半导体装置的制作方法

文档序号:16638831发布日期:2019-01-16 07:18阅读:127来源:国知局
半导体装置的制作方法

本发明涉及半导体装置。



背景技术:

半导体装置包括例如igbt(insultedgatebipolartransistor:绝缘栅双极型晶体管),功率mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等半导体元件。上述半导体装置例如可以作为电力转换装置使用。

半导体装置具备具有绝缘板和形成在绝缘板的正面的多个电路图案的基板。另外,在电路图案上配置有半导体元件和外部连接端子,从外部连接端子施加的信号经由电路图案被输入到半导体元件。

在将该外部连接端子安装在电路图案时,使用筒状的接触部件。外部连接端子被压入到经由焊料接合到电路图案上的接触部件,经由接触部件与电路图案电连接(例如,参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2009/0194884号说明书



技术实现要素:

技术问题

但是,在上述半导体装置中,在电路图案的表面利用镍等进行电镀处理。由此,抑制来自于电路图案的腐蚀物质的生成,并且防止因该腐蚀物质的生成而引起的电路图案间的短路。

但是,实施了上述电镀处理的电路图案相对于焊料的润湿性下降,另外,难以从焊料内去除孔隙。因此,若将筒状的接触部件、半导体元件等构成部件经由焊料接合到实施了上述电镀处理的电路图案,则无法得到构成部件相对于电路图案的足够的接合强度。

本发明鉴于上述问题,其目的在于提供能够抑制构成部件相对于电路图案的接合强度的下降的半导体装置。

技术方案

根据本发明的一个方面,提供一种半导体装置,该半导体装置具有:包含绝缘板和形成在所述绝缘板的正面的多个电路图案的基板;露出所述多个电路图案的正面的接合区域,并且至少分别形成在所述多个电路图案的彼此对置的侧部的多个保护膜;经由焊料接合到所述多个电路图案的所述接合区域的多个构成部件。

发明效果

根据公开的技术,能够抑制构成部件相对于电路图案的接合强度的下降,能够防止半导体装置的可靠性的下降。

附图说明

图1是第1实施方式的半导体装置的俯视图。

图2是第1实施方式的半导体装置的截面图。

图3是第1实施方式的半导体装置的俯视图(构成部件未计入时)。

图4是说明第1实施方式的变形例的半导体装置的基板的电路图案的图。

图5是第2实施方式的半导体装置的主要部分俯视图。

图6是第2实施方式的半导体装置的主要部分截面图。

图7是第3实施方式的半导体装置的主要部分俯视图。

图8是第3实施方式的半导体装置的主要部分截面图(其一)。

图9是第3实施方式的半导体装置的主要部分截面图(其二)。

符号说明

10、10a、10b:半导体装置

11:绝缘板

12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h:电路图案

12a1、12a2、12a7、12b1、12b2、12b3、12c1、12c2、12c3、12d1、12d2、12e1、12e2、12e3、12e4、12e11、12e12、12f1、12f2、12g1、12g2、12g3、12h1、12h2:第一保护膜

12a4、12b4、12c4、12d4、12h4、12e5:键合区域

12a5、12a6、12a8、12e6、12e7、12e8、12e9、12e13、12e14:第二保护膜

12a10、12e10:第三保护膜

13:金属板

14:陶瓷电路基板

15a、15b、15d:半导体元件

15c:电子部件

15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1、16b1、16c1、16d1、16e1、16f1、16g1:接合区域

16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g:接触部件

17a、17b、17c、17d、17e:键合线

18a、18b、18c、18d、18e、18f、18g、18h、18i、18j、18k、18l:焊料

19a、19b、19c、19d、19e、19f、19g:外部连接端子

20:金属基板

21:壳体

21a:盖部

21b:侧壁部

具体实施方式

以下,参照附图说明实施方式。

[第1实施方式]

使用图1~图3说明第1实施方式的半导体装置。

图1是第1实施方式的半导体装置的俯视图,图2是第1实施方式的半导体装置的截面图。另外,图3是第1实施方式的半导体装置的俯视图(构成部件未计入时)。

应予说明,在图1和图3中,省略壳体21的盖部21a和金属基板20的图示。图2是沿图1的单点划线x-x截取的截面图。并且,图3表示省略图1中的构成部件(半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c和接触部件16a~16g以及键合线17a~17e)的图示的情况。

