(57)【要約】【課題】分子接合層によってベース及び半導体チップの少なくとも一方とダイボンディング接着層との密着性を向上させることができる半導体パッケージを提供することである。【解決手段】実施形態の半導体パッケージは、ベースと、半導体チップと、ダイボンディング接着層と、分子接合層とを備える。前記ダイボンディング接着層は、前記ベースと前記半導体チップとの間に設けられている。前記分子接合層は、前記ベース及び前記半導体チップの少なくとも一方と前記ダイボンディング接着層との間に設けられている。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ダイボンディング接着層に含まれる樹脂と化学結合している。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ベースに含まれる第１素材及び前記半導体チップに含まれる第２素材の少なくとも一方と化学結合している。【選択図】図２
2018037640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
半導体チップと、
複数の導電粒子と樹脂とを含み、前記ベースと前記半導体チップとの間に設けられたダイボンディング接着層と、
前記ベース及び前記半導体チップの少なくとも一方と前記ダイボンディング接着層との間に設けられた分子接合層と、
を備え、
前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ダイボンディング接着層の前記樹脂と化学結合し、
前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ベースに含まれる第１素材及び前記半導体チップに含まれる第２素材の少なくとも一方と化学結合した、
半導体パッケージ。
【請求項２】
前記分子接合層は、前記ダイボンディング接着層の前記樹脂と前記ベースの前記第１素材との両方に共有結合した分子接合体、及び、前記ダイボンディング接着層の前記樹脂と前記半導体チップの前記第２素材との両方に共有結合した分子接合体の少なくとも一方を含む
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ダイボンディング接着層の前記複数の導電粒子に含まれる少なくとも１つの導電粒子と化学結合した、  
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記分子接合層は、前記ダイボンディング接着層の前記複数の導電粒子に含まれる１つの導電粒子と前記ベースの前記第１素材との両方に共有結合した分子接合体、および前記ダイボンディング接着層の前記複数の導電粒子に含まれる１つの導電粒子と前記半導体チップの前記第２素材との両方に共有結合した分子接合体の少なくとも一方を含む
請求項３に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記分子接合層は、前記ベースと前記ダイボンディング接着層との間に設けられて前記ベースと前記ダイボンディング接着層との両方に化学結合した第１分子接合層と、前記半導体チップと前記ダイボンディング接着層との間に設けられて前記半導体チップと前記ダイボンディング接着層との両方に化学結合した第２分子接合層とを含む
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
前記分子接合層は、トリアジンジチオール残基を含む
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項７】
前記ベースは、前記ダイボンディング接着層に面する第１領域を有し、
前記半導体チップは、前記ダイボンディング接着層に面する第２領域を有し、
前記第１領域又は前記第２領域に対する前記分子接合層の被覆密度は、２０％以上８０％以下である
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項８】
前記分子接合層の少なくとも一部は、単分子膜状である  
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項９】
前記複数の導電粒子は、Ａｇ、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ又はそれらの混合した粒子である
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項１０】
前記樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、アミド樹脂又はエラストマーである、
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項１１】
前記ダイボンディング接着層は、前記複数の導電粒子と前記樹脂とを含む導電性ペーストの硬化物であり、
前記ダイボンディング接着層の質量全体に対する前記複数の導電粒子の含有量は、５０〜９５質量％である
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項１２】
ベース及び半導体チップの少なくとも一方の表面に分子接合剤を塗布することで分子接合層を形成し、
複数の導電粒子と樹脂とを含むダイボンディング接着層を前記ベースと前記半導体チップとの間に挟むことで、前記ダイボンディング接着層の前記樹脂に前記分子接合層の少なくとも一部を接触させる、
半導体パッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記ダイボンディング接着層の前記複数の導電粒子に含まれる少なくとも１つの導電粒子に前記分子接合層の少なくとも一部を接触させる、
請求項１２に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記分子接合剤は、金属及び樹脂の両方に化学結合可能である    
請求項１２に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記分子接合剤は、トリアジン誘導体を含む、  
請求項１２に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記トリアジン誘導体は、一般式（Ｃ１）で表される化合物である。
（Ｃ１）
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（式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ２は１〜２までの整数である。）
請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体パッケージ、及び半導体パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイボンディング接着層を備えた半導体パッケージが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、分子接合層によってベース及び半導体チップの少なくとも一方とダイボンディング接着層との密着性を向上させることができる半導体パッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体パッケージは、ベースと、半導体チップと、ダイボンディング接着層と、分子接合層とを備える。前記ダイボンディング接着層は、前記ベースと前記半導体チップとの間に設けられている。前記分子接合層は、前記ベース及び前記半導体チップの少なくとも一方と前記ダイボンディング接着層との間に設けられている。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ダイボンディング接着層に含まれる樹脂と化学結合している。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記ベースに含まれる第１素材及び前記半導体チップに含まれる第２素材の少なくとも一方と化学結合している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の電子機器の一例を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の半導体パッケージを示す断面図。
