(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止用の樹脂をノズルから滴下して半導体チップと配線基板との間に前記樹脂を注入する半導体装置の製造方法であって、
底面とこの底面の外周部に配置された縁部とからなる凹部を有し、かつ前記凹部の内周壁から前記凹部の内方に向かって迫り出した突起部が形成されているとともに、前記突起部には前記底面より高い位置に配置された第１の面が形成された前記配線基板を準備する工程と、
突起電極が設けられた前記半導体チップを準備する工程と、
前記配線基板の凹部に前記半導体チップをフリップチップ接続する工程と、
前記突起部の第１の面の角部上に前記ノズルの一部が掛かるように前記ノズルを配置する工程と、
前記ノズルから前記突起部の角部に前記樹脂を滴下して前記樹脂を前記角部から前記突起部に沿って前記突起部と前記半導体チップとの間の樹脂通路部を介して前記配線基板の底面と前記半導体チップとの間に注入する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の前記第１の面の面積は、前記ノズルの断面積以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の前記第１の面の面積は、前記ノズルから前記樹脂を滴下する際にノズル先端に形成される樹脂玉の断面積以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の第１の面の角部と前記半導体チップの上に前記ノズルが掛かるように前記ノズルを配置して前記樹脂を滴下することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂通路部に掛かる前記ノズルの面積が前記突起部に掛かる面積より大きくなるように、前記突起部の第１の面の角部と前記樹脂通路部の上に前記ノズルを配置して前記樹脂を滴下することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記凹部の前記縁部の第２の面上に電極が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の第１の面は、前記半導体チップの表面より高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、前記凹部において、前記半導体チップを前記突起部から離れる方向に偏った位置でフリップチップ接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
封止用の樹脂をノズルから滴下して半導体チップと配線基板との間に前記樹脂を注入する半導体装置の製造方法であって、
底面とこの底面の外周部に配置された縁部とからなる凹部を有し、かつ前記凹部の内周壁から前記凹部の内方に向かって迫り出した突起部が形成されているとともに、前記突起部には前記底面より高い位置に配置された第１の面が形成された前記配線基板を準備する工程と、
突起電極が設けられた前記半導体チップを準備する工程と、
前記配線基板の凹部に前記半導体チップをフリップチップ接続する工程と、
前記突起部の第１の面の角部上に前記ノズルの一部が掛かるように前記ノズルを配置する工程と、
前記ノズルから前記突起部の角部に前記樹脂を滴下して前記樹脂を前記角部から前記突起部に沿って前記突起部と前記半導体チップとの間の樹脂通路部を介して前記配線基板の底面と前記半導体チップとの間に注入する工程と、
前記第１の面より高い前記凹部の周囲の第２の面に形成された電極に、水晶振動子を有した発振器をはんだを介して接続する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の前記第１の面の面積は、前記ノズルの断面積以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の前記第１の面の面積は、前記ノズルから前記樹脂を滴下する際にノズル先端に形成される樹脂玉の断面積以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項９記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂通路部に掛かる前記ノズルの面積が前記突起部に掛かる面積より大きくなるように、前記突起部の第１の面の角部と前記樹脂通路部の上に前記ノズルを配置して前記樹脂を滴下することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項９記載の半導体装置の製造方法であって、前記突起部の第１の面は、前記半導体チップの表面より高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
封止用の樹脂をノズルから滴下して半導体チップと配線基板との間に前記樹脂を注入する半導体装置の製造方法であって、
底面とこの底面の外周部に配置された縁部とからなる凹部を有し、かつ前記縁部には前記底面より高い位置に配置された第１の面が形成されているとともに、前記縁部は段差部によってその一部が途切れた形状に形成され、さらに前記縁部の前記段差部の前記第１の面に、対向して配置される２つの角部が形成された前記配線基板を準備する工程と、
突起電極が設けられた前記半導体チップを準備する工程と、
前記配線基板の凹部に前記半導体チップをフリップチップ接続する工程と、
前記縁部の前記角部上に前記ノズルの一部が掛かるように前記ノズルを配置する工程と、
