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JP2023041023A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2023041023A
JP2023041023A JP2022140094A JP2022140094A JP2023041023A JP 2023041023 A JP2023041023 A JP 2023041023A JP 2022140094 A JP2022140094 A JP 2022140094A JP 2022140094 A JP2022140094 A JP 2022140094A JP 2023041023 A JP2023041023 A JP 2023041023A
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JP
Japan
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substrate
semiconductor device
wiring
electrode
thickness direction
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Pending
Application number
JP2022140094A
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Japanese (ja)
Inventor
侑介 原田
Yusuke Harada
寛之 新開
Hiroyuki Shinkai
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
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Abstract

To provide a semiconductor device which has excellent heat radiation and in which an installation state can be simply confirmed.SOLUTION: A substrate 10 of a semiconductor device 1A includes: a substrate principal plane 101 and a substrate rear face 102 facing opposite sides in a thickness direction Z; and substrate side faces 103 and 104 facing a direction crossing the thickness direction Z. A semiconductor element 60 is arranged at a substrate principal plane 101 side. A heat radiating conduction section 30 is arranged at a position having a distance k from at least a part of the semiconductor element 60 when viewed from the thickness direction Z, and is exposed from the substrate rear face 102. A sealing resin 70 seals the semiconductor element 60 while covering the substrate principal plane 101. A wiring section 40 is connected to the heat radiating conduction section 30, extends from the heat radiating conduction section 30 to the substrate side faces 103 and 104 in a state exposed from the substrate rear face 102, and is exposed from the substrate side faces 103 and 104.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、半導体装置に関するものである。 The present disclosure relates to semiconductor devices.

近年の電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる半導体装置の小型化が進められている。そこで、いわゆるFan-Out型の半導体装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この半導体装置は、複数の電極を有する半導体素子と、半導体素子のうちの複数の電極が形成される裏面を覆う絶縁層と、絶縁層に形成されるとともに複数の電極と電気的に接続され、半導体素子よりも外方に位置する複数の配線とを備える。 2. Description of the Related Art With the recent miniaturization of electronic equipment, miniaturization of semiconductor devices used in the electronic equipment is progressing. Therefore, a so-called Fan-Out type semiconductor device has been proposed (see Patent Document 1, for example). This semiconductor device comprises: a semiconductor element having a plurality of electrodes; an insulating layer covering the back surface of the semiconductor element where the electrodes are formed; an insulating layer formed on the insulating layer and electrically connected to the electrodes; and a plurality of wirings located outside the semiconductor element.

特開2019-57577号公報JP 2019-57577 A

ところで、半導体装置では、複数の配線に接続される端子が絶縁層の裏面から露出する構成であるため、半田によって半導体装置が配線基板に実装される場合、半導体装置の外部から半田が視認し難い。このため、半田による半導体装置と配線基板との接合状態から半導体装置の配線基板への実装状態を視認する観点において改善の余地がある。 By the way, in a semiconductor device, terminals connected to a plurality of wirings are exposed from the back surface of an insulating layer. Therefore, when the semiconductor device is mounted on a wiring board by soldering, it is difficult to see the solder from the outside of the semiconductor device. . Therefore, there is room for improvement in terms of visually recognizing the mounting state of the semiconductor device on the wiring board from the state of bonding between the semiconductor device and the wiring board by soldering.

本開示の一態様である半導体装置は、厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面と、前記厚さ方向と交差する方向を向く少なくとも1つの基板側面と、を有する電気絶縁性の基板と、前記基板主面の側に配置された半導体素子と、前記厚さ方向から視て前記半導体素子の少なくとも一部と重なる位置に設けられ、前記基板裏面から露出している放熱導電部と、前記基板主面を覆った状態で前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記放熱導電部に接続され、前記基板裏面から露出した状態で前記放熱導電部から前記基板側面まで延びるとともに前記基板側面から露出した少なくとも1つの配線部と、を備えた。 A semiconductor device according to one aspect of the present disclosure is electrically insulating, having a main surface and a back surface of a substrate that face opposite sides in a thickness direction, and at least one side surface of the substrate that faces in a direction intersecting the thickness direction. a semiconductor element arranged on the main surface side of the substrate; and a heat dissipation conductive portion provided at a position overlapping at least a part of the semiconductor element when viewed from the thickness direction and exposed from the back surface of the substrate. a sealing resin for sealing the semiconductor element while covering the main surface of the substrate; and at least one wiring portion exposed from the side surface of the substrate.

本開示の一態様によれば、放熱性がよく、実装状態を容易に確認可能とした半導体装置を提供することができる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a semiconductor device that has good heat dissipation and allows easy confirmation of the mounting state.

図1は、一実施形態の半導体装置を上面側から視た斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device according to one embodiment, viewed from above. 図2は、一実施形態の半導体装置を下面側から視た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the semiconductor device of one embodiment viewed from the bottom side. 図3は、一実施形態の半導体装置を示す概略上面図である。FIG. 3 is a schematic top view showing the semiconductor device of one embodiment. 図4は、一実施形態の半導体装置を示す概略下面図である。FIG. 4 is a schematic bottom view showing the semiconductor device of one embodiment. 図5は、一実施形態の半導体装置を示す概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view showing the semiconductor device of one embodiment. 図6は、一実施形態の半導体装置を示す概略側面図である。FIG. 6 is a schematic side view showing the semiconductor device of one embodiment. 図7は、図4の7-7線断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. 4. FIG. 図8は、図4の8-8線断面図である。8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG. 4. FIG. 図9は、図4の9-9線断面図である。9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG. 4. FIG. 図10Aは、一実施形態の半導体装置を配線基板に実装した状態を模式的に示す断面図である。FIG. 10A is a cross-sectional view schematically showing a state in which the semiconductor device of one embodiment is mounted on a wiring board; 図10Bは、一実施形態の半導体装置を配線基板に実装した状態を模式的に示す断面図である。FIG. 10B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the semiconductor device of one embodiment is mounted on a wiring board; 図11Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 11A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図11Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 11B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図12Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 12A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図12Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 12B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図13Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 13A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図13Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 13B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図14Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 14A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図14Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 14B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図15Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 15A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図15Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 15B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図16Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 16A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図16Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 16B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図17Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 17A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図17Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 17B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図18Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 18A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図18Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 18B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図19Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 19A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図19Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 19B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図20Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 20A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図20Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 20B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図21Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 21A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図21Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 21B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図22Aは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 22A is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図22Bは、半導体装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 22B is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device. 図23は、変更例の半導体装置を示す概略下面図である。FIG. 23 is a schematic bottom view showing a semiconductor device of a modification. 図24は、変更例の半導体装置を示す概略下面図である。FIG. 24 is a schematic bottom view showing a semiconductor device of a modification. 図25は、変更例の半導体装置を示す概略断面図である。FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device of a modification. 図26は、変更例の半導体装置を示す概略断面図である。FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing a modified semiconductor device.

以下、実施形態および変更例について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態および変更例は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであって、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の各実施形態および変更例は、種々の変更を加えることができる。また、以下の実施形態および変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 Embodiments and modifications will be described below with reference to the drawings. The embodiments and modifications shown below are examples of configurations and methods for embodying technical ideas, and the materials, shapes, structures, layouts, dimensions, etc. of each component are limited to the following: not something to do. Various modifications can be added to each of the following embodiments and modifications. Moreover, the following embodiments and modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

本明細書において、「部材Aが部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bとが物理的に直接的に接続される場合、並びに、部材Aおよび部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合を含む。 In this specification, "a state in which member A is connected to member B" refers to a case in which member A and member B are physically directly connected, and a case in which member A and member B are electrically connected. Including the case of being indirectly connected through other members that do not affect the connection state.

同様に、「部材Cが部材Aと部材Bとの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cとが直接的に接続される場合、並びに、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cとが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合を含む。 Similarly, "the state in which member C is provided between member A and member B" refers to the case where member A and member C or member B and member C are directly connected, and the case where member A and member C, or member B and member C are indirectly connected via another member that does not affect the electrical connection state.

(一実施形態)
図1から図9に基づき、一実施形態の半導体装置1Aを説明する。
図1、図2は、半導体装置1Aの外観を示す斜視図であり、図1は、半導体装置1Aを上面の側から視た斜視図、図2は、半導体装置1Aを下面の側から視た斜視図である。図3は、半導体装置1Aの上面図である。図4は、半導体装置1Aの下面図である。図5は、半導体装置1Aの側面図であり、図6は、図5と異なる方向から視た半導体装置1Aの側面図である。図7は、図4の7-7線断面図である。図8は、図4の8-8線断面図である。図9は、図4の9-9線断面図である。
(one embodiment)
A semiconductor device 1A according to one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
1 and 2 are perspective views showing the appearance of the semiconductor device 1A. FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor device 1A viewed from above, and FIG. 2 is a view of the semiconductor device 1A viewed from the bottom. It is a perspective view. FIG. 3 is a top view of the semiconductor device 1A. FIG. 4 is a bottom view of the semiconductor device 1A. 5 is a side view of the semiconductor device 1A, and FIG. 6 is a side view of the semiconductor device 1A viewed from a direction different from that of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. 4. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG. 4. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG. 4. FIG.

これらの図に示す半導体装置1Aは、様々な電子機器の回路基板に表面実装される装置である。ここで、説明の便宜上、半導体装置1Aの厚さ方向を厚さ方向Zと呼ぶ。また、厚さ方向Zに対して直交する半導体装置1Aの1つの辺に沿った方向(上面図の左右方向)を第1方向Xと呼ぶ。また、半導体装置1Aの厚さ方向Zおよび第1方向Xの双方に対して直交する方向(上面図の上下方向)を第2方向Yと呼ぶ。 A semiconductor device 1A shown in these figures is a device that is surface-mounted on circuit boards of various electronic devices. Here, for convenience of explanation, the thickness direction of the semiconductor device 1A is referred to as the thickness direction Z. As shown in FIG. A direction along one side of the semiconductor device 1A perpendicular to the thickness direction Z (horizontal direction in the top view) is called a first direction X. As shown in FIG. A direction perpendicular to both the thickness direction Z and the first direction X of the semiconductor device 1A (vertical direction in the top view) is called a second direction Y. As shown in FIG.

[半導体装置の概略構成]
図1、図2に示すように、半導体装置1Aは、矩形の板状である。半導体装置1Aは、基板10、封止樹脂70、第1外部導電膜81、第2外部導電膜82を有している。図7、図8に示すように、半導体装置1Aは、端子部20、放熱導電部30、配線部40、接合部材50、半導体素子60を有している。接合部材50は第1接合部材51と第2接合部材52とを含む。半導体素子60は、第1接合部材51により端子部20に接続されるとともに、第2接合部材52により放熱導電部30に接続されている。
[Schematic configuration of semiconductor device]
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device 1A has a rectangular plate shape. The semiconductor device 1A has a substrate 10, a sealing resin 70, a first external conductive film 81, and a second external conductive film . As shown in FIGS. 7 and 8, the semiconductor device 1A has a terminal section 20, a heat dissipation conductive section 30, a wiring section 40, a joining member 50, and a semiconductor element 60. As shown in FIGS. The joint member 50 includes a first joint member 51 and a second joint member 52 . The semiconductor element 60 is connected to the terminal portion 20 by the first joint member 51 and is connected to the heat dissipation conductive portion 30 by the second joint member 52 .

[基板]
図7に示すように、基板10は、半導体素子60の基礎となる支持部材である。半導体素子60は、基板10に搭載される。基板10の形状は、図3、図4に示すように、厚さ方向Zから視て、第1方向Xの辺の長さと第2方向Yの辺との長さが等しい矩形状である。なお、基板10の形状、各辺の長さは適宜変更されてもよい。
[substrate]
As shown in FIG. 7, the substrate 10 is a supporting member that forms the base of the semiconductor element 60. As shown in FIG. A semiconductor element 60 is mounted on the substrate 10 . As shown in FIGS. 3 and 4, the substrate 10 has a rectangular shape in which the length of the side in the first direction X and the length of the side in the second direction Y are equal when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. Note that the shape of the substrate 10 and the length of each side may be changed as appropriate.

図1から図9に示すように、基板10は、基板主面101、基板裏面102、基板側面103~106を有している。基板主面101と基板裏面102は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。基板主面101は平坦である。基板裏面102は平坦である。基板側面103~106は、基板主面101および基板裏面102と交差、本実施形態では直交している。基板側面103,104は、第1方向Xにおいて互いに反対側を向く。基板側面105,106は、第2方向Yにおいて互いに反対側を向く。基板側面103~106は平坦である。 As shown in FIGS. 1 to 9, the substrate 10 has a substrate main surface 101, a substrate back surface 102, and substrate side surfaces 103-106. The substrate main surface 101 and the substrate back surface 102 face opposite sides in the thickness direction Z. As shown in FIG. The substrate main surface 101 is flat. The substrate back surface 102 is flat. The substrate side surfaces 103 to 106 intersect the substrate main surface 101 and the substrate back surface 102, and are perpendicular to each other in this embodiment. The substrate side surfaces 103 and 104 face opposite to each other in the first direction X. As shown in FIG. The substrate side surfaces 105 and 106 face opposite to each other in the second direction Y. As shown in FIG. The substrate side surfaces 103-106 are flat.

基板10は、たとえば電気絶縁性を有する材料からなる。この材料としては、たとえば、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。本実施形態に係る合成樹脂は、フィラーが含有されたエポキシ樹脂である。フィラーは、たとえばSiOから構成される。基板10を構成する材料は、たとえば黒色に着色されている。基板10の表面である基板主面101と基板裏面102と基板側面103~106には、切削痕が形成されている。そして、基板10の表面である基板主面101と基板裏面102と基板側面103~106には、基板10の材料に含まれるフィラーが露出している。 Substrate 10 is made of, for example, an electrically insulating material. As this material, for example, a synthetic resin containing epoxy resin or the like as a main component can be used. The synthetic resin according to this embodiment is an epoxy resin containing a filler. The filler consists, for example, of SiO2 . The material forming substrate 10 is colored black, for example. Cutting traces are formed on the main surface 101, the back surface 102, and the side surfaces 103 to 106 of the substrate 10, which are the front surfaces of the substrate 10. FIG. The filler contained in the material of the substrate 10 is exposed on the substrate main surface 101, the substrate back surface 102, and the substrate side surfaces 103 to 106, which are the surfaces of the substrate 10. FIG.

図7に示すように、基板10は、厚さ方向Zにおいて、基板主面101から基板裏面102まで基板10を貫通する複数の第1貫通孔11を有している。図4に示すように、本実施形態において、基板10は、第1方向Xの各辺にそれぞれ2つの第1貫通孔11を有している。第1貫通孔11を有する辺は、第2方向Yに延びる辺である。各第1貫通孔11は、基板側面103,104まで延びている。つまり、各第1貫通孔11は、基板側面103,104において開口している。 As shown in FIG. 7, the substrate 10 has a plurality of first through holes 11 penetrating through the substrate 10 from the substrate main surface 101 to the substrate back surface 102 in the thickness direction Z. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the substrate 10 has two first through holes 11 on each side in the first direction X. As shown in FIG. The side having the first through hole 11 is the side extending in the second direction Y. As shown in FIG. Each first through hole 11 extends to the side surfaces 103 and 104 of the substrate. That is, each first through hole 11 is open on the side surfaces 103 and 104 of the substrate.

図4、図9に示すように、基板10は、厚さ方向Zにおいて、基板主面101から基板裏面102まで基板10を貫通する1つの第2貫通孔12を有している。第2貫通孔12は、基板10の中央に形成されている。また、第2貫通孔12は、厚さ方向Zから視て、半導体素子60と重なる位置に形成されている。図4に示すように、第2貫通孔12は、厚さ方向Zから視て、たとえば矩形状である。基板10は、第2貫通孔12を形成する内側面123を有している。厚さ方向Zから視て、各内側面123は、基板10の各基板側面103~106に対して、傾いている。基板側面103~106は、第1方向Xと第2方向Yのいずれかを向く。したがって、各内側面123は、第1方向Xに対して傾いている。本実施形態において、基板側面103~106に対する内側面123の傾斜角度は45度である。 As shown in FIGS. 4 and 9, the substrate 10 has one second through hole 12 penetrating through the substrate 10 from the substrate main surface 101 to the substrate back surface 102 in the thickness direction Z. As shown in FIGS. A second through hole 12 is formed in the center of the substrate 10 . Also, the second through hole 12 is formed at a position overlapping the semiconductor element 60 when viewed in the thickness direction Z. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the second through-hole 12 has, for example, a rectangular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. The substrate 10 has an inner surface 123 forming the second through hole 12 . When viewed from the thickness direction Z, each inner side surface 123 is inclined with respect to each substrate side surface 103 to 106 of the substrate 10 . The substrate side surfaces 103 to 106 face either the first direction X or the second direction Y. As shown in FIG. Therefore, each inner side surface 123 is inclined with respect to the first direction X. As shown in FIG. In this embodiment, the inclination angle of the inner side surface 123 with respect to the substrate side surfaces 103 to 106 is 45 degrees.

