[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 202110861192.5
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN113611785B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 廣木均典;林茂生;中島健二;福久敏哉;政元啟明;山田篤志
• 申請（專利權）人: 新唐科技日本株式會社
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62;H01L33/40;H01L33/32;H01L33/00;B23K20/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

半導體裝置(1)具備：安裝基板(20)；以及半導體元件(10)，隔著金屬凸塊(30)被配置在安裝基板(20)，半導體元件(10)，具有半導體層疊結構(11)以及第1電極，安裝基板(20)，具有第2電極，金屬凸塊(30)具有與半導體元件(10)的第1電極相接的第1層(31)、以及位于該第1電極的相反側的第2層(32)，構成第1層(31)的結晶的平均結晶粒徑，比構成第2層(32)的結晶的平均結晶粒徑大，第2層(32)位于與半導體元件(10)的第1電極隔開的位置。

本申請是申請日為2018年12月20日的PCT/JP2018/047041進入中國國家階段的中國專利申請No.201880088260.5的分案申請。

技術領域

本公開涉及半導體裝置，尤其涉及通過金屬凸塊接合了半導體元件與安裝基板的半導體裝置。

背景技術

LED(Light Emitting Diode：發光二極管)等半導體發光元件，作為各種設備的光源而被利用。例如，LED被用于DRL(Daytime Running Lights：日間行車燈)以及HL(HeadLamp：前照燈)等車載用照明裝置的車載光源。尤其是使用光輸出為1W以上的高功率LED的車載光源的市場發展，Halogen(鹵素)燈或HID(High－Intensity Discharge：高強度氣體放電)燈的LED化迅速擴大。

關于車載光源，對節省空間以及提高設計性的要求高漲，所以LED向小型化、高電流化、集成化的方向發展。因此在確保LED的可靠性時，如何對LED產生的熱進行散熱成為關鍵。

為了實現LED芯片等半導體芯片的小型、高電流化、集成化，作為半導體芯片與安裝基板接合的技術，有倒裝芯片焊接(倒裝芯片接合)，以正面朝下方式將半導體芯片與安裝基板接合。這個方式是將半導體芯片反轉(flip)，利用金屬凸塊來直接接合安裝基板的布線與半導體芯片的電極或者布線，這與半導體芯片的半導體布線面朝上方，以電線連接的朝上方式的接合情況相比，不拘于電線直徑以及電線的鋪設，適合高電流化、高集成化，作為高輸出用途的安裝方法，在車載光源中使用。

在專利文獻1中，作為通過倒裝芯片焊接，由金屬凸塊來接合半導體元件和安裝基板的半導體裝置，公開了半導體元件的半導體層與電極柱連接，將電極柱的前端隔著焊錫與安裝基板的布線接合的半導體裝置。

圖28是在專利文獻1公開的半導體裝置200的截面圖。

圖28所示，半導體裝置200具備由p型層211、活性層212以及n型層213構成的半導體層210、與p型層211連接的p側電極220、與n型層213連接的n側電極230、在p側電極220層疊的p側晶種層241以及p側電極柱242、在n側電極230層疊的n側晶種層251以及n側電極柱252、以及覆蓋這些的密封樹脂體260。在p側電極柱242以及n側電極柱252中，半導體層210側的第1端部的結晶粒徑，比半導體層210的相反側的第2端部的結晶粒徑小。從而，與p側電極柱242以及n側電極柱252的整體上結晶粒徑大的情況相比能夠吸收熱應力，能夠獲得對熱應力的耐受性高的半導體裝置200。

(現有技術文獻)

(專利文獻)

專利文獻1∶日本特開2014－38886號公報

然而，關于專利文獻1公開的半導體裝置，在長期可靠性試驗中，發生電極不良等損傷，出現長期可靠性差的課題。

發明內容

本公開的目的在于，提供一種長期可靠性優秀的半導體裝置。