CN100403491C - 半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种半导体装置及其制造方法以及半导体制造装置。在该制造方法中，用捕捉筒将在散料送料器的散料供给部中以纵列状态排列成一列供给的电子零件中的开头的电子零件真空吸附保持着，输送到模块衬底上，然后通过重流，使预先被覆在上述模块衬底等上的焊料熔化，将上述电子零件固定在模块衬底上，该半导体装置的制造方法的特征在于：作为上述电子零件，将把利用绝缘膜被覆了其表面的线材紧密地缠绕成螺旋状、同时将两端作为电极的线圈以纵列状态供给上述散料供给部，使以纵列状态供给的上述电子零件中的开头的电子零件以规定的间隔离开后继的电子零件，然后用上述捕捉筒真空吸附保持上述电子零件。

Description

半导体装置的制造方法
(本申请是在先的中国申请01821330.8的分案申请。)
技术领域
本发明涉及半导体装置及其制造方法以及半导体制造装置，例如涉及作为半导体装置将多个放大器串联连接成多级的呈多级结构的高频功率放大装置(高频功率放大模块)的制造技术、以及适用于组装了该高频功率放大装置的携带电话机等无线通信装置(电子装置)的有效的技术。
背景技术
汽车电话、携带电话机等无线通信装置中使用的高频功率放大装置呈这样一种结构：将由半导体放大元件(晶体管)构成的多个放大器串联连接成两极或三级等多级的多级结构。多级结构的最后一级的放大器(最后放大级)成为输出级，其前面的各级放大器(放大级)成为驱动级。另外，为了调整电路阻抗，将电感器安装在各个地方。
作为高频功率放大装置的特性，要求高功率且高增益、小型且低成本。另外，由于携带使用的特异性，在使用条件下天线的阻抗发生很大的变化，负载不匹配而引起反射，会发生大电压加在最后一级的放大元件(半导体放大元件)上的情况。有必要考虑放大元件能承受该大电压的破坏耐压性能。
图33是表示本发明人等在本发明之前研究过的高频功率放大装置的电路结构的框图。该高频功率放大装置是一种被称为GSM(全球移动通信系统，Global System for Mobile Communication)和DCS(数字蜂窝系统，Digital Cellular System)的能进行两个通信系统的放大的双波段用的高频功率放大装置。
该高频功率放大装置1的外部电极端子有：GSM用输入端子(PinGSM①)、控制端子(Vapc②)、电源电压Vdd的一个电源电压端子(Vdd1③)、GSM用输出端子(PoutGSM④)、DCS用输出端子(PoutDCS⑤)、电源电压Vdd的另一个电源电压端子(Vdd2⑥)、通信波段切换用端子(Vct1⑦)、DCS用输入端子(PinDCS⑧)、以及图中未示出的接地电压端子(GND)。
DCS及GSM各自的放大系统都呈三级放大结构。DCS放大系统由用1st、2nd、3rd表示的放大级(amp1、amp2、amp3)构成，GSM放大系统由用1st、2nd、3rd表示的放大级(amp4、amp5、amp6)构成。虽然图中未示出，但各放大级都由场效应晶体管(FET)形成。
在这样的结构中，PinDCS⑧连接在amp1上，PoutDCS⑤连接在amp3上。另外，PinGSM①连接在amp4上，PoutGSM④连接在amp6上。
Vapc②连接在偏压电路2上，同时利用被输入该Vapc②的信号，控制amp1～amp6。
Vdd1③通过微带线(即微波带状线路)MS3连接在amp4上，通过微带线MS4连接在amp5上，通过电感器L2连接在amp6上。另外，为了高频特性的稳定化，一端接地的电容C1外加地连接在Vdd1③上。
Vdd2⑥通过微带线MS1连接在amp1上，通过微带线MS2连接在amp2上，通过电感器L1连接在amp3上。另外，为了高频特性的稳定化，一端接地的电容C2外加地连接在Vdd2⑥上。
Vct1⑦连接在波段选择电路3上。由源极接地的三个n沟道型场效应晶体管(FET)Q8、Q9、Q10和一个电阻R1构成该波段选择电路3。Q8和Q9的栅极端子连接在Vct1⑦上。Q10的栅极端子连接在Q9的漏极端子上，漏极端子通过电阻R2连接在amp5的输出侧上。Q9的漏极端子通过电阻R1连接在Vdd2⑥上。Q8的漏极端子通过电感器L3连接在amp3的输入侧上。
利用供给Vct1⑦的信号，进行波段的切换，进行DCS通信用的放大或GSM通信用的放大。
在图33所示的电路结构中，GSM电路链及DCS电路链使用相同的电源线。其结果，形成来自3rd FET的漏信号通过电源线返回1st FET的反馈(反馈环路)(参照图33中所示的粗线箭头)，可见容易引起振荡。
另一方面，迄今作为电感器使用片状电感器。可是，片状电感器的直流电阻(DC电阻)大，例如在携带电话机用的高频功率放大装置(高频功率放大模块)中，成为妨碍输出及效率的提高的原因。即，在高频功率放大装置的电源线路中使用片状电感器的情况下，例如，需要电流为2A以上的电容，成为特别规格，价格高，而且难以紧急供应。
另外，市售的空心线圈的外形尺寸大，受模块的高度限制而不能安装。即，高频功率放大装置中安装的片状电阻或片状电容器等片型电子零件被称为1005产品，长度为1mm，宽度及高度都为0.5mm比较小，但市售的空心线圈比它大。
另外，现有的片状传感器的成本也高，妨碍混合集成电路的低成本化。即，在片状传感器中有各种结构，但高频功率放大装置中使用的片状传感器主要存在以下几种结构：将导线缠绕在由陶瓷构成的基体构件上的结构；以陶瓷为基体叠置Ag、Ni等导体，形成螺旋线结构；以及在陶瓷芯的表面上进行电镀，形成金属层，用激光将该金属层切割成螺旋状的结构。
因此，本申请人为了谋求小型化及低成本化，进一步谋求降低DC电阻，研究了将导电性能好的金属线缠绕成螺旋状的线圈，设计出了新的线圈(特愿2000-367762号公报)。
现举一例，例如该线圈这样构成：将表面被覆了绝缘膜(例如，聚乙烯膜)的直径为0.1mm的铜线缠绕成螺旋状的结构，外径为0.56mm左右，长度为0.9mm左右。在缠绕成螺旋状之前，将铜线两端一定长度的部分上的绝缘膜除去，或者不带绝缘膜。因此不被覆绝缘膜的一圈至数圈的绕线部分成为电极。该线圈的重量极轻，约为0.0725mg左右。另外，该线圈由于缠绕铜线制成，直流电阻小，而现有的片状电感器(例如，小的用激光将金属层切割成螺旋状的结构的1005产品)的电感为8nH时直流电阻为100mΩ。
本申请人设计的空心线圈的电感为8nH时，直流电阻为20mΩ，为现有的1/5，同时在成本上具有优势。
本申请人为了将这样的线圈(空心线圈)安装在作为混合集成电路装置的高频功率放大装置中，使用现有的散料送料器(bulkfeeder)进行了安装。
可是，在现有的散料送料器中，难以稳定地供给重量极轻的线圈(空心线圈)。
例如，在“Matsushita Technical Journal”，Vol.45，No.4，Aug.1999，P86～P90中记载了作为半导体制造装置的散料送料器。在该文献中记载了适合于层叠片状电容器或角板形片状电阻等表面安装型电子零件的安装的料斗方式的散料送料器。
图34至图42是现有的散料送料器的图。如图34所示，现有的散料送料器有：收容散料的散料收容箱10、设置在该散料收容箱10的下部的料斗11、以及将从该料斗11取入的散料引导到前端的散料供给部12的输送导轨13。
散料收容箱10呈薄的箱形结构，其内侧底部是使散料从两侧向中央集中的倾斜体14。贯通该倾斜体14的中心配置、使集中在倾斜体14的内侧底部的散料呈一列状态从散料收容箱10取出的料斗11，如图35所示，由以下部分构成：上端有圆锥坑15的导管16；以及由沿中心轴贯通该导管16，有引导一个散料的导孔17的角管构成的供给通筒18。上述导管16上下振动，以便散料从供给通筒18的上端进入导孔17内。例如，以散料长度(1冲程：1st)的大约3倍左右的振幅振动。
另外，如图36所示，导孔17的剖面呈矩形。供给通筒18的直径为2.6mm，在其中心设有宽度为0.63mm、长度为0.87mm的矩形导孔17。
在这样的散料送料器中，作为散料供给0.56mm×0.85mm大小的线圈(空心线圈)9时，如图35及图36所示，会发生多种供给不良现象。
一种是由于筒状的供给通筒18的筒壁厚，所以空心线圈9停留在供给通筒18的上端而不进入导孔17内的供给不良A。
一种是在导管16下降到下方的时刻，圆锥坑15的倾斜面和供给通筒18的外周面之间有间隙19，空心线圈9被夹在该间隙19内的供给不良B。