図4に示すように、基板10は、第2貫通孔12から第1方向Xに延びる第3貫通孔13を有している。第3貫通孔13は、厚さ方向Zにおいて、基板主面101から基板裏面102まで基板10を貫通している。本実施形態において、基板10は、第1方向Xの各辺にそれぞれ1つの第3貫通孔13を有している。第3貫通孔13が形成された辺は、第2方向Yに延びる辺である。第3貫通孔13は、第2貫通孔12から、基板側面103,104まで延びている。つまり、第3貫通孔13は、基板側面103,104において開口している。また、図4に示すように、第3貫通孔13は、基板側面103,104において開口する2つの第1貫通孔11の間に形成されている。第3貫通孔13は、厚さ方向Zから視て、たとえば矩形状である。 As shown in FIG. 4 , the substrate 10 has a third through hole 13 extending in the first direction X from the second through hole 12 . The third through hole 13 penetrates the substrate 10 in the thickness direction Z from the substrate main surface 101 to the substrate back surface 102 . In this embodiment, the substrate 10 has one third through hole 13 on each side in the first direction X. As shown in FIG. The side where the third through hole 13 is formed is the side extending in the second direction Y. As shown in FIG. The third through hole 13 extends from the second through hole 12 to the side surfaces 103 and 104 of the substrate. That is, the third through hole 13 is open on the side surfaces 103 and 104 of the substrate. Further, as shown in FIG. 4, the third through-hole 13 is formed between the two first through-holes 11 opened on the side surfaces 103 and 104 of the substrate. The third through hole 13 has, for example, a rectangular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.

[端子部]
図3、図4、図7に示すように、本実施形態の半導体装置1Aは、複数の端子部20を有している。端子部20は、厚さ方向Zにおいて半導体素子60と重なる部分から、基板10の基板側面103,104まで延びるように形成されている。
[Terminal part]
As shown in FIGS. 3, 4, and 7, the semiconductor device 1A of this embodiment has a plurality of terminal portions 20. FIG. Terminal portion 20 is formed to extend from a portion overlapping semiconductor element 60 in thickness direction Z to substrate side surfaces 103 and 104 of substrate 10 .

図7に示すように、端子部20は、第1貫通電極21、第1主面配線22、柱状配線23、第1配線電極24を有している。
第1貫通電極21は、第1貫通孔11に配設されている。図4、図7に示すように、第1貫通電極21は、上面211、下面212、側面213,214,215を有している。上面211および下面212は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面213,214,215は、上面211および下面212と交差する。
As shown in FIG. 7 , the terminal portion 20 has a first through electrode 21 , a first main surface wiring 22 , a columnar wiring 23 and a first wiring electrode 24 .
The first through electrode 21 is arranged in the first through hole 11 . As shown in FIGS. 4 and 7 , the first through electrode 21 has an upper surface 211 , a lower surface 212 and side surfaces 213 , 214 and 215 . The upper surface 211 and the lower surface 212 face opposite sides in the thickness direction Z. Sides 213 , 214 , 215 intersect top surface 211 and bottom surface 212 .

第1貫通電極21の下面212は、基板10の基板裏面102と面一である。この下面212は、基板10の基板裏面102から露出する露出面である。なお、第1貫通電極21の下面212が基板10の基板裏面102と面一ではないようにしてもよい。第1貫通電極21の側面213は、第1貫通孔11の内側面113と接している。第1貫通電極21の側面214は、基板10の基板側面103,104から露出する。第1貫通電極21は、厚さ方向Zから視て、基板側面103に露出する方向である第1方向Xの長さに対して、第2方向Yの長さが短い形状を成している。 The lower surface 212 of the first through electrode 21 is flush with the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . This lower surface 212 is an exposed surface exposed from the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . Note that the lower surface 212 of the first through electrode 21 may not be flush with the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . A side surface 213 of the first through electrode 21 is in contact with the inner side surface 113 of the first through hole 11 . The side surfaces 214 of the first through electrodes 21 are exposed from the substrate side surfaces 103 and 104 of the substrate 10 . The first through electrode 21 has a shape in which the length in the second direction Y is shorter than the length in the first direction X, which is the direction exposed to the side surface 103 of the substrate, when viewed from the thickness direction Z. .

図4に示すように、第1貫通電極21の側面215は、第1方向Xに対して傾斜している。本実施形態において、第1方向Xに対する側面215の傾斜角度は45度である。なお、側面215の傾斜角度は、適宜変更することができる。 As shown in FIG. 4, the side surface 215 of the first through electrode 21 is inclined with respect to the first direction X. As shown in FIG. In this embodiment, the inclination angle of the side surface 215 with respect to the first direction X is 45 degrees. Note that the inclination angle of the side surface 215 can be changed as appropriate.

第1貫通電極21は、電気導電性を有する材料から構成されている。第1貫通電極21は、たとえばめっき金属により形成されている。第1貫通電極21の材料としては、たとえばCu(銅)、Cu合金、等を用いることができる。 The first through electrode 21 is made of an electrically conductive material. First through electrode 21 is made of, for example, a plated metal. For example, Cu (copper), a Cu alloy, or the like can be used as the material of the first through electrode 21 .

図7に示すように、第1主面配線22は、第1貫通電極21の上面211から、基板10の基板主面101まで延びている。詳述すると、第1主面配線22は、厚さ方向Zから視て、半導体素子60と重なる基板主面101まで延びている。第1主面配線22は、第1貫通電極21の上面211に接続された接続配線22Aと、基板10の基板主面101に接する基板上配線22Bとを有している。 As shown in FIG. 7 , the first main surface wiring 22 extends from the upper surface 211 of the first through electrode 21 to the substrate main surface 101 of the substrate 10 . Specifically, the first main surface wiring 22 extends to the substrate main surface 101 overlapping the semiconductor element 60 when viewed in the thickness direction Z. As shown in FIG. The first main surface wiring 22 has a connection wiring 22A connected to the upper surface 211 of the first through electrode 21 and an on-substrate wiring 22B in contact with the substrate main surface 101 of the substrate 10 .

第1主面配線22は、電気導電性を有する材料からなり、第1貫通電極21と電気的に接続されている。第1主面配線22は、上面221、下面222、側面223,224を有している。上面221および下面222は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面223,224は、厚さ方向Zと直交する方向を向く。第1主面配線22の上面221は、基板10の基板主面101と同じ方向を向く。第1主面配線22の下面222は、基板10の基板裏面102と同じ方向を向く。下面222の一部は、基板10の基板主面101と接し、下面222の他の一部は第1貫通電極21の上面211に接続されている。複数の側面223は、封止樹脂70に接する。図7において、第1方向Xを向く側面224は、封止樹脂70の樹脂側面703,704から露出する露出側面である。第1主面配線22の厚さは、たとえば5μm以上30μm以下である。 The first main surface wiring 22 is made of an electrically conductive material and electrically connected to the first through electrode 21 . The first main surface wiring 22 has an upper surface 221 , a lower surface 222 and side surfaces 223 and 224 . The upper surface 221 and the lower surface 222 face opposite sides in the thickness direction Z. The side surfaces 223 and 224 face a direction orthogonal to the thickness direction Z. The upper surface 221 of the first main surface wiring 22 faces the same direction as the substrate main surface 101 of the substrate 10 . The lower surface 222 of the first main surface wiring 22 faces the same direction as the substrate back surface 102 of the substrate 10 . A portion of the lower surface 222 is in contact with the substrate main surface 101 of the substrate 10 and the other portion of the lower surface 222 is connected to the upper surface 211 of the first through electrode 21 . The multiple side surfaces 223 are in contact with the sealing resin 70 . In FIG. 7 , a side surface 224 facing the first direction X is an exposed side surface exposed from the resin side surfaces 703 and 704 of the sealing resin 70 . The thickness of the first main surface wiring 22 is, for example, 5 μm or more and 30 μm or less.

第1主面配線22は、たとえば金属層と導電層とを含む。金属層と導電層は、この順番で基板10の基板主面101に積層されている。金属層は、たとえばTi(チタン)を主成分とし、基板10の基板主面101、および第1貫通電極21の上面211に接する第1層と、Cuを主成分とし、第1層に接する第2層とからなる。金属層は、導電層を形成するシード層として形成される。導電層は、たとえばCuを主成分とする。 First main surface wiring 22 includes, for example, a metal layer and a conductive layer. The metal layer and the conductive layer are laminated on the main surface 101 of the substrate 10 in this order. The metal layers include, for example, a first layer containing Ti (titanium) as a main component and being in contact with the main surface 101 of the substrate 10 and the upper surface 211 of the first through electrode 21, and a second layer containing Cu as a main component and being in contact with the first layer. It consists of two layers. The metal layer is formed as a seed layer that forms a conductive layer. The conductive layer is mainly composed of Cu, for example.

図7に示すように、柱状配線23は、第1主面配線22の上面221から厚さ方向Zに延びている。より詳細には、柱状配線23は、第1主面配線22の上面221から、厚さ方向Zにおいて第1貫通電極21と反対側に延びている。厚さ方向Zから視た柱状配線23の形状は、例えば矩形状である。つまり、本実施形態の柱状配線23は角柱である。なお、柱状配線23の形状は、これに限定されず、円柱や多角柱等であってもよい。 As shown in FIG. 7, the columnar wiring 23 extends in the thickness direction Z from the top surface 221 of the first main surface wiring 22 . More specifically, the columnar wiring 23 extends from the upper surface 221 of the first main surface wiring 22 to the side opposite to the first through electrode 21 in the thickness direction Z. As shown in FIG. The shape of the columnar wiring 23 viewed from the thickness direction Z is, for example, a rectangular shape. That is, the columnar wiring 23 of this embodiment is a prism. Note that the shape of the columnar wiring 23 is not limited to this, and may be a cylinder, a polygonal column, or the like.

柱状配線23は、上面231、下面232、側面233,234を有している。上面231および下面232は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面233,234は、厚さ方向Zと直交する方向を向く。本実施形態において、柱状配線23の上面231は、例えば平坦である。なお、上面231の形状は任意に変更可能である。柱状配線23の下面232は、第1主面配線22の上面221と接する面である。この下面232は、例えば平坦である。本実施形態において、複数の側面233は、封止樹脂70と接する。図7において、第1方向Xを向く側面234は、封止樹脂70から露出する露出側面である。 The columnar wiring 23 has an upper surface 231 , a lower surface 232 and side surfaces 233 and 234 . The upper surface 231 and the lower surface 232 face opposite sides in the thickness direction Z. The side surfaces 233 and 234 face a direction orthogonal to the thickness direction Z. In this embodiment, the upper surface 231 of the columnar wiring 23 is flat, for example. Note that the shape of the upper surface 231 can be arbitrarily changed. A lower surface 232 of the columnar wiring 23 is a surface that contacts the upper surface 221 of the first main surface wiring 22 . This lower surface 232 is flat, for example. In this embodiment, the multiple side surfaces 233 are in contact with the sealing resin 70 . In FIG. 7 , a side surface 234 facing the first direction X is an exposed side surface exposed from the sealing resin 70 .

厚さ方向Zにおいて、端子部20は、第1貫通電極21、第1主面配線22、および柱状配線23により構成されている。厚さ方向Zにおける端子部20の高さは、第1貫通電極21の下面212から、柱状配線23の上面231までの長さにより規定される。端子部20の高さは、たとえば100μm以上200μm以下である。 In the thickness direction Z, the terminal portion 20 is composed of first through electrodes 21 , first main surface wirings 22 , and columnar wirings 23 . The height of the terminal portion 20 in the thickness direction Z is defined by the length from the bottom surface 212 of the first through electrode 21 to the top surface 231 of the columnar wiring 23 . The height of terminal portion 20 is, for example, 100 μm or more and 200 μm or less.

図7に示すように、第1配線電極24は、第1主面配線22の上面221に形成されている。第1主面配線22は、第1貫通電極21に接続された接続配線22Aと、基板主面101に接する基板上配線22Bとを有している。第1配線電極24は、基板上配線22Bの上面221に形成されている。第1配線電極24は、厚さ方向Zにおいて半導体素子60と重なる領域に形成されている。また、第1配線電極24は、厚さ方向Zにおいて基板10の基板主面101と重なる第1主面配線22の部分に形成されている。第1配線電極24は、厚さ方向Zから視て、たとえば円形状に形成されている。なお、厚さ方向Zから視た第1配線電極24の形状は、矩形状、多角形状、等、適宜変更することができる。第1配線電極24は、たとえばNi(ニッケル)から構成されている。 As shown in FIG. 7, the first wiring electrode 24 is formed on the upper surface 221 of the first main surface wiring 22 . The first main surface wiring 22 has a connection wiring 22A connected to the first through electrode 21 and an on-board wiring 22B in contact with the substrate main surface 101 . The first wiring electrode 24 is formed on the upper surface 221 of the on-substrate wiring 22B. The first wiring electrode 24 is formed in a region overlapping with the semiconductor element 60 in the thickness direction Z. As shown in FIG. Also, the first wiring electrode 24 is formed in a portion of the first main surface wiring 22 that overlaps the substrate main surface 101 of the substrate 10 in the thickness direction Z. As shown in FIG. The first wiring electrode 24 is formed, for example, in a circular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. Note that the shape of the first wiring electrode 24 viewed from the thickness direction Z can be appropriately changed to a rectangular shape, a polygonal shape, or the like. The first wiring electrode 24 is made of Ni (nickel), for example.

[放熱導電部]
図4、図8に示すように、本実施形態の半導体装置1Aは、放熱導電部30を有している。本実施形態の放熱導電部30は、厚さ方向Zにおいて半導体素子60と重なるように配置されている。
[Heat dissipation conductive part]
As shown in FIGS. 4 and 8, the semiconductor device 1A of this embodiment has a heat dissipation conductive portion 30. As shown in FIGS. The heat dissipation conductive part 30 of this embodiment is arranged so as to overlap the semiconductor element 60 in the thickness direction Z. As shown in FIG.

放熱導電部30は、厚さ方向Zから視て半導体素子60と重なる第2貫通孔12に配設されている。つまり、放熱導電部30は、基板10を貫通している。放熱導電部30は、たとえば、半導体素子60の放熱に用いられる。放熱導電部30は、半導体素子60から発せられた熱を、基板10の基板裏面102の側に放出する。 The heat dissipation conductive portion 30 is arranged in the second through hole 12 overlapping the semiconductor element 60 when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. That is, the heat dissipation conductive portion 30 penetrates the substrate 10 . The heat dissipation conductive part 30 is used for heat dissipation of the semiconductor element 60, for example. The heat dissipation conductive portion 30 releases heat generated from the semiconductor element 60 to the substrate rear surface 102 side of the substrate 10 .

図4に示すように、放熱導電部30は、半導体素子60の中央部分と重なるように配置されている。基板10は、半導体素子60の中央部分と重なる第2貫通孔12を有している。放熱導電部30の配置位置は、適宜変更できる。たとえば、第2貫通孔12、つまり放熱導電部30は、半導体素子60において、最も高熱となる部分を含む領域と重なるように第2貫通孔12および放熱導電部30を配置することが好ましい。たとえば、半導体素子60において、パワートランジスタが形成された部分では発熱量が多い。このように半導体素子60において発熱量が多い素子部分を含む領域と重なるように、第2貫通孔12および放熱導電部30を配置することが好ましい。 As shown in FIG. 4 , the heat dissipation conductive portion 30 is arranged so as to overlap the central portion of the semiconductor element 60 . The substrate 10 has a second through hole 12 overlapping the central portion of the semiconductor element 60 . The arrangement position of the heat radiation conductive part 30 can be changed as appropriate. For example, second through-hole 12 and heat-dissipating conductive portion 30 are preferably arranged so that second through-hole 12 , that is, heat-dissipating conductive portion 30 , overlaps a region of semiconductor element 60 that includes a portion that becomes the hottest. For example, in the semiconductor element 60, a large amount of heat is generated in the portion where the power transistor is formed. It is preferable to dispose the second through-hole 12 and the heat dissipation conductive portion 30 so as to overlap with the region including the element portion that generates a large amount of heat in the semiconductor element 60 in this way.

図8、図9に示すように、放熱導電部30は、第2貫通電極31、第2主面配線32、第2配線電極34を有している。
第2貫通電極31は、第2貫通孔12に配設されている。第2貫通電極31は、上面311、下面312、複数の側面313を有している。上面311および下面312は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面313は、厚さ方向Zと交差する方向を向き、上面311および下面312と交差する。
As shown in FIGS. 8 and 9 , the heat dissipation conductive portion 30 has second through electrodes 31 , second main surface wirings 32 , and second wiring electrodes 34 .
The second through electrode 31 is arranged in the second through hole 12 . The second through electrode 31 has an upper surface 311 , a lower surface 312 and a plurality of side surfaces 313 . The upper surface 311 and the lower surface 312 face opposite sides in the thickness direction Z. The side surface 313 faces a direction intersecting the thickness direction Z and intersects the upper surface 311 and the lower surface 312 .

