JP4246095B2

JP4246095B2 - 半導体パッケージ実装構造および半導体パッケージ実装方法

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Publication number: JP4246095B2
Application number: JP2004103052A
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Inventors: 洋一北村; 光範石崎; 寛池松
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Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2009-04-02
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Description

本発明は、半導体パッケージ実装構造および半導体パッケージ実装方法に関するものである。

半導体パッケージとは、半導体素子を収納したパッケージである。特に、高周波増幅器のような用途においては、信頼性および電気的損失の少なさが求められるため、金属やセラミックで形成された中空の筐体の内部に半導体素子が実装された構造の半導体パッケージが用いられる場合がある。

半導体パッケージの筐体がセラミック製である場合、セラミックは脆性材料であるため、実装構造によっては信頼性に問題が生じる。たとえばＢＧＡ（Ball Grid Array）構造の半導体パッケージであれば、この半導体パッケージを回路基板に実装する際の両者間の接続は、はんだボールを介して行なわれる。しかし、半導体パッケージの筐体の材料であるセラミックと回路基板の材料との間で線膨張係数が異なると、温度変化時の伸び量の違いに起因して、はんだや半導体パッケージ自体にクラックが生じる場合があることが知られている。

この問題に対処するため、半導体パッケージの周囲やはんだボールの周囲を樹脂で補強する方法が考えられ、線膨張係数の異なる異種材料間であっても信頼性の高い実装が実現されている。

これに関連する先行技術としては、たとえば特開平１１−１６３０４９号公報（特許文献１）に、一つの実装構造が提案されている。これは同公報の図１に示されるような実装構造である。ここでは、半導体パッケージ下面にはんだボールからなるＢＧＡが形成されている。はんだボールによって半導体パッケージを基板表面に実装した後に、アンダーフィル樹脂を注入することによって、半導体パッケージの投影領域の四隅から内部にやや入り込んだ位置までアンダーフィル樹脂を侵入させる。その状態で加熱することによってアンダーフィル樹脂を硬化させる。
特開平１１−１６３０４９号公報

アンダーフィル樹脂によりパッケージを固定する場合は、パッケージの下面と基板との間の間隙（以下「ＢＧＡ接合部」という。）は全域またはそれに近い領域が樹脂で満たされる。たとえば１ＧＨｚを超えるような高周波の信号を取り扱う電子回路においては、高周波信号がはんだボールを経由して通過するＢＧＡ接合部に誘電体損失の大きい高分子材料であるアンダーフィル樹脂が介在することになるため、高周波における損失が増大する。上述の先行技術では、アンダーフィル樹脂がＢＧＡ接合部の全面を覆うわけではないが、ＢＧＡ接合部の一部に積極的に入り込んで固着するため、高周波における損失の増大は免れない。

ＢＧＡ接合部に樹脂を入り込ませない固定方法としてダム剤を用いる方法がある。ダム剤も樹脂であるが、アンダーフィル樹脂との最も大きな違いとして配置する位置が異なる。ダム剤によりパッケージを固定する場合は、樹脂がパッケージの外周付近にだけ留まり、パッケージのＢＧＡ接合部には流入しない。そのため、上述した損失の問題は回避されるが、パッケージの周囲を樹脂で一旦固めてしまうと、基板に実装した後で半導体パッケージの不具合が生じたり、発見されたりした場合に良品と取り替えて修理する作業、すなわちリワーク作業ができないという問題があった。

リワーク作業ができないという問題はアンダーフィル樹脂を用いた場合においても同様に発生する。セラミック製の筐体を備える半導体パッケージを用いたＢＧＡ実装においては、ＢＧＡ接合の信頼性を高めるための樹脂固定が必要であるにも関わらず、従来の方法では高周波での損失が増大するという問題や、リワーク作業ができなくなるという問題があった。

このような従来構造においては、どうしてもリワーク作業が必要な場合には、基板をかなりの高温、たとえば２８０℃程度まで加熱して樹脂を軟化させ、半導体パッケージを樹脂ごと強制的に剥離、除去し、基板上に残った樹脂はへらなどを用いて清掃していた。

このようなリワーク作業を実施した場合、高温度下での作業になるため、作業者に危険が伴う。また、除去作業に大変な手間がかかるため製品のコスト上昇をもたらす。さらに、リワーク後の実装基板は高温環境にさらされたことで、反り、変色、変形などを生じており、信頼性が著しく低下するという問題があった。

