WO2021205792A1 - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed to form a semiconductor package, and a method for manufacturing the semiconductor device.
- a semiconductor package miniaturized to the size of a semiconductor chip such as CSP (Chip Size Package) has been used.
- CSP Chip Size Package
- a semiconductor chip package is used in which a protective substrate is adhered to the upper surface of a semiconductor chip via a support portion, and a gap is formed and sealed between a functional region formed on the upper surface of the semiconductor chip and the protective substrate.
- An image sensor can be arranged in the functional area, and the incident light transmitted through the protective substrate made of glass or the like can be imaged (see, for example, Patent Document 1).
- a hollow cavity is arranged in the support portion of the above-mentioned semiconductor chip package.
- This hollow cavity communicates with a void adjacent to the functional region to alleviate an increase in internal pressure.
- water vapor or the like in the voids expands and the pressure rises, which may cause damage to the support portion.
- the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to effectively utilize the area of the sealing portion.
- the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and the first aspect thereof is a semiconductor element, a substrate arranged adjacent to the bottom surface of the semiconductor element, and the above-mentioned semiconductor element.
- a semiconductor having a sealing portion that covers the upper surface, which is a surface facing the bottom surface, and seals the semiconductor element, and a cavity region that is arranged in the sealing portion and is a region where a cavity is formed. It is a device.
- the wall surface of the cavity may be formed by the sealing portion made of resin in the cavity region.
- the resin constituting the wall surface of the cavity may be composed of a photocurable resin.
- the cavity region may form the wall surface of the cavity by curing the uncured resin, and may form the cavity by removing the uncured resin.
- the cavity region may be configured such that the cavity and the sealing portion are alternately arranged.
- the cavity region may be configured by arranging the cavity having a cross section having a meander structure.
- the hollow region may be formed by the sealing portion formed in a grid pattern.
- the cavity region may be composed of the lattice-shaped sealing portions having different coefficients of thermal expansion.
- the cavity region may include an element composed of a conductive member arranged in the cavity.
- the cavity region may include the element composed of the conductive material arranged in the two cavities arranged opposite to each other.
- the cavity region may include the element made of the conductive material arranged in the cavity formed in a coil shape.
- the cavity region may include the element having a core portion made of a magnetic material arranged in the cavity formed in the central portion of the coiled cavity.
- the cavity region may include the element made of the conductive material arranged in the cavity formed in a loop shape.
- a terminal for transmitting a signal is arranged on the bottom surface of the semiconductor element, and the substrate is connected to the terminal and has wiring extending to an outer region of the semiconductor element.
- the sealing portion may be arranged adjacent to a side surface which is a surface adjacent to the bottom surface of the semiconductor element.
- the sealing portion may be composed of a wall portion having a shape surrounding the semiconductor element and a lid portion having a shape covering the upper surface of the semiconductor element.
- the hollow region may be arranged on the wall portion.
- the cavity region may be arranged on the lid portion.
- the sealing portion may be composed of the lid portion of a transparent member.
- the semiconductor element may include a light receiving element that receives incident light.
- the sealing portion may be formed of a transparent member and the light receiving element may be provided with a lens portion that collects the incident light.
- the semiconductor element may include a light emitting element.
- the sealing portion may diffuse the light of the light emitting element.
- the sealing portion for sealing the semiconductor element whose bottom surface is arranged adjacent to the substrate is configured to cover the upper surface which is the surface of the semiconductor element facing the bottom surface. It is a method of manufacturing a semiconductor device including a sealing step and a cavity region arranging step of arranging a cavity region which is a region where a cavity is formed in the sealing portion.
- the cavity region is arranged in the sealing portion having a shape covering the upper surface of the semiconductor element.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor device 10 according to the embodiment of the present disclosure.
- the semiconductor device 10 in the figure is configured such that the semiconductor chip 100 is mounted on the substrate 200 and the periphery of the semiconductor chip 100 is sealed by the sealing portion 300.
- the semiconductor chip 100 is a semiconductor piece on which an element is formed.
- the semiconductor chip 100 can be formed, for example, by cutting a silicon (Si) wafer.
- An electronic circuit composed of a plurality of elements can be integrated on the semiconductor chip 100.
- the substrate 200 is a substrate on which the semiconductor chip 100 is mounted, and is a substrate that supports the semiconductor chip 100.
- the bottom surface of the semiconductor chip 100 is arranged adjacent to the substrate 200, and the terminals of the semiconductor chip 100 are connected to the substrate 200.
- the sealing portion 300 seals the semiconductor chip 100.
- sealing means covering the periphery of a semiconductor element such as the semiconductor chip 100. By this sealing, the semiconductor element can be protected from the outside air and the like.
- the sealing portion 300 is configured to cover a surface other than the bottom surface of the semiconductor chip 100, and seals the semiconductor chip 100 together with the substrate 200.
- the sealing portion 300 can be made of resin. It is preferable to use a photocurable resin as this resin. This is because the cavity 402, which will be described later, can be easily formed.
- the sealing portion 300 is also arranged in a region adjacent to the substrate 200 on the outside of the semiconductor chip 100. Since this region is not directly related to the encapsulation of the semiconductor chip 100, it can be used for other purposes. This will be described next.
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a sealing portion according to the first embodiment of the present disclosure.
- the figure is a top view of the semiconductor device 10, and is a diagram showing a configuration example of the sealing portion 300.
- the broken line rectangle in the center of the figure represents the semiconductor chip 100.
- a cavity region 400 is arranged in a region between the semiconductor chip 100 and the end portion of the sealing portion 300.
- the cavity region 400 is a region of the sealing portion 300 in which the cavity is formed.
- the region surrounded by the alternate long and short dash line in the figure represents the cavity 402.
- the region of the sealing portion 300 in the figure is hatched to distinguish it from the cavity 402.
- the cavity 402 in the figure is a region divided by the sealing portion 300 into the wall surface 401.
- the cavity region 400 in the figure represents an example in which a plurality of cavities 402 are arranged in layers. As will be described later, the plurality of cavities 402 in the figure are connected in a region (not shown) and are configured as a single cavity.
- the cavity 402 can be formed when the sealing portion 300 is formed by using a photocurable resin. Specifically, an uncured resin is placed around the semiconductor chip 100 to cure the resin in a region other than the region forming the cavity 402. As a result, the sealing portion 300 is formed and the wall surface 401 of the cavity 402 is formed. After that, the cavity 402 can be formed by removing the uncured resin. The uncured resin can be removed by discharging the uncured resin from the surface of the sealing portion 300 through the holes 404 formed in the wall surface 401 of the cavity 402.
- FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
- the figure is a cross-sectional view showing a configuration example of the semiconductor device 10.
- the semiconductor device 10 includes a semiconductor chip 100, a substrate 200, a sealing portion 300, a cavity region 400, and a connecting portion 500.
- the semiconductor chip 100 is a semiconductor piece on which an element is formed.
- a pad 110, a bump 120, and an insulating film 130 are arranged on the bottom surface, which is a surface facing the upper surface of the semiconductor chip 100.
- the pad 110 is an electrode arranged on the bottom surface of the semiconductor chip 100.
- the signal of the element is transmitted to the pad 110 by the wiring formed inside the semiconductor chip 110.
- a plurality of such pads 110 are arranged on the bottom surface of the semiconductor chip 100 to form input / output terminals of the semiconductor chip 100.
- the pad 110 can be made of a metal such as copper (Cu).
- the bump 120 is a columnar protrusion arranged on the pad 110.
- the pad 110 and the wiring layer 202 of the substrate 200, which will be described later, are connected via the bump 120.
- the bump 120 can be made of a metal such as Cu or gold (Au).
- the bump 120 can also be formed by soldering. Further, the bump 120 can be formed by plating or the like, for example.
- the insulating film 130 insulates the bottom surface of the semiconductor chip 100.
- the insulating film 130 is configured to cover the side surface of the pad 110 and protects the bottom surface of the semiconductor chip 100 and the pad 110.
- the insulating film 130 in the figure is configured to cover the side surface of the bump 120, and further protects the bump 120.
- the insulating film 130 can be made of, for example, a resin such as solder resist. Further, the insulating film 130 can also be formed of an inorganic material such as silicon oxide (SiO 2) or silicon nitride (SiN).
- the substrate 200 is a substrate on which the semiconductor chip 100 is mounted on the surface.
- the substrate 200 includes a wiring layer 202 and an insulating layer 201.
- the wiring layer 202 is a wiring for transmitting a signal of the semiconductor chip 100.
- the wiring layer 202 in the figure is connected to the pad 110 via the bump 120 of the semiconductor chip 100 and is configured to extend to the outer region of the semiconductor chip 100.
- the wiring layer 202 can be made of, for example, a metal such as Cu, Au, nickel (Ni), chromium (Cr) and palladium (Pd).
- the insulating layer 201 insulates the wiring layer 202.
- the insulating layer 201 can be made of, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a phenol resin, or the like.
- the wiring layer 202 and the insulating layer 201 can be configured in multiple layers. Wiring layers 202 arranged in different layers are connected by via 203.
- the via 203 can be made of a columnar metal or the like.
- the substrate pad 204 is arranged on the back surface of the substrate 200.
- the substrate pad 204 is connected to the pad 110 of the semiconductor chip 100 via the wiring layer 202 and the via 203. Further, a connection portion 500, which will be described later, is joined to the substrate pad 204.
- the substrate 200 having the wiring layer 202 rearranges the pads 110 of the semiconductor chip 100 on the substrate pads 204 in the outer region of the semiconductor chip 100. Such a substrate 200 is called a fan-out substrate.
- a semiconductor package having a fan-out substrate and having substantially the same size as the semiconductor chip 100 is called a fan-out wafer level package (FOWLP: Fan Out Wafer Level Package).
- connection portion 500 is a terminal arranged on the substrate pad 204 to connect the semiconductor device 10 to the substrate of another electronic device.
- the connection portion 500 can be made of a metal such as a solder ball.
- the sealing portion 300 seals the semiconductor chip 100.
- the cavity region 400 is arranged in a region outside the region where the semiconductor chip 100 is arranged.
- the above-mentioned cavity 402 is arranged in the cavity region 400.
- the cavity 402 is configured in a mianda structure in which a single cavity is folded back in plurality, and is configured in a plurality of layers except for the folded portion.
- a hole 404 is formed in the wall surface 401 of the cavity 402.
- the influence of strain and stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion of the semiconductor chip 100 and the sealing portion 300 can be reduced. Since the semiconductor chip 100 made of Si, the substrate 200 made of resin or the like, and the sealing portion 300 have different coefficients of thermal expansion, different strains occur when the temperature changes. Therefore, stress is generated at the interface where they are in contact with each other. If excessive stress is applied to the interface, it will break. For example, at the interface between the semiconductor chip 100 and the sealing portion 300, damage such as peeling may occur. The reliability of the semiconductor package is reduced. Therefore, the cavity region 400 is arranged to absorb the stress. The stress is relaxed, and the influence of strain and stress can be reduced.
- FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 3, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the semiconductor device 10. It differs from the cavity 402 of FIG. 3 in that the cavity 402 of the cavity region 400 is formed in a layered shape on its side. The cavity 402 in the figure can also be formed by the same manufacturing method as the cavity 402 in FIG.
- FIGS. 5 and 6 are diagrams showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
- 5 and 6 are diagrams showing an example of a manufacturing process of the semiconductor chip 100.
- the semiconductor chip 100 is placed on the support substrate 701.
- the support substrate 701 is a substrate that supports the semiconductor chip 100 when manufacturing the semiconductor device 10.
- a plurality of semiconductor chips 100 can be arranged on the support substrate 701.
- the figure shows an example in which two semiconductor chips 100 are arranged.
- the frame body 702 is arranged around the semiconductor chip 100.
- the frame body 702 is a frame that holds the resin of the sealing portion 300 (A in FIG. 5).
- the liquid resin 703, which is the material of the sealing portion 300, is arranged on the frame body 702.