図4に示すように、厚さ方向Zから視た第2貫通電極31の側面313は、第1方向Xおよび第2方向Yの双方に対して傾いている。本実施形態の半導体装置1Aにおいて、第1方向Xおよび第2方向Yの双方に対する各側面313の傾斜角度は、45度である。なお、各側面313の傾斜角度は、適宜変更することができる。また、各側面313について異なる傾斜角度とすることができる。第2貫通電極31の側面313は、端子部20の側面215と対向している。本実施形態において、第2貫通電極31の側面313は、端子部20の側面215と平行である。 As shown in FIG. 4, the side surface 313 of the second through electrode 31 when viewed from the thickness direction Z is inclined with respect to both the first direction X and the second direction Y. As shown in FIG. In the semiconductor device 1A of this embodiment, the inclination angle of each side surface 313 with respect to both the first direction X and the second direction Y is 45 degrees. Note that the inclination angle of each side surface 313 can be changed as appropriate. Also, each side surface 313 can have a different angle of inclination. A side surface 313 of the second through electrode 31 faces a side surface 215 of the terminal portion 20 . In this embodiment, the side surface 313 of the second through electrode 31 is parallel to the side surface 215 of the terminal portion 20 .

図9に示すように、第2貫通電極31の下面312は、基板10の基板裏面102と面一である。この下面312は、基板10の基板裏面102から露出する露出面である。なお、第2貫通電極31の下面312が基板10の基板裏面102と面一ではないようにしてもよい。また、第2貫通電極31の側面313は、第2貫通孔12の内側面123と接している。第2貫通電極31は、電気導電性を有する材料からなる。第2貫通電極31は、たとえばめっき金属により形成されている。第2貫通電極31は、たとえば第1貫通電極21と同じ素材からなる。第2貫通電極31の材料としては、たとえばCu、Cu合金、等を用いることができる。 As shown in FIG. 9 , the lower surface 312 of the second through electrode 31 is flush with the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . This lower surface 312 is an exposed surface exposed from the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . Note that the lower surface 312 of the second through electrode 31 may not be flush with the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . Also, the side surface 313 of the second through electrode 31 is in contact with the inner side surface 123 of the second through hole 12 . The second through electrode 31 is made of a material having electrical conductivity. The second through electrode 31 is made of, for example, plated metal. The second through electrode 31 is made of the same material as the first through electrode 21, for example. For example, Cu, Cu alloy, or the like can be used as the material of the second through electrode 31 .

第2主面配線32は、第2貫通電極31の上面311に接続されている。第2主面配線32は、厚さ方向Zから視て、矩形状である。第2主面配線32は、上面321、下面322、を有している。上面321と下面322は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。第2主面配線32の上面321は、第2貫通電極31の上面311と同じ方向を向く。第2主面配線32の下面322は、第2貫通電極31の上面311と対向し、上面311と接する。 The second main surface wiring 32 is connected to the upper surface 311 of the second through electrode 31 . The second main-surface wiring 32 has a rectangular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. The second main surface wiring 32 has an upper surface 321 and a lower surface 322 . The upper surface 321 and the lower surface 322 face opposite sides in the thickness direction Z. The upper surface 321 of the second main surface wiring 32 faces the same direction as the upper surface 311 of the second through electrode 31 . A lower surface 322 of the second main-surface wiring 32 faces the upper surface 311 of the second through electrode 31 and contacts the upper surface 311 .

第2主面配線32の厚さは、第1主面配線22の厚さと同一である。図9に示すように、第2主面配線32は、厚さ方向Zから視て、第2貫通電極31よりも大きく形成されている。第2主面配線32は、第2貫通電極31の上面311に接続された接続配線32Aと、第2貫通電極31の側面313よりも外側に延出した延出部32Bを有している。延出部32Bは、厚さ方向Zにおいて、第2貫通電極31と重ならない部分である。本実施形態において、延出部32Bは環状である。延出部32Bの下面322は、基板主面101と接する。 The thickness of the second main-surface wiring 32 is the same as the thickness of the first main-surface wiring 22 . As shown in FIG. 9, the second main surface wiring 32 is formed larger than the second through electrode 31 when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. The second main-surface wiring 32 has a connection wiring 32A connected to the upper surface 311 of the second through electrode 31 and an extension portion 32B extending outside the side surface 313 of the second through electrode 31 . The extending portion 32B is a portion that does not overlap the second through electrode 31 in the thickness direction Z. As shown in FIG. In this embodiment, the extending portion 32B is annular. A lower surface 322 of the extending portion 32B is in contact with the main surface 101 of the substrate.

たとえば、第2主面配線32は、金属層と導電層とを有している。金属層と導電層は、この順番で第2貫通電極31の上面311に積層されている。金属層は、第2貫通電極31の上面311に接する第1層と、第1層に接する第2層とからなる。第1層はたとえばTiを主成分とする層であり、第2層はたとえばCuを主成分とする層である。金属層は、導電層を形成するシード層として形成される。導電層は、例えばCuを主成分とする。この第2主面配線32の構成は第1主面配線22の構成と同一である。第2主面配線32は、第1主面配線22と同時に形成される。 For example, the second main surface wiring 32 has a metal layer and a conductive layer. The metal layer and the conductive layer are stacked in this order on the upper surface 311 of the second through electrode 31 . The metal layer consists of a first layer in contact with the upper surface 311 of the second through electrode 31 and a second layer in contact with the first layer. The first layer is, for example, a layer containing Ti as a main component, and the second layer is a layer containing, for example, Cu as a main component. The metal layer is formed as a seed layer that forms a conductive layer. The conductive layer is mainly composed of Cu, for example. The configuration of the second main surface wiring 32 is the same as the configuration of the first main surface wiring 22 . The second main-surface wiring 32 is formed simultaneously with the first main-surface wiring 22 .

図8に示すように、第2配線電極34は、第2主面配線32の上面321に形成されている。本実施形態の半導体装置1Aは、1つの第2配線電極34を有している。なお、第2配線電極34は、2つ以上とすることができる。第2配線電極34は、厚さ方向Zにおいて半導体素子60と重なる領域に形成されている。第2配線電極34は、厚さ方向Zにおいて、第2貫通電極31と重なる第2主面配線32の上面321に形成されている。つまり、第2配線電極34は、第2主面配線32のうち、第2貫通電極31の上面311に接続された接続配線32Aの上面321に形成されている。第2配線電極34は、厚さ方向Zから視て、たとえば円形状に形成されている。なお、厚さ方向Zから視た第2配線電極34の形状は、矩形状、多角形状、等、適宜変更することができる。たとえば、第2配線電極34は、図7に示す第1配線電極24と同一工程にて形成される。第2配線電極34は、たとえばNiから構成されている。 As shown in FIG. 8, the second wiring electrode 34 is formed on the upper surface 321 of the second main surface wiring 32 . The semiconductor device 1A of this embodiment has one second wiring electrode 34 . In addition, the number of the second wiring electrodes 34 can be two or more. The second wiring electrode 34 is formed in a region overlapping with the semiconductor element 60 in the thickness direction Z. As shown in FIG. The second wiring electrode 34 is formed on the upper surface 321 of the second main surface wiring 32 overlapping the second through electrode 31 in the thickness direction Z. As shown in FIG. That is, the second wiring electrode 34 is formed on the upper surface 321 of the connection wiring 32A connected to the upper surface 311 of the second through electrode 31 among the second main surface wirings 32 . The second wiring electrode 34 is formed, for example, in a circular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. Note that the shape of the second wiring electrode 34 viewed from the thickness direction Z can be appropriately changed to a rectangular shape, a polygonal shape, or the like. For example, the second wiring electrodes 34 are formed in the same process as the first wiring electrodes 24 shown in FIG. The second wiring electrode 34 is made of Ni, for example.

[配線部]
図3、図4、図8に示すように、本実施形態の半導体装置1Aは、2つの配線部40を有している。
[Wiring part]
As shown in FIGS. 3, 4, and 8, the semiconductor device 1A of this embodiment has two wiring portions 40. FIG.

図4に示すように、配線部40は、放熱導電部30から、基板側面103,104に向けて延びている。配線部40は、放熱導電部30と電気的に接続されている。図8に示すように、配線部40は、基板10の基板裏面102および基板側面103,104から露出するように形成されている。 As shown in FIG. 4 , the wiring portion 40 extends from the heat dissipation conductive portion 30 toward the side surfaces 103 and 104 of the substrate. The wiring portion 40 is electrically connected to the heat dissipation conductive portion 30 . As shown in FIG. 8, the wiring part 40 is formed so as to be exposed from the substrate back surface 102 and the substrate side surfaces 103 and 104 of the substrate 10 .

配線部40は、第3貫通電極41、第3主面配線42、柱状配線43を有している。
第3貫通電極41は、第3貫通孔13に配設されている。本実施形態において、第3貫通電極41は、放熱導電部30の第2貫通電極31から、基板10の基板側面103,104まで延びている。
The wiring portion 40 has third through electrodes 41 , third main surface wirings 42 , and columnar wirings 43 .
The third through electrode 41 is arranged in the third through hole 13 . In this embodiment, the third through electrode 41 extends from the second through electrode 31 of the heat dissipation conductive portion 30 to the substrate side surfaces 103 and 104 of the substrate 10 .

第3貫通電極41は、上面411、下面412、側面413,414を有している。上面411および下面412は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面413,414は、上面411および下面412と交差する。 The third through electrode 41 has an upper surface 411 , a lower surface 412 and side surfaces 413 and 414 . The upper surface 411 and the lower surface 412 face opposite sides in the thickness direction Z. Sides 413 and 414 intersect top surface 411 and bottom surface 412 .

第3貫通電極41の下面412は、基板10の基板裏面102と面一である。この下面412は、基板10の基板裏面102から露出する露出面である。なお、第3貫通電極41の下面412が基板10の基板裏面102と面一ではないようにしてもよい。半導体装置1Aの内側における第3貫通電極41の第1端部は、第2貫通電極31と電気的に接続されている。半導体装置1Aの外側における第3貫通電極41の第2端部は、基板10の基板側面103,104から露出している。つまり、第3貫通電極41の側面414は、基板10の基板側面103,104から露出する。 A lower surface 412 of the third through electrode 41 is flush with the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . This lower surface 412 is an exposed surface exposed from the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . Note that the lower surface 412 of the third through electrode 41 may not be flush with the substrate rear surface 102 of the substrate 10 . A first end of the third through electrode 41 inside the semiconductor device 1A is electrically connected to the second through electrode 31 . A second end portion of the third through electrode 41 outside the semiconductor device 1A is exposed from the substrate side surfaces 103 and 104 of the substrate 10 . That is, the side surfaces 414 of the third through electrodes 41 are exposed from the substrate side surfaces 103 and 104 of the substrate 10 .

第3貫通電極41は、電気導電性を有する材料からなる。第3貫通電極41は、たとえばめっき金属により形成されている。第3貫通電極41は、たとえば第1貫通電極21、第2貫通電極31と同じ素材からなる。第3貫通電極41の材料としては、たとえばCu、Cu合金、等を用いることができる。 The third through electrode 41 is made of a material having electrical conductivity. Third through electrode 41 is made of, for example, a plated metal. The third through electrode 41 is made of the same material as the first through electrode 21 and the second through electrode 31, for example. As a material of the third through electrode 41, for example, Cu, Cu alloy, or the like can be used.

第3主面配線42は、第3貫通電極41の上面411に形成されている。第3主面配線42は、放熱導電部30の第3主面配線42から、基板10の基板側面103,104まで延びている。 The third main surface wiring 42 is formed on the upper surface 411 of the third through electrode 41 . The third main-surface wiring 42 extends from the third main-surface wiring 42 of the heat dissipation conductive portion 30 to the substrate side surfaces 103 and 104 of the substrate 10 .

第3主面配線42は、電気導電性を有する材料からなり、第3貫通電極41と電気的に接続されている。第3主面配線42は、上面421、下面422、側面423,424を有している。上面421および下面422は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面423,424は、厚さ方向Zと直交する方向を向く。第3主面配線42の上面421は、基板10の基板主面101と同じ方向を向く。第3主面配線42の下面422は、基板10の基板裏面102と同じ方向を向く。図8において、第1方向Xを向く側面424は、封止樹脂70の樹脂側面703,704から露出する露出側面である。第3主面配線42の厚さは、たとえば5μm以上30μm以下である。 The third main-surface wiring 42 is made of an electrically conductive material and electrically connected to the third through electrode 41 . The third main-surface wiring 42 has an upper surface 421 , a lower surface 422 and side surfaces 423 and 424 . The upper surface 421 and the lower surface 422 face opposite sides in the thickness direction Z. The side surfaces 423 and 424 face a direction orthogonal to the thickness direction Z. The upper surface 421 of the third main surface wiring 42 faces the same direction as the substrate main surface 101 of the substrate 10 . The lower surface 422 of the third main surface wiring 42 faces the same direction as the substrate back surface 102 of the substrate 10 . In FIG. 8 , a side surface 424 facing the first direction X is an exposed side surface exposed from the resin side surfaces 703 and 704 of the sealing resin 70 . The thickness of the third main-surface wiring 42 is, for example, 5 μm or more and 30 μm or less.

第3主面配線42は、たとえば金属層と導電層とを含む。金属層と導電層は、この順番で第3貫通電極41の上面411に積層されている。金属層は、たとえばTiを主成分とし、第3貫通電極41の上面411に接する第1層と、Cuを主成分とし、第1層に接する第2層とからなる。金属層は、導電層を形成するシード層として形成される。導電層は、たとえばCuを主成分とする。 Third main-surface wiring 42 includes, for example, a metal layer and a conductive layer. The metal layer and the conductive layer are stacked in this order on the upper surface 411 of the third through electrode 41 . The metal layer includes, for example, a first layer containing Ti as a main component and in contact with the upper surface 411 of the third through electrode 41 and a second layer containing Cu as a main component and in contact with the first layer. The metal layer is formed as a seed layer that forms a conductive layer. The conductive layer is mainly composed of Cu, for example.

図8に示すように、柱状配線43は、第3主面配線42の上面421から厚さ方向Zに延びている。より詳細には、柱状配線43は、第3主面配線42の上面421から、厚さ方向Zにおいて第3貫通電極41と反対側に延びている。厚さ方向Zから視た柱状配線43の形状は、例えば矩形状である。つまり、本実施形態の柱状配線43は角柱である。なお、柱状配線43の形状は、これに限定されず、円柱や多角柱等であってもよい。 As shown in FIG. 8 , the columnar wiring 43 extends in the thickness direction Z from the upper surface 421 of the third main surface wiring 42 . More specifically, the columnar wiring 43 extends from the upper surface 421 of the third main surface wiring 42 to the side opposite to the third through electrode 41 in the thickness direction Z. As shown in FIG. The shape of the columnar wiring 43 viewed from the thickness direction Z is, for example, a rectangular shape. That is, the columnar wiring 43 of this embodiment is a prism. Note that the shape of the columnar wiring 43 is not limited to this, and may be a cylinder, a polygonal column, or the like.

柱状配線43は、上面431、下面432、側面433,434を有している。上面431および下面432は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。側面433,434は、厚さ方向Zと直交する方向を向く。本実施形態において、柱状配線43の上面431は、例えば平坦である。なお、上面431の形状は任意に変更可能である。柱状配線43の下面432は、第3主面配線42の上面421と接する面である。この下面432は、例えば平坦である。本実施形態において、複数の側面433は、封止樹脂70と接する。図8において、第1方向Xを向く側面434は、封止樹脂70から露出する露出側面である。 The columnar wiring 43 has an upper surface 431 , a lower surface 432 and side surfaces 433 and 434 . The upper surface 431 and the lower surface 432 face opposite sides in the thickness direction Z. The side surfaces 433 and 434 face a direction orthogonal to the thickness direction Z. In this embodiment, the upper surface 431 of the columnar wiring 43 is flat, for example. Note that the shape of the upper surface 431 can be changed arbitrarily. A lower surface 432 of the columnar wiring 43 is a surface in contact with the upper surface 421 of the third main surface wiring 42 . This lower surface 432 is flat, for example. In this embodiment, the multiple side surfaces 433 are in contact with the sealing resin 70 . In FIG. 8 , a side surface 434 facing the first direction X is an exposed side surface exposed from the sealing resin 70 .

厚さ方向Zにおいて、配線部40は、第3貫通電極41、第3主面配線42、および柱状配線43により構成されている。厚さ方向Zにおける配線部40の高さは、第3貫通電極41の下面412から、柱状配線43の上面431までの長さにより規定される。配線部40の高さは、たとえば100μm以上200μm以下である。本実施形態において、配線部40の高さは、端子部20の高さと等しい。本実施形態において、配線部40の高さと端子部20の高さが等しいとは、測定、製造における誤差を含んで実質的に等しいことを意図している。なお、配線部40の高さと、端子部20の高さとが相違していてもよい。 In the thickness direction Z, the wiring portion 40 is composed of third through electrodes 41 , third main-surface wirings 42 , and columnar wirings 43 . The height of the wiring portion 40 in the thickness direction Z is defined by the length from the bottom surface 412 of the third through electrode 41 to the top surface 431 of the columnar wiring 43 . The height of the wiring portion 40 is, for example, 100 μm or more and 200 μm or less. In this embodiment, the height of the wiring portion 40 is equal to the height of the terminal portion 20 . In this embodiment, the height of the wiring portion 40 and the height of the terminal portion 20 are intended to be substantially equal including errors in measurement and manufacturing. In addition, the height of the wiring part 40 and the height of the terminal part 20 may be different.

