(57)【要約】【課題】残留する気泡を放出するための開口を回路基板に形成するので、生産性が悪く、また、回路基板によっては適用が困難であった。【解決手段】回路基板３１上に、半導体装置１０、および半導体装置１０の三辺に隣接して配置された案内部材４１を取り付ける。案内部材４１に囲まれていない半導体装置１０の側面１０ｂ側から液状の封止用樹脂２８を供給する。これにより、毛細管現象により封止用樹脂２８が、半導体装置１０と回路基板３１の間の隙間Ｓ１および半導体装置１０と案内部材４１の間の隙間Ｓ２に流入し、充填される。【選択図】      図６
2011129742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の接続端子を有する回路基板と、
半導体基板の一面上に、それぞれ、前記回路基板の前記各接続端子に接続された複数の外部接続用電極を有する半導体装置と、
前記半導体装置の少なくとも一辺に対応して前記回路基板上に形成された案内部材と、
前記半導体装置と前記回路基板との間隙および前記半導体装置の一辺と前記案内部材との間隙に設けられた封止用樹脂と、
を具備し、前記半導体装置と前記回路基板との間隙および前記半導体装置の一辺と前記案内部材との間隙は、前記封止用樹脂が毛細管現象で流入可能な寸法とされていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の実装構造において、前記半導体装置と前記回路基板との間隙および前記半導体装置の一辺と前記案内部材との間隙は、前記封止用樹脂が毛細管現象で流入可能な寸法とされていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置の実装構造において、前記回路基板上に形成された前記案内部材は、前記半導体装置の前記一辺と、前記一辺に隣接する両隣の各辺の少なくとも一部に対応して設けられていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は金属製であることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は前記半導体装置の裏面の少なくとも一部を覆う上面部を有することを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は、少なくとも前記半導体装置の前記一辺に対向する一辺を外部に開放する形状を有することを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は、前記半導体装置と前記回路基板との間隙を外部に連通する開口を有することを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は、前記回路基板側に、前記回路基板に近づくにしたがって前記半導体装置の中央側に近づくように傾斜する傾斜部を有することを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記半導体装置は、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の周囲に設けられた上部封止膜を有し、前記封止用樹脂は、前記上部封止膜全体および前記半導体基板の少なくとも主面側の一部を覆っていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記半導体装置の前記各外部接続用電極と前記回路基板の前記各接続端子との間に半田バンプが介在され、前記封止用樹脂は、前記半田バンプ間に設けられていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項１１】
回路基板上に、半導体装置と少なくとも前記半導体装置の一辺に対応する部分を有する案内部材とを取り付ける工程と、
前記案内部材に対向する側の前記半導体装置の側面から液状の封止用樹脂を供給することにより、毛細管現象により前記封止用樹脂が、前記半導体装置と前記回路基板の間隙および前記半導体装置と前記案内部材の間隙に流入される工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、前記半導体装置の前記一辺と、前記一辺に隣接する両隣の各辺の少なくとも一部に対応して設けることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は金属製であることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は前記半導体装置の裏面の少なくとも一部を覆う上面部を有することを