そこで、本発明は、高周波特性を劣化させないようにダム剤方式で固着し、なおかつ、リワーク作業が容易に行なえるような半導体パッケージ実装構造および半導体パッケージ実装方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく半導体パッケージ実装構造は、半導体素子を収納する半導体パッケージと、上記半導体パッケージが表面に実装された基板と、上記半導体パッケージと上記基板との両方に接合するように配置された樹脂部とを備える。上記基板は、はんだ膜で覆われた基板側はんだコート領域を有する。上記樹脂部は、上記はんだ膜を介して上記基板側はんだコート領域に接合されている。

本発明によれば、半導体パッケージ実装構造では、樹脂部は、回路基板に対しては外周はんだコートを介して接合しているので、半導体パッケージをダム剤方式で基板に固定しているにもかかわらず、従来の２８０℃のような高温でなく、はんだが溶融する程度のより低い温度に回路基板を加熱するだけで、半導体パッケージを容易に短時間で基板から取り外すことができる。したがって、リワーク作業がきわめて効率良く行なえるようになる。また、リワーク作業時に加熱する温度も低くて済むので、基板などに与えるダメージを最小限にすることができる。

（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造について説明する。

（基本的な半導体パッケージ）
この半導体パッケージ実装構造に用いる半導体パッケージは、図１に示すように、筐体５０とキャップ６０とを含む。筐体５０はセラミックからなり、上側に開口するように半導体素子１０を収納するためのキャビティ７０が設けられている。キャビティ７０内には電気回路としての配線（図示せず）が施されている。キャビティ７０の底面には半導体素子１０が搭載されている。筐体５０は外周側面を有する。筐体５０の外周側面には下端にまで達するように延びる複数の溝２００が設けられている。溝２００は外周側面の上端にも達していてもよい。溝２００は、いわゆるキャスタレーションとして設けられているものであってよく、外周側面を取り囲むように平行に設けられている。このように複数の溝２００が設けられているのは、リワーク時にパッケージからのダム剤除去を容易にするためであるが、詳しくは後述する。

溝２００の各々の内面を覆うように、下地膜としてのセラミックパッケージ用の導体材料の膜（図示せず）が形成されている。この下地膜は、たとえば、銀の層、または銀とパラジウムとが混合された金属層である。この下地膜の上に第１のめっきであるニッケルめっきが施され、その上の最上層には第２のめっきである金めっきが施されている（図示せず）。なお、溝２００内面の最上層に施される金めっきは、主にニッケル層の酸化防止やはんだの濡れやすさなどのために行われるもので、必須ではない。

筐体５０のキャビティ７０を塞ぐキャップ６０は、コバール、４２アロイなどのいずれかの金属からなる金属板である。キャップ６０の一辺は１０ｍｍ、キャップ６０の厚みは０．２ｍｍである。キャップ６０にも筐体５０同様、第１のめっきであるニッケルめっきがまず施され、その上の最上層には第２のめっきである金めっきが施されている（図示せず）。キャップ６０とフレーム５０との接合は、シームシールや溶接やはんだ付けなどによって行なわれる。

本実施の形態では、一例として、筐体５０の一辺は１０ｍｍ、筐体５０の高さは２ｍｍである。溝２００の第１のめっきであるニッケルめっきは、平均めっき厚が４μｍとなるように施されている。溝２００の第２のめっきである金めっきは、平均めっき厚が０．５μｍとなるように施されている。この筐体５０のキャビテイ７０内に半導体素子１０がダイボンドによって実装され、金ワイヤを用いて所定の電極にボンディングされている。この例ではキャップ６０の材質は、コバール（Kovar：Ｎｉ２９重量％，Ｃｏ１７重量％，Ｆｅ５４重量％）である。

（回路基板）
図１に示すように、半導体パッケージ１を実装すべき回路基板１００の表面には、個々のはんだボールが接合すべき部位としての基板側はんだボールパッド５８と、その周囲を取り囲むように配置された外周はんだパッド９０とがある。これら２種類のパッド同士の間には、ソルダレジスト６００が配置された領域が広がっている。２種類のパッドはソルダレジスト６００によって互いに隔てられることによって、半導体パッケージ１の実装時にはんだブリッジなどの不具合が生じないようにしてある。外周はんだパッド９０の外側にもソルダレジスト６００が配置された領域が広がっている。

