半导体封装件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装件及其制造方法，目的在于实现散热特性优异、可靠性高的半导体封装件。半导体封装件包括：支撑基板、经由粘结材料粘结于上述支撑基板的表面的半导体器件、覆盖上述半导体器件的绝缘层、以及贯通上述绝缘层而将上述半导体器件与外部端子连接的布线，其特征在于，在上述支撑基板的背面侧设置有到达上述半导体器件的第一开口部。上述粘结材料也可以构成上述第一开口部的一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体封装件的结构。尤其涉及使用功率器件作为半导体器件的情况下的半导体封装件的散热结构。
技术介绍
以往，已知有在支撑基板上搭载集成电路(IC)芯片等半导体器件的半导体封装件。通常，这种半导体封装件采用在支撑基板上经由被称为管芯附着(die attach)材料的粘结材料粘结IC芯片等半导体器件，并利用密封体(密封用树脂)覆盖上述半导体器件来进行保护的结构。作为半导体封装件所使用的支撑基板，使用了印刷电路基板、陶瓷基板等各种基板。尤其是近年来，正在开发使用金属基板作为基体的半导体封装件。使用金属基板的半导体封装件具有电磁波屏蔽性、热特性优异的优点，作为可靠性高的半导体封装件备受瞩目(专利文献I)。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1:日本特开2010-40911号公报
技术实现思路
(专利技术所要解决的问题)本专利技术人考虑到金属基板的高散热特性在使用功率器件作为半导体器件的情况下是有益的，而致力于开发在金属基板上搭载功率器件的半导体封装件。功率器件是对大电压、大电流进行处理的半导体元件，发热量非常大，因而需要高散热特性。在采用金属基板作为功率器件的封装件结构的情况下，可以实现散热特性优异的封装件结构。但是，例如在使用SiC(碳化硅)或GaN(氮化镓)作为基板的下一代功率器件中，设想为结温(Tj)达175?250°C温度这样非常高的动作环境，封装件结构的散热特性需要进一步提高。本专利技术鉴于这种问题而提出，其课题在于提供一种散热特性优异、可靠性高的半导体封装件。(解决问题的措施)本专利技术的一个实施方式的半导体封装件包括:支撑基板、经由粘结材料粘结于上述支撑基板的表面的半导体器件(尤其是功率器件)、覆盖上述半导体器件的绝缘层、以及贯通上述绝缘层而将上述半导体器件与外部端子(销形状的导体或焊料球)连接的布线，其特征在于，在上述支撑基板的背面侧设置有到达上述半导体器件的第一开口部。可以将设置于支撑基板的开口作为掩模对上述粘结材料进行刻蚀，据此构成上述第一开口部的一部分。上述半导体器件的一部分可以经由上述第一开口部露出于外部空气中。另外，在上述第一开口部可以经由散热性粘结材料设置有散热部件，也可以填充有金属材料，还可以设置有覆盖上述第一开口部的导体图案。另外，在上述绝缘层可以设置有到达上述半导体器件的第二开口部，上述半导体器件的一部分可以经由上述第二开口部露出于外部空气中。另外，在上述第二开口部可以设置有散热部件。在本专利技术另一实施方式的半导体封装件的制造方法中，上述半导体封装件包括:支撑基板、经由粘结材料粘结于上述支撑基板的表面的半导体器件(尤其是功率器件)、覆盖上述半导体器件的绝缘层、以及贯通上述绝缘层而将上述半导体器件与外部端子(销形状的导体或焊料球)连接的布线，上述半导体封装件的制造方法的特征在于，包括在上述支撑基板的背面侧形成到达上述半导体器件的第一开口部的工序。本专利技术还可以包括对上述支撑基板的背面侧进行刻蚀而形成开口的工序、以及将上述开口作为掩模对上述粘结材料进行刻蚀的工序。本专利技术中，在形成上述第一开口部的工序之后，还可以包括在上述第一开口部利用散热性粘结材料来形成散热部件的工序、在上述第一开口部填充金属材料的工序以及以覆盖上述第一开口部的方式形成导体图案的工序中的任一工序。本专利技术还可以包括在上述绝缘层形成到达上述半导体器件的第二开口部的工序，还可以包括在上述第二开口部形成散热部件的工序。