(57)【要約】【課題】突起電極を高くすることなくその径を大きくとることができ、かつ、突起電極間や突起電極と半導体基板上の半導体回路との絶縁を確保することができる半導体装置、および、この半導体装置が接合された接続体を提供すること。【解決手段】半導体基板１上に形成された複数の外部接続電極２と、前記外部接続電極２の一部を開口部４から露出させて形成されたパッシベーション膜３と、前記パッシベーション膜３の前記開口部４上に形成された下地電極５と、前記下地電極５上に形成されたはんだ突起電極６とを備え、前記はんだ突起電極６の表面が、前記半導体基板１の表面から略同じ高さに位置する平坦面を形成し、前記はんだ突起電極６の周囲を囲むように形成された枠状樹脂膜７が、前記パッシベーション膜３上に形成された面状樹脂膜８と一体化されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された複数の外部接続電極と、前記外部接続電極の一部を開口部から露出させて形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜の前記開口部上に形成された下地電極と、前記下地電極上に形成されたはんだ突起電極とを備え、
前記はんだ突起電極の表面が、前記半導体基板の表面から略同じ高さに位置する平坦面を形成し、
前記はんだ突起電極の周囲を囲むように形成された枠状樹脂膜が、前記パッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜と一体化されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体基板を平面視したとき、前記はんだ突起電極が略円形である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体基板上に、径が異なる複数の前記はんだ突起電極を有している請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
隣り合って形成された２つの前記はんだ突起電極の中心部分同士の間隔が、前記はんだ突起電極の径よりも大きい請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記はんだ突起電極の表面が、前記枠状樹脂膜の端面よりも突出して形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記はんだ突起電極の表面の前記枠状樹脂膜の端面からの突出量が、前記はんだ突起電極の前記パッシベーション膜表面からの高さの３０％以下である請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記はんだ突起電極が加熱されて溶融した場合でも、前記枠状樹脂膜の形状が変化しない請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置である第１の半導体装置と、
前記第１の半導体装置に形成された前記はんだ突起電極と対応する位置に形成された、前記第１の半導体装置と同じ構成のはんだ突起電極とその周囲を囲むように形成され、面状樹脂膜と一体化された枠状樹脂膜とを備えた第２の半導体装置とが、
それぞれの前記はんだ突起電極が対向して接合されることによって接続されたことを特徴とする半導体装置の接続体。
【請求項９】
前記第１の半導体装置の前記枠状樹脂膜と、前記第２の半導体装置の前記枠状樹脂膜とが、その端面同士が隙間無く接触することにより、前記第１の半導体装置の前記はんだ突起電極と、前記第２の半導体装置の前記はんだ突起電極の全体が被覆された請求項８に記載の半導体装置の接続体。
【請求項１０】
前記第１の半導体装置と前記第２の半導体装置との間隙に、絶縁性の樹脂が充填された請求項８または９に記載の半導体装置の接続体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板に形成された外部接続電極に接続されたはんだ突起電極を備えた半導体装置、および、前記半導体装置が接続された接続体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の多機能化、小型・薄型化に伴い、半導体素子の高密度化、小型化・薄型化が要求されている。このような目的を達成するために、半導体装置とパッケージ基板などの外部回路基板との接続や、半導体装置同士の接続を狭面積で行うことができるよう、半導体基板の表面に形成された外部接続電極に、突起状の電極端子を形成してバンプ接続を行う方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１３に、従来の半導体装置の断面構成を示す。
【０００４】
図１３に示すように、従来の半導体装置５００は、半導体基板５０１上にアルミ合金または金製の複数の外部接続電極５０２が形成されている。
【０００５】
外部接続電極５０２の周囲部分を覆うように、パッシベーション膜５０３が形成されていて、パッシベーション膜５０３に開口部５０４が形成されることにより、外部接続電極５０２の中央部分は露出している。
【０００６】
さらに、外部接続電極５０２の露出した中央部分上には、後述するはんだボールの組成と良好な濡れ性を示しつつ、はんだ組成中のＳｎの拡散を抑制するための、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ等の金属単体、または、前記金属の複合体からなる下地電極５０５が形成されている。そして、この下地電極５０５上に、はんだ材で形成された突起電極５０６が形成されている。
【０００７】
突起電極５０６は、下地電極５０５上に図示しない電解めっきはんだ、または、はんだボールが搭載された後に、リフロー装置等の加熱装置による加熱処理によって、溶融、再形成される。このため、突起電極５０６は、その高さの１／２よりも半導体基板５０１側寄りに最大径を持つ、ちょうど真球を上側から少し押しつぶしたような球形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−０６８７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記図１３に示した、従来の半導体装置５００では、リフロー前の下地電極５０５上のはんだ量によって、溶融、再形成された後の突起電極の形状が決まるため、下地電極５０５の大きさのばらつきや、搭載される電解めっきはんだの量、または、はんだボール搭載時のはんだ量によって突起電極５０６の高さがばらついていた。
【００１０】
また、リフロー加熱によって突起電極５０６を形成する方法の場合、突起電極５０６の最大径と高さには一定の関係があり、最大径を大きくしたい場合には突起電極５０６の高さが一定以上必要となり、突起電極５０６の高さを抑えて径のみを大きくすることは困難であった。
【００１１】
