[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置(1)具备：安装基板(20)；以及半导体元件(10)，隔着金属凸块(30)被配置在安装基板(20)，半导体元件(10)，具有半导体层叠结构(11)以及第1电极，安装基板(20)，具有第2电极，金属凸块(30)具有与半导体元件(10)的第1电极相接的第1层(31)、以及位于该第1电极的相反侧的第2层(32)，构成第1层(31)的结晶的平均结晶粒径，比构成第2层(32)的结晶的平均结晶粒径大，第2层(32)位于与半导体元件(10)的第1电极隔开的位置。

技术领域

本公开涉及半导体装置，尤其涉及通过金属凸块接合了半导体元件与安装基板的半导体装置。

背景技术

LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等半导体发光元件，作为各种设备的光源而被利用。例如，LED被用于DRL(Daytime Running Lights：日间行车灯)以及HL(HeadLamp：前照灯)等车载用照明装置的车载光源。尤其是使用光输出为1W以上的高功率LED的车载光源的市场发展，Halogen(卤素)灯或HID(High－Intensity Discharge：高强度气体放电)灯的LED化迅速扩大。

关于车载光源，对节省空间以及提高设计性的要求高涨，所以LED向小型化、高电流化、集成化的方向发展。因此在确保LED的可靠性时，如何对LED产生的热进行散热成为关键。

为了实现LED芯片等半导体芯片的小型、高电流化、集成化，作为半导体芯片与安装基板接合的技术，有倒装芯片焊接(倒装芯片接合)，以正面朝下方式将半导体芯片与安装基板接合。这个方式是将半导体芯片反转(flip)，利用金属凸块来直接接合安装基板的布线与半导体芯片的电极或者布线，这与半导体芯片的半导体布线面朝上方，以电线连接的朝上方式的接合情况相比，不拘于电线直径以及电线的铺设，适合高电流化、高集成化，作为高输出用途的安装方法，在车载光源中使用。

在专利文献1中，作为通过倒装芯片焊接，由金属凸块来接合半导体元件和安装基板的半导体装置，公开了半导体元件的半导体层与电极柱连接，将电极柱的前端隔着焊锡与安装基板的布线接合的半导体装置。

图28是在专利文献1公开的半导体装置200的截面图。

图28所示，半导体装置200具备由p型层211、活性层212以及n型层213构成的半导体层210、与p型层211连接的p侧电极220、与n型层213连接的n侧电极230、在p侧电极220层叠的p侧晶种层241以及p侧电极柱242、在n侧电极230层叠的n侧晶种层251以及n侧电极柱252、以及覆盖这些的密封树脂体260。在p侧电极柱242以及n侧电极柱252中，半导体层210侧的第1端部的结晶粒径，比半导体层210的相反侧的第2端部的结晶粒径小。从而，与p侧电极柱242以及n侧电极柱252的整体上结晶粒径大的情况相比能够吸收热应力，能够获得对热应力的耐受性高的半导体装置200。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1∶日本特开2014－38886号公报

然而，关于专利文献1公开的半导体装置，在长期可靠性试验中，发生电极不良等损伤，出现长期可靠性差的课题。

发明内容

本公开的目的在于，提供一种长期可靠性优秀的半导体装置。

本公开涉及的第1半导体装置的一个方案具备：安装基板；以及半导体元件，隔着金属凸块被配置在所述安装基板，所述半导体元件，具有半导体层叠结构以及第1电极，所述安装基板，具有第2电极，所述金属凸块具有与所述第1电极相接的第1层、以及位于所述第1电极的相反侧的第2层，构成所述第1层的结晶的平均结晶粒径，比构成所述第2层的结晶的平均结晶粒径大，所述第2层位于与所述第1电极隔开的位置。