一种是由于空心线圈9的尺寸有误差，所以0.53mm×0.85mm大小的空心线圈9在0.63mm×0.87mm大小的导孔17途中被横向卡住而堵塞的供给不良C。
另一方面，如图34所示，现有的散料送料器的输送导轨13中途有接缝D，所以空心线圈9被卡在该接缝处，也会发生供给不良。
另一方面，散料供给部12呈图37所示的结构，进行图37至图42所示的工作。即，如图37所示，在输送导轨13的前端侧，输送导轨本体25的前端上面侧有一段变低，滑块26安装得能沿空心线圈9的输送方向往复运动。
设有引导空心线圈9的导孔17的导轨27一直延伸到上述输送导轨本体25的阶梯部分。在输送导轨本体25上有使进入上述导轨27的导孔17中移动的空心线圈9的前端停止的阻挡部28。该阻挡部28虽然与空心线圈9的上侧接触，但其下部呈局部开放的空间。该空间形成真空吸引空心线圈9，与阻挡部28接触用的真空吸引通路30a。
滑块26利用弹簧29，使其左端面与阶梯部分的侧面接触。滑块26的左端面接触阶梯部分的侧面的状态成为阻挡部28对空心线圈9的定位位置、即形成定位基准面。
另外，闸门31重叠在滑块26上，而且能相对于滑块26移动。闸门31沿着空心线圈9的输送方向往复运动，覆盖着只比在导轨27的导孔17内移动的开头的空心线圈9的长度稍长的距离部分。因此，在导轨27的开头部分，呈导孔17上面的导轨27的一部分被削除的结构。闸门31与滑块26之间形成真空吸引通路30b。另外，在闸门31、滑块26及输送导轨本体25上分别设有孔，形成真空吸引通路30c、30d、30e。滑块26靠近左端、闸门31呈覆盖在导孔17的上侧的状态时，这三个孔重合，如图37中的粗箭头所示，真空吸引空心线圈9，使开头的空心线圈9接触在阻挡部28上。如图38所示，通过该吸引，后继的空心线圈9也在导孔17内排列成一列。
如图39所示，如果将闸门31向右侧、即向离开导孔17的方向打开，则开头的空心线圈9及第二个空心线圈9的开头部分稍长的部分呈露出状态。另外借助于这时的打开动作，真空吸引通路30d被闸门31堵塞，所以真空吸引工作停止。闸门31例如移动空心线圈9的长度的3倍(3st)左右。图40是表示这些关系的放大剖面图。
然后，捕捉筒(collet)32移动过来，对开头的空心线圈进行真空吸附保持着，送到模块衬底上，进行空心线圈9的安装。
可是，如上所述由于空心线圈极轻，所以真空吸引切换时由于气流(气压)变化或振动而容易移动，例如如图44所示，前后的空心线圈9的端部之间重叠。这时，捕捉筒32不能可靠地真空吸附保持并输送空心线圈9，不能将空心线圈9安装在模块衬底上。另外，虽然可以提高捕捉筒产生的真空吸附力，但如果真空吸附力大，则由于该真空吸引力的影响，造成线圈排列混乱，不能使捕捉筒的真空吸附力增加到必要以上的大小，不容易控制。另外，图43是表示没有障碍地排列成一列的空心线圈9的图。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高频特性好、能提高输出及效率、而且能降低制造成本的半导体装置及安装了该半导体装置的电子装置。
本发明的另一个目的在于提供一种高频特性好、能提高输出及效率、而且能降低制造成本的高频功率放大装置及安装了该高频功率放大装置的无线通信装置。
本发明的另一个目的在于提供一种安装了直流电阻小的空心线圈的半导体装置及安装了该半导体装置的电子装置。
本发明的另一个目的在于提供一种安装了直流电阻小的空心线圈的高频功率放大装置及安装了该高频功率放大装置的无线通信装置。
本发明的另一个目的在于提供一种能改善振荡容限(oscillationmargin)的高频功率放大装置及安装了该高频功率放大装置的通话性能良好的无线通信装置。
本发明的另一个目的在于提供一种能准确地而且可靠地将散料安装在布线衬底上的半导体装置的制造方法。
本发明的另一个目的在于提供一种能准确地而且可靠地将作为散料的线圈安装在布线衬底上的半导体装置的制造方法。
本发明的另一个目的在于提供一种能稳定地供给散料的半导体制造装置。
本发明的另一个目的在于提供一种能稳定地供给作为散料的线圈的半导体制造装置。
本发明的上述的及除此以外的目的和新的特征从本说明书的记载及附图可以清楚地了解到。
为了实现上述目的，本发明提供一种半导体装置的制造方法，其中，用捕捉筒将以纵列状态排列成一列供给散料送料器的散料供给部的电子零件中的开头的电子零件真空吸附保持着，输送到模块衬底上，然后通过重流，使预先被覆在上述模块衬底上的焊料熔化，将上述电子零件固定在模块衬底上，该半导体装置的制造方法的特征在于：作为上述电子零件，将把利用绝缘膜被覆了其表面的线材紧密地缠绕成螺旋状、同时将两端作为电极的线圈以纵列状态供给上述散料供给部，使以纵列状态供给的上述电子零件中的开头的电子零件以规定间隔离开后继的电子零件，然后用上述捕捉筒真空吸附保持上述开头的电子零件；在上述散料供给部中使真空吸引机构临时动作，以便上述线圈到达上述散料供给部，并且在上述真空吸引机构的真空吸引动作停止期间，上述散料供给部的闸门打开，用上述捕捉筒保持露出的线圈中的开头的线圈。
本申请中公开的发明中具有代表性的方案的概要可简单地说明如下。
如下构成的高频功率放大装置被安装在携带电话机中。高频功率放大装置呈具有两个放大系统的双波段结构。放大系统呈分别串联连接多个半导体放大元件的多级结构，构成将直流电阻小的线圈(空心线圈)串联连接在最后放大级的半导体放大元件的输出信号的第一端子和电源电压端子之间的结构。空心线圈被安装在高频功率放大装置的模块衬底上。
设有两个供给电源电压的电源电压端子，一个电源电压端子分别连接在一个放大系统的初级放大级和另一个放大系统的剩余的放大级上，另一个电源电压端子分别连接在另一个放大系统的初级放大级和一个放大系统的剩余的放大级上(称为交叉结构)。
上述空心线圈呈将表面上被覆了绝缘膜的直径为0.1mm的铜线紧密地绕成螺旋状的结构，同时成为两端电极的部分不存在绝缘膜，最大外径为0.56mm左右，全长为0.9mm左右，电感为8nH时直流电阻为20mΩ，与现有的片状电感器的电感为8nH时直流电阻为100mΩ相比变小。
上述高频功率放大装置制造时空心线圈这样安装：用捕捉筒将被输送给散料送料器的散料供给部后排列成一列的空心线圈中开头的空心线圈真空吸附保持着，然后输送到模块衬底上的规定位置，然后通过临时的加热处理，使预先设置在模块衬底或空心线圈上的焊料熔化后固定。另外，安装在模块衬底上的电子零件的高度比空心线圈低。即，片状零件是长度为1mm、宽度及高度为0.5mm的零件，或者是更小的零件。另外，形成半导体放大元件的半导体芯片的厚度也薄。因此，在其他安装零件的安装后，最后进行直径为0.56mm大小的空心线圈的安装。
半导体制造装置中具有的散料送料器由散料收容箱、料斗、输送导轨及散料供给部构成，用料斗将收容在散料收容箱中的空心线圈集中排列成一列，移动到输送导轨内，送给散料供给部。在散料供给部中图中未示出的真空吸引机构临时动作，以便空心线圈到达散料供给部。在真空吸引机构的真空吸引动作停止期间，散料供给部的闸门打开，用捕捉筒保持露出的空心线圈列中的开头的空心线圈。
由上端有圆锥坑的筒状的导管、以及有沿着贯通该导管中心轴以纵列状态引导散料排列成一列的导孔的供给通筒构成料斗。导管上下振动，以便散料聚集在导管的圆锥坑中，进入供给通筒的导孔中。供给通筒的筒壁薄，散料不会停留在上端。导管在最下端的状态下，供给通筒的外周面和导管的圆锥坑面之间呈不会发生夹持散料的间隙的位置关系。导孔比空心线圈的全长短，孔的圆形剖面比空心线圈的外形稍大些，以便作为散料的空心线圈不会横向进入供给通筒的导孔内。因此，用圆筒体形成供给通筒。
用没有接缝的一个构件形成输送导轨，以便沿导孔移动的散料不会被卡住。
散料供给部有：具有使沿着输送导轨的导孔移动来的散料定位停止的阻挡部，同时沿散料的输送方向往复运动自如地安装在输送导轨上的滑块；对上述滑块沿散料的输送方向往复运动自如地安装，而且对导孔的上面进行开闭的闸门；设置在上述输送导轨及导管以及闸门上、而且通过真空吸引，使上述导孔内的散料向阻挡部运行用的构成真空吸引机构的一部分的真空吸引通路；以及使上述真空吸引通路开闭的开闭单元。
在散料供给部中，在用闸门堵塞导孔前端部上面的状态下，开闭单元进行打开动作，使导孔内的散料向阻挡部前进。然后，闸门在比散料的长度短的距离进行打开动作后，使开闭单元进行关闭动作。然后，闸门与滑块一起再进行打开动作，在开头的散料和后继的散料之间出现规定的距离。然后，闸门再进行打开动作，使开头的散料露出。在此状态下由捕捉筒进行开头的散料的真空吸引保持。