- the resin 703 is injected so that the semiconductor chip 100 is immersed (B in FIG. 5).
- the resin 703 is cured.
- the resin 703 can be cured by a plurality of laser light sources.
- the figure shows an example when two laser light sources 705 and 706 are used.
- laser beams 707 and 708 are emitted from the laser light sources 705 and 706, respectively.
- the laser beams 707 and 708 are adjusted to be lower than the curing energy of the resin 703, and the energy at the intersection of the laser beams 707 and 708 is adjusted to be higher than the curing energy of the resin 703. Thereby, only the resin 703 at the intersection of the laser beams 707 and 708 can be cured.
- the resin 704 is formed by scanning the laser beams 707 and 708 using a galvano scanner or the like.
- the resin 704 is a cured resin 703. Such a manufacturing method The method is referred to as a continuous liquid interface production (CLIP). On the other hand, the resin 703 is held in an uncured state in the region where the cavity 402 is arranged (C in FIG. 5). The process corresponds to a sealing process.
- CLIP continuous liquid interface production
- the uncured resin 703 is removed. This can be done by draining the resin 703 through the holes 404. Specifically, the resin 703 is sucked in any one of the plurality of arranged holes 404, and the other holes 404 are used as air holes. The resin 703 can be removed by subsequent cleaning. As a result, the cavity 402 can be formed (D in FIG. 6). This step corresponds to the cavity region placement step.
- the substrate 709 is a substrate having a configuration in which a plurality of substrates 200 are connected.
- the substrate 709 can be arranged, for example, by laminating the insulating layer 201 and the wiring layer 202 on the bottom surface of the semiconductor chip 100 (E in FIG. 6).
- each semiconductor chip 100 is fragmented.
- the resin 704 and the substrate 709 are cut to form the sealing portion 300 and the substrate 200.
- the semiconductor device 10 can be manufactured (F in FIG. 6).
- the semiconductor device 10 of the first embodiment of the present disclosure effectively utilizes the region of the sealing portion 300 by arranging the cavity region 400 for reducing stress in the sealing portion 300. be able to.
- the cavity region 400 including the cavities 402 formed in layers was arranged.
- the semiconductor device 10 of the second embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that it includes a cavity region in which a cavity is formed by a resin formed in a lattice shape.
- FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor device according to the second embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 3, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the semiconductor device 10. It differs from the semiconductor device 10 described in FIG. 3 in that the cavity region 410 is arranged instead of the cavity region 400.
- the cavity region 410 is a cavity region composed of sealing portions 300 formed in a grid pattern. The gaps in this grid form the cavities in the cavity region 400.
- the cavity region 410 in the figure can be arranged in the region between the semiconductor chip 100 and the sealing portion 300.
- FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a cavity region according to a second embodiment of the present disclosure.
- the figure is a diagram showing a configuration example of the cavity region 410.
- the cavity region 410 includes a unit cell 411, a connecting portion 412, and a cavity 419.
- the unit lattice 411 is a lattice-shaped structure composed of a plurality of beams joined in a cubic shape.
- the unit lattice 411 is arranged in a three-dimensional lattice to form a cavity region 410. Details of the configuration of the unit cell 411 will be described later.
- the connecting portion 412 connects adjacent unit lattices 411 among the plurality of unit lattices 411.
- the unit lattice 411 is connected by the connecting portion 412, and a plurality of unit lattices 411 are arranged in a three-dimensional lattice pattern.
- unit grids 411 arranged in two dimensions are described, but the number of the unit grids 411 is not limited, and a plurality of unit grids 411 are arranged in the depth direction of the paper surface in the figure. It is further arranged to form a three-dimensional shape.
- FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a unit cell according to the embodiment of the present disclosure.
- the figure is a diagram showing a configuration example of the unit cell 411.
- the unit lattice 411 in the figure includes a beam 414, a flexible member 415, a reinforcing member 417, and a flexible member connecting portion 416.
- the connecting portion 412 is also described in the unit cell 411 of the figure.
- the beam 414, the flexible member 415, the reinforcing member 417, and the flexible member connecting portion 416 are distinguished by adding different hatchings.
- the broken line cube 413 in the figure is an auxiliary line representing the outer shape of the unit cell 411, and does not constitute the unit cell 411.
- the beam 414 is formed in a rod shape and joined in a cubic shape. A plurality of beams 414 are joined to each other to form the outer shape of the unit cell 411.
- the beam 414 represents an example of being arranged between the vertices facing each other on each surface of the cube 413. Further, the beam 414 is formed in a brace shape by intersecting two beams 414 on each surface of the cube 413.
- the beam 414 can be made of, for example, resin.
- the flexible member 415 bends the beam 414 inward of the cube 413.
- the flexible member 415 is formed in a rod shape that bulges inside the cube 413, is arranged inside the cube 413 of the beam 414, and has ends joined in the vicinity of both ends of the beam 414.
- the flexible member 415 can be arranged on each of the plurality of beams 414. Further, similarly to the beam 414, the flexible member 415 can be formed in a shape in which two flexible members 415 intersect on each surface of the cube 413.
- the flexible member 415 can be made of a member having a coefficient of thermal expansion higher than that of the beam 414, for example, a resin having a coefficient of thermal expansion higher than that of the member constituting the beam 414. In this case, the flexible member 415 extends longer than the beam 414 when the temperature rises. As a result, the flexible member 415 is deformed into a shape that bends inward of the cube 413 as the temperature rises.
- the flexible member connecting portion 416 is configured in a rod shape to connect the beam 414 and the flexible member 415.
- the flexible member connecting portion 416 is joined to the central portion of the beam 414 and the central portion of the flexible member 415 to connect the beam 414 and the flexible member 415.
- the flexible member connecting portion 416 in the figure is arranged on each surface of the cube 413. By arranging the flexible member connecting portion 416, the beam 414 can be bent inside the cube 413 when the flexible member 415 bends as the temperature rises.
- the reinforcing member 417 reinforces a plurality of beams 414 joined to each other.
- the reinforcing member 417 is arranged between two vertices facing each other via the center of the cube 413 and is joined to the beam 414 at these two vertices.
- the figure shows an example in which four reinforcing members 417 are formed in a shape where they intersect at a central portion of a cube 413.
- the connecting portion 412 can be arranged on a side different from the side on which the flexible member connecting portion 416 of the beam 414 is arranged.
- the beam 414, the flexible member 415, the flexible member connecting portion 416, the reinforcing member 417, and the connecting portion 412 can be made of the above-mentioned photocurable resin, and can be formed by the CLIP manufacturing method.
- Flexibility can be imparted to the cavity region 410 by configuring the cavity region 410 with a plurality of unit lattices 411 connected by the connecting portion 412.
- the semiconductor device 10 is distorted as the temperature rises due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the semiconductor chip 100 and the substrate 200, and even when stress is applied to the cavity region 410, the stress is dispersed. Can be reduced. It is possible to prevent damage to the interface between the semiconductor chip 100 and the sealing portion 300.
- FIG. 10 is a diagram showing an example of contraction of the cavity region 410 according to the embodiment of the present disclosure.
- the figure shows the behavior of the connected unit cell 411 when the temperature of the cavity region 410 rises.
- the figure is a view showing a pair of beams 414, a flexible member 415, a flexible member connecting portion 416 and a reinforcing member 417 of each of the unit lattices 411a and 411b connected by the connecting portion 412.
- a in the figure is a diagram showing the state of the unit cells 411a and 411b before the temperature rise.
- “D” in A in the figure represents the interval between the unit cells 411a and 411b before the temperature rise.
- the flexible member 415 extends as the temperature rises. As described above, both ends of the flexible member 415 are joined to the beam 414 and the reinforcing member 417, and the central portion is configured to bulge inward of the cube 413. Therefore, when the temperature rises, the flexible member 415 expands and the central portion bends inside the cube 413. As a result, the beam 414 connected to the flexible member 415 by the flexible member connecting portion 416 is pulled into the inside of the cube 413 and bends.
- the "D'" of B in the figure represents the interval between the unit cells 411a and 411b after the temperature rise, and is narrower than the "D" of A in the figure.
- B in the figure the description of the elongation of the members other than the flexible member 415 due to the temperature rise is omitted.
- the coefficient of thermal expansion of the cavity region 410 can be made a negative value.
- the cavity region 410 can absorb the expansion and contraction of the semiconductor chip 100 and the sealing portion 300 due to the change in temperature. It is possible to reduce the change in the total volume of the semiconductor device 10. It is possible to prevent damage to the joint portion between the connection portion 500 of the semiconductor device 10 mounted on the external substrate or the like and the external substrate.
- FIG. 11 is a diagram showing another configuration example of the cavity region according to the second embodiment of the present disclosure.
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration example of the semiconductor device 10 as in FIG. 7. It differs from the semiconductor device 10 of FIG. 7 in that the cavity region 410 is arranged between the sealing portion 300 and the substrate 200.
- the cavity region 410 in the figure is arranged between the sealing portion 300 and the substrate 200, and can prevent damage to the interface between the sealing portion 300 and the substrate 200.
- the semiconductor device 10 of the second embodiment of the present disclosure effectively utilizes the region of the sealing portion 300 by the cavity region 410 in which the cavity 419 is formed by the resin formed in a lattice shape. be able to.
- the cavity 402 is arranged in the cavity region 400.
- the semiconductor device 10 of the third embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that the element is arranged in the cavity region.
- FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a cavity region according to a third embodiment of the present disclosure.
- the figure is a diagram showing a configuration example of the cavity region 420.
- the cavity region 420 in the figure is different from the cavity region 400 described in FIG. 3 in that two cavities 422 and 424 are arranged and a conductive member is arranged in these cavities.
- a in the figure is a plan view showing a configuration example of the cavity region 420.
- Cavities 422 and 424 are arranged in the cavity region 420.
- the cavity 422 is a region separated by the wall surface 421 and is formed in a U shape.
- holes 427 and 428 are arranged in the cavity 422.
- the cavity 424 is a region separated by a wall surface 423, is formed in a U shape like the cavity 422, and has holes.
- the U-shaped ends of the cavities 422 and 424 are located adjacent to each other.
- conductive members are arranged in the cavities 422 and 424.
- FIG. B in the figure is a cross-sectional view showing a configuration example of the cavity region 420.
- FIG. B in the figure is an enlarged view of the cavity region 420 of the semiconductor device 10.
- the semiconductor chip 100 and the substrate 200 are abbreviated.
- Conductive members 423 and 425 are arranged in the cavities 422 and 424 to form electrodes.
- the electrodes formed by the conductive members 423 and 425 are arranged alternately to form a capacitor element.
- the hole 427 is configured to penetrate the sealing portion 300, and the bottom portion is arranged at a position adjacent to the wiring layer 202 of the substrate 200.
- the conductive member 423 can be made of, for example, a thermosetting resin in which particles of Cu or Ag are dispersed.
- the conductive member 423 can be arranged by injecting the conductive member 423 made of uncured resin into the cavity 422 through the hole 427 and curing the conductive member 423. Specifically, it can be injected using a jet dispenser that dispenses with high pressure.
- the conductive member 423 When the conductive member 423 is injected, the air in the cavity can be discharged through the hole 428 at the same time. After that, the electrode-shaped conductive member 423 can be formed by heating and curing the resin constituting the uncured conductive member 423. Further, the conductive member 423 is connected to the wiring layer 202 by the conductive member arranged in the hole 427. The conductive member 425 can be formed in the same manner as the conductive member 423, and can be connected to the wiring layer 202.
- the configurations of the conductive members 423 and 425 are not limited to this example.
- the conductive members 423 and 425 can be configured in a shape having three or more ends.
- the sealing portion is provided by arranging the cavity region 420 having the conductive members 423 and 425 constituting the capacitor element in the sealing portion 300.
- the area of 300 can be effectively utilized.
- the cavity region 420 having the capacitor element was arranged.
- the semiconductor device 10 according to the fourth embodiment of the present disclosure is an inverter. It differs from the above-described third embodiment in that a cavity region having a Kuta element is arranged.
- FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a cavity region according to a fourth embodiment of the present disclosure.
- the figure is a diagram showing a configuration example of the cavity region 430.
- the cavity region 430 in the figure differs from the cavity region 400 described in FIG. 12 in that the cavities 432 and 442 are arranged in place of the cavities 422 and 424.
- a in the figure is a plan view showing a configuration example of the cavity region 430.
- Cavities 432 and 442 are arranged in the cavity region 430.
- the cavity 432 is a region separated by a wall surface 431 and is formed in a coil shape. Further, holes 434 and 435 are arranged in the cavity 432.
- the cavity 442 is a region separated by a wall surface 441, is formed in a cylindrical shape, and is arranged in the central portion of the coiled cavity 432. Holes 444 and 445 are arranged in the cavity 442.
- a conductive member is arranged in the cavity 432, and a magnetic material is arranged in the cavity 442.
- a conductive member 433 is arranged in the cavity 432.
- the conductive member 433 is formed in a coil shape like the cavity 432 to form an inductor element.
- the holes 434 and 435 are formed in a shape penetrating the sealing portion 300, and the bottom portion is arranged at a position adjacent to the wiring layer 202 of the substrate 200.
- the conductive member 433 can be formed by the same method as the conductive member 423 described with reference to FIG.
- a magnetic body 443 is arranged in the cavity 442.
- the magnetic body 443 constitutes the core portion of the conductive member 433 that constitutes the inductor element. By arranging the core portion made of the magnetic body 443, the inductance of the conductive member 433 can be improved.
- the magnetic material 443 can be composed of a thermosetting resin in which ferrite particles are dispersed, and can be injected using the holes 444 and 445.
- the configuration of the cavity region 430 is not limited to this example.
- the cavity 442 can be omitted.
- the sealing portion 300 is provided with a cavity region 430 having a conductive member 433 constituting the inductor element in the sealing portion 300.
- the area can be used effectively.
- the cavity region 420 having the capacitor element was arranged.
- the semiconductor device 10 of the fourth embodiment of the present disclosure is different from the above-described third embodiment in that a cavity region having an antenna element is arranged.
- FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a cavity region according to a fifth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 2, FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the sealing portion 300. It differs from the sealing portion 300 of FIG. 2 in that the cavity region 450 is arranged instead of the cavity region 400.
- a cavity 452 is arranged in the cavity region 450 in the figure.
- the cavity 452 is a cavity formed in a loop shape.
- the cavity 452 is a region separated by a wall surface 451 in which holes 454 and 455 are arranged.
- a conductive member 453 is arranged in the cavity 452.
- the conductive member 453 is configured in a loop shape to form an antenna element.
- the holes 454 and 455 are formed in a shape penetrating the sealing portion 300, and the bottom portion is arranged at a position adjacent to the wiring layer 202 of the substrate 200.
- the conductive member 453 can be formed by the same method as the conductive member 423 described with reference to FIG.
- the cavity 452 in the figure shows an example in which the cavity 452 is arranged in the region of the sealing portion 300 on the upper surface side of the semiconductor chip 100.
- the cavity region 450 in the figure shows an example in which the cavity region 450 is arranged in the region of the sealing portion 300 on the upper surface side of the semiconductor chip 100.
- the configuration of the cavity region 450 is not limited to this example.
- a configuration may be adopted in which the cavity 452 is formed in the sealing portion 300 of the region adjacent to the side surface of the semiconductor chip 100, and the cavity region 450 is arranged in the region.
- the sealing portion 300 is provided by arranging the cavity region 450 having the conductive member 453 constituting the antenna element in the sealing portion 300.
- the area can be used effectively.
- the semiconductor chip 100 is composed of FOWLP.
- the semiconductor device 10 of the sixth embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that the semiconductor chip 100 is composed of a normal semiconductor package.
- FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor device 10 as in FIG. It differs from the semiconductor device 10 described with reference to FIG. 3 in that the semiconductor chip 150 and the substrate 210 are arranged instead of the semiconductor chip 100 and the substrate 200, and the semiconductor chip 150 is connected by wire bonding.
- the semiconductor chip 150 in the figure is a semiconductor element in which the pad 110 is arranged on the upper surface side.
- the semiconductor chip 150 is connected to the substrate 210 by wire bonding using the bonding wire 140.
- the substrate 210 is a substrate on which the semiconductor chip 150 is mounted.
- the semiconductor chip 150 is adhered to the substrate 210 with, for example, an adhesive.
- the pad 110 of the semiconductor chip 150 and the pad (not shown) of the substrate 210 are connected and mounted by the bonding wire 140.
- the description of the wiring layer and the like of the substrate 210 is omitted.
- the sealing portion 300 in the figure is arranged on the upper surface and the side surface of the semiconductor chip 150 after wire bonding. At that time, the cavity region 400 having the cavity 402 is arranged.
- the sealing portion 400 is arranged in the sealing portion 300 to form a sealing portion.
- the 300 areas can be effectively utilized.
- FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of an imaging device according to a seventh embodiment of the present disclosure.
- the figure shows an example in which the semiconductor device 10 is configured as an image pickup device.
- the semiconductor device 10 in the figure includes an image sensor 160, a sealing portion 310, and a lid portion 320, in addition to the substrate 210, the cavity region 400, and the connecting portion 500.
- the image sensor 160 is a semiconductor element configured in the shape of a semiconductor chip, and is a semiconductor element that captures an image of a subject.
- the image pickup device 160 includes a plurality of pixels in which photoelectric conversion units that receive incident light are arranged.
- the photoelectric conversion unit performs photoelectric conversion of the received incident light and generates an electric charge according to the incident light.
- An image signal is generated and output by a pixel circuit arranged for each pixel based on the generated electric charge.
- the image sensor 160 captures the subject.
- a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional grid on the upper surface of the image pickup device 160, and incident light is irradiated.
- the pad 110 described in FIG. 15 is arranged at the end of the upper surface of the image pickup device 160, and is connected to the substrate 210 by the bonding wire 140.
- the photoelectric conversion unit is an example of the light receiving element described in the claims.
- the sealing portion 310 in the figure is configured to surround the side surface of the image sensor 160.
- a lid portion 320 is arranged on the upper surface of the sealing portion 310.
- the lid portion 320 is made of a transparent member such as glass and seals the image pickup device 160 together with the sealing portion 310.
- the cavity region 400 having the cavity 402 is arranged as in the sealing portion 300 of FIG.
- the cavity region 400 is arranged in the sealing portion 310 having a shape surrounding the side surface of the image pickup device 160, so that the sealing portion 310 The area can be used effectively.
- the lid portion 320 is arranged on the upper surface of the image pickup device 160.
- the semiconductor device 10 of the eighth embodiment of the present disclosure is different from the above-described seventh embodiment in that a lens for forming an image of a subject is arranged on the image pickup device 160.
- FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of an image pickup apparatus according to an eighth embodiment of the present disclosure.
- FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor device 10 that constitutes an image pickup device in the same manner as in FIG. It differs from the semiconductor device 10 described with reference to FIG. 16 in that a lens 340 is formed on the sealing portion 300. Further, in the semiconductor device 10 shown in the figure, a light-shielding film 350 and a semiconductor chip 170 are further arranged.
- the lens 340 is a lens that forms a subject on pixels arranged on the upper surface of the image sensor 160. be.
- the lens 340 is formed on the sealing portion 300 on the upper surface side of the image sensor 160, and is configured to cover the upper surface of the image sensor 160.
- This lens 340 can be formed by the CLIP manufacturing method.
- the light-shielding film 350 is a film that blocks incident light.
- the light-shielding film 350 is arranged around the lens 340 and blocks incident light incident on the image sensor 160 from a region other than the lens 340.
- the lens 340, the sealing portion 300 around the lens 340, and the light-shielding film 350 constitute a lens unit.
- this lens unit integrally with the sealing portion 300 of the image pickup device 160 and arranging it in the semiconductor device 10, the semiconductor device 10 can be miniaturized. Further, by forming the lens unit portion excluding the light-shielding film 350 at the same time as the sealing portion 300, the manufacturing process of the lens unit can be simplified.
- a semiconductor chip 170 other than the image sensor 160 is further arranged on the substrate 200 in the figure.
- an image processing chip that processes an image signal generated by the image sensor 160, a power supply chip that supplies power to the image sensor 160, and a communication chip that communicates with the outside can be applied to the semiconductor chip 170.
- the sealing portion 300 in the figure further seals the semiconductor chip 170.
- the sealing portion 300 in the figure represents an example in which the cavity region 400 described in FIG. 3, the cavity region 410 described in FIG. 7, and the cavity region 420 described in FIG. 12 are arranged. By arranging these in the sealing portion 300, the region of the sealing portion 300 can be effectively utilized. As shown in the figure, the cavity region 410 is preferably arranged between the above-mentioned lens unit and the region of the sealing portion 300 adjacent to the image sensor 160. This is because by configuring the cavity region 410 to have a negative coefficient of thermal expansion, it is possible to compensate for the deviation of the focal position of the lens 340 due to the temperature change of the sealing portion 300.
- the configuration of the semiconductor device 10 is not limited to this example.
- the cavity region 430 described in FIG. 13 and the cavity region 450 described in FIG. 14 can also be arranged.
- the semiconductor device 10 can be miniaturized by arranging the lens 340 in the sealing portion 300.
- a sealing portion 300 having a shape covering the side surface of the image pickup device 160 was arranged.
- the semiconductor device 10 of the ninth embodiment of the present disclosure is different from the above-described seventh embodiment in that a sealing portion having a shape covering the upper surface of the image pickup device 160 is arranged.
- FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of an imaging device according to a ninth embodiment of the present disclosure.
- FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor device 10 as in FIG. It differs from the semiconductor device 10 described with reference to FIG. 16 in that the sealing portion 360 and the substrate 230 are arranged in place of the sealing portion 310, the lid portion 320, and the substrate 210.
- the substrate 230 is a substrate configured in a cavity shape.
- the substrate 230 is a substrate composed of an insulating layer 231 made of ceramic or the like, and an image pickup device 160 is arranged at the bottom of the cavity shape.
- the wiring layer 232 is arranged on the substrate 230. Further, a pad 234 is arranged on the bottom of the substrate 230.
- the image pickup device 160 is connected to the wiring layer 232 of the substrate 230 by the bonding wire 140.
- the sealing portion 360 is configured to cover the upper surface of the image sensor 160 and seals the image sensor 160.
- the sealing portion 360 is arranged adjacent to the wall portion of the cavity-shaped substrate 230.
- the sealing portion 360 can be made of a transparent photocurable resin.
- Cavity regions 400, 410, 420, 430 and 450 can be arranged in the sealing portion 360.
- A is a diagram showing an example in which the cavity region 410 is arranged in the sealing portion 360
- B in the figure is a diagram showing an example in which the cavity region 420 is arranged in the sealing portion 360.
- a via plug 235 was arranged on the wall portion of the substrate 230. The via plug 235 connects the element in the cavity region 420 and the wiring layer 232.
- the region of the sealing portion 360 can be effectively utilized by arranging the cavity region 410 or the like in the sealing portion 360.
- FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a light source device according to a tenth embodiment of the present disclosure.
- the semiconductor device 10 in the figure emits a laser beam.
- the semiconductor device 10 includes a light emitting element 180, a substrate 240, a wall portion 247, and a sealing portion 370.
- the light emitting element 180 is an element that outputs laser light.
- the light emitting element 180 is a light emitting element formed of a semiconductor chip on which a laser diode is arranged. Laser light is output from the upper surface of the light emitting element 180.
- a terminal 181 is arranged at the bottom of the light emitting element 180.
- the substrate 240 is a substrate on which the light emitting element 180 is mounted.
- a pad 246, a wiring layer 243, and a substrate pad 244 to which the terminal 181 of the light emitting element 180 is connected are arranged on the substrate 240.
- the wall portion 247 is configured to surround the side surface of the light emitting element 180, forms a cavity together with the substrate 240, and houses the light emitting element 180.