さらに、半導体装置５００を、突起電極５０６を用いて外部の回路基板や他の半導体装置と接合する場合に、リフロー装置等によって加熱されることで突起電極５０６が溶融、変形して、隣り合う突起電極５０６同士が接触してしまう、いわゆるはんだブリッジが生じないよう、あらかじめ突起電極５０６の形成間隔を広げておかなくてはならないという問題もあった。特に、大電流が流れる大電流端子として用いられる突起電極５０６や、放熱用電極として用いられる突起電極５０６では、形成される突起電極の径をある程度以上確保することが必要であるため、その周囲にさらに所定の間隔を確保することは、半導体装置と回路基板等の接合における狭面積化の要求に対して、十分応えられるものではなかった。
【００１２】
さらに、半導体装置５００がパワー系高耐圧素子の場合には、突起電極５０６同士の絶縁のために間隔を確保する必要があることに加えて、突起電極５０６と半導体基板５０１の表面に形成される半導体回路との間の絶縁も考慮する必要あり、半導体装置表面に絶縁処理を加えることが必要であった。
【００１３】
本発明は、上記従来の半導体装置における課題を解決し、突起電極の高さを高くすることなくその径を大きくとることができ、かつ、突起電極間や突起電極と半導体基板上の半導体回路との絶縁を確保することができる半導体装置、および、この半導体装置が接合された接続体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成された複数の外部接続電極と、前記外部接続電極の一部を開口部から露出させて形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜の前記開口部上に形成された下地電極と、前記下地電極上に形成されたはんだ突起電極とを備え、前記はんだ突起電極の表面が、前記半導体基板の表面から略同じ高さに位置する平坦面を形成し、前記はんだ突起電極の周囲を囲むように形成された枠状樹脂膜が、前記パッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜と一体化されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の半導体装置の接続体は、本発明の半導体装置である第１の半導体装置と、前記第１の半導体装置に形成された前記はんだ突起電極と対応する位置に形成された、前記第１の半導体装置と同じ構成のはんだ突起電極と、その周囲を囲むように形成され、面状樹脂膜と一体化された枠状樹脂膜とを備えた第２の半導体装置とが、それぞれの前記はんだ突起電極が対向して接合されることによって接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半導体装置は、はんだ突起電極の表面が、半導体基板の表面から略同じ高さに位置する平坦面を形成し、はんだ突起電極の周囲を囲むように形成された枠状樹脂膜が、パッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜と一体化されている。このため、はんだ突起電極の大面積化と低背化とを両立させることができる。
【００１７】
また、本発明の半導体装置の接続体は、本発明の半導体装置である第１の半導体装置と、第１の半導体装置のはんだ突起電極と対応する位置に形成された、第１の半導体装置と同じ構成のはんだ突起電極と、その周囲を囲むように形成され、面状樹脂膜と一体化された枠状樹脂膜とを備えた第２の半導体装置とが、それぞれのはんだ突起電極が対向して接合される。このため、必要な面積を有する接続電極を有し、半導体基板同士が狭間隔で接合された半導体装置の接続体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す図である。図１(ａ)は、その断面構成を示す図であり、図１(ｂ)は、その平面構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の第１の変形例の概略構成を示す図である。図２(ａ)は、その断面構成を示す図であり、図２(ｂ)は、その平面構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の第２の変形例の概略構成を示す図である。図３(ａ)は、その断面構成を示す図であり、図３(ｂ)は、その平面構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置における、はんだ突起電極のリフロー加熱前後の状態を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置における、はんだ突起電極と枠状樹脂膜との高さの関係を示す図である。図５(ａ)は、半導体装置の断面構成を示す図であり、図５(ｂ)は、はんだ突起電極部分の拡大図である。
【図６】外部接続電極の開口部の大きさと許容電流量との関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置を用いたバンプ付きＦＥＴの概略構成を示す断面構成図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の接続体の概略構成を示す図である。図８(ａ)は、半導体装置の接続体の断面構成を示す図であり、図８（ｂ）は、はんだ突起電極の接続部分を示す部分拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の接続体の、応用例についての概略構成を示す図である。図９(ａ)は、半導体装置の接続体の応用例についての断面構成を示す図であり、図９（ｂ）は、はんだ突起電極の接続部分を示す部分拡大図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の接続体の変形例の概略構成を示す図である。図１０(ａ)は、半導体装置の接続体の変形例の断面構成を示す図であり、図１０（ｂ）は、はんだ突起電極の接続部分を示す部分拡大図である。
【図１１】隣接するはんだ突起電極の間隔と絶縁耐圧との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の接続体の変形例の、応用例についての断面構成を示す図である。
【図１３】従来の半導体装置の概略構成を示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成された複数の外部接続電極と、前記外部接続電極の一部を開口部から露出させて形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜の前記開口部上に形成された下地電極と、前記下地電極上に形成されたはんだ突起電極とを備え、前記はんだ突起電極の表面が、前記半導体基板の表面から略同じ高さに位置する平坦面を形成し、前記はんだ突起電極の周囲を囲むように形成された枠状樹脂膜が、前記パッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜と一体化されている。
【００２０】