前記ノズルから前記縁部の前記角部に前記樹脂を滴下して前記樹脂を前記角部から前記縁部に沿って前記縁部と前記半導体チップとの間の樹脂通路部を介して前記配線基板の底面と前記半導体チップとの間に注入する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法であって、前記２つの角部の間の距離は、前記ノズルの直径以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法であって、前記縁部の第１の面は、前記半導体チップの表面より高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法であって、前記凹部の前記縁部の第２の面上に電極が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法であって、前記配線基板としてセラミック基板を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
封止用の樹脂をノズルから滴下して半導体チップと配線基板との間に前記樹脂を注入する半導体装置の製造方法であって、
底面とこの底面の外周部に配置された縁部とからなる凹部を有し、かつ前記縁部には前記底面より高い位置に配置された第１の面が形成されているとともに、前記縁部は段差部によってその一部が途切れた形状に形成され、さらに前記縁部の前記段差部の前記第１の面に、対向して配置される２つの角部が形成された前記配線基板を準備する工程と、
突起電極が設けられた前記半導体チップを準備する工程と、
前記配線基板の凹部に前記半導体チップをフリップチップ接続する工程と、
前記段差部の前記角部上に前記ノズルの一部が掛かるように前記ノズルを配置する工程と、
前記ノズルから前記縁部の前記角部に前記樹脂を滴下して前記樹脂を前記角部から前記縁部に沿って前記縁部と前記半導体チップとの間の樹脂通路部を介して前記配線基板の底面と前記半導体チップとの間に流し込む工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の半導体装置の製造方法であって、前記縁部の第１の面の角部と前記半導体チップの上に前記ノズルが掛かるように前記ノズルを配置して前記樹脂を滴下することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
封止用の樹脂をノズルから滴下して半導体チップと配線基板との間に前記樹脂を注入する半導体装置の製造方法であって、
底面とこの底面の外周部に配置された縁部とからなる凹部を有し、かつ前記縁部は段差部によってその一部が途切れた形状に形成された前記配線基板を準備する工程と、
突起電極が設けられた前記半導体チップを準備する工程と、
前記配線基板の前記縁部が途切れた部分の前記底面上にチップ部品を搭載する工程と、
前記配線基板の凹部に前記半導体チップをフリップチップ接続する工程と、
前記チップ部品の角部上に前記ノズルが掛かるように前記ノズルを配置する工程と、
前記ノズルから前記チップ部品の角部に前記樹脂を滴下して前記樹脂を前記チップ部品と前記半導体チップとの間の樹脂通路部を介して前記配線基板の底面と前記半導体チップとの間に注入する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の半導体装置の製造方法であって、前記チップ部品の２つの角部と半導体チップ上に掛かるように前記ノズルを配置して、前記チップ部品と前記半導体チップとに前記樹脂を滴下することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の半導体装置の製造方法であって、前記チップ部品は、前記半導体チップより高さが高いことを特徴とする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、半導体製造技術に関し、特に水晶振動子を搭載した水晶モジュールなどにおけるアンダーフィル封止に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水晶振動子を搭載した水晶モジュールには、半導体チップとチップコンデンサなどのチップ部品とが凹部を有した配線基板上に搭載されているものが多い。
【０００３】
すなわち、凹型の配線基板に半導体チップとチップコンデンサが搭載され、さらにこの配線基板上に水晶振動子を搭載した発振器が積層されている。
【０００４】
このように、半導体チップとチップコンデンサが凹部（キャビティともいう）に搭載され、さらに配線基板に水晶振動子を搭載した発振器が積層されたモジュールについては、例えば、特開２０００−１３８３３９号公報にその記載があり、凹部の壁部と半導体チップとの間にチップコンデンサが搭載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した構造の水晶モジュールにおいて、更なる小型化を目指して壁部と半導体チップとの間を狭め、チップコンデンサを半導体チップ内に取り込んだところ、アンダーフィル封止において以下のような問題が発生することを発明者は見出した。
【０００６】
すなわち、半導体チップと壁部の隙間が狭くなるにしたがって、前記隙間が樹脂滴下用のノズルの直径よりも小さくなる、もしくは樹脂滴下用のノズルを安定して差し込むために十分な間隙を確保できなくなるといった事情に対応するために、樹脂滴下用のノズルを半導体チップと壁部の隙間に差し込まずに、半導体チップの裏面よりも高い位置から樹脂を滴下する必要が出てきた。
【０００７】
しかし、このように半導体チップの裏面よりも高い位置から樹脂を滴下しようとした場合に、樹脂の流れのコントロールが困難になるという新たな問題が発生した。
【０００８】
これは、半導体チップ裏面上にノズルの位置がずれると、樹脂が半導体チップ裏面上に乗ってしまい、半導体チップ主面と配線基板の隙間を十分に封止できなくなるという問題が生じる。また、壁部上にノズルの位置がずれると、壁部上に樹脂が乗ってしまい、封止樹脂によって壁部上の電極を汚染し、電極との接続を確保できなくなるといった問題が生じる。
【０００９】
したがって、このような問題を解決するために高精度にノズルの位置合わせを行うには、位置合わせに要する時間が長くなり、工程所要時間が長くなってしまう。また、別の手段として、より細いノズルを使用することで位置合わせのマージンを確保しようとすると、細いノズルを使用するが故に樹脂の滴下速度が遅くなり、やはり工程所要時間が長くなってしまう。また、安定した樹脂の流れのコントロール性を確保するためには、半導体チップと壁部との隙間をより狭くすることが困難になり、半導体装置の小型化の障害にもなる。