- the wall portion 247 is composed of a member that does not transmit the laser beam of the light emitting element 180.
- the sealing portion 370 is configured to cover the upper surface of the light emitting element 180 and seals the light emitting element 180. Further, the sealing portion 370 can be used as a diffusing plate that converts the laser light output by the light emitting element 180 into diffused light.
- the sealing portion 370 is arranged adjacent to the wall portion 247.
- the sealing portion 370 is the same as the sealing portion 360, and the cavity regions 400, 410, 4 20, 430 and 450 can be placed.
- A is a diagram showing an example in which the cavity region 410 is arranged in the sealing portion 370
- B in the figure is a diagram showing an example in which the cavity region 420 is arranged in the sealing portion 370.
- a via plug 245 was arranged on the wall portion 247. The via plug 245 connects the element in the cavity region 420 and the wiring layer 243.
- the region of the sealing portion 370 can be effectively utilized by arranging the cavity region 410 or the like in the sealing portion 370.
- the configuration of the cavity region of the third embodiment can be combined with other embodiments. Specifically, the cavity region 420 of FIG. 12 can be applied to the sealing portion 300 of FIG. 15 and the sealing portion 310 of FIG.
- the configuration of the cavity region of the fourth embodiment can be combined with other embodiments. Specifically, the cavity region 430 of FIG. 13 can be applied to the sealing portion 300 of FIG. 15 and the sealing portion 310 of FIG.
- the configuration of the cavity region of the fifth embodiment can be combined with other embodiments. Specifically, the cavity region 450 of FIG. 14 can be applied to the sealing portion 300 of FIG. 15 and the sealing portion 310 of FIG.
- the present technology can have the following configurations.
- the cavity region includes an element composed of a conductive member arranged in the cavity.
- the cavity region includes the element composed of the conductive material arranged in the two cavities arranged so as to face each other.
- the cavity region includes the element composed of the conductive material arranged in the cavity formed in a coil shape.
- the cavity region includes the element having a core portion made of a magnetic material arranged in the cavity formed in the central portion of the coiled cavity.
- the cavity region includes the element composed of the conductive material arranged in the cavity formed in a loop shape.
- the semiconductor element has a terminal for transmitting a signal arranged on the bottom surface thereof.
- the substrate comprises wiring that is connected to the terminals and extends to the outer region of the semiconductor device.
- the sealing portion is composed of a wall portion having a shape surrounding the semiconductor element and a lid portion having a shape covering the upper surface of the semiconductor element.
- Device (16) The semiconductor device according to (15), wherein the cavity region is arranged on the wall portion.
- the cavity region is arranged in the lid portion.
- the sealing portion is composed of the lid portion of a transparent member.
- the semiconductor element includes a light receiving element that receives incident light.
- the sealing portion is composed of a transparent member and the light receiving element is provided with a lens portion that collects the incident light.
- the semiconductor element includes a light emitting element.
- the sealing portion diffuses light from the light emitting element.
- a method for manufacturing a semiconductor device comprising a cavity region arranging step of arranging a cavity region, which is a region in which a cavity is formed in the sealing portion.
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Abstract
封止部の領域を有効活用する。 半導体装置は、半導体素子と、基板と、封止部と、空洞領域とを具備する。この半導体装置が具備する基板は、その半導体素子の底面に隣接して配置される。この半導体装置が具備する封止部は、その半導体素子のその底面と対向する面である上面を覆う形状に構成されてその半導体素子を封止する。この半導体装置が具備する空洞領域は、その封止部に配置されて空洞が形成される領域である。
Description
本開示は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。詳しくは、半導体素子が封止されて半導体パッケージに構成される半導体装置および当該半導体装置の製造方法に関する。
従来、CSP(Chip Size Package)等の半導体チップのサイズに小型化された半導体パッケージが使用されている。例えば、半導体チップの上面に支持部を介して保護基板が接着され、半導体チップの上面に形成された機能領域と保護基板との間に空隙を形成して封止する半導体チップパッケージが使用されている。機能領域にはイメージセンサを配置することができ、ガラス等により構成された保護基板を透過した入射光の撮像を行うことができる(例えば、特許文献1参照。)。
上述の半導体チップパッケージの支持部には、中空キャビティが配置される。この中空キャビティは、機能領域に隣接する空隙と連通しており、内圧の上昇を緩和するものである。半導体チップパッケージは、温度試験等により高温にさらされる場合に空隙の水蒸気等が膨張して圧力が上昇し、支持部の破損を生じる場合がある。中空キャビティを配置して空隙の圧力を中空キャビティに開放することにより、支持部の破損を防ぐことができる。
上述の従来技術では、半導体チップを封止する領域が有効活用されていないという問題がある。上述の従来技術では、支持部に中空キャビティが配置される。一方、半導体パッケージにおいて比較的広い領域を占める保護基板は、半導体チップの上面の封止にのみ使用されており、当該領域が有効に活用されていないという問題がある。
本開示は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、封止部の領域を有効活用することを目的としている。
本開示は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の態様は、半導体素子と、上記半導体素子の底面に隣接して配置される基板と、上記半導体素子の上記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成されて上記半導体素子を封止する封止部と、上記封止部に配置されて空洞が形成される領域である空洞領域とを具備する半導体装置である。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、樹脂により構成される上記封止部により上記空洞の壁面が構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、上記空洞の壁面を構成する上記樹脂が光硬化型の樹脂により構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、未硬化の上記樹脂を硬化させることにより上記空洞の壁面を形成し、未硬化の樹脂を除去することにより上記空洞を形成してもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、上記空洞と上記封止部とが交互に配置されて構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、断面がミアンダ構造に構成された上記空洞が配置されて構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、格子状に形成された上記封止部により構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、異なる熱膨張係数の上記格子状の上記封止部により構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、上記空洞に配置された導電部材により構成される素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、対向して配置された2つの上記空洞に配置された上記導電材料により構成される上記素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、コイル状に構成された上記空洞に配置された上記導電材料により構成される上記素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、上記コイル状の空洞の中央部に形成された空洞に配置される磁性材料により構成されるコア部を有する上記素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、ループ状に構成された上記空洞に配置された上記導電材料により構成される上記素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記半導体素子は、上記底面に信号を伝達する端子が配置され、上記基板は、上記端子に接続されるとともに上記半導体素子の外側の領域に延在する配線を備え、上記封止部は、上記半導体素子の上記底面に隣接する面である側面に隣接して配置されてもよい。
また、この第1の態様において、上記封止部は、上記半導体素子を囲繞する形状の壁部および上記半導体素子の上面を覆う形状の蓋部により構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、上記壁部に配置されてもよい。
また、この第1の態様において、上記空洞領域は、上記蓋部に配置されてもよい。
また、この第1の態様において、上記封止部は、透明な部材の上記蓋部により構成されてもよい。
また、この第1の態様において、上記半導体素子は、入射光を受光する受光素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記封止部は、透明な部材により構成されるとともに上記受光素子に上記入射光を集光するレンズ部を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記半導体素子は、発光素子を備えてもよい。
また、この第1の態様において、上記封止部は、上記発光素子の光を拡散させてもよい。
また、本開示の第2の態様は、底面が基板に隣接して配置される半導体素子を封止する封止部を上記半導体素子の上記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成する封止工程と、上記封止部に空洞が形成される領域である空洞領域を配置する空洞領域配置工程とを具備する半導体装置の製造方法である。
本開示の態様により、半導体素子の上面を覆う形状の封止部に空洞領域が配置されるという作用をもたらす。
次に、図面を参照して、本開示を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.第5の実施の形態
6.第6の実施の形態
7.第7の実施の形態
8.第8の実施の形態
9.第9の実施の形態
10.第10の実施の形態
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.第5の実施の形態
6.第6の実施の形態
7.第7の実施の形態
8.第8の実施の形態
9.第9の実施の形態
10.第10の実施の形態
<1.第1の実施の形態>
[半導体装置の構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、本開示の実施の形態にかかる半導体装置10の構成例を表す図である。
[半導体装置の構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、本開示の実施の形態にかかる半導体装置10の構成例を表す図である。
同図の半導体装置10は、半導体チップ100が基板200に実装され、半導体チップ100の周囲が封止部300により封止されて構成される。
半導体チップ100は、素子が形成される半導体片である。この半導体チップ100は、例えば、シリコン(Si)のウェハを切断することにより形成することができる。半導体チップ100には、複数の素子からなる電子回路を集積することができる。
