JP5453962B2 - 半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器に関する。

電子部品が実装された基板（プリント基板等）を筐体等に実装する際に、この基板にネジ締め等によって外力が加わると、電子部品の半田接合部に継続的なクリープ応力が生じる。

この結果、製品が出荷された後に、半田接合部の破断や、パッド（Pad）の剥離が生じることがある。
ここで、基板への電子部品の実装方法として、ＢＧＡ（Ball Grid Array）が知られている。特に、ＢＧＡ構造の電子部品は、一般的に端子が短いため、応力に弱い場合がある。

このような半田接合部の破断や、パッドの剥離を抑制するために、電子部品とプリント基板との間に樹脂を流し込むアンダーフィル塗布が施されることがある。
また、電子部品実装後の構造上の信頼性を確保することを目的とした加工を施した構造も知られている。例えば、実装基板の表面もしくは、裏面に、所要厚さのスティフナを使用したアンダーフィル材と相当以上の効果を得る目的で、接着剤もしくはネジを用いて固定する実装基板の構造が知られている。

特開平１−１０５５９３号公報 特開２００７−２２７５５０号公報

アンダーフィル塗布後は、基板に実装した電子部品の交換が困難となる。従って、電気試験前にアンダーフィル塗布を行い、電気試験に合格することができなかった基板が存在すると、その基板は、廃棄せざるを得ないため、無駄が多くなるという問題があった。

一方、スティフナを使用した場合も基板に実装した電子部品の交換が困難となり、やはり、無駄が多くなるという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電子部品に生じる応力を緩和し、かつ、電子部品を容易に脱着することができる半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の半導体装置が提供される。この半導体装置は、基板と、電子部品と、樹脂とを有する。
基板は、電極を有する。

電子部品は、基板上に配置され、電極と電気的に接続される電極を有する。
樹脂は、応力が印加される応力印加点と電子部品とが互いに反対側に位置するようにして、基板上の電子部品の電極と離間した部位に複数設けられている。

開示の半導体装置によれば、電子部品に生じる応力を緩和し、かつ、電子部品を容易に脱着することができる。

第１の実施の形態の基板ユニットを示す図である。 応力印加点に応力が印加されることにより、基板に生じる応力を示す図である。 樹脂の他の配置パターンを示す図である。 樹脂の他の配置パターンを示す図である。 樹脂の他の配置パターンを示す図である。 第２の実施の形態の基板ユニットを示す図である。 測定に用いた樹脂の形状を示す図である。 測定結果を示す図（グラフ）である。 基板ユニットを製造する方法を説明する図である。 基板ユニットを製造する方法を説明する図である。 第２の実施の形態の製造方法により製造された基板ユニットに発生する応力の一例を示す図である。 樹脂の配置位置の決定方法を示す図である。 シミュレーション装置のハードウェア構成例を示す図である。 モニタに表示されたシミュレーション結果を示す図である。

以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態の基板ユニットを示す図である。

図１（ａ）は、基板ユニットを示す正面図である。
基板ユニット１は、基板（フレキシブル基板）２と、基板２上に設けられた電子部品３と、樹脂（構造体）４とを有している。なお、位置の異なる樹脂４を識別するために樹脂４には異なる符号を付している。

電子部品３は、リード挿入形パッケージや、表面実装形パッケージ等を有しており、所定の形状に配列された複数の電極を有している。
これらの電極は、基板２に設けられた電極（図示せず）に例えば、半田リフロー方法によって電気的に接合されている。

電子部品３としては例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ等の半導体集積回路や、ＣＰＵとの間で処理結果の授受を行う周辺ロジックや、周辺ロジックとの間でデータを授受するインタフェース回路等が挙げられる。

また、表面実装形パッケージとしては、例えば、ガルウイングやストレートリードのフラットパッケージタイプ、Ｊリードパッケージタイプ、ＢＧＡタイプ、ＢＧＡのはんだボールが無いタイプ、ＬＧＡ（Land Grid Array）、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）、ＳＯＮ（Small Outline Non-leaded package）等が挙げられる。また、各タイプにセラミック、プラスチック等が用いられる。