【００１０】
本発明の目的は、アンダーフィル封止の作業性を向上させる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のその他の目的は、アンダーフィル封止の安定化を図る半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明のその他の目的は、製造コストの低減化を図る半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１５】
すなわち、本発明は、底面とこの底面の外周部に配置された縁部とからなる凹部を有し、かつ前記凹部の内周壁から前記凹部の内方に向かって迫り出した突起部が形成されているとともに、前記突起部には前記底面より高い位置に配置された第１の面が形成された前記配線基板を準備する工程と、突起電極が設けられた前記半導体チップを準備する工程と、前記配線基板の凹部に前記半導体チップをフリップチップ接続する工程と、前記突起部の第１の面の角部上に前記ノズルの一部が掛かるように前記ノズルを配置する工程と、前記ノズルから前記突起部の角部に前記樹脂を滴下して前記樹脂を前記角部から前記突起部に沿って前記突起部と前記半導体チップとの間の樹脂通路部を介して前記配線基板の底面と前記半導体チップとの間に注入する工程とを有するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の半導体装置の一例である水晶モジュールの外観構造を示す平面図、図２は図１の水晶モジュールの外観構造を示す長手方向の側面図、図３は図１の水晶モジュールの外観構造を示す底面図、図４は図１の水晶モジュールの外観構造を示す幅方向の側面図、図５は図１の水晶モジュールの内部構造を示す断面図、図６は図１の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図、図７は図６の配線基板の内部構造を示す平面図、図８は図７のＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図９は図７のＢ−Ｂ線に沿った断面の構造を示す断面図、図１０は図８に示す断面構造における突起部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図、図１１は図１に示す水晶モジュールの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図、図１２は図１１の組み立て手順の基板準備工程の一例を示す断面図、図１３は図１１の組み立て手順におけるチップマウント工程の一例を示す断面図、図１４は図１１の組み立て手順のアンダーフィル封止工程の一例を示す断面図、図１５は図１１の組み立て手順における水晶振動子付け工程の一例を示す断面図である。
【００１８】
図１に示す本実施の形態１の半導体装置は、図５に示す振動子である水晶振動子１０と、これを駆動させる回路およびコンデンサ回路が組み込まれた半導体チップであるドライバＩＣ６とを搭載したものであり、主に、携帯用通信機器（例えば、携帯用電話器や携帯用ノート型パーソナルコンピュータ）などに組み込まれる発振装置であり、半導体パッケージの形態として水晶モジュール５（セラミックパッケージともいう）である。
【００１９】
図１〜図１０を用いて、図１〜図５に示す本実施の形態１の水晶モジュール５の概略構成について説明すると、振動子である水晶振動子１０が組み込まれた発振器１２と、水晶振動子１０を駆動させる回路およびコンデンサ回路が組み込まれたドライバＩＣ６と、ドライバＩＣ６を支持する凹部２ｃを有する配線基板であるセラミック基板２と、ドライバＩＣ６とセラミック基板２とを接続する突起電極である金バンプ３と、アンダーフィル封止によってドライバＩＣ６と凹部２ｃの底面２ｆとの間に注入された後に硬化して形成された封止用の樹脂１５からなる封止部４とから構成される。
【００２０】
すなわち、水晶モジュール５は、図５に示すように、凹部２ｃにドライバＩＣ６が搭載された多層のセラミック基板２上に、水晶振動子１０を有した発振器１２が積層されたものであり、セラミック基板２には、その凹部２ｃに、アンダーフィル封止を行う際に図１０に示すアンダーフィル封止用の樹脂１５を滴下する箇所である突起部２ｇが設けられている。
【００２１】
つまり、セラミック基板２は、配線を有した凹型の多層のものであり、図６〜図１０に示すように、ドライバＩＣ６を収容可能なキャビティ部である凹部２ｃと、凹部２ｃの内周壁２ｎに隣接して設けられるとともに凹部２ｃの底面２ｆより高い第１の面２ｉを備えかつ樹脂１５が滴下される突起部２ｇと、突起部２ｇに隣接して底面２ｆに形成された樹脂通路部２ｊとを有している。
【００２２】
なお、図７に示すように、本実施の形態１の突起部２ｇは、セラミック基板２の凹部２ｃにおいて、その内周壁２ｎから突出して内方に延在した細長い形状のものであり、その第１の面２ｉの内方側の先端には、円弧状の角部２ｍが形成されており、突起部２ｇの底面２ｆからの高さは、図９に示すように、内周壁２ｎの高さと同じである。
【００２３】
したがって、ドライバＩＣ６を搭載した際の突起部２ｇとドライバＩＣ６との底面２ｆからの高さの関係は、図８、図１０に示すように、突起部２ｇの方が僅かに高い。
【００２４】
なお、突起部２ｇの第１の面２ｉの角部２ｍは、円弧状に限らず、例えば、異なった２つの辺からなるものであってもよい。
【００２５】
また、細長い突起部２ｇの幅方向の幅は、図７に示すように、ノズル１４の直径より狭くなっており、したがって、アンダーフィル封止時に、ノズル１４を突起部２ｇの端部上に配置すると、突起部２ｇの第１の面２ｉの端部付近にノズル１４が掛かった状態となり、突起部２ｇの第１の面２ｉの角部２ｍに樹脂１５を滴下することが容易になる。
【００２６】