【図３】図２中に示された半導体チップの周囲を拡大して示す断面図。
【図４】第１の実施形態の半導体パッケージの一部の構成を模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態の分子接合層の組成の一例を模式的に示す図。
【図６】第１の実施形態の半導体パッケージの製造方法の流れの一例を示す断面図。
【図７】第２の実施形態の半導体チップの底面を示す斜視図。
【図８】第２の実施形態の半導体チップの周囲を拡大して示す断面図。
【図９】第３の実施形態の半導体パッケージを示す断面図。
【図１０】第４の実施形態の基板ユニットを示す断面図。
【図１１】第４の実施形態の半導体パッケージの底面を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの重複する説明は省略する場合がある。なお、図面は模式的なものであり、各構成要素の数、厚み、幅、比率などは、現実のものと異なることがある。
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、図１から図６を参照し、第１の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、第１の実施形態の電子機器１の一例を示す斜視図である。電子機器１には、第１の実施形態の半導体パッケージ１０が搭載される。電子機器１は、例えばウェアラブル機器であるが、これに限定されない。電子機器１は、例えば、IOT（Internet Of Things）に対応した電子機器であり、無線または有線によってインターネットに接続可能である。半導体パッケージ１０の一例は、プロセッサ（例えばCentral Processing Unit）と、センサと、無線モジュールとを有する。なお、電子機器１および半導体パッケージ１０は、上記例に限定されない。電子機器１は、車載用の電子機器でもよく、その他の用途の電子機器でもよい。半導体パッケージ１０は、車載用部品やパワー半導体として用いられる半導体部品でもよく、その他の用途に用いられる半導体部品でもよい。また、以下に示す第２から第４の実施形態に係る半導体パッケージ１０及び基板ユニット９０などは、上述したような電子機器１に搭載されてもよい。
【００１０】
図２は、第１の実施形態の半導体パッケージ１０を示す断面図である。
【００１１】
本実施形態の半導体パッケージ１０は、金属ベース２０と、半導体チップ３０と、分子接合層４０（図３参照）と、ダイボンディング接着層５０と、リードフレーム６１と、ボンディングワイヤ６２と、モールド樹脂６３とを備えている。
【００１２】
金属ベース２０は、「ベース」の一例である。なお、本願で言う「ベース」とは、半導体チップ３０が固定される部材であればよく、金属製でなくてもよい。「ベース」は、「支持体」と称されてもよい。
【００１３】
金属ベース２０は、構成素材として導電性を有する金属（即ち金属素材）２０ｍを含む。金属２０ｍは、「第１素材」の一例である。金属ベース２０は、導電性を有する金属が用いることで、例えば半導体パッケージ１０のグランドとして機能する。言い換えると、半導体チップ３０は、ダイボンディング接着層５０を介して金属ベース２０に電気的に接続される（例えばグラウド接続される）。また、金属ベース２０は、熱伝導率の高い材料が用いられる。熱伝導率の高い材料が用いられることで、半導体パッケージ１０の通常動作時の放熱性が高められる。このような金属ベース２０の材料（即ち第１素材）としては、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、又はこれらの合金などが挙げられる。例えば、金属ベース２０の材料には、Ｃｕ又はＣｕとＭｏとの合金を用いることが好ましい。金属ベース２０の材料にこれらを用いることで、熱伝導率及び導電性の双方が高くなる。なお、ベースが金属以外で形成される場合、第１素材は、例えば、樹脂（即ち合成樹脂樹脂）、セラミック、またはその他の素材でもよい。
【００１４】
半導体チップ（例えばベアチップ）３０は、例えばシリコンを含む半導体を構成素材とする部材である。半導体チップ３０の一例は、「シリコンチップ」と称されてもよい。半導体チップ３０は、例えば、ＧａＮまたはＳｉＣなどを材料とするＨＦＥＴ（Heterojunction F即ちld Effect Transistor）、またはＳｉを材料とするＬＤＭＯＳ（Lateral Double Diffuse MOS Transistor）などである。また、半導体チップ３０のその他の例として、光半導体素子、圧電素子、メモリ素子、マイクロコンピュータ素子、センサ素子、又は無線通信用素子などが挙げられる。なお本願で言う「半導体チップ（または半導体チップ本体）」とは、電気回路を含む部品であればよく、特定の用途の半導体チップに限定されない。半導体チップ３０の材料（即ち第２素材）の一例は、シリコン３０ｍである。なお、分子接合層４０と化学結合（例えば共有結合）される半導体チップ３０の材料（即ち第２素材）は、半導体チップ３０の表面に設けられた絶縁部に含まれる絶縁素材でもよい。この場合、以下の説明における「シリコン３０ｍ」は、「絶縁素材」と読み替えられてもよい。なお、「第２素材」は、「第１素材」と同じでもよく、異なってもよい。
【００１５】
半導体チップ３０は、第１面３０ａと、第２面３０ｂとを有する。第１面３０ａには、電気回路の一部としての導電パッド（即ち接続部、電気接続部、端子）３１が設けられている（図３参照）。第２面３０ｂは、第１面３０ａとは反対側に位置する。第２面３０ｂは、ダイボンディング接着層５０に面している。本実施形態では、半導体チップ３０は、配線パターン（即ち回路）が設けられた第１領域と、その反対側に位置して配線が設けられていない第２領域とを備える。例えば、半導体チップ３０の第１面３０ａには、配線が設けられている。一方で、第２面３０ｂには、配線が設けられていない。第１面３０ａの導電パッド３１は、半導体基板上に導電性素材によって形成された回路の一部である。本実施形態では、導電パッド３１は、導電性金属を半導体チップ３０の第１面３０ａに金属めっきすることによって形成されている。導電性金属としては、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、又はＣｕなどが用いられる。例えば、導電パッド３１は、回路のベースとなるＣｕめっきの上に、Ｎｉめっき、Ａｕめっきが順次積層された構造を有する。
【００１６】
