[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

随着近年来的电子设备的轻薄短小化，对于内部的半导体装置也要求其高密度化和高性能化。通过半导体装置的高密度化，微细的结合处增大，装置本身也薄型化。这样的高密度化半导体装置与现有的半导体装置相比对热应力等的耐受性降低，需要想办法保持可靠性。

作为满足这样的要求的结构，提出图10所示的结构（例如，参见专利文献1）。在图10所示的结构中，半导体元件101通过安装材料106被配置在电路基板102上。半导体元件101通过金属引线103与基板电极105键合。该半导体元件101的一部分被硅橡胶107被覆，受到保护。在硅橡胶107及半导体元件101的上侧形成有由密封树脂108所形成的密封用树脂层104。

即，在基板102上安装了半导体元件101后，设置硅橡胶107的单体材料以被覆半导体元件101的一部分，通过使其加热固化形成保护膜，再用树脂密封，使密封树脂108与保护膜密合，构成半导体装置。

在这样的半导体装置中，由构成该装置的各材料的热膨胀系数差引发的应力因弹性率低于周围材料的硅橡胶107变形而缓和，由此能够抑制剥离等的发生。

专利文献

专利文献1：日本专利特开平9-321182号公报

发明的内容

但是，在上述专利文献1中，作为保护膜的硅橡胶107使用环氧·聚硅氧烷弹性体树脂组合物，在该硅橡胶的表面存在的反应性官能团包含环氧基、烷氧基、硅烷醇基、羟基、氨基的至少一种，因此该保护膜与由环氧树脂组合物形成的密封用树脂108的密合性变高。

由此，被覆半导体元件的一部分的硅橡胶107的保护膜与密封用树脂密合，应力缓和存在极限。

本发明考虑上述现有的半导体装置的课题，目的是提供应力缓和优良的半导体装置及其制造方法。

为了达到上述目的，第1项本发明是半导体装置，它具备基板、安装于上述基板上的半导体元件、被覆上述半导体元件的至少一部分的保护膜、将上述半导体元件及上述保护膜密封的密封树脂；

在上述保护膜与上述密封树脂之间至少存在1处上述保护膜和上述密封树脂未密合的空隙。

第2项本发明如上述第1项本发明的半导体装置，上述保护膜具有斥水性。

第3项本发明如上述第1或第2项本发明的半导体装置，上述保护膜由界面张力能为15mN/m以上30mN/m以下的硅橡胶材料形成；上述密封树脂的界面张力能为40mN/m以上60mN/m以下。

第4项本发明如上述第1～第3项中任一项的本发明的半导体装置，上述保护膜的厚度为10μm以上2000μm以下；上述保护膜在摄氏25度至摄氏260度的弹性率在0.5MPa以上10MPa以下的范围内。

第5项本发明如上述第1项本发明的半导体装置，上述保护膜由硅橡胶材料形成；上述硅橡胶材料的前体具有有机聚硅氧烷骨架；上述前体通过氢化硅烷化反应引起的热固化反应，固化为具有硅氧烷骨架的硅橡胶。

第6项本发明如上述第1～第5项本发明的半导体装置，上述空隙的厚度为0.1μm以上100μm以下。

第7项本发明如上述第1项本发明的半导体装置，上述基板为引线框，上述半导体元件与上述引线框的外部端子通过金属引线连接，上述保护膜被覆上述金属引线的与上述半导体元件的连接部分。

第8项本发明如上述第1项本发明的半导体装置，上述基板为电路基板，通过金属引线，上述半导体元件与上述电路基板的电极部连接，上述保护膜被覆上述金属引线的与上述半导体元件的连接部分。

第9项本发明如上述第1项本发明的半导体装置，上述基板为电路基板，上述半导体元件的电极焊盘和上述电路基板的电极焊盘由焊锡连接部连接，配置了该焊锡连接部的区域用底部填充树脂（アンダ一フイル樹脂）填充，上述保护膜被覆上述半导体元件和上述底部填充树脂的圆角部(フィレツト部)，上述密封树脂密封上述半导体元件和上述底部填充树脂的圆角部以及上述保护膜，在上述保护膜和上述底部填充树脂的圆角部之间形成有另外的空隙。

第10项本发明如上述第1项本发明的半导体装置，上述密封树脂为环氧树脂；上述保护膜由硅橡胶材料形成；上述硅橡胶材料的前体具有有机聚硅氧烷骨架；上述前体通过氢化硅烷化反应引起的热固化反应，固化为具有硅氧烷骨架的硅橡胶。

第11项本发明是半导体装置的制造方法，具有

装载保护膜的前体以被覆安装于基板的半导体元件的至少一部分的装载工序；

通过上述前体聚合形成上述保护膜的聚合工序；