如图1和图2所示,半导体装置10具有:陶瓷电路基板14(基板)、接合到陶瓷电路基板14的正面的半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g、分别安装在接触部件16a~16g的外部连接端子19a~19g。应予说明,接合到陶瓷电路基板14(后述的电路图案12a~12h)上的半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g的个数以及接合位置为一个例子。半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g只要在陶瓷电路基板14(电路图案12a~12h)上即可,也可以是图1和图2以外的情况。

并且,半导体装置10具有:配置有陶瓷电路基板14的金属基板20;设置在金属基板20上,覆盖陶瓷电路基板14并且使外部连接端子19a~19g伸出的壳体21。

陶瓷电路基板14具有绝缘板11、形成在绝缘板11的正面的电路图案12a~12h、形成在绝缘板11的背面的金属板13。

电路图案12a~12h由导电性和相对于焊料的润湿性优异的材料构成。作为上述材料,由例如银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等构成。上述电路图案12a~12h分别形成图1所示的预定的形状。应予说明,电路图案12a~12h的个数、形状和相对于绝缘板11的形成位置为一个例子,也可以是图1和图2以外的情况。

另外,在电路图案12a~12h中,在彼此对置的侧面分别形成有第一保护膜12a1、12a2、12b1~12b3、12c1~12c3、12d1、12d2、12e1~12e4、12f1、12f2、12g1~12g3、12h1、12h2。

具体地,电路图案12a在与电路图案12b、12e对置的侧面分别形成有第一保护膜12a1、12a2。电路图案12b在与电路图案12c、12e、12a对置的侧面分别形成有第一保护膜12b1~12b3。电路图案12c在与电路图案12d、12e、12b对置的侧面分别形成有第一保护膜12c1~12c3。电路图案12d在与电路图案12c、12e对置的侧面分别形成有第一保护膜12d1、12d2。

电路图案12e在与电路图案12d、12c、12b、12a对置的侧面分别形成有第一保护膜12e1~12e3。并且,电路图案12e在与电路图案12f~12h对置的侧面形成有第一保护膜12e4。

电路图案12f在与电路图案12e、12g对置的侧面分别形成有第一保护膜12f1、12f2。电路图案12g在与电路图案12f、12e、12h对置的侧面分别形成有第一保护膜12g1~12g3。电路图案12h在与电路图案12g、12e对置的侧面分别形成有第一保护膜12h1、12h2。

应予说明,以下,在不对第一保护膜12a1、12a2、12b1~12b3、12c1~12c3、12d1、12d2、12e1~12e4、12f1、12f2、12g1~12g3、12h1、12h2进行特别区分的情况下,省略部分符号。

上述第一保护膜使用耐腐蚀性优异的材料。上述材料为例如铝、镍、钛、铬、钼、钽、铌、钨、钒、铋、锆、铪、金、铂、钯或者含有这些金属中的至少一种的合金等。

另外,相对于电路图案12a~12h的上述侧面的上述第一保护膜可以通过例如无电解电镀形成。在此情况下,在电路图案12a~12h的未形成第一保护膜的区域预先形成掩膜(抗蚀剂),通过在无电解电镀后去除该抗蚀剂,能够仅在电路图案12a~12h的期望的侧面分别形成第一保护膜。

因此,电路图案12a~12h仅在彼此对置的侧面分别形成有上述第一保护膜,在形成有这些第一保护膜的侧面以外的区域不实施电镀处理,也不形成电镀膜等。

作为具有上述结构的陶瓷电路基板14,能够使用例如dcb(directcopperbonding:直接键合铜)基板,amb(activemetalblazed:活性金属键合)基板。陶瓷电路基板14能够将在半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c产生的热经由电路图案12e、12f、12g、12h、绝缘板11和金属板13向金属基板20侧传导。

金属板13由热传导性优异的铝、铁、银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。

绝缘板11由热传导性优异的氧化铝、氮化铝、氮化硅等高热传导性的陶瓷构成。应予说明,绝缘板11在俯视时呈例如矩形。另外,金属板13在俯视时呈比绝缘板11面积小的矩形。