ダイボンディング接着層５０は、金属ベース２０と半導体チップ３０との間に設けられている。ダイボンディング接着層５０は、例えばアンカー効果により、金属ベース２０と半導体チップ３０とを接着（即ち接合）する接続部材である。ダイボンディング接着層５０は、複数の導電粒子５０ａと、樹脂５０ｂとを含む（図４参照）。ダイボンディング接着層５０は、ダイボンディング接着層５０に含まれる複数の導電粒子５０ａが相互に接して相互に導通することによって導電性を有する。言い換えると、複数の導電粒子５２ａは、金属ベース２０と半導体チップ３０とを電気的に接続している。導電粒子５０ａは、導電素材を構成素材に含む粒子である。導電粒子５０ａは、例えば楕円球、直方体又は鱗片状など形状を問わない。導電粒子５０ａに含まれる導電素材は、適宜選択できる。例えば、導電粒子５０ａは、導電性が高い金属が用いられる。導電粒子５０ａとしては、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ又はＡｕまたはそれらが混合した素材などが用いられる。なお、導電粒子５０ａは、上記の複数の金属が混合された導電素材からなる粒子であってもよい。例えば、導電粒子５０ａは、上記の複数の金属のうち一種を構成素材とする粒子を、別の金属が被覆することで金属の層を形成し、さらに別の金属が被覆して層を形成するなどによって、複数の金属の層を有する粒子であってもよい。導電粒子５０ａの径は、目安として２μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、また５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下である。例えば、導電粒子５０ａは、素材によって２μｍ〜３０μｍ又は５μｍ〜５０μｍの径を有していてもよい。例えば、ダイボンディング接着層５０の質量全体に対する導電粒子５０ａの含有量は、５０〜９５質量％であってもよい。例えば、上記範囲においてダイボンディング接着層５０の導電性が良好である。本実施形態では、ダイボンディング接着層５０は、導電粒子５０ａとしてＡｇの粒子が用いられた銀ペーストによって形成されている。
【００１７】
ダイボンディング接着層５０は、柔軟性を有したペーストの状態で金属ベース２０と半導体チップ３０との間に供給され、硬化された硬化物である。ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂは、適宜選択できるが、例えば硬化時に収縮する樹脂が用いられる。例えば、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、アミド樹脂又はエラストマーなどが用いられる。本実施形態では、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂは、エポキシ樹脂が用いられている。本実施形態では、ダイボンディング接着層５０は、樹脂５０ｂ中に導電粒子５０ａであるＡｇの粒子が分散した銀ペーストが硬化した硬化物である。半導体パッケージ１０を平面視した場合（即ち半導体チップ３０の第１面３０ａに略垂直な方向で見た場合）、ダイボンディング接着層５０の面積は、例えば半導体チップ３０の面積（例えば半導体チップ３０の第２面３０ｂの面積）よりも大きい。
【００１８】
本実施形態では、金属ベース２０と、半導体チップ３０の第２面３０ｂとは、ダイボンディング接着層５０によって電気的に接続されている。すなわち、図に示した例では、金属ベース２０と半導体チップ３０とがダイボンディング接着層５０を間に挟んで接続されることで、金属ベース２０と半導体チップ３０とがダイボンディング接着層５０を介して電気的に接続されている。
【００１９】
リードフレーム（即ち接続部、外部接続端子）６１は、半導体パッケージ１０の外部部材（例えば回路基板）に対する電気接続端子である。リードフレーム６１の少なくとも一部は、モールド樹脂６３の外部に突出している。
【００２０】
ボンディングワイヤ６２は、リードフレーム６１と半導体チップ３０の導電パッド３１との間に設けられている。ボンディングワイヤ６２は、リードフレーム６１と半導体チップ３０の導電パッド３１とを電気的に接続している。
【００２１】
モールド樹脂（即ち絶縁部）６３は、金属ベース２０、半導体チップ３０、ダイボンディング接着層５０、リードフレーム６１の一部、およびボンディングワイヤ６２を覆うように設けられ、これら部材を一体に封止している。
【００２２】
次に、分子接合層４０について説明する。
【００２３】
図３は、半導体チップ３０の周囲を拡大して示す断面図である。なお図３では、説明の便宜上、モールド樹脂６３の図示は省略している。
【００２４】
図３に示すように、本実施形態の半導体パッケージ１０は、分子接合層４０を備えている。分子接合層４０は、金属ベース２０及び半導体チップ３０の少なくとも一方と、ダイボンディング接着層５０との間に設けられている。なお、分子接合層４０は、実際には非常に薄いが、説明の便宜上、各図中ではある程度の厚さで示している。
【００２５】
本実施形態では、分子接合層４０は、第１分子接合層４１と、第２分子接合層４２とを有する。第１分子接合層４１は、金属ベース２０とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、金属ベース２０とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合している。一方で、第２分子接合層４２は、半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合している。
【００２６】
以下、第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２について詳しく説明する。
【００２７】
本実施形態の分子接合層４０は、ダイボンディング接着層５０と金属ベース２０とを接合するとともに、ダイボンディング接着層５０と半導体チップ３０とを接合する。分子接合層４０は、分子接合剤によって形成される分子接合体４０ｒ（図５参照）を含む。分子接合剤は、例えば樹脂及び金属と化学結合（例えば共有結合）を形成し得る化合物である。なお本願で言う「共有結合」とは、共有結合性を有する結合を広く意味し、配位結合及び準共有結合なども含む。また本願で言う「分子接合体」とは、分子接合剤が化学結合（即ち化学反応）した後に接合部に残る物質を意味する。
【００２８】
分子接合剤としては、例えば、トリアジン誘導体などの化合物が挙げられる。トリアジン誘導体としては、以下の一般式（Ｃ１）で表される化合物が挙げられる。
【００２９】
（Ｃ１）
2018037640.tif 000003
（式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ２は１〜２までの整数である。）
上記一般式（Ｃ１）において、Ｒは、好ましくは炭素数１〜７の炭化水素基、又はこれらの主鎖に窒素原子が介在するものを示す。Ｘは、炭素数１〜３の炭化水素基を示す。Ｙは、炭素数１〜３のアルコキシ基を示す。ｎ１は、好ましくは３である。ｎ２は、好ましくは２である。Ｚは、好ましくは塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又はアルキル基を示す。塩を形成するカチオンの元素としては、アルカリ金属が好ましく、中でもＬｉ、Ｎａ、Ｋ又はＣｓがさらに好ましい。なお、ｎ２が２である場合は、少なくとも１つのＺは、塩を形成している、チオール基、アミノ基又はアジド基を示すことが好ましい。
【００３０】