なお、本実施の形態１のセラミック基板２では、突起部２ｇの幅方向の幅がノズル１４の直径より狭いため、突起部２ｇの第１の面２ｉの先端の２つの角部２ｍつまり突起部２ｇの第１の面２ｉの先端の円弧状で繋がった両側の角部２ｍをノズル１４の直下に配置できる。
【００２７】
また、突起部２ｇに隣接して設けられた樹脂通路部２ｊは、突起部２ｇの角部２ｍに滴下された図１０に示す樹脂１５が流れ落ちる領域（スペース）であり、樹脂通路部２ｊに流れ落ちた樹脂１５は、樹脂通路部２ｊを通ってセラミック基板２の底面２ｆとドライバＩＣ６との間に入り込んでいき、アンダーフィル封止となって図５に示す封止部４が形成される。
【００２８】
なお、図７に示すように、凹部２ｃにはその一部に細長い突起部２ｇが設けられているため、凹部２ｃにおいて、ドライバＩＣ６は、突起部２ｇから離れる方向に偏った位置でフリップチップ接続されている。
【００２９】
また、凹部２ｃの開口部２ｅの周囲における突起部２ｇの第１の面２ｉから連なる縁部２ｄには、その４隅に、発振器用接続端子２ａが設けられており、この発振器用接続端子２ａに発振器用はんだ８を介して発振器１２が接続される。
【００３０】
つまり、セラミック基板２の縁部２ｄには、水晶振動子１０を有した発振器１２が搭載されており、この発振器１２は、水晶振動子１０と、この水晶振動子１０を搭載した振動子用基板１１と、水晶振動子１０を覆う蓋であるキャップ１３とからなる。
【００３１】
なお、セラミック基板２は、例えば、グリーンシートを多層に積層して形成したものである。
【００３２】
また、セラミック基板２の凹部２ｃに搭載されたドライバＩＣ６は、金バンプ３によりＡｕ−Ａｕ接続されている。
【００３３】
また、アンダーフィル封止によって封止部４を形成する封止用の樹脂１５は、例えば、ポッティング用の熱硬化性のエポキシ樹脂などである。
【００３４】
また、水晶モジュール５のセラミック基板２の発振器搭載側と反対側の被実装面である裏面２ｂには、図３に示すように、その４隅に水晶モジュール５の外部端子５ａが形成されている。
【００３５】
次に、本実施の形態１の半導体装置（水晶モジュール５）の製造方法を図１１に示す製造プロセスフロー図にしたがって説明する。
【００３６】
まず、図１１に示すステップＳ１により、Ａｕワイヤを用いて、半導体ウェハの状態でその半導体チップ領域の表面電極へのバンプ付けであるバンプボンディングを行う。
【００３７】
これにより、予め各半導体チップ領域に金バンプ３（突起電極）が取り付けられた半導体ウェハを準備できる。
【００３８】
続いて、ステップＳ２により、前記半導体ウェハを各半導体チップ領域ごとに個片化して半導体チップであるドライバＩＣ６を取得するダイシングを行う。
【００３９】
その後、ステップＳ３に示すチップマウントを行う。
【００４０】
まず、図１２に示すようなセラミック基板２を準備する。
【００４１】
すなわち、図６〜図９に示すようなドライバＩＣ６を収容可能なキャビティ部である凹部２ｃと、凹部２ｃの内周壁２ｎに隣接して設けられるとともに凹部２ｃの底面２ｆより高い第１の面２ｉを備え、かつ樹脂１５が滴下される突起部２ｇと、突起部２ｇに隣接して底面２ｆに形成された樹脂通路部２ｊとを有した凹型の配線基板であるセラミック基板２を準備する。
【００４２】
続いて、図１３に示すように、セラミック基板２の凹部２ｃにドライバＩＣ６を配置する。
【００４３】
その際、凹部２ｃにおいてドライバＩＣ６を突起部２ｇから離れる方向に偏った位置に配置し、そこでフリップチップ接続を行うことで、小型化された半導体装置においても、樹脂通路部２ｊとなる部分の面積をより大きく確保することができる。
【００４４】
すなわち、凹部２ｃにおいてドライバＩＣ６を突起部２ｇから離れる方向にオフセットしてフリップチップ接続する。
【００４５】
なお、フリップチップ接続は、ドライバＩＣ６に超音波や圧力を付与して金バンプ３によるＡｕ−Ａｕ接続によってドライバＩＣ６とセラミック基板２との接続により行う。
【００４６】
これにより、図１３に示すように、セラミック基板２の凹部２ｃにドライバＩＣ６がオフセットされてマウントした状態となる。
【００４７】
その後、ステップＳ４に示すアンダーフィル注入を行う。
【００４８】
すなわち、セラミック基板２の凹部２ｃに、エポキシ系の熱硬化性樹脂などの封止用の樹脂１５を滴下（ポッティング）し、この樹脂１５をドライバＩＣ６とセラミック基板２の凹部２ｃの底面２ｆとの間に流し込んでアンダーフィル封止を行う。
【００４９】
なお、本実施の形態１の半導体装置の製造方法におけるアンダーフィル封止は、ノズル１４を突起部２ｇやドライバＩＣ６より高い位置に配置して、そこから樹脂１５を滴下する際に様々の工夫を行うものである。
【００５０】
その際、まず、図７に示すように、凹部２ｃの突起部２ｇの第１の面２ｉの角部２ｍ上にノズル１４の一部が掛かるようにノズル１４を配置する。
【００５１】
つまり、ノズル１４から樹脂１５を滴下させる際に、少なくとも突起部２ｇの角部２ｍに樹脂１５が落下するようにノズル１４の位置合わせを行う。
【００５２】
したがって、突起部２ｇの面積は、ノズル１４の断面積以下であることが好ましい。突起部２ｇの面積がノズル１４の断面積以下であれば、ノズル１４を少なくとも突起部２ｇの角部２ｍ上に配置するのは比較的容易な位置合わせであり、ノズル１４の位置合わせを容易に行うことができる。
【００５３】
さらに、ノズル１４から樹脂１５を滴下する際には、ノズル１４の先端に、図１４に示すような樹脂玉７が形成されるが、突起部２ｇの面積は、この樹脂玉７の断面積以下であることが好ましい。突起部２ｇの面積が樹脂玉７の断面積以下であれば、樹脂玉７を少なくとも突起部２ｇの角部２ｍ上に配置するのは比較的容易であり、前記同様、ノズル１４の位置合わせを容易に行うことができる。
【００５４】
また、ノズル１４の配置位置としては、図７に示すように突起部２ｇの第１の面２ｉの角部２ｍの上とドライバＩＣ６の上とに掛かるようにノズル１４を配置して突起部２ｇの角部２ｍとドライバＩＣ６の端部とに図１０に示すように樹脂１５を滴下してもよい。