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、少なくとも前記半導体装置の前記一辺に対向する一辺が外部に開放されるように前記回路基板に取り付けることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、前記半導体装置と前記回路基板の間隙および前記半導体装置と前記案内部材の間隙に前記封止用樹脂が流入される工程において、前記半導体装置と前記回路基板の間に残留する気泡を外部に放出するための開口を有することを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、前記封止用樹脂が前記半導体装置と前記案内部材の間隙に流入しやすくするための傾斜部を有することを特徴とする半導体装置の実装方法。
【請求項１８】
請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記半導体装置は、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の周囲に設けられた上部封止膜を有し、前記封止用樹脂は、前記上部封止膜全体および前記半導体基板の少なくとも主面側の一部を覆っていることを特徴とする半導体装置の実装方法。
半導体装置の実装方法。
【請求項１９】
請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記半導体装置の前記各外部接続用電極と前記回路基板の前記各接続端子との間に半田バンプが介在され、前記封止用樹脂が前記半田バンプの周囲に流入されることを特徴とする半導体装置の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の実装構造および半導体装置の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置と回路基板とを実装する場合、フェースダウンボンディング（フリップチップボンディングともいう）した後、半導体装置と回路基板との隙間にアンダーフィル材を充填する方法が知られている。アンダーフィル材は、半導体装置を衝撃や外部環境から保護すること、半導体装置と回路基板との熱膨張係数の差に起因して生じる接続電極の応力集中を緩和すること等を目的として形成される。
【０００３】
このため、アンダーフィル材は、半導体装置と回路基板との隙間だけでなく、半導体装置の外部接続用電極のみでなく半導体基板の周囲全側面を覆うように形成することが効果的である。この方法としては、ディスペンサ装置のノズルにより半導体装置の四方向からアンダーフィル材を供給する方法が一般的である。アンダーフィル材は、毛細管現象により半導体装置と回路基板の隙間に充填される。
【０００４】
しかし、アンダーフィル材を半導体装置の周囲全側面から供給すると、半導体装置の中央領域における滞留している空気が逃げ場を失い、アンダーフィル材に気泡となって残留する。残留した気泡は、電極部の腐食、リーク電流の発生など種々の不良原因となる。そこで、回路基板の半導体装置の中央領域に対応する領域に空気抜きの貫通孔を形成しておき、滞留している空気を外部に放出するようにした方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２０４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
引用文献１に記載の方法では、回路基板に空気抜きの貫通孔を形成するため、毛細管現象により充填されるアンダーフィル材が開口から垂れることがあり、この処理のために生産性が著しく低下していた。また、例えば、回路基板が多層配線基板などの場合、回路基板に貫通孔を形成することが困難であることもある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、複数の接続端子を有する回路基板と、半導体基板の一面上に、それぞれ、前記回路基板の前記各接続端子に接続された複数の外部接続用電極を有する半導体装置と、前記半導体装置の少なくとも一辺に対応して前記回路基板上に形成された案内部材と、前記半導体装置と前記回路基板との間隙および前記半導体装置の一辺と前記案内部材との間隙に設けられた封止用樹脂と、を具備し、前記半導体装置と前記回路基板との間隙および前記半導体装置の一辺と前記案内部材との間隙は、前記封止用樹脂が毛細管現象で流入可能な寸法とされていることを特徴とする。
請求項２に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１に記載の半導体装置の実装構造において、前記半導体装置と前記回路基板との間隙および前記半導体装置の一辺と前記案内部材との間隙は、前記封止用樹脂が毛細管現象で流入可能な寸法とされていることを特徴とする。
