(57)【要約】【課題】半導体素子と基板との隙間に充填される充填剤への気泡又は異物の混入を防止し、かつ、前記半導体素子と基板との接合部分を十分に補強することにより信頼性の高い半導体装置を提供することを課題とする。【解決手段】半導体チップ１０は、半導体チップ１０と基板２０との隙間を所定の距離に保持する突起部１２・１２・１２・１２を具備し、基板２０は、半導体チップ１０に対応した形状に形成され、半導体チップ１０が嵌合される掘り込み部２１と、掘り込み部２１と外部とを連通する第一開口部２２および第二開口部２３と、を具備し、第一開口部２２において、半導体チップ１０と、基板２０と、アンダーフィル剤３１を充填するノズル３２と、を密着させた状態で、半導体チップ１０と基板２０との隙間に、アンダーフィル剤３１を第二開口部２３から空気を放出しながら所定量充填することにより、半導体チップ１０と基板２０との接合を補強する。【選択図】図６
2009141213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と基板との隙間に配置したはんだにより前記半導体素子と前記基板とを接合するとともに、前記隙間に充填剤を充填して前記半導体素子と基板との接合を補強する半導体装置であって、
前記半導体素子は、該半導体素子と前記基板との隙間を所定の距離に保持する突起部を具備し、
前記基板は、前記半導体素子に対応した形状に形成され、該半導体素子が嵌合される掘り込み部と、前記掘り込み部と外部とを連通する第一開口部および第二開口部と、を具備し、
前記第一開口部において、前記半導体素子と、前記基板と、前記充填剤を充填するノズルと、を密着させた状態で、前記半導体素子と前記基板との隙間に、前記ノズルによって前記充填剤を前記第二開口部から空気を放出しながら所定量充填することにより、前記半導体素子と前記基板との接合を補強する、半導体装置。
【請求項２】
前記基板に、前記第二開口部より放出される充填剤の量を検出する手段を設ける、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記充填剤の充填量は、前記第一開口部において、前記半導体素子と、前記基板と、前記ノズルと、を密着させた状態において、前記半導体素子と、前記基板と、前記ノズルと、前記はんだと、により形成される空間の体積と同量である、ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
半導体素子と基板との隙間に配置したはんだにより前記半導体素子と前記基板とを接合するとともに、前記隙間に充填剤を充填して前記半導体素子と基板との接合を補強した半導体装置における前記充填剤の充填状態を検査する、半導体装置の検査方法であって、
前記半導体素子と前記基板とを所定の距離に固定しつつ、前記半導体素子と前記基板との隙間を、一対の第一開口部および第二開口部を除いて密閉した状態で、前記半導体素子と前記基板とを接合したうえで、前記半導体素子と、前記第一開口部と、該第一開口部より充填剤を充填するノズルと、を密着させる密着工程と、
前記ノズルによって、前記ノズルと、前記半導体素子と、前記基板と、前記はんだと、により形成される空間に対して、前記充填剤を前記第二開口部より空気を放出しながら所定量充填する充填工程と、
前記第二開口部より放出される充填剤の量を検出することによって、充填剤の充填状態を検査する検査工程と、
を具備する半導体装置の検査方法。
【請求項５】
前記充填剤の充填量を、
前記ノズルと、前記半導体素子と、前記基板と、前記はんだと、の隙間に形成される空間の体積と同量に設定する、ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、より詳細には、半導体装置の製造工程における充填剤の充填状態を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣチップ等の半導体素子を樹脂等で被覆するパッケージ方法として、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）が広く知られている。このＢＧＡは、平板状の直方体のパッケージの下面に外部入力／出力用の端子となる略球形のはんだ等をアレイ状に配列する方法である。
