[發明專利]半導體模塊、半導體模塊的制造方法以及便攜式設備

有效

• 申請號: 200810142810.5
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101312169A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 柳瀬康行;岡山芳央;柴田清司;井上恭典;水原秀樹;臼井良輔;山本哲也;吉井益良男
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L21/60
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種半導體模塊、半導體模塊的制造方法以及具有該半導體 模塊的便攜式設備。

背景技術

近年來，伴隨著電子設備的小型化、高性能化，要求在電子設備中使用 的半導體模塊實現小型化。為了實現半導體模塊的小型化，半導體模塊的外 部連接電極之間的窄間距化成為不可缺少的技術，但是焊料凸起自身大小和 焊接時橋接產生等成為制約條件，使得通過外部連接電極的窄間距化實現小 型化存在限制。近年來，為了克服這種限制，正在進行通過在半導體模塊中 形成再布線的外部連接電極的再配置。作為這種再配置的方法，例如，已公 知一種將通過對金屬板進行半蝕刻而形成的突起結構作為電極或通路，在金 屬板上通過環氧樹脂等絕緣層安裝半導體模塊，在突起結構上連接半導體模 塊的外部連接電極的方法(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平9-289264號公報

通常，由于作為具有突起結構的金屬板(在半導體模塊中為具有突起結 構的布線圖案)等材料采用銅(Cu)，因此半導體模塊工作時產生的熱，使 得絕緣層之間的材料間產生由熱膨脹系數之差產生的熱應力。由于該熱應力 從相對于半導體模塊的外部連接電極平行延伸的布線圖案部分，集中施加在 與該布線圖案一體地設置的突起結構部分，所以在突起電極和外部連接電極 的界面發生斷線。特別地，今后為了實現半導體模塊的進一步小型化而逐步 推進突起結構自身微細化的情況下，由于突起結構和外部連接電極的接觸面 積變小，所以擔心由于這樣而產生的應力在突起電極和外部連接電極的界面 更容易發生斷線。

另外，由于金屬板(布線圖案)與絕緣層僅僅靠它們接觸面的粘接性而粘 接，所以擔心因這樣的熱應力而產生剝離，并降低半導體模塊的可靠性。

發明內容

本發明是鑒于上述課題而提出的，本發明的目的在于，提供一種提高半 導體模塊的電極部的連接可靠性的技術。另外，本發明的其它目的在于，提 供一種能夠抑制布線圖案從絕緣層剝離的半導體模塊及其制造方法以及具 有這種半導體模塊的便攜式設備。

為了解決上述問題，本發明的某一方式的半導體模塊，其特征在于，包 括：在表面上具有電極的基板，在基板上設置的絕緣層，在絕緣層上設置的 布線層，以及與布線層一體地設置并且貫通所述絕緣層與電極電連接的突起 部；布線層具有設置突起部的第一區域和與其連接并延伸的第二區域，相比 于第一區域的布線層，第二區域的布線層更向基板側凹陷而形成。

根據該方式，由于第二區域的布線層比第一區域的布線層更向基板側凹 陷而形成，所以半導體模塊工作時所產生的熱，使位于第一區域的突起部成 為基點，當第二區域的布線層熱膨脹時，在該第二區域的布線層中產生具有 與基板表面平行的平行成分和向下的垂直成分的力矩。并且，由于產生這種 力矩的第二區域的布線層，通過第一區域的布線層與突起部連接，所以對突 起部作用與第二區域的布線層的力矩相對應的力矩。由此，當在半導體模塊 中產生熱應力時，由于通過這樣的力矩(向下的垂直成分的力矩)能夠緩和 在突起部上施加的剝離方向(從基板離開的方向)的應力，所以能夠提高半 導體模塊的電極和突起部之間的連接可靠性(耐熱可靠性)。

為了解決上述課題，本發明的其它方式的半導體模塊的制造方法，其特 征在于，包括：第一工序，制備在表面具有多個電極的半導體基板；第二工 序，在金屬板上設置分離溝，以便形成對應于電極位置突出設置的突起部； 第三工序，通過隔著絕緣層壓接金屬板和半導體基板，并且使突起部貫通絕 緣層，在電連接突起部和電極的同時，使設置在突起部間的金屬板以凹狀向 半導體基板側彎曲；第四工序，對金屬板進行構圖并形成由規定圖案構成的 布線層。

根據該方式，由于在以凹狀向半導體基板側彎曲地形成在突起部間設置 的金屬板之后，對該金屬板進行構圖并形成由規定圖案構成的布線層，所以 半導體模塊工作時產生的熱使突起部成為基點，當布線層熱膨脹時，在布線 層能夠產生具有與半導體基板表面平行的平行成分和向下的垂直成分的力 矩。并且，由于這樣產生力矩的布線層與突起部連接而形成，所以能夠對突 起部作用與布線層的熱應力的力矩相對應的力矩。由此，當在半導體模塊中 產生熱應力時，能夠緩和在突起部上施加的剝離方向(從半導體基板離開的 方向)的應力，并能夠制造提高電極和突起部之間的連接可靠性的半導體模 塊。