【００５５】
この場合も、少なくとも突起部２ｇの角部２ｍ上とドライバＩＣ６上とにノズル１４を配置するのは比較的容易であり、ノズル１４の位置合わせを容易に行うことができるとともに、滴下された樹脂１５は、突起部２ｇとドライバＩＣ６の間でそれぞれに沿って滑らかに流れ落ちて行き、樹脂通路部２ｊを通った後、凹部２ｃの底面２ｆとドライバＩＣ６との間に入り込んでいく。
【００５６】
また、底面２ｆから繋がる樹脂通路部２ｊに掛かるノズル１４の面積が突起部２ｇに掛かる面積より大きくなるようにノズル１４を配置してもよく、これにより、少なくとも突起部２ｇの第１の面２ｉの角部２ｍ上に樹脂１５を確実に滴下させることができる。
【００５７】
以上により、本実施の形態１のアンダーフィル封止では、セラミック基板２の凹部２ｃの突起部２ｇの少なくとも第１の面２ｉの角部２ｍ上にノズル１４が掛かるように配置し、その後、突起部２ｇの角部２ｍに樹脂１５を滴下することにより、樹脂１５は突起部２ｇの角部２ｍに沿って流れ落ちて樹脂通路部２ｊ上に配置され、樹脂通路部２ｊを通った後、凹部２ｃの底面２ｆとドライバＩＣ６との間に流れ込む。
【００５８】
したがって、突起部２ｇの角部２ｍ上にノズル１４の位置を合わせるのは、高精度な位置合わせを必要とせず、比較的容易な位置制御であるため、アンダーフィル封止に手間がかからなくなり、その結果、アンダーフィル封止の作業性を向上できる。
【００５９】
さらに、図１４に示すように、突起部２ｇの第１の面２ｉの高さが、ドライバＩＣ６の表面より僅かに高いため、ノズル１４から樹脂１５を滴下する際に、まず、突起部２ｇに先に樹脂玉７が接触する。
【００６０】
これにより、樹脂１５は、まず、突起部２ｇの角部２ｍに沿って樹脂通路部２ｊに向かって流れ始めるため、ドライバＩＣ６の表面には少量しか掛からず、樹脂通路部２ｊを通して凹部２ｃの底面２ｆとドライバＩＣ６との間に樹脂１５を入り込ませることができる。
【００６１】
その結果、アンダーフィル封止の安定化を図ることができる。
【００６２】
また、アンダーフィル封止の安定化を図ることができるため、アンダーフィル封止用の樹脂１５についてその流動性に頼らない高信頼性を有した樹脂材料の選定が可能になる。
【００６３】
さらに、ノズル１４の位置合わせが容易になるため、作業条件を緩和することが可能となり、したがって、製造コストを低減できる。また、突起部２ｇがノズル１４よりも小さいことで、ノズル１４から滴下された樹脂１５が突起部２ｇ上から縁部２ｄ上に大量に流れて、縁部２ｄ上の発振器用接続端子２ａを汚染することを防ぐことができる。つまり、突起部２ｇがノズル１４よりも小さいことで、前記樹脂１５が樹脂通路部２ｊを経てドライバＩＣ６とセラミック基板２の凹部２ｃとの間により安定して流れるように制御することが可能となる。
【００６４】
その後、ステップＳ５に示すように、セラミック基板２の縁部２ｄに形成された電極である発振器用接続端子２ａへのはんだ供給を行い、続いて、この縁部２ｄに発振器１２を配置する水晶振動子付け（ステップＳ６）を行う。
【００６５】
なお、発振器１２は、水晶振動子１０を搭載した振動子用基板１１と、これを封止するキャップ１３とからなる。
【００６６】
その後、ステップＳ７に示すリフローを行って、図１５に示すように、発振器１２をセラミック基板２の縁部２ｄに発振器用はんだ８を介してはんだ接続する。
【００６７】
次に、本実施の形態１の変形例について説明する。
【００６８】
図１６は本発明の実施の形態１の変形例の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図、図１７は図１６に示す配線基板の内部構造を示す平面図、図１８は図１７に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図１９は図１７に示すＢ−Ｂ線に沿った断面の構造を示す断面図、図２０は図１８に示す断面構造における突起部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【００６９】
図１６〜図２０に示す変形例のセラミック基板２は、突起部２ｇの高さを凹部２ｃの内周壁２ｎの高さより低くしたものである。
【００７０】
すなわち、凹部２ｃの内周壁２ｎに隣接して設けられた突起部２ｇの第１の面２ｉの高さが縁部２ｄの高さより低くなっており、その結果、突起部２ｇの第１の面２ｉの高さが、図２０に示すように、ドライバＩＣ６の表面の高さより低くなっている。
【００７１】
言い換えると、突起部２ｇに隣接する凹部２ｃの開口部２ｅの周囲に突起部２ｇの第１の面２ｉより高い第２の面２ｌが縁部２ｄに形成されており、この第２の面２ｌの４隅に発振器用接続端子２ａ（電極）が形成されている。
【００７２】
したがって、この発振器用接続端子２ａに、水晶振動子１０を有した発振器１２を発振器用はんだ８を介して接続する。
【００７３】
図１６〜図２０に示す変形例のセラミック基板２を用いることにより、突起部２ｇの第１の面２ｉより凹部２ｃの縁部２ｄの第２の面２ｌの方が高いため、突起部２ｇに樹脂１５（図１０参照）を滴下した際に、樹脂１５の縁部２ｄ上への流出を阻止することができ、縁部２ｄの第２の面２ｌに形成された発振器用接続端子２ａが樹脂１５によって汚れることを防止できる。
【００７４】
なお、図１６〜図２０に示すセラミック基板２を用いた際のその他の構造および半導体装置の製造方法さらにその他の効果については、図６〜図１０に示すセラミック基板２を用いた場合と同様であるため、その重複説明は省略する。
【００７５】
（実施の形態２）
図２１は本発明の実施の形態２の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図、図２２は図２１に示す配線基板の内部構造を示す平面図、図２３は図２２に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図２４は図２３に示す断面構造における段差部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【００７６】