如果采用上述的单元，则(a)空心线圈与片状电感器相比，直流电阻(DC电阻)小。因此，在作为多级结构的放大系统的连接在最后放大级上的电感器使用的情况下，DC损失小，损失小能提高电感。因此，能实现降低从最后放大级至其前一个放大级的高频信号的反馈，能提高振荡容限。结果，能用RF模块改善振荡容限，所以携带电话机的通话性能好。
(b)在双波段结构中，供给两个放大系统的电源电压呈交叉结构，所以能抑制来自后级放大级(特别是最后放大级)的漏信号通过电源线向初级放大级的反馈，能改善振荡容限。这样，能通过使用上述(a)所述的空心线圈，进一步提高振荡容限。
(c)由于将表面被覆了绝缘膜的铜线紧密地缠绕成螺旋状构成空心线圈，所以制造成本比现有的片状电感器便宜1/7～1/2左右。因此，与连接在最后放大级上的成本高的片状电感器相比，能使成本降低到1/7左右。如果改变其他部分使用的片状电感器，而使用本发明的空心线圈，则其成本能降低到1/2左右。因此，能降低高频功率放大装置的成本。因此，能降低安装了该高频功率放大装置的携带电话机(无线通信装置)的制造成本。
(d)空心线圈的最大外径为0.56mm左右，长度为0.9mm左右，所以与现有的宽度及高度为0.5mm、长度为1mm的片状电感器相比，安装长度变短。
(e)在高频功率放大装置制造时空心线圈的安装(半导体装置的制造方法)中，有以下效果。
①在模块衬底上安装的电子零件中，虽然空心线圈的高度最高，但在其他电子零件安装后进行安装。因此，真空吸附保持空心线圈的捕捉筒不接触已经安装在模块衬底上的电子零件，无损于其他电子零件的安装。结果，能提高安装合格率。
②用捕捉筒将被输送给散料送料器的散料供给部后排列成一列的空心线圈中开头的空心线圈真空吸附保持后，输送到模块衬底上的规定位置，然后通过临时的加热处理，使预先设置在模块衬底或空心线圈上的焊料熔化后固定，但在散料供给部中，由于开头的空心线圈离开后继的空心线圈供给，所以不会出现后继的空心线圈重叠在开头的空心线圈上或卡住而发生的捕捉筒进行的真空吸附保持的差错，能准确而且可靠地进行安装，同时能有效地进行安装作业。因此，不容易引起安装不良或机械停止，能降低安装成本。
③在料斗部分中，由于筒状的供给通筒的筒壁薄，所以散料不会停留在上端，能可靠地向散料供给部供给空心线圈，进行稳定的供给。
④在料斗部分中，由于导管在最下端的状态下，供给通筒的外周面和导管的圆锥坑面之间呈不会发生夹持散料的间隙的位置关系，所以空心线圈不会被夹在供给通筒的外周面和导管的圆锥坑面之间。因此，能防止空心线圈的变形，也不会安装变形的空心线圈，能谋求提高安装合格率。另外，能将空心线圈稳定地供给散料供给部。
⑤由于供给通筒的导孔大而且是断面呈圆形的孔，所以空心线圈不会堵塞在导孔中，能将空心线圈稳定地供给散料供给部。
⑥由于用没有接缝的一个构件形成输送导轨，所以散料不会在导孔的中途被卡住，能将空心线圈稳定地供给散料供给部。
附图说明
图1是表示本发明的一实施形态(实施形态1)的高频功率放大装置中安装在模块衬底上的电子零件的布局的平面图。
图2是表示本实施形态1的高频功率放大装置的外观的斜视图。
图3是表示安装在上述模块衬底上的线圈的示意图。
图4是表示本实施形态1的高频功率放大装置的电路结构的框图。
图5是表示本实施形态1的高频功率放大装置中在模块衬底上形成的电源线的等效电路图。
图6是表示带状线的损失的曲线图。
图7是表示片状电感器的损失的曲线图。
图8是表示线圈的损失的曲线图。
图9是表示线圈和片状线圈的DC电阻和电感的相关关系的曲线图。
图10是表示安装了本实施形态1的高频功率放大装置的携带电话机的一部分结构的框图。
图11是表示在本实施形态1的高频功率放大装置的制造中，使用本发明的散料送料器和捕捉筒等将线圈安装在模块衬底上的状态的示意图。
图12是表示上述线圈的安装状态的示意图。
图13是表示上述散料送料器中的料斗部分的示意剖面图。
图14上述料斗的平面图。
图15是表示连接在上述料斗上、输送线圈的线圈输送导轨的示意正视图。
图16是表示上述料斗中的线圈的检测部分的剖面图。
图17是表示图16中的一部分的放大剖面图。
图18是上述线圈输送导轨的前端的散料供给部在真空吸引状态下的放大剖面图。
图19是进一步放大表示图18中的一部分的放大剖面图。
图20是上述散料供给部在停止了真空吸引的状态下的放大剖面图。
图21是进一步放大表示图20中的一部分的放大剖面图。
图22是将上述散料供给部中的开头的线圈从另一个线圈拉开后的状态下的放大剖面图。
图23是进一步放大表示图22中的一部分的放大剖面图。
图24是用捕捉筒保持上述散料供给部中的开头的线圈的状态下的放大剖面图。
图25是进一步放大表示图24中的一部分的放大剖面图。
图26是表示将另一结构的线圈安装在模块衬底上的状态的放大示意图。
图27是从侧面看到的图26中的线圈等的放大示意图。
图28是图26所示的线圈的放大平面图。
图29是图26所示的线圈的放大剖面图。
图30是图26所示的线圈的放大侧视图。
图31是表示另一结构的线圈的放大平面图。
图32是表示本发明的另一实施形态(实施形态2)的散料送料器的一部分的示意图。
图33是本发明人在本发明之前研究过的高频功率放大装置的电路结构的框图。
图34是表示现有的散料送料器的示意图。
图35是表示现有的散料送料器中的料斗部分的示意剖面图。
图36是现有的料斗部分的平面图。
图37是现有的散料送料器中的散料供给部在真空吸引状态下的放大剖面图。
图38是进一步放大表示图37中的一部分的放大剖面图。
图39是现有的上述散料供给部的闸门呈打开状态下的放大剖面图。
图40是进一步放大表示图39中的一部分的放大剖面图。
图41是用捕捉筒从现有的散料送料器中的上述散料供给部保持线圈的状态的放大剖面图。
图42是进一步放大表示图41中的一部分的放大剖面图。
图43是表示散料供给部中不发生互相卡住而排列的线圈的示意图。
图44是表示散料供给部中排列的开头线圈和它后面的线圈互相卡住了的状态的示意图。
图45是表示本发明的另一实施形态(实施形态3)的高频功率放大模块中的线圈和固定在线圈上的电极的相关关系的示意斜视图。
图46是表示本实施形态3的高频功率放大模块的一部分的平面图。
图47是表示本实施形态3的线圈的安装状态的各图。
图48是表示线圈的安装偏移对电极各部的曲线图。
图49是表示线圈的安装偏移对电极各部的另一曲线图。
图50是表示使涂敷在模块衬底上的电极上的焊锡再熔融了的状态的三维示图。
图51是使涂敷在模块衬底上的电极上的焊锡再熔融后的状态的剖面图。
图52是表示通过重流将线圈固定在矩形电极上时的不良例。
图53是表示本实施形态3中使用的重流炉的概略的示意正视图。
图54是表示上述重流炉的概略的示意平面图。
图55是表示本发明的另一实施形态(实施形态4)的高频功率放大模块中进行线圈的安装用的重流炉的概略的示意正视图。
图56是表示在上述重流炉中在氮气氛中进行重流的状态的示意正视图。
图57是表示在上述氮气氛中进行重流的状态的示意剖面图。
图58是表示通过在氮气氛中进行重流的适当地安装的线圈的示意平面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施形态。另外，在说明本发明的实施形态用的全部图中，具有相同功能的部分标以相同的附图标记，并省略重复的说明。
(实施形态1)
图1至图31是本发明的一实施形态(实施形态1)的半导体装置(高频功率放大装置)及其制造技术以及无线通信装置(电子装置)的图。
在本实施形态1中，作为半导体装置，说明将本发明应用于高频功率放大装置(混合集成电路装置)的例子。本实施形态1的高频功率放大装置是双波段用，是例如在装有GSM通信系统和DCS通信系统的携带电话机(无线通信装置)中装入的双波段用的高频功率放大装置。
本实施形态1的高频功率放大装置(高频功率放大模块)1，如图2所示，其外观呈扁平的矩形体结构。高频功率放大装置1呈一种利用由陶瓷布线板构成的模块衬底5、以及重叠地安装在该模块衬底5的一面侧(主面侧)上的盖6构成了扁平矩形体结构的封装体7的结构。盖6是由具有电磁屏蔽作用的金属制成的，通过冲压而成的成型品。