回路基板１００の表面に設けられたパッド、配線などといったいわゆるメタライズ部分は、回路基板１００に最も近い側に銅配線があり、その銅配線の上側にはたとえばＮｉ層、Ａｕ層が覆い被さる多層構造になっている。あるいは、銅配線の上側をプリフラックスの層が覆っていてもよい。銅配線の上側にはんだコートが覆っていてもよい。銅配線の上に設けられる各層は、主に銅配線の防錆やはんだの濡れやすさ確保などのためのものである。

この例では、回路基板１００はＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）樹脂製で、導体配線は最小ラインアンドスペース１００μｍ／１００μｍの精度で形成されている。回路基板１００の表面においては、下地の銅配線の上に第１のめっきであるニッケルめっきが施され、その上の最上層には第２のめっきである金めっきが施されている。この第１のめっきであるニッケルめっきは、平均めっき厚が４μｍとなるように施される。第２のめっきである金めっきは、平均めっき厚が０．１μｍ程度となるように施される。

（半導体パッケージ実装構造）
図２に、本実施の形態における半導体パッケージ実装構造を示す。図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図を図３に示す。この半導体パッケージ実装構造は、半導体パッケージ１と、回路基板１００と、半導体パッケージ１の外周側面と回路基板１００との両方に固着するように配置された樹脂部８００とを備える。回路基板の表面には、外周はんだパッド９０がある。外周はんだパッド９０の表面は、はんだ膜としての外周はんだコート９５によって覆われている。外周はんだパッド９０は、基板側はんだコート領域に該当する。

半導体パッケージ１の外周側面には既に説明したように複数の溝２００があり、これらの複数の溝の内面を覆うように金属膜が形成されている。樹脂部８００は、これらの複数の溝２００が設けられた外周側面に接している。

複数の溝２００の内部空間にははんだが配置され、溝内はんだ部３００となっている。溝内はんだ部３００の形成方法は後述する。樹脂部８００は、これらの溝内はんだ部３００の上から外周側面に接しているので当然溝内はんだ部３００に接している。

基板側はんだコート領域としての外周はんだパッド９０は、図４に示すように、回路基板１００に対して半導体パッケージ１を投影した領域の周りを取り囲むように環状に連続的に配置されている。半導体パッケージ１を投影した領域にははんだボールが接続されるための基板側はんだボールパッド５８がアレイ状に配列されている。

（半導体パッケージの製造方法）
図５〜図１０を参照して、本実施の形態における半導体パッケージの製造方法について説明する。図５に示すように、溝２００が設けられた外周側面を有する半導体パッケージ１に対して、まず、外周側面にはんだコートを施す処理、すなわち外周側面はんだコート工程を行なう。この半導体パッケージ１の下面には、予めパッケージ側はんだボールパッド５３が配列されている。

外周側面はんだコート工程を行なうためには、図６に示すように、所定のパターンで開口部が設けられた印刷マスク３２０をソルダ供給治具３５０の上面に載せる。ソルダ供給治具３５０には、半導体パッケージ１が載る領域の外側を取り囲むように凹部３５０ａが設けられている。印刷マスク３２０の上側からスキージ３０５で擦過することによってソルダ供給治具３５０の凹部３５０ａにソルダペースト３１０を供給する。次に、印刷マスク３２０を取り去り、図７に示すように、ソルダ供給治具３５０の上側に半導体パッケージ１を載せる。このとき、半導体パッケージ１の外周側面と凹部３５０ａに配置されたソルダペースト３１０とは位置が一致するようにする。

ソルダ供給治具３５０を予め２４０℃に加熱したホットプレート（図示せず）上に載せて加熱する。加熱されることによって凹部３５０ａに配置されたはんだが溶融し、図８に示すように、半導体パッケージ１の外周側面の溝２００を伝わってはんだがはい上がる。こうして、図９に示すように、溝２００の内部にはんだが配置され、溝内はんだ部３００となった構造を得ることができる。半導体パッケージ１をソルダ供給治具３５０から外し、図１０に示すような半導体パッケージ１を得ることができる。