このＢＧＡ型のパッケージを基板に実装して構成される半導体装置では、該パッケージと基板との隙間に熱硬化性樹脂等からなる充填剤を充填し、所定の温度で所定の時間保持して、該充填剤を硬化させることによって、半導体素子と基板との接合部分を補強して、熱膨張による接合部分の破断等の劣化を防止している。
【０００３】
しかし、充填剤の充填不足、又は充填剤の広がりに際する気泡（ボイド）の発生若しくは異物の混入などの充填不良により、硬化後の充填層における強度が不均一となり、半導体素子と基板との接合部分の補強が十分ではないという問題が起こる。
【０００４】
このような問題を解消する技術として、所定角度に傾けた基板と半導体素子との間に、第一の加熱装置により所定温度に加熱された充填剤を上方から流し込み、該充填剤が流し込む位置と反対側の位置に到達することを認識した後に、前記基板を水平位置に変更する技術が公知となっている（特許文献１参照）。
上記のように構成することにより、充填剤を流し込む途中に加熱することにより、流れ性を良好にし、かつ、流下するに従って細糸状に絞られることによって、気泡を脱気させることができ、さらに、流れ出し途中にある充填剤を毛細管現象により戻すことができ、充填剤のはみ出し具合のばらつきを均一化できる。
しかしながら、充填剤が半導体素子と基板との隙間に広がる際に、当該隙間の空気を巻き込む可能性がある。そして、上記のような構成では、充填剤の中に気泡（ボイド）が残っているかどうかを検出する手段を具備しないために、半導体素子と基板との接合部分の補強が十分であるという確証を得ることができない点で不利である。
【０００５】
また、基板上の充填剤の充填が最も遅れる位置近傍に検出パターンを設けて、該検出パターンをビデオカメラで認識することによって、該検出パターンが充填剤に浸ることによる形状の変化を認識して、充填剤の充填が完了したことを検出する技術は公知となっている（特許文献２参照）。
しかしながら、上記のような構成においても、前記検出パターンが設けられる位置にまで充填剤が充填されているか否かを検出するだけに留まり、充填剤の中に気泡（ボイド）が残っているかどうかを検出することはできない。
【０００６】
また、基板上に形成されるフィレット部をカメラで撮像することによって、その幅を検出し、所定の幅より小さい場合は、前記フィレット部の幅が所定の幅以上になるまで充填剤を追加して吐出する技術は公知となっている（特許文献３参照）。
上記のように構成することにより、フィレット充填間隙における気泡の発生を防止することができる。また、カメラによる撮像によって得られる画像データに基づいて正確にフィレット部の幅を検出することができ、充填剤の追加吐出量をより正確に算出することができる。
さらに、前記フィレット部の検出された幅が所定の基準幅以上となった後に、該フィレット部を撮像して得られた画像データに基づいて、該フィレット部における気泡の生成を検出する技術も公知となっている（同じく特許文献３参照）。
しかしながら、上記のような構成においても、半導体素子の下方に気泡、又は異物の混入があった場合にこれらを検出する手段はなく、正常に近いフィレット部が形成されてしまい、半導体素子と基板との接合部分の補強が十分であるという確証を得ることができない点で不利である。
【特許文献１】特開２０００−８２７１５号公報（段落「００１２」〜「００１４」、図１）
【特許文献２】特開平１０−７０１４５号公報（段落「００１６」〜「００１８」、図１）
【特許文献３】特開２００７−１９４４０３号公報（段落「００６１」、「００６５」、「００８８」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、半導体素子と基板との隙間に充填される充填剤への気泡又は異物の混入を防止し、かつ、前記半導体素子と基板との接合部分を十分に補強することにより信頼性の高い半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
請求項１においては、半導体素子と基板との隙間に配置したはんだにより前記半導体素子と前記基板とを接合するとともに、前記隙間に充填剤を充填して前記半導体素子と基板との接合を補強する半導体装置であって、前記半導体素子は、該半導体素子と前記基板との隙間を所定の距離に保持する突起部を具備し、前記基板は、前記半導体素子に対応した形状に形成され、該半導体素子が嵌合される掘り込み部と、前記掘り込み部と外部とを連通する第一開口部および第二開口部と、を具備し、前記第一開口部において、前記半導体素子と、前記基板と、前記充填剤を充填するノズルと、を密着させた状態で、前記半導体素子と前記基板との隙間に、前記ノズルによって前記充填剤を前記第二開口部から空気を放出しながら所定量充填することにより、前記半導体素子と前記基板との接合を補強したものである。
