[发明专利]半导体模块、半导体模块的制造方法和便携设备

说明书

技术领域

本发明涉及装载了半导体元件的半导体模块、半导体模块的制造方法和便携设备。

背景技术

近些年来，随着电子设备的小型化、高性能化，要求在电子设备中使用的半导体元件进一步小型化。随着半导体元件的小型化，必须实现用来安装在布线基板上的电极间的窄节距化。作为半导体元件的表面安装方法，已知在半导体元件的电极上形成焊球，然后将焊球和布线基板的焊盘焊接起来的倒装方法。在倒装安装方法中，焊球本身的大小和焊接时的架桥现象的发生等成为发展该方法的制约点，所以电极的窄节距化有局限。作为用来克服这样局限的结构，已知以通过对基材进行半蚀刻形成的突起结构为电极或通路，在基材上经由环氧树脂等绝缘树脂安装半导体元件，将突起结构与半导体元件的电极连接起来的结构。

另一方面，公开了设置露出于在绝缘层中形成的开口部的电极的半导体元件。在该半导体元件中，绝缘层的侧壁位于电极的周围。

为了解决由金属构成的布线层和绝缘性树脂的密接性不好，已知采用在导电性树脂层内混合了金属粉的导电性树脂层作为布线层的技术，但是存在着在半导体基板上形成的元件电极与绝缘性树脂层的密接性低的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题完成的，其目的是提供一种提高在半导体元件中设置的电极与突起电极的连接可靠性的技术。

本发明的一种形态是半导体模块。该半导体模块包括：在半导体基板上形成的半导体元件、经由绝缘层装载了所述半导体元件的元件装载用基板，其特征在于，所述半导体元件的元件电极由多个金属层构成，这些金属层中的距离所述半导体基板最远的金属层表面的凹凸的深度比所述多个金属层中其他金属层表面的凹凸的深度深，所述绝缘层与元件电极的凹凸形状相接。

此外，技术方案1所述的半导体模块，其特征在于，所述元件装载用基板包括：绝缘层、在所述绝缘层的一个主表面设置的布线层、与所述布线层电连接并且从所述布线层向与所述绝缘层相反的一侧突出的突起电极，所述突起电极与所述半导体元件的元件电极电连接，所述绝缘层与所述元件电极的凹凸形状相接。

通过该形态，由于绝缘层进入到在元件电极的表面形成的凹凸形状中，所述能够防止绝缘层与元件电极的剥离，并且能够进一步提高元件电极与突起电极的电连接。

在该形态的半导体元件中，优选的是，元件电极含Ni/Au层。

在该形态的半导体模块中，优选的是，一体形成布线层和突起电极。此外，可以在突起电极的顶部面设置Ni/Au层。

本发明的其他形态是便携设备。该便携设备的特征在于装载了上述的任意一种半导体模块。

本发明的其他形态是半导体模块的制造方法。该半导体模块的制造方法的特征在于包括：准备半导体元件的工序，在该半导体元件中，在半导体基板上形成的元件电极由多个金属层构成，这些金属层中的距离所述半导体基板最远的金属层表面的凹凸的深度比所述多个金属层中的其他金属层表面的凹凸的深度深；准备金属板的工序，在该金属板上突出设置了多个突起电极；使所述突起电极朝向绝缘树脂层一侧将所述金属板设置在绝缘树脂层的一个主表面，并且使所述突起电极贯通所述绝缘树脂层从所述绝缘树脂层的另一个主表面露出的工序；将设置了所述元件电极的所述半导体元件设置在所述绝缘树脂层的另一个主表面，使所述突起电极和与其对应的元件电极电连接的工序；和选择性地除去所述金属板而形成布线层的工序。

本发明的其他形态是半导体模块的制造方法。该半导体模块的制造方法的特征在于，包括准备半导体元件的工序，在该半导体元件中，在半导体基板上形成的元件电极由多个金属层构成，这些金属层中的距离所述半导体基板最远的金属层表面的凹凸的深度比所述多个金属层中的其他金属层表面的凹凸的深度深；准备元件装载用基板的工序，在元件装载用基板的一个主表面形成有电极；使元件电极与电极电连接的工序；在半导体元件与元件装载用基板之间形成绝缘树脂层的工序。

再有，适当地组合上述各个要素的技术方案也包含在本专利申请所要求专利保护的本发明的范围内。

附图说明

图1是示出根据实施方式1的半导体元件和半导体模块的结构的概括剖面图。

图2(A)～(C)是示出半导体元件的形成方法的工序剖面图。

图3(A)～(D)是示出突起电极的形成方法的工序剖面图。

图4(A)～(D)是示出在突起电极的顶部面形成金属层的方法的工序剖面图。

图5(A)～(B)是示出突起电极的出头方法的工序剖面图。

图6(A)～(C)是示出半导体元件与设置了突起电极的基板(元件装载用基板)的贴合方法的工序剖面图。