図4に示すように、第2貫通電極31の幅W2は、端子部20の幅W1よりも広い。本実施形態において、第2貫通電極31の幅W2は、たとえば、厚さ方向Zから視て、第3貫通電極41の延びる第1方向Xに対して直交する第2方向Yにおける第2貫通電極31が最も大きい部分の長さである。端子部20の幅W1は、第2貫通電極31と同様に、基板10の基板裏面102から露出する部材である第1貫通電極21の幅をいう。第1貫通電極21の幅は、厚さ方向Zから視て、第1貫通電極21の延びる第1方向Xと直交する第2方向Yにおける幅である。本実施形態の半導体装置1Aは、4つの端子部20(第1貫通電極21)を有している。4つの第1貫通電極21の幅W1は、互いに等しい。また、本実施形態において、端子部20の第1貫通電極21の幅W1は、第3貫通電極41の幅W3よりも広い。 As shown in FIG. 4 , the width W2 of the second through electrode 31 is wider than the width W1 of the terminal portion 20 . In the present embodiment, the width W2 of the second through electrode 31 is, for example, the width of the second through electrode 31 in the second direction Y perpendicular to the first direction X in which the third through electrode 41 extends when viewed from the thickness direction Z. 31 is the length of the largest part. The width W1 of the terminal portion 20 refers to the width of the first through electrode 21, which is a member exposed from the substrate rear surface 102 of the substrate 10, similarly to the second through electrode 31. As shown in FIG. The width of the first through electrode 21 is the width in the second direction Y orthogonal to the first direction X in which the first through electrode 21 extends when viewed from the thickness direction Z. The semiconductor device 1A of this embodiment has four terminal portions 20 (first through electrodes 21). Widths W1 of the four first through electrodes 21 are equal to each other. Moreover, in the present embodiment, the width W1 of the first through electrode 21 of the terminal portion 20 is wider than the width W3 of the third through electrode 41 .

第2貫通電極31の幅W2は、第3貫通電極41の幅W3よりも広い。第3貫通電極41の幅W3は、厚さ方向Zから視て、第3貫通電極41の延びる第1方向Xと直交する第2方向Yにおける第3貫通電極41の幅W3である。本実施形態において、第2貫通電極31から基板側面103に向けて延びる第3貫通電極41と、第2貫通電極31から基板側面104に向けて延びる第3貫通電極41との幅W3は互いに等しい。本実施形態において、第3貫通電極41の幅W3は、端子部20の幅W2よりも狭い。 The width W2 of the second through electrode 31 is wider than the width W3 of the third through electrode 41 . The width W3 of the third through electrode 41 is the width W3 of the third through electrode 41 in the second direction Y perpendicular to the first direction X in which the third through electrode 41 extends when viewed from the thickness direction Z. In this embodiment, the width W3 of the third through electrode 41 extending from the second through electrode 31 toward the substrate side surface 103 and the third through electrode 41 extending from the second through electrode 31 toward the substrate side surface 104 are equal to each other. . In this embodiment, the width W3 of the third through electrode 41 is narrower than the width W2 of the terminal portion 20 .

[半導体素子]
図3、図4に示すように、半導体素子60は、厚さ方向Zから視て矩形状である。図3、図4、図7、図8に示すように、半導体素子60は、厚さ方向Zにおいて互い反対側を向く素子主面601および素子裏面602、厚さ方向Zと直交する方向を向く複数の素子側面603~606を有している。素子側面603~606は、素子主面601および素子裏面602と交差している。素子主面601は、基板10の基板主面101と対向している。素子裏面602は、基板10の基板主面101と同じ方向を向く。
[Semiconductor device]
As shown in FIGS. 3 and 4, the semiconductor element 60 has a rectangular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. As shown in FIGS. 3, 4, 7, and 8, the semiconductor element 60 has an element main surface 601 and an element back surface 602 which face opposite sides in the thickness direction Z, and which face a direction orthogonal to the thickness direction Z. It has a plurality of element side surfaces 603-606. The element side surfaces 603 to 606 intersect the element main surface 601 and the element back surface 602 . The element main surface 601 faces the substrate main surface 101 of the substrate 10 . The device back surface 602 faces the same direction as the substrate main surface 101 of the substrate 10 .

半導体素子60は、たとえばLSI(Large Scale Integration)などの集積回路(IC)である。また、半導体素子60は、LDO(Low Drop Out)などの電圧制御用素子や、オペアンプなどの増幅用素子、ダイオードや各種のセンサなどのディスクリート半導体素子であってもよい。たとえばLSIの場合、素子主面601は、半導体素子60の機能のための構成部材が形成される面である。なお、半導体素子60は、複数の構成部材が形成されたものに限らず、チップコンデンサやチップインダクタ等のように、単一の構成部材が形成された素子、半導体以外の基材に構成部材が形成された素子とすることができる。本実施形態において、半導体素子60は、LSIである。 Semiconductor element 60 is, for example, an integrated circuit (IC) such as an LSI (Large Scale Integration). Also, the semiconductor element 60 may be a voltage control element such as an LDO (Low Drop Out), an amplifying element such as an operational amplifier, or a discrete semiconductor element such as a diode or various sensors. For example, in the case of LSI, the element main surface 601 is a surface on which structural members for the functions of the semiconductor element 60 are formed. Note that the semiconductor element 60 is not limited to an element having a plurality of constituent members formed thereon, an element having a single constituent member such as a chip capacitor or a chip inductor, or a constituent member having a base material other than a semiconductor. It can be a formed element. In this embodiment, the semiconductor element 60 is an LSI.

図4に示すように、半導体素子60は、素子主面601の側に、実装のための第1接続パッド61および第2接続パッド62を有している。第1接続パッド61は、半導体素子60の角部に配置されている。第2接続パッド62は、複数の第1接続パッド61の内側に配置されている。本実施形態において第2接続パッド62は、半導体素子60の中央に配置されている。複数の第1接続パッド61は、半導体素子60の動作に係る信号等を入出力する端子である。第2接続パッド62は、たとえば半導体素子60の電気特性に影響しない端子(配線)である。この端子としては、たとえばグランド端子である。なお、第2接続パッド62として、第1接続パッド61に対して絶縁されたパッド、等とすることもできる。 As shown in FIG. 4, the semiconductor element 60 has first connection pads 61 and second connection pads 62 for mounting on the element main surface 601 side. The first connection pads 61 are arranged at corners of the semiconductor element 60 . The second connection pads 62 are arranged inside the plurality of first connection pads 61 . In this embodiment, the second connection pads 62 are arranged in the center of the semiconductor element 60 . The plurality of first connection pads 61 are terminals for inputting and outputting signals related to the operation of the semiconductor element 60 . The second connection pads 62 are terminals (wiring) that do not affect the electrical characteristics of the semiconductor element 60, for example. This terminal is, for example, a ground terminal. A pad or the like insulated from the first connection pad 61 may be used as the second connection pad 62 .

図7、図8に示すように、半導体素子60は、素子主面601を基板10の基板主面101に向けて配置されている。図7に示すように、半導体素子60の第1接続パッド61は、第1主面配線22の上面221の第1配線電極24と対向して配置される。第1接続パッド61は、第1接合部材51により第1配線電極24と接続される。図8に示すように、半導体素子60の第2接続パッド62は、第2主面配線32の上面321の第2配線電極34と対向して配置される。第2接続パッド62は、第2接合部材52により第2配線電極34と接続される。このように、半導体素子60は、素子主面601を基板10の基板主面101に向けてフリップチップ実装される。したがって、素子主面601は、半導体素子60を実装するための素子実装面といえる。 As shown in FIGS. 7 and 8, the semiconductor element 60 is arranged with the element main surface 601 facing the substrate main surface 101 of the substrate 10 . As shown in FIG. 7, the first connection pads 61 of the semiconductor element 60 are arranged to face the first wiring electrodes 24 on the upper surface 221 of the first main surface wiring 22 . The first connection pad 61 is connected to the first wiring electrode 24 by the first joint member 51 . As shown in FIG. 8, the second connection pads 62 of the semiconductor element 60 are arranged to face the second wiring electrodes 34 on the upper surface 321 of the second main surface wiring 32 . The second connection pad 62 is connected to the second wiring electrode 34 by the second joint member 52 . In this manner, the semiconductor element 60 is flip-chip mounted with the element main surface 601 facing the substrate main surface 101 of the substrate 10 . Therefore, the element main surface 601 can be said to be an element mounting surface for mounting the semiconductor element 60 thereon.

図7に示すように、第1接続パッド61は、第1電極パッド611、第1再配線層612、第1素子電極613を有している。第1再配線層612は素子配線部に相当する。第1電極パッド611は、半導体素子60の素子主面601を覆う絶縁層の開口から露出している。第1電極パッド611は、例えばAl(アルミニウム)からなる。絶縁層は、たとえばSiN(窒化シリコン)から構成される。第1再配線層612は、第1電極パッド611の表面を覆い、絶縁層まで延びている。第1再配線層612は、たとえばCu,Cu合金などから構成される。第1再配線層612は、図示しない保護膜により覆われている。保護膜は、第1再配線層612の一部を接続端子として露出する開口を有している。第1素子電極613は、保護膜から露出する第1再配線層612に接続されている。第1再配線層612は、素子配線部の一例である。第1素子電極613は、たとえば導電層とバリア層とを有する。導電層は、例えばCu、またはCu合金から構成される。導電層は、シード層を含んでいてもよい。シード層は、例えばTi/Cuから構成される。バリア層は、Ni、Niを含む合金、またはNiを含む複数の金属層から構成される。バリア層としては、たとえばNi,Pd(パラジウム),Au(金)、これらの2つ以上の金属を含む合金、等を用いることができる。保護膜は、たとえばポリイミド樹脂から構成される。第1電極パッド611と第1素子電極613は、厚さ方向Zにおいて重ならない。つまり、第1電極パッド611と第1素子電極613は、厚さ方向Zと交差する方向にずれている。 As shown in FIG. 7, the first connection pad 61 has a first electrode pad 611 , a first rewiring layer 612 and a first element electrode 613 . The first rewiring layer 612 corresponds to an element wiring portion. The first electrode pads 611 are exposed through openings in the insulating layer covering the element main surface 601 of the semiconductor element 60 . The first electrode pad 611 is made of Al (aluminum), for example. The insulating layer is made of SiN (silicon nitride), for example. The first rewiring layer 612 covers the surface of the first electrode pad 611 and extends to the insulating layer. The first rewiring layer 612 is made of Cu, Cu alloy, or the like, for example. The first rewiring layer 612 is covered with a protective film (not shown). The protective film has an opening that exposes a portion of the first rewiring layer 612 as a connection terminal. The first element electrode 613 is connected to the first rewiring layer 612 exposed from the protective film. The first rewiring layer 612 is an example of an element wiring portion. The first element electrode 613 has, for example, a conductive layer and a barrier layer. The conductive layer is made of, for example, Cu or a Cu alloy. The conductive layer may include a seed layer. The seed layer is composed of Ti/Cu, for example. The barrier layer is composed of Ni, an alloy containing Ni, or multiple metal layers containing Ni. As the barrier layer, for example, Ni, Pd (palladium), Au (gold), an alloy containing two or more of these metals, or the like can be used. The protective film is made of polyimide resin, for example. The first electrode pad 611 and the first element electrode 613 do not overlap in the thickness direction Z. That is, the first electrode pad 611 and the first element electrode 613 are shifted in the direction intersecting the thickness direction Z. As shown in FIG.

図8に示すように、第2接続パッド62は、第1接続パッド61と同様に構成されている。詳述すると、第2接続パッド62は、第2電極パッド621、第2再配線層622、第2素子電極623を有している。第2再配線層622は素子配線部に相当する。第2電極パッド621は、半導体素子60の素子主面601を覆う絶縁層の開口から露出している。第2電極パッド621は、例えばAlからなる。絶縁層は、たとえばSiNから構成される。第2再配線層622は、第2電極パッド621の表面を覆い、絶縁層まで延びている。第2再配線層622は、たとえばCu,Cu合金などから構成される。第2再配線層622は、図示しない保護膜により覆われている。保護膜は、第2再配線層622の一部を接続端子として露出する開口を有している。第2素子電極623は、保護膜から露出する第2再配線層622に接続されている。第2再配線層622は、素子配線部の一例である。第2素子電極623は、たとえば導電層とバリア層とを有する。導電層は、例えばCu、またはCu合金から構成される。導電層は、シード層を含んでいてもよい。シード層は、例えばTi/Cuから構成される。バリア層は、Ni、Niを含む合金、またはNiを含む複数の金属層から構成される。バリア層としては、たとえばNi,Pd,Au、これらの2つ以上の金属を含む合金、等を用いることができる。第2電極パッド621と第2素子電極623は、厚さ方向Zにおいて重ならない。つまり、第2電極パッド621と第2素子電極623は、厚さ方向Zと交差する方向にずれている。 As shown in FIG. 8, the second connection pads 62 are configured similarly to the first connection pads 61 . Specifically, the second connection pad 62 has a second electrode pad 621 , a second rewiring layer 622 and a second element electrode 623 . The second rewiring layer 622 corresponds to an element wiring portion. The second electrode pads 621 are exposed through openings in the insulating layer covering the element main surface 601 of the semiconductor element 60 . The second electrode pad 621 is made of Al, for example. The insulating layer is made of SiN, for example. The second rewiring layer 622 covers the surface of the second electrode pad 621 and extends to the insulating layer. The second rewiring layer 622 is made of Cu, Cu alloy, or the like, for example. The second rewiring layer 622 is covered with a protective film (not shown). The protective film has an opening that exposes a portion of the second rewiring layer 622 as a connection terminal. The second element electrode 623 is connected to the second rewiring layer 622 exposed from the protective film. The second rewiring layer 622 is an example of an element wiring portion. The second device electrode 623 has, for example, a conductive layer and a barrier layer. The conductive layer is made of, for example, Cu or a Cu alloy. The conductive layer may include a seed layer. The seed layer is composed of Ti/Cu, for example. The barrier layer is composed of Ni, an alloy containing Ni, or multiple metal layers containing Ni. As the barrier layer, for example, Ni, Pd, Au, an alloy containing two or more of these metals, or the like can be used. The second electrode pad 621 and the second element electrode 623 do not overlap in the thickness direction Z. That is, the second electrode pad 621 and the second element electrode 623 are shifted in the direction intersecting the thickness direction Z. As shown in FIG.

図4に示すように、第1電極パッド611および第1素子電極613は、厚さ方向Zから視て、例えば円形状に形成されている。第2電極パッド621および第2素子電極623は、厚さ方向Zから視て、例えば円形状に形成されている。なお、図4では、第1素子電極613と第1配線電極24とを重ねて同じ大きさにて示している。また、図4では、第2素子電極623と第2配線電極34とを重ねて同じ大きさにて示している。 As shown in FIG. 4, the first electrode pads 611 and the first element electrodes 613 are formed in a circular shape when viewed from the thickness direction Z, for example. The second electrode pad 621 and the second element electrode 623 are formed, for example, in a circular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. In addition, in FIG. 4, the first element electrode 613 and the first wiring electrode 24 are overlapped and shown in the same size. In addition, in FIG. 4, the second element electrode 623 and the second wiring electrode 34 are overlapped and shown in the same size.

図7に示すように、第1接合部材51は、半導体素子60を端子部20に接合するものである。第1接合部材51は、端子部20の第1配線電極24と、半導体素子60の第1素子電極613とを接合する。第1接合部材51は、厚さ方向Zに沿った断面、つまり基板主面101に垂直な断面において、概略台形状に形成されている。第1接合部材51は、Sn(スズ)、Snを含む合金からなる。この合金は、例えばSn-Ag(銀)系合金、Sn-Sb(アンチモン)系合金、等である。 As shown in FIG. 7 , the first joint member 51 joins the semiconductor element 60 to the terminal portion 20 . The first joining member 51 joins the first wiring electrode 24 of the terminal portion 20 and the first element electrode 613 of the semiconductor element 60 . The first bonding member 51 has a substantially trapezoidal shape in a cross section along the thickness direction Z, that is, a cross section perpendicular to the main surface 101 of the substrate. The first joint member 51 is made of Sn (tin) and an alloy containing Sn. This alloy is, for example, a Sn--Ag (silver) system alloy, a Sn--Sb (antimony) system alloy, or the like.