本実施の形態２のセラミック基板２は、実施の形態１のセラミック基板２よりも小形化されたものであり、図１に示す水晶モジュール５をさらに小型化する際に用いられるものである。
【００７７】
セラミック基板２は、凹部２ｃと、この凹部２ｃの開口部２ｅの周囲に設けられ、かつ凹部２ｃの底面２ｆより高い第１の面２ｉを備えた段差部２ｈと、段差部２ｈに隣接するとともに底面２ｆに連なって形成された樹脂通路部２ｊとを有している。なお、段差部２ｈは、開口部２ｅの周囲の一部に途切れて形成されており、この段差部２ｈの第１の面２ｉには、異なった２つの辺からなる角部２ｍが形成されている。
【００７８】
したがって、アンダーフィル封止を行う際には、段差部２ｈの第１の面２ｉの角部２ｍ上にノズル１４の一部が掛かるようにノズル１４を配置し、その後、ノズル１４から段差部２ｈの第１の面２ｉの角部２ｍに樹脂１５（図１０参照）を滴下する。
【００７９】
角部２ｍに滴下された樹脂１５は、段差部２ｈの角部２ｍに沿って樹脂通路部２ｊに流れ落ち、その後、樹脂通路部２ｊを通ってセラミック基板２の底面２ｆとドライバＩＣ６との間に注入する。
【００８０】
図２１〜図２４に示す変形例のセラミック基板２を用いることにより、ノズル１４の位置合わせを行う際に、段差部２ｈの角部２ｍ上に容易にノズル１４の位置合わせを行うことができ、実施の形態１の場合と同様に、アンダーフィル封止の作業性を向上させることができる。
【００８１】
特に、小型化を図った水晶モジュール５（図１参照）の組み立てにおいても、アンダーフィル封止の作業性を向上できる。
【００８２】
なお、この途切れた段差部２ｈの角部２ｍ間の距離は、ノズル１４の直径以上であることが好ましい。
【００８３】
これにより、少なくとも１つの段差部２ｈの角部２ｍにノズル１４がかかるようにノズル１４の位置合わせを行えばよく、ノズル１４の位置合わせを容易にすることができる。
【００８４】
なお、図２１〜図２４に示す本実施の形態２のセラミック基板２を用いた際のその他の構造および半導体装置の製造方法さらにその他の効果については、図１〜図４に示す実施の形態１のセラミック基板２を用いた場合と同様であるため、その重複説明は省略する。
【００８５】
次に、本実施の形態２の変形例について説明する。
【００８６】
図２５は本発明の実施の形態２の変形例の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図、図２６は図２５に示す配線基板の内部構造を示す平面図、図２７は図２６に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図２８は図２７に示す断面構造における段差部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【００８７】
図２５〜図２８に示す変形例のセラミック基板２は、図２１〜図２４に示すセラミック基板２とほぼ同じ形状のものであり、図１に示す水晶モジュール５のさらに小型化を図ろうとした際に用いられるものであり、段差部２ｈの途切れた箇所に、段差部２ｈよりは低く、かつ底面２ｆよりは高い中段部２ｐが設けられたものである。
【００８８】
これにより、段差部２ｈの第１の面２ｉの角部２ｍに樹脂１５（図１０参照）を滴下しようとすると、必然的に中段部２ｐや樹脂通路部２ｊにも樹脂１５が滴下され、樹脂１５が段差部２ｈの角部２ｍに沿って流れやすくなり、アンダーフィル封止の安定化を図ることができる。
【００８９】
なお、図２５〜図２８に示す変形例のセラミック基板２を用いた際のその他の構造およびその他の効果については、図２１〜図２４に示すセラミック基板２を用いた場合と同様であるため、その重複説明は省略する。
【００９０】
図２９は本発明の実施の形態２の変形例の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図、図３０は図２９に示す配線基板の内部構造を示す平面図、図３１は図３０に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図３２は図３１に示す断面構造における段差部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【００９１】
図２９〜図３２に示す変形例のセラミック基板２についても、図２１〜図２４に示すセラミック基板２とほぼ同じ形状のものであり、図１に示す水晶モジュール５のさらに小型化を図ろうとした際に用いられるものであり、途切れた段差部２ｈのそれぞれに積層して第１の面２ｉより高い第２の面２ｌを有した第２段差部２ｋが形成され、この第２の面２ｌに発振器用接続端子２ａが設けられているものである。
【００９２】
これにより、段差部２ｈの第１の面２ｉより第２段差部２ｋの第２の面２ｌの方が高いため、段差部２ｈの第２の面２ｌの角部２ｍに樹脂１５（図１０参照）を滴下した際に、樹脂１５の第２の面２ｌへの流出を阻止することができ、縁部２ｄの第２の面２ｌに形成された発振器用接続端子２ａが樹脂１５によって汚れることを防止できる。
【００９３】
なお、図２９〜図３２に示す変形例のセラミック基板２を用いた際のその他の構造およびその他の効果については、図２１〜図２４に示すセラミック基板２を用いた場合と同様であるため、その重複説明は省略する。
【００９４】
（実施の形態３）
図３３は本発明の実施の形態３の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す平面図、図３４は図３３に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図、図３５は図３４に示す断面構造におけるチップ部品と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図、図３６は図３３に示す水晶モジュールの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図である。