請求項３に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１または２に記載の半導体装置の実装構造において、前記回路基板上に形成された前記案内部材は、前記半導体装置の前記一辺と、前記一辺に隣接する両隣の各辺の少なくとも一部に対応して設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は金属製であることを特徴とする。
請求項５に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は前記半導体装置の裏面の少なくとも一部を覆う上面部を有することを特徴とする。
請求項６に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は、少なくとも前記半導体装置の前記一辺に対向する一辺を外部に開放する形状を有することを特徴とする。
請求項７に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は、前記半導体装置と前記回路基板との間隙を外部に連通する開口を有することを特徴とする。
請求項８に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記案内部材は、前記回路基板側に、前記回路基板に近づくにしたがって前記半導体装置の中央側に近づくように傾斜する傾斜部を有することを特徴とする。
請求項９に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記半導体装置は、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の周囲に設けられた上部封止膜を有し、前記封止用樹脂は、前記上部封止膜全体および前記半導体基板の少なくとも主面側の一部を覆っていることを特徴とする。
請求項１０に記載の半導体装置の実装構造に係る発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置の実装構造において、前記半導体装置の前記各外部接続用電極と前記回路基板の前記各接続端子との間に半田バンプが介在され、前記封止用樹脂は、前記半田バンプ間に設けられていることを特徴とする。
請求項１１に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、回路基板上に、半導体装置と少なくとも前記半導体装置の一辺に対応する部分を有する案内部材とを取り付ける工程と、前記案内部材に対向する側の前記半導体装置の側面から液状の封止用樹脂を供給することにより、毛細管現象により前記封止用樹脂が、前記半導体装置と前記回路基板の間隙および前記半導体装置と前記案内部材の間隙に流入される工程と、を具備することを特徴とする。
請求項１２に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、前記半導体装置の前記一辺と、前記一辺に隣接する両隣の各辺の少なくとも一部に対応して設けることを特徴とする。
請求項１３に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１または１２のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は金属製であることを特徴とする。
請求項１４に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は前記半導体装置の裏面の少なくとも一部を覆う上面部を有することを特徴とする。
請求項１５に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、少なくとも前記半導体装置の前記一辺に対向する一辺が外部に開放されるように前記回路基板に取り付けることを特徴とする。
請求項１６に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、前記半導体装置と前記回路基板の間隙および前記半導体装置と前記案内部材の間隙に前記封止用樹脂が流入される工程において、前記半導体装置と前記回路基板の間に残留する気泡を外部に放出するための開口を有することを特徴とする。
請求項１７に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記案内部材は、前記封止用樹脂が前記半導体装置と前記案内部材の間隙に流入しやすくするための傾斜部を有することを特徴とする。