基板200は、半導体チップ100が搭載される基板であり、半導体チップ100を支持する基板である。この基板200には、半導体チップ100の底面が隣接して配置され、半導体チップ100の端子が接続される。
封止部300は、半導体チップ100を封止するものである。ここで封止とは、半導体チップ100等の半導体素子の周囲を覆うことである。この封止により、外気等から半導体素子を保護することができる。封止部300は半導体チップ100の底面以外の面を覆う形状に構成され、基板200とともに半導体チップ100を封止する。この封止部300は、樹脂により構成することができる。この樹脂には、光硬化型の樹脂を使用すると好適である。後述する空洞402の形成を容易に行うことができるためである。
また、封止部300は、半導体チップ100の外側の基板200に隣接する領域にも配置される。この領域は、半導体チップ100の封止に直接関わる領域ではないため、他の用途に使用することができる。これについて次に説明する。
[封止部の構成]
図2は、本開示の第1の実施の形態に係る封止部の構成例を示す図である。同図は、半導体装置10の上面図であり、封止部300の構成例を表す図である。同図の中央部の破線の矩形は、半導体チップ100を表す。同図の封止部300には、半導体チップ100と封止部300の端部との間の領域に空洞領域400が配置される。空洞領域400は、空洞が形成される封止部300の領域である。同図の1点鎖線により囲まれた領域が空洞402を表す。便宜上、同図の封止部300の領域にはハッチングを付して空洞402と区別する。同図の空洞402は、封止部300による壁面401に区切られた領域である。同図の空洞領域400は、複数の空洞402が層状に配置される例を表したものである。後述するように、同図の複数の空洞402は、不図示の領域においてつながっており、単一の空洞に構成される。
図2は、本開示の第1の実施の形態に係る封止部の構成例を示す図である。同図は、半導体装置10の上面図であり、封止部300の構成例を表す図である。同図の中央部の破線の矩形は、半導体チップ100を表す。同図の封止部300には、半導体チップ100と封止部300の端部との間の領域に空洞領域400が配置される。空洞領域400は、空洞が形成される封止部300の領域である。同図の1点鎖線により囲まれた領域が空洞402を表す。便宜上、同図の封止部300の領域にはハッチングを付して空洞402と区別する。同図の空洞402は、封止部300による壁面401に区切られた領域である。同図の空洞領域400は、複数の空洞402が層状に配置される例を表したものである。後述するように、同図の複数の空洞402は、不図示の領域においてつながっており、単一の空洞に構成される。
この空洞402は、光硬化型の樹脂を使用して封止部300を形成する際に、形成することができる。具体的には、未硬化の樹脂を半導体チップ100の周囲に配置し、空洞402を形成する領域以外の領域の樹脂を硬化させる。これにより、封止部300が形成されるとともに空洞402の壁面401が形成される。その後、未硬化の樹脂を除去することにより、空洞402を形成することができる。未硬化の樹脂の除去は、封止部300の表面から空洞402の壁面401に形成された孔404を介して排出することにより行うことができる。
[半導体装置の断面の構成]
図3は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、半導体装置10の構成例を表す断面図である。半導体装置10は、半導体チップ100と、基板200と、封止部300と、空洞領域400と、接続部500とを備える。
図3は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、半導体装置10の構成例を表す断面図である。半導体装置10は、半導体チップ100と、基板200と、封止部300と、空洞領域400と、接続部500とを備える。
半導体チップ100は、前述のように、素子が形成される半導体片である。この半導体チップ100の上面と対向する面である底面には、パッド110、バンプ120および絶縁膜130が配置される。
パッド110は、半導体チップ100の底面に配置される電極である。このパッド110には、半導体チップ110の内部に形成された配線により素子の信号が伝達される。半導体チップ100の底面にはこのようなパッド110が複数配置され、半導体チップ100の入出力端子を構成する。パッド110は、銅(Cu)等の金属により構成することができる。
バンプ120は、パッド110に配置される柱状の突起である。このバンプ120を介してパッド110と後述する基板200の配線層202とが接続される。このバンプ120は、Cuや金(Au)等の金属により構成することができる。また、半田によりバンプ120を構成することもできる。また、バンプ120は、例えば、めっき等により形成することができる。
絶縁膜130は、半導体チップ100の底面を絶縁するものである。この絶縁膜130は、パッド110の側面を覆う形状に構成され、半導体チップ100の底面およびパッド110を保護する。同図の絶縁膜130は、バンプ120の側面を覆う形状に構成され、バンプ120の保護をさらに行う。この絶縁膜130は、例えば、ソルダレジスト等の樹脂により構成することができる。また、酸化シリコン(SiO2)や窒化シリコン(SiN)等の無機材料により絶縁膜130を構成することもできる。
基板200は、前述のように、表面に半導体チップ100が搭載される基板である。この基板200は、配線層202および絶縁層201を備える。配線層202は、半導体チップ100の信号を伝達する配線である。同図の配線層202は、半導体チップ100のバンプ120を介してパッド110に接続されるとともに半導体チップ100の外側の領域に延在する形状に構成される。この配線層202は、例えば、Cu、Au、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)およびパラジウム(Pd)等の金属により構成することができる。絶縁層201は、配線層202を絶縁するものである。この絶縁層201は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂およびフェノール樹脂等により構成することができる。配線層202および絶縁層201は、多層に構成することができる。異なる層に配置される配線層202同士は、ビア203により接続される。このビア203は、柱状の金属等により構成することができる。
なお、基板200の裏面には、基板パッド204が配置される。この基板パッド204は、配線層202やビア203を介して半導体チップ100のパッド110に接続される。また基板パッド204には、後述する接続部500が接合される。配線層202を有する基板200により、半導体チップ100のパッド110が半導体チップ100の外側の領域の基板パッド204に再配置される。このような基板200は、ファンアウト基板と称される。また、ファンアウト基板を使用して半導体チップ100と略同じサイズに構成される半導体パッケージは、ファンアウトウェハーレベルパッケージ(FOWLP:Fan Out Wafer Level Package)と称される。
接続部500は、基板パッド204に配置されて半導体装置10を他の電子機器の基板に接続する端子である。この接続部500は、半田ボール等の金属により構成することができる。
封止部300は、前述のように、半導体チップ100を封止するものである。同図の封止部300には、半導体チップ100が配置される領域の外側の領域に空洞領域400が配置される。この空洞領域400には、前述の空洞402が配置される。同図に表したように空洞402は、単一の空洞が複数回折り返されたミアンダ構造に構成され、折返し部分を除いて複数の層状に構成される。空洞402の壁面401には、孔404が形成される。
このような空洞402を配置することにより、半導体チップ100および封止部300の熱膨張係数の違いに基づく歪みや応力の影響を軽減することができる。Siにより構成される半導体チップ100と樹脂等により構成される基板200および封止部300とは、熱膨張係数が異なるため、温度が変化した際に、それぞれ異なる歪みを生じる。このため、これらが互いに接する界面に応力を生じる。過剰な応力が界面に掛かると破損を生じる。例えば、半導体チップ100および封止部300の界面においては、剥離等の破損を生じる可能性がある。半導体パッケージの信頼性が低下する。そこで、空洞領域400を配置して応力を吸収させる。応力が緩和され、歪みや応力の影響を軽減することができる。
[半導体装置の他の構成]
図4は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の他の構成例を示す図である。同図は、図3と同様に、半導体装置10の構成例を表す断面図である。空洞領域400の空洞402が横倒しの層形状に構成される点で、図3の空洞402と異なる。同図の空洞402も、図3の空洞402と同様の製造方法により形成することができる。
図4は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の他の構成例を示す図である。同図は、図3と同様に、半導体装置10の構成例を表す断面図である。空洞領域400の空洞402が横倒しの層形状に構成される点で、図3の空洞402と異なる。同図の空洞402も、図3の空洞402と同様の製造方法により形成することができる。
[半導体装置の製造方法]
図5および6は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。図5および6は、半導体チップ100の製造工程の一例を表す図である。
図5および6は、本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。図5および6は、半導体チップ100の製造工程の一例を表す図である。
まず、支持基板701に半導体チップ100を配置する。この支持基板701は、半導体装置10を製造する際に半導体チップ100を支持する基板である。支持基板701には、複数の半導体チップ100を配置することができる。同図は、2つの半導体チップ100が配置される例を表したものである。次に、枠体702を半導体チップ100の周囲に配置する。この枠体702は、封止部300の樹脂を保持する枠である(図5におけるA)。
次に、枠体702に封止部300の材料となる液状の樹脂703を配置する。この樹脂703は、半導体チップ100が浸るように注入する(図5におけるB)。
次に、樹脂703を硬化させる。この樹脂703の硬化は、複数のレーザ光源により行うことができる。同図は、2つのレーザ光源705および706を使用する場合の例を表したものである。図5におけるCに表したように、レーザ光源705および706からレーザ光707および708がそれぞれ出射される。これらのレーザ光707および708を樹脂703の硬化エネルギーより低くするとともにレーザ光707および708の交点のエネルギーが樹脂703の硬化エネルギーより高くなるように調整する。これにより、レーザ光707および708の交点の樹脂703のみを硬化させることができる。ガルバノスキャナ等を使用してレーザ光707および708を走査することにより、樹脂704を形成する。この樹脂704は、樹脂703を硬化させたものである。このような製造方
法は、連続的液体結合製法(CLIP:Continuous Liquid Interface Production)と称される。一方、空洞402を配置する領域には、樹脂703を未硬化の状態に保持する(図5におけるC)。当該工程は、封止工程に該当する。
法は、連続的液体結合製法(CLIP:Continuous Liquid Interface Production)と称される。一方、空洞402を配置する領域には、樹脂703を未硬化の状態に保持する(図5におけるC)。当該工程は、封止工程に該当する。
次に、未硬化の樹脂703を除去する。これは、樹脂703を孔404から排出することにより行うことができる。具体的には、複数配置された孔404の何れか1つにおいて樹脂703の吸引を行うとともに他の孔404を空気孔として使用する。その後洗浄を行うことにより、樹脂703を除去することができる。これにより、空洞402を形成することができる(図6におけるD)。当該工程は、空洞領域配置工程に該当する。
次に、枠体702および支持基板701を除去し、基板709を配置する。基板709は、複数の基板200が連結された構成の基板である。基板709の配置は、例えば、半導体チップ100の底面に絶縁層201および配線層202を積層することにより行うことができる(図6におけるE)。
次に、半導体チップ100毎に個片化する。樹脂704および基板709を切断して封止部300および基板200を形成する。これにより、半導体装置10を製造することができる(図6におけるF)。
以上説明したように、本開示の第1の実施の形態の半導体装置10は、封止部300に応力を軽減する空洞領域400を配置することにより、封止部300の領域を有効に活用することができる。
<2.第2の実施の形態>
上述の第1の実施の形態の半導体装置10は、層状に構成された空洞402を備える空洞領域400が配置されていた。これに対し、本開示の第2の実施の形態の半導体装置10は、格子形状に構成された樹脂により空洞が形成される空洞領域を備える点で、上述の第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態の半導体装置10は、層状に構成された空洞402を備える空洞領域400が配置されていた。これに対し、本開示の第2の実施の形態の半導体装置10は、格子形状に構成された樹脂により空洞が形成される空洞領域を備える点で、上述の第1の実施の形態と異なる。
[半導体装置の構成]
図7は、本開示の第2の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、図3と同様に、半導体装置10の構成例を表す断面図である。空洞領域400の代わりに空洞領域410が配置される点で、図3において説明した半導体装置10と異なる。
図7は、本開示の第2の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、図3と同様に、半導体装置10の構成例を表す断面図である。空洞領域400の代わりに空洞領域410が配置される点で、図3において説明した半導体装置10と異なる。
空洞領域410は、格子状に形成された封止部300により構成される空洞領域である。この格子の隙間が空洞領域400における空洞を構成する。同図の空洞領域410は、半導体チップ100と封止部300との間の領域に配置することができる。
[空洞領域の構成]
図8は、本開示の第2の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、空洞領域410の構成例を表す図である。空洞領域410は、単位格子411と、連結部412と、空洞419とを備える。
図8は、本開示の第2の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、空洞領域410の構成例を表す図である。空洞領域410は、単位格子411と、連結部412と、空洞419とを備える。
単位格子411は、複数の梁が立方体形状に接合されて構成された格子形状の構造物である。この単位格子411が3次元格子状に配置されて空洞領域410が形成される。単位格子411の構成の詳細については後述する。
連結部412は、複数の単位格子411のうち隣接する単位格子411同士を連結するものである。この連結部412により単位格子411が連結されて、複数の単位格子411が3次元格子状に配置される。
同図においては、便宜上、2次元に配列された9個の単位格子411を記載したが、単位格子411の個数を限定するものではなく、複数の単位格子411が同図の紙面の奥行き方向にさらに配列されて3次元形状が構成される。
[単位格子の構成]
図9は、本開示の実施の形態に係る単位格子の構成例を示す図である。同図は、単位格子411の構成例を表す図である。同図の単位格子411は、梁414と、可撓部材415と、補強部材417と、可撓部材連結部416とを備える。なお、同図の単位格子411には、連結部412も記載した。便宜上、梁414、可撓部材415、補強部材417および可撓部材連結部416には、異なるハッチングを付して区別する。同図の破線の立方体413は、単位格子411の外形を表す補助線であり、単位格子411を構成するものではない。
図9は、本開示の実施の形態に係る単位格子の構成例を示す図である。同図は、単位格子411の構成例を表す図である。同図の単位格子411は、梁414と、可撓部材415と、補強部材417と、可撓部材連結部416とを備える。なお、同図の単位格子411には、連結部412も記載した。便宜上、梁414、可撓部材415、補強部材417および可撓部材連結部416には、異なるハッチングを付して区別する。同図の破線の立方体413は、単位格子411の外形を表す補助線であり、単位格子411を構成するものではない。