図8に示すように、第2接合部材52は、半導体素子60を放熱導電部30に接合するものである。第2接合部材52は、放熱導電部30の第2配線電極34と、半導体素子60の第2素子電極623とを接合する。第2接合部材52は、基板主面101に垂直な断面において、概略長方形状(平行四辺形状)に形成されている。第2接合部材52は、Sn、Snを含む合金からなる。この合金は、例えばSn-Ag系合金、Sn-Sb系合金、等である。 As shown in FIG. 8 , the second joint member 52 joins the semiconductor element 60 to the heat dissipation conductive portion 30 . The second joint member 52 joins the second wiring electrode 34 of the heat dissipation conductive portion 30 and the second element electrode 623 of the semiconductor element 60 . The second bonding member 52 is formed in a substantially rectangular shape (parallelogram shape) in a cross section perpendicular to the substrate main surface 101 . The second joint member 52 is made of Sn and an alloy containing Sn. This alloy is, for example, a Sn--Ag system alloy, a Sn--Sb system alloy, or the like.

[封止樹脂]
図7、図8に示すように、封止樹脂70は、基板10の基板主面101と接し、半導体素子60を覆うように形成されている。図7に示すように、封止樹脂70は、基板10と半導体素子60との間に充填されている。封止樹脂70は、半導体素子60と端子部20とを覆う。図8に示すように、封止樹脂70は、放熱導電部30と半導体素子60との間に充填されている。これにより、封止樹脂70は、基板10の基板主面101と配線部40と放熱導電部30とを覆う。また、封止樹脂70は、半導体素子60の素子主面601、素子側面603~606(図3参照)、および素子裏面602を覆う。さらに、封止樹脂70は、半導体素子60と端子部20とを接合する第1接合部材51、および半導体素子60と放熱導電部30とを接合する第2接合部材52を覆う。
[Encapsulation resin]
As shown in FIGS. 7 and 8 , the sealing resin 70 is formed so as to be in contact with the main surface 101 of the substrate 10 and cover the semiconductor element 60 . As shown in FIG. 7 , the sealing resin 70 is filled between the substrate 10 and the semiconductor element 60 . The sealing resin 70 covers the semiconductor element 60 and the terminal section 20 . As shown in FIG. 8 , the sealing resin 70 is filled between the heat dissipation conductive portion 30 and the semiconductor element 60 . Thereby, the sealing resin 70 covers the main surface 101 of the substrate 10 , the wiring portion 40 and the heat dissipation conductive portion 30 . The sealing resin 70 also covers the element main surface 601 , the element side surfaces 603 to 606 (see FIG. 3), and the element back surface 602 of the semiconductor element 60 . Furthermore, the sealing resin 70 covers the first joint member 51 that joins the semiconductor element 60 and the terminal portion 20 and the second joint member 52 that joins the semiconductor element 60 and the heat dissipation conductive portion 30 .

封止樹脂70は、厚さ方向Zから視て、基板10と重なっている。封止樹脂70は、基板10の基板主面101と同じ方向を向く樹脂上面701、基板側面103~106と同じ方向を向く樹脂側面703~706(図3、図4参照)を有している。封止樹脂70の樹脂上面701は、半導体装置1Aの上面を構成する。基板10の基板裏面102は、半導体装置1Aの下面を構成する。樹脂側面703~706と基板側面103~106は、半導体装置1Aの側面を構成する。 The sealing resin 70 overlaps the substrate 10 when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. The sealing resin 70 has a resin upper surface 701 facing in the same direction as the substrate main surface 101 of the substrate 10, and resin side surfaces 703 to 706 (see FIGS. 3 and 4) facing in the same direction as the substrate side surfaces 103 to 106. . A resin upper surface 701 of the sealing resin 70 constitutes the upper surface of the semiconductor device 1A. A substrate back surface 102 of the substrate 10 constitutes the bottom surface of the semiconductor device 1A. The resin side surfaces 703 to 706 and the substrate side surfaces 103 to 106 constitute the side surfaces of the semiconductor device 1A.

図1から図6に示すように、封止樹脂70は、厚さ方向Zにおいて基板10の側の部分である第1樹脂部分70Aと、樹脂上面701の側の第2樹脂部分70Bとを有している。厚さ方向Zから視て第1樹脂部分70Aは、基板10と同じ大きさである。また、厚さ方向Zから視て、第2樹脂部分70Bは、第1樹脂部分70Aよりも大きく形成されている。このように、封止樹脂70は、第1樹脂部分70Aと第2樹脂部分70Bとの大きさの差によって封止樹脂70の内側に窪む段差71を有している。図3、図4に示すように、段差71は、封止樹脂70の周方向の全体にわたり設けられている。 As shown in FIGS. 1 to 6, the sealing resin 70 has a first resin portion 70A on the substrate 10 side in the thickness direction Z and a second resin portion 70B on the resin top surface 701 side. are doing. The first resin portion 70A has the same size as the substrate 10 when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. In addition, when viewed from the thickness direction Z, the second resin portion 70B is formed larger than the first resin portion 70A. In this manner, the sealing resin 70 has a step 71 recessed inside the sealing resin 70 due to the difference in size between the first resin portion 70A and the second resin portion 70B. As shown in FIGS. 3 and 4, the step 71 is provided over the entire circumferential direction of the sealing resin 70 .

封止樹脂70は、たとえば電気絶縁性を有する樹脂からなる。この樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂を用いることができる。つまり、基板10を構成する樹脂は、封止樹脂70と同じ材料を含んでいてよい。また、封止樹脂70は、たとえば黒色に着色されている。なお、封止樹脂70の材質および形状は限定されない。つまり、基板10を構成する樹脂は、封止樹脂70と異なる材料により構成されていてもよい。 The sealing resin 70 is made of, for example, an electrically insulating resin. As this resin, for example, a synthetic resin containing an epoxy resin as a main component can be used. That is, the resin forming the substrate 10 may contain the same material as the sealing resin 70 . Further, the sealing resin 70 is colored black, for example. The material and shape of the sealing resin 70 are not limited. In other words, the resin forming the substrate 10 may be made of a material different from the sealing resin 70 .

[外部導電膜]
図7に示すように、第1外部導電膜81は、第1導電膜81Aと第2導電膜81Bとを有している。第1導電膜81Aは、第1貫通電極21の下面212を覆う。第2導電膜81Bは、第1貫通電極21の側面214と、第1主面配線22の側面224と、柱状配線23の側面234とを覆う。第1導電膜81Aと第2導電膜81Bとを有する第1外部導電膜81は、半導体装置1Aの外部接続端子となる。第1外部導電膜81は、たとえば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、たとえば、Ni層およびAu層である。なお、第1外部導電膜81の材料は限定されないが、たとえばNi層、Pd層、およびAu層が積層されて構成されてもよいし、Snであってもよい。
[External conductive film]
As shown in FIG. 7, the first external conductive film 81 has a first conductive film 81A and a second conductive film 81B. The first conductive film 81A covers the bottom surface 212 of the first through electrode 21 . The second conductive film 81B covers the side surface 214 of the first through electrode 21, the side surface 224 of the first main surface wiring 22, and the side surface 234 of the columnar wiring 23. As shown in FIG. A first external conductive film 81 having a first conductive film 81A and a second conductive film 81B serves as an external connection terminal of the semiconductor device 1A. The first external conductive film 81 is composed of, for example, a plurality of metal layers stacked together. Examples of metal layers include Ni layers and Au layers. Although the material of the first external conductive film 81 is not limited, it may be formed by laminating a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer, or may be Sn.

図8に示すように、第2外部導電膜82は、第1導電膜82Aと第2導電膜82Bとを有している。第1導電膜82Aは、基板10から露出する第2貫通電極31の下面312と、基板10から露出する第3貫通電極41の下面412とを覆う。第2導電膜82Bは、第3貫通電極41の側面414と、第3主面配線42の側面424と、柱状配線43の側面434とを覆う。第2貫通電極31の下面312を覆う第1導電膜82Aは、半導体装置1Aにて発する熱を外部へ放出するための端子となる。第2外部導電膜82は、たとえば第1外部導電膜81と同じ素材からなる。第2外部導電膜82は、たとえば互いに積層された複数の金属層から構成される。金属層としては、たとえば、Ni層およびAu層である。なお、第2外部導電膜82の材料は限定されないが、たとえばNi層、Pd層、およびAu層が積層されて構成されてもよいし、Snであってもよい。 As shown in FIG. 8, the second external conductive film 82 has a first conductive film 82A and a second conductive film 82B. The first conductive film 82</b>A covers the lower surface 312 of the second through electrode 31 exposed from the substrate 10 and the lower surface 412 of the third through electrode 41 exposed from the substrate 10 . The second conductive film 82B covers the side surface 414 of the third through electrode 41, the side surface 424 of the third main surface wiring 42, and the side surface 434 of the columnar wiring 43. As shown in FIG. The first conductive film 82A covering the lower surface 312 of the second through electrode 31 serves as a terminal for releasing heat generated in the semiconductor device 1A to the outside. The second external conductive film 82 is made of the same material as the first external conductive film 81, for example. The second external conductive film 82 is composed of, for example, a plurality of metal layers stacked together. Examples of metal layers include Ni layers and Au layers. Although the material of the second external conductive film 82 is not limited, it may be formed by laminating a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer, or may be Sn.

(作用)
次に、本実施形態の半導体装置1Aにおける作用を説明する。
図4、図8に示すように、半導体装置1Aは、厚さ方向Zから視て半導体素子60の少なくとも一部と重なり、基板10を基板主面101から基板裏面102までを貫通し、基板10よりも熱伝導率の高い放熱導電部30を有している。したがって、半導体装置1Aは、半導体素子60にて発生する熱を、基板10の基板裏面102の側に向けて半導体装置1Aの外部へと放熱できる。
(action)
Next, the operation of the semiconductor device 1A of this embodiment will be described.
As shown in FIGS. 4 and 8, the semiconductor device 1A overlaps at least a portion of the semiconductor element 60 when viewed in the thickness direction Z, penetrates the substrate 10 from the substrate main surface 101 to the substrate back surface 102, and extends through the substrate 10. It has a heat dissipating conductive portion 30 having a higher thermal conductivity than the Therefore, the semiconductor device 1A can dissipate the heat generated in the semiconductor element 60 toward the substrate rear surface 102 side of the substrate 10 to the outside of the semiconductor device 1A.

放熱導電部30は、基板10を貫通する1つの第2貫通電極31を有している。第2貫通電極31は、厚さ方向Zから視て矩形状の平板である。したがって、本実施形態の放熱導電部30は、熱容量が小さく、半導体素子60の熱を放熱し易い。 The heat dissipation conductive portion 30 has one second through electrode 31 penetrating through the substrate 10 . The second through electrode 31 is a rectangular flat plate when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. Therefore, the heat dissipation conductive portion 30 of the present embodiment has a small heat capacity and can easily dissipate the heat of the semiconductor element 60 .

放熱導電部30の第2貫通電極31は、厚さ方向Zから視て矩形状の平板である。第2貫通電極31は、厚さ方向Zと直交する第1方向Xおよび第2方向Yに向けて熱を伝達する。したがって、放熱導電部30は、例えばパワートランジスタなどのように半導体素子60の素子主面601において局所的に発生する熱を、厚さ方向Zと直交する第1方向Xおよび第2方向Yに向けて拡散することで、より効率よく放熱できる。 The second through electrode 31 of the heat-dissipating conductive portion 30 is a rectangular flat plate when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. The second through electrode 31 transfers heat in a first direction X and a second direction Y perpendicular to the thickness direction Z. As shown in FIG. Therefore, the heat dissipation conductive part 30 directs heat locally generated on the main surface 601 of the semiconductor element 60, such as a power transistor, in the first direction X and the second direction Y perpendicular to the thickness direction Z. By diffusing the heat, the heat can be dissipated more efficiently.

放熱導電部30は、半導体素子60の第2接続パッド62に接続されている。第2接続パッド62は、半導体素子60に対して電気的に影響しない端子であり、たとえばグランド端子である。したがって、半導体素子60の電気特性に影響することなく、半導体素子60の熱を放熱できる。 The heat dissipation conductive part 30 is connected to the second connection pads 62 of the semiconductor element 60 . The second connection pads 62 are terminals that do not electrically affect the semiconductor element 60, such as ground terminals. Therefore, the heat of the semiconductor element 60 can be dissipated without affecting the electrical characteristics of the semiconductor element 60 .

図10A、図10Bは、一実施形態の半導体装置1Aを回路基板P10に実装した状態を模式的に示す。図10Aは、一実施形態の半導体装置1Aについて、図7つまり図4の7-7線断面を示す。図10Bは、一実施形態の半導体装置1Aについて、図8つまり図4の8-8線断面を示す。 10A and 10B schematically show a state in which the semiconductor device 1A of one embodiment is mounted on the circuit board P10. FIG. 10A shows a cross section taken along line 7-7 of FIG. 7, that is, FIG. 4, of the semiconductor device 1A of one embodiment. FIG. 10B shows a cross section taken along line 8-8 of FIG. 8, that is, FIG. 4, of the semiconductor device 1A of one embodiment.

図10A、図10Bに示すように、半導体装置1Aは、回路基板P10に実装される。図10Aに示すように、半導体装置1Aの端子部20を覆う第1外部導電膜81は、はんだSD1により、回路基板P10のパターンP11と接続される。はんだSD1は、パターンP11と第1外部導電膜81との間のフィレットSD1Aを有する。はんだSD1のフィレットSD1Aは、はんだSD1と第1外部導電膜81との間の接合面積を増加し、接続強度をより高める。はんだSD1のフィレットSD1Aは、第1外部導電膜81とパターンP11との間の実装状態、つまり外部から半導体装置1Aの端子部20の実装状態の確認を容易にする。 As shown in FIGS. 10A and 10B, the semiconductor device 1A is mounted on a circuit board P10. As shown in FIG. 10A, the first external conductive film 81 covering the terminal portion 20 of the semiconductor device 1A is connected to the pattern P11 of the circuit board P10 by solder SD1. Solder SD1 has a fillet SD1A between pattern P11 and first external conductive film 81 . The fillet SD1A of the solder SD1 increases the bonding area between the solder SD1 and the first external conductive film 81 to further increase the connection strength. Fillet SD1A of solder SD1 facilitates confirmation of the mounting state between first external conductive film 81 and pattern P11, that is, the mounting state of terminal portion 20 of semiconductor device 1A from the outside.

同様に、図10Bに示すように、半導体装置1Aの放熱導電部30および配線部40を覆う第2外部導電膜82は、はんだSD2により、回路基板P10のパターンP12と接続される。半導体素子60の熱は、放熱導電部30、第2外部導電膜82、はんだSD2を介して回路基板P10のパターンP12へと伝達する。これにより、半導体素子60の熱は、回路基板P10へと放熱される。はんだSD2は、パターンP12と第2外部導電膜82との間のフィレットSD2Aを有する。このはんだSD2のフィレットSD2Aは、第2外部導電膜82とパターンP12との間の実装状態、つまり外部から半導体装置1Aの放熱導電部30の実装状態の確認を容易にする。 Similarly, as shown in FIG. 10B, the second external conductive film 82 covering the heat dissipation conductive portion 30 and the wiring portion 40 of the semiconductor device 1A is connected to the pattern P12 of the circuit board P10 by solder SD2. The heat of the semiconductor element 60 is transferred to the pattern P12 of the circuit board P10 via the heat dissipation conductive portion 30, the second external conductive film 82, and the solder SD2. Thereby, the heat of the semiconductor element 60 is radiated to the circuit board P10. The solder SD2 has a fillet SD2A between the pattern P12 and the second external conductive film . The fillet SD2A of the solder SD2 facilitates confirmation of the mounting state between the second external conductive film 82 and the pattern P12, that is, the mounting state of the heat dissipation conductive portion 30 of the semiconductor device 1A from the outside.

[半導体装置の製造工程]
図11A、図11Bから図22A、図22Bを参照して、本開示の一実施形態にかかる半導体装置1Aの製造方法の一例を説明する。参照する各図は、1つの半導体装置1Aを形成する範囲を示す。図11Aから図22Aは、製造工程において、図7に対応する断面を示す。図11Bから図22Bは、製造工程において、図8に対応する断面を示す。また、各図において示す各方向の定義は、図1から図8にて示す方向の定義と同一である。
[Manufacturing process of semiconductor device]
An example of a method for manufacturing a semiconductor device 1A according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 11A and 11B to FIGS. 22A and 22B. Each drawing to be referred to shows a range forming one semiconductor device 1A. 11A to 22A show cross sections corresponding to FIG. 7 during the manufacturing process. 11B to 22B show cross sections corresponding to FIG. 8 during the manufacturing process. Also, the definition of each direction shown in each figure is the same as the definition of the direction shown in FIGS.

図11A、図11Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、支持基板900を用意する工程を有する。支持基板900は、たとえばSiの単結晶材料からなる。支持基板900は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く主面900sおよび下面900rを有している。なお、支持基板900として、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料からなる基板を用いてもよい。 As shown in FIGS. 11A and 11B, the manufacturing method of the semiconductor device 1A has a step of preparing a support substrate 900. FIG. Support substrate 900 is made of, for example, a Si single crystal material. The support substrate 900 has a main surface 900s and a lower surface 900r facing opposite sides in the thickness direction Z. As shown in FIG. A substrate made of a synthetic resin material such as epoxy resin may be used as the support substrate 900 .