請求項１８に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記半導体装置は、前記半導体基板上における前記外部接続用電極の周囲に設けられた上部封止膜を有し、前記封止用樹脂は、前記上部封止膜全体および前記半導体基板の少なくとも主面側の一部を覆っていることを特徴とする。
請求項１９に記載の半導体装置の実装方法に係る発明は、請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法において、前記半導体装置の前記各外部接続用電極と前記回路基板の前記各接続端子との間に半田バンプが介在され、前記封止用樹脂が前記半田バンプの周囲に流入されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
供給された液状の封止用樹脂は、毛細管現象により案内部材と半導体装置の側面との間に流入する。封止用樹脂は半導体装置の周囲全側面から供給されるものではないので、半導体装置と回路基板との間に滞留している空気はいずれかの側面側から上部に逃げ、気泡として残留することはない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の半導体装置の実装構造の実施形態１を示す拡大断面図。
【図２】図１における案内部材の上面を透視した上部からの平面図。
【図３】図１における半導体装置の平面図。
【図４】図１の半導体装置の実装構造の製造工程を説明するための断面図。
【図５】図４に続く製造工程を説明するための断面図。
【図６】図５に続く製造工程を説明するための断面図。
【図７】図６に続く製造工程を説明するための断面図。
【図８】この発明の半導体装置の実装構造の実施形態２を示す拡大断面図。
【図９】図８における案内部材の上面を透視した上部からの平面図。
【図１０】実施形態２の半導体装置の実装構造の製造方法を説明するための平面図。
【図１１】案内部材の他の実施形態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
以下、この発明の半導体装置の実装構造および半導体装置の実装方法の実施形態１について説明する。
まず、この発明の半導体装置の実装構造について説明する。
図１は、本発明の半導体装置の実装構造の一実施形態を示す拡大断面図であり、図２は、案内部材の上面部を透過した上方からの平面図である。
半導体装置の実装構造は、半導体装置１０、回路基板３１、案内部材４１および封止用樹脂２８を備えている。回路基板３１には、銅等の配線材料で形成された、多数の接続端子３２が配列されている。半導体装置１０には、接続端子３２に対応する多数の外部接続用電極２１が形成されている。回路基板３１の接続端子３２と半導体装置１０の外部接続用電極２１は、半田ボール２３によって接合されている。
【００１１】
半導体装置１０の周囲には案内部材４１が設けられている。案内部材４１と半導体装置１０の側面との隙間および回路基板３１と半導体装置１０の表面１０ａとの隙間には封止用樹脂２８が充填されている。この構造の詳細については、後述する。
【００１２】
図３は、半導体装置１０を表面１０ａ側からみた平面図である。図１における半導体装置１０の断面図は、図３のＩ−Ｉ線に沿って切断した図である。以下、図１および図３を参照して半導体装置１０の構造の詳細を説明する。
半導体装置１０は、例えば、シリコン基板などの半導体基板１を有する。半導体基板１の主面（図１では下面）側には、図示はしないが、集積回路が形成されている。半導体基板１の主面上には、集積回路に接続された複数の接続パッド３が形成されている。接続パッド３は、図３に図示されるように、矩形形状を有する半導体基板１の各辺に沿って配列されており、例えば、アルミニウム系金属で形成されている。また、半導体基板１の主面上には、接続パッド３の中央部を露出する開口部を有する第１の絶縁膜４が形成されている。第１の絶縁膜４は、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機材料で形成されており、その周側面は、半導体基板１の側面から少し引っ込んだ位置にある。
【００１３】
第１の絶縁膜４上（図１では下方）に、第２の絶縁膜５が形成されている。第２の絶縁膜５は、ポリイミド系樹脂、ＰＢＯ（Poly-p-Phenylene-Benzobisoxazole；ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）系樹脂等の有機樹脂材料によって形成されている。或いは、ポリイミド系樹脂、ＰＢＯ（Poly-p-Phenylene-Benzobisoxazole；ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）系樹脂、ノボラック系樹脂等の有機樹脂材料をベース部材とし、例えばポジ型のジアゾナフトキン化合物を、Ｎ−メチルピロリドンまたはγ−ブチルラクトン等の溶媒で溶解させて形成した、感光性材料が結合された樹脂を用いてもよい。第２の絶縁膜５にも、接続パッド３の中央部を露出する開口部が形成されている。第１の絶縁膜４の開口部と第２の絶縁膜の開口部は、エッチング液によるウエットエッチングにより形成される。第２の絶縁膜５の周側面は、第１の絶縁膜４の周側面より少し少し引っ込んだ位置にある。