上記本発明の半導体装置は、表面が平坦面であるはんだ突起電極の周囲を囲むように、パッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜と一体化された枠状樹脂膜が形成されているため、はんだ突起電極の高さと表面積とを所望のものとすることができる。また、リフロー加熱時のはんだ溶融に伴うはんだ突起電極の変形を防止することができる。このため、はんだ突起電極の大面積化と低背化とを両立させることができ、さらに、はんだ突起電極の狭ピッチ化も実現することができる。
【００２１】
前記半導体装置の構成において、前記半導体基板を平面視したとき、前記はんだ突起電極を略円形とすることができる。
【００２２】
また、前記半導体基板上に、径が異なる複数の前記はんだ突起電極を有することができる。このようにすることで、はんだ突起電極に流れる電流量や、はんだ突起電極による放熱機能に対応して、適宜適切な径のはんだ突起電極を使用することができる。
【００２３】
さらに、隣り合って形成された２つの前記はんだ突起電極の中心部分同士の間隔が、前記はんだ突起電極の径よりも大きいことが好ましい。このようにすることで、はんだ突起電極間の電流リークをより確実に防止することができる。
【００２４】
さらにまた、前記はんだ突起電極の表面が、前記枠状樹脂膜の端面よりも突出して形成されていることが好ましい。このようにすることで、はんだ突起電極と他の回路基板の電極などとのはんだ付けを安定して行うことができ、はんだ付け工程の歩留まり向上を図ることができる。
【００２５】
このとき、前記はんだ突起電極の表面の前記枠状樹脂膜の端面からの突出量が、前記はんだ突起電極の前記パッシベーション膜表面からの高さの３０％以下であることが好ましい。
【００２６】
また、前記はんだ突起電極が加熱されて溶融した場合でも、前記枠状樹脂膜の形状が変化しないことが好ましい。このようにすることで、はんだリフロー時などにはんだ突起電極の径が広がることを防止でき、隣接するはんだ突起電極間での短絡を防止することができる。
【００２７】
また、本発明の半導体装置の接続体は、本発明の半導体装置である第１の半導体装置と、前記第１の半導体装置に形成された前記はんだ突起電極と対応する位置に形成された、前記第１の半導体装置と同じ構成のはんだ突起電極と、その周囲を囲むように形成され、面状樹脂膜と一体化された枠状樹脂膜とを備えた第２の半導体装置とが、それぞれの前記はんだ突起電極が対向して接合されることによって接続される。
【００２８】
このようにすることで、はんだ突起電極の大面積化と低背化とを両立させることができるという本発明の半導体装置の特長を活かして、必要な面積を有する接続電極を有し、半導体基板同士が狭間隔で接合されたコンパクトな半導体装置の接続体を得ることができる。
【００２９】
上記構成において、前記第１の半導体装置の前記枠状樹脂膜と、前記第２の半導体装置の前記枠状樹脂膜とが、その端面同士が隙間無く接触することにより、前記第１の半導体装置の前記はんだ突起電極と、前記第２の半導体装置の前記はんだ突起電極の全体が被覆されることが好ましい。このようにすることで、はんだ突起電極が露出しないため、隣り合うはんだ突起電極間の絶縁耐圧を大幅に向上することができる。
【００３０】
また、前記第１の半導体装置と前記第２の半導体装置との間隙に、絶縁性の樹脂が充填されることが好ましい。このようにすることで、第１の半導体装置と第２の半導体装置とを強固に接続すると共に、はんだ突起電極間の絶縁耐圧が向上した、極めて信頼性の高い半導体装置の接続体を得ることができる。
【００３１】
以下、本発明の半導体装置、および、半導体装置の接続体について、図面を参照して説明する。
【００３２】
なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の半導体装置、および、半導体装置の接続体の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明にかかる半導体装置、および、半導体装置の接続体は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備えることができる。また、各図中の部材の寸法、特に、半導体装置の厚さ方向の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を必ずしも忠実に表したものではない。
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す図である。図１(ａ)が、本実施形態にかかる半導体装置の断面構成を示し、図１(ｂ)は、はんだ突起電極が形成されている側から見た平面構成を示す。図１(ａ)は、図１(ｂ)中のＡ−Ａ’矢視線部分に相当する部分の断面の構成を示している。また、図１(ｂ)では、図面の煩雑化を回避するために、本実施形態にかかる半導体装置１００の表面に見える構成のみを表している。
【００３４】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本実施形態の半導体装置１００は、半導体基板１上にアルミ合金または金からなる複数の外部電極２が形成されている。また、この外部電極２の一部を露出させて半導体基板１の全面を覆うように酸化膜およびシリコンナイトライドからなるパッシベーション膜３が形成されている。
【００３５】
本実施形態の半導体装置１００では、外部電極２は半導体基板１上に円形に形成されている。そして、パッシベーション膜３には、外部電極２表面の中央部分に同じく円形の開口部４が形成されていて、外部電極２の表面の中央部分が露出するようになっている。
【００３６】
パッシベーション膜３の開口部４から露出する外部電極２の表面を覆うようにして、外部電極形成部分のパッシベーション膜３上に、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ等の金属単体またはこれらの金属の２種類以上の複合体からなる下地電極５が形成されている。
【００３７】
そして、下地電極５上には、ＳｎＡｇＣｕ系などのはんだ材料によるはんだ突起電極６が形成されている。図１（ａ）に示すように、複数の外部電極２上にそれぞれ配置されたはんだ突起電極６の表面は平坦な形状をなし、外部電極２が形成されている部分以外の半導体基板１の平坦部分に形成されたパッシベーション膜３の表面からの高さが、略同じ高さとなっている。具体的に、本実施形態の半導体装置１００では、図１(ａ)に示す高さｈ１が４０μｍとなっている。
【００３８】
なお、本実施形態の半導体装置１００では、上記のように外部電極２、開口部４，下地電極５、はんだ突起電極６の、半導体基板１を平面視したときの形状を円形であるものとして説明したが、本発明の半導体装置はこれに限られず、矩形や菱形、三角形、楕円形などの各種形状を採用することができる。
【００３９】