半导体元件15a、15b、15d包括例如igbt、功率mosfet等开关元件。上述半导体元件15a、15b、15d例如在背面具有漏电极(或者集电极)作为主电极,在正面具有栅电极和源电极(或者发射电极)作为主电极。

另外,半导体元件15a、15b、15d根据需要,包括sbd(schottkybarrierdiode:肖特基势垒二极管)、fwd(freewheelingdiode:续流二极管)等二极管。上述半导体元件15a、15b、15d在背面具有阴电极作为主电极,在正面具有阳电极作为主电极。上述半导体元件15a、15b、15d的背面侧接合到预定的电路图案12e、12f、12g、12h上。

半导体元件15a、15b、15d可以使用硅半导体元件和碳化硅等宽带隙元件。

应予说明,半导体元件15a、15b经由焊料18h、18i接合到电路图案12e的接合区域15a1、15b1上。进而,半导体元件15d经由焊料18l接合到电路图案12h的接合区域15d1上。

电子部件15c为例如电阻、热敏电阻、电容器、浪涌抑制器等。上述电子部件15c横跨电路图案12f、12g,分别经由焊料18j、18k接合到电路图案12f、12g的接合区域15c1、15c2上。

如图1和图3所示,在此情况下,如上所述,电路图案12a~12h在形成有第一保护膜的侧面以外的面不实施电镀处理等。因此,焊料18h~18l被直接涂敷在电路图案12e~12h的半导体元件15a、15b、15d和电子部件15c的接合区域,抑制焊料18h~18l相对于电路图案12e~12h的润湿性的下降。因此,抑制半导体元件15a、15b、15d和电子部件15c相对于电路图案12e~12h的接合强度的下降。

假如在电路图案12e、12h的半导体元件15a、15b、15d的接合区域15a1、15b1、15d1实施电镀处理的情况下,会导致焊料18h、18i、18l相对于电路图案12e、12h的润湿性下降。由此,在半导体元件15a、15b、15d和电路图案12e、12h之间的焊料接合部残留孔隙(空隙)。因此,导致半导体元件15a、15b、15d的接合强度下降。另外,半导体元件15a、15b、15d和金属基板20之间的热电阻变大,导致散热性下降。

另外,假如在电路图案12f、12g的电子部件15c的接合区域15c1、15c2实施电镀处理的情况下,导致焊料18j、18k相对于电路图案12f、12g的润湿性下降。由此,焊料18j、18k沿电子部件15c的电极面上爬。由此,导致形成在电路图案12f、12g和电子部件15c之间的焊料18j、18k的量减少,导致电子部件15c的接合强度下降。

接触部件16a~16g具有在内部形成有贯通开口端部间的中空孔的筒形。一个开口端部侧分别通过焊料18a~18g接合到电路图案12a~12d、12f~12h的接合区域16a1~16g1上。另外,从接触部件16a~16g的另一个开口端部分别压入外部连接端子19a~19g。这样,接触部件16a~16g分别使用焊料18a~18g接合到电路图案12a~12d、12f~12h。应予说明,在图2中,表示接触部件16a~16g中的、接合到电路图案12b、12h上的接触部件16b、16f。上述接触部件16a~16g由导电性优异的铝、铁、银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。另外,为了提高耐腐蚀性,例如,可以将镍和/或金等金属通过电镀处理等在接触部件16a~16g的表面形成电镀膜。上述电镀膜的具体的材料除了镍和/或金以外,还有镍-磷合金、镍-硼合金等。

外部连接端子19a~19g由导电性优异的铝、铁、银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。外部连接端子19a~19g为棒状,其截面构成例如正方形。外部连接端子19a~19g分别被压入接触部件16a~16g的中空孔,经由接触部件16a~16g与电路图案12a~12d、12f~12h电连接。

如图1和图3所示,在此情况下,如上所述,电路图案12a~12h在形成有第一保护膜的侧面以外的面不实施电镀处理等。因此,焊料18a~18g被直接涂敷在电路图案12a~12d、12f~12h的接触部件16a~16g的接合区域,抑制焊料18a~18g相对于电路图案12a~12d、12f~12h的润湿性的下降。因此,抑制接触部件16a~16g相对于电路图案12a~12d、12f~12h的接合强度的下降。因此,能够可靠地将外部连接端子19a~19g相对于接触部件16a~16g稳定地压入。