图4是表示本实施形态1的高频功率放大装置的电路结构的框图。该高频功率放大装置1的外部电极端子有：GSM用输入端子(PinGSM①)、控制端子(Vapc②)、电源电压Vdd的一个电源电压端子(Vdd1③)、GSM用输出端子(PoutGSM④)、DCS用输出端子(PoutDCS⑤)、电源电压Vdd的另一个电源电压端子(Vdd2⑥)、通信波段切换用端子(Vct1⑦)、DCS用输入端子(PinDCS⑧)、以及图中未示出的接地电压端子(GND)。如图1所示，端子排列顺序是：在模块衬底5的前方从左至右为端子①、②、③、④，在后方从右至左为⑤～⑧。
DCS及GSM各自的放大系统都呈三级放大结构。DCS放大系统由用1st、2nd、3rd表示的放大级(amp1、amp2、amp3)构成，GSM放大系统由用1st、2nd、3rd表示的放大级(amp4、amp5、amp6)构成。虽然图中未示出，但各放大级都由以硅衬底为基础形成的场效应晶体管(FET)形成。
在这样的结构中，PinDCS⑧连接在amp1上，PoutDCS⑤连接在amp3上。PinGSM①连接在amp4上，PoutGSM④连接在amp6上。
Vapc②连接在偏压电路2上，同时利用被输入该Vapc②的信号，控制amp1～amp6。
Vdd1③通过微带线MS1连接在amp1上，通过微带线MS4连接在amp5上，通过电感器L2连接在amp6上。另外，为了高频特性的稳定化，一端接地的电容C1外加地连接在Vdd1③上。
Vdd2⑥通过微带线MS3连接在amp4上，通过微带线MS2连接在amp2上，通过电感器L1连接在amp3上。另外，为了高频特性的稳定化，一端接地的电容C2外加地连接在Vdd2⑥上。
这样，电源电压准备了两个端子(Vdd1③、Vdd2⑥)，一个电源电压端子将电压供给一个放大系统的初级放大级和另一个放大系统的两极及三级放大级，另一个电源电压端子将电压供给另一个放大系统的初级放大级和一个放大系统的两极及三级放大级，呈所谓的交叉结构，所以能抑制来自后级放大级(特别是最后放大级)的漏信号通过电源线向初级放大级的反馈，能改善振荡容限。
另外，上述L1～L3的电感为8nH时，直流电阻为20mΩ，与现有的片状电感器的电感为8nH时，直流电阻为100mΩ的情况相比，上述L1～L3用直流电阻小很多的空心线圈形成。
Vct1⑦连接在波段选择电路3上。由源极接地的三个n沟道型场效应晶体管(FET)Q8、Q9、Q10和一个电阻R1构成该波段选择电路3。Q8和Q9的栅极端子连接在Vct1⑦上。Q10的栅极端子连接在Q9的漏极端子上，漏极端子通过电阻R2连接在amp5的输出侧上。Q9的漏极端子通过电阻R1连接在Vdd2⑥上。Q8的漏极端子通过电感器L3连接在amp3的输入侧上。利用供给Vct1⑦的信号，进行波段的切换，进行DCS通信用的放大或GSM通信用的放大。
图1是表示例如在由层叠了玻璃陶瓷的低温烧结的陶瓷布线板构成的模块衬底5的表面上安装的各电子零件的平面图。
如图1所示，在模块衬底5的表面上安装着4个半导体芯片8a～8d、3个空心线圈9a～9c、以及不带附图标记的多个片状电阻和片状电容器。
模块衬底5的表面及背面，不用说，内部也是有选择地形成有导体。然后，利用这些导体形成布线4。该布线4的一部分成为固定上述半导体芯片8a～8d用的安装焊盘4a，成为固定片状电阻或片状电容器等片形电子零件或空心线圈9a～9c的电极的电极固定用焊盘4b，或者构成一端连接在半导体芯片8a～8d的图中未示出的电极上的连接导线20的另一端的导线焊盘4c等。在模块衬底5的背面上由上述布线形成表面安装型的电极，形成上述①～⑧的外部电极端子。这些外部电极端子呈LGA(焊盘栅状阵列)结构。
半导体芯片8a～8d被固定在模块衬底5的主面上设的凹坑底上。另外，在工作时发热量大的半导体芯片中，在其下面的模块衬底5上形成通孔，同时上述导体被填充在该通孔中，将热传递到模块衬底5的背面。
在半导体芯片8a～8d中，在半导体芯片8a上安装DCS用的1st和2nd的半导体放大元件，在半导体芯片8b上安装DCS用的3rd的半导体放大元件。另外，在半导体芯片8c上安装GSM用的1st和2nd的半导体放大元件，在半导体芯片8d上安装GSM用的3rd的半导体放大元件。
另一方面，虽然这是本发明的特征之一，但如图4中的框图所示，高频功率放大装置1中的电感器L1～L3由如图1所示的线圈(空心线圈9a～9c)形成。
在图3(b)中，示出了安装在模块衬底5上的空心线圈9a(9)。空心线圈9由表面上被覆了绝缘膜的电感部22和两端不被覆绝缘膜的电极23构成。该空心线圈9的电感部22为6圈，电极23为两圈。空心线圈9通过用焊料24将其电极23固定在模块衬底5上的布线4b上进行安装。另外，图3(a)中的空心线圈9是电感部22为8圈，电极23为1圈的安装例。
现举一例，空心线圈9这样构成：将表面被覆了绝缘膜(例如，聚乙烯膜)的直径为0.1mm的铜线缠绕成螺旋状的结构，外径为0.56mm左右，长度为0.9mm左右。在缠绕成螺旋状之前，将铜线两端部分上的绝缘膜除去一定的长度，该除去的部分的绕线部分成为外部电极23。被覆了绝缘膜的部分的绕线部分成为电感部22。该线圈的重量极轻，为0.00725mg。该线圈由于缠绕铜线制成，所以与现有的片状电感器(例如，电流容量为2.1A左右，电感为8nH时，直流电阻为100mΩ的片状电感器)相比，其成本下降到1/7左右。另外，在电流容量小的片状电感器的情况下，其成本变为1/2左右。
这样的高频功率放大装置1如下所述，能改善振荡容限，同时能降低传输损失。
(1)振荡容限对策
在图33所示的电路中，GSM/DCS各电路链共同使用电源线。所以形成来自3rdFET的漏信号通过电源线返1stFET的反馈环路，容易引起振荡。
与此不同，在本实施形态1的图4所示的电路中，为了改善该反馈环路的影响，设有两个电源电压端子(Vdd1、2)，由于从另一个电源电压端子供给放大增益最大的1st FET的电源线，所以能抑制向1st FET的反馈，能改善振荡容限。
另外，在GSM及DCS放大系统中，由于用DC电阻小的空心线圈9形成3rd FET的电源线部分的电感器，所以DC损失小，功率损失少，能提高阻抗。其结果，能降低RF信号从3rd FET向2ndFET的反馈，与上述的交叉结构的效果相结合，更能提高振荡容限。
(2)空心线圈应用于电源线引起的传输损失的降低
在伴随电路的高集成化的小型和多功能化中，有必要提高零件的安装密度，带状线等在衬底内层的布局成为必要。可是，电源线在内层的布局有以下问题。
①由于特性阻抗的降低，高频传输损失(RF损失)增加。
②作为RF损失对策，在增长了带状线的情况下，DC损失增加。
③在增长了带状线的情况下，占有面积增大，妨碍模块衬底5的小型化、即妨碍高频功率放大装置1的小型化。
电源线中的损失不同于布线电阻部分产生的DC损失、以及由阻抗分量产生的RF损失。为了降低DC损失，虽然可以缩短电源线长度(带状线)，但电源线的阻抗下降，RF损失增加。
这里，说明电源线中的损失。
(1)DC损失
在电流流过电源线的情况下，由布线导体的寄生电阻部分产生电压降，加在FET的漏极端上的电压下降，输出低，引起效率下降。由下式给出损失(DC损失：dB)。
[式1]
损失＝10log(V dd·Idd)-10log{[Vdd-(L/W)·Rs·Idd]·Idd}
[式2]
电压降＝(L/W)·Rs·Idd
式中，L是线长度，W是线宽度，Rs是导体电阻。
(2)RF损失
在由电源线的阻抗和FET的漏极阻抗的关系引起的传输损失分析中，使用了模拟器MDS(微波设计系统，Microwave DesignSystem)。
在输入信号源为FET的情况下，能使输入不匹配、使输出匹配进行计算，用看得见FET的电源线的影响的Ga(有源功率增益)进行了计算。由下式给出Ga。
[式3]
Ga＝|S21|2·(1-|Γs|2)/{1-|S22|2+|Γs|2·[(|S11|2-|D|2)
-2Re(S11-D·S22＊)]}
[式4]
D＝S11·S22·S12·S21
[式5]
RF损失(db)＝10log(Ga)
式中，S11·S12·S21·S22是S参数，S11是输入阻抗，S12是隔离系数(isolation)，S21是传输增益，S22是输出阻抗，S22＊是输出阻抗复数共轭，Re是实数部分，Γs是输入反射系数。
为了减少电源线的RF损失，在图5所示的传输线及电源线的等效电路中，有必要增大电源线的阻抗(Z2)。在图5中，在传输线输入端(IN)和输出端(OUT)之间设有电源线长度为L的电源线，Vdd被供给电源线端。在图5中，Z0是电源线特性阻抗，Z1是传输线的电源线连接部阻抗，Z2是电源线阻抗，L是电源线长度。在这样的等效电路中给出下式。
[式6]
|Z1|＝(a2+b2)1/2