第１分子接合層４１の少なくとも一部（即ち第１分子接合層４１を形成する分子接合剤の少なくとも一部）は、金属ベース２０に含まれる第１素材（例えば金属２０ｍ）と化学結合（例えば共有結合）している。同様に、第１分子接合層４１の少なくとも一部(即ち第１分子接合層４１を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂと化学結合（例えば共有結合）している。また、第１分子接合層４１の少なくとも一部(即ち第１分子接合層４１を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａと化学結合（例えば共有結合）している。これにより、第１分子接合層４１は、金属ベース２０とダイボンディング接着層５０とを接合している。
【００３１】
図５は、分子接合層４０の組成の一例を模式的に示す図である。
【００３２】
図５に示すように、第１分子接合層４１は、例えば、複数の分子接合体４０ｒを含む。分子接合体４０ｒは、上述の分子接合剤が接合対象物（first member and second member）と化学反応することで形成された分子接合剤残基を含む。例えば、分子接合体４０ｒは、上述の分子接合剤が金属ベース２０及びダイボンディング接着層５０と化学反応することで形成された分子接合剤残基を含む。分子接合剤残基は、例えば、図５に示すような、トリアジンジチオール残基である。なお、分子接合体４０ｒは、図５中の”Ｓ”や”Ｚ”を含んでもよい。図５中の”Z”の一例は、アミノヒドロカルビルシロキシ基である。
【００３３】
例えば、第１分子接合層４１に含まれる少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、金属ベース２０の第１素材（例えば金属２０ｍ）とダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。また、第１分子接合層４１に含まれる別の少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、金属ベース２０の第１素材（例えば金属２０ｍ）とダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。
【００３４】
同様に、第２分子接合層４２の少なくとも一部（即ち第２分子接合層４２を形成する分子接合剤の少なくとも一部）は、半導体チップ３０の第２素材（例えばシリコン３０ｍ）と化学結合（例えば共有結合）する。同様に、第２分子接合層４２の少なくとも一部(即ち第２分子接合層４２を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂと化学結合（例えば共有結合）している。また、第２分子接合層４２の少なくとも一部(即ち第２分子接合層４２を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａと化学結合（例えば共有結合）している。これにより、第２分子接合層４２は、半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０とを接合している。
【００３５】
例えば、第２分子接合層４２に含まれる少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、半導体チップ３０の第２素材（例えばシリコン３０ｍ）とダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。また、第２分子接合層４２に含まれる別の少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、半導体チップ３０の第２素材（例えばシリコン３０ｍ）とダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。
【００３６】
ダイボンディング接着層５０と金属ベース２０との間、又は、ダイボンディング接着層と半導体チップ３０との間の密着強度は、２ＭＰａ以上であることが好ましく、５ＭＰａ以上であることがより好ましく、６ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、１０ＭＰａ以上であることが特に好ましい。また、この測定時の破壊モードは、接合界面ではなく、ダイボンディング接着層５０が破壊されるモードとなるのことが好ましい。密着強度は、例えば、ダイシェアテストによって測定することができる。引張試験の具体例としては、ＭＩＬ−ＳＴＤ８８３Ｇ、即ちＣ−６０７４９−１９、又はＥＩＡＪ  ＥＤ−４７０３等に規定された方法が挙げられる。
【００３７】
分子接合剤は、金属ベース２０に含まれる第１素材（例えば金属２０ｍ）又は半導体チップ３０に含まれる第２素材（例えばシリコン３０ｍ）と、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとに化学結合（例えば共有結合）することで、金属ベース２０又は半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０とを接合している。前述した分子接合剤は、金属及び半導体のいずれとも化学結合（例えば共有結合）することができるので、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂと、金属ベース２０又は半導体チップ３０とを密着力高く接合することができる。また、分子接合剤が金属ベース２０又は半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとに化学結合（例えば共有結合）することで、金属ベース２０又は半導体チップ３０と、ダイボンディング接着層５０との距離が近くなり、ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａと、金属ベース２０又は半導体チップ３０との間の電気的接続をより安定して確保しやすくなる。
【００３８】
例えば、金属ベース２０の表面に設けられた第１分子接合層４１が、金属ベース２０に含まれる金属２０ｍ及びダイボンディング接着層５０に含まれる樹脂５０ｂに化学結合（例えば共有結合）し、かつ、半導体チップ３０の表面に設けられた第２分子接合層４２が、半導体チップ３０に含まれるシリコン３０ｍ及びダイボンディング接着層５０に含まれる樹脂５０ｂに化学結合（例えば共有結合）していると、金属ベース２０、ダイボンディング接着層５０及び半導体チップ３０の相互がいずれも分子接合剤によって電気的及び熱的にさらに良好に接続され、金属ベース２０と半導体チップ３０との間の電気的及び熱的な接続がさらに安定して確保される。
【００３９】