（本発明に基づく半導体パッケージ）
この半導体パッケージ１は、半導体素子１０を収納し、外周側面を有し、外周側面には下端まで達するように延びる複数の溝２００が設けられ、複数の溝２００の内面を覆うように金属膜が形成され、複数の溝２００の内部空間にはんだが配置された溝内はんだ部３００を備える、半導体パッケージである。この状態では基板への実装前の状態であるが、これが本発明に基づく半導体パッケージに該当する。あるいは、図１１に示すように下面のパッケージ側はんだボールパッド５３にそれぞれはんだボール５６を接続して、この状態を本発明に基づく半導体パッケージと称してもよい。

（半導体パッケージ実装方法）
本発明に基づく半導体パッケージ実装方法としては、上述の外周側面はんだコート工程をまず含み、さらに基板側はんだコート工程を含む。基板側はんだコート工程は、実装前の回路基板１００に対して行なう前処理である。したがって、半導体パッケージ１に対して行なう外周側面はんだコート工程とどちらを先に行なってもよく、同時に並行して行なってもよい。

基板側はんだコート工程の様子を図１２に示す。実装前の回路基板１００の上側に、基板はんだボールパッド５８と外周はんだパッド９０とに対応した開口部を有する印刷マスク３２１を載せ、スキージ３０５で擦過することによってソルダペースト３１０を供給する。ソルダペースト３１０で覆われていない部分には、予め、ソルダレジスト膜６００を形成しておく。

半導体パッケージ１を回路基板１００の表面に実装する実装工程を行なう。すなわち、図１３に示すように、マウンタ（図示せず）を用いて、実装前の回路基板１００の表面に対して、半導体パッケージ１を位置決めし、ソルダペーストの粘着力を利用して仮固定する。半導体パッケージ１を仮固定した回路基板１００をリフロー炉に通し、正式にＢＧＡ実装する。外周はんだパッド９０上の外周はんだコート９５は一旦は溶融するが、図１４に示すようにそのままパッド上に留まる。

樹脂供給工程として、図１５に示すように、ディスペンサ３３０を用いて、半導体パッケージ１の外周側面と外周はんだコート９５上の双方に架かる形で樹脂８０１を供給する。樹脂８０１はダム剤である。樹脂硬化工程として、供給した樹脂８０１を乾燥炉中で硬化させることによって、図３に示すように樹脂部８００が形成される。こうして、図３に示す半導体パッケージ実装構造が得られ、実装プロセスが完了する。本発明に基づく半導体パッケージ実装方法は、上述のように、外周側面はんだコート工程と、基板側はんだコート工程と、実装工程と、樹脂供給工程と、樹脂硬化工程とを含む。

（リワーク作業）
図３、図１６、図１７を参照して、この半導体パッケージ実装構造に対するリワーク作業について説明する。予め２４０℃に加熱したホットプレート（図示せず）の上に、この半導体パッケージ実装構造（図３参照）を乗せて１分間加熱する。外周はんだコート９５やはんだボール５６下部のはんだが溶融した頃を見計らって、回路基板１００から半導体パッケージ１を分離する。この時点では回路基板１００の表面に接するはんだが溶融したにすぎず、溝２００の溝内はんだ部３００は熱が十分に伝わっていないためまだ溶融していない。

分離の方法としては、回路基板１００を動かないように固定した上で、たとえば半導体パッケージ１の外周を挟むことが可能なチャックのような治具で半導体パッケージ１を把持して図１６に示すように引っ張り上げる。あるいは半導体パッケージ１を横に押す。あるいはヘラ状の治具を樹脂部８００と外周はんだパッド９０との間に差し込んでてこの原理で引き剥がす、などの方法がある。この工程によって半導体パッケージ１と回路基板１００とは分離されるが、半導体パッケージ１側、回路基板１００側のそれぞれに多少のはんだが残る。回路基板１００を再利用したい場合には、回路基板１００上の残留はんだを真空吸引するか、はんだウィック（銅線製ガーゼ）で吸い取って除去すればよい。あるいは再利用時の実装工程ではんだフラックスのみを供給してやることで、半導体パッケージ１を取り外した状態のままの回路基板１００を再利用する事もできる。

一方、取り外した半導体パッケージ１を再利用したい場合は、半導体パッケージ１を再度加熱し、溝内はんだ部３００のはんだが溶融した時点で、たとえば図１７に示すようにカッターナイフのブレード９５０で樹脂部８００を剥ぎ取る。このとき、半導体パッケージ１側に多少の樹脂が残留しても再利用時の実装工程で新たな樹脂を供給してやれば、全く問題なく再利用することができる。