樹脂４は、平面視で矩形状をなしており、基板２の電子部品３が配置されている面と同じ面側に複数個配置されている。図１では、８つの樹脂４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、４０７、４０８が配置されている。

これらの樹脂４は、例えば塗布により設けられるものである。なお、各樹脂４の大きさ（幅、高さ）は、基板２の大きさ、電子部品３の大きさ、他の電子部品（図示せず）との関係等によって左右され、特に限定されないが、例えば、幅は、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであるのが好ましい。また、高さは、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであるのが好ましい。

これらの樹脂４は、電子部品３の基板２との接合部分以外の所定の位置に規則的に配置されている。換言すれば、樹脂４は、電子部品３と所定距離だけ離間して規則的に配置されている。

図１では、応力を印加する応力印加点２０を図示している。
各樹脂４は、平面視で、樹脂４を介して応力印加点２０と電子部品３とが互いに反対側に位置するように配置されている。

また、各樹脂４は、応力印加点２０から見て電子部品３に向かって（図１中、紙面左側から右側に向かって）段階的に複数段（３段）配置されている。具体的には、１段目に樹脂４０１、４０２、４０３が配置されている。２段目に樹脂４０４、４０５が配置されている。３段目に樹脂４０６、４０７、４０８が配置されている。

さらに、各樹脂４は、図１中紙面左側から見て、少なくとも一部が重なるように（間隙が生じないよう）に交互に配置されている。具体的には、図１中紙面左側から見て、樹脂４０１と樹脂４０２との間に樹脂４０４が配置されている。樹脂４０２と樹脂４０３との間に樹脂４０５が配置されている。樹脂４０４と樹脂４０５との間に樹脂４０７が配置されている。

このような配置により、応力印加点２０に発生した応力を分散させ、直接電子部品３に作用することを抑制している。
樹脂４の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。

これらの中でもエポキシ樹脂や、エポキシアクリレート系の樹脂が好ましい。
エポキシ樹脂を用いた場合、高硬度で高い密着性(接着力)が得られる。また、エポキシアクリレート系の樹脂を用いた場合、速乾性、低温硬化(常温硬化、紫外線硬化)等の取り扱い性が容易である。

なお、図１では、各樹脂４は、電子部品３と同じ面側に配置されているが、これに限らず、電子部品３とは反対側の面に配置されてもよい。このような配置によっても応力を分散することができる。但し、この場合においても、平面視で、各樹脂４を介して応力印加点２０と電子部品３とが互いに反対側になるように各樹脂４を配置する。

図１（ｂ）は、基板ユニット１の側面図である。
この基板ユニット１は、支持部１０により片持ちで挟持されている。応力印加点２０に図１（ｂ）中、紙面上側から下側に向かって応力が印加されることにより、基板ユニット１にたわみが生じる。

このとき、樹脂４が本実施の形態に示すように規則的に配置されていることにより、電子部品３が受ける応力を緩和し、樹脂４を配置しないときに比べて小さくしている。
図２は、応力印加点に応力が印加されることにより、基板に生じる応力を示す図である。

基板ユニット１が支持部１０によって挟持されていることにより、応力印加点２０に応力が印加されると、応力印加点２０から支持部１０に向かう方向に放射状に応力が生じる。なお、図２では、生じた応力の方向の一例を点線で示している。

そして、発生した応力が樹脂４０２に作用すると、図２に示すように、進行方向の応力が樹脂４０２によって一部吸収されて抑制され、樹脂４０２の表面に沿って移動する。
その後、樹脂４０２の角に達すると、応力の一部が樹脂４０４、４０５に作用する。

樹脂４０４、４０５に応力が作用すると、進行方向の応力が樹脂４０４、４０５によって一部吸収されて抑制され、樹脂４０４、４０５の表面に沿って移動する。
その後、応力が樹脂４０４の角に達すると、応力の一部が樹脂４０６に作用する。応力が樹脂４０５の角に達すると、応力の一部が樹脂４０８に作用する。