【００１４】
第２の絶縁膜５上（図１では下方）には、一端側が第１の絶縁膜４の開口部および第２の絶縁膜の開口部を介して接続パッド３に接続された配線６が形成されている。配線６は、下地金属層７と、下地金属層７上（図１では下方）に形成された上部金属層８の二層構造を有する。
下地金属層７および上部金属層８は、銅系金属により形成することができる。配線６は、二層構造に限らず、三層以上の積層構造とすることもできる。その場合には、例えば、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）またはチタンとタングステンの合金などからなる金属層を１層以上介在させる。
【００１５】
配線６の他端側には外部接続用電極２１が形成されている。外部接続用電極２１は、図３に図示されるように、マトリックス状に配列されており、例えば、直径１５０〜２５０μｍ、高さ５０〜１２０μｍの円柱形状を有し、銅系金属などにより形成されている。外部接続用電極２１のピッチは、直径の２倍である。
第２の絶縁膜５上（図１では下方）における外部接続用電極２１の周囲にはポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂からなる上部封止膜１１が形成されている。上部封止膜１１の周側面は、半導体基板１の側面と同一面に位置している。上部封止膜１１は第１の絶縁膜４および第２の絶縁膜５の周囲における半導体基板１上にも形成され、第１の絶縁膜４および第２の絶縁膜５の周側面を覆っている。
【００１６】
外部接続用電極２１の上面（図１では下面）は上部封止膜１１の上面（図１では下面）とほぼ同一面か、もしくは上部封止膜１１の上面よりも僅かに低く形成されている。
外部接続用電極２１の上面の中央部には半田ボール２３が接合されている。半田ボール２３は、外部接続用電極２１の直径より大きい外形（直径)を有している。例えば、外部接続用電極２１の直径が１５０〜２５０μｍの場合、半田ボール２３の直径は２００〜３００μｍ程度である。半田ボール２３の材料は、Ｓｎ−Ｐｂ系合金などのようにＰｂを含むものの他、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｂｉ系合金のような鉛フリー半田を用いることができる。
【００１７】
上記構造の半導体装置１０は、図１に図示されるように、表面１０ａ側を下方に向けた状態で、半田ボール２３により回路基板３１上に形成された接続端子３２に接合されている。回路基板３１には案内部材４１が取り付けられている。回路基板３１には、接続端子３２と同一の配線材料で形成されたパッド部３３が形成されており、案内部材４１はパッド部３３に半田層３４により半田付けされている。
【００１８】
案内部材４１は、金属製あるいはプラスチック等の絶縁材料で形成されている。案内部材４１は、半導体装置１０の周側面に沿って形成された側部４１ａと、半導体装置１０の半導体基板１の裏面１ａの上方を覆う上面部４１ｂを有する。案内部材４１の側部４１ａは、図２に図示されるように、半導体装置１０の一辺を除く、三辺に沿って半導体装置１０を囲うように形成されている。案内部材４１の側部４１ａが形成されていない一辺に対向する側部４１ａには、多数の開口４２が形成されている。また、側部４１ａの下端部側には、回路基板３１に近づくにしたがって半導体装置１０の中央側に近づくように傾斜する傾斜部４３（図１参照）が形成されている。
【００１９】
回路基板３１と半導体装置１０の表面１０ａとの間、換言すれば、接続端子３２と半田ボール２３の周囲、および半導体装置１０の側面と案内部材４１の３つの側部４１ａとの間には、封止用樹脂２８が充填されている。案内部材４１の側部４１ａに囲まれていない半導体装置１０の側辺１０ｂにも封止用樹脂２８が設けられている。この側面１０ｂに設けられた封止用樹脂２８は、回路基板３１側に近いほど厚さが厚くなるように傾斜した傾斜状に形成されている。封止用樹脂２８は、例えば、エポキシ系樹脂であり、液状状態で供給して、毛細管現象により充填される。
次に、この発明の半導体装置の実装方法について説明する。
【００２０】
図４〜図７は、図１〜３に図示された半導体装置の実装構造を形成する方法を説明するための図であり、図１と同一部分における断面図を示す。