本実施形態では、第１分子接合層４１における分子接合剤の１分子（例えば分子接合体４０ｒ）が、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂと金属ベース２０の金属２０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。また、第２分子接合層４２における分子接合剤の１分子（例えば分子接合体４０ｒ）が、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂと半導体チップ３０のシリコン３０ｍの両方に化学結合（例えば共有結合）している。１分子の分子接合剤を介して金属ベース２０の金属２０ｍ又は半導体チップ３０のシリコン３０ｍとダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとが接合されることで、密着性、導電性、及び熱接続性がさらに高くなる。本実施形態では、第１分子接合層４１の１分子（例えば分子接合体４０ｒ）が、ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａと金属ベース２０の金属２０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。また、第２分子接合層４２における分子接合剤の１分子（例えば分子接合体４０ｒ）が、ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａと半導体チップ３０のシリコン３０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。この構成によって、金属ベース２０と半導体チップ３０の電気的及び熱的な接続がさらに強く確保される。これにより、金属ベース２０と半導体チップ３０との間の熱抵抗を小さくし、半導体チップ３０の放熱性を高めることができる。
【００４０】
ここで、ダイボンディング接着層５０が薄くなると、金属ベース２０と半導体チップ３０との間の熱抵抗を小さくすることができる。しかしながら、ダイボンディング接着層５０が薄くなると、金属ベース２０及び半導体チップ３０に対するダイボンディング接着層５０の接合強度（例えばシェア強度）が一般的に小さくなり、半導体パッケージ１０の信頼性が低下する場合がある。しかしながら、本実施形態では、分子接合層４０が設けられているため、ダイボンディング接着層５０が薄くても、金属ベース２０及び半導体チップ３０に対するダイボンディング接着層５０の接合強度（例えばシェア強度）を高く維持することができる。これにより、ダイボンディング接着層５０が薄く、半導体チップ３０の放熱性が良好な半導体パッケージ１０を提供することができる。また別の観点でみると、分子接合層４０が設けられることで、ダイボンディング接着層５０中の導電粒子５０ａが占める割合を高く維持しつつ、金属ベース２０及び半導体チップ３０に対するダイボンディング接着層５０の接合強度（例えばシェア強度）を高く維持することができる。これにより、金属ベース２０と半導体チップ３０との間の導電性（例えばグランド接続性）及び熱伝導性を高めることができる。
【００４１】
第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２の各々は、０．５ｎｍ以上、好ましくは１ｎｍ以上、また２０ｎｍ以下の厚みを有していても良い。
【００４２】
ここで、図３に示すように、金属ベース２０は、ダイボンディング接着層５０に面する第１領域Ｒ１を有する。言い換えると、第１領域Ｒ１は、金属ベース２０を平面視した場合に、金属ベース２０のなかでダイボンディング接着層５０と重なる領域である。同様に、半導体チップ３０は、ダイボンディング接着層５０に面する第２領域Ｒ２を有する。言い換えると、第２領域Ｒ２は、半導体チップ３０を平面視した場合に、半導体チップ３０のなかでダイボンディング接着層５０と重なる領域である。そして本実施形態では、第１領域Ｒ１又は第２領域Ｒ２に対する分子接合剤の被覆密度（即ち分子接合層４０の被膜密度）は、２０％以上８０％以下である。上記被膜密度は、３０％以上７０％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがより好ましい。なお、分子接合剤の被覆密度が１００面積％である場合、分子接合剤が被覆すべき対象物の表面に対して理論上最密に充填されていると定義する。分子接合剤の被覆密度は、Ｘ線回折法による測定結果から求めることができる。
【００４３】
金属ベース２０の第１領域Ｒ１又は半導体チップ３０の第２領域Ｒ２に対する分子接合剤の被覆密度が上記下限値以上であると、金属ベース２０又は半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０の密着性をより高めることができる。また、金属ベース２０の第１領域Ｒ１又は半導体チップ３０の第２領域Ｒ２に対する分子接合剤の被覆密度が上記上限値以下であると、金属ベース２０又は半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との電気的接続及び熱的接続を容易に確保することができる。
【００４４】
すなわち、分子接合層４０の分子接合体４０ｒは、例えば完全に均一に分散していない。ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａは、複数の分子接合体４０ｒの間の位置（即ち分子接合体４０ｒが存在しない領域）で、金属ベース２０又は半導体チップ３０に接する。これにより、ダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａは、金属ベース２０又は半導体チップ３０と電気的に接続される。
【００４５】
例えば、金属ベース２０の表面に設けられた第１分子接合層４１の少なくとも一部、及び、半導体チップ３０の表面に設けられた第２分子接合層４２の少なくとも一部は、単分子膜状である。本実施形態では、第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２の全部が単分子膜状である。第１分子接合層４１又は第２分子接合層４２における単分子膜状に形成された部分においては、１分子の分子接合剤（即ち分子接合体４０ｒ）が金属ベース２０の金属２０ｍとダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。又は、１分子の分子接合剤（即ち分子接合体４０ｒ）が半導体チップ３０のシリコン３０ｍとダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。よって、金属ベース２０及び半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との密着性をより高めることができる。また、金属ベース２０及び半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との電気的接続を容易に確保することができる。さらに、第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２による半導体パッケージ１０の厚みの増加が最小限に抑えられる。
【００４６】
第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２の多くの面積を占める部分が単分子膜状であることが好ましい。例えば、金属ベース２０及び半導体チップ３０の表面のうち第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２に被覆された面積の３０〜１００％に相当する部位が単分子膜状であることがより好ましい。
【００４７】
ついで、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法について説明する。
【００４８】
本製造方法は、例えば、金属ベース２０においてダイボンディング接着層５０が積層される領域及び半導体チップ３０の第２面３０ｂの少なくとも一方を、分子接合剤で被覆する。そして、金属ベース２０と、ダイボンディング接着層５０と、半導体チップ３０とを、この順に積層し、分子接合剤をダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂに化学結合（例えば共有結合）させ、分子接合剤を金属ベース２０に含まれる金属２０ｍ及び半導体チップ３０に含まれるシリコン３０ｍの少なくとも一方に化学結合（例えば共有結合）させる。