梁414は、棒状に構成されて立方体形状に接合されるものである。複数の梁414が互いに接合されて単位格子411の外形が形成される。この梁414は、立方体413の各面において対向する頂点の間に配置される例を表したものである。また、梁414は、立方体413の各面において2つの梁414が交わって筋交い状に構成される。梁414は、例えば、樹脂により構成することができる。
可撓部材415は、梁414を立方体413の内側に撓ませるものである。この可撓部材415は、立方体413の内側に膨出する棒状に構成されて梁414の立方体413の内側に配置されるとともに梁414の両端の近傍に端部がそれぞれ接合されるものである。可撓部材415は、複数の梁414のそれぞれに配置することができる。また、梁414と同様に、可撓部材415は、立方体413の各面において2つの可撓部材415が交わった形状に構成することができる。可撓部材415は、梁414より高い熱膨張係数の部材、例えば、梁414を構成する部材より高い熱膨張係数の樹脂により構成することができる。この場合、可撓部材415は、温度が上昇した際に梁414よりも長く伸長することとなる。これにより、可撓部材415は、温度の上昇にともなって立方体413の内側に撓む形状に変形する。
可撓部材連結部416は、棒状に構成されて梁414および可撓部材415を連結するものである。この可撓部材連結部416は、梁414の中央部および可撓部材415の中央部に接合されて梁414および可撓部材415を連結する。同図の可撓部材連結部416は、立方体413の各面に配置される。可撓部材連結部416を配置することにより、温度の上昇にともなって可撓部材415が撓んだ際に梁414を立方体413の内側に撓ませることができる。
補強部材417は、互いに接合された複数の梁414を補強するものである。この補強部材417は、立方体413の中央を介して対向する2つの頂点の間に配置されるとともにこれら2つの頂点において梁414と接合される。同図は、4つの補強部材417が立方体413の中央部において交わる形状に構成される例を表したものである。
なお、連結部412は、梁414の可撓部材連結部416が配置される側とは異なる側に配置することができる。
梁414、可撓部材415、可撓部材連結部416、補強部材417および連結部412は、前述の光硬化型の樹脂により構成することができ、CLIP製法により形成することができる。
空洞領域410を連結部412により連結された複数の単位格子411により構成することにより、空洞領域410に可撓性を付与することができる。これにより、半導体チップ100および基板200の熱膨張係数の差異等により、温度の上昇に伴って半導体装置10に歪みを生じ、空洞領域410に応力が掛かる場合であっても、応力を分散して低減することができる。半導体チップ100および封止部300の界面の破損を防ぐことができる。
[端子の収縮]
図10は、本開示の実施の形態に係る空洞領域410の収縮の一例を示す図である。同図は、空洞領域410の温度が上昇した際の連結された単位格子411の挙動を表す図である。また、同図は、連結部412により連結された単位格子411aおよび411bのそれぞれ1組の梁414、可撓部材415、可撓部材連結部416および補強部材417を表した図である。
図10は、本開示の実施の形態に係る空洞領域410の収縮の一例を示す図である。同図は、空洞領域410の温度が上昇した際の連結された単位格子411の挙動を表す図である。また、同図は、連結部412により連結された単位格子411aおよび411bのそれぞれ1組の梁414、可撓部材415、可撓部材連結部416および補強部材417を表した図である。
同図におけるAは、昇温前の単位格子411aおよび411bの様子を表した図である。同図におけるAの「D」は、昇温前の単位格子411aおよび411bの間隔を表す。
同図におけるBは、昇温後の単位格子411aおよび411bの様子を表した図である。温度の上昇に伴い可撓部材415は伸長する。前述のように、可撓部材415は、両端が梁414および補強部材417に接合され、中央部が立方体413の内側に膨出する形状に構成される。このため、温度が上昇すると可撓部材415は、伸長して中央部が立方体413の内側に撓む。これにより、可撓部材連結部416により可撓部材415に連結された梁414が立方体413の内側に引き込まれて撓むこととなる。この梁414のたわみ量が連結部412の伸長量より大きい場合、単位格子411aおよび411bは接近する。同図におけるBの「D'」は、昇温後の単位格子411aおよび411bの間隔を表し、同図におけるAの「D」より狭くなる。なお、便宜上、同図におけるBにおいて、可撓部材415以外の部材の温度上昇に伴う伸長について記載を省略した。
このように、可撓部材415の熱膨張係数を梁414より大きくすることにより、空洞領域410の熱膨張係数を負の値にすることができる。この場合には、温度の変化に伴う半導体チップ100や封止部300の膨張や収縮等を空洞領域410に吸収させることができる。半導体装置10の全体の体積の変化を低減することが可能となる。外部の基板等に実装された半導体装置10の接続部500と外部の基板との接合部分の破損等を防ぐことができる。
[空洞領域の他の構成]
図11は、本開示の第2の実施の形態に係る空洞領域の他の構成例を示す図である。同図は、図7と同様に、半導体装置10の構成例を表す断面図である。空洞領域410が封止部300および基板200の間に配置される点で、図7の半導体装置10と異なる。
図11は、本開示の第2の実施の形態に係る空洞領域の他の構成例を示す図である。同図は、図7と同様に、半導体装置10の構成例を表す断面図である。空洞領域410が封止部300および基板200の間に配置される点で、図7の半導体装置10と異なる。
同図の空洞領域410は、封止部300および基板200の間に配置され、封止部300および基板200の界面の破損を防ぐことができる。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第1の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第2の実施の形態の半導体装置10は、格子形状に構成された樹脂により空洞419が形成される空洞領域410により封止部300の領域を有効に活用することができる。
<3.第3の実施の形態>
上述の第1の実施の形態の半導体装置10は、空洞領域400に空洞402が配置されていた。これに対し、本開示の第3の実施の形態の半導体装置10は、空洞領域に素子が配置される点で、上述の第1の実施の形態と異なる。
[空洞領域の構成]
図12は、本開示の第3の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、空洞領域420の構成例を表す図である。同図の空洞領域420は、2つの空洞422および424が配置され、これらの空洞に導電部材が配置される点で、図3において説明した空洞領域400と異なる。
図12は、本開示の第3の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、空洞領域420の構成例を表す図である。同図の空洞領域420は、2つの空洞422および424が配置され、これらの空洞に導電部材が配置される点で、図3において説明した空洞領域400と異なる。
同図におけるAは、空洞領域420の構成例を表す平面図である。空洞領域420には、空洞422および424が配置される。空洞422は、壁面421により区切られた領域であり、コの字形状に構成される。また、空洞422には、孔427および428が配置される。空洞424は、壁面423により区切られた領域であり、空洞422と同様にコの字形状に構成され、孔が配置される。空洞422および424のコの字の端部はそれぞれ隣接する位置に配置される。後述する様に、空洞422および424には、導電部材が配置される。
同図におけるBは、空洞領域420の構成例を表す断面図である。同図におけるBは、半導体装置10の空洞領域420の領域を拡大して表した図である。なお、同図におけるBにおいて、半導体チップ100および基板200を略記した。
空洞422および424には、導電部材423および425が配置され、電極に構成される。これら導電部材423および425による電極は、交互に配置され、キャパシタ素子を構成する。孔427は、封止部300を貫通する形状に構成され、底部が基板200の配線層202に隣接する位置に配置される。導電部材423は、例えば、CuやAgの粒子が分散された熱硬化型の樹脂により構成することができる。未硬化の樹脂による導電部材423を孔427から空洞422に注入して硬化させることにより、導電部材423を配置することができる。具体的には、高い圧力によりディスペンスを行うジェットディスペンサを使用して注入することができる。なお、導電部材423の注入の際には、孔428を介した空洞内の空気の排出を同時に行うことができる。その後、未硬化の導電部材423を構成する樹脂を加熱して硬化させることにより、電極状の導電部材423を形成することができる。また、孔427に配置された導電部材により導電部材423は配線層202に接続される。導電部材425も導電部材423と同様に形成することができ、配線層202と接続させることができる。
なお、導電部材423および425の構成は、この例に限定されない。例えば、3つ以上の端部を有する形状に導電部材423および425を構成することもできる。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第1の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第3の実施の形態の半導体装置10は、封止部300にキャパシタ素子を構成する導電部材423および425を有する空洞領域420を配置することにより、封止部300の領域を有効に活用することができる。
<4.第4の実施の形態>
上述の第3の実施の形態の半導体装置10は、キャパシタ素子を有する空洞領域420が配置されていた。これに対し、本開示の第4の実施の形態の半導体装置10は、インダ
クタ素子を有する空洞領域が配置される点で、上述の第3の実施の形態と異なる。
上述の第3の実施の形態の半導体装置10は、キャパシタ素子を有する空洞領域420が配置されていた。これに対し、本開示の第4の実施の形態の半導体装置10は、インダ
クタ素子を有する空洞領域が配置される点で、上述の第3の実施の形態と異なる。
[空洞領域の構成]
図13は、本開示の第4の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、空洞領域430の構成例を表す図である。同図の空洞領域430は、空洞422および424の代わりに空洞432および442が配置される点で、図12において説明した空洞領域400と異なる。
図13は、本開示の第4の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、空洞領域430の構成例を表す図である。同図の空洞領域430は、空洞422および424の代わりに空洞432および442が配置される点で、図12において説明した空洞領域400と異なる。
同図におけるAは、空洞領域430の構成例を表す平面図である。空洞領域430には、空洞432および442が配置される。空洞432は、壁面431により区切られた領域であり、コイル状に構成される。また、空洞432には、孔434および435が配置される。空洞442は、壁面441により区切られた領域であり、円筒形状に構成され、コイル状の空洞432の中央部に配置される。空洞442には、孔444および445が配置される。後述するように、空洞432には導電部材が配置され、空洞442には磁性体が配置される。
同図におけるBは、空洞領域430の構成例を表す模式斜視図である。空洞432には、導電部材433が配置される。この導電部材433は、空洞432と同様にコイル状に構成され、インダクタ素子を構成する。孔434および435は、図12における孔427と同様に、封止部300を貫通する形状に構成され、底部が基板200の配線層202に隣接する位置に配置される。導電部材433は、図12において説明した導電部材423と同様の方法により形成することができる。
空洞442には、磁性体443が配置される。この磁性体443は、インダクタ素子を構成する導電部材433のコア部を構成する。磁性体443によるコア部が配置されることにより、導電部材433のインダクタンスを向上させることができる。磁性体443は、フェライトの粒子を分散された熱硬化型の樹脂により構成することができ、孔444および445を使用して注入することができる。
なお、空洞領域430の構成は、この例に限定されない。例えば、空洞442を省略することもできる。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第3の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第4の実施の形態の半導体装置10は、封止部300にインダクタ素子を構成する導電部材433を有する空洞領域430を配置することにより、封止部300の領域を有効に活用することができる。
<5.第5の実施の形態>
上述の第3の実施の形態の半導体装置10は、キャパシタ素子を有する空洞領域420が配置されていた。これに対し、本開示の第4の実施の形態の半導体装置10は、アンテナ素子を有する空洞領域が配置される点で、上述の第3の実施の形態と異なる。
上述の第3の実施の形態の半導体装置10は、キャパシタ素子を有する空洞領域420が配置されていた。これに対し、本開示の第4の実施の形態の半導体装置10は、アンテナ素子を有する空洞領域が配置される点で、上述の第3の実施の形態と異なる。
[空洞領域の構成]
図14は、本開示の第5の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、図2と同様に、封止部300の構成例を表す図である。空洞領域400の代わりに空洞領域450が配置される点で、図2の封止部300と異なる。
図14は、本開示の第5の実施の形態に係る空洞領域の構成例を示す図である。同図は、図2と同様に、封止部300の構成例を表す図である。空洞領域400の代わりに空洞領域450が配置される点で、図2の封止部300と異なる。
同図の空洞領域450には、空洞452が配置される。この空洞452は、同図に表したように、ループ状に構成される空洞である。空洞452は、壁面451により区切られる領域であり、孔454および455が配置される。また、空洞452には、導電部材453が配置される。この導電部材453は、ループ状に構成され、アンテナ素子を構成する。孔454および455は、図12における孔427と同様に、封止部300を貫通する形状に構成され、底部が基板200の配線層202に隣接する位置に配置される。導電部材453は、図12において説明した導電部材423と同様の方法により形成することができる。
同図の空洞452は、半導体チップ100の上面側の封止部300の領域に配置される例を表したものである。同様に、同図の空洞領域450は、半導体チップ100の上面側の封止部300の領域に配置される例を表したものである。
なお、空洞領域450の構成は、この例に限定されない。例えば、半導体チップ100の側面に隣接する領域の封止部300に空洞452を形成し、当該領域に空洞領域450を配置する構成を採ることもできる。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第3の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第5の実施の形態の半導体装置10は、封止部300にアンテナ素子を構成する導電部材453を有する空洞領域450を配置することにより、封止部300の領域を有効に活用することができる。
<6.第6の実施の形態>
上述の第1の実施の形態の半導体装置10は、半導体チップ100がFOWLPにより構成されていた。これに対し、本開示の第6の実施の形態の半導体装置10は、半導体チップ100が通常の半導体パッケージにより構成される点で、上述の第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態の半導体装置10は、半導体チップ100がFOWLPにより構成されていた。これに対し、本開示の第6の実施の形態の半導体装置10は、半導体チップ100が通常の半導体パッケージにより構成される点で、上述の第1の実施の形態と異なる。
[半導体装置の構成]
図15は、本開示の第6の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、図3と同様に半導体装置10の構成例を表す図である。半導体チップ100および基板200の代わりに半導体チップ150および基板210が配置され、半導体チップ150がワイヤボンディングにより接続される点で、図3において説明した半導体装置10と異なる。
図15は、本開示の第6の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図である。同図は、図3と同様に半導体装置10の構成例を表す図である。半導体チップ100および基板200の代わりに半導体チップ150および基板210が配置され、半導体チップ150がワイヤボンディングにより接続される点で、図3において説明した半導体装置10と異なる。