また、図11A、図11Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、端子ピラー901A,901Bを形成する工程を有する。図11Aに示すように、支持基板900の主面900sに、端子ピラー901Aを形成する。また、図11Bに示すように、支持基板900の主面900sに、端子ピラー901Bを形成する。端子ピラー901A,901Bは、たとえばCu又はCuを主成分とする合金からなる。端子ピラー901A,901Bは、たとえば電解めっき法によって形成される。端子ピラー901Aは、上述の半導体装置1Aにおいて、第1貫通電極21となるものであり、端子ピラー901Bは、上述の半導体装置1Aにおいて、第2貫通電極31および第3貫通電極41となるものである。端子ピラー901Aは、図7に示す第1貫通電極21の厚さよりも厚く形成される。端子ピラー901Bは、図8に示す第2貫通電極31および第3貫通電極41の厚さよりも厚く形成される。 Moreover, as shown in FIGS. 11A and 11B, the manufacturing method of the semiconductor device 1A has a step of forming terminal pillars 901A and 901B. As shown in FIG. 11A, terminal pillars 901A are formed on the main surface 900s of the support substrate 900. As shown in FIG. Further, as shown in FIG. 11B, terminal pillars 901B are formed on the main surface 900s of the support substrate 900. As shown in FIG. Terminal pillars 901A and 901B are made of, for example, Cu or an alloy containing Cu as a main component. Terminal pillars 901A and 901B are formed by electroplating, for example. The terminal pillar 901A serves as the first through electrode 21 in the semiconductor device 1A described above, and the terminal pillar 901B serves as the second through electrode 31 and the third through electrode 41 in the semiconductor device 1A described above. be. The terminal pillar 901A is formed thicker than the first through electrode 21 shown in FIG. The terminal pillar 901B is formed thicker than the thickness of the second through electrode 31 and the third through electrode 41 shown in FIG.

端子ピラー901A,901Bは、たとえば、シード層を形成する工程と、シード層に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成する工程と、シード層に接するめっき層を形成する工程とを経て形成される。たとえばスパッタリング法によって、支持基板900の主面900sにシード層を形成する。次に、たとえば感光性を有するレジスト層によってシード層を覆い、そのレジスト層を感光・現像し、開口を有するマスクを形成する。次に、シード層を導電経路とした電解めっき法によってマスクから露出したシード層の表面にめっき金属を析出させて端子ピラー901A,901Bを形成する。端子ピラー901A,901Bの形成後、マスクを除去する。なお、Cuの柱状材によって端子ピラー901A,901Bを形成してもよい。 Terminal pillars 901A and 901B are formed through, for example, a step of forming a seed layer, a step of forming a mask for the seed layer by photolithography, and a step of forming a plating layer in contact with the seed layer. A seed layer is formed on the main surface 900s of the support substrate 900 by, for example, a sputtering method. Next, the seed layer is covered with, for example, a photosensitive resist layer, and the resist layer is exposed and developed to form a mask having openings. Next, the terminal pillars 901A and 901B are formed by depositing plating metal on the surface of the seed layer exposed from the mask by electroplating using the seed layer as a conductive path. After forming terminal pillars 901A and 901B, the mask is removed. Note that the terminal pillars 901A and 901B may be formed of a Cu columnar material.

図12A、図12Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、基材902を形成する工程を有する。基材902は、支持基板900の主面900sに接し、端子ピラー901A,901Bの上面および側面を覆うように形成される。この基材902の材料としては、図1から図9に示す基板10を構成する材料を用いることができる。本実施形態において、基材902の材料としては、エポキシ樹脂等を主剤とした合成樹脂を用いることができる。 As shown in FIGS. 12A and 12B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A has a step of forming a base material 902. As shown in FIGS. The base material 902 is formed so as to be in contact with the main surface 900s of the support substrate 900 and cover the upper surfaces and side surfaces of the terminal pillars 901A and 901B. As the material of the base material 902, the material constituting the substrate 10 shown in FIGS. 1 to 9 can be used. In this embodiment, as the material of the base material 902, a synthetic resin containing epoxy resin or the like as a main component can be used.

図13A、図13Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、基材902および端子ピラー901A,901Bの一部を研削により除去する工程を有する。基材902は、図1から図9に示す基板10の厚さよりも厚く残される。この研削により、基材902の基材主面902sにおいて、第1貫通電極21の上面211、第2貫通電極31の上面311、および第3貫通電極41の上面411を露出する。そして、基材902の基材主面902sから、エッチング、たとえばウエットエッチングにより、研削によって生じる端子ピラー901A,901Bのバリを除去する。 As shown in FIGS. 13A and 13B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A has a step of removing a part of the base material 902 and the terminal pillars 901A and 901B by grinding. Substrate 902 is left thicker than the thickness of substrate 10 shown in FIGS. By this grinding, the upper surface 211 of the first through electrode 21, the upper surface 311 of the second through electrode 31, and the upper surface 411 of the third through electrode 41 are exposed on the substrate principal surface 902s of the substrate 902. FIG. Then, burrs on the terminal pillars 901A and 901B generated by grinding are removed from the base main surface 902s of the base 902 by etching, for example, wet etching.

図14A、図14Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、第1主面配線22、第2主面配線32、および第3主面配線42を形成する工程を備えている。第1主面配線22、第2主面配線32、および第3主面配線42を形成する工程は、シード層を形成する工程と、導電層を形成する工程を含む。シード層と導電層は、第1主面配線22、第2主面配線32、および第3主面配線42の金属層と導電層とを構成するものである。 As shown in FIGS. 14A and 14B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A includes steps of forming the first main-surface wiring 22, the second main-surface wiring 32, and the third main-surface wiring . The step of forming the first main-surface wiring 22, the second main-surface wiring 32, and the third main-surface wiring 42 includes a step of forming a seed layer and a step of forming a conductive layer. The seed layer and conductive layer constitute the metal layer and conductive layer of the first main-surface wiring 22 , the second main-surface wiring 32 , and the third main-surface wiring 42 .

先ず、たとえばスパッタリング法によってシード層を形成する。シード層は、たとえばTiを主成分とする第1層とCuを主成分とする第2層を含む。シード層は、基材902の基材主面902s、貫通電極21,31,41の上面211,311,411を覆うように形成される。次に、たとえば感光性を有するレジスト層を用いたフォトリソグラフィによって、開口を有するマスクを形成する。次に、たとえばシード層を導電経路とした電解めっき法によってマスクの開口から露出したシード層の表面にめっき金属を析出させて導電層を形成する。シード層は、適切なタイミングで除去される。 First, a seed layer is formed by sputtering, for example. The seed layer includes, for example, a first layer containing Ti as a main component and a second layer containing Cu as a main component. The seed layer is formed to cover the main surface 902 s of the substrate 902 and the upper surfaces 211 , 311 , 411 of the through electrodes 21 , 31 , 41 . Next, a mask having openings is formed, for example, by photolithography using a resist layer having photosensitivity. Next, a conductive layer is formed by depositing plating metal on the surface of the seed layer exposed through the openings of the mask, for example, by electroplating using the seed layer as a conductive path. The seed layer is removed at appropriate times.

図15A、図15Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、柱状配線23,43を形成する工程を有する。先ず、例えば感光性を有するレジスト層を用いたフォトリソグラフィによって開口を有するマスクを形成する。次に、主面配線22,32,42を導電経路とした電解めっき法によってマスクの開口から露出した主面配線22,32,42の表面にめっき金属を析出させて柱状配線23,43を形成する。柱状配線23,43の形成後、マスクを除去する。なお、Cuの柱状材によって柱状配線23,43を形成してもよい。 As shown in FIGS. 15A and 15B, the manufacturing method of the semiconductor device 1A has steps of forming the columnar wirings 23 and 43. FIG. First, a mask having openings is formed by photolithography using a resist layer having photosensitivity, for example. Next, a plating metal is deposited on the surfaces of the main surface wirings 22, 32, 42 exposed from the openings of the mask by electroplating using the main surface wirings 22, 32, 42 as conductive paths, thereby forming the columnar wirings 23, 43. do. After forming the columnar wirings 23 and 43, the mask is removed. Note that the columnar wirings 23 and 43 may be formed of a Cu columnar material.

また、半導体装置1Aの製造方法は、接合部903,904を形成する工程を有する。図15Aに示す接合部903は、図7に示す配線電極24と接合部材51とを含むものである。図15Bに示す接合部904は、図8に示す配線電極34と接合部材52とを含むものである。 Moreover, the method of manufacturing the semiconductor device 1A has a step of forming the joints 903 and 904 . A joint portion 903 shown in FIG. 15A includes the wiring electrode 24 and the joint member 51 shown in FIG. A joint portion 904 shown in FIG. 15B includes the wiring electrode 34 and the joint member 52 shown in FIG.

先ず、例えば感光性を有するレジスト層を用いたフォトリソグラフィによって開口を有するマスクを形成する。次に、たとえば電解めっき法によってマスクの開口から露出した主面配線22,32,42の表面にめっき金属を析出させて配線電極24,34となる金属層を形成する。次に、金属層の上面に、はんだ層を形成する。はんだ層は、接合部材51,52、またはその一部となるものである。はんだ層は、たとえば電解めっき法により形成する。接合部903,904の形成後、マスクを除去する。 First, a mask having openings is formed by photolithography using a resist layer having photosensitivity, for example. Next, a plating metal is deposited on the surfaces of the main-surface wirings 22, 32, 42 exposed through the openings of the mask, for example, by electroplating to form metal layers that will become the wiring electrodes 24, 34. Next, as shown in FIG. A solder layer is then formed on top of the metal layer. The solder layer becomes the joining members 51, 52 or a part thereof. The solder layer is formed by electroplating, for example. After forming junctions 903 and 904, the mask is removed.

半導体装置1Aの製造方法は、フロー処理を行う工程を有していてもよい。フロー処理により、はんだ層の表面を平坦化する。
図16A、図16Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、半導体素子60を実装する工程を有する。この工程は、半導体素子60をフリップチップ実装する工程と、リフロー工程とを含む。素子主面601を基材902に向けて半導体素子60を配置する。半導体素子60をたとえばフリップチップボンダを用いて、第1素子電極613と第2素子電極623にフラックスを塗布し、フリップチップ実装する。次に、リフロー処理により、第1接合部材51と第2接合部材52とを形成する。
The method for manufacturing the semiconductor device 1A may include a step of performing flow processing. A flow process planarizes the surface of the solder layer.
As shown in FIGS. 16A and 16B, the manufacturing method of the semiconductor device 1A has a step of mounting the semiconductor element 60. FIG. This process includes a process of flip-chip mounting the semiconductor element 60 and a reflow process. The semiconductor element 60 is arranged with the element main surface 601 facing the base material 902 . The semiconductor element 60 is flip-chip mounted by applying flux to the first element electrode 613 and the second element electrode 623 using, for example, a flip chip bonder. Next, the first joint member 51 and the second joint member 52 are formed by reflow processing.

図17A、図17Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、樹脂層905を形成する工程を有している。樹脂層905は、基材902の基材主面902sと半導体素子60を覆うように形成される。樹脂層905は、図1から図9に示す封止樹脂70となる部材である。樹脂層905は、たとえばエポキシ樹脂を主材とした合成樹脂である。樹脂層905は、たとえばコンプレッション成形によって形成される。樹脂層905は、半導体素子60の素子主面601と基材902の基材主面902sとの間に充填される。 As shown in FIGS. 17A and 17B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A has a step of forming a resin layer 905. As shown in FIGS. The resin layer 905 is formed so as to cover the substrate main surface 902 s of the substrate 902 and the semiconductor element 60 . The resin layer 905 is a member that becomes the sealing resin 70 shown in FIGS. The resin layer 905 is a synthetic resin mainly composed of epoxy resin, for example. Resin layer 905 is formed, for example, by compression molding. The resin layer 905 is filled between the element main surface 601 of the semiconductor element 60 and the substrate main surface 902 s of the substrate 902 .

図18A、図18B、図19A、および図19Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、支持基板900を除去する工程を備えている。
図18A、図18Bに示すように、樹脂層905の下面905rにダイシングテープ910を貼付する。なお、図18A、図18Bは、図17A、図17Bに対して上下を反転して示している。そして、たとえば、研削によって支持基板900を除去し、基材902と第1端子ピラー901Aと第2端子ピラー901Bとの一部を研削する。このとき、図18A、図18Bに示す破線まで、支持基板900の側から、基材902と第1端子ピラー901Aと第2端子ピラー901Bを研削する。なお、支持基板900を剥離した後、基材902と第1端子ピラー901Aと第2端子ピラー901Bを研削してもよい。これにより、図19A、図19Bに示すように、基板10、基板10を貫通する第1貫通電極21、第2貫通電極31、および第3貫通電極41が形成される。図19Bに示すように、第2貫通電極31と第2主面配線32とにより放熱導電部30が構成される。
As shown in FIGS. 18A, 18B, 19A, and 19B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A includes a step of removing the support substrate 900. FIG.
As shown in FIGS. 18A and 18B, a dicing tape 910 is attached to the lower surface 905r of the resin layer 905. As shown in FIGS. Note that FIGS. 18A and 18B are shown upside down with respect to FIGS. 17A and 17B. Then, for example, the support substrate 900 is removed by grinding, and parts of the base material 902, the first terminal pillar 901A, and the second terminal pillar 901B are ground. At this time, the substrate 902, the first terminal pillars 901A, and the second terminal pillars 901B are ground from the supporting substrate 900 side to the dashed lines shown in FIGS. 18A and 18B. Note that the base material 902, the first terminal pillars 901A, and the second terminal pillars 901B may be ground after the support substrate 900 is removed. As a result, as shown in FIGS. 19A and 19B, the substrate 10, the first through electrode 21, the second through electrode 31, and the third through electrode 41 penetrating through the substrate 10 are formed. As shown in FIG. 19B , the heat dissipation conductive portion 30 is configured by the second through electrode 31 and the second main surface wiring 32 .

図20A、図20Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、基材902を切断するとともに樹脂層905の厚さ方向Zの一部を切削する(ハーフカットする)工程を備えている。このような基材902の切断および樹脂層905のハーフカットにあたっては、図20A、図20Bに示す切断線(破線)に沿ってたとえばダイシングブレードによって基材902の側から樹脂層905の下面905rに向けて切り込む。このように、樹脂層905をハーフカットすることによって、樹脂層905に分離溝905tを形成する。そして、ダイシングブレードによる基材902の切断と樹脂層905のハーフカットにより、第1主面配線22が切断される。その結果、図20Aに示すように、基板10、第1主面配線22、柱状配線23が形成される。より詳細には、第1貫通電極21の側面214、第1主面配線22の側面224、および柱状配線23の側面234が形成される。第1貫通電極21の側面214、第1主面配線22の側面224、および柱状配線23の側面234は、分離溝905tに露出している。このように形成した第1貫通電極21と第1主面配線22と柱状配線23により端子部20が構成される。また、図20Bに示すように、第3主面配線42、柱状配線43が形成される。より詳細には、第3貫通電極41の側面414、第3主面配線42の側面424、および柱状配線43の側面434が形成される。第3貫通電極41の側面414、第3主面配線42の側面424、および柱状配線43の側面434は、分離溝905tに露出している。このように形成した第3貫通電極41と第3主面配線42と柱状配線43により配線部40が構成される。 As shown in FIGS. 20A and 20B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A includes a step of cutting the base material 902 and partially cutting (half-cutting) the resin layer 905 in the thickness direction Z. As shown in FIGS. In cutting the base material 902 and half-cutting the resin layer 905, for example, a dicing blade is used along the cutting lines (broken lines) shown in FIGS. cut towards. By half-cutting the resin layer 905 in this way, a separation groove 905t is formed in the resin layer 905 . Then, the first main surface wiring 22 is cut by cutting the base material 902 with a dicing blade and half-cutting the resin layer 905 . As a result, as shown in FIG. 20A, the substrate 10, the first main surface wiring 22, and the columnar wiring 23 are formed. More specifically, the side surface 214 of the first penetrating electrode 21, the side surface 224 of the first main surface wiring 22, and the side surface 234 of the columnar wiring 23 are formed. The side surface 214 of the first through electrode 21, the side surface 224 of the first main surface wiring 22, and the side surface 234 of the columnar wiring 23 are exposed to the separation groove 905t. The terminal portion 20 is configured by the first through electrode 21, the first main surface wiring 22, and the columnar wiring 23 thus formed. Further, as shown in FIG. 20B, third main surface wirings 42 and columnar wirings 43 are formed. More specifically, the side surface 414 of the third through electrode 41, the side surface 424 of the third main-surface wiring 42, and the side surface 434 of the columnar wiring 43 are formed. The side surface 414 of the third through-electrode 41, the side surface 424 of the third main-surface wiring 42, and the side surface 434 of the columnar wiring 43 are exposed to the separation groove 905t. The wiring portion 40 is configured by the third through electrode 41, the third main surface wiring 42, and the columnar wiring 43 thus formed.