樹脂４０６、４０８に応力が作用すると、進行方向の応力が樹脂４０６、４０８によって一部吸収されて抑制され、樹脂４０６、４０８の表面に沿って移動する。
その後、樹脂４０６、４０８の角に達すると、基板２の辺に向かって移動する。

以上述べたように、基板ユニット１によれば、樹脂４を応力印加点２０と電子部品３との間に配置するようにしたので、仮に電子部品３にその応力が作用したとしても、従来に比べ、その力が軽減されるため、電子部品３を容易にストレスから保護することができる。

また、樹脂４を電子部品３と離して配置することにより、基板２から電子部品３を容易に脱着することができる。
また、樹脂４により、電子部品３と基板２との接合部が間接的に補強され、当該箇所の応力を緩和することができる。

また、樹脂４は、所定の間隙を設けて複数個配置されている。これにより、１つの樹脂を配置した場合に比べ、応力を分散し、応力分布を均等にすることができる。
また、例えば、アンダーフィル塗布を行った場合と比較すると、アンダーフィル塗布特性によっては、温度サイクル試験（温度加速による寿命試験）特性が悪化する場合もある。しかし、本実施の形態の配置によれば、このような特性の悪化を回避することができる。

さらに、対象部品もしくは、周辺部品の部品特性によっては、アンダーフィル付着によって特性が変わる物があり、特定部品が実装された場合、塗布できず補強とならない場合もある。しかし、本実施の形態の樹脂４の配置によれば、このような特定部品が実装されても、容易に、電子部品に生じる応力を緩和することができる。

また、スティフナを使用した場合と比較すると、スティフナを使用した場合、電子部品３を含む構造体となり、部品点数が増加するため、回路規模が増大する。しかし、本実施の形態の樹脂４の配置によれば、回路規模の増大を防止することができる。

なお、図２では図示していないが、樹脂４の幅（図２中左右方向の厚さ）は均一でなくてもよい。例えば、樹脂４０１、４０２、４０３の幅を、樹脂４０４〜４０８より大きくするようにしてもよい。すなわち、作用する応力の大きさに応じて樹脂４の幅を変えるようにしてもよい。

樹脂４０１、４０２、４０３の幅を、樹脂４０４〜４０８より大きくするようにした場合は、後段の樹脂４０４〜４０８に作用する応力を図２のものに比べ小さくすることができる。

また、本実施の形態では樹脂４の形状は、矩形状としたが、これに限らず、樹脂４の辺の一部または全部が湾曲または屈曲していてもよい。
また、樹脂４は、電子部品３の近傍に他の電子部品が位置する場合、この他の電子部品上に配置するようにしてもよい。

＜変形例＞
次に、樹脂４の他の配置例（以下、配置パターンと言う）を説明する。
図３、図４、図５は、樹脂の他の配置パターンを示す図である。

図３に示す基板ユニット１ａでは、樹脂４０９、４１０、４１１、４１４、４１５、４１６が、垂直方向（図３中上下方向）に対し所定角度左側に傾斜した状態で配置されている。また、樹脂４１２、４１３が、垂直方向に対し所定角度右側に傾斜した状態で配置されている。

これら樹脂４０９、４１０、４１１、４１４、４１５、４１６は、応力印加点２０に発生した応力を分散させ、電子部品３に作用することを抑制する位置に配置されている。
例えば、図３中、樹脂４０９に作用している応力は、樹脂４０９により分散され、その後、樹脂４１０、４１３、４１１によってさらに分散される。また、樹脂４１２に作用している応力は、樹脂４１２により分散され、その後、樹脂４１０、４１３、４１１によってさらに分散される。また、樹脂４１５に作用している応力は、樹脂４１５によって分散され、基板２の外周部へと導かれる。

このような樹脂４の配置パターンによっても、応力が、電子部品３に作用することを抑制することができる。
図４に示す基板ユニット１ｂでは、基板ユニット１の樹脂４０４、４０５の代わりに樹脂４１７、４１８が配置されている。樹脂４１７、４１８は、樹脂４０４、４０５が、樹脂４０４、４０５の矩形の中心を中心として９０°回転した位置に配置されている。