假如在电路图案12a~12d、12f~12h的接触部件16a~16g的接合区域实施电镀处理的情况下,导致焊料18a~18g相对于电路图案12a~12d、12f~12h的润湿性下降。在此情况下,若经由焊料18a~18g将接触部件16a~16g与电路图案12a~12d、12f~12h接合,则焊料18a~18g会上爬到接触部件16a~16g的内部。由此,使形成在电路图案12a~12d、12f~12h和接触部件16a~16g之间的焊料18a~18g的量减少,导致接触部件16a~16g的接合强度下降。另外,导致无法将外部连接端子19a~19g压入到接触部件16a~16g。或者,若想要将外部连接端子19a~19g压入到接触部件16a~16g,则可能导致接触部件16a~16g弯曲。

这样因为在电路图案12a~12h的与半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c和接触部件16a~16g的接合区域不实施电镀处理等,所以抑制焊料18a~18g相对于电路图案12a~12h的润湿性的下降。因此,抑制半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c和接触部件16a~16g相对于电路图案12a~12h的接合强度的下降。

焊料18a~18l由以下合金中的至少一种合金作为主要成分的无铅焊料而构成,这些合金包括:由锡-银-铜构成的合金、由锡-锌-铋构成的合金、由锡-铜构成的合金、由锡-银-铟-铋构成的合金。另外,除了上述主要成分,还可以含有镍、锗、钴或者硅等添加物。

应予说明,在陶瓷电路基板14上,利用适当的键合线17a~17e电连接在电路图案12a~12h之间。具体地,如图1和图3所示,电路图案12b的键合区域12b4和电路图案12e的键合区域12e5由键合线17a电连接。电路图案12c的键合区域12c4和半导体元件15a(源电极)由键合线17b电连接,电路图案12d的键合区域12d4和半导体元件15a(栅电极)由键合线17c电连接。并且,利用键合线17d电连接在半导体元件15a、15b之间,电路图案12a的键合区域12a4和电路图案12h的键合区域12h4由键合线17e电连接。

应予说明,例如通过超音波接合来进行键合线17a~17e相对于电路图案12a~12e、12h的键合区域12a4、12b4、12c4、12d4、12e5、12h4的接合。上述键合线17a~17e由导电性优异的铝、铜、金或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。

如图1和图3所示,在此情况下,如上所述,电路图案12a~12h在期望的侧面以外的面不实施电镀处理等。因此,能够将键合线17a~17e以不使接合强度下降的方式可靠地接合到电路图案12a~12e、12h的键合区域12a4、12b4、12c4、12d4、12e5、12h4。

由此在半导体装置10中,根据需要利用键合线17a~17e连接电路图案12a~12h、半导体元件15a、15b、15d之间。并且,通过将外部连接端子19a~19g与电路图案12a~12d、12f~12h电连接,构成包括半导体元件15a、15b、15d和电子部件15c的预定的电路。

金属基板20由热传导性优异的例如铝、铁、银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。另外,为了提高耐腐蚀性,例如,可以利用电镀处理等将镍等材料形成在金属基板20的表面。具体地,除了镍以外,还有镍-磷合金、镍-硼合金等。

应予说明,在该金属基板20的背面侧经由焊料或者银焊料等接合冷却器(省略图示),或者,经由导热膏等机械地安装,从而能够提高散热性。此情况下的冷却器由例如热传导性优异的铝、铁、银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。另外,作为冷却器,可以使用散热片、由多个散热片构成的散热器、或者利用水冷进行工作的冷却装置等。另外,金属基板20可以与上述冷却器构成一体。在此情况下,由热传导性优异的铝、铁、银、铜或者含有这些金属中的至少一种的合金等金属构成。并且,为了提高耐腐蚀性,例如,可以通过电镀处理等使镍等材料形成在与冷却器一体化的金属基板20的表面。具体地,除了镍以外,还有镍-磷合金、镍-硼合金等。