【００９５】
本実施の形態３は、図１に示す水晶モジュール５において、セラミック基板２の凹部２ｃに、ドライバＩＣ６とともにチップ部品であるチップコンデンサ１が搭載されているものである。
【００９６】
すなわち、図３３、図３４に示すように、セラミック基板２の凹部２ｃとその開口部２ｅの周囲の途切れた段差部２ｈ間とにチップ部品であるチップコンデンサ１が搭載されているものであり、前記水晶モジュール５においてチップコンデンサ１の搭載と小型化の両立を図るものである。
【００９７】
チップコンデンサ１は、図３５に示すように、その両端の部品端子１ａが、はんだ接続部９を介してセラミック基板２に電気的に接続されている。
【００９８】
なお、チップコンデンサ１の取り付け時の高さは、ドライバＩＣ６より僅かに高くなることが好ましい。
【００９９】
また、チップコンデンサ１の取り付けについては、図３６に示すように、まず、ステップＳ１０１に示すはんだ供給を行い、その後、チップコンデンサ１のセラミック基板２の凹部２ｃへの搭載を行う。
【０１００】
すなわち、セラミック基板２にはんだを供給し、続いて、チップコンデンサ１をはんだ上に配置するチップコンデンサ付け（ステップＳ１０２）を行う。
【０１０１】
その後、ステップＳ１０３に示すリフローを行ってチップコンデンサ１の部品端子１ａとセラミック基板２とを、図３５に示すように、はんだ接続してはんだ接続部９を形成する。
【０１０２】
これにより、セラミック基板２の凹部２ｃにチップコンデンサ１をマウントした状態となる。
【０１０３】
その後、実施の形態１で説明したステップＳ３以降を行ってセラミック基板２の凹部２ｃにドライバＩＣ６も搭載する。
【０１０４】
さらに、ステップＳ４のアンダーフィル注入工程において、チップコンデンサ１の角部１ｂ上にノズル１４が掛かるようにノズル１４を配置し、その後、ノズル１４からチップコンデンサ１の角部１ｂに樹脂１５（図１０参照）を滴下して樹脂１５を樹脂通路部２ｊを介してセラミック基板２の底面２ｆとドライバＩＣ６との間に注入する。
【０１０５】
本実施の形態３のように、チップコンデンサ１などのチップ部品を実施の形態１の突起部２ｇの代わりとして用いてもよく、その際、滴下された樹脂１５はチップコンデンサ１の側部を流れて樹脂通路部２ｊに到達し、さらにそこからセラミック基板２とドライバＩＣ６との間に流れ込んでいく。
【０１０６】
また、この際チップコンデンサ１の形状としては、チップコンデンサ１上に滴下された樹脂１５が、チップコンデンサ１の側部を流れてスムーズに樹脂通路部２ｊに到達するように、少なくともチップコンデンサ１の平面積が、ドライバＩＣ６の裏面の面積よりも小さい形状であることが好ましく、また、チップコンデンサ１の幅がノズル１４よりも小さい物であることがより好ましい。
【０１０７】
これにより、実施の形態１と同様に、アンダーフィル封止の作業性の向上およびアンダーフィル封止の安定化を図ることができる。
【０１０８】
さらに、セラミック基板２の縁部２ｄを分断することで新たに形成した底面２ｆの領域にチップコンデンサ１を配置することにより、縁部２ｄとドライバＩＣ６との間の領域にチップコンデンサ１を配置するスペースを確保する必要があった従来の構造と比較してチップコンデンサ１の搭載とモジュールの小型化との両立を図ることができるとともに、チップコンデンサ１を搭載したことにより、ノイズ耐性の向上を図ることができる。
【０１０９】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
例えば、前記実施の形態では、半導体装置が、発振器１２を有した発振装置の場合を説明したが、前記半導体装置は、発振器１２が搭載されていないパッケージであってもよい。
【０１１１】
すなわち、半導体装置は、発振器１２を持たないもので、例えば、ドライバＩＣ６が搭載されたセラミック基板２と発振器１２とがプリント配線基板などに別々に搭載されていてもよい。
【０１１２】
また、前記実施の形態３では、チップ部品であるチップコンデンサ１をセラミック基板２に搭載した後、ドライバＩＣ６（半導体チップ）を搭載する場合を説明したが、先にドライバＩＣ６をセラミック基板２に搭載し、その後、チップコンデンサ１を搭載してもよい。
【０１１３】
さらに、半導体チップであるドライバＩＣ６を接続する際のＡｕ−Ａｕ接続に用いられる金バンプ３は、Ａｕワイヤではなく、ＡｕめっきやＡｕ印刷などで形成してもよい。
【０１１４】
また、前記実施の形態３では、チップ部品がチップコンデンサ１の場合を説明したが、前記チップ部品は、例えば、チップ抵抗などであってもよい。
【０１１５】
また、本発明の適用範囲は水晶発振器用ドライバＩＣ６とそれを用いた半導体装置に限られることは無く、配線基板の凹部に半導体チップをフリップチップ接続した後に、前記半導体チップにアンダーフィル封止を実施する半導体装置の製造方法において適用可能である。
【０１１６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０１１７】
配線基板の凹部の周囲の一部に設けられた段差部の第１の面の角部上にノズルが掛かるようにノズルを配置した後、ノズルから段差部の角部に樹脂を滴下することにより、樹脂は段差部の角部に沿って流れ落ちて樹脂通路部を通った後、配線基板と半導体チップとの間に流れ込む。その際、段差部の角部上にノズルの位置を合わせるのは、比較的容易なノズルの位置制御であるため、アンダーフィル封止に手間がかからなくなり、アンダーフィル封止の作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体装置の一例である水晶モジュールの外観構造を示す平面図である。
【図２】図１に示す水晶モジュールの外観構造を示す長手方向の側面図である。
【図３】図１に示す水晶モジュールの外観構造を示す底面図である。
【図４】図１に示す水晶モジュールの外観構造を示す幅方向の側面図である。
【図５】図１に示す水晶モジュールの内部構造を示す断面図である。