[式7]
Z2＝Z0(ZL+jZ0tanβL)/(Z0+jZL tanβL)
式中，ZL(短线阻抗，stub impedance)≈0
[式8]
Z2＝jZ0tanβL
[式9]
β＝2π/λ
由该计算结果可知，在带状线中如果使长度为λ/4，则对基波来说，电源线阻抗呈开路，阻抗无限大，但在电源线中传输的信号在短路面(旁路电容器)上反射而返回，最初能看作开路，所以发生传输损失，损失不为零。因此，在电源线的设计中必须从DC损失和RF损失两方面讨论，设计损失少的条件。
图6示出了带状线的Z2和电源线损失的关系，可知在RF损失和DC损失之间存在最佳点。即，在频率f为900MHz、线宽为0.3mm、衬底t(内层)为0.3mm、衬底介电常数εr为8.1的情况下，上述最佳点是带状线的长度为12mm。
可是，在将带状线配置在衬底内层的情况下，传输损失大，约为0.4dB，存在电力效率下降的不适当之处。
图7及图8中示出了将片状电感器及空心线圈用于电源线时的传输损失。在片状电感器中，与内层带状线相比，能将传输损失降低到约1/4左右，另外在空心线圈中，与片状电感器相比，能将DC损失降低到约1/2左右。图9中示出了空心线圈和片状电感器的DC电阻的比较。使用空心线圈导致的损失降低如果换算成电力效率，则相当于比内层带状线提高约+5％。
下面，说明安装了高频功率放大装置1的携带电话机(电子装置)。图10是表示安装了本实施形态1的高频功率放大装置1的携带电话机(无线通信装置)的系统结构框图。具体地说，示出了携带电话机(移动体通信终端)的系统结构。
图10是表示双波段无线通信机的一部分的框图，表示从高频信号处理IC(RF线性处理器)50到天线51的部分。另外，在图10中，高频功率放大装置的放大系统只示出了GSM用的放大系统、以及DCS用的放大系统两个系统，将该放大器作为PA(功率放大器)58a、58b示出。
天线51连接在天线收发切换器52的天线端子上。天线收发切换器52有输入PA58a、58b的输出用的端子Pout1、Pout2、接收端子RX1、RX2、以及控制端子1、控制端子2。
来自高频信号处理IC 50的GSM用的信号被送给PA58a，被Pout1输出。PA58a的输出由耦合器54a检测，其检测信号被反馈给自动输出控制电路(APC电路)53。APC电路53根据上述检测信号进行工作，控制PA58a。
另外，同样来自高频信号处理IC 50的DCS用的信号被送给PA58b，被Pout2输出。PA58b的输出由耦合器54b检测，其检测信号被反馈给APC电路53。APC电路53根据上述检测信号进行工作，控制PA58b。
天线收发切换器52有天线双工器55。该天线双工器55有端子，一个端子连接在上述天线端子上，另外的两个端子中的一个连接在GSM用的收发切换开关56a上，另一个连接在DCS用的收发切换开关56b上。
收发切换开关56a的接点a通过滤波器57a连接在Pout1上。收发切换开关56a的接点b通过电容C1连接在接收端子RX1上。收发切换开关56a根据被输入控制端子1的控制信号，进行接点a或接点b的导电性连接切换。
另外，收发切换开关56b的接点a通过滤波器57b连接在Pout2上。收发切换开关56b的接点b通过电容C2连接在接收端子RX2上。收发切换开关56b根据被输入控制端子2的控制信号，进行接点a或接点b的导电性连接切换。
在接收端子RX1和高频信号处理IC 50之间，依次连接滤波器60a和低噪放大器(LNA)61a。另外，在接收端子RX2和高频信号处IC 50之间，依次连接滤波器60b和低噪放大器(LNA)61b。
利用该无线通信机能进行GSM通信及DCS通信。
其次，说明高频功率放大装置1制造时的空心线圈9的安装技术。在空心线圈9的安装中，使用图11所示的半导体制造装置中也有的散料送料器21。本实施形态1的散料送料器21是对图34所示的散料送料器进行了改进，能稳定地供给空心线圈9的送料器。
散料送料器21有散料收容箱10、料斗11、输送导轨13、散料供给部12，这一点与现有的产品相同，但为了稳定地供给空心线圈，①在料斗11部分，分别进行了以下改进：抑制空心线圈9在供给通筒18上停留，抑制空心线圈9卷入供给通筒18和圆锥坑15之间、抑制空心线圈9在供给通筒18的导孔17中堵塞。
②另外，在输送导轨13中，为了不使空心线圈9在接缝部分卡住，用单一构件形成导孔17。
③另外，在散料供给部12中，为了消除以纵列状态排列成一列行进的空心线圈9中开头的空心线圈和后继的第二个空心线圈的端部的互相纠缠，引入了在用捕捉筒32夹持空心线圈9之前的阶段，使开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9的单元。
使用这样的散料送料器21进行空心线圈9的安装(半导体装置的制造方法)如图11所示，使设置在移动臂33的前端的捕捉筒32在散料供给部12和放置模块衬底5的工作台34之间如箭头所示移动，进行空心线圈9的安装。在此情况下，用后面所述的机制，使开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9后，用捕捉筒32通过真空吸附来保持空心线圈9。
另外，在安装高度比空心线圈9低的片状电阻和片状电容器等其他电子零件安装后，进行该空心线圈9的安装。这是因为如果先进行空心线圈9的安装，则在安装比空心线圈9的安装高度低的电子零件时，有时捕捉筒会接触已安装的空心线圈9。由于该接触，例如在连接空心线圈9的电极23和电极固定用焊盘4b的焊料24部分发生裂纹，或者发生断开。目的在于不致引起这样的事态发生。
图12(a)～(c)是表示空心线圈9的安装状态的示意图。通过真空吸附将从散料送料器21的散料供给部12供给的空心线圈9保持在捕捉筒32的下端的吸附面上后，如图12(a)所示，输送到模块衬底5的空心线圈的安装位置。另外捕捉筒32的吸附面与圆筒状的空心线圈的外周相对应，其断面呈圆弧状的吸附面。
其次，如图12(b)所示，定位后将空心线圈9置于模块衬底5上，使得空心线圈9的一对电极23分别重叠在模块衬底5的一对电极固定用焊盘4b上。
然后，通过重流使预先设在电极固定用焊盘4b上的焊料24暂时熔化，将电极23固定在焊料24上，如图12(c)所示完成安装。
下面，参照图11至图25，说明散料送料器21。图11及其他图也省略了一部分，是简化了的图，以下只以现有的散料送料器的改进部分为主进行说明。
如图11所示，本实施形态1的散料送料器21具有：收容散料的散料收容箱10、设置在该散料收容箱10的下部的料斗11、以及将从该料斗11取入的散料引导到前端的散料供给部12的输送导轨13。
散料收容箱10呈薄的箱形结构，其内侧底部是使散料从两侧向中央集中的倾斜体14。在该倾斜体14的中心，上下贯通该中心部分配置料斗11。该料斗11呈使集中在倾斜体14的内侧底部的散料以纵列状态排列成一列从散料收容箱10取出的结构。在本实施形态1中说明将空心线圈作为散料进行供给的例子。
如图13及图14所示，料斗11由上端有圆锥坑15的导管16、以及有沿贯通该导管16的中心轴使空心线圈9以纵列状态(先进入的空心线圈9的后端的电极与后继的空心线圈9的前端的电极接触排列的状态)排列成一列进行引导的导孔17的供给通筒18构成。供给通筒18由圆筒体形成，中央有断面呈圆形的导孔17。空心线圈9的最大外形为0.56mm，长度为0.9mm。
因此，在本实施形态1中，为了使空心线圈不会横向进入导孔17内而堵塞，导孔17的直径具有这样的尺寸：直径比空心线圈9的长度0.9mm小、而比空心线圈9的最大外形的0.56mm大。因此，空心线圈9不会横向堵塞在导孔17中。
另外，如图13所示，导管16例如以空心线圈9的长度(0.9mm)的3倍的冲程上下振动，将散料收容箱10内的空心线圈9引导到圆锥坑15的中心。在该振动中，供给通筒18的上端不突出到供给通筒18的圆锥坑15内。图中，导管16在下死点的状态下，圆锥坑15的底与供给通筒18的上端一致。
因此，不会象以往那样引起将空心线圈9夹入供给通筒18的外周面和圆锥坑15的面之间的现象，不会引起由于夹入造成的处理的空心线圈9的变形或装置的故障。
图15是输送导轨13的放大示意图。输送导轨13上也设有与上述供给通筒18的导孔17相连的导孔17a。虽然在图15中示意地记载了该导孔17a，但在规定的构件上设有槽，同时通过堵塞该槽，形成导孔17a。另外输送导轨13的前端成为散料供给部12。而且从供给通筒18至散料供给部12的导孔17a用单一的构件形成。将多个构件组合起来形成输送导轨13。虽然省略这些构件的说明，但构件的组合如图16所示。另外在图16中虽然用管形成真空吸引通路，但也将它省略。