【００１０】
請求項２においては、前記基板に、前記第二開口部より放出される充填剤の量を検出する手段を設けたものである。
【００１１】
請求項３においては、前記充填剤の充填量は、前記第一開口部において、前記半導体素子と、前記基板と、前記ノズルと、を密着させた状態において、前記半導体素子と、前記基板と、前記ノズルと、前記はんだと、により形成される空間の体積と同量としたものである。
【００１２】
請求項４においては、半導体素子と基板との隙間に配置したはんだにより前記半導体素子と前記基板とを接合するとともに、前記隙間に充填剤を充填して前記半導体素子と基板との接合を補強した半導体装置における前記充填剤の充填状態を検査する、半導体装置の検査方法であって、前記半導体素子と前記基板とを所定の距離に固定しつつ、前記半導体素子と前記基板との隙間を、一対の第一開口部および第二開口部を除いて密閉した状態で、前記半導体素子と前記基板とを接合したうえで、前記半導体素子と、前記第一開口部と、該第一開口部より充填剤を充填するノズルと、を密着させる密着工程と、前記ノズルによって、前記ノズルと、前記半導体素子と、前記基板と、前記はんだと、により形成される空間に対して、前記充填剤を前記第二開口部より空気を放出しながら所定量充填する充填工程と、前記第二開口部より放出される充填剤の量を検出することによって、充填剤の充填状態を検査する検査工程と、を具備したものである。
【００１３】
請求項５においては、前記充填剤の充填量を、前記ノズルと、前記半導体素子と、前記基板と、前記はんだと、の隙間に形成される空間の体積と同量に設定したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体素子と基板との隙間に充填される充填剤に気泡又は異物の混入を防止し、かつ、前記半導体素子と基板との接合部分を十分に補強することにより信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、図１〜図４を参照して、本発明に係る半導体装置の実施の一形態である半導体モジュール１について説明する。なお、本実施形態において図１に示す矢印Ａの指す方向を前方向、この方向と逆方向を後方向とし、係る前後方向と水平方向に直交する方向を左右方向とし、係る前後方向と垂直方向に直交する方向を上下方向として規定する。
図１に示すように、半導体モジュール１は、半導体チップ１０、基板２０、アンダーフィル層等を具備し、半導体チップ１０を基板２０に実装してなる部材である。
【００１６】
半導体チップ１０は、本発明に係る半導体素子の実施の一形態であり、板状の半導体を樹脂で被覆し、その下面に外部入力／出力用端子となる複数のパッドを配置する。
図２に示すように、本実施形態における半導体チップ１０は、ＢＧＡパッケージによって構成されており、前記各パッドにははんだ等にて構成されるバンプ１１が付設されている。
【００１７】
基板２０は、本発明に係る基板の実施の一形態であり、ガラスエポキシ樹脂からなる板状の部材である。基板２０の表面には、実装する半導体チップ１０と通電可能な端子（ランド）を備えたプリント回路が形成される。
【００１８】
前記アンダーフィル層は、アンダーフィル剤３１を半導体チップ１０と基板２０との隙間（より厳密には、半導体チップ１０と基板２０との隙間であって、バンプ１１・１１・・・が配置された部分以外の部分に形成される空間）に充填し、アンダーフィル剤３１を硬化させることにより形成され、バンプ１１・１１・・・による半導体チップ１０と基板２０との固定を補強するものである。
【００１９】
アンダーフィル剤３１は、本発明に係る充填剤の実施の一形態である。アンダーフィル剤３１は、主成分として、例えば、エポキシ樹脂等の、所定の温度に加熱すると硬化する熱硬化性樹脂を含む。硬化前のアンダーフィル剤３１は、一般的に液体状で流動性を有し、ディスペンサ、ノズル等で吐出することにより所望の位置に充填すること、又は、ハケ、スキージ等を用いて所望の面に塗布することが可能であり、充填または塗布した後に加熱することで硬化させることができる。
【００２０】