図21A、図21Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、第1外部導電膜81と第2外部導電膜82を形成する工程を備えている。図21Aに示すように、第1外部導電膜81は、第1貫通電極21の下面212を覆う第1導電膜81Aと、第1貫通電極21、第1主面配線22、柱状配線23それぞれの側面214,224,234を覆う第2導電膜81Bとを有している。第2導電膜81Bは、分離溝905tに形成される。図21Bに示すように、第2外部導電膜82は、第1導電膜82Aと第2導電膜82Bとを有する。第1導電膜82Aは、第2貫通電極31の下面312と第3貫通電極41の下面412とを覆う。第2導電膜82Bは、第3貫通電極41、第3主面配線42、柱状配線43それぞれの側面414,424,434を覆う。第2導電膜82Bは、分離溝905tに形成される。 As shown in FIGS. 21A and 21B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A includes steps of forming a first outer conductive film 81 and a second outer conductive film 82. As shown in FIGS. As shown in FIG. 21A, the first external conductive film 81 includes a first conductive film 81A covering the lower surface 212 of the first through electrode 21, and the first through electrode 21, the first main surface wiring 22, and the columnar wiring 23, respectively. and a second conductive film 81B covering the side surfaces 214, 224, 234. The second conductive film 81B is formed in the separation trench 905t. As shown in FIG. 21B, the second outer conductive film 82 has a first conductive film 82A and a second conductive film 82B. The first conductive film 82A covers the bottom surface 312 of the second through electrode 31 and the bottom surface 412 of the third through electrode 41 . The second conductive film 82B covers the side surfaces 414, 424, 434 of the third through electrode 41, the third main-surface wiring 42, and the columnar wiring 43, respectively. The second conductive film 82B is formed in the separation trench 905t.

第1外部導電膜81および第2外部導電膜82はそれぞれ、めっき金属からなる。たとえば、無電解めっきによってめっき金属、たとえばNiとPdとAuとをこの順番で析出させることで、第1外部導電膜81および第2外部導電膜82を形成する。なお、第1外部導電膜81および第2外部導電膜82のそれぞれの構造、および形成方法は限定されない。 The first outer conductive film 81 and the second outer conductive film 82 are each made of plated metal. For example, plating metals such as Ni, Pd and Au are deposited in this order by electroless plating to form the first outer conductive film 81 and the second outer conductive film 82 . The structure and forming method of each of the first external conductive film 81 and the second external conductive film 82 are not limited.

図22A、図22Bに示すように、半導体装置1Aの製造方法は、半導体装置1Aを個片化する工程を備えている。樹脂層905を切断し、半導体素子60を1つの単位とした個片に分割する。分割にあたっては、切断線(破線)に沿ってたとえば樹脂層905をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層905の分離溝905tから下面905rまで切り込み、樹脂層905を切断する。当該個片は、基板10と封止樹脂70とを含む半導体装置1Aである。換言すると、樹脂層905をハーフカットしたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードによって樹脂層905の下面905rまで切り込むことによって樹脂層905の段差71が形成される。これにより、封止樹脂70が形成される。より詳細には、封止樹脂70として、第1樹脂部分70A、および第2樹脂部分70Bが形成される。半導体装置1Aは、以上の工程を経て製造される。 As shown in FIGS. 22A and 22B, the method of manufacturing the semiconductor device 1A includes a step of singulating the semiconductor device 1A. The resin layer 905 is cut to divide into individual pieces each having the semiconductor element 60 as one unit. When dividing, the resin layer 905 is cut along the cutting line (broken line) from the separation groove 905t to the lower surface 905r of the resin layer 905 by a dicing blade narrower than the dicing blade that half-cuts the resin layer 905, for example. The individual piece is the semiconductor device 1A including the substrate 10 and the sealing resin 70 . In other words, the step 71 of the resin layer 905 is formed by cutting down to the lower surface 905 r of the resin layer 905 with a dicing blade narrower than the dicing blade that half-cuts the resin layer 905 . Thereby, the sealing resin 70 is formed. More specifically, as the sealing resin 70, a first resin portion 70A and a second resin portion 70B are formed. The semiconductor device 1A is manufactured through the above steps.

(効果)
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)半導体装置1Aは、厚さ方向Zから視て半導体素子60の少なくとも一部と重なり、基板10を基板主面101から基板裏面102までを貫通し、基板10よりも熱伝導率の高い放熱導電部30を有している。したがって、半導体装置1Aは、半導体素子60にて発生する熱を、基板10の基板裏面102の側に向けて半導体装置1Aの外部へと放熱できる。
(effect)
As described above, according to this embodiment, the following effects are obtained.
(1) The semiconductor device 1A overlaps at least a portion of the semiconductor element 60 when viewed in the thickness direction Z, penetrates the substrate 10 from the substrate main surface 101 to the substrate back surface 102, and has a higher thermal conductivity than the substrate 10. It has a heat dissipation conductive part 30 . Therefore, the semiconductor device 1A can dissipate the heat generated in the semiconductor element 60 toward the substrate rear surface 102 side of the substrate 10 to the outside of the semiconductor device 1A.

(2)放熱導電部30の第2貫通電極31は、厚さ方向Zから視て矩形状の平板である。第2貫通電極31は、厚さ方向Zと直交する第1方向Xおよび第2方向Yに向けて熱を伝達する。したがって、放熱導電部30は、例えばパワートランジスタなどのように半導体素子60の素子主面601において局所的に発生する熱を、厚さ方向Zと直交する第1方向Xおよび第2方向Yに向けて拡散することで、より効率よく放熱できる。 (2) The second through electrode 31 of the heat-dissipating conductive portion 30 is a rectangular flat plate when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. The second through electrode 31 transfers heat in a first direction X and a second direction Y perpendicular to the thickness direction Z. As shown in FIG. Therefore, the heat dissipation conductive part 30 directs heat locally generated on the main surface 601 of the semiconductor element 60, such as a power transistor, in the first direction X and the second direction Y perpendicular to the thickness direction Z. By diffusing the heat, the heat can be dissipated more efficiently.

(3)放熱導電部30は、半導体素子60の第2接続パッド62に接続されている。第2接続パッド62は、半導体素子60に対して電気的に影響しない端子であり、たとえばグランド端子である。したがって、半導体素子60の電気特性に影響することなく、半導体素子60の熱を放熱できる。 (3) The heat dissipation conductive portion 30 is connected to the second connection pads 62 of the semiconductor element 60 . The second connection pads 62 are terminals that do not electrically affect the semiconductor element 60, such as ground terminals. Therefore, the heat of the semiconductor element 60 can be dissipated without affecting the electrical characteristics of the semiconductor element 60 .

(4)半導体装置1Aは、2つの配線部40を有している。配線部40は、放熱導電部30から、基板側面103,104に向けて延びている。配線部40は、基板側面103,104から露出している。半導体装置1Aは、放熱導電部30と配線部40について、基板裏面102と基板側面103,104から露出する面を覆う第2外部導電膜82を有している。第2外部導電膜82は、はんだSD2により、回路基板P10のパターンP12と接続される。はんだSD2は、パターンP12と第2外部導電膜82との間のフィレットSD2Aを有する。このはんだSD2のフィレットSD2Aにより、第2外部導電膜82とパターンP12との間の実装状態を容易に確認することができる。したがって、配線部40は、半導体装置1Aの実装状態を容易に確認可能とすることができる。 (4) The semiconductor device 1A has two wiring portions 40 . The wiring portion 40 extends from the heat dissipation conductive portion 30 toward the side surfaces 103 and 104 of the substrate. The wiring portion 40 is exposed from the side surfaces 103 and 104 of the substrate. The semiconductor device 1A has a second external conductive film 82 covering the surfaces exposed from the substrate rear surface 102 and the substrate side surfaces 103 and 104 of the heat dissipation conductive portion 30 and the wiring portion 40 . The second external conductive film 82 is connected to the pattern P12 of the circuit board P10 by solder SD2. The solder SD2 has a fillet SD2A between the pattern P12 and the second external conductive film . The mounting state between the second external conductive film 82 and the pattern P12 can be easily confirmed by the fillet SD2A of the solder SD2. Therefore, the wiring part 40 can make it possible to easily check the mounting state of the semiconductor device 1A.

(5)各貫通電極21,31,41はめっき金属から構成されている。各貫通電極21,31,41は、同時に形成される。したがって、半導体装置1Aの製造工程において、各貫通電極21,31,41を効率よく形成できる。 (5) Each through electrode 21, 31, 41 is made of a plated metal. Each through electrode 21, 31, 41 is formed at the same time. Therefore, the through electrodes 21, 31, 41 can be efficiently formed in the manufacturing process of the semiconductor device 1A.

(6)第1外部導電膜81と第2外部導電膜82は、めっき金属により構成されている。各外部導電膜81,82は、同時に形成される。したがって、半導体装置1Aの製造工程において、各外部導電膜81,82を効率よく形成できる。 (6) The first outer conductive film 81 and the second outer conductive film 82 are made of plated metal. Each external conductive film 81, 82 is formed at the same time. Therefore, the external conductive films 81 and 82 can be efficiently formed in the manufacturing process of the semiconductor device 1A.

(変更例)
上記実施形態は例えば以下のように変更できる。上記実施形態と以下の各変更例は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合せることができる。なお、以下の変更例において、上記実施形態と共通する部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Change example)
For example, the above embodiment can be modified as follows. The above-described embodiment and each modification below can be combined with each other as long as there is no technical contradiction. In addition, in the following modified example, the same reference numerals as in the above embodiment are attached to the parts common to the above embodiment, and the explanation thereof is omitted.

・配線部40の数は、適宜変更されてもよい。
図23に示すように、半導体装置1Bは、1つの配線部40を有している。この配線部40は、第1方向Xにおいて、互いに反対方向を向く基板側面103,104のうちの基板側面104に向けて延びている。なお、基板側面103,104のうちの基板側面103に向けて延びるように形成されていてもよい。
- The number of the wiring parts 40 may be changed suitably.
As shown in FIG. 23, the semiconductor device 1B has one wiring portion 40. As shown in FIG. The wiring portion 40 extends in the first direction X toward the substrate side surface 104 of the substrate side surfaces 103 and 104 facing in opposite directions. In addition, it may be formed so as to extend toward the substrate side surface 103 of the substrate side surfaces 103 and 104 .

図24に示す半導体装置1Cは、2つの配線部40を有している。配線部40は、基板側面105,106に向けて延びるように形成されている。これら基板側面105,106は、第2方向Yにおいて、互いに反対方向を向く。また、これら基板側面105,106には、端子部20が露出していない。つまり、配線部40は、端子部20が露出していない基板側面105,106に向けて延びるように形成されている。なお、図23に示す半導体装置1Bと同様に、基板側面105,106のいずれか一方に向けて延びる配線部40を備える構成としてもよい。 A semiconductor device 1</b>C shown in FIG. 24 has two wiring portions 40 . The wiring portion 40 is formed to extend toward the side surfaces 105 and 106 of the substrate. These substrate side surfaces 105 and 106 face opposite directions in the second direction Y. As shown in FIG. Moreover, the terminal portion 20 is not exposed on these substrate side surfaces 105 and 106 . That is, the wiring portion 40 is formed so as to extend toward the substrate side surfaces 105 and 106 where the terminal portion 20 is not exposed. As in the semiconductor device 1B shown in FIG. 23, a wiring portion 40 extending toward one of the substrate side surfaces 105 and 106 may be provided.

なお、半導体装置は、各基板側面103~106に向けて延びる配線部40を有する構成としてもよい。また、半導体装置は、端子部20が露出する基板側面103,104の少なくとも一方に延びる配線部40と、端子部20が露出していない基板側面105,106の少なくとも一方に延びる配線部40とを備える構成としてもよい。 Note that the semiconductor device may be configured to have wiring portions 40 extending toward the side surfaces 103 to 106 of the substrate. In addition, the semiconductor device includes a wiring portion 40 extending on at least one of the substrate side surfaces 103 and 104 where the terminal portion 20 is exposed and a wiring portion 40 extending on at least one of the substrate side surfaces 105 and 106 where the terminal portion 20 is not exposed. It is good also as a structure provided.

・半導体素子60の構成は適宜変更されてもよい。
図25、図26に示す半導体装置1Dにおいて、半導体素子60は、厚さ方向Zにおいて、第1接続パッド61の第1電極パッド611と第1素子電極613とが重なるように配置されている。この場合、第1再配線層612は省略されてもよい。また、半導体素子60は、第1接続パッド61と同様に、厚さ方向Zにおいて、第2接続パッド62の第2電極パッド621と第2素子電極623とが重なるように配置されている。この場合、第2再配線層622は省略されてもよい。このような半導体素子60を用いた半導体装置1Dにおいても、上記実施形態と同様の効果が得られる。なお、第1接続パッド61と第2接続パッド62とのいずれか一方を、上記実施形態と同様に、厚さ方向Zにおいて重ならないように配置してもよい。
- The configuration of the semiconductor element 60 may be changed as appropriate.
In the semiconductor device 1D shown in FIGS. 25 and 26, the semiconductor element 60 is arranged such that the first electrode pads 611 and the first element electrodes 613 of the first connection pads 61 overlap in the thickness direction Z. As shown in FIG. In this case, the first redistribution layer 612 may be omitted. The semiconductor element 60 is arranged such that the second electrode pads 621 and the second element electrodes 623 of the second connection pads 62 overlap in the thickness direction Z, similarly to the first connection pads 61 . In this case, the second redistribution layer 622 may be omitted. A semiconductor device 1D using such a semiconductor element 60 can also obtain the same effect as the above-described embodiment. Either one of the first connection pads 61 and the second connection pads 62 may be arranged so as not to overlap in the thickness direction Z, as in the above embodiment.

・端子部20の数、配置は、適宜変更されてもよい。上記実施形態では、基板側面103,104に露出するように端子部20を配置したが、基板側面103~106に露出するように端子部20を配置してもよい。また、基板側面103~106のうちの3つの基板側面に露出するように端子部20を配置してもよい。 - The number and arrangement of the terminal portions 20 may be changed as appropriate. In the above embodiment, the terminal portions 20 are arranged so as to be exposed on the side surfaces 103 and 104 of the substrate, but the terminal portions 20 may be arranged so as to be exposed on the side surfaces 103 to 106 of the substrate. Also, the terminal section 20 may be arranged so as to be exposed on three substrate side surfaces among the substrate side surfaces 103 to 106 .

(付記)
本開示から把握できる技術的思想を以下に記載する。なお、限定する意図ではなく理解の補助のために、付記に記載される構成要素には、実施形態中の対応する構成要素の参照符号が付されている。参照符号は、理解の補助のために例として示すものであり、各付記に記載された構成要素は、参照符号で示される構成要素に限定されるべきではない。
(Appendix)
Technical ideas that can be grasped from the present disclosure are described below. It should be noted that, for the purpose of understanding and not for the purpose of limitation, components described in the appendix are labeled with corresponding components in the embodiments. The reference numerals are provided as examples to aid understanding, and the components described in each appendix should not be limited to the components indicated by the reference numerals.

(付記1)
厚さ方向(Z)において互いに反対側を向く基板主面(101)および基板裏面(102)と、前記厚さ方向(Z)と交差する方向を向く少なくとも1つの基板側面(103~106)と、を有する電気絶縁性の基板(10)と、
前記基板主面(101)の側に配置された半導体素子(60)と、
前記厚さ方向(Z)から視て前記半導体素子(60)の少なくとも一部と重なる位置に設けられ、前記基板裏面(102)から露出している放熱導電部(30,31)と、
前記基板主面(101)を覆った状態で前記半導体素子(60)を封止する封止樹脂(70)と、
前記放熱導電部(30,31)に接続され、前記基板裏面(102)から露出した状態で前記放熱導電部(30,31)から前記基板側面(103,104)まで延びるとともに前記基板側面(104)から露出した少なくとも1つの配線部(40,41)と、
を備えた半導体装置。
(Appendix 1)
a substrate main surface (101) and a substrate back surface (102) facing opposite to each other in the thickness direction (Z), and at least one substrate side surface (103 to 106) facing in a direction intersecting the thickness direction (Z); an electrically insulating substrate (10) having
a semiconductor element (60) arranged on the side of the main surface (101) of the substrate;
a heat dissipation conductive part (30, 31) provided at a position overlapping at least a part of the semiconductor element (60) when viewed from the thickness direction (Z) and exposed from the back surface (102) of the substrate;
a sealing resin (70) for sealing the semiconductor element (60) while covering the main surface (101) of the substrate;
connected to the heat dissipation conductive parts (30, 31) and extending from the heat dissipation conductive parts (30, 31) to the side surfaces (103, 104) of the substrate in a state of being exposed from the back surface (102) of the substrate; ) at least one wiring portion (40, 41) exposed from the
A semiconductor device with

(付記2)
複数の前記配線部(40,41)を備える、付記1に記載の半導体装置。
(付記3)
前記基板(10)は互いに反対方向を向く一対の前記基板側面(103,104)を有し、
前記配線部(40,41)は、一対の前記基板側面(103,104)に向けてそれぞれ延びるように形成されている、付記2に記載の半導体装置。
(Appendix 2)
The semiconductor device according to appendix 1, comprising a plurality of the wiring portions (40, 41).
(Appendix 3)
The substrate (10) has a pair of substrate side surfaces (103, 104) facing in opposite directions,
The semiconductor device according to appendix 2, wherein the wiring portions (40, 41) are formed to extend toward the pair of substrate side surfaces (103, 104), respectively.