如果采用本实施形态1的散料送料器21，则由于在输送导轨13的途中没有卡住空心线圈9的接缝，所以空心线圈9能利用导孔17a顺利地移动到散料供给部12中。由图中未示出的真空吸引机构进行该移动。连接该真空吸引机构的管35安装在输送导轨13的左端。该管35通过构成输送导轨13的输送导轨本体25的下部内部延伸到散料供给部12中，与后面所述的真空吸引通路连通。然后，从散料供给部12一侧进行真空吸引，将空心线圈9送到散料供给部12侧。因此，前后空心线圈9紧紧接触，成为端部互相纠缠的原因。
在图15至图17中，为了检测在导孔17a的一部分中通过的空心线圈9，设有发光元件36、接受从该发光元件36发出的光37的受光元件38。如果空心线圈9装满到该传感位置，则料斗的升降停止，变成线圈不进入供给通筒中的状态。
散料供给部12呈图18所示的结构，进行图18至图25所示的工作。如图18所示，散料供给部12在输送导轨13的前端侧有比输送导轨本体25的前端上面侧低一段的坑。而且，滑块26能沿空心线圈9的移动方向往复运动地安装在该坑中。其往复运动的冲程例如为空心线圈9的长度的大约一半(0.5st)(参照图23)。
引导空心线圈9的导孔17a延伸到上述滑块26的左端。另外，如图19所示，在滑块26的左端设有能进入一个空心线圈9的接收部40。在该接收部40的一端、即在远离导孔17a的端部的右端上设有阻挡部28，靠近导孔17a的端部的左端设有突部41。
阻挡部28有决定在导孔17a内前进来的落入接收部40内的开头的空心线圈9的前端位置的基准面。另外，如上所述，滑块26沿着离开导孔17a的端部的方向移动(前进)时，突部41具有可靠地使开头的空心线圈9前进的后推作用(关于突部41参照图23)。
在滑块26中，阻挡部28接触空心线圈9的前端上侧，其下部局部地成为开放的空间。该空间部分形成真空吸附空心线圈9、接触阻挡部28用的真空吸引通路30a。
在本实施形态1中，通过使开头的空心线圈9沿着与行进方向交叉的方向移动，使开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9，使两者不纠缠在一起，从这一思想出发，采用使导孔17a低一段的结构。另外，从使开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9，使两者不纠缠在一起的思想出发，采用使滑块26为0.5st前端的结构。
因此，如果从使开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9，使两者不纠缠在一起的思想出发，也可以不设突部41，接收部40直接设在导孔17a的延长线上，而且构成有阻挡部28的结构。即，导孔17a的底面和接收部40的支撑空心线圈9的面在同一平面上。这也是本发明的另一结构。
在本实施形态1中，接收部40比导孔17a的高度低一段，所以直到接收部40通过真空吸引前进的开头的空心线圈9落到接收部40内，前端接触阻挡部28而被定位。因此，开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9。
滑块26呈框结构，沿该滑块26的框内及上面安装闸门31。弹簧42安装在进入了滑块26的框内的闸门部分和该闸门部分之间，利用该弹簧42的弹力将闸门31经常推到导孔17a的端侧。
闸门31的左端部分堵塞导孔17a的前端上侧。因此，在闸门31向右侧移动(前进)的情况下，导孔17a的前端侧的数个空心线圈9露出，同时利用该前进长度，也使滑块26的接收部40上的空心线圈9(开头的空心线圈9)露出。
在闸门31及输送导轨本体25上还设有真空吸引通路30b、30c、30d、30e。真空吸引通路30d的断面呈圆形孔，在输送导轨本体25的坑底滚动的球体43进入该孔中，能堵塞孔、即堵塞真空吸引通路30d。如图18及图19所示，闸门31后退而最靠近左端时，在设置在闸门31上的球体控制面44上使球体43向左侧移动(后退)，所以球体43从孔中出来，变成真空吸引状态。该图中的粗箭头表示真空吸引用的气流。
如图20及图21所示，闸门31向右侧移动(前进)0.5st时，上述球体控制面44向右侧离开孔，所以由于真空吸引力的作用，球体43移动，一部分进入孔内，将真空吸引通路30d堵塞，停止真空吸引工作。真空吸引工作一旦停止，空心线圈9相互之间由于真空吸引产生的紧密接触力被解除。另外，真空吸引通路30e连接到真空吸引机构的管35上。然后，利用真空吸引，后继的空心线圈9也在导孔17a内排列成一列。
下面，说明这样的散料供给部12中的空心线圈9的供给方法。在空心线圈9的供给开始状态下，如图18及作为其放大图的图19所示，滑块26和闸门31都呈移动到了左侧的后退状态。在此状态下，如粗箭头所示进行真空吸引，导孔17a内的空心线圈9在开头的空心线圈9与阻挡部28接触的状态下以纵列状态排列成一列。图中以及以下的图也一样，从开头开始示出了3个空心线圈9。开头的空心线圈9进入接收部40，如图19所示，开头的空心线圈9和后继的空心线圈9呈离开了纠缠状态。
接着，如图20及作为其放大图的图21所示，由于真空吸引停止，如箭头所示向右侧前进。由于该真空吸引停止的前进长度约为空心线圈9的长度的一半、即0.5st。由于闸门31前进，所以球体43离开球体控制面44而自由，在真空吸引力的作用下滚动，将真空吸引通路30d堵塞。这时，闸门31的左端和覆盖着导孔17a的输送导轨本体25部分的端部、即开口端46之间的间隔为0.5st，隐藏的空心线圈9的上面侧呈一部分露出的状态。可是，接收部40上的开头的空心线圈9被闸门31堵住。
接着，如图22及作为其放大图的图23所示，滑块26如箭头所示向右侧前进。其前进长度为空心线圈9的长度的一半、即0.5st。由于闸门31呈载于滑块26上的状态，所以闸门31也也移动0.5st，闸门31的左端和覆盖着导孔17a的输送导轨本体25部分的端部、即开口端46之间的间隔为1st。即使滑块26移动，真空吸引也停止，所以开头的空心线圈9独立地被输送前进，后继(第二个)空心线圈9仍留在导孔17a内。因此，开头的空心线圈9和后继的空心线圈9完全离开。在此状态下，接收部40上的开头的空心线圈9也被闸门31堵住。
接着，如图24及作为其放大图的图25所示，闸门31如箭头所示向右侧前进。该前进是用来使被闸门31堵住的接收部40上的开头的空心线圈9露出的前进，没有特别限定，但可以是例如使闸门31的左端和上述开口端46之间的间隔为3st的前进。
如果呈这样的状态，则捕捉筒32移动过来，对接收部40上的空心线圈9进行真空吸附保持着。这时，由于空心线圈9不与另一个空心线圈9纠缠，所以能正确而且可靠地被保持在捕捉筒32上。如图11及图12(a)～(c)所示，将空心线圈9输送到模块衬底5上。
图26及图27是表示用实施形态1的散料送料器放置在模块衬底3上的另一结构的空心线圈9。而且，该放置的空心线圈9如图28至图30所示。如图29所示，将在铜线47的一部分表面上被覆了由聚乙烯等构成的绝缘膜48的线材缠绕成各圈部分互相紧密接触的螺旋状的圈。如图30所示，铜线47的直径a例如为0.1mm，线圈的内径d例如为0.3mm。其结果，线圈的最大直径D例如为0.56mm。另外，从线圈端的绕线部分的线圈的最大直径D突出的部分的长度α为0～30微米左右。另外，如图29所示，空心线圈9的长度(全长)L为0.8mm左右。
该空心线圈9用3圈部分形成电感器部22，其两端的电极23为两圈左右。为了改变电感或改变电极的连接长度，也可以改变各自的圈数。图31(a)、(b)是表示电感器部为两圈和一圈的空心线圈9的例图。
如果采用本实施形态1，则有以下效果。
(1)空心线圈9与片状电感器相比，直流电阻(DC电阻)小。因此，在作为连接在多级结构的放大系统的最后放大级的电感器使用的情况下，DC损失小，损失小能提高电感。因此，能实现降低从最后放大级至其前一个放大级的高频信号的反馈，能提高振荡容限。安装了振荡容限得以改善的本实施形态1的高频功率放大装置的携带电话机的通话性能好。在使用本实施形态1的线圈的情况下，例如举一例，电源线的损失对特性的影响为，相对于损失改善0.1dB，输出提高+0.1dB，电力效率提高约+1％。