半導体パッケージ１側の残留はんだを除去するには、はんだが溶融した時点で真空吸引するか、はんだウィックで吸い取って除去すればよい。

（作用・効果）
本実施の形態における半導体パッケージ実装構造では、樹脂部８００は、回路基板１００に対しては外周はんだコート９５を介して接合しており、なおかつ、半導体パッケージ１に対しては溝内はんだ部３００を介して接合しているので、ダム剤方式であるにもかかわらず、従来の２８０℃のような高温でなく、はんだが溶融する程度のより低い温度に回路基板を加熱するだけで、半導体パッケージを容易に短時間で基板から取り外すことができる。したがって、リワーク作業がきわめて効率良く行なえるようになる。また、リワーク作業時に加熱する温度も低くて済むので、基板などに与えるダメージを最小限にすることができる。

本実施の形態における半導体パッケージ実装方法では、上述のような半導体パッケージ実装構造を容易に効率良く作製することができる。

本実施の形態における半導体パッケージでは、基板に実装した後でリワークをする必要が生じたときに、リワーク作業が容易に行なえる。

本実施の形態における半導体パッケージの製造方法では、基板に実装したときにリワークが容易に半導体パッケージを容易に効率良く作製することができる。

なお、半導体パッケージ１の筐体５０は、本実施の形態ではセラミック製としたが、より詳しくは主としてＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック）、ＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミック）などのセラミック材料からなる。キャップ６０は、本実施の形態では金属板としたが筐体５０と同じセラミック材からなるものであってもよい。回路基板１００は、本実施の形態ではＢＴ樹脂製の基板としたが、ほかの材質としては、ガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）、ポリイミド基板、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド：polyphenylene oxide）基板、フッ素樹脂系基板などであってよい。

はんだとして、広く一般に用いられているすず鉛共晶はんだ（Ｓｎ−３８Ｐｂはんだ）を用いた場合は融点が１８３℃であるので１８３℃以上に加熱することでリワーク可能となる。

樹脂部８００（ダム剤）として使用する樹脂は、実装用材料として市販されている樹脂でよく、粘度や作業性など、実施にあたって必要とされる特性はユーザの希望に応じて選択すればよい。具体的にはダム剤の樹脂がＢＧＡ接合部に流入することを防ぐためには、硬化時の流動性が最適な樹脂を選ぶべきである。こうすることにより樹脂硬化時の温度で軟化した樹脂がＢＧＡ接合部に流入することを防ぐことができる。その結果、はんだボール５６のいずれかに高周波信号が流れる端子がある場合でも、電気的特性に支障を与えることを防止することができる。

（実施の形態２）
（構成）
図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における半導体パッケージ実装構造について説明する。この半導体パッケージ実装構造は、実施の形態１におけるものとほぼ同じである。ただ、回路基板１００上の構成が異なる。

この半導体パッケージ実装構造においては、外周はんだパッドは、実施の形態１で図４に示したように、半導体パッケージ１を投影した領域の周りを取り囲むように環状に連続的に配置されているわけではない。この半導体パッケージ実装構造においては、図１８に示すように、基板側はんだコート領域としての外周はんだパッド９１は、回路基板１００に対して半導体パッケージ１を投影した領域の周りを取り囲むように環状に断続的に配置されている。外周はんだパッド９１は、それぞれ外周はんだコート９５によって覆われている。他の部分の構成は実施の形態１で説明したものと同様である。

（作用・効果）
本実施の形態では、外周はんだパッド９１は断続的に配置されている。すなわち、外周はんだパッド９１に切れ目があるので、この切れ目を利用して配線９００を敷設することができる。したがって、基板側はんだボールパッド５８からの配線を外部に引き出す際に、回路基板１００の内部の配線層だけでなく最上層である表面にも配線９００を敷設することが可能となる。これによって、設計の自由度が増すとともに配線層数削減によるコストダウンが可能となる。