また、本明細書において、はんだ突起電極６の表面が平坦面であり、かつ、その高さが略同じであるという概念は、はんだ突起電極６の使用上、すなわち、はんだ突起電極６が他の回路基板や他の半導体装置と接合される場合において、その表面が平坦でありかつ同じ高さであるとして取り扱うことができるという意味であり、例えば半導体装置の1箇所のはんだ突起電極表面内の数ミクロン以下の微少な凹凸や、半導体装置内の各はんだ突起電極高さの５ミクロン程度以下の製造ばらつき、および測定上の誤差などを含まない概念である。
【００４０】
本実施形態の半導体装置１００でのはんだ突起電極は、図１（ａ）に示すように、図中の上方、すなわち、半導体基板１から遠い側の表面側にその径が少し広がった、円錐台を逆さまにしたような形状をしている。しかし、本発明のはんだ突起電極６はこの形状に限られず、円柱状や、逆に半導体基板１から遠い表面側にいくにつれてその面積が小さくなっている円錐台といった形状であってもかまわない。ただし、半導体装置１００を外部の回路基板などと接続するための電極端子であるというはんだ突起電極６自体の目的から、その表面側が極端に小さくなる円錐などの、「錘形」であることが好ましくないことは言うまでもない。
【００４１】
はんだ突起電極６の周囲には、その側壁を囲むようにして、枠状樹脂膜７が形成されている。この枠状樹脂膜７は、はんだ突起電極が溶融する時にもその膜形状を保つ必要があるため、加熱しても変形のない熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や軟化温度がはんだ溶融温度よりも高いＰＰＳ（ポリフェリレンスルファイド）樹脂やＬＣＰ（液晶ポリマー）を用いることができる。さらに、はんだ突起電極周囲の枠状樹脂膜と前記パッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜は、両膜を接着して一体化させるために同じ種類であることが望ましい。
【００４２】
本実施形態の半導体装置１００では、図１(ａ)に示すように、枠状樹脂膜７の高さは、はんだ突起電極６の高さと同じとなっていて、はんだ突起電極６の表面に連なって同じ平面を形成している。なお、枠状樹脂膜７の高さは、後述するように、はんだ突起電極６の高さと同等であるか、もしくは、はんだ突起電極６の高さよりも低いことが好ましい。また、はんだリフロー時にはんだ突起電極６が溶融しても、対向する他の回路基板の電極にはんだ材料が届かないほど枠状樹脂膜７が突出してしまうことが避けられるべきであることは当然である。なお、本実施形態での枠状樹脂膜７の厚さは、一例として１５μｍ、面状樹脂膜の厚さは、一例として８μｍである。枠状樹脂膜７ははんだ溶融時の突起電極の支柱になるため、それ自身で強度を保つために１０μｍ以上の厚みがあることが好ましい。一方、パッシベーション膜３上の面状樹脂膜８はパッシベーション膜３の被覆と接着性があればよいため、内部応力を考慮して枠状樹脂膜７よりも薄い３〜１０μｍ程度が望ましい。
【００４３】
パッシベーション膜３上には、枠状樹脂膜７と同材料のエポキシ樹脂による、面上樹脂膜８が形成されていて、枠状樹脂膜７と、面状樹脂膜８とは、一体化されている。すなわち、枠状樹脂膜７と面状樹脂膜８とが一体化された樹脂膜は、はんだ突起電極６の表面部を除いた半導体装置１００の全面を覆う構成となっている。
【００４４】
このような、はんだ突起電極６と、枠状樹脂膜７，そして面状樹脂膜８とは、例えば、はんだ突起電極の製造工程において、パッシベーション膜３上に液状エポキシ樹脂を塗布、硬化して面状樹脂膜８を形成し、外部接続電極２上に形成された下地電極５にはんだ突起電極を形成後、液状エポキシ樹脂で突起電極表面を被覆し、突起電極上面から突起電極およびその外周を被覆する枠状樹脂膜７を均一に研磨することによって形成される。また、熱可塑性樹脂を用いておわん型の枠状樹脂膜を形成し、はんだ突起電極の製造工程において、パッシベーション膜３上に液状エポキシ樹脂を塗布、硬化して面状樹脂膜８を形成後、外部接続電極２上に形成された下地電極５の所定の位置に前記おわん型枠状樹脂膜７を設置し、内部にはんだ材料を注入してはんだ突起電極を形成することもできる。
【００４５】
本実施形態の半導体装置１００では、はんだ突起電極６は、図１(ｂ)に平面図を示すとおり、半導体基板１の外周に沿って一定の間隔で形成される。図１(ｂ)中に示すそれぞれの部分の大きさを例示すると、半導体基板１の外形が、ａ１が１０００μｍ、ｂ１が６２０μｍ、平面形状が円形のはんだ突起電極６の表面部分の直径ｃ１が１５０μｍΦ、隣接するはんだ突起電極６の間隔ｄ１は、それぞれ２１０μｍとなっている。
【００４６】
以上のように、本実施形態の半導体装置１００は、その表面が平坦でかつその高さが略同じに形成されたはんだ突起電極６と、はんだ突起電極６の側壁を取り囲むように形成された枠状樹脂膜７とパッシベーション膜３の表面を覆うように形成された面状樹脂膜８とを有し、枠状樹脂膜７と面状樹脂膜８とは、一体化されて形成されている。このため、はんだボールを突起電極として用いた従来の半導体装置のように、はんだボール形状のばらつきに起因する、突起電極の高さや形状の相違を無くし、半導体基板１上に形成された接続のための電極として、その高さと外形が均一化されたはんだ突起電極を得ることができる。また、はんだ突起電極は、その周囲が枠状樹脂膜で覆われているため、外部基板などとの接続のためのはんだリフロー時に、はんだ突起電極が変形して、隣接する電極同士が接触して短絡不良が生じる事態や、はんだ材料が回路基板などの接続電極と確実に接触しないなどの事態を回避でき、安定した電気的導通を実現できる。このような、はんだ突起電極を有しているため、本実施形態の半導体装置は、外部の回路基板や他の半導体装置との接続を行うためのはんだ突起電極を、所望の表面積で、かつ低背化して得ることができ、はんだ突起電極同士の間隔も狭くすることができる。このため、実装時に小型薄型化できる半導体装置を得ることができる。
【００４７】
次に、本実施形態の半導体装置の変形例について、図面を用いて説明する。
【００４８】
図２は本実施形態の第１の変形例の半導体装置２００を示す図であり、図２（ａ）はその断面形状を、図２（ｂ）は、そのはんだ突起電極が形成された側からの平面形状を示す。図２(ａ)は、図２(ｂ)のＢ−Ｂ’矢視線部分を示しており、また、図２(ｂ)は、図１(ｂ)と同様に、半導体装置２００の表面の形状のみを示している。
【００４９】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示す、本実施形態の第１の変形例の半導体装置２００は、外部接続電極２および下地電極５、その上部に形成されたはんだ突起電極６の配置のみが図１（ａ）および図１（ｂ）に示した半導体装置１００と異なっている。
【００５０】
すなわち、本実施形態の第１の変形例の半導体装置２００は、半導体基板１上にアルミ合金または金からなる複数の円形の外部電極２が形成され、外部電極２の一部を露出させて半導体基板１の全面を覆うようにパッシベーション膜３が形成されている。
【００５１】
