、図２に示すように、低背表面部３ｂ及び連結部３ｃによるアンカー効果により、素子裏面部３ａは、半導体素子２の裏面２ｂから引き剥がされ難い。また、図３に示すように、アンカー部３ｄによるアンカー効果により、素子裏面部３ａは、半導体素子２の裏面２ｂから引き剥がされ難い。更に言えば、低背表面部３ｂや連結部３ｃ、アンカー部３ｄの存在により、半導体素子２と絶縁性樹脂部３との接触面積が大きいので、半導体素子２から絶縁性樹脂部３は剥がれ難くなっている。
【００２８】
以上に、第１実施形態を説明したが、第１実施形態は、以下の特長を有している。
（１）半導体装置１は、半導体素子２と、半導体素子２の裏面２ｂに対して接するように設けられる絶縁性樹脂部３と、半導体素子２と絶縁性樹脂部３を封止する封止材４と、を備える。絶縁性樹脂部３は、半導体装置１の裏面１ｂに露出している。半導体素子２は、半導体装置１の表面１ａとの間に距離D1を有する高背部７と、半導体装置１の表面１ａとの間に距離D1よりも大きい距離D2を有する低背部８と、を有する。絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂから低背部８の表面８ａに至るまで延びている。
（２）換言すれば、絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂに配置される素子裏面部３ａと、低背部８の表面８ａに配置される低背表面部３ｂと、素子裏面部３ａと低背表面部３ｂとを連結する連結部３ｃと、を含んで構成されている。
（３）半導体装置１は、半導体素子２と、半導体素子２の裏面２ｂに対して接するように設けられる絶縁性樹脂部３と、半導体素子２と絶縁性樹脂部３を封止する封止材４と、を備える。絶縁性樹脂部３は、半導体装置１の裏面１ｂに露出している。半導体素子２は、半導体装置１の表面１ａ側に位置する細部９と、半導体装置１の裏面１ｂ側に位置し、細部９よりも太い太部１０と、を有している。絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の裏面２ｂに配置される素子裏面部３ａと、半導体素子２の太部１０を包み込むアンカー部３ｄと、を含んで構成されている。
【００２９】
また、絶縁性樹脂部３は、半導体素子２の電極２ａに達しないので、半導体素子２の電極２ａに対するワイヤボンディングを阻害することがない。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、図１０を参照しつつ、第２実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００３１】
本実施形態において、低背部８の表面８ａ（太部１０の表面１０ａ、図３を併せて参照）には、半導体装置１の表面１ａから離れる方向へ窪む窪み部１５が形成されている。窪み部１５は、半導体素子２寄りに形成されている。絶縁性樹脂部３は、窪み部１５内に充填される。以上の構成によれば、半導体素子２と絶縁性樹脂部３の接触面積を大きく確保できるので、樹脂フィルム１１を引き剥がす際に、絶縁性樹脂部３が半導体素子２から剥がれてしまうことを抑制できる。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、図１１を参照しつつ、第３実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００３３】
本実施形態において、低背部８の表面８ａ（太部１０の表面１０ａ、図３を併せて参照）には、半導体装置１の表面１ａから離れる方向へ窪む窪み部１６が形成されている。窪み部１６は、半導体素子２から遠い側に形成されている。絶縁性樹脂部３は、窪み部１６内に充填される。以上の構成によれば、半導体素子２と絶縁性樹脂部３の接触面積を大きく確保できるので、樹脂フィルム１１を引き剥がす際に、絶縁性樹脂部３が半導体素子２から剥がれてしまうことを抑制できる。
【００３４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１  半導体装置
２  半導体素子
３  絶縁性樹脂部
４  封止材
５  外部端子
６  ワイヤー
７  高背部
８  低背部
９  細部
１０  太部
【図１】
2014017367.tif 000003
【図２】
2014017367.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014017367.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014017367.tif 000011
【図１０】
2014017367.tif 000012
【図１１】
2014017367.tif 000013