壳体21呈箱形,该箱形由从上方覆盖陶瓷电路基板14的盖部21a和设置在陶瓷电路基板14的外周并且覆盖陶瓷电路基板14的侧部的侧壁部21b构成。上述壳体21由热可塑性树脂构成。作为该树脂,存在聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)树脂、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)树脂、聚酰胺(pa)树脂或者丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)树脂等。

另外,在上述壳体21中,壳体21的侧壁部21b经由粘接剂(省略图示)与金属基板20接合。应予说明,上述粘接剂可以涂敷在壳体21的侧壁部21b的底部或者金属基板20的壳体21的设置区域上。粘接剂的涂敷可以使用掩膜的丝网印刷法、使用注射器的分配法等在该技术中已知的任意的方法。

可以使用密封部件(省略图示)对壳体21的内部进行密封。密封部件由例如马来酰亚胺改性环氧树脂、马来酰亚胺改性酚醛树脂、马来酰亚胺树脂等热硬化性树脂构成。另外,密封部件也可以由凝胶构成。上述密封部件从形成在壳体21的预定的注入口向壳体21内注入。注入到壳体21内的密封部件对金属基板20上的陶瓷电路基板14、半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g、键合线17a~17e和外部连接端子19a~19g的一部分进行密封。

在此情况下,如上所述,电路图案12a~12h在形成有第一保护膜的侧面以外的面不实施电镀处理等。因此,提高密封部件相对于电路图案12a~12h的粘着力。因此,能够通过密封部件适当地对壳体21内的陶瓷电路基板14、半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c等进行密封。

通过以上的方式构成半导体装置10。

在上述半导体装置10中,相对于外部连接端子19a~19g,从外部施加输入信号,而输出输出信号。假如在电路图案12a~12h的侧面未形成第一保护膜的情况下,会因腐蚀物质的生成而发生电路图案之间的短路。具体地,因在电路图案12a~12h中在彼此对置的侧面产生的电场等,电路图案12a~12h的铜被离子化,在电路图案12a~12h之间生成铜的腐蚀物质(离子迁移)。因此,若在相邻的电路图案间产生该腐蚀物质,则会使该相邻的电路图案间短路。

但是,在半导体装置10中,在电路图案12a~12h中的相邻的电路图案的对置的侧面分别形成第一保护膜。因此,在电路图案12a~12h中的相邻的电路图案的对置的侧面抑制因离子迁移引起的腐蚀物质的生成。由此,能够防止该相邻的电路图案间的短路的发生。

上述半导体装置10具有包括绝缘板11和形成于绝缘板11的正面的多个电路图案12a~12h的陶瓷电路基板14。另外,半导体装置10具有经由焊料18a~18i分别配置在多个电路图案12a~12h的正面的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1的半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g以及键合线17a~17e。并且,半导体装置10具有分别形成在多个电路图案12a~12h彼此对置的侧面的多个第一保护膜。

在上述半导体装置10中,多个电路图案12a~12h在彼此对置的侧面分别形成多个第一保护膜,在这些侧面以外的面不实施电镀处理等。

因此,如果将半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c和接触部件16a~16g直接经由焊料18a~18i接合到多个电路图案12a~12h的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1,则抑制焊料18a~18i相对于多个电路图案12a~12h的润湿性的下降。因此,抑制半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g相对于多个电路图案12a~12h的接合强度的下降。

并且,因为多个电路图案12a~12h在相邻的电路图案的对置的侧面分别形成多个第一保护膜,所以在该相邻的电路图案的对置的侧面抑制因离子迁移产生的腐蚀物质的生成。由此,能够防止该相邻的电路图案间的短路的发生。

因此,能够降低半导体装置10的故障的发生,防止可靠性的下降。

应予说明,作为半导体装置10的构成部件,包括半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g、键合线17a~17e。构成部件不限于此,还可以含有与电路图案12a~12h(经由焊料)接合的部件,例如引线框架等。

另外,半导体装置10的陶瓷电路基板14的电路图案12a~12h是可以通过在绝缘板11上形成例如铜箔并将其蚀刻为预定的图案而得到的。只要是第1实施方式的情况,就利用蚀刻以使电路图案12a~12h的侧面相对于绝缘板11的正面垂直的方式形成。但是,因蚀刻和绝缘板11上的铜箔等的状況的不同,存在上述那样电路图案12a~12h的侧面不垂直于绝缘板11的正面的情况。以下,作为此情况下的一个例子列举出了电路图案12e、12h的情况,并使用图4进行说明。