パッシベーション膜３の開口部４から露出する外部電極２の表面を覆うようにして、外部電極形成部分のパッシベーション膜３上に、金属または合金製の下地電極５が形成され、下地電極５上に、ＳｎＡｇＣｕ系などのはんだ材料によるはんだ突起電極６が形成されている。  本実施形態の第１の変形例の半導体装置２００でも、表面が平坦で略同じ高さに形成されている突起電極６のパッシベーション膜３の表面からの高さｈ２は、４０μｍとなっている。
【００５２】
はんだ突起電極６の側壁を囲むようにして枠状樹脂膜７が形成され、枠状樹脂膜７は、パッシベーション膜３上の面状樹脂膜８と一体化されている。なお、はんだ突起電極６の周囲の枠状樹脂膜７の厚さは、一例として１５μｍである。
【００５３】
本実施形態の第１の変形例の半導体装置２００では、はんだ突起電極６は、図２(ｂ)に平面図を示すとおり、半導体基板１の表面全体にほぼ均等に配置されている。図２(ｂ)中に示すそれぞれの部分の大きさを例示すると、半導体基板１の外形は、ａ２が１０００μｍ、ｂ２が６２０μｍ、平面形状が円形のはんだ突起電極６の表面部分の直径ｃ２が１５０μｍΦであり、隣接するはんだ突起電極６の間隔ｄ２は、それぞれ１５０μｍとなっている。
【００５４】
以上のように、本実施形態の変形例の半導体装置２００は、はんだ突起電極６の周囲が枠状樹脂膜７で覆われているために、はんだリフロー時にはんだが溶融しても、はんだ突起電極６の外形形状が変化せず、特に半導体基板１の面方向に広がることがない。この利点を活かして、本実施形態の変形例の半導体装置２００では、半導体基板１の全面にわたって、均一な間隔ではんだ突起電極６を形成することができる。このようにすることで、半導体装置２００と外部基板との実装をよりコンパクトに行うことができると共に、半導体装置２００と、これが実装される外部基板等の双方において、接続のための電極の配置位置についての設計裕度を広げることができる。
【００５５】
次に、本実施形態の半導体装置の第２の変形例について、図面を用いて説明する。
【００５６】
図３は、本実施形態の第２の変形例の半導体装置３００を示す図であり、図３(ａ)がその断面構成を、図３(ｂ)がその平面構成を示している。図３（ａ）は、図３(ｂ)のＣ−Ｃ’矢視線部分を示したものであり、また、図３(ｂ)は、図１(ｂ)図２(ｂ)と同様に、半導体装置３００の表面の形状のみを示している。
【００５７】
図３(ａ)、図３(ｂ)に示す本実施形態の第２の変形例の半導体装置３００の基本構成は、図１を用いて示した本実施形態の基本的な構成である半導体装置１００，および、図２を用いて示した第１の変形例である半導体装置２００と同じであるが、外部電極２および下地電極５、さらにはんだ突起電極６の形成位置とその直径が異なっている。
【００５８】
具体的には、第２の変形例にかかる半導体装置３００では、外部電極２として、その直径の大きな外部電極２ａと、直径の小さな外部電極２ｂとを有している。そして、外部電極２の周囲を覆うパッシベーション膜３の開口部４も、外部電極２の直径に対応して直径の大きい開口部４ａと、直径の小さな開口部４ｂとを有し、下地電極５も、直径の大きな下地電極５ａと直径の小さな下地電極５ｂがそれぞれ積層され、これに対応してはんだ突起電極６も、直径の大きなはんだ突起電極６ａと直径の小さなはんだ突起電極６ｂとが形成されている。
【００５９】
図３(ａ)および図３(ｂ)における、それぞれの具体的な寸法の例は、以下の通りである。はんだ突起電極６の高さｈ３は、直径の大きなはんだ突起電極６ａおよび直径の小さなはんだ突起電極６ｂともに、表面が平坦で略同じ高さに形成されているはんだ突起電極６のパッシベーション膜３の表面からの高さが４０μｍ、パッシベーション膜３の開口部４の直径は、直径の大きな開口部４ａの径ｅ１が１２０μｍ、直径の小さな開口部４ｂの径ｅ２が７０μｍである。半導体基板１の大きさは、ａ３が１０００μｍ、ｂ３が６２０μｍであり、直径の大きなはんだ突起電極６ａの直径ｃ３が１５０μｍ、直径の小さなはんだ突起電極６ｂの直径ｃ４が１００μｍである。
【００６０】
このとき、隣接するはんだ突起電極６同士の間隔は、図３(ｂ)に示すように、直径の大きなはんだ突起電極６ａと他のはんだ突起電極６ｂとの間隔ｄ３が９０μｍであり、直径の小さなはんだ突起電極６ｂ同士の最小間隔ｄ４が６０μｍとなっている。
【００６１】
図３(ａ)および図３(ｂ)に示す本実施形態の第２の変形例にかかる半導体装置３００では、はんだ突起電極６ａ、６ｂの周囲を枠状樹脂膜７ａ、７ｂで覆っているため、はんだリフロー時にはんだ突起電極６ａ、６ｂが溶融することで生じる、隣接するはんだ突起電極６ａ、６ｂ間の電流リークを効果的に防止することができる。しかし、はんだ突起電極６ａ、６ｂのからのいわゆる界面リークまでは完全に防止することができないため、隣接するはんだ突起電極６ａ、６ｂ間には、所定の電極間隔を設けることが必要となる。
【００６２】
一般に、枠状樹脂膜７がないはんだ突起電極６の場合、隣接するはんだ突起電極６の最小電極間隔は、はんだ突起電極６の直径と同程度以上あることが好ましいが、枠状樹脂膜７で被覆されたはんだ突起電極６の場合、最小電極間隔は、はんだ突起電極６ａ、６ｂの表面部分の直径の１／２以上あることが望ましい。
【００６３】
本願発明の半導体装置では、はんだ突起電極の周囲を枠状樹脂膜で囲んでいるため、はんだ突起電極の直径を所望の大きさに容易にコントロールすることができる。このため、半導体基板の表面積に対して、必要なはんだ突起電極の数が多い場合には、本実施形態の第２の変形例のように、一部または全部のはんだ突起電極の直径を小さくすることで、従来のはんだボールを用いた突起電極よりも高い密度で接続のための電極を形成することができる。また、図３（ｂ）に示したように、半導体基板上での位置に対応してはんだ突起電極の大きさを適宜調整できることから、半導体基板や半導体装置の接続対象となる回路基板などでの、外部接続電極形成位置の設計裕度が高まり、半導体基板や接続対象の回路基板等での回路設計が容易となる。
【００６４】
以上、図１から図３を用いて、本実施形態の半導体装置の概略構成について、はんだ突起電極の配置や径の大きさに関しての２つの変形例を含め説明してきた。以下、これら本実施形態の半導体装置に共通する応用例について、図面を用いて説明する。
【００６５】
図４は、本実施形態の半導体装置１００の第１の応用例として、はんだリフロー時のはんだ突起電極６の形状を示す図である。図４(ａ)が、はんだリフローを行う前の半導体装置１００の状態を示し、図４(ｂ)が、はんだリフロー加熱時のはんだ突起電極６の状態を示す。
【００６６】
図４（ａ）、図４(ｂ)に示すように、本実施形態の半導体装置では、はんだ突起電極６の周囲が枠状樹脂膜７で覆われていて、この枠状樹脂膜７が、はんだ突起電極が形成されていない平坦部に形成された面状樹脂膜８と一体化されている。ここで、枠状樹脂膜７と面状樹脂膜８とを形成する樹脂材料を熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や、軟化温度がはんだ溶融温度（２１９℃）よりも高いＰＰＳ（ポリフェリレンスルファイド）樹脂（軟化点２６０℃）やＬＣＰ（液晶ポリマー）（軟化点２８０℃）を用いることで、はんだリフロー時にはんだ突起電極のみが溶解して、周囲の枠状樹脂膜７の変形が生じない。