【００４９】
図６は、半導体パッケージ１０の製造方法の流れの一例を示す断面図である。
【００５０】
本実施形態では、まず、金属ベース２０が準備される（図６中の（ａ））。ついで、金属ベース２０の表面が分子接合剤で被覆されることで（即ち金属ベース２０の表面に分子接合剤が塗布されることで）、第１分子接合層４１が形成される（図６中の（ｂ））。なお本願の製造方法に関する記述における「分子接合層」とは、化学反応した（例えば化学結合した）分子接合層に加えて、少なくとも一部が化学反応前の（例えば化学結合していない）分子接合層を意味する場合がある。なお、少なくとも一部が化学反応前の分子接合層は、「分子接合剤」と読み替えられてもよい。
【００５１】
第１分子接合層４１の形成は、例えば、上述の分子接合剤を含有する分子接合剤溶液を金属ベース２０に塗布する方法で行われる。分子接合剤溶液を塗布する方法の例としては、金属ベース２０を分子接合剤溶液中に浸漬させる方法、又は、金属ベース２０に分子接合剤溶液をスプレーする方法などが挙げられる。
【００５２】
金属ベース２０の表面を分子接合剤で被覆する際には、分子接合剤溶液を用いることが好ましい。分子接合剤溶液は、上述の分子接合剤を溶媒に溶解させることにより、調製可能である。
【００５３】
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、セロソルブ及びカルビトール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノンなどのケトン類；ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素；ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン及びオクタデカン等の脂肪族炭化水素；酢酸エチル、プロピオン酸メチル及びフタル酸メチルなどのエステル類；並びにテトラヒドロフラン、エチルブチルエーテル及びアニソールなどのエーテル類が挙げられる。また、これらの溶媒を混合した混合溶媒を用いることもできる。
【００５４】
分子接合剤溶液の濃度は、分子接合剤溶液の全体質量に対して分子接合剤が０．００１質量％以上、１質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上０．１質量％以下であることがより好ましい。分子接合剤溶液の濃度が上記下限値以上であると、分子接合剤の被覆密度及び部材間の密着性をより高めることができる。分子接合剤溶液の濃度が上記上限値以下であると、化学結合（例えば共有結合）しない分子接合剤が含有されにくいため、金属ベース２０又は半導体チップ３０と、ダイボンディング接着層５０の電気的接続及び熱的接続を容易に確保することができる。加えて、第１分子接合層４１による半導体パッケージ１０の厚みの増加を抑えることができる。
【００５５】
調製された分子接合剤溶液を、金属ベース２０の表面に塗布する。塗布された金属ベース２０を静置することにより、金属ベース２０に含まれる金属２０ｍと分子接合剤との間の化学結合（例えば共有結合）が促進される。さらに、第１分子接合層４１にエネルギー（例えば熱又は光（例えば紫外線））を加える操作が行われてもよい。例えば、塗布された金属ベース２０を任意の温度及び時間で加熱して、乾燥させてもよい。エネルギーを加える操作により、金属ベース２０に含まれる金属２０ｍと分子接合剤との間の化学結合（例えば共有結合）がさらに促進される。その後、洗浄液を用いて金属ベース２０を洗浄し、乾燥させることにより、表面が分子接合剤（例えば分子接合体４０ｒ）で被覆された金属ベース２０が得られる。なお、洗浄液は、分子接合剤溶液に用いられた溶媒と同じであってもよい。
【００５６】
分子接合剤で被覆された金属ベース２０の金属２０ｍは、分子接合剤（例えば分子接合体４０ｒ）との間で化学結合（例えば共有結合）を形成する。すなわち、金属ベース２０に含まれる金属２０ｍと化学結合（例えば共有結合）した分子接合剤（例えば分子接合体４０ｒ）を含む第１分子接合層４１が、金属ベース２０の表面に形成される。
【００５７】
第１分子接合層４１の厚みは、分子接合剤溶液の濃度及び塗布量、並びに洗浄の時間及び回数等の条件によって、調節可能である。
【００５８】
同様に、半導体チップ３０が準備される（図６中の（ｃ））。ついで、半導体チップ３０の表面が分子接合剤で被覆されることで（即ち半導体チップ３０の表面に分子接合剤が塗布されることで）、第２分子接合層４２を形成する。本実施形態では、金属ベース２０に対して行った操作同様に、上述の分子接合剤溶液に半導体チップ３０を塗布し、上述と同様の静置、エネルギーを与える操作、洗浄及び乾燥する操作を行ってもよい。本実施形態では、この過程で、半導体チップ３０に含まれるシリコン３０ｍが分子接合剤と化学結合（例えば共有結合）する。半導体チップ３０の表面に分子接合剤（例えば分子接合体４０ｒ）が被覆され、半導体チップ３０に含まれるシリコン３０ｍと化学結合した分子接合剤（例えば分子接合体４０ｒ）を含む第２分子接合層４２が、半導体チップ３０の表面に形成される。
【００５９】
ついで、金属ベース２０と、ダイボンディング接着層５０と、半導体チップ３０とが、この順に積層される（図６中の（ｅ）及び（ｆ））。例えば、まず、金属ベース２０の上にダイボンディング接着層５０が設けられる。これにより、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａに第１分子接合層４１の少なくとも一部を接触させる。これにより、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａと第１分子接合層４１とが化学結合（例えば共有結合）してもよい。
【００６０】
次に、ダイボンディング接着層５０の上に半導体チップ３０が設けられる。言い換えると、金属ベース２０と半導体チップ３０との間にダイボンディング接着層５０が挟まれる。これにより、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａに第２分子接合層４２の少なくとも一部を接触させる。これにより、ダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａと第２分子接合層４２とが化学結合（例えば共有結合）してもよい。
【００６１】
本実施形態では、さらに、第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２にエネルギーを加える操作が行われる。エネルギーは、例えば熱などを用いることができる。熱を用いる場合、１５０〜２００℃程度の加熱を５分以上、好ましくは６０分以上、さらに好ましくは８０分以上、また１２０分以上、好ましくは２４０分以下行うことができる。例えば、分子接合層４０の素材によって５分〜１２０分間、６０分〜２４０分間、好ましくは８０分〜２４０分間などから選択してよい。この工程により、ダイボンディング接着層５０が硬化収縮し、ダイボンディング接着層５０が、金属ベース２０及び半導体チップ３０に密着する。さらに、ダイボンディング接着層５０に含まれる樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａと、第１分子接合層４１の分子接合剤との化学結合（例えば共有結合）が促進される。さらに、ダイボンディング接着層５０に含まれる樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａと、第２分子接合層４２の分子接合剤との化学結合（例えば共有結合）が促進される。この結果、分子接合剤がダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａと化学結合（例えば共有結合）する。