以下では、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る半導体チップ１０について詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、半導体チップ１０は、バンプ１１・１１・・・と、突起部１２・１２・１２・１２と、を具備する。本実施形態において、半導体チップ１０は平面視矩形状を有する。
【００２１】
バンプ１１・１１・・・は、本発明に係るはんだの実施の一形態であり、略球状に形成されるはんだである。バンプ１１・１１・・・は、半導体チップ１０と基板２０との隙間に配置される。バンプ１１・１１・・・は、半導体チップ１０の下面に配置される前記複数のパッドにそれぞれ溶着するとともに、基板２０のプリント回路における端子に溶着することにより、半導体チップ１０を基板２０に接合する。
このように、バンプ１１・１１・・・は、それぞれ半導体チップ１０と基板２０とを機械的に接合する機能に加えて、両者間の電気的な導通経路としての機能を有する。そのため、バンプ１１・１１・・・は隣り合うバンプ１１・１１・・・との間で短絡が起きることがないように互いに所定の間隔を置いて配置される。
従って、半導体チップ１０と基板２０との隙間において、バンプ１１・１１・・・が配置された部分以外の部分には空間が形成される。
【００２２】
突起部１２・１２・１２・１２は、本発明に係る突起部の実施の一形態であり、半導体チップ１０の下面四隅から下方に突出する部材である。突起部１２・１２・１２・１２の高さは、バンプ１１・１１・・・より少し低く設定されており、バンプ１１・１１・・・によって半導体チップ１０と基板２０とを接合可能な高さとなっている。
このように構成される突起部１２・１２・１２・１２は、半導体チップ１０と基板２０とをバンプ１１・１１・・・によって接合する際に、基板２０の接合面に当接して半導体チップ１０と基板２０との隙間を所定の距離に保持するものである。
従って、半導体チップ１０と基板２０との隙間において、バンプ１１・１１・・・が配置された部分以外の部分に形成される空間の体積Ｖ１（図４（ａ）に示す部分）は、突起部１２・１２・１２・１２により一定に保持される。
なお、この空間の体積Ｖ１は、実験、および数値シミュレーション等により予め算出することが可能であり、本実施形態では、前記空間の体積Ｖ１は予め算出されているものとする。
なお、本発明に係る突起部は、本実施形態の突起部１２・１２・１２・１２に限定されず、半導体素子と基板との隙間を所定の距離に保持するものを広く含む。
【００２３】
以下では、図１、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る基板２０について詳細に説明する。
図１に示すように、基板２０は、掘り込み部２１、第一開口部２２、第二開口部２３、目盛り２４を具備する。
【００２４】
掘り込み部２１は、本発明に係る掘り込み部の実施の一形態であり、平面視において半導体チップ１０に対応した形状、つまり半導体チップ１０の外郭と同一形状を有し、半導体チップ１０を掘り込み部２１に係合することにより固定する。図１及び図３に示すように、本実施形態では、掘り込み部２１は半導体チップ１０と同じく平面視において矩形状に形成され、その掘り込み深さは、突起部１２・１２・１２・１２を含む半導体チップ１０の高さより低く設定し、半導体チップ１０を基板２０に実装した際に、半導体チップ１０の上面が基板２０の上面より高くなるように設定する。さらに、掘り込み部２１の上面周囲には、半導体チップ１０を掘り込み部２１に誘い込むための誘い込み溝２１ａ（図１及び図３参照）が形成される。
誘い込み溝２１ａは、掘り込み部２１の周縁側から内側へ向かって深さ方向へ傾斜する傾斜面にて構成されている。
【００２５】
第一開口部２２は、本発明に係る第一開口部の実施の一形態であり、掘り込み部２１の前端面に連接され、半導体チップ１０と基板２０との隙間にアンダーフィル剤３１を充填する際の充填口となるものである。
第一開口部２２は上方に向けて開口しており、半導体チップ１０を掘り込み部２１に係合させて半導体チップ１０と基板２０とを接合した際には、半導体チップ１０と基板２０との隙間と外部とが第一開口部２２により連通される。
第一開口部２２の掘り込み深さは、半導体チップ１０を基板２０に実装した状態で、両者の隙間へアンダーフィル剤３１をスムーズに充填できるたけの深さとなるように設定する。