【００６７】
この場合、図４(ｂ)に示すように、溶融したはんだ突起電極６が、はんだ材料の体積膨張によって周囲の枠状樹脂膜７よりも盛り上がる。このように、本実施形態の半導体装置１００では、リフロー時に盛り上がったはんだを使って、外部の回路基板や他の半導体装置との接合を行うことができるので、はんだ突起電極６を形成するはんだ量を必要最低限の量とすることができ、材料コストの低減と、余剰はんだ材料が半導体基板上に漏れ出て短絡不良などを引き起こすことを効果的に回避することができる。
【００６８】
次に、本実施形態の半導体装置の第２の応用例について、図５を用いて説明する。
【００６９】
図５は、本実施形態の第２の応用例にかかる半導体装置１１０の断面構成を示す図であり、図５(ａ)が、図１(ｂ)で示した平面構成の図中Ａ−Ａ’矢視線部分の断面構成を示し、図５(ｂ)が、はんだ突起電極６形成部分を拡大した断面構成図である。
【００７０】
上記、図１から図３に示した本実施形態の変形例を含めた半導体装置１００、２００、３００では、いずれもはんだ突起電極６の表面高さと、周囲の枠状樹脂膜７の表面側先端部の高さが同一であり、連続して一つの平坦面を構成している形状を例示して説明した。しかし、図５(ａ)、図５(ｂ)に半導体装置１１０として示したように、本発明の半導体装置では、はんだ突起電極６の高さを枠状樹脂膜７の表面側端部の高さより高くすることができる。
【００７１】
このように、はんだ突起電極６の表面の高さを枠状樹脂膜７の表面側先端部分よりも高くすることで、半導体装置１１０を外部の回路基板に実装する場合や、他の半導体装置との接続体を形成する場合に、回路基板や他の半導体装置の接続電極とはんだ突起電極との接続がより容易になるという利点を有する。
【００７２】
なお、この場合、はんだ突起電極６の表面が枠状樹脂膜７の表面側先端部分よりも突出する量ｈ５は、パッシベーション膜３の表面からのはんだ突起電極６の高さｈ４の３０％以下であることが好ましい。半導体装置１１０が外部回路基板や他の半導体装置と接続される場合には、はんだリフローによってはんだ突起電極６のはんだ材料は溶融するため、枠状樹脂膜７の表面側先端部が他の回路基板などの接続電極部分に当接された際に、枠状樹脂膜７の周囲に漏れ出す場合がある。このとき、はんだ突起電極６の突出量が、その高さの３０％以下であれば、はんだ材料が漏れ出す量が限られ、例えば隣接するはんだ突起電極同士の間隔が１００μｍ以下の場合であっても、はんだ材料の漏れ出しによる導通不良が生じることを回避できるからである。
【００７３】
一方で、本実施形態の第２の応用例に係る半導体装置１１０として示したように、はんだ突起電極６の表面部分が枠状樹脂膜７の先端部よりも突出することで、半導体装置１１０と接合される回路基板や他の半導体装置側に、はんだ材料をあらかじめ塗布していなくても両者の電気的接合を良好に行うことができる。このため、本実施形態の第２の応用例にかかる半導体装置１１０では、回路基板などへの実装工程を簡素化することができ、かつ、実装工程の歩留まりを高くすることができる。
【００７４】
図６は、半導体基板上に形成された外部接続電極上のパッシベーション膜の開口部の大きさと、外部接続電極から下地電極、はんだ突起電極を介してその端子電極に流すことができる電流量との関係を示したものである。
【００７５】
図６は、本実施形態およびその変形例として示した半導体装置１００、２００、３００と同じく、外部電極２上のパッシベーション膜３の開口部４が円形である場合を示し、開口部４の大きさをその直径に相当する開口長（μｍ）で表している。なお、図６のデータは、バンプ高さ１００μｍのものである。
【００７６】
一般に、アルミ線等の金属細線を用いて半導体装置を構成した場合に、半導体装置の許容電流はアルミ線の溶断電流値に関係し、半導体装置内での平均的長さを１ｍｍとした場合に０．３ｍＡ／μｍ2程度とされている。これを、本実施形態のような、はんだ突起電極を有する半導体装置の場合に当てはめると、アルミ線の長さと比べてはんだ突起電極の高さが小さいため電気抵抗値が下がり、単位面積当たり約１．８倍の電流値を流すことができる。この検討結果に基づいて、はんだ突起電極６での許容電流値をパッシベーション膜３の開口部の直径（μｍ）に対応させて表したものが図６であり、例えば、パッシベーション膜の開口部の直径が１５０μｍであれば、許容電流は１０Ａとなる。
【００７７】
また、同じく図６より、パッシベーション膜３の開口部の直径が５０μｍであれば、はんだ突起電極６の許容電流値が約１．１Ａであることが分かる。
【００７８】
これらを踏まえて、本実施形態の半導体装置のはんだ突起電極の設計を行う際には、１０Ａまでの大電流を流すことができる、開口部の直径が１５０μｍを超えるはんだ突起電極を、電源回路などに接続される大電流用端子として用い、許容電流値が１Ａ程度の開口部の直径が５０μｍのはんだ突起電極を、信号線など電流値の小さな電極として用いることが好ましい。
【００７９】
このことを図１から図３に示した半導体装置１００、２００、３００に当てはめると、図１の半導体装置１００、および、図２の半導体装置２００のはんだ突起電極６や、図３の半導体装置３００の大きな直径のはんだ突起電極６ａは、いずれもその径が１５０μｍφであるため、電源配線用の端子として使用することができ、図３の半導体装置３００の小さな直径のはんだ突起電極６ｂはその径が１００μｍであるため、信号配線などの小電流が流れる配線用の端子として用いることとなる。
【００８０】
なお、はんだ突起電極の径が大きいことは、はんだ突起電極を介してより多くの熱量を半導体装置の外部に放出できることを意味している。このため、例えば直径が１５０μｍの大電流用の接続端子として用いられるはんだ突起電極は、半導体装置の放熱経路としても併用することができる。
【００８１】
図７に、本実施形態の半導体装置の具体例として、径の大きなはんだ突起電極と径の小さなはんだ突起電極を有する半導体装置を、バンプ付きＨＦＥＴ（ヘテロ接合電界効果トランジスタ）として用いた場合の断面構成例を示す。
【００８２】
図7に示す、窒化ガリウムＦＥＴ４００は、半導体基板１１として、サファイヤ基板１１ａと窒化ガリウム（ＧａＮ）層１１ｂ、ｎ型ＡｌＧａＮ層１１ｃとが積層されたものを有し、半導体基板１１上の所定位置に、複数の外部接続電極１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を有している。
【００８３】
それぞれの外部接続電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、パッシベーション膜１３でその周囲を覆われていると共に、中央部がパッシベーション膜１３の開口部１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）によって露出されている。この開口部１４ａ、１４ｂ、１４ｃの大きさは、図７中左右両端部に位置する開口部１４ａと開口部１４ｃの径が１５０μｍであり、図中中央の開口部１４ｂの径が５０μｍである。