图4是说明第1实施方式的变形例的半导体装置的基板的电路图案的图。

应予说明,图4所述的范围是对图2的截面的主要部分进行放大表示的。另外,省略陶瓷电路基板14上的半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g以及键合线17a~17e的记载。

如图4所示,通过蚀刻,存在电路图案12e、12h的侧面12es、12hs相对于绝缘板11的正面不垂直而倾斜地形成的情况。

即使在电路图案12e、12h的侧面12es、12hs如此相对于绝缘板11的正面倾斜的情况下,与上述相同地,也在侧面12es、12hs形成第一保护膜12e4、12h2。另外,即使省略图示的其它的电路图案12a~12d、12f、12g的侧面如此相对于绝缘板11的正面倾斜,也同样地形成第一保护膜。

并且,即使在这样倾斜的侧面形成有第一保护膜的情况下,也获得与上述半导体装置10相同的效果。

[第2实施方式]

在第2实施方式中,除了第1实施方式的第一保护膜以外,说明形成第二保护膜的情况。

使用图5和图6说明第2实施方式的半导体装置10a。

图5是第2实施方式的半导体装置的主要部分俯视图,图6是第2实施方式的半导体装置的主要部分截面图。

应予说明,在图5和图6所示的半导体装置10a中,与第1实施方式的半导体装置10(图1~图3)相同的符号表示相同的结构。

另外,图5对应于第1实施方式的图1的电路图案12e的周边的俯视图。图6表示沿图5的单点划线x-x截取的截面图。

与半导体装置10相同地,半导体装置10a在多个电路图案12a~12h中在彼此对置的侧面分别形成有第一保护膜。并且,在半导体装置10a中,沿形成在电路图案12a~12h的侧面的第一保护膜,在电路图案12a~12h的正面的缘部形成有第二保护膜。

例如,如图5和图6所示,电路图案12e在与电路图案12b~12d(参照图1)对置的侧面形成有第一保护膜12e1,并且沿第一保护膜12e1在电路图案12e的正面的缘部形成有第二保护膜12e6。另外,电路图案12e在与电路图案12a(参照图1)对置的侧面形成有第一保护膜12e2、12e3,并且沿第一保护膜12e2、12e3在电路图案12e的正面的缘部形成有第二保护膜12e7、12e8。并且,电路图案12e在与电路图案12f~12h(参照图1)对置的侧面形成有第一保护膜12e4,并且沿第一保护膜12e4在电路图案12e的正面的缘部形成有第二保护膜12e9。

另外,如图5所示,电路图案12a在与电路图案12b、12e(参照图1)对置的侧面形成有第一保护膜12a1、12a2,并且沿第一保护膜12a1、12a2,在电路图案12a的正面的缘部形成有第二保护膜12a5、12a6。应予说明,在不对第二保护膜12a6、12a7、12e6~12e9进行特别区分的情况下,省略部分符号。

虽然省略图示,但与电路图案12a、12e相同地,对于电路图案12b~12d、12f~12h而言,在彼此对置的侧面形成有第一保护膜,并且沿第一保护膜在电路图案12b~12d、12f~12h的正面的缘部形成有第二保护膜(省略图示)。

应予说明,与第一保护膜相同地,第二保护膜使用耐腐蚀性优异的材料。与第一保护膜相同地,上述材料也可以是例如铝、镍、钛、铬、钼、钽、铌、钨、钒、铋、锆、铪、金、铂、钯或者含有这些金属中的至少一种的合金。

另外,与第1实施方式的第一保护膜相同地,上述第二保护膜可以通过无电解电镀而形成。在此情况下,在电路图案12a~12h的未形成第一保护膜和第二保护膜的区域,预先形成掩膜(抗蚀剂),在无电解电镀后除去该抗蚀剂,从而能够分别在电路图案12a~12h形成第一保护膜和第二保护膜。