【００６２】
具体的な操作の例としては、金属ベース２０に樹脂５０ｂと導電粒子５０ａとを含むペーストＰを載置する（図６中の（ｅ））。温度を１５０〜１７０℃とした金属ステージを用意し、上述の金属ベース２０をこの金属ステージ上に載置する。
【００６３】
ついで、ペーストＰの上に半導体チップ３０を載置する。
【００６４】
さらに、半導体パッケージ１０をさらに高温に加熱しつつ、半導体チップ３０を金属ベース２０に向けて押圧し、ダイボンディング接着層５０を任意の厚さとする操作が行われる。例えば、押圧部材を用いて半導体チップ３０上からダイボンディング接着層５０を押圧する。高温に加熱する条件としては、金属ステージ及び押圧部材を１８０℃〜２００℃に温度を上昇する。この操作により、樹脂５０ｂと導電粒子５０ａからなるペーストＰのうち樹脂５０ｂが硬化し、ダイボンディング接着層５０が形成される。
【００６５】
この操作によって、さらに、第１分子接合層４１及び第２分子接合層４２に熱によるエネルギーが加えられ、共にダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａと分子接合剤とが化学結合（例えば共有結合）する。すなわち、ダイボンディング接着層５０に含まれる樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａが、第１分子接合層４１に含まれる分子接合剤と化学結合（例えば共有結合）する。ダイボンディング接着層５０に含まれる樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａが、第２分子接合層４２に含まれる分子接合剤と化学結合（例えば共有結合）する。この結果、分子接合剤の少なくとも一部がそれぞれダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂ及び導電粒子５０ａ、金属ベース２０の金属２０ｍ及び半導体チップ３０のシリコン３０ｍと化学結合（例えば共有結合）する。
【００６６】
なお、分子接合剤の化学結合（例えば共有結合）は、熱又は光などのエネルギーが加えられることなく行われてもよい。これに代えて、分子接合剤の化学結合（例えば共有結合）は、熱又は光などのエネルギーが加えられることで行われてもよい。
【００６７】
（第２の実施形態）
次に、図７及び図８を参照し、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、半導体チップ３０に平面状の導体パターン７１が設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００６８】
図７は、本実施形態の半導体チップ３０の第２面（例えば底面）３０ｂを示す斜視図である。図７に示すように、半導体チップ３０の第２面３０ｂは、平面状の導体パターン７１を有する。導体パターン７１は、例えば、半導体チップ３０のグランドに電気的に接続されたグランドパターン（例えばグランドパッド）である。なお、導体パターン７１は、グラウドに限定されず、電源パターン（例えば電源パッド）でもよく、ヒートスプレッタ（例えば放熱パッド）でもよい。
【００６９】
導体パターン７１の形状は、特に限定されず、多角形状でもよく、円形状でもよい。導体パターン７１が多角形状の場合、導体パターン７１の１辺７１ａ（または対角線７１ｂ）の長さは、例えば半導体チップ３０の厚さ３０ｔよりも大きい。同様に、導体パターン７１が円形状の場合、導体パターン７１の直径は、例えば半導体チップ３０の厚さ３０ｔよりも大きい。また別の観点では、導体パターン７１の１辺７１ａ（または、対角線７１ｂ、直径）の長さは、例えば半導体チップ３０の１辺の長さの半分よりも大きい。さらに別の観点では、導体パターン７１の１辺７１ａ（または、対角線７１ｂ、直径）の長さは、例えば２つ以上の導電パッド３１の幅の合計よりも大きい。
【００７０】
このような比較的大きな導体パターン７１に隣接する領域では、樹脂素材やシリコン素材に隣接する領域に比べて水分や空気が逃げにくい。このため、比較的大きな導体パターン７１に隣接する領域では、半導体パッケージ１０の動作時（例えば発熱時）に、導体パターン７１とダイボンディング接着層５０との間が剥離しやすい場合がある。そこで、本実施形態では、導体パターン７１の表面に分子接合層４０が設けられている。
【００７１】
図８は、本実施形態の半導体チップ３０の周囲を拡大して示す断面図である。なお図８では、説明の便宜上、モールド樹脂６３の図示は省略している。
【００７２】
図８に示すように、本実施形態では、第２分子接合層４２の少なくとも一部は、半導体チップ３０の導体パターン７１の表面に設けられている。すなわち、第２分子接合層４２の少なくとも一部は、半導体チップ３０の導体パターン７１とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、半導体チップ３０の導体パターン７１とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合（例えば共有結合）している。これにより、第２分子接合層４２は、第２半導体チップ３０の導体パターン７１とダイボンディング接着層５０とを接合している。例えば、第２分子接合層４２に含まれる少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、半導体チップ３０の導体パターン７１に含まれる素材７１ｍとダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。素材７１ｍは、例えば金属（即ち金属素材）である。また、第２分子接合層４２に含まれる少なくとも１つの別の分子接合体４０ｒは、半導体チップ３０の導体パターン７１とダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。例えば、第２分子接合層４２に含まれる少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、半導体チップ３０の導体パターン７１に含まれる素材７１ｍとダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。このような構成によれば、比較的大面積の導体パターン７１とダイボンディング接着層５０との間の剥離を抑制することができる。
【００７３】
（第３の実施形態）
次に、図９を参照し、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、半導体パッケージ１０が金属ベース２０に代えて基板８０を有した点などで第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７４】
図９は、本実施形態の半導体パッケージ１０を示す断面図である。
【００７５】
図９に示すように、半導体パッケージ１０は、基板８０と、半導体チップ３０と、分子接合層４０（図３参照）と、ダイボンディング接着層５０と、ボンディングワイヤ６２と、モールド樹脂６３とを備えている。
【００７６】