同図の半導体チップ150は、上面側にパッド110が配置される半導体素子である。この半導体チップ150は、ボンディングワイヤ140を使用したワイヤボンディングにより基板210に接続される。
基板210は、半導体チップ150が搭載される基板である。半導体チップ150は、例えば、接着剤により基板210に接着される。その後、半導体チップ150のパッド110と基板210のパッド(不図示)との間がボンディングワイヤ140により接続されて実装される。なお、基板210の配線層等の記載は省略した。
同図の封止部300は、ワイヤボンディング後に半導体チップ150の上面および側面に配置される。その際、空洞402を有する空洞領域400が配置される。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第1の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第6の実施の形態の半導体装置10は、FOWLP以外の半導体パッケージに構成される場合において、封止部300に空洞領域400を配置することにより、封止部300の領域を有効に活用することができる。
<7.第7の実施の形態>
上述の実施の形態の半導体装置10を撮像装置に適用する例について説明する。
上述の実施の形態の半導体装置10を撮像装置に適用する例について説明する。
[撮像装置の構成]
図16は、本開示の第7の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は、半導体装置10が撮像装置に構成される例を表したものである。同図の半導体装置10は、基板210、空洞領域400および接続部500のほかに、撮像素子160と、封止部310と、蓋部320とを備える。
図16は、本開示の第7の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は、半導体装置10が撮像装置に構成される例を表したものである。同図の半導体装置10は、基板210、空洞領域400および接続部500のほかに、撮像素子160と、封止部310と、蓋部320とを備える。
撮像素子160は、半導体チップの形状に構成される半導体素子であり、被写体の撮像を行う半導体素子である。この撮像素子160は、入射光を受光する光電変換部がそれぞれ配置される複数の画素を備える。光電変換部は、受光した入射光の光電変換を行い、入射光に応じた電荷を生成する。この生成された電荷に基づいて画素毎に配置された画素回路により画像信号が生成されて出力される。これにより、撮像素子160は、被写体の撮像を行う。撮像素子160の上面には複数の画素が2次元格子状に配置され、入射光が照射される。また、撮像素子160の上面の端部には図15において説明したパッド110が配置され、ボンディングワイヤ140により基板210に接続される。なお、光電変換部は、請求の範囲に記載の受光素子の一例である。
同図の封止部310は、撮像素子160の側面を囲繞する形状に構成される。この封止部310の上面には、蓋部320が配置される。蓋部320は、ガラス等の透明な部材により構成されて封止部310とともに撮像素子160を封止するものである。封止部310においても、図15の封止部300と同様に、空洞402を有する空洞領域400が配置される。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第1の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第7の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の側面を囲繞する形状の封止部310に空洞領域400を配置することにより、封止部310の領域を有効に活用することができる。
<8.第8の実施の形態>
上述の第7の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の上面に蓋部320が配置されていた。これに対し、本開示の第8の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160に被写体を結像するレンズが配置される点で、上述の第7の実施の形態と異なる。
上述の第7の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の上面に蓋部320が配置されていた。これに対し、本開示の第8の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160に被写体を結像するレンズが配置される点で、上述の第7の実施の形態と異なる。
[撮像装置の構成]
図17は、本開示の第8の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は、図16と同様に撮像装置を構成する半導体装置10の構成例を表す図である。封止部300にレンズ340が形成される点で、図16において説明した半導体装置10と異なる。また、同図の半導体装置10は、遮光膜350および半導体チップ170がさらに配置される。
図17は、本開示の第8の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は、図16と同様に撮像装置を構成する半導体装置10の構成例を表す図である。封止部300にレンズ340が形成される点で、図16において説明した半導体装置10と異なる。また、同図の半導体装置10は、遮光膜350および半導体チップ170がさらに配置される。
レンズ340は、撮像素子160の上面に配置された画素に被写体を結像するレンズで
ある。このレンズ340は、撮像素子160の上面側の封止部300に形成され、撮像素子160の上面を覆う形状に構成される。このレンズ340は、CLIP製法により形成することができる。
ある。このレンズ340は、撮像素子160の上面側の封止部300に形成され、撮像素子160の上面を覆う形状に構成される。このレンズ340は、CLIP製法により形成することができる。
遮光膜350は、入射光を遮光する膜である。この遮光膜350は、レンズ340の周囲に配置され、レンズ340以外の領域から撮像素子160に入射する入射光を遮光する。
レンズ340とレンズ340の周囲の封止部300および遮光膜350は、レンズユニットを構成する。このレンズユニットを撮像素子160の封止部300と一体に形成して半導体装置10に配置することにより、半導体装置10を小型化することができる。また、遮光膜350を除くレンズユニット部分を封止部300と同時に形成することにより、レンズユニットの製造工程を簡略化することができる。
同図の基板200は、撮像素子160以外の半導体チップ170がさらに配置される。この半導体チップ170には、例えば、撮像素子160により生成された画像信号を処理する画像処理チップや撮像素子160に電源を供給する電源チップ、外部と通信を行う通信チップを適用することができる。同図の封止部300は、この半導体チップ170をさらに封止する。
なお、同図の封止部300は、図3において説明した空洞領域400、図7において説明した空洞領域410および図12において説明した空洞領域420が配置される例を表したものである。これらを封止部300に配置することにより、封止部300の領域を有効活用することができる。なお、空洞領域410は、同図に表したように上述のレンズユニットと撮像素子160に隣接する封止部300の領域との間に配置すると好適である。空洞領域410を負の熱膨張係数に構成することにより、封止部300の温度変化に伴うレンズ340の焦点位置のずれを補償することが可能になるためである。
なお、半導体装置10の構成は、この例に限定されない。例えば、図13において説明した空洞領域430および図14において説明した空洞領域450を配置することもできる。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第1の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第8の実施の形態の半導体装置10は、封止部300にレンズ340を配置することにより、半導体装置10を小型化することができる。
<9.第9の実施の形態>
上述の第7の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の側面を覆う形状の封止部300が配置されていた。これに対し、本開示の第9の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の上面を覆う形状の封止部が配置される点で、上述の第7の実施の形態と異なる。
上述の第7の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の側面を覆う形状の封止部300が配置されていた。これに対し、本開示の第9の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160の上面を覆う形状の封止部が配置される点で、上述の第7の実施の形態と異なる。
[撮像装置の構成]
図18は、本開示の第9の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は、図16と同様に半導体装置10の構成例を表す図である。封止部310、蓋部320および基板210の代わりに封止部360および基板230が配置される点で、図16において説明した半導体装置10と異なる。
図18は、本開示の第9の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は、図16と同様に半導体装置10の構成例を表す図である。封止部310、蓋部320および基板210の代わりに封止部360および基板230が配置される点で、図16において説明した半導体装置10と異なる。
基板230は、キャビティ形状に構成される基板である。この基板230は、セラミック等の絶縁層231により構成され、キャビティ形状の底部に撮像素子160が配置される基板である。基板230には、配線層232が配置される。また、基板230の底部には、パッド234が配置される。撮像素子160は、ボンディングワイヤ140により基板230の配線層232に接続される。
封止部360は、撮像素子160の上面を覆う形状に構成され、撮像素子160を封止するものである。この封止部360は、キャビティ形状の基板230の壁部に隣接して配置される。封止部360は、封止部300と同様に、透明な光硬化型の樹脂により構成することができる。この封止部360には、空洞領域400、410、420、430および450を配置することができる。同図におけるAは空洞領域410が封止部360に配置される例を表した図であり、同図におけるBは空洞領域420が封止部360に配置される例を表した図である。同図におけるBには、基板230の壁部にビアプラグ235を配置した。このビアプラグ235は、空洞領域420の素子と配線層232とを接続するものである。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第7の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第9の実施の形態の半導体装置10は、封止部360に空洞領域410等を配置することにより、封止部360の領域を有効活用することができる。
<10.第10の実施の形態>
上述の実施の形態の半導体装置10を光源装置に適用する例について説明する。上述の第9の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160が封止部360に封止されていた。これに対し、本開示の第10の実施の形態の半導体装置10は、発光素子が封止部により封止される点で、上述の第9の実施の形態と異なる。
上述の実施の形態の半導体装置10を光源装置に適用する例について説明する。上述の第9の実施の形態の半導体装置10は、撮像素子160が封止部360に封止されていた。これに対し、本開示の第10の実施の形態の半導体装置10は、発光素子が封止部により封止される点で、上述の第9の実施の形態と異なる。
[光源装置の構成]
図19は、本開示の第10の実施の形態に係る光源装置の構成例を示す図である。同図の半導体装置10は、レーザ光を出射するものである。半導体装置10は、発光素子180と、基板240と、壁部247と、封止部370とを備える。
図19は、本開示の第10の実施の形態に係る光源装置の構成例を示す図である。同図の半導体装置10は、レーザ光を出射するものである。半導体装置10は、発光素子180と、基板240と、壁部247と、封止部370とを備える。
発光素子180は、レーザ光を出力する素子である。この発光素子180は、レーザダイオードが配置される半導体チップに構成される発光素子である。発光素子180の上面からレーザ光が出力される。発光素子180の底部には端子181が配置される。
基板240は、発光素子180が搭載される基板である。この基板240には、発光素子180の端子181が接続されるパッド246、配線層243および基板パッド244が配置される。
壁部247は、発光素子180の側面を囲繞する形状に構成され、基板240とともにキャビティを形成して発光素子180を収納するものである。壁部247は、発光素子180のレーザ光を透過しない部材により構成される。
封止部370は、発光素子180の上面を覆う形状に構成されて発光素子180を封止するものである。また、この封止部370は、発光素子180が出力するレーザ光を拡散光に変換させる拡散板として使用することができる。封止部370は、壁部247に隣接して配置される。封止部370は、封止部360と同様に、空洞領域400、410、4
20、430および450を配置することができる。同図におけるAは空洞領域410が封止部370に配置される例を表した図であり、同図におけるBは空洞領域420が封止部370に配置される例を表した図である。同図におけるBには、壁部247にビアプラグ245を配置した。このビアプラグ245は、空洞領域420の素子と配線層243とを接続するものである。
20、430および450を配置することができる。同図におけるAは空洞領域410が封止部370に配置される例を表した図であり、同図におけるBは空洞領域420が封止部370に配置される例を表した図である。同図におけるBには、壁部247にビアプラグ245を配置した。このビアプラグ245は、空洞領域420の素子と配線層243とを接続するものである。
これ以外の半導体装置10の構成は本開示の第9の実施の形態において説明した半導体装置10の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第10の実施の形態の半導体装置10は、封止部370に空洞領域410等を配置することにより、封止部370の領域を有効活用することができる。
なお、第3の実施の形態の空洞領域の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。具体的には、図12の空洞領域420は、図15の封止部300および図16の封止部310に適用することができる。
なお、第4の実施の形態の空洞領域の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。具体的には、図13の空洞領域430は、図15の封止部300および図16の封止部310に適用することができる。
なお、第5の実施の形態の空洞領域の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。具体的には、図14の空洞領域450は、図15の封止部300および図16の封止部310に適用することができる。
最後に、上述した各実施の形態の説明は本開示の一例であり、本開示は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無い。また、他の効果があってもよい。
また、上述の実施の形態における図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)半導体素子と、
前記半導体素子の底面に隣接して配置される基板と、
前記半導体素子の前記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成されて前記半導体素子を封止する封止部と、
前記封止部に配置されて空洞が形成される領域である空洞領域と
を具備する半導体装置。
(2)前記空洞領域は、樹脂により構成される前記封止部により前記空洞の壁面が構成される前記(1)に記載の半導体装置。
(3)前記空洞領域は、前記空洞の壁面を構成する前記樹脂が光硬化型の樹脂により構成される前記(2)に記載の半導体装置。
(4)前記空洞領域は、未硬化の前記樹脂を硬化させることにより前記空洞の壁面を形成し、未硬化の樹脂を除去することにより前記空洞を形成する前記(3)に記載の半導体装
置。
(5)前記空洞領域は、前記空洞と前記封止部とが交互に配置されて構成される前記(1)から(4)の何れかに記載の半導体装置。
(6)前記空洞領域は、断面がミアンダ構造に構成された前記空洞が配置されて構成される前記(5)に記載の半導体装置。