先ず、図４に図示されるように、回路基板３１上に半導体装置１０を実装する。より詳細には、回路基板３１の接続端子３２上に半導体装置１０の半田ボール２３を接合する。半導体装置１０の半田ボール２３を、それぞれ対応する回路基板３１上の接続端子３２に位置合わせをして搭載する。半導体装置１０が搭載された回路基板３１をリフロー炉に搬入して半田ボール２３を各接続端子３２にボンディングする。
【００２１】
外部接続用電極２１と接続端子３２が半田ボール２３を介在してボンディングされることにより、回路基板３１の上面３１ａと半導体装置１０の表面１０ａとの間に隙間Ｓ１が形成される。
次に、図５に図示されるように、案内部材４１を回路基板３１に取り付ける。案内部材４１は、側部４１ａに形成された傾斜部４３の先端部を、回路基板３１のパッド部３３に半田付けすることにより、回路基板３１に固定する。３４は、案内部材４１の側部４１ａに形成された傾斜部４３の先端部を回路基板３１のパッド部３３に接合する半田層である。
【００２２】
回路基板３１に形成されるパッド部３３は、回路基板３１上に、案内部材４１の側部４１ａの形状に沿って、コ字状に連続して形成しても良いし、分離した島状に形成しても良い。このとき、半導体装置１０の三辺の側面と案内部材４１の側部４１ａの内面には隙間Ｓ２が形成されるようにする。詳細は後述するが、隙間Ｓ２は、封止用樹脂２８が毛細管現象により流入するのに適した寸法とする。
【００２３】
案内部材４１の上面部４１ｂは、半導体装置１０の上部側、換言すれば、半導体基板１の裏面１ａ側のほぼ全体を覆う。案内部材４１の上面部４１ｂの内面と半導体基板１の裏面１ａとは隙間があってもよいが、全く無くてもよい。
従って、図５に図示されるように、半導体装置１０は、案内部材４１の側部４１ａが形成されていない側の側面１０ｂのみが外部に解放されている。
【００２４】
次に、図６に図示されるように、ディスペンサ装置のノズルを、半導体装置１０の側面１０ｂに向けて配置し、例えば、常温で粘度５００Ｐ（ポアズ）（５０Ｐａ・ｓ（パスカル秒））のエポキシ樹脂などの液状の封止用樹脂２８を供給する。封止用樹脂２８の粘度を低下するために加熱しても良い。ただし、封止用樹脂２８のガラス転移点以上には加熱しない。供給する封止用樹脂２８の厚さは、半導体装置１０の厚さと同程度かあるいは少し厚い程度とする。封止用樹脂２８の供給は、ディスペンサ法によらずポッティング法としてもよい。
【００２５】
液状の封止用樹脂２８を供給すると、図７に図示されるように、封止用樹脂２８は、回路基板３１の上面３１ａと半導体装置１０の表面１０ａの隙間Ｓ１に流入していき、半田ボール２３と接続端子３２の周囲に充填される。また、封止用樹脂２８は、案内部材４１の側部４１ａに形成された傾斜部４３の内面と半導体装置１０の表面１０ａとの間を毛細管現象により上昇する。
そして、さらに、案内部材４１の側部４１ａの内面と半導体装置１０の３つの側面との間を毛細管現象により上昇し、図１に図示されるように隙間Ｓ２に充填される。案内部材４１に形成された傾斜部４３は、封止用樹脂２８が毛細管現象により、隙間Ｓ１から隙間Ｓ２に流入する際の案内となり、流入を容易にする。
【００２６】
封止用樹脂２８は半田ボール２３を含む半導体装置１０の厚さとほぼ同じ厚さで供給されるので、封止用樹脂２８が供給される半導体装置１０の側面１０ｂには、回路基板３１の上面３１ａから半導体基板１の裏面に達する厚さに封止用樹脂２８が付着する。但し、封止用樹脂２８は、半導体装置１０の側面上側である半導体基板１の裏面１ａ側が薄く、回路基板３１の上面３１ａ側が厚い断面三角形状に形成される。
【００２７】
隙間Ｓ１およびＳ２に封止用樹脂２８が流入する際、封止用樹脂２８は半導体装置１０の一つの側面１０ｂ側からのみ流入する。したがって、周囲全側面から流入する場合と異なり、回路基板３１と半導体装置１０との隙間Ｓ１に滞留されていた空気を、半導体装置１０の側面１０ｂと対向する側面と案内部材４１の側部４１ａとの隙間および半導体基板１の裏面１ａと案内部材４１の上面部４１ｂとの隙間から逃がすことができる。このため、滞留されていた空気が、封止用樹脂２８内に気泡となって残留することを防止することができる。
【００２８】
しかも、実施形態１においては、封止用樹脂２８が供給される側面１０ｂに対向する案内部材４１の側部４１ａには多数の開口４２が形成されているため、回路基板３１と半導体装置１０との隙間Ｓ１に滞留されていた空気は、これらの開口４２から外部に流出する。したがって、滞留されている空気の排出効果を一層高めることができる。なお、半導体装置１０の半導体基板１の裏面１ａと案内部材４１の上面部４１ｂとの間に隙間がない構造の場合には、案内部材４１の開口４２のみから空気が放出される。