(付記4)
前記基板(10)は複数の前記基板側面(103~106)を有し、
前記配線部(40,41)は、複数の前記基板側面(103~106)のうちの1つの前記基板側面(104)に向けて延びるように形成されている、付記2に記載の半導体装置。
(Appendix 4)
The substrate (10) has a plurality of substrate side surfaces (103-106),
The semiconductor device according to appendix 2, wherein the wiring portions (40, 41) are formed so as to extend toward one of the substrate side surfaces (103 to 106) toward the substrate side surface (104).

(付記5)
前記放熱導電部(30,31)は、前記配線部(40,41)の前記基板裏面(102)から露出する部分の内側に配置されている、付記1から付記4のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 5)
4. According to any one of appendices 1 to 4, wherein the heat dissipation conductive parts (30, 31) are arranged inside portions of the wiring parts (40, 41) exposed from the substrate rear surface (102). semiconductor equipment.

(付記6)
前記放熱導電部(30,31)は、前記半導体素子(60)、前記封止樹脂(70)、または前記基板(10)の中央部分に配置されている、付記1から付記5のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 6)
1 according to any one of appendices 1 to 5, wherein the heat dissipation conductive part (30, 31) is arranged in a central portion of the semiconductor element (60), the sealing resin (70), or the substrate (10) 1. The semiconductor device according to 1.

(付記7)
前記放熱導電部(30,31)は、前記半導体素子(60)の電気特性に影響しない配線(62)に接続されている、付記1から付記6のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 7)
7. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the heat dissipation conductive portions (30, 31) are connected to wiring (62) that does not affect electrical characteristics of the semiconductor element (60).

(付記8)
前記半導体素子(60)に接続され、前記基板裏面(102)および前記基板側面(103,104)に露出する端子部(20,21)を備え、
前記配線部(40,41)は、前記端子部(20,21)が露出する前記基板側面(103,104)に向けて延びている、
付記1から付記7のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 8)
terminal portions (20, 21) connected to the semiconductor element (60) and exposed to the substrate rear surface (102) and the substrate side surfaces (103, 104);
The wiring portions (40, 41) extend toward the substrate side surfaces (103, 104) where the terminal portions (20, 21) are exposed,
The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 7.

(付記9)
前記放熱導電部(30,31)の幅(W2)は、前記端子部(20,21)の幅(W1)よりも広い、付記8に記載の半導体装置。
(Appendix 9)
9. The semiconductor device according to appendix 8, wherein the width (W2) of the heat radiation conductive portions (30, 31) is wider than the width (W1) of the terminal portions (20, 21).

(付記10)
前記端子部(20,21)の露出する面を覆う第1外部導電膜(81)を有する、付記8または付記9に記載の半導体装置。
(Appendix 10)
The semiconductor device according to appendix 8 or appendix 9, further comprising a first external conductive film (81) covering exposed surfaces of the terminal portions (20, 21).

(付記11)
前記放熱導電部(30,31)および前記配線部(40,41)の露出する面を覆う第2外部導電膜(82)を有する、付記10に記載の半導体装置。
(Appendix 11)
11. The semiconductor device according to appendix 10, further comprising a second external conductive film (82) covering exposed surfaces of the heat dissipation conductive portions (30, 31) and the wiring portions (40, 41).

(付記12)
前記第1外部導電膜(81)と前記第2外部導電膜(82)とは同じ材料から構成されている、付記11に記載の半導体装置。
(Appendix 12)
12. The semiconductor device according to appendix 11, wherein the first outer conductive film (81) and the second outer conductive film (82) are made of the same material.

(付記13)
前記基板(10)は、絶縁性の樹脂により構成されている、付記1から付記12のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 13)
13. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 12, wherein the substrate (10) is made of an insulating resin.

(付記14)
前記基板(10)を構成する樹脂は、前記封止樹脂(70)と同じ材料を含む、付記13に記載の半導体装置。
(Appendix 14)
14. The semiconductor device according to appendix 13, wherein the resin forming the substrate (10) contains the same material as the sealing resin (70).

(付記15)
前記基板(10)を構成する樹脂は、前記封止樹脂(70)と異なる材料により構成されている、付記13に記載の半導体装置。
(Appendix 15)
14. The semiconductor device according to appendix 13, wherein the resin forming the substrate (10) is made of a material different from that of the sealing resin (70).

(付記16)
前記封止樹脂(70)は、前記基板(10)と前記半導体素子(60)との間に充填されている、付記1から付記15のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 16)
16. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 15, wherein the sealing resin (70) is filled between the substrate (10) and the semiconductor element (60).

(付記17)
前記半導体素子(60)は、前記放熱導電部(30,31)に接続された電極パッド(62,621)を有する、付記1から付記16のいずれか1つに記載の半導体装置。
(Appendix 17)
17. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 16, wherein the semiconductor element (60) has electrode pads (62, 621) connected to the heat dissipation conductive portions (30, 31).

(付記18)
前記半導体素子(60)は、前記電極パッド(621)に接続された素子配線部(622)と、前記厚さ方向(Z)において前記電極パッド(621)と重ならない位置にて前記素子配線部(622)に接続された素子電極(623)と、を有し、
前記電極パッド(621)は、前記素子配線部(622)と前記素子電極(623)とを介して前記放熱導電部(30,31)に接続されている、
付記17に記載の半導体装置。
(Appendix 18)
The semiconductor element (60) includes an element wiring portion (622) connected to the electrode pad (621) and the element wiring portion at a position not overlapping the electrode pad (621) in the thickness direction (Z). a device electrode (623) connected to (622);
The electrode pad (621) is connected to the heat radiation conductive part (30, 31) through the element wiring part (622) and the element electrode (623),
17. The semiconductor device according to appendix 17.

(付記19)
前記半導体素子(60)は、前記電極パッド(621)に接続された素子電極(623)を有し、
前記電極パッド(621)は、前記素子電極(623)を介して前記放熱導電部(30,31)に接続されている、
付記17に記載の半導体装置。
(Appendix 19)
The semiconductor element (60) has an element electrode (623) connected to the electrode pad (621),
The electrode pad (621) is connected to the heat dissipation conductive part (30, 31) through the element electrode (623),
17. The semiconductor device according to appendix 17.

以上の説明は単に例示である。本開示の技術を説明する目的のために列挙された構成要素および方法(製造プロセス)以外に、より多くの考えられる組み合わせおよび置換が可能であることを当業者は認識し得る。本開示は、特許請求の範囲を含む本開示の範囲内に含まれるすべての代替、変形、および変更を包含することが意図される。 The above description is merely exemplary. Those skilled in the art can recognize that many more possible combinations and permutations are possible in addition to the components and methods (manufacturing processes) listed for the purpose of describing the technology of this disclosure. This disclosure is intended to cover all alternatives, variations and modifications that fall within the scope of this disclosure, including the claims.

1A~1D 半導体装置
10 基板
101 基板主面
102 基板裏面
103 基板側面
104 基板側面
105 基板側面
106 基板側面
11 第1貫通孔
113 内側面
12 第2貫通孔
123 内側面
13 第3貫通孔
20 端子部
21 第1貫通電極
211 上面
212 下面
213 側面
214 側面
215 側面
22 第1主面配線
221 上面
222 下面
223 側面
224 側面
22A 接続配線
22B 基板上配線
23 柱状配線
231 上面
232 下面
233 側面
234 側面
24 第1配線電極
30 放熱導電部
31 第2貫通電極
311 上面
312 下面
313 側面
32 第2主面配線
321 上面
322 下面
32A 接続配線
32B 延出部
34 第2配線電極
40 配線部
41 第3貫通電極
411 上面
412 下面
413 側面
414 側面
42 第3主面配線
421 上面
422 下面
423 側面
424 側面
43 柱状配線
431 上面
432 下面
433 側面
434 側面
50 接合部材
51 第1接合部材
52 第2接合部材
60 半導体素子
601 素子主面
602 素子裏面
603~606 素子側面
61 第1接続パッド
611 第1電極パッド
612 第1再配線層
613 第1素子電極
62 第2接続パッド
621 第2電極パッド
622 第2再配線層
623 第2素子電極
70 封止樹脂
701 樹脂上面
703~706 樹脂側面
70A 第1樹脂部分
70B 第2樹脂部分
71 段差
81 第1外部導電膜
81A 第1導電膜
81B 第2導電膜
82 第2外部導電膜
82A 第1導電膜
82B 第2導電膜
900 支持基板
900r 下面
900s 主面
901A 第1端子ピラー
901B 第2端子ピラー
902 基材
902s 基材主面
903 接合部
904 接合部
905 樹脂層
905r 下面
905t 分離溝
910 ダイシングテープ
P10 回路基板
P11,P12 パターン
SD1A,SD2A フィレット
W1,W2,W3 幅
X 第1方向
Y 第2方向
Z 厚さ方向
1A to 1D Semiconductor Device 10 Substrate 101 Main Surface of Substrate 102 Rear Surface of Substrate 103 Side Surface of Substrate 104 Side Surface of Substrate 105 Side Surface of Substrate 106 Side Surface of Substrate 11 First Through Hole 113 Inner Side 12 Second Through Hole 123 Inner Side 13 Third Through Hole 20 Terminal Portion 21 first through electrode 211 upper surface 212 lower surface 213 side surface 214 side surface 215 side surface 22 first main surface wiring 221 upper surface 222 lower surface 223 side surface 224 side surface 22A connection wiring 22B substrate wiring 23 columnar wiring 231 upper surface 232 lower surface 233 side surface 234 side surface 24 first Wiring electrode 30 Heat dissipation conductive portion 31 Second through electrode 311 Upper surface 312 Lower surface 313 Side surface 32 Second main surface wiring 321 Upper surface 322 Lower surface 32A Connection wiring 32B Extension 34 Second wiring electrode 40 Wiring portion 41 Third through electrode 411 Upper surface 412 Lower surface 413 Side surface 414 Side surface 42 Third main surface wiring 421 Upper surface 422 Lower surface 423 Side surface 424 Side surface 43 Columnar wiring 431 Upper surface 432 Lower surface 433 Side surface 434 Side surface 50 Bonding member 51 First bonding member 52 Second bonding member 60 Semiconductor element 601 Element main surface 602 element back surface 603 to 606 element side surface 61 first connection pad 611 first electrode pad 612 first rewiring layer 613 first element electrode 62 second connection pad 621 second electrode pad 622 second rewiring layer 623 second element electrode 70 sealing resin 701 upper surface of resin 703 to 706 side surface of resin 70A first resin portion 70B second resin portion 71 step 81 first external conductive film 81A first conductive film 81B second conductive film 82 second external conductive film 82A first conductive film Film 82B Second conductive film 900 Supporting substrate 900r Bottom surface 900s Main surface 901A First terminal pillar 901B Second terminal pillar 902 Base material 902s Base material main surface 903 Joint 904 Joint 905 Resin layer 905r Lower surface 905t Separation groove 910 Dicing tape P10 Circuit board P11, P12 Pattern SD1A, SD2A Fillet W1, W2, W3 Width X First direction Y Second direction Z Thickness direction

Claims (19)

厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面と、前記厚さ方向と交差する方向を向く少なくとも1つの基板側面と、を有する電気絶縁性の基板と、
前記基板主面の側に配置された半導体素子と、
前記厚さ方向から視て前記半導体素子の少なくとも一部と重なる位置に設けられ、前記基板裏面から露出している放熱導電部と、
前記基板主面を覆った状態で前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記放熱導電部に接続され、前記基板裏面から露出した状態で前記放熱導電部から前記基板側面まで延びるとともに前記基板側面から露出した少なくとも1つの配線部と、
を備えた半導体装置。
an electrically insulating substrate having a main surface and a rear surface facing opposite to each other in a thickness direction, and at least one substrate side surface facing in a direction intersecting the thickness direction;
a semiconductor element arranged on the main surface side of the substrate;
a heat dissipating conductive portion provided at a position overlapping at least a portion of the semiconductor element when viewed from the thickness direction and exposed from the back surface of the substrate;
a sealing resin that seals the semiconductor element while covering the main surface of the substrate;
at least one wiring portion connected to the heat dissipation conductive portion, extending from the heat dissipation conductive portion to a side surface of the substrate while being exposed from the back surface of the substrate, and exposed from the side surface of the substrate;
A semiconductor device with
複数の前記配線部を備える、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, comprising a plurality of said wiring portions. 前記基板は互いに反対方向を向く一対の前記基板側面を有し、
前記配線部は、一対の前記基板側面に向けてそれぞれ延びるように形成されている、請求項2に記載の半導体装置。
The substrate has a pair of substrate side surfaces facing in opposite directions,
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said wiring portion is formed so as to extend toward said pair of substrate side surfaces.
前記基板は複数の前記基板側面を有し、
前記配線部は、複数の前記基板側面のうちの1つの前記基板側面に向けて延びるように形成されている、請求項2に記載の半導体装置。
The substrate has a plurality of substrate side surfaces,
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said wiring portion is formed to extend toward one of said plurality of substrate side surfaces.
前記放熱導電部は、前記配線部の前記基板裏面から露出する部分の内側に配置されている、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said heat radiating conductive portion is arranged inside a portion of said wiring portion exposed from the back surface of said substrate. 前記放熱導電部は、前記半導体素子、前記封止樹脂、または前記基板の中央部分に配置されている、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said heat radiating conductive portion is arranged in a central portion of said semiconductor element, said sealing resin, or said substrate. 前記放熱導電部は、前記半導体素子の電気特性に影響しない配線に接続されている、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said heat radiating conductive portion is connected to wiring that does not affect electrical characteristics of said semiconductor element. 前記半導体素子に接続され、前記基板裏面および前記基板側面に露出する端子部を備え、
前記配線部は、前記端子部が露出する前記基板側面に向けて延びている、
請求項1に記載の半導体装置。
a terminal portion connected to the semiconductor element and exposed to the back surface of the substrate and the side surface of the substrate;
wherein the wiring portion extends toward the side surface of the substrate where the terminal portion is exposed;
A semiconductor device according to claim 1 .
前記放熱導電部の幅は、前記端子部の幅よりも広い、請求項8に記載の半導体装置。 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the width of said heat radiation conductive portion is wider than the width of said terminal portion. 前記端子部の露出する面を覆う第1外部導電膜を有する、請求項8に記載の半導体装置。 9. The semiconductor device according to claim 8, further comprising a first external conductive film covering the exposed surface of said terminal portion. 前記放熱導電部および前記配線部の露出する面を覆う第2外部導電膜を有する、請求項10に記載の半導体装置。 11. The semiconductor device according to claim 10, further comprising a second external conductive film covering exposed surfaces of said heat radiation conductive portion and said wiring portion. 前記第1外部導電膜と前記第2外部導電膜とは同じ材料から構成されている、請求項11に記載の半導体装置。 12. The semiconductor device according to claim 11, wherein said first outer conductive film and said second outer conductive film are made of the same material. 前記基板は、絶縁性の樹脂により構成されている、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate is made of insulating resin. 前記基板を構成する樹脂は、前記封止樹脂と同じ材料を含む、請求項13に記載の半導体装置。 14. The semiconductor device according to claim 13, wherein resin forming said substrate includes the same material as said sealing resin. 前記基板を構成する樹脂は、前記封止樹脂と異なる材料により構成されている、請求項13に記載の半導体装置。 14. The semiconductor device according to claim 13, wherein the resin forming said substrate is made of a material different from said sealing resin. 前記封止樹脂は、前記基板と前記半導体素子との間に充填されている、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said sealing resin is filled between said substrate and said semiconductor element. 前記半導体素子は、前記放熱導電部に接続された電極パッドを有する、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の半導体装置。 17. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor element has an electrode pad connected to said heat radiation conductive portion. 前記半導体素子は、前記電極パッドに接続された素子配線部と、前記厚さ方向において前記電極パッドと重ならない位置にて前記素子配線部に接続された素子電極と、を有し、
前記電極パッドは、前記素子配線部と前記素子電極とを介して前記放熱導電部に接続されている、
請求項17に記載の半導体装置。
The semiconductor element has an element wiring portion connected to the electrode pad, and an element electrode connected to the element wiring portion at a position not overlapping with the electrode pad in the thickness direction,
The electrode pad is connected to the heat dissipation conductive part via the element wiring part and the element electrode,
18. The semiconductor device according to claim 17.
前記半導体素子は、前記電極パッドに接続された素子電極を有し、
前記電極パッドは、前記素子電極を介して前記放熱導電部に接続されている、
請求項17に記載の半導体装置。
The semiconductor element has an element electrode connected to the electrode pad,
The electrode pad is connected to the heat dissipation conductive part via the element electrode,
18. The semiconductor device according to claim 17.
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