また、第一開口部２２の上方への開口部は、アンダーフィル剤３１を充填するノズル３２の先端部３３の形状に沿う形状を有する。さらに、第一開口部２２の上面周囲には、ノズル３２の先端部３３を第一開口部２２に誘い込むための誘い込み溝２２ａ（図１、図３及び図４参照）が形成される。また、ノズル３２の先端部３３は誘い込み溝２２ａに沿って第一開口部２２に密着可能である（図４参照）。
なお、誘い込み溝２２ａは、第一開口部２２の周縁側から内側へ向かって深さ方向へ傾斜する傾斜面にて構成されている。
【００２６】
第二開口部２３は、本発明に係る第二開口部の実施の一形態であり、掘り込み部２１の後端面に連接されていて、第一開口部２２から半導体チップ１０と基板２０との隙間に充填されるアンダーフィル剤３１により外部へ放出される空気の出口となっている。図１に示すように、本実施形態では、第二開口部２３を第一開口部２２と水平方向に対向する側に設ける。第二開口部２３は、上方に向けて開口し、その掘り込み深さは、半導体チップ１０を基板２０に実装した際に、半導体チップ１０の下面の位置よりも少し低くなるように設定されていて、半導体チップ１０を掘り込み部２１に係合させて半導体チップ１０と基板２０とを接合した際には、半導体チップ１０と基板２０との隙間と外部とが第二開口部２３により連通される。
また、第二開口部２３の開口幅（左右幅）は、第一開口部２２の開口幅に比べて十分に小さいものとする（図３参照）。
【００２７】
目盛り２４は、本発明に係る第二開口部より放出される充填剤の量を検出する手段の実施の一形態である。図１及び図３に示すように、本実施形態では、第二開口部２３の一側（右側）及び上面の一側（右側）に所定の間隔を空けて複数の切れ込みを設けることにより目盛り２４を構成する。そして、半導体チップ１０と基板２０との隙間にアンダーフィル剤３１を充填するに際し、目盛り２４と、第二開口部２３より放出されるアンダーフィル剤３１と、をカメラ２５によって撮像し、撮像された画像データを画像処理装置（不図示）によって画像処理することにより、アンダーフィル剤３１の放出量を検出する。
なお、目盛り２４と、第二開口部２３より放出されるアンダーフィル剤３１と、を作業者が目視にて確認することにより、アンダーフィル剤３１の放出量を検出しても良い。
【００２８】
以下では、図３及び図４を参照して、以上のように構成される基板２０に半導体チップ１０を実装して、ノズル３２によってアンダーフィル剤３１を充填する際の、半導体チップ１０、バンプ１１・１１・・・、突起部１２・１２・１２・１２、基板２０、掘り込み部２１、第一開口部２２、第二開口部２３、ノズル３２、先端部３３の関係について詳細に説明する。
【００２９】
図３及び図４（ａ）に示すように、半導体チップ１０を基板２０に実装するに際し、突起部１２・１２・１２・１２によって、半導体チップ１０と基板２０の掘り込み部２１底部との間には一定の距離が保持され、かつ、半導体チップ１０と基板２０との隙間は、アンダーフィル剤３１の充填口となる第一開口部２２と、空気の放出口となる第二開口部２３と、を除いて密閉された状態となる。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、半導体チップ１０と基板２０との隙間にアンダーフィル剤３１を充填するに際し、充填用のノズル３２は上方から下方に向けて移動し、ノズル３２の先端部３３は、誘い込み溝２２ａを介して第一開口部２２と密着した状態となる。言い換えれば、ノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０と、が密着した状態となり、空気の放出口である第二開口部２３を除いて密閉された空間（つまり、第一開口部２２の内部空間と、掘り込み部２１における半導体チップ１０と基板２０との隙間に形成される空間とで構成される空間）が形成される。
【００３１】
また、図４（ｂ）に示すように、ノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０と、が密着した状態において、先端部３３が下方に移動し停止する位置は第一開口部２２により決定され、半導体チップ１０と基板２０との隙間（より厳密には、半導体チップ１０と基板２０との隙間であって、バンプ１１・１１・・・が配置された部分以外の部分に形成される空間）の体積Ｖ１（図４（ａ）に示す部分）は突起部１２・１２・１２・１２によって一定に保持されているので、先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０（第二開口部２３を除く）と、バンプ１１・１１・・・と、により形成される空間の体積Ｖ２（図４（ｂ）に示す部分）は、常に一定に保持される。