根据本专利技术，通过在支撑基板设置开口部而使半导体器件的一部分直接与外部空气或散热部件相接触，据此可以实现散热特性优异、可靠性高的半导体封装件。【附图说明】图1为本专利技术第一实施方式的半导体封装件的外观图。图2为本专利技术第一实施方式的半导体封装件的剖面图。图3为示出本专利技术第一实施方式的半导体封装件的制造工序的图。图4为示出本专利技术第一实施方式的半导体封装件的制造工序的图。图5为示出本专利技术第一实施方式的半导体封装件的制造工序的图。图6为示出本专利技术第一实施方式的半导体封装件的制造工序的图。图7为本专利技术第二实施方式的半导体封装件的剖面图。图8为本专利技术第三实施方式的半导体封装件的剖面图。图9为本专利技术第四实施方式的半导体封装件的剖面图。图10为本专利技术第五实施方式的半导体封装件的剖面图。图11为本专利技术第六实施方式的半导体封装件的剖面图。图12为本专利技术第七实施方式的半导体封装件的剖面图。图13为本专利技术第八实施方式的半导体封装件的剖面图。图14为本专利技术第九实施方式的半导体封装件的剖面图。(附图标记的说明)100:半导体封装件；101:支撑基板；102a:粘结材料；102b:粘结材料；103a:半导体器件；103b:半导体器件；104:第一密封体；105:布线；105a:铜种子层；105b:铜布线；106:第二密封体；107:外部端子；107a:凸块下金属 UMB (Under Bump Metal) ;107b:金属凸块；108:第一开口部【具体实施方式】以下，参照附图详细说明本专利技术的一个实施方式的半导体封装件。以下所示的实施方式为本专利技术的实施方式的一例，本专利技术并不局限于这些实施方式。此外，在本实施方式所参照的附图中，对于同一部分或具有相同的功能的部分，标注同一附图标记或类似的附图标记(在数字后只标注有A、B等的附图标记)，并省略其重复说明。另外，也有省略数字后的A、B而只用数字统称(例如，将“10a”和“10b”统称而记载为“10”)的情况。另外，为了便于说明，也存在图的尺寸比例与实际比例不同，或者从图中省略结构的一部分的情况。(第一实施方式)〈封装件的外观〉图1为本专利技术第一实施方式的半导体封装件100的外观图。此外，图1的近前部分为用于示出内部结构的外观的切断面。在图1中，11为支撑基板，12为设置于支撑基板的表面(搭载半导体器件的一侧的面)的粘结材料(也称为管芯附着材料)。13为IC芯片或大规模集成电路(LSI)芯片等半导体器件，尤其，在这里，搭载有功率器件(例如，整流二极管、功率晶体管、晶闸管、门极关断晶闸管(Gate Turn-Off thyristor)、双向可控娃(TRIAC)等)。作为保护半导体器件13的密封体(绝缘层)14、15，例如可以使用密封用树脂。在这里，虽然未图示，但在密封体14、15内形成布线而将半导体器件13的输出端子与外部端子16电连接。另外，在第一实施方式的半导体封装件100中，在支撑基板11的背面(与搭载半导体器件的一侧的面相反的面)侧设置有到达半导体器件13的开口部17。开口部17通过对支撑基板11及粘结材料12进行刻蚀而形成，使半导体器件13的一部分露出，详细内容见下文。在第一实施方式的半导体封装件100中，上述开口部17发挥散热部的功能。此外，在本说明书中，将设置于支撑基板的背面侧的开口部(对支当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装件，包括：支撑基板；经由粘结材料粘结于上述支撑基板的表面的半导体器件；覆盖上述半导体器件的绝缘层；以及贯通上述绝缘层而将上述半导体器件与外部端子连接的布线，其特征在于，在上述支撑基板的背面侧设置有到达上述半导体器件的第一开口部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：本多广一，渡边真司，岩崎俊宽，石堂仁则，丹羽康一郎，宫腰武，细山田澄和，熊谷欣一，近井智哉，中村慎吾，作元祥太朗，松原宽明，
申请(专利权)人：株式会社吉帝伟士，
类型：发明
国别省市：日本;JP