(2)在双波段结构中，供给两个放大系统的电源电压呈交叉结构，所以能抑制来自后级放大级(特别是最后放大级)的漏信号通过电源线向初级放大级的反馈，能改善振荡容限。这样，能通过使用上述(1)所述的空心线圈，进一步提高振荡容限。
(3)由于将表面被覆了绝缘膜48的铜线47紧密地缠绕成螺旋状构成空心线圈9，所以制造成本比现有的片状电感器便宜1/7～1/2左右。因此，与连接在最后放大级上的成本高的片状电感器相比，能使成本降低到1/7左右。如果改变其他部分使用的片状电感器，而使用本发明的空心线圈，则其成本能降低到1/2左右。由此，能降低高频功率放大装置的成本。因此，能降低安装了该高频功率放大装置的携带电话机(无线通信装置)的制造成本。
(4)空心线圈的最大外径为0.56mm左右，长度为0.9mm左右，所以与现有的宽度及高度为0.5mm、长度为1mm的片状电感器相比，安装长度变短。
(5)在高频功率放大装置的制造中，使用散料送料器21的空心线圈的安装具有以下效果。
①在模块衬底5上安装的电子零件中，虽然空心线圈9的高度最高，但在其他电子零件安装后进行安装。因此，真空吸附保持空心线圈9的捕捉筒32不接触已经安装在模块衬底5上的电子零件，无损于其他电子零件的安装。其结果，能提高安装合格率。
②用捕捉筒32将被输送给散料送料器21的散料供给部12后排列成一列的空心线圈9中开头的空心线圈9真空吸附保持后，输送到模块衬底5上的规定位置，然后通过临时的加热处理，使预先设置在模块衬底5或空心线圈9上的焊料24熔化后固定，但在散料供给部中，由于开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9供给，所以不会出现后继的空心线圈9重叠在开头的空心线圈9上或卡住而发生的捕捉筒32进行的真空吸附保持的差错，能准确而且可靠地进行安装，同时能有效地进行安装作业。因此，不容易引起安装不良或机械停止，能降低安装成本。
③在料斗部分中，由于筒状的供给通筒18的筒壁薄，所以空心线圈9(散料)不会停留在上端，能可靠地向散料供给部供给空心线圈9。
④在料斗部分中，由于导管16在最下端的状态下，供给通筒18的外周面和导管16的圆锥坑面之间呈不会发生夹持散料的间隙的位置关系，所以空心线圈9不会被夹在供给通筒的外周面和导管16的圆锥坑15之间。因此，能防止空心线圈9的变形，也不会安装变形的空心线圈9，能提高安装合格率。另外，能将空心线圈9稳定地供给散料供给部。
⑤由于供给通筒18的导孔17大而且是断面呈圆形的孔，所以空心线圈9不会堵塞在导孔17中，能将空心线圈9稳定地供给散料供给部。
⑥由于用没有接缝的一个构件形成输送导轨13，所以空心线圈9不会在导孔17a的中途被卡住，能将空心线圈9稳定地供给散料供给部。
⑦在散料送料器21的散料供给部12中，如果移动到导孔17a内的开头的空心线圈9进入滑块26的接收部40内，则滑块26使开头的空心线圈9离开后继的空心线圈9这样动作后，闸门31打开，呈供给开头的空心线圈9的态势，开头的空心线圈9被捕捉筒32正确且可靠地进行真空吸引保持着。因此，能准确且可靠地进行空心线圈9的安装。
⑧根据上述①至⑦，通过使用本实施形态1的散料送料器21等，能稳定地进行以空心线圈9为主的电子零件的安装。
(6)能提供一种高频特性好、能提高输出及效率、而且能降低制造成本的高频功率放大装置(混合集成电路装置)及安装了该高频功率放大装置(混合集成电路装置)的携带电话机(电子装置)。另外，由于高频功率放大装置改善了振荡容限，所以携带电话机的通话性能良好。
(7)能提供一种安装了直流电阻小的空心线圈的高频功率放大装置(混合集成电路装置)及安装了该高频功率放大装置(混合集成电路装置)的携带电话机(电子装置)。
(8)能提供一种能准确且可靠地将空心线圈9等散料安装在布线衬底上的散料送料器21。
另外，本发明的散料送料器除了空心线圈以外，还能供给与空心线圈一样在输送过程中前后物品发生纠缠的物品。另外，当然也能供给片状电阻或片状电容器等片状零件等。
(实施形态2)
图32是表示本发明的另一实施形态(实施形态2)的散料送料器21部分的示意图。如该图所示，设有与管35连通的空气供给通路49。该空气供给通路49与供给通筒18的导孔17连通。然后，如图32所示，被送入空气导孔17内。因此，在空心线圈9堵塞在导孔17内的情况下，能容易地消除该堵塞。
(实施形态3)
图45至图54是关于本发明的另一实施形态(实施形态3)的高频功率放大模块的制造的图。
本实施形态3是涉及能将线圈(空心线圈)不引起位置偏移地安装在模块衬底上的技术的实施形态。
在空心线圈的安装中，将空心线圈两端的电极分别重叠在模块衬底的电极固定用焊盘上，然后使电极固定用焊盘的表面上预先涂敷的焊料重流，将电极部分固定在电极固定用焊盘上，但该固定时，如图52(c)所示，可知空心线圈9会发生引起位置偏移的不良现象。即使将空心线圈9的电极23准确地重叠在模块衬底5的表面上设置在电极固定用焊盘4b上，在此后的重流中也会发生偏移，如图52(c)所示，电极23从电极固定用焊盘4b偏移。偏移量为线圈直径的1/3以上者达7％。该空心线圈9两端的两圈成为电极23，她们之间的圈部分成为表面上被覆了绝缘体的电感部22。
使用图53及图54所示的重流炉，进行由焊锡等构成的焊料24(用点点表示的部分)的重流。该重流炉呈放置被处理物的5个加热台(发热部件)70a～70e排列成一列配置的结构。
如图所示，将输送机构的连接臂72的一部分配置在发热部件列的一侧。如图53中的多个箭头所示，该连接臂72进行下降、向右前进、上升、向左后退连续的矩形运动。
另外，如图54所示，从连接臂72的内侧分别对应于发热部件突出地配置臂73，同时从各臂73向下方突出地配置两个输送爪。
因此，利用连接臂72的矩形运动，各发热部件70a～70e上的被处理物、即模块衬底5被一个间距一个间距地输送。用图中未示出的装料器，将模块衬底5供给最初的发热部件70a。另外，利用上述输送爪74从最后的发热部件70e取出后给卸料部。
在发热部件70a～70e中，从最初至第三个发热部件70a～70e是预加热用的发热部件，例如，加热温度依次高达70℃、130℃、195℃。另外，第四个发热部件70d是正式加热用发热部件，例如为了使熔点为238℃的焊料24(PdSnSb)熔化，能维持275℃。另外，最后的发热部件70e是后加热用的发热部件，例如为150℃，使由陶瓷布线板构成的模块衬底5慢慢地冷却。
因此，利用输送爪74依次移动由发热部件构成的各区域的模块衬底5温度依次升高，在第四区的正式加热用的发热部件70d上进行焊锡重流。
可是，在这样的重流中，已发现用空心线圈9的铜线形成的电极23通过加热而氧化，焊锡的浸润性劣化，由于焊锡的表面张力的作用，线圈被排斥而发生位置偏移。即，如图52(a)所示，将空心线圈9的电极23重叠放置在模块衬底5的电极固定用焊盘(接触区)4b上，如果接着进行重流，则如图52(b)所示，对熔融而隆起的焊锡来说，表面被氧化了的电极23很难与焊锡浸润，而是被焊锡排斥，滚下斜坡，空心线圈9旋转落下，如图52(c)所示，发生位置偏移。
因此，如图45所示，本发明人使设置在模块衬底5的表面上的电极固定用焊盘4b呈日文“コ”字状图形，圆筒状的空心线圈9就不会滚动。
本实施形态3的高频功率放大模块是在实施形态1的高频功率放大模块中，使固定空心线圈9的电极23的电极固定用焊盘4b的图形不同，其他部分与实施形态1相同。图46作为平面图示出了本实施形态3的高频功率放大模块的一部分。
另外，图47中示出了本实施形态3的线圈的安装状态。图47(a)是将呈日文“コ”字状图形的电极固定用焊盘4b相对配置，用焊料24(图中的点点部分)将空心线圈9两端的电极23固定在该日文“コ”字状图形的电极固定用焊盘4b上的示意平面图。图47(b)是侧视图，图47(c)是剖面图。
在此，说明作为电感器的空心线圈的安装结构。在模块衬底5的主面上形成多条布线。另外，在模块衬底5上有电极固定用焊盘4b，用来连接上述布线，而且电气连接在空心线圈9的电极23上。电极固定用焊盘4b有两个，所以也将其中的一个称为第一电极，将另一个称为第二电极。
在平面图中看，如图47(a)所示，上述第一及第二电极分别呈这样的图形，即具有：沿第一方向延伸的第一部分4x；从上述第一部分4x的一端部开始沿着与上述第一方向大致垂直的方向延伸的第二部分4y1；以及从上述第一部分4x的另一端部开始沿着上述第二方向延伸的第三部分4y2。在固定单一的空心线圈9的一对电极固定用焊盘4b中，第一及第二电极各自的第二及第三部分相向地配置。