なお、本実施の形態においては、ダム剤としての樹脂の供給は、外周はんだパッド９１が存在する区間上にのみ供給する方式と、外周はんだパッド９１の途切れている部分も含めて連続して供給する（一筆書き）方式とが考えられる。いずれの場合にもディスペンサを用いることで対応可能である。また、実施の形態１で説明した方法によるリワーク作業も問題なく実施することができる。ただし、リワーク作業時の作業性の良さを考慮すると、ダム剤としての樹脂は外周はんだパッド９１が現に存在している区間のみ、すなわち切れ目を除いた区間にのみに載るように供給することが望ましい。

（実施の形態３）
（構成）
図１９、図２０を参照して、本発明に基づく実施の形態３における半導体パッケージ実装構造について説明する。

この半導体パッケージ実装構造は、実施の形態１におけるものと基本的には同じであるが、半導体パッケージ１の外周側面にキャスタレーションとして設けられている溝２００近傍の構成が異なる。図１９に示すように、この半導体パッケージ実装構造に含まれる半導体パッケージには、溝２００はあるが、実施の形態１で説明した溝内はんだ部３００（図２、図３参照）がない。

図１９におけるＸＸ−ＸＸ線に関する矢視断面図を図２０に示す。図２０に示すように、筐体５０の外周側面に設けられた複数の溝２００の内部には樹脂部８００が直接入り込んでいる。ただし、溝２００の各々の内面は、実施の形態１で説明したような金属膜で覆われている。すなわち、溝２００の各々の内面のうち最上層には金めっきが施されている。金めっきの厚みはたとえば０．００１μｍ以上１．５μｍ以下である。他の部分の構成は実施の形態１で説明したものと同様である。

（作用・効果）
金は接着剤との接着性が低いことが知られている。金めっきは、室温付近では樹脂部８００に対して強固な接着力を保持しているが、１２０℃を超える温度では、接着力を失なう。したがって、１２０℃を超えるように加熱処理することによって樹脂部８００を構成するダム剤の樹脂は比較的容易に剥離可能となる。したがって、本実施の形態では、溝２００の内部にはんだが配置されていなくとも、リワークが容易に行なえる。

（実施の形態４）
（構成）
図２１、図２２を参照して、本発明に基づく実施の形態４における半導体パッケージ実装構造について説明する。

この半導体パッケージ実装構造は、実施の形態１におけるものと基本的には同じであるが、この半導体パッケージ実装構造に含まれる半導体パッケージ１の外周側面には、溝がないという点が異なる。したがって、当然、溝内はんだ部もない。本実施の形態では外周側面の溝がないので、実施の形態１，２において溝の内面に形成されていた金めっきなどの金属膜も存在しない。図２１におけるＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に関する矢視断面図を図２２に示す。図２１に示すように、半導体パッケージ１の外周側面はセラミック材料がそのまま露出した平坦な面となっており、樹脂部８００はこの外周側面に直接接合している。他の部分の構成は実施の形態１で説明したものと同様である。

（作用・効果）
本実施の形態では、溝がないので、実施の形態１，２に比べて多少劣る可能性があるが、条件によっては、従来技術に比べて優れた効果を奏する。ダム剤としての樹脂部８００と回路基板１００との接合が、外周はんだコート９５を介して行なわれているため、実施の形態１で説明したように加熱を行なえば、樹脂部８００を回路基板１００から外しやすくなるからである。本実施の形態における効果の有無を確認するために、実験を行なった。

（実験）
実験にあたり、評価用サンプルを以下のとおり準備した。
試料１筐体５０は、一辺が１０ｍｍ、高さが２ｍｍのセラミック製である。
試料２筐体５０は、一辺が１５ｍｍ、高さが４ｍｍのセラミック製である。
試料３筐体５０は、一辺が２０ｍｍ、高さが６ｍｍのセラミック製である。

これら３種類の試料に対し、ダム剤すなわち樹脂８０１（図１５参照）を各筐体５０の高さの１／２まで供給した。すなわち、試料１では、高さ１ｍｍの位置までとし、試料２では、高さ２ｍｍの位置までとし、試料３では、高さ３ｍｍの位置までとした。

このようにして、ダム剤を硬化させ、半導体パッケージ実装構造を一旦完成させる。その後、実施の形態１と同様の条件でリワークした結果、試料１，２に関しては良好にリワークできたが、試料３はダム剤が完全に除去できなかった。