【００２９】
案内部材４１の側部４１ａの内面と半導体装置１０の側面との隙間Ｓ２の寸法は、限定する意味ではなく、一例として示せば、例えば、３００μｍ程度以下である。この値は、回路基板３１の上面３１ａと半導体装置１０の表面１０ａの隙間Ｓ１が３００μｍ程度の場合であり、隙間Ｓ１が大きい場合には、隙間Ｓ２の寸法はさらに大きくすることができる。
【００３０】
次に、液状の封止用樹脂２８をガラス転位点よりも高い温度で加熱して硬化させる。ガラス転移点Ｔｇ＝９７℃の場合、加熱温度を例えば１２０℃程度にすると、半導体基板１と上部封止膜１１の熱膨張係数の差に起因して半導体基板１の主面側に発生する応力集中を緩和する効果が生じる。このように封止用樹脂２８を形成することにより、回路基板３１と半導体装置１０との間に生じる応力集中と共に内部の応力集中によるクラックの発生を防止する効果が得られる。
【００３１】
封止用樹脂２８が形成された後は、案内部材４１を回路基板３１から取り外してもよい。また、案内部材４１を回路基板３１に取り付けたままにしておいてもよい。案内部材４１を金属で形成し、グランドラインに接続することにより、シールドケースとして用いることができる。また、案内部材４１に半導体基板１を接続して、半導体装置１０のグランド電位とすることも可能である。
【００３２】
以上の如く、本発明の実施形態１によれば、液状の封止用樹脂２８は、半導体装置１０の一側面１０ｂ側からのみ供給されるので、半導体装置１０の表面１０ａと回路基板３１の上面３１ａとの隙間Ｓ１に滞留していた空気が封止用樹脂２８中に気泡となって残留することを防止することができる。
案内部材４１は、半導体装置１０の側面との間に封止用樹脂２８が毛細管現象により上昇する隙間Ｓ２だけ離間しており、半導体装置１０の側面において、封止用樹脂２８が半導体基板１に達する位置まで覆うように形成することができる。このため、半導体装置１０を保護する効果を大きいものとすることができる。
【００３３】
案内部材４１の側部４１ａの端部側には、前記回路基板３１に近づくにしたがって半導体装置１０の中央側に近づくように傾斜する傾斜部４３が形成されている。このため、毛細管現象により封止用樹脂２８を隙間Ｓ１から隙間Ｓ２に流入する際の案内となり、流入を容易にする。
封止用樹脂２８が供給される半導体装置１０の一側面１０ｂに対向する案内部材４１の側部４１ａには、多数の開口４２が形成されている。半導体装置１０の表面１０ａと回路基板３１の上面３１ａとの隙間Ｓ１に滞留している空気は、これらの開口４２から外部に放出される。これによっても、半導体装置１０と回路基板３１との隙間Ｓ１に滞留している空気が封止用樹脂２８中に気泡となって残留することを防止することができる。
【００３４】
なお、半導体装置１０の側面を覆う封止用樹脂２８は、半導体基板１の裏面１ａと同一面まで覆う必要はなく、半導体基板１の主面側の一部を覆う程度の厚さとすれば十分である。回路基板３１の接続端子３２は回路基板３１の上面３１ａから突き出すように形成されているが、回路基板３１の上面３１ａ上に、接続端子３２の中央部を露出する開口部を有するレジストで覆うようにしてもよい。外部接続用電極２１と接続端子３２とのボンディングは半田ボール２３による方法に限らず、導電性接着剤または異方導電性接着剤などによる方法でも良い。
また、案内部材４１は、上面部４１ｂがないものであってもよく、さらには、半導体装置１０の三辺の側面を完全に覆うものでなくても良い。以下に、このような場合を実施形態２として示す。
【００３５】
（実施形態２）
図８は、本発明の半導体装置の実装構造の実施形態２を示す拡大断面図であり、図９は、図８の上方からみた平面図であり、図１０は、実施形態２の半導体装置の実装方法を説明するための平面図である。
図８および図９に示す実施形態２においては、案内部材５１は、実施形態１の案内部材４１と異なり、側部５１ａ１〜５１ａ３のみから構成され、上面部を有していない。また、側部５１ａ１〜５１ａ３には、傾斜部が形成されていない。
【００３６】
案内部材５１の中央部の側部５１ａ１には、側実施形態１と同様に、滞留している空気放出用の多数の開口５２を有する。中央部の側部５１ａ１の両隣には側部５１ａ２および５１ａ３が設けられている。半導体装置１０は、案内部材５１の側部５１ａ１に対向する側に位置する側面１０ｂ、案内部材５１の側部５１ａ２に近接する側面１０ｃおよび案内部材５１の側部５１ａ３に近接する側面１０ｄを有する。
【００３７】
案内部材５１の側部５１ａ２および５１ａ３の長さは、それぞれ、半導体装置１０の側面１０ｃまたは１０ｄの長さより短く、各側面の中間位置に達する長さしか有していない。
