实施方式的半导体装置具备发光元件、受光元件、开关元件、输入侧端子、输出侧端子、第一树脂层和第二树脂层。受光元件以与发光元件光耦合的方式连接，开关元件与受光元件电连接。输入侧端子与发光元件电连接，输出侧端子与开关元件电连接。第一树脂层具有表面侧和与表面侧相反的背面侧，发光元件、受光元件及开关元件设置于表面侧，输入侧端子及输出侧端子设置于背面侧。受光元件设置于发光元件与第一树脂层之间，受光元件及开关元件在第一方向上并排。输入侧端子与输出侧端子分离地设置，输入侧端子和输出侧端子中的至少一个设置为包括在第二方向上与受光元件重叠的部分。第二树脂层在第一树脂层的表面侧将发光元件、受光元件及开关元件密封。及开关元件密封。及开关元件密封。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请
[0002]本申请享受以日本专利申请2020
‑
156329号(申请日：2020年9月17日)为基础申请的优先权。本申请通过参考该基础申请而包括基础申请的全部内容。
[0003]实施方式涉及半导体装置。
技术介绍
[0004]有在玻璃环氧基板上具有被树脂密封的半导体芯片的半导体装置。在这样的半导体装置中，将半导体芯片与外部电路连接的端子设置于玻璃环氧基板的背面。因此，在玻璃环氧基板内设置有将半导体芯片与端子电连接的中间布线。另一方面，为了使半导体芯片高速地动作，期望缩短将半导体芯片与端子电连接的中间布线。
技术实现思路
[0005]实施方式提供一种提高半导体芯片的高频透过特性的半导体装置。
[0006]实施方式的半导体装置具备发光元件、受光元件、至少一个开关元件、至少一个输入侧端子、至少一个输出侧端子、第一树脂层和第二树脂层。所述受光元件以与所述发光元件光耦合的方式与所述发光元件连接，所述开关元件与所述受光元件电连接。所述输入侧端子与所述发光元件电连接，所述输出侧端子与所述开关元件电连接。所述第一树脂层具有表面侧和与所述表面侧相反的背面侧，所述发光元件、所述受光元件及所述开关元件设置于所述表面侧，所述输入侧端子及所述输出侧端子设置于所述背面侧。所述受光元件设置于所述发光元件与所述第一树脂层之间，所述受光元件及所述开关元件在沿着所述表面侧的第一方向上并排。所述输入侧端子与所述输出侧端子分离地设置，所述输入侧端子和所述输出侧端子中的至少一个被设置成包括在从所述第一树脂层朝向所述发光元件的第二方向上与所述受光元件重叠的部分。所述第二树脂层在所述第一树脂层的所述表面侧密封所述发光元件、所述受光元件及所述开关元件。
附图说明
[0007]图1是表示第一实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0008]图2是表示第一实施方式的半导体装置的示意图。
[0009]图3的(a)及(b)是表示第一实施方式的半导体装置的输入侧端子及输出侧端子的示意俯视图。
[0010]图4的(a)及(b)是表示第一实施方式的变形例的半导体装置的示意剖视图。
[0011]图5的(a)及(b)是表示第一实施方式的另一变形例的半导体装置的示意剖视图。
[0012]图6是表示第二实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0013]图7的(a)及(b)是表示第二实施方式的半导体装置的示意俯视图。
[0014]图8的(a)～(e)是表示第二实施方式的半导体装置的制造过程的示意剖视图。
具体实施方式
[0015]以下，参照附图对实施方式进行说明。在附图中的相同部分标注相同的附图标记并适当省略其详细的说明，对不同的部分进行说明。另外，附图是示意性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与现实的相同。另外，即使在表示相同部分的情况下，也存在根据附图而彼此的尺寸、比率不同地表示的情况。
[0016]进而，使用各图中所示的X轴、Y轴及Z轴，对各部分的配置及结构进行说明。X轴、Y轴、Z轴相互正交，分别表示X方向、Y方向、Z方向。另外，有时将Z方向作为上方，将其相反方向作为下方进行说明。
[0017](第一实施方式)
[0018]图1是表示第一实施方式的半导体装置1的示意剖视图。半导体装置1例如是光继电器。
[0019]半导体装置1包括发光元件20、受光元件30以及开关元件40。发光元件20例如是发光二极管。受光元件30例如包含设置于硅基板上的多个光电二极管。开关元件40例如是MOS晶体管。
[0020]如图1所示，发光元件20安装于受光元件30上。发光元件20例如经由透明粘接层接合于受光元件30的表面上。发光元件20例如向背面侧放出光，将背面朝向受光元件30而被安装。
[0021]受光元件30和开关元件40安装于树脂层10上。树脂层10设置于受光元件30的背面侧以及开关元件40的背面侧。树脂层10例如是聚酰亚胺层。树脂层10的从背面朝向表面的方向(Z方向)上的厚度例如为50微米以下。
[0022]在树脂层10的表面上设置有安装焊盘(pad)11、接合焊盘13和安装焊盘15。安装焊盘11、接合焊盘13以及安装焊盘15相互分离地配置。安装焊盘11例如设置于接合焊盘13与安装焊盘15之间。安装焊盘11、接合焊盘13以及安装焊盘15例如包含铜。
[0023]发光元件20经由金属线MW而与接合焊盘13电连接。受光元件30例如经由触控膜(diatouch film)等粘接层(未图示)安装于安装焊盘11上。开关元件40例如经由导电性糊剂(未图示)安装于安装焊盘15上。
[0024]安装焊盘11设置于树脂层10与受光元件30之间。安装焊盘15设置于树脂层10与开关元件40之间。