【００８４】
開口部１４ａ、１４ｂ、１４ｃを覆うようにそれぞれの下地電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃが形成されていて、さらにその上にそれぞれのはんだ突起電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃが形成されている。
【００８５】
はんだ突起電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃの周囲は、それぞれ枠状樹脂膜１７ａ、１７ｂ、１７ｃで覆われていると共に、これらの枠状樹脂膜１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）は、パッシベーション膜１３上に形成された面状樹脂膜１８と一体化されている。
【００８６】
このとき、例えば図中右側のはんだ突起電極１６ａの表面部の径を１６０μｍφとし、これをドレイン電極、図中中央のはんだ突起電極１６ｂの表面部の径を７０μｍとし、これゲート電極、図中左側のはんだ突起電極１６ｃの表面部の径を１６０μｍとし、これをソース電極とし、ドレイン電極とゲート電極の間隙を１５０μｍ、ゲート電極とソース電極の間隔を１５０μｍとすることで、ドレイン電極／ゲート電極、ゲート電極／ソース電極間でＤＣ４００Ｖ程度の絶縁耐圧を確保しつつ、ソース電極／ドレイン電極電流値が１０Ａ程度の大電流ＨＦＥＴ４００を提供することができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、本発明にかかる半導体装置の接続体について図面を用いて説明する。
【００８８】
図８は、本実施形態にかかる半導体装置の接続体１０００の構成を示す図であり、図８(ａ)が本実施形態にかかる半導体装置の接続体１０００の断面構成図を、図８(ｂ)が本実施形態にかかる半導体装置の接続体１０００の接合部分の拡大断面構成図を、それぞれ示している。
【００８９】
本実施形態の半導体装置の接続体１０００は、上記第１の実施の形態として示した半導体装置１００を第１の半導体装置とし、半導体装置１００のはんだ突起電極６の形成位置に対応する位置に、はんだ突起電極２６が形成された、第２の半導体装置５００とが、互いに対応する位置のはんだ突起電極６と２６とが接合されて形成される。
【００９０】
第２の半導体装置５００の基本構成は、上記第１の実施形態で説明した半導体装置１００と同じである。すなわち、半導体基板２１上に複数の外部接続電極２２が形成され、外部接続電極２２は、その周囲をパッシベーション膜２３で覆われている。外部接続電極２２の中央部分には、パッシベーション膜２３に所定の大きさの開口部２４が形成されて、外部接続電極２２が露出しており、開口部２４を覆うように形成された下地電極２５を介して、はんだ突起電極２６が形成されている。
【００９１】
はんだ突起電極２６の表面は平坦面となっていて、かつ、複数のはんだ突起電極２６の表面のパッシベーション膜２３からの高さは略同じである。また、はんだ突起電極２６の周囲は、枠状樹脂膜２７で覆われていて、枠状樹脂膜２７とパッシベーション膜２３上に形成された面状樹脂膜２８とが一体化されている。
【００９２】
そして、このような第１の半導体装置１００のはんだ突起電極６と、対応する第２の半導体装置５００のはんだ突起電極２６とを、位置合わせして当接させた後に、はんだリフロー工程を経ることで、それぞれのはんだ突起電極６，２６がいったん溶融した後固まることで、第１の半導体装置１００と第２の半導体装置５００とが強固に接続された半導体装置の接続体１０００を得ることができる。
【００９３】
このように、本発明にかかる半導体装置の接続体１０００は、本発明にかかる半導体装置である第１の半導体装置１００と、本発明の半導体装置１００のはんだ突起電極６に対応する位置に、本発明の半導体装置１００と同じ構成のはんだ突起電極２６、すなわち、複数のはんだ突起電極２６の表面が略同じ高さにある平坦面を有するはんだ突起電極が形成され、その周囲を囲むように、面状樹脂膜２８と一体化された枠状樹脂膜２７が形成された第２の半導体装置５００とが、互いに対応するはんだ突起電極６，２６同士により接合されている。このようにすることで、接続電極であるはんだ突起電極を所定の位置に形成でき、かつ、はんだ突起電極の大面積化と低背化とを両立させることができるという本発明の半導体装置の特長を活かして、流れる電流値や必要な放熱特性に対応できる表面積を有する接続電極により、半導体基板同士が狭間隔で接合されたコンパクトな半導体装置の接続体を得ることができる。
【００９４】
なお、図８では、第１の半導体装置１００に比べて、第２の半導体装置５００が大面積であるものについて示したが、本発明の半導体装置の接続体はこれに限られず、第１の半導体装置と同じ、もしくは、より小さな面積を有する半導体装置を、第２の半導体装置とすることができる。
【００９５】
また、本発明にかかる半導体装置の接続体は、２つの半導体装置が接続されたものに限られず、広い面積の第２の半導体装置に、２つの第１の半導体装置が接続されたものなど、それぞれ対応した位置に形成された、本発明の半導体装置のはんだ突起電極で相互に接続された半導体装置の接続体を含んでいる。
【００９６】
図９に、本実施形態の応用例にかかる半導体装置の接続体の構成を示す。
【００９７】
図９（ａ）が応用例の半導体装置の接続体１０１０の断面構成を示し、図９（ｂ）が、はんだ突起電極の接合部分を示す拡大断面構成図である。
【００９８】
図９（ａ）図９（ｂ）に示す、本実施形態の応用例にかかる半導体装置の接続体１０１０では、第１の半導体装置１００と第２の半導体装置５００とが、互いのはんだ突起電極６、２６で接合されている点は図８に示した本実施形態の半導体装置の接続体１０００と同じであるため、その説明を省略する。応用例にかかる半導体装置の接続体１０１０では、第１の半導体装置１００と第２の半導体装置５００との間隔に、エポキシ樹脂などの絶縁性の樹脂４１が充填されている。
【００９９】
このように、第１の半導体装置１００と、第２の半導体装置５００との間に、絶縁性の樹脂４１が充填されていることで、はんだ突起電極６、２６の接合部分からの電流リークを防止し、かつ、第１の半導体装置１００と第２の半導体装置５００との接続をより強固なものとすることかできる。このため、より信頼性の高い半導体装置の接続体を得ることができる。
【０１００】
図１０は、本実施形態の半導体装置の変形例を示す図である。
【０１０１】
図１０（ａ）は、本実施形態の変形例の半導体装置の接続体１１００の断面構成を示す図であり、図１０（ｂ）は、本実施形態の変形例の半導体装置の接続体１１００のはんだ接続部分を示す拡大断面構成図である。