电感器即空心线圈9具有利用绝缘膜将其表面被覆了的线材被缠绕成螺旋状的多圈线圈形状。线材的两端部上有从上述绝缘膜露出的部分，形成电极23。用绝缘膜将表面被覆了的螺旋状的线材部分成为电感部22，其两端部分成为电极23。一个电极23用焊接材料焊接在第一电极上，另一个电极23用焊接材料焊接在第二电极上。
第一及第二电极各自的第二部分4y1及第三部分4y2延伸到上述电感器的用绝缘膜被覆的线材部分。因此电极23用焊料24可靠地被固定在电极固定用焊盘4b上。
另外，考虑到不会引起空心线圈9的滚动，第一及第二电极各自的第二部分4y1及第三部分4y2在第一方向上呈分离状态。
另外，第二部分4y1及第三部分4y2呈平行或以互相有规定的角度的关系延伸的结构，能有效地防止空心线圈9的滚动。另外，为了不会使空心线圈9滚动而引起位置偏移，也可以没有第一部分4x，而用第二部分4y1和第三部分4y2构成电极固定用焊盘4b。
另一方面，本发明人研究了呈日文“コ”字状的电极固定用焊盘4b的尺寸的依赖性。图48及图49中的曲线图是其结果。如图47(a)所示，第一及第二电极的第二部分4y1的长度为A，第一电极和第二电极的间隔为B，从第二部分4x突出的第二部分4y1的长度为C，第二部分4y1沿第一方向的长度为E，第二部分4y1和第三部分4y2的间隔为D。
图48中的曲线表示设定D尺寸为0.30mm、E尺寸为0.15mm时，A尺寸和B尺寸偏移的不良率的相关关系。各曲线是C尺寸分别为：0.05mm(用◇表示的线)、0.10mm(用□表示的线)、0.15mm(用△表示的线)、0.20mm(用×表示的线)的情况。0.10mm的曲线和0.20mm的曲线一致。
从该曲线图可知，改变C尺寸，B尺寸为0.40mm左右，A尺寸为0.45mm左右，不良率最低。另外，可知在C尺寸为0.05mm或0.15mm的情况下，使B尺寸为0.40mm左右、使A尺寸为0.45mm左右时，能使偏移不良率为0％。
图49中的曲线是设定D尺寸为0.20mm、E尺寸为0.20mm时与上述同样的曲线图。
图50是测定使涂敷在模块衬底上的相对的第一电极和第二电极(呈日文“コ”字状的电极)上的焊锡再熔融了的状态，而且是三维示图。另外，图51是图50中的1110微米的位置(P)的剖面图。可以看出，焊料24的表面变化跟随空心线圈9的电极23的外径。
由于线圈的中心位于这样的双峰状的焊料24之间，所以即使电极23受到焊锡的表面张力排斥，但由于被分别位于电极23两侧的呈山状的焊料阻挡，所以空心线圈9不滚动，能防止空心线圈9的安装位置偏移。本实施形态3的空心线圈9的安装不良率能被抑制在1％以下。
在实施形态3中，使用图53及图54所示的重流炉，在模块衬底5上进行空心线圈9的安装。另外，在重流炉中省略了空心线圈9。
在重流炉中，模块衬底5利用输送机构被间歇地送到发热部件70a～70e上，通过预热和正式加热，进行空心线圈9的重流安装。例如，输送时间为3秒，模块衬底5在各发热部件上的停留时间为50秒。加热温度从第一区至第三区依次上升，在第四区进行正式加热使焊料24再熔融。另外，在第五区中使温度慢慢下降，能防止由陶瓷构成的模块衬底5的破坏损伤。
因此，如图46及图47(a)所示，能进行电极23不会离开电极固定用焊盘4b的良好的空心线圈9的安装。
(实施形态4)
图55至图58是作为本发明的另一实施形态(实施形态4)的高频功率放大模块的制造方法的图。图55是表示重流炉的概略的示意正视图，图56是表示在上述重流炉的氮气氛中进行重流的状态的示意正视图，图57是表示在上述氮气氛中进行重流的状态的示意剖面图。
在本实施形态4中，如图58所示，安装空心线圈9的电极23的电极固定用焊盘4b不呈日文“コ”字状，而是呈长方形。可是为了使空心线圈9的电极23在被加热时其表面不氧化，在不活泼气体的气氛中进行重流。例如，作为不活泼气体使用氮(N2)气。
因此，如图55所示，重流炉有能从上方覆盖模块衬底5的箱形的不活泼气体供给箱75，以便除了模块衬底5的输送时以外在重流时能将模块衬底5置于氮气气氛中。该不活泼气体供给箱75对应于各区准备了多个，同时被支撑在升降臂76上。另外，该升降臂76呈中空结构，能从各不活泼气体供给箱75的天花板部分喷射氮气。另外，为了提高机械强度，也可以与升降臂76个别地准备供给氮气的管。
升降臂76在用输送爪74输送模块衬底5时位于互不干涉的位置，输送爪74位于左端静止时，如图56及图57所示下降。然后，将从升降臂76的中空部分吹出的氮气吹拂到模块衬底5的主面上。被放置在模块衬底5的主面上的空心线圈9的两端电极23在氮气气氛下，利用涂敷在模块衬底5的电极固定用焊盘4b的表面上的焊料24进行固定。例如，模块衬底5的输送时间为3秒，在氮气气氛下的加热时间为50秒。
结果，空心线圈9的由铜构成的电极23的表面不容易被氧化。因此，电极23不被排斥，而是被熔化了的焊锡浸润，所以不会发生位置偏移，空心线圈9被固定在电极固定用焊盘4b上。在图58中，示出了空心线圈9的电极23用焊料24固定在电极固定用焊盘4b上的状态。空心线圈9不特别限定，但呈10圈结构，其中6圈是电感部22，两端的各两圈是电极23。
另外，不活泼气体供给箱75的下缘也可以呈直接接触发热部件的上表面的结构，或者呈直接接触模块衬底5的主面的结构，有时必须形成使一部分氮气向外漏出用的规定的间隙77(参照图57)。
本实施形态4的空心线圈9的安装不良率能被抑制在1％以下。
以上根据实施形态具体地说明了本发明，但本发明不限定于上述实施形态，在不脱离其要旨的范围内，能进行种种变更，这是不言而喻的。
另外，在上述实施形态中，虽然将本发明应用于三级结构的高频功率放大装置，但也同样能适用于其他结构的高频功率放大装置。例如，即使应用于由初级半导体放大元件和最后级半导体放大元件构成的两级结构的高频功率放大模块的例子，也能获得同样的效果。
在以上的说明中，主要说明了将本发明应用于成为其背景的利用领域的携带电话机的情况，但不限于此，同样也能应用于其他电子装置和其他半导体装置(混合集成电路装置)。
工业上利用的可能性
如上所述，本发明的高频功率放大装置能作为以移动通信终端等的携带电话机为代表的各种无线通信装置的功率放大器使用。另外，能提供实现稳定通话的无线通信装置。另外，通过提高高频功率放大模块和无线通信装置的制造合格率，能降低高频功率放大装置和无线通信装置的制造成本。

Claims (6)

1.一种半导体装置的制造方法，其中，用捕捉筒将以纵列状态排列成一列供给散料送料器的散料供给部的电子零件中的开头的电子零件真空吸附保持着，输送到模块衬底上，然后通过重流，使预先被覆在上述模块衬底上的焊料熔化，将上述电子零件固定在模块衬底上，该半导体装置的制造方法的特征在于：
作为上述电子零件，将把利用绝缘膜被覆了其表面的线材紧密地缠绕成螺旋状、同时将两端作为电极的线圈以纵列状态供给上述散料供给部，使以纵列状态供给的上述电子零件中的开头的电子零件以规定间隔离开后继的电子零件，然后用上述捕捉筒真空吸附保持上述开头的电子零件；
在上述散料供给部中使真空吸引机构临时动作，以便上述线圈到达上述散料供给部，并且在上述真空吸引机构的真空吸引动作停止期间，上述散料供给部的闸门打开，用上述捕捉筒保持露出的线圈中的开头的线圈。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：使上述开头的电子零件沿其纵列方向前进规定间隔，离开后继的电子零件。
3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：使上述开头的电子零件沿着与其纵列方向交叉的方向移动规定间隔，离开后继的电子零件。
4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：使上述开头的电子零件沿着与其纵列方向交叉的方向移动规定间隔后，沿上述纵列方向前进规定间隔，离开后继的电子零件。
5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：在将上述线圈固定在上述模块衬底上之前，将比上述线圈的安装高度低的其他电子零件固定在上述模块衬底上。
6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：将一至多个安装了半导体放大元件的半导体芯片固定在上述模块衬底上，来制造高频功率放大装置。
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