如第1实施方式中所说明的那样,在电路图案12a~12h中,形成于彼此对置的侧面的第一保护膜能够抑制上述侧面上的腐蚀物质的生成。

但是,仅利用第一保护膜,无法抑制相邻的电路图案各自的正面的(沿第一保护膜的)缘部处的腐蚀物质的生成。特别地,在相邻的电路图案间的距离变短,并且在相邻的电路图案间施加大的电场时,在相邻的电路图案的正面的缘部生成腐蚀物质,根据情况可能使该电路图案间连接。

因此,在第2实施方式中,在侧部形成第一保护膜,并且沿形成在正面的缘部的侧部的第一保护膜还形成有第二保护膜。由此,在电路图案12a~12h中的相邻的电路图案的对置的侧面和正面的缘部抑制因离子迁移引起的腐蚀物质的生成。由此,能够可靠地防止该相邻的电路图案间的短路的发生。

这样,在半导体装置10a中,多个电路图案12a~12h在相邻的电路图案的对置的侧面形成多个第一保护膜,在电路图案12a~12h的正面的缘部沿第一保护膜形成第二保护膜,对这些侧面和缘部以外的部分不实施电镀处理等。

因此,如果将半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g直接经由焊料18a~18i接合到多个电路图案12a~12h的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1,则抑制焊料18a~18i相对于多个电路图案12a~12h的润湿性的下降。因此,能够抑制半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c和接触部件16a~16g相对于多个电路图案12a~12h的接合强度的下降。

并且,因为多个电路图案12a~12h在相邻的电路图案的对置的侧面形成有多个第一保护膜(符号省略)并且在电路图案的正面的缘部沿第一保护膜形成有第二保护膜,所以在该相邻的电路图案的对置的侧面抑制因离子迁移引起的腐蚀物质的生成。由此,能够可靠地防止该相邻的电路图案间的短路的发生。

因此,能够降低半导体装置10a的故障的发生,防止可靠性的下降。

[第3实施方式]

在第2实施方式的半导体装置10a中,为了在电路图案12a~12h中的、相邻的电路图案的对置的侧面和沿该侧面的正面的缘部抑制因离子迁移引起的腐蚀物质的生成,形成第一保护膜和第二保护膜。

使用图7~图9说明能够更可靠地抑制因上述离子迁移引起的电路图案12a~12h间的腐蚀物质的生成的半导体装置10b。

图7是第3实施方式的半导体装置的主要部分俯视图,图8和图9是第3实施方式的半导体装置的主要部分截面图。

应予说明,在图7~图9所示的半导体装置10b中,与第1实施方式的半导体装置10(图1~图3)相同的符号的部分表示相同的结构。

另外,与第2实施方式相同地,图7与第1实施方式的图1的电路图案12e的周边处的俯视图对应。图8表示沿图7的单点划线x1-x1截取的截面图。图9表示沿图7的单点划线x2-x2截取的截面图。

与半导体装置10相同地,半导体装置10b在多个电路图案12a~12h在彼此对置的侧面分别形成有第一保护膜。并且,在半导体装置10b中,在多个电路图案12a~12h的彼此对置的侧面以外的面也分别形成有第一保护膜。另外,在半导体装置10b中,沿形成在电路图案12a~12h的侧面的第一保护膜,在电路图案12a~12h的正面的缘部形成有第二保护膜。并且,在半导体装置10b中,沿形成在多个电路图案12a~12h的彼此对置的侧面以外的侧面的第一保护膜,在电路图案12a~12h的正面的缘部也分别形成有第二保护膜。并且,在半导体装置10b中,在电路图案12a~12h的正面上露出接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1而形成第三保护膜。

即,半导体装置10b的多个电路图案12a~12h使其正面上的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1露出而整体由第一保护膜、第二保护膜、第三保护膜覆盖。

例如,如图7~图9所示,与第2实施方式相同地,电路图案12e在与电路图案12a~12d,12f~12h(参照图1)对置的侧面形成第一保护膜12e1~12e4。并且,在电路图案12a的余下的侧面形成有第一保护膜12e11、12e12。另外,电路图案12e沿第一保护膜12e1~12e4在正面的缘部形成有第二保护膜12e6~12e9。并且,电路图案12e沿保护膜12e11、12e12在正面的缘部形成有第二保护膜12e13、12e14。