したがって、半導体装置１０の側面１０ｂ全体と、側面１０ｃおよび１０ｄの側面１０ｂに近い側の部分が案内部材５１により囲まれておらず、外部に開放されている。
案内部材５１の高さは、その先端部、すなわち、側部５１ａ１〜５１ａ３の上端部が半導体装置１０の半導体基板１の裏面１ａよりも上方に位置する高さとなっている。
その他の構成は、実施形態１と同様であり、同一の構成要素に同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００３８】
次に、図８および図９に図示された半導体装置の実装構造を形成する方法について図１０を参照して説明する。
案内部材５１に囲まれておらず、外部に開放された半導体装置１０の側面１０ｂ全体および側面１０ｃ、１０ｄのうちの側面１０ｂよりの部分に、封止用樹脂２８を供給する。封止用樹脂２８の供給には、ディスペンサ装置のノズルなど適宜な手段を用いる。ノズルの吐出口の形状を細長い矩形形状にして、半導体装置の側面１０ｂおよび両隣の側面１０ｃ、１０ｄのうち側面１０ｂ寄りの、外部に開放された部分全体に一度に供給する方法でもよい。また、半導体装置の側面１０ｂに供給するノズルと、両隣の側面１０ｃ、１０ｄに供給するノズルとを異なるノズルとし、複数のノズルによりタイミングを合わせて同時に供給するようにしてもよい。
【００３９】
半導体装置１０の側面１０ｃおよび１０ｄの外部に開放された部分には、側面１０ｂと同時に封止用樹脂２８が供給されるので、開放された部分から封止用樹脂２８が流出することはない。
また、半導体装置１０の表面１０ａと回路基板３１の上面３１ｂとの隙間Ｓ１に流入した液状の封止用樹脂２８は、実施形態１の場合と同様に隙間Ｓ１を充填する。また、隙間Ｓ１に滞留している空気は、開口５２から、あるいは案内部材５１の側部５１ａ１〜５１ａ３と半導体装置１０の側面との隙間から放出される。
したがって、封止用樹脂２８に気泡が残留することを防止することができる。
【００４０】
このように、実施形態２によっても、実施形態１と同様な効果を奏することができる。
また、案内部材５２は、半導体装置１０の一部に対応する側面を囲む形状なので、占有面積を小さくすることができ、実装密度を向上することができる。
【００４１】
なお、上記各実施形態では、案内部材４１または５１の開口を貫通孔として示したが、例えば、図１１に図示するように、中央の側部６１ａに、上端部から高さ方向の中間位置まで達するスリット６２が形成された案内部材６１としてもよい。図１１において、６１ｂ、６１ｃは、それぞれ、中央の側部６１ａに連結する両隣の側部である。
【００４２】
その他、本発明の半導体装置の実装構造は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、複数の接続端子を有する回路基板と、半導体基板の一面上に、それぞれ、回路基板の各接続端子に接続された複数の外部接続用電極を有する半導体装置と、半導体装置の少なくとも一辺に対応して回路基板上に形成された案内部材と、半導体装置と回路基板との間隙および半導体装置の一辺と案内部材との間隙に設けられた封止用樹脂と、を具備し、半導体装置と回路基板との間隙および半導体装置の一辺と案内部材との間隙は、封止用樹脂が毛細管現象で流入可能な寸法とされているものであればよい。
また、本発明の半導体装置の実装方法は、回路基板上に、半導体装置と少なくとも半導体装置の一辺に対応する部分を有する案内部材とを取り付ける工程と、案内部材に対向する側の半導体装置の側面から液状の封止用樹脂を供給することにより、毛細管現象により封止用樹脂が、半導体装置と回路基板の間隙および半導体装置と案内部材の間隙に流入される工程と、を具備するものであればよい。
【符号の説明】
【００４３】
１      半導体基板
１０    半導体装置
２１    外部接続用電極
２８    封止用樹脂
３１    回路基板
３２    接続端子
２３    半田ボール
４１、５１、６１  案内部材
Ｓ１、Ｓ２    隙間
【図１】
2011129742.tif 000003
【図２】
2011129742.tif 000004
【図３】
2011129742.tif 000005
【図４】
2011129742.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011129742.tif 000008
【図７】
2011129742.tif 000009
【図８】
2011129742.tif 000010
【図９】
2011129742.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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