【０１０２】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、本実施形態の変形例の半導体装置の接続体１１００は、上記第１の実施形態の変形例として示した、大きな径のはんだ突起電極６ａと小さな径のはんだ突起電極６ｂとを有する第１の半導体装置３００と、第１の半導体装置３００のはんだ突起電極６ａ、６ｂに対応する位置に、はんだ突起電極２６（２６ａ、２６ｂ）を有する第２の半導体装置６００とが接続されている。
【０１０３】
第２の半導体装置６００のはんだ突起電極２６は、本実施形態の半導体装置と同じ構成となっていて、かつ、第１の半導体装置３００の大きな径のはんだ突起電極６ａに対応した大きな径のはんだ突起電極２６ａと、第１の半導体装置３００の小さな径のはんだ突起電極６ｂに対応した小さな径のはんだ突起電極２６ｂとから構成されている。
【０１０４】
このように、電源線として大電流を流したり、第１の半導体装置３００の放熱経路として利用されたりする大きな径のはんだ突起電極６ａに、第２の半導体装置６００の大きな径のはんだ突起電極２６ａとが対応し、信号線などの小電流が流れる接続端子として利用される第１の半導体装置３００の小さな径のはんだ突起電極６ｂに、第２の半導体装置６００の小さな径のはんだ突起電極２６ｂが対応することで、小型化、高効率化された半導体装置の接続体１１００を得ることができる。
【０１０５】
なお、図８に示した、本実施形態の半導体装置の接続体１０００では、はんだ突起電極６、２６の接続部分において、はんだ突起電極６、２６との周囲に形成される枠状樹脂膜７、２７が当接しない形状としたのに対し、図１０に示した、本実施形態の変形例の半導体装置の接続体１１００では、はんだ突起電極６（６ａ、６ｂ）、２６（２６ａ、２６ｂ）の接続部分において、はんだ突起電極６ａ、６ｂ、２６ａ、２６ｂの周囲に形成される枠状樹脂膜７（７ａ、７ｂ）、２７（２７ａ、２７ｂ）が、当接する形状としている。
【０１０６】
このように、はんだ突起電極６、２６の周囲に形成される枠状樹脂膜７、２７の表面側端部が当接して、はんだ突起電極６、２６を完全に被覆する構成とすることで、隣接するはんだ突起電極６、２６間の絶縁耐圧を向上させることができる。
【０１０７】
図１１は、隣接するはんだ突起電極間の絶縁耐圧について、はんだ突起電極の間隔と耐圧値との関係を示したものである。図１１中ｘとして示したものが、図１０に示したようにはんだ突起電極６、２６の周囲を、枠状樹脂膜７、２７で完全に覆った場合の耐圧であり、図１１中ｙとして示したものが、図８に示したようにはんだ突起電極６、２６の周囲の枠状樹脂膜７、２７の先端部分に隙間３２が形成された状態での耐圧を示す。
【０１０８】
図１１から明らかなように、はんだ突起電極６、２６の周囲を、枠状樹脂膜７、２７で完全に覆うことで、隣接するはんだ突起電極間の絶縁耐圧を大幅に向上することができる。このため、同じ径のはんだ突起電極を用いて、より大電流の接続端子とすることができる。
【０１０９】
また、図１１の結果から、同じ絶縁耐圧を持たせるのであれば、はんだ突起電極６、２６の周囲を完全に枠状樹脂膜７，２７で覆う構成とすることによって、はんだ突起電極６、２６の形成間隔を狭めることができる。はんだ突起電極６、２６の形成間隔を狭めることで、同じ面積の半導体装置の中により多くの接続電極を形成することができ、半導体装置の接続体の小型化が実現できる。また、所望の位置にはんだ突起電極を形成できることにつながるため、半導体装置の回路配置の裕度を向上させることができる。
【０１１０】
なお、このようにはんだ突起電極の接合部分の周囲を枠状樹脂膜で完全に覆うか否かは、半導体装置のはんだ突起電極の径の大きさや、その配置位置に関係なく適用することができることはいうまでもない。したがって、図１０に例示した半導体装置の接続体１１００の構成に限らず、図８に示した半導体装置１００と半導体装置５００の接続体１０００においても、枠状樹脂膜７、２７の表面側端部を当接させることができる。
【０１１１】
図１２は、本実施形態の変形例の応用例にかかる半導体装置の接続体の構成を示す断面構成図である。
【０１１２】
図１２に示す、変形例の応用例にかかる半導体装置の接続体１１１０では、第１の半導体装置３００と第２の半導体装置６００とが、互いのはんだ突起電極６（６ａ、６ｂ）、２６（２６ａ、２６ｂ）で接合されている。そして、図１２に示す応用例では、第１の半導体装置３００と第２の半導体装置６００との隙間に、エポキシ樹脂などの絶縁性の樹脂４１が充填されている点が、図１０に示した半導体装置の接続体１１００と異なっている。
【０１１３】
このように、第１の半導体装置３００と、第２の半導体装置６００との間に、絶縁性の樹脂４１が充填されていることで、図９に示した半導体装置の接続体１０１０と同様、はんだ突起電極６（６ａ、６ｂ）、２６（２６ａ、２６ｂ）の接合部分からの電流リークを防止し、かつ、第１の半導体装置３００と第２の半導体装置６００との接続をより強固なものとすることかできる。特に、図１２に示した変形例の応用例の半導体装置１１１０では、はんだ突起電極６、２６の周囲を、枠状樹脂膜７、２７で完全に覆っているため、より信頼性が高い半導体装置の接続体１１１０を得ることができる。  以上説明してきたように、本発明の半導体装置は、外部の回路基板や他の半導体装置との接続電極であるはんだ突起電極が、その表面が半導体基板の表面から略同じ高さに位置する平坦面を形成しているとともに、はんだ突起電極の周囲を囲むように形成された枠状樹脂膜がパッシベーション膜上に形成された面状樹脂膜と一体化されている。
【０１１４】
このため、はんだリフロー時の溶融によって、はんだ突起電極の高さが異なったり、隣り合うはんだ突起電極間での電流リークなどが発生することを、効果的に防止することができ、はんだ突起電極の大面積化と低背化とを両立させることができる。
【０１１５】
また、本発明の半導体装置の接続体は、本発明の半導体装置である第１の半導体装置と、第１の半導体装置のはんだ突起電極と対応する位置に、第１の半導体装置と同じ構成のはんだ突起電極とその周囲を囲む枠状樹脂膜を有している。
【０１１６】
このため、必要な面積を有する接続電極を有し、半導体基板同士が狭間隔で接合された半導体装置の接続体を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明にかかる半導体装置、および、半導体装置の接続体は、回路基板に実装された半導体装置や、複数の半導体装置が接続された接続体として、全体の小型化ができ、高い信頼性を備えることができる。このため、半導体装置一般として各種の用途に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１      半導体基板
２      外部接続電極
３      パッシベーション膜
４      開口部
５      下地電極
６      はんだ突起電極
７      枠状樹脂膜
８      面状樹脂膜
１００  半導体装置
【図１】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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