(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリップチップＩＣ（３）を電気的な接続部（４）により回路基板（１）上に組付け、前記フリップチップＩＣ（３）と前記回路基板（１）の間に補強用樹脂（６）を注入し充填してなる半導体装置の製造方法において、
前記フリップチップＩＣ３の組付け高さ（Ｈ）を検出し、前記回路基板（１）のうち前記フリップチップＩＣ（３）が組付けられる箇所の反り量（Ｓ）を検出し、この反り量（Ｓ）と前記組付け高さ（Ｈ）に基づいて前記補強用樹脂（６）の注入量を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記反り量（Ｓ）と前記組付け高さ（Ｈ）から前記補強用樹脂（６）を注入する必要空間の体積（Ｖ）を算出し、この算出された体積（Ｖ）に基づいて前記補強用樹脂（６）の注入量を制御することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記回路基板（１）がセラミック積層基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップＩＣを電気的な接続部により回路基板上に組付けてなる半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フリップチップＩＣをセラミック積層基板に組付ける場合、図７に示すように、セラミック積層基板１上の導体ランド２にはんだペーストをスクリーン印刷し、その上に、フリップチップＩＣ３の電極端子に形成したはんだバンプ４を位置合わせし、リフローを行って組付けを行うようにしている。また、セラミック積層基板１とフリップチップＩＣ３のＳｉとの熱膨張係数のミスマッチから生じる応力を低減するため、フリップチップＩＣ３が大きい場合、実装されたフリップチップＩＣ３の側面一辺より、ディスペンサ５を用いて補強用樹脂６を一定量注入する。
【０００３】
この後、予備硬化を行い、補強用樹脂６の軟化とフリップチップＩＣ３とセラミック積層基板１間に働く毛細管現象により、補強用樹脂６は、図８（ａ）に示すように、フリップチップＩＣ３とセラミック積層基板１の間に充填され、また余分な補強用樹脂６は、図８（ｂ）の平面図に示すように、フリップチップＩＣ３の４辺より外部（図中の矢印方向）に広がる。補強用樹脂６の注入量は、数ロットの生産データに基づいて経験的に定められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
フリップチップＩＣ３の下のセラミック積層基板１には反りが発生しており、フリップチップＩＣ３の組付け高さにバラツキが生じるため、補強用樹脂６を充填するフリップチップＩＣ３下の体積は一定とはならない。特に、フリップチップＩＣ３はＩ／Ｏ端子数が多い場合、図９（ａ）に示すように、最上層のグリーンシート上に形成された導体ランド２からスルーホールを介して形成される第２層の導体配線（導体ランド２から周辺素子への外側に向かう配線）１ａの密度が高くなり、焼成時に、導体配線材料とグリーンシートの主成分であるアルミナの熱膨張係数のミスマッチにより、図９（ｂ）に示すように、フリップチップＩＣ３を実装する箇所が凸型に変形する。
【０００５】
このように焼成により変形したセラミック積層基板１上にフリップチップＩＣ３を実装した場合、フリップチップＩＣ３とセラミック積層基板１の間の補強用樹脂注入空間にはバラツキが生じる。図１０（ａ）に補強用樹脂注入空間が最小のケースを示し、図１０（ｂ）に補強用樹脂注入空間が最大のケースを示す。最小ケースの場合には、中央部でフリップチップＩＣ３とセラミック積層基板１間の距離が０μｍになり、またフリップチップＩＣ３の高さが、最大ケースでは１００μｍとなるのに対し、最小ケースでは５０μｍとなり、高さにバラツキが生じる。
【０００６】
従って、最大ケースの場合と最小ケースの場合では、補強用樹脂６の必要注入量は数倍異なることになるため、例えば、過去のデータから求めた平均的注入量により最小ケースの場合に対し注入してしまうと、余分な補強用樹脂６がフリップチップＩＣ３から著しくはみ出し、周辺の他の部品実装まで達することなる。この場合、フリップチップＩＣ３の実装部と他部品との間隔を大きくあければよいが、これでは、高密度化を図ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みたもので、セラミック積層基板のようにフリップチップＩＣの組付け箇所に反りが発生する基板であっても、補強用樹脂を適量注入できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、フリップチップＩＣ３の組付け高さ（Ｈ）を検出し、回路基板（１）のうちフリップチップＩＣ（３）が組付けられる箇所の反り量（Ｓ）を検出し、この反り量（Ｓ）と組付け高さ（Ｈ）に基づいて補強用樹脂（６）の注入量を制御することを特徴としている。このことにより、補強用樹脂（６）を適量注入することができる。
【０００９】
この場合、請求項２に記載の発明のように、反り量（Ｓ）と組付け高さ（Ｈ）から補強用樹脂（６）を注入する必要空間の体積（Ｖ）を算出し、この算出された体積（Ｖ）に基づいて補強用樹脂（６）の注入量を制御すれば、補強用樹脂（６）の注入をさらに精度よく行うことができる。
【００１０】
なお、請求項３に記載の発明のように、回路基板をセラミック積層基板（１）とした場合には、上述したように反りの問題が顕著に発生するため、上述した効果をより顕著に得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