次に、基板ユニット１ｂに応力が発生したときの処理を説明する。
応力印加点２０に応力が印加されることにより、基板２に生じた応力は、放射状に発生する。

そして、発生した応力が樹脂４０２に作用すると、図２に示すように、進行方向の応力が樹脂４０２によって一部吸収されて抑制され、樹脂４０２の表面に沿って移動する。
その後、樹脂４０２の角に達すると、応力の一部が樹脂４１７、４１８に作用する。

樹脂４１７、４１８に応力が作用すると、進行方向の応力が樹脂４１７、４１８によって一部吸収されて抑制され、樹脂４１７、４１８の表面に沿って移動する。
その後、樹脂４１７の角に達すると、応力の一部が合成されて樹脂４０６に作用する。また、樹脂４１８の角に達すると、応力の一部が合成されて樹脂４０８に作用する。

樹脂４０６、４０８に応力が作用すると、進行方向の応力が樹脂４０６、４０８によって一部吸収されて抑制され、樹脂４０６、４０８の表面に沿って移動する。そして、基板２の外周部へと導かれる。

このような樹脂４の配置パターンによって、応力が、電子部品３に作用することを抑制することができる。
図５に示す基板ユニット１ｃでは、図２に示す樹脂４の配置パターンと、図３に示す樹脂４の配置パターンとを組み合わせたものになっている。

すなわち、基板ユニット１に配置された樹脂４のうち、応力印加点２０側に配置された３つの樹脂４０９、４１２、４１４が、垂直方向に対して所定角度傾斜した状態で配置されている。また、電子部品３側に配置された３つの樹脂４０６、４０７、４０８が、垂直方向に沿って配置されている。

例えば、図５中、樹脂４０９に作用している応力は、樹脂４０９により分散され、その後、樹脂４１２、４０７によってさらに分散される。また、樹脂４０８に作用している応力は、樹脂４０８により分散され、その後、基板２の外周部へと導かれる。

このような樹脂４の配置パターンによっても、応力が、電子部品３に作用することを抑制することができる。
なお、本実施の形態では、応力印加点２０側からのみ発生する応力を抑制する例について説明したが、支持部１０側からも応力が発生するため、支持部１０と電子部品３との間に樹脂４を配置するようにしてもよい。この場合も前述した配置パターンを適宜選択して配置することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態の基板ユニットについて説明する。
以下、第２の実施の形態の基板ユニットについて、前述した第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図６は、第２の実施の形態の基板ユニットを示す図である。
製品の使用条件によっては、複数箇所に応力が発生する場合がある。従って、基板ユニット１ｄでは、電子部品３を囲むように樹脂４を配置している。すなわち、基板ユニット１ｄは、電子部品３の支持部１０側にも樹脂４が配置されている。

また、各樹脂４は、Ｌ字状（鉤状）をなしており、それぞれ、電子部品３の角部を覆うように配置されている。
これにより、応力分布を変化（応力の発生する方向を参照）させて、角部の応力を緩和させ、発生した応力が、電子部品３の角部に印加されることを抑制している。

なお、配置した樹脂４の厚さや高さを変えることにより、そのひずみ量を小さくすることができる。
また、樹脂４の形状は、図６に図示したＬ字状のものに限らず、他の形状であってもよい。以下、樹脂４の厚さや高さを変えた場合と、樹脂４の形状を他の形状とした場合のひずみ量の測定例を示す。

＜測定例＞
図６に示すように、支持部１０によって支持された状態で、応力印加点２０に応力を加えることにより、基板ユニット１ｄに負荷を加え、基板２の変位量に対するひずみ量を測定した。但し、樹脂４の形状を以下のように変えた。

図７は、測定に用いた樹脂の形状を示す図である。
以下、図７（ａ）に示すように、樹脂４の幅をＷ、樹脂４の内径の長さをＬ１、電子部品３の端面から樹脂４までの距離をＬ２とする。また、樹脂４の高さをＨとする。