なお、この空間の体積Ｖ２は、実験、および数値シミュレーション等により予め算出することが可能であり、本実施形態では、前記空間の体積Ｖ２は予め算出されているものとする。
【００３２】
そして、ノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０と、が密着した状態において、ノズル３２によって、前記空間の体積Ｖ２と同量のアンダーフィル剤３１を充填する。
【００３３】
従って、ノズル３２によって、前記空間の体積Ｖ２と同量のアンダーフィル剤３１を充填するに際し、先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０（第二開口部２３を除く）と、バンプ１１・１１・・・とで形成する空間の体積Ｖ２は、常に一定に保持されるため、体積Ｖ２を有する前記空間に隙間なくアンダーフィル剤３１が充填された場合には、前記空間の外部にアンダーフィル剤３１が放出されることはない。
これに対し、ノズル３２によって、前記空間の体積V２と同量のアンダーフィル剤３１を充填するに際し、前記空間の内部に気泡又は異物が混入している場合は、第二開口部２３から放出される空気とともに、その混入している気泡又は異物の体積分のアンダーフィル剤３１が放出される。この放出されるアンダーフィル剤３１を検出することにより、半導体チップ１０と基板２０との隙間に充填されるアンダーフィル剤３１の内部の気泡又は異物の混入、並びに、アンダーフィル剤３１の充填不足を検出することができ、アンダーフィル剤３１の充填状態を検査することが可能となる。
上述のような検査を行うことにより、半導体チップ１０と基板２０との隙間にアンダーフィル剤３１の気泡や異物が残ることがなく、かつ、半導体チップ１０と基板２０との接合部分において十分に補強された信頼性の高い半導体モジュール１を得ることができる。
さらに、第二開口部より放出される充填剤の量を検出する手段となる目盛り２４は、第二開口部２３の一側（本実施形態では右側）及び上面一側（同じく右側）に所定の間隔を空けて複数の切れ込みを設けることにより、簡易に構成できる。この目盛り２４をカメラ２５等で撮像し、画像処理を行うことにより、アンダーフィル剤３１の充填放出量を確実に検出することができ、確実にアンダーフィル剤３１の充填状態（気泡又は異物混入の有無、並びに、充填不足）を検査できるので、半導体装置製造コストの低減に寄与できる。
【００３４】
以下では、図５〜図７を参照して、半導体装置の検査方法の実施の一形態について説明する。
【００３５】
図７に示すように、本発明に係る半導体装置の検査方法の実施の一形態は、密着工程１００、充填工程２００、及び検査工程３００等を具備する。
【００３６】
密着工程１００は、本発明に係る密着工程の実施の一形態であり、半導体チップ１０を基板２０に接合して固定した状態で、ノズル３２を第一開口部２２に密着させて（本実施形態において、厳密にはノズル３２の先端部３３を第一開口部２２に密着させて）、半導体チップ１０と、第一開口部２２と、ノズル３２と、を密着させる工程である。
【００３７】
密着工程１００において、まず、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、半導体チップ１０を下方へ移動させ、誘い込み溝２１ａに沿って基板２０に設けられる掘り込み部２１に係合させ、半導体チップ１０と基板２０とをバンプ１１・１１・・・により接合する。
この半導体チップ１０と基板２０とを接合した状態では、半導体チップ１０と基板２０との隙間は、一対の第一開口部２２および第二開口部２３を除いて密閉した状態となっている。
次に、図５（ｃ）に示すように、ノズル３２を下方へ移動させ、誘い込み溝２２ａに沿って基板２０に設けられる第一開口部２２に密着させる。
このとき、第一開口部２２はノズル３２の密着により閉じられ、ノズル３２と、半導体チップ１０と、基板２０と、の隙間の空間は第二開口部２３を除いて密閉された状態となる。
密着工程１００終了後、充填工程２００に移行する。
【００３８】