試料１，２においては、筐体５０の外周側面とダム剤とが接合されている面積が十分小さいため、溝２００や溝内はんだ部３００がない本実施の形態の構造であっても、良好なリワークが可能となった。このことから、半導体パッケージの寸法が十分小さければ、外周側面の溝がなくとも本発明の適用が有効であるといえる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造の分解斜視図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造の斜視図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造の断面図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造に含まれる回路基板表面の平面図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造に用いられる半導体パッケージの断面図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージの製造方法の第１の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージの製造方法の第２の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージの製造方法の第３の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージの製造方法の第４の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージの断面図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージにはんだボールを取り付けた状態の断面図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装方法の第１の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装方法の第２の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装方法の第３の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装方法の第４の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造に対して行なわれるリワーク方法の第１の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における半導体パッケージ実装構造に対して行なわれるリワーク方法の第２の説明図である。本発明に基づく実施の形態２における半導体パッケージ実装構造に含まれる回路基板表面の平面図である。本発明に基づく実施の形態３における半導体パッケージ実装構造の斜視図である。本発明に基づく実施の形態３における半導体パッケージ実装構造の断面図である。本発明に基づく実施の形態４における半導体パッケージ実装構造の斜視図である。本発明に基づく実施の形態４における半導体パッケージ実装構造の断面図である。

符号の説明

１半導体パッケージ、１０半導体素子、５０筐体、５３パッケージ側はんだボールパッド、５６はんだボール、５８基板側はんだボールパッド、６０キャップ、７０キャビティ、９０，９１外周はんだパッド、９５外周はんだコート、１００回路基板、２００溝、３００溝内はんだ部、３０５スキージ、３１０ソルダペースト、３２０，３２１印刷マスク、３３０ディスペンサ、３５０ソルダ供給治具、３５０ａ凹部、６００ソルダレジスト膜、８００樹脂部、８０１樹脂、９００配線、９５０ブレード。

Claims

半導体素子を収納する半導体パッケージと、
前記半導体パッケージが表面に実装された基板と、
前記半導体パッケージと前記基板との両方に接合するように配置された樹脂部とを備え、
前記基板は、はんだ膜で覆われた基板側はんだコート領域を有し、
前記樹脂部は、前記はんだ膜を介して前記基板側はんだコート領域に接合されており、
前記半導体パッケージは外周側面を有し、前記外周側面には下端まで達するように延びる複数の溝が設けられ、前記複数の溝の内面を覆うように金属膜が形成されており、前記樹脂部は前記外周側面に接している、半導体パッケージ実装構造。
前記複数の溝の内部空間にはんだが配置された溝内はんだ部を備え、前記樹脂部は前記溝内はんだ部に接する、請求項１に記載の半導体パッケージ実装構造。
半導体素子を収納する半導体パッケージと、
前記半導体パッケージが表面に実装された基板と、
前記半導体パッケージと前記基板との両方に接合するように配置された樹脂部とを備え、
前記基板は、はんだ膜で覆われた基板側はんだコート領域を有し、
前記樹脂部は、前記はんだ膜を介して前記基板側はんだコート領域に接合されており、
前記基板側はんだコート領域は、前記基板に対して前記半導体パッケージを投影した領域の周りを取り囲むように環状に連続的に配置されている、半導体パッケージ実装構造。
半導体素子を収納する半導体パッケージと、
前記半導体パッケージが表面に実装された基板と、
前記半導体パッケージと前記基板との両方に接合するように配置された樹脂部とを備え、
前記基板は、はんだ膜で覆われた基板側はんだコート領域を有し、
前記樹脂部は、前記はんだ膜を介して前記基板側はんだコート領域に接合されており、
前記基板側はんだコート領域は、前記基板に対して前記半導体パッケージを投影した領域の周りを取り囲むように環状に断続的に配置されている、半導体パッケージ実装構造。
下端まで達するように延びる複数の溝が設けられた外周側面を有する半導体パッケージを、はんだとともに台の上に載せて加熱することで、前記複数の溝に前記はんだを這い上がらせる外周側面はんだコート工程と、
基板の表面に前記半導体パッケージを実装すべき領域の周りを取り囲むように基板側はんだコート領域を形成する基板側はんだコート工程と、
前記半導体パッケージを前記基板に表面に実装する実装工程と、
前記実装工程の後に、前記基板側はんだコート領域と前記外周側面とをつなぐように樹脂を供給する樹脂供給工程と、
前記樹脂供給工程の後に、前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを含む、半導体パッケージ実装方法。