[0025]发光元件20通过树脂层55被密封在受光元件30上。树脂层55例如包含硅酮。树脂层55例如使用灌封(potting)法形成在受光元件30上。
[0026]受光元件30和开关元件40被树脂层50密封在树脂层10上。树脂层50以覆盖树脂层55的方式设置。树脂层50例如是聚酰亚胺层或环氧树脂。
[0027]在树脂层10的背面上设置有输入侧端子17和输出侧端子19。输入侧端子17以及输出侧端子19相互分离地设置。输入侧端子17隔着树脂层10的一部分与接合焊盘13相对。输出侧端子19隔着树脂层10的另一部分与安装焊盘15相对。
[0028]树脂层10包括设置于接合焊盘13与输入侧端子17之间的通孔接触件Vc1、以及设置于安装焊盘15与输出侧端子19之间的通孔接触件Vc2。输入侧端子17经由在Z方向上贯穿
树脂层10的通孔接触件Vc1而与接合焊盘13电连接。输出侧端子19经由在Z方向上贯穿树脂层10的通孔接触件Vc2而与安装焊盘15电连接。
[0029]发光元件20经由金属线MW、接合焊盘13及通孔接触件Vc1而与输入侧端子17电连接。另外，开关元件40经由安装焊盘15以及通孔接触件Vc2与输出侧端子19电连接。
[0030]通孔接触件Vc1以及Vc2例如具有与树脂层10的Z方向的厚度相同的Z方向的长度。树脂层10的厚度为50μm以下，接合焊盘13与输入侧端子17之间以通孔接触件Vc1的长度电连接。另外，开关元件40与输出侧端子19之间也以通孔接触件Vc2的长度电连接。由此，能够降低由树脂层10中的布线长度引起的寄生电感，使半导体装置1高速地动作。
[0031]进而，从Z方向观察，输入侧端子17包含与受光元件30重叠的部分。即，树脂层10包含位于输入侧端子17的一部分与受光元件30之间的部分。
[0032]例如，在将金属线MW超声波接合于发光元件20以及受光元件30时，有时超声波被树脂层10吸收而无法得到接合所需的超声波的强度。因此，有时接合强度不充分，半导体装置1的可靠性降低。
[0033]在本实施方式中，构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，具备：发光元件；受光元件，以与所述发光元件光耦合的方式与所述发光元件连接；至少一个开关元件，与所述受光元件电连接；至少一个输入侧端子，与所述发光元件电连接；至少一个输出侧端子，与所述开关元件电连接；第一树脂层，具有表面和与所述表面相反的背面，所述第一树脂层被设置为：所述发光元件、所述受光元件以及所述开关元件设置于所述表面侧，所述输入侧端子以及所述输出侧端子设置于所述背面侧，所述受光元件设置于所述发光元件与所述第一树脂层之间，所述受光元件以及所述开关元件在沿着所述第一树脂层的所述表面的第一方向上并排，所述输入侧端子与所述输出侧端子分离地设置，所述输入侧端子以及所述输出侧端子中的至少一个包含在从所述第一树脂层朝向所述发光元件的第二方向上与所述受光元件重叠的部分；以及第二树脂层，在所述第一树脂层的所述表面侧将所述发光元件、所述受光元件及所述开关元件密封。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，还具备：接合焊盘，设置于所述第一树脂层的所述表面侧，经由金属线与所述发光元件电连接；第一通孔接触件，沿所述第二方向贯通所述第一树脂层，将所述接合焊盘与所述输入侧端子电连接；第一安装焊盘，设置于所述第一树脂层与所述开关元件之间，与所述开关元件电连接；以及第二通孔接触件，沿所述第二方向贯通所述第一树脂层，将所述开关元件与所述输出侧端子电连接。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述发光元件具有：与所述受光元件连接的背面；与所述背面相反一侧的表面；以及设置于所述表面上的电极，所述金属线接合于所述表面上的所述电极。4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述第二树脂层覆盖所述金属线及所述接合焊盘。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一树脂层的所述第二方向的厚度为50微米以下。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，还具备第二安装焊盘，该第二安装焊盘设置于所述第一树脂层与所述受光元件之间。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，还具备第三树脂层，该第三树脂层在所述受光元件上将所述发光元件密封，所述第二树脂层覆盖所述第三树脂层。8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述开关元件是具有源极电极、漏极电极和栅极电极的MOS晶体管，所述受光元件具有与所述源极电极及所述栅极电极分别电连接的两个电极，所述输出
侧端子与所述漏极电极电连接。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中，所述开关元件具有与所述第一树脂层相对的背面和与所述背面相反一侧的表面，所述源极电极及所述栅极电极设置于所述开关元件的所述表面上，所述漏...
【专利技术属性】
技术研发人员：长内俊英，
申请(专利权)人：东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：
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