充填工程２００は、本発明に係る充填工程の実施の一形態であり、ノズル３２によって、半導体チップ１０と基板２０との隙間（本実施形態において、厳密にはノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０（第二開口部２３を除く）と、バンプ１１・１１・・・と、により形成される空間）に、アンダーフィル剤３１を所定量充填する工程である。
【００３９】
充填工程２００において、図５（ｄ）に示すように、ノズル３２によって、ノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０（第二開口部２３を除く）と、バンプ１１・１１・・・と、により形成される空間の体積Ｖ２と同量のアンダーフィル剤３１を充填する。
このとき、半導体チップ１０と基板２０との隙間に存在していた空気は第二開口部２３を通じて外部に放出される。
充填工程２００終了後、検査工程３００に移行する。
【００４０】
検査工程３００は、本発明に係る検査工程の実施の一形態であり、基板２０に設けられる第二開口部２３より放出されるアンダーフィル剤３１を検出することによって、アンダーフィル剤３１の充填状態を検査する工程である。
【００４１】
検査工程３００において、図６（ａ）に示すように、第二開口部２３と、目盛り２４と、をカメラ２５等にて検出した際に、第二開口部２３よりアンダーフィル剤３１の放出がない場合（又は、放出量が極少量の場合）は、所定量のアンダーフィル剤３１が半導体チップ１０と基板２０との隙間（本実施形態において、厳密にはノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０（第二開口部２３を除く）と、バンプ１１・１１・・・と、により形成される空間）に行き渡っている良好な充填状態であり、かつ、充填されたアンダーフィル剤３１の内部に気泡及び異物の混入がない状態であると判定される。
一方、図６（ｂ）に示すように、第二開口部２３と、目盛り２４と、をカメラ２５等にて検出した際に、第二開口部２３よりアンダーフィル剤３１の放出がある場合は、所定量のアンダーフィル剤３１が半導体チップ１０と基板２０との隙間（本実施形態において、厳密にはノズル３２の先端部３３と、半導体チップ１０と、基板２０（第二開口部２３を除く）と、バンプ１１・１１・・・と、により形成される空間）に行き渡っていない充填不足である、又は充填されたアンダーフィル剤３１の内部に気泡（又は異物）の混入があると判定される。
検査工程３００終了後、適宜アンダーフィル剤３１の硬化工程等に移行する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】半導体素子が基板に実装される前の本発明に係る半導体装置の実施の一形態を示す斜視図。
【図２】本発明に係る半導体素子の実施の一形態を示す斜視図。
【図３】半導体素子が基板に実装された後の本発明に係る半導体装置の実施の一形態を示す斜視図。
【図４】本発明に係る半導体装置の実施の一形態を示す側面断面図。（ａ）は半導体素子が基板に固定された状態を示す側面断面図。（ｂ）はノズルが第一開口部に密着した状態を示す側面断面図。
【図５】本発明に係る密着工程及び充填工程の実施の一形態を示す側面断面図。（ａ）は半導体素子を基板に固定する工程を示す側面断面図。（ｂ）は半導体素子を基板に固定する工程を示す側面断面図。（ｃ）はノズルを第一開口部に密着させる工程を示す側面断面図。（ｄ）はノズルによって充填剤を充填する工程を示す側面断面図。
【図６】本発明に係る検査工程の実施の一形態を示す側面断面図。（ａ）は良好な充填状態を示す側面断面図。（ｂ）は第二開口部より充填剤の放出がある状態を示す側面断面図。
【図７】本発明に係る半導体装置の検査方法の実施の一形態を示すフロー図。
【符号の説明】
【００４３】
１      半導体モジュール（半導体装置）
１０    半導体チップ（半導体素子）
１１    バンプ（はんだ）
１２    突起部
２０    基板
２１    掘り込み部
２２    第一開口部
２３    第二開口部
３１    アンダーフィル剤（充填剤）
３２    ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009141213.tif 000006
【図５】
2009141213.tif 000007
【図６】
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【図７】
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