図１に、フリップチップＩＣ３とセラミック積層基板１の間に補強用樹脂６を注入するシステムの概要を示す。この注入システムは、セラミック積層基板１およびフリップチップＩＣ３上の各部の位置を測定するレーザ変位計（測定部）７と、セラミック積層基板１の反り量及びフリップチップＩＣ３の組付け高さを算出（検出）するとともに補強用樹脂６の注入必要体積を算出して、ディスペンサ５に必要なＡｉｒ加圧量を与える制御装置８とを有する。
【００１２】
まず、フリップチップＩＣ３を組み付ける前に、セラミック積層基板１に対し固有の番号を定める。これは、後述する、セラミック積層基板１の反り量と、フリップチップＩＣ３の組付け高さの測定において、それぞれのデータを対応させるためである。
そして、フリップチップＩＣ３を組み付ける前に、図２に示すように、導体ランド２と中央部の高さをレーザ変位計７により測定する。具体的には、図３に示すように、フリップチップＩＣ３を実装するための導体ランド２のうち４隅にある導体ランド（図中に斜線を付した導体ランド）と４隅の導体ランドの対角中心点（図中に＋で示す）の高さをレーザ変位計７により測定する。なお、図３中において、フリップチップＩＣ３のバンプ中心の実装位置を二点鎖線で示している。
【００１３】
制御装置８は、４隅の導体ランド２に対する測定点データのうち任意の３点間で構成される平面と対角中心点のそれぞれのＺ座標から反り量Ｓ（図４参照）を算出する。任意の平面は４つ存在するのでそれらの反り量の平均をとって反り量Ｓとする。
次に、フリップチップＩＣ３をセラミック積層基板１に実装し、図５に示すように、フリップチップＩＣ３上面とその外側近傍のセラミック積層基板１上の高さをレーザ変位計７により測定する。具体的には、フリップチップＩＣ３の上面４隅（フリップチップＩＣ３を組み付ける前の測定に用いた４隅の導体ランドと同じ位置）およびその外側近傍（図３中の○で示す位置）での高さをレーザ変位計７により測定する。
【００１４】
制御装置８は、フリップチップＩＣ３の上面４隅の高さとその外側近傍のセラミック積層基板１の高さの差をそれぞれ求め、その平均をとって、フリップチップＩＣ３の組付け高さＨ（図６参照）を算出する。そして、制御装置８は、反り量Ｓと組付け高さＨ、および予め設定されているフリップチップＩＣ３の面積Ｓ’および高さＨ’から、補強用樹脂６の注入必要体積Ｖを求める。これは、フリップチップＩＣ３とセラミック積層基板１の間の空間の体積、すなわちＳ’×（Ｈ−Ｈ’）−セラミック積層基板１の反り形状部分の体積に、補正項を加えたものから求めることができる。反り形状部分の体積は、例えば、反り形状を４角錐と近似すると、Ｓ’×Ｓ×１／３となる。
【００１５】
ここで、補正項は、補強用樹脂６がフィレットを作るための必要量であり、実験からフィレット形状を求めて算出する。なお、セラミック積層基板１の反り形状の近似については、レーザ変位計７による測定点を増やして、より精度の高い形状近似を行うようにしてもよい。
【００１６】
制御装置８は、補強用樹脂６の注入必要体積Ｖに基づいて、ディスペンサ５のＡｉｒ加圧量を制御する。このことによりディスペンサ５から注入される補強用樹脂６の注入量が制御される。この後、予備硬化、本硬化を行い、補強用樹脂６の充填が完了する。なお、本実施形態では、補強用樹脂６として、エポキシ樹脂にＳｉフィラを充填したタイプのものを用いており、実験により確認したところ、フリップチップＩＣ３の外側にだれる量を１ｍｍ以下に制御することができた。
【００１７】
上記した実施形態では、反り量Ｓと組付け高さＨから補強用樹脂６の注入必要体積Ｖを算出して補強用樹脂６の注入量を制御するものを示したが、反り量Ｓと組付け高さＨに対する注入量を２次元マップとして記憶しておき、算出して求めた反り量Ｓと組付け高さＨから２次元マップを用いて注入量を制御するようにしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明は、セラミック積層基板１に限らず、同じような反りを有する回路基板であれば、プリント基板やセラミック単層基板にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態において、フリップチップＩＣとセラミック積層基板の間に補強用樹脂を注入するシステムの概要を示す図である。
【図２】フリップチップＩＣを組み付ける前に、導体ランドと中央部の高さをレーザ変位計により測定する状態を示す図である。
【図３】図２に示す測定において、測定対象とする導体ランドの位置と中央部の位置を示すための図である。
【図４】反り量Ｓを示す図である。
【図５】フリップチップＩＣをセラミック積層基板に実装し、フリップチップＩＣ上面とその外側近傍のセラミック積層基板上の高さをレーザ変位計により測定する状態を示す図である。
【図６】組付け高さＨを示す図である。
【図７】フリップチップＩＣをセラミック積層基板に組付けて、補強用樹脂を注入する状態を示す図である。
【図８】補強用樹脂がフリップチップＩＣより外部に広がる状態を示す図である。
【図９】セラミック積層基板に反りが発生する状態を示す図である。
【図１０】セラミック積層基板の反りが最小の場合と最大の場合を示す図である。
【符号の説明】
１…セラミック積層基板、２…導体ランド、３…フリップチップＩＣ、
４…はんだバンプ、５…ディスペンサ、６…補強用樹脂、７…レーザ変位計、
８…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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