基板（例えばインターポーズ基板）８０は、「ベース」の別の一例である。基板８０を形成する樹脂（即ち合成樹脂樹脂）またはセラミックなどは、基板８０に含まれる「第１素材」の一例である。本実施形態では、半導体チップ３０は、基板８０に載せられている。基板８０は、配線パターン８１と、配線パターン８１に電気的に接続された複数の半田接続部（即ち接続部、電気接続部、外部接続端子、例えば半田ボール）８２とを有する。配線パターン８１は、ボンディングワイヤ６２によって半導体チップ３０の導電パッド３１に電気的に接続されている。
【００７７】
本実施形態では、ダイボンディング接着層５０は、基板８０と半導体チップ３０との間に設けられている。例えば、ダイボンディング接着層５０は、基板８０と半導体チップ３０とを接着（即ち接合）にしている。
【００７８】
本実施形態では、分子接合層４０は、図９では図示しないが、第１の実施形態と同様に、基板８０及び半導体チップ３０の少なくとも一方と、ダイボンディング接着層５０との間に設けられている。例えば、分子接合層４０は、第１分子接合層４１と、第２分子接合層４２とを有する。第１分子接合層４１は、基板８０とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、基板８０とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合（例えば供給結合）している。第２分子接合層４２は、半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、半導体チップ３０とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合（例えば供給結合）している。
【００７９】
（第４の実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照し、第４の実施形態について説明する。本実施形態は、基板ユニット９０に分子接合層４０が設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００８０】
図１０は、本実施形態の基板ユニット９０を示す断面図である。
【００８１】
図１０に示すように、基板ユニット９０は、回路基板（例えばメインボード）１００と、半導体パッケージ（即ち半導体部品）１１０と、分子接合層４０と、ダイボンディング接着層５０とを備えている。ダイボンディング接着層５０は、回路基板１００と半導体パッケージ１１０との間に設けられている。例えば、ダイボンディング接着層５０は、回路基板１００と半導体パッケージ１１０とを接着（即ち接合）にしている。
【００８２】
図１１は、本実施形態の半導体パッケージ１１０の底面を示す斜視図である。
【００８３】
図１１に示すように、半導体パッケージ１１０は、例えば、ＱＦＮ（Quad Flat No-leads package）である。なお、半導体パッケージ１１０は、ＱＮＰ（Quad Flat Package）や、その他の種類の半導体装置でもよい。本実施形態の半導体パッケージ１１０は、平面状の導体パターン１１１を有する。導体パターン１１１は、例えば、半導体チップ３０のグランドに電気的に接続されたグランドパターン（例えばグランドパッド）である。なお、導体パターン１１１は、グラウドに限定されず、電源パターン（例えば電源パッド）でもよく、ヒートスプレッタ（例えば放熱パッド）でもよい。
【００８４】
導体パターン１１１の形状は、特に限定されず、多角形状でもよく、円形状でもよい。導体パターン１１１が多角形状の場合、導体パターン１１１の１辺１１１ａ（または対角線１１１ｂ）の長さは、例えば半導体パッケージ１１０の厚さ１１０ｔよりも大きい。同様に、導体パターン１１１が円形状の場合、導体パターン１１１の直径は、例えば半導体パッケージ１１０の厚さ１１０ｔよりも大きい。また別の観点では、導体パターン１１１の１辺１１１ａ（または、対角線１１１ｂ、直径）は、例えば半導体パッケージ１１０の１辺の半分の長さよりも大きい。さらに別の観点では、導体パターン１１１の１辺１１１ａ（または、対角線１１１ｂ、直径）は、例えば半導体パッケージ１１０の表面に設けられた２つ以上の導電パッド１１２の幅の合計よりも大きい。
【００８５】
図１０に示すように、本実施形態では、分子接合層４０は、第１の実施形態と同様に、回路基板１００及び半導体パッケージ１１０の少なくとも一方と、ダイボンディング接着層５０との間に設けられている。例えば、分子接合層４０は、第１分子接合層４１と、第２分子接合層４２とを有する。第１分子接合層４１は、回路基板１００とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、回路基板１００とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合（例えば供給結合）している。また、第２分子接合層４２は、半導体パッケージ１１０とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、半導体パッケージ１１０とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合（例えば供給結合）している。
【００８６】
そして、第２分子接合層４２の少なくとも一部は、半導体パッケージ１１０の導体パターン１１１の表面に設けられている。すなわち、第２分子接合層４２の少なくとも一部は、第２の実施形態と同様に、半導体パッケージ１１０の導体パターン１１１とダイボンディング接着層５０との間に設けられ、半導体パッケージ１１０の導体パターン１１１とダイボンディング接着層５０との両方に化学結合（例えば共有結合）している。例えば、第２分子接合層４２に含まれる少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、半導体パッケージ１１０の導体パターン１１１に含まれる素材１１１ｍとダイボンディング接着層５０の樹脂５０ｂとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。素材１１１ｍは、例えば金属（即ち金属素材）である。また、第２分子接合層４２に含まれる少なくとも１つの分子接合体４０ｒは、半導体パッケージ１１０の導体パターン１１１に含まれる素材１１１ｍとダイボンディング接着層５０の導電粒子５０ａとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。このような構成によれば、比較的大面積の導体パターン１１１とダイボンディング接着層５０との間の剥離を抑制することができる。
【００８７】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、分子接合層によってベース及び半導体チップの少なくとも一方とダイボンディング接着層との密着性を向上させることができる半導体パッケージを提供することができる。
【００８８】
以上の実施形態を説明したが、上述の実施形態は唯一の実施形態ではない。上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８９】
１０…メ半導体パッケージ、２０…金属ベース、３０…半導体チップ、４０…分子接合層、５０…ダイボンディング接着層。
【図１】
2018037640.tif 000005
【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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