并且,电路图案12e在正面上露出接合区域15a1、15b1而形成第三保护膜12e10。

另外,如图7所示,电路图案12a在与电路图案12b、12e(参照图1)对置的侧面形成有第一保护膜12a1、12a2,并且沿第一保护膜12a1、12a2,在电路图案12a的正面的缘部形成有第二保护膜12a5、12a6。

另外,电路图案12a在余下的侧面形成有第一保护膜12a7,并且沿第一保护膜12a7,在电路图案12a的正面的缘部形成有第二保护膜12a8。其中,在半导体装置10b的电路图案12a中,第一保护膜12a2和第二保护膜12a6相对于半导体装置10a的情况沿电路图案12a的边而延伸形成。

并且,电路图案12a在正面上露出接合区域16a1(参照图1,在图7中省略)而形成第三保护膜12a10。应予说明,在不对第三保护膜12a10、12e10进行特别区分的情况下,省略部分符号。

虽然省略图示,但也与电路图案12a、12e相同地,对于电路图案12b~12d、12f~12h而言,在周围的全部的侧面和沿该侧面的正面的缘部分别形成有第一保护膜和第二保护膜,并且在第一保护膜12b~12d、12f~12h的正面上露出接合区域12b1、12c2、12d1、12f1、12g1、12h1、接合区域16a1~16g1而形成第三保护膜(省略图示)。

应予说明,与第一保护膜和第二保护膜相同地,第三保护膜使用耐腐蚀性优异的材料。除了上述材料,与第一保护膜相同地,也可以是例如铝、镍、钛、铬、钼、钽、铌、钨、钒、铋、锆、铪、金、铂、钯或者含有这些金属中的至少一种的合金等。

另外,与第1实施方式、第2实施方式的第一保护膜、第二保护膜相同地,上述第三保护膜可以由无电解电镀形成。在此情况下,在电路图案12a~12h的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1预先形成掩膜(抗蚀剂),通过在无电解电镀后除去该抗蚀剂,从而能够在电路图案12a~12h分别形成第一保护膜、第二保护膜和第三保护膜。因此,第一保护膜、第二保护膜和第三保护膜构成一体。即,相对于半导体装置10b的多个电路图案12a~12h形成的第一保护膜、第二保护膜和第三保护膜可以仅形成与接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1对应的掩膜(抗蚀剂)。因此,与第1实施方式、第2实施方式的情况相比,第一保护膜、第二保护膜和第三保护膜的形成变得容易。

由此在上述半导体装置10b中,多个电路图案12a~12h在电路图案的周围的侧面形成有多个第一保护膜,在电路图案12a~12h的正面的缘部沿第一保护膜形成有第二保护膜。并且,多个电路图案12a~12h在其正面上露出接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1而形成第三保护膜。

因此,若使半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g直接经由焊料18a~18i接合到多个电路图案12a~12h的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1,则抑制焊料18a~18i相对于多个电路图案12a~12h的润湿性的下降。因此,抑制半导体元件15a、15b、15d、电子部件15c、接触部件16a~16g相对于多个电路图案12a~12h的接合强度的下降。

并且,多个电路图案12a~12h在电路图案的周围的侧面形成有多个第一保护膜,在电路图案的正面的缘部沿第一保护膜形成有第二保护膜,在电路图案的正面上露出接合区域而形成第三保护膜。因此,能够在该电路图案间可靠地抑制因离子迁移引起的腐蚀物质的生成。由此,能够更可靠地防止该电路图案间的短路的发生。

因此,能够降低半导体装置10b的故障的发生,能够防止可靠性的下降。

应予说明,鉴于第3实施方式的半导体装置10b的第一保护膜、第二保护膜和第三保护膜,若半导体装置10在多个电路图案12a~12h中露出多个电路图案12a~12h的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1,则至少需要在相邻的电路图案的对置的侧面形成有多个第一保护膜。

同样地,半导体装置10b在多个电路图案12a~12h中,如果使多个电路图案12a~12h的接合区域15a1、15b1、15d1、15c1、15c2、16a1~16g1露出,则至少需要在相邻的电路图案的对置的侧面形成有多个第一保护膜,在电路图案12a~12h的正面的缘部沿第一保护膜形成有第二保护膜。

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