【図６】図１に示す水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図である。
【図７】図６に示す配線基板の内部構造を示す平面図である。
【図８】図７に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図９】図７に示すＢ−Ｂ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図１０】図８に示す断面構造における突起部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【図１１】図１に示す水晶モジュールの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図である。
【図１２】図１１に示す組み立て手順の基板準備工程の一例を示す断面図である。
【図１３】図１１に示す組み立て手順におけるチップマウント工程の一例を示す断面図である。
【図１４】図１１に示す組み立て手順のアンダーフィル封止工程の一例を示す断面図である。
【図１５】図１１に示す組み立て手順における水晶振動子付け工程の一例を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の変形例の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図である。
【図１７】図１６に示す配線基板の内部構造を示す平面図である。
【図１８】図１７に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図１９】図１７に示すＢ−Ｂ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図２０】図１８に示す断面構造における突起部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態２の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図である。
【図２２】図２１に示す配線基板の内部構造を示す平面図である。
【図２３】図２２に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図２４】図２３に示す断面構造における段差部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態２の変形例の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図である。
【図２６】図２５に示す配線基板の内部構造を示す平面図である。
【図２７】図２６に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図２８】図２７に示す断面構造における段差部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態２の変形例の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す底面図である。
【図３０】図２９に示す配線基板の内部構造を示す平面図である。
【図３１】図３０に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図３２】図３１に示す断面構造における段差部と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【図３３】本発明の実施の形態３の水晶モジュールにおける配線基板の構造を示す平面図である。
【図３４】図３３に示すＡ−Ａ線に沿った断面の構造を示す断面図である。
【図３５】図３４に示す断面構造におけるチップ部品と半導体チップとノズルの位置関係の一例を示す部分断面図である。
【図３６】図３３に示す水晶モジュールの製造方法における組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図である。
【符号の説明】
１  チップコンデンサ（チップ部品）
１ａ  部品端子
１ｂ  角部
２  セラミック基板（配線基板）
２ａ  発振器用接続端子（電極）
２ｂ  裏面
２ｃ  凹部
２ｄ  縁部
２ｅ  開口部
２ｆ  底面
２ｇ  突起部
２ｈ  段差部
２ｉ  第１の面
２ｊ  樹脂通路部
２ｋ  第２段差部
２ｌ  第２の面
２ｍ  角部
２ｎ  内周壁
２ｐ  中段部
３  金バンプ（突起電極）
４  封止部
５  水晶モジュール（半導体装置）
５ａ  外部端子
６  ドライバＩＣ（半導体チップ）
７  樹脂玉
８  発振器用はんだ
９  はんだ接続部
１０  水晶振動子
１１  振動子用基板
１２  発振器
１３  キャップ
１４  ノズル
１５  樹脂
【図１】
0003865606.tif 000002
【図２】
0003865606.tif 000003
【図３】
0003865606.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003865606.tif 000006
【図６】
0003865606.tif 000007
【図７】
0003865606.tif 000008
【図８】
0003865606.tif 000009
【図９】
0003865606.tif 000010
【図１０】
0003865606.tif 000011
【図１１】
0003865606.tif 000012
【図１２】
0003865606.tif 000013
【図１３】
0003865606.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
0003865606.tif 000031
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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