下記の配置パターンで電子部品３の近傍に加わるひずみ量を比較した。また、電子部品３として、３４．０ｍｍ×３４．０ｍｍ×１．５ｍｍのＢＧＡパッケージを使用した。
配置パターン（１）樹脂４を配置しなかった。

配置パターン（２）Ｌ字状の樹脂４を、電子部品３を囲むように４つ配置した。樹脂４の幅Ｗ＝５．０ｍｍ、高さＨ＝２．５ｍｍとした。
配置パターン（３）Ｌ字状の樹脂４を、電子部品３を囲むように４つ配置した。樹脂４の幅Ｗ＝２．５ｍｍ、高さＨ＝２．５ｍｍとした。

配置パターン（４）Ｌ字状の樹脂４を、電子部品３を囲むように４つ配置した。樹脂４の幅Ｗ＝５．０ｍｍ、高さＨ＝１．５ｍｍとした。
また、上記配置パターン（１）〜（４）においては、長さＬ１＝１５ｍｍ、長さＬ２＝４．０ｍｍとした。

さらに、図７（ｂ）に示すように、樹脂４を、電子部品３の外周の全部を覆うように配置した場合についても検証した。
配置パターン（５）樹脂４の幅Ｗ＝２．５ｍｍ、高さＨ＝１．５ｍｍとした。

さらに、図７（ｃ）に示すように、樹脂４の形状をドット形状とし、複数配設した場合についても検証した。なお、樹脂４をドットで形成する場合、整形が容易という利点がある。

配置パターン（６）樹脂４のドット径φ＝２．５ｍｍ、高さＨ＝１．５ｍｍ
＜測定結果＞
図８は、測定結果を示す図（グラフ）である。

縦軸は、基板２ａのひずみ量（με）を示し、横軸は基板２ａの変位量（ｍｍ）を示している。
配置パターン（１）のひずみ量は丸印でプロットされている。配置パターン（２）のひずみ量は四角印でプロットされている。配置パターン（３）のひずみ量は菱形印でプロットされている。配置パターン（４）のひずみ量は三角印でプロットされている。配置パターン（５）のひずみ量はバツ印でプロットされている。配置パターン（６）のひずみ量はアスタリスク印でプロットされている。

配置パターン（１）のひずみ量と比較すると、配置パターン（２）〜（６）のいずれも一定の効果が得られることが確認できた。
例えば、基板変位量５ｍｍの箇所での、各配置パターンのひずみ量を比較する。

配置パターン（２）は、配置パターン（１）に比べ、７０％程度ひずみ量が小さくなった。配置パターン（３）は、配置パターン（１）に比べ、６０％程度ひずみ量が小さくなった。配置パターン（４）は、配置パターン（１）に比べ、４０％程度ひずみ量が小さくなった。配置パターン（５）は、配置パターン（１）に比べ、２０％程度ひずみ量が小さくなった。配置パターン（６）は、配置パターン（１）に比べ、２０％程度ひずみ量が小さくなった。

また、同一形状であっても、塗布の幅、高さを可変することで、効果に差があることが確認できた。具体的には、幅Ｗが大きいほど、また、高さＨが大きいほど、ひずみ量を小さくすることができることが確認できた。

また、配置パターン（２）に対する配置パターン（３）の関係と、配置パターン（２）に対する配置パターン（４）の関係とを比較することにより、幅Ｗを倍にする（増加させる）よりも高さＨを倍にする（増加させる）方が、ひずみ量を小さくすることができることが確認できた。より具体的には、高さＨを２倍にした場合は、３０％程度の応力低減（分散）効果が得られることが確認できた。また、幅Ｗを２倍にした場合は、１０％程度の応力低減（分散）効果が得られることが確認できた。

なお、配置する樹脂４の配置パターンは、配置パターン（２）〜（６）に限らず、これらの配置パターンを複数組み合わせた形状としてもよい。例えば、配置パターン（５）と配置パターン（６）とを組み合わせた形状としてもよい。

さらに、第２の実施の形態の配置パターンに第１の実施の形態の配置パターンを組み合わせるようにしてもよい。例えば、配置パターン（２）の樹脂４を電子部品３から基板２の外周部に向かって複数段設けるようにしてもよい。