(7)前記空洞領域は、格子状に形成された前記封止部により構成される前記(1)から(3)の何れかに記載の半導体装置。
(8)前記空洞領域は、異なる熱膨張係数の前記格子状の前記封止部により構成される前記(7)に記載の半導体装置。
(9)前記空洞領域は、前記空洞に配置された導電部材により構成される素子を備える前記(1)に記載の半導体装置。
(10)前記空洞領域は、対向して配置された2つの前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える前記(9)に記載の半導体装置。
(11)前記空洞領域は、コイル状に構成された前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える前記(9)に記載の半導体装置。
(12)前記空洞領域は、前記コイル状の空洞の中央部に形成された空洞に配置される磁性材料により構成されるコア部を有する前記素子を備える前記(11)に記載の半導体装置。
(13)前記空洞領域は、ループ状に構成された前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える前記(9)に記載の半導体装置。
(14)前記半導体素子は、前記底面に信号を伝達する端子が配置され、
前記基板は、前記端子に接続されるとともに前記半導体素子の外側の領域に延在する配線を備え、
前記封止部は、前記半導体素子の前記底面に隣接する面である側面に隣接して配置される
前記(1)から(13)の何れかに記載の半導体装置。
(15)前記封止部は、前記半導体素子を囲繞する形状の壁部および前記半導体素子の上面を覆う形状の蓋部により構成される前記(1)から(14)の何れかに記載の半導体装置。
(16)前記空洞領域は、前記壁部に配置される前記(15)に記載の半導体装置。
(17)前記空洞領域は、前記蓋部に配置される前記(15)に記載の半導体装置。
(18)前記封止部は、透明な部材の前記蓋部により構成される前記(17)に記載の半導体装置。
(19)前記半導体素子は、入射光を受光する受光素子を備える前記(1)から(18)の何れかに記載の半導体装置。
(20)前記封止部は、透明な部材により構成されるとともに前記受光素子に前記入射光を集光するレンズ部を備える前記(19)に記載の半導体装置。
(21)前記半導体素子は、発光素子を備える前記(1)から(18)の何れかに記載の半導体装置。
(22)前記封止部は、前記発光素子の光を拡散させる前記(21)に記載の半導体装置。
(23)底面が基板に隣接して配置される半導体素子を封止する封止部を前記半導体素子の前記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成する封止工程と、
前記封止部に空洞が形成される領域である空洞領域を配置する空洞領域配置工程と
を具備する半導体装置の製造方法。
(1)半導体素子と、
前記半導体素子の底面に隣接して配置される基板と、
前記半導体素子の前記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成されて前記半導体素子を封止する封止部と、
前記封止部に配置されて空洞が形成される領域である空洞領域と
を具備する半導体装置。
(2)前記空洞領域は、樹脂により構成される前記封止部により前記空洞の壁面が構成される前記(1)に記載の半導体装置。
(3)前記空洞領域は、前記空洞の壁面を構成する前記樹脂が光硬化型の樹脂により構成される前記(2)に記載の半導体装置。
(4)前記空洞領域は、未硬化の前記樹脂を硬化させることにより前記空洞の壁面を形成し、未硬化の樹脂を除去することにより前記空洞を形成する前記(3)に記載の半導体装
置。
(5)前記空洞領域は、前記空洞と前記封止部とが交互に配置されて構成される前記(1)から(4)の何れかに記載の半導体装置。
(6)前記空洞領域は、断面がミアンダ構造に構成された前記空洞が配置されて構成される前記(5)に記載の半導体装置。
(7)前記空洞領域は、格子状に形成された前記封止部により構成される前記(1)から(3)の何れかに記載の半導体装置。
(8)前記空洞領域は、異なる熱膨張係数の前記格子状の前記封止部により構成される前記(7)に記載の半導体装置。
(9)前記空洞領域は、前記空洞に配置された導電部材により構成される素子を備える前記(1)に記載の半導体装置。
(10)前記空洞領域は、対向して配置された2つの前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える前記(9)に記載の半導体装置。
(11)前記空洞領域は、コイル状に構成された前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える前記(9)に記載の半導体装置。
(12)前記空洞領域は、前記コイル状の空洞の中央部に形成された空洞に配置される磁性材料により構成されるコア部を有する前記素子を備える前記(11)に記載の半導体装置。
(13)前記空洞領域は、ループ状に構成された前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える前記(9)に記載の半導体装置。
(14)前記半導体素子は、前記底面に信号を伝達する端子が配置され、
前記基板は、前記端子に接続されるとともに前記半導体素子の外側の領域に延在する配線を備え、
前記封止部は、前記半導体素子の前記底面に隣接する面である側面に隣接して配置される
前記(1)から(13)の何れかに記載の半導体装置。
(15)前記封止部は、前記半導体素子を囲繞する形状の壁部および前記半導体素子の上面を覆う形状の蓋部により構成される前記(1)から(14)の何れかに記載の半導体装置。
(16)前記空洞領域は、前記壁部に配置される前記(15)に記載の半導体装置。
(17)前記空洞領域は、前記蓋部に配置される前記(15)に記載の半導体装置。
(18)前記封止部は、透明な部材の前記蓋部により構成される前記(17)に記載の半導体装置。
(19)前記半導体素子は、入射光を受光する受光素子を備える前記(1)から(18)の何れかに記載の半導体装置。
(20)前記封止部は、透明な部材により構成されるとともに前記受光素子に前記入射光を集光するレンズ部を備える前記(19)に記載の半導体装置。
(21)前記半導体素子は、発光素子を備える前記(1)から(18)の何れかに記載の半導体装置。
(22)前記封止部は、前記発光素子の光を拡散させる前記(21)に記載の半導体装置。
(23)底面が基板に隣接して配置される半導体素子を封止する封止部を前記半導体素子の前記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成する封止工程と、
前記封止部に空洞が形成される領域である空洞領域を配置する空洞領域配置工程と
を具備する半導体装置の製造方法。
10 半導体装置
100、150、170 半導体チップ
160 撮像素子
180 発光素子
200、210、220、230、240 基板
247 壁部
300、310、360、370 封止部
320 蓋部
340 レンズ
350 遮光膜
400、410、420、430、450 空洞領域
401、421、424、431、451 壁面
402、419、422、425、432、442、452 空洞
411、411a、411b 単位格子
412 連結部
423、426、433、453 導電部材
443 磁性体
100、150、170 半導体チップ
160 撮像素子
180 発光素子
200、210、220、230、240 基板
247 壁部
300、310、360、370 封止部
320 蓋部
340 レンズ
350 遮光膜
400、410、420、430、450 空洞領域
401、421、424、431、451 壁面
402、419、422、425、432、442、452 空洞
411、411a、411b 単位格子
412 連結部
423、426、433、453 導電部材
443 磁性体
Claims (23)
- 半導体素子と、
前記半導体素子の底面に隣接して配置される基板と、
前記半導体素子の前記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成されて前記半導体素子を封止する封止部と、
前記封止部に配置されて空洞が形成される領域である空洞領域と
を具備する半導体装置。 - 前記空洞領域は、樹脂により構成される前記封止部により前記空洞の壁面が構成される請求項1記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、前記空洞の壁面を構成する前記樹脂が光硬化型の樹脂により構成される請求項2記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、未硬化の前記樹脂を硬化させることにより前記空洞の壁面を形成し、未硬化の樹脂を除去することにより前記空洞を形成する請求項3記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、前記空洞と前記封止部とが交互に配置されて構成される請求項1記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、断面がミアンダ構造に構成された前記空洞が配置されて構成される請求項5記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、格子状に形成された前記封止部により構成される請求項1記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、異なる熱膨張係数の前記格子状の前記封止部により構成される請求項7記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、前記空洞に配置された導電部材により構成される素子を備える請求項1記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、対向して配置された2つの前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える請求項9記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、コイル状に構成された前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える請求項9記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、前記コイル状の空洞の中央部に形成された空洞に配置される磁性材料により構成されるコア部を有する前記素子を備える請求項11記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、ループ状に構成された前記空洞に配置された前記導電材料により構成される前記素子を備える請求項9記載の半導体装置。
- 前記半導体素子は、前記底面に信号を伝達する端子が配置され、
前記基板は、前記端子に接続されるとともに前記半導体素子の外側の領域に延在する配線を備え、
前記封止部は、前記半導体素子の前記底面に隣接する面である側面に隣接して配置される
請求項1記載の半導体装置。 - 前記封止部は、前記半導体素子を囲繞する形状の壁部および前記半導体素子の上面を覆う形状の蓋部により構成される請求項1記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、前記壁部に配置される請求項15記載の半導体装置。
- 前記空洞領域は、前記蓋部に配置される請求項15記載の半導体装置。
- 前記封止部は、透明な部材の前記蓋部により構成される請求項17記載の半導体装置。
- 前記半導体素子は、入射光を受光する受光素子を備える請求項1記載の半導体装置。
- 前記封止部は、透明な部材により構成されるとともに前記受光素子に前記入射光を集光するレンズ部を備える請求項19記載の半導体装置。
- 前記半導体素子は、発光素子を備える請求項1記載の半導体装置。
- 前記封止部は、前記発光素子の光を拡散させる請求項21記載の半導体装置。
- 底面が基板に隣接して配置される半導体素子を封止する封止部を前記半導体素子の前記底面と対向する面である上面を覆う形状に構成する封止工程と、
前記封止部に空洞が形成される領域である空洞領域を配置する空洞領域配置工程と
を具備する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21783798.8A EP4135021A4 (en) | 2020-04-08 | 2021-03-05 | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| US17/916,131 US20230298955A1 (en) | 2020-04-08 | 2021-03-05 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020069848 | 2020-04-08 | ||
| JP2020-069848 | 2020-04-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021205792A1 true WO2021205792A1 (ja) | 2021-10-14 |
Family
ID=78023186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/008625 Ceased WO2021205792A1 (ja) | 2020-04-08 | 2021-03-05 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230298955A1 (ja) |
| EP (1) | EP4135021A4 (ja) |
| WO (1) | WO2021205792A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2017028778A1 (zh) | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 半导体芯片封装结构及其封装方法 |
| JP2018018719A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光源モジュール及びそれを備えた照明装置 |
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Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6713857B1 (en) * | 2002-12-05 | 2004-03-30 | Ultra Tera Corporation | Low profile stacked multi-chip semiconductor package with chip carrier having opening and fabrication method of the semiconductor package |
| JP2009032843A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Nec Electronics Corp | 半導体装置とその製造方法 |
| US7651891B1 (en) * | 2007-08-09 | 2010-01-26 | National Semiconductor Corporation | Integrated circuit package with stress reduction |
| KR101711479B1 (ko) * | 2010-10-06 | 2017-03-03 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 패키지 장치 및 그의 검사 시스템 |
| KR101823506B1 (ko) * | 2011-06-29 | 2018-01-30 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛 |
-
2021
- 2021-03-05 US US17/916,131 patent/US20230298955A1/en active Pending
- 2021-03-05 EP EP21783798.8A patent/EP4135021A4/en active Pending
- 2021-03-05 WO PCT/JP2021/008625 patent/WO2021205792A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP4135021A4 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4135021A4 (en) | 2024-01-03 |
| EP4135021A1 (en) | 2023-02-15 |
| US20230298955A1 (en) | 2023-09-21 |
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