＜基板ユニットの製造方法＞
次に、基板ユニットを製造する方法を説明する。
図９および図１０は、基板ユニットを製造する方法を説明する図である。

［ステップＳ１］
まず、ネジ止め用の孔を形成した基板２ａを用意する。そして用意した基板２ａに電子部品３ａ〜３ｅを半田付けして実装する。

［ステップＳ２］
基板２ａが筐体９にネジ止めされることにより、ネジ止め位置が応力発生源となり、基板２に応力が発生する。

このため、応力が集中すると予想される部位（例えば、電子部品３ａ〜３ｅの角部等）にひずみゲージ７を、例えば接着剤等で一時的に接着する。そして、各ひずみゲージ７のリード線をテープ８で基板２ａに固定する。そして、ネジ止め用の孔にネジを挿入し、筐体９に基板２ａをネジ止めする。図９では、ネジ６ａ〜６ｆによって、筐体９にネジ止めされている状態を示している。

基板２ａが筐体９にネジ止めされることにより、基板２に応力が発生する。
この状態で、電子部品３ａ〜３ｅの角部等に発生する応力をひずみゲージ７を用いて実測する。

［ステップＳ３］
次に、図１０に示すように、ネジ止めにより発生する応力の実測結果に基づいて、樹脂４を配置する箇所を検出する。また、配置する箇所について、適当な樹脂４の形状（位置、幅、高さ等）を決定する。この形状の決定方法については、後に一例を示す。また、図１０では、ネジ止め用の孔５ａ〜５ｆを図示している。

図１０では、電子部品３ａの左上の角部に応力が集中しないように、樹脂４１９を配置することを決定している。電子部品３ａの右上の角部に応力が集中しないように、樹脂４２０を配置することを決定している。電子部品３ｂの左上の角部に応力が集中しないように、樹脂４２２を配置することを決定している。電子部品３ｂの右上の角部に応力が集中しないように、段を形成する樹脂４２３、４２４、４２５を配置することを決定している。電子部品３ｃの左下の角部に応力が集中しないように、樹脂４２６を配置することを決定している。電子部品３ｄの右上の角部に応力が集中しないように、樹脂４２１を配置することを決定している。電子部品３ｄの右下の角部に応力が集中しないように、樹脂４２７を配置することを決定している。電子部品３ｅの左下の角部に応力が集中しないように、樹脂４２８を配置することを決定している。

［ステップＳ４］
次に、決定した箇所に樹脂を塗布する。そして、自然乾燥による方法や、紫外線照射、加熱等により、塗布した樹脂を硬化させる。これにより基板ユニットが完成する。

以上で、基板ユニットを製造する方法の説明を終了する。
前述した基板ユニット１、１ａ〜１ｄも、上記製造方法によって製造することができる。

図１１は、第２の実施の形態の製造方法により製造された基板ユニットに発生する応力の一例を示す図である。
樹脂４１９〜４２８を配置することにより、応力集中から守りたい箇所（図１１中、点線の丸印）に対する応力の集中を抑制できていることが分かる。

次に、ステップＳ３の樹脂４の配置位置の決定方法を説明する。
図１２は、樹脂の配置位置の決定方法を示す図である。以下、説明を分かりやすくするために基板２ｂ上に配置した電子部品３を用いて樹脂４の配置位置の決定方法を説明する。

［ステップＳ１１］
電子部品３の、ネジ止め位置から一番近い、応力集中から守りたい箇所（図１２中、点線の丸印）に対する樹脂４の配置位置および形状を決定する。

図１２（ａ）では、ネジ６ｇのネジ止め位置から一番近い箇所は、電子部品３の左上の角部であるため、その近傍にＬ字状の樹脂４２９を配置することを決定する。
ネジ６ｈのネジ止め位置から一番近い箇所は、電子部品３の右上の角部であるため、その近傍に矩形状の樹脂４３０を配置することを決定する。ネジ６ｉのネジ止め位置から一番近い箇所は、電子部品３の右下の角部、および、左下の角部であるため、その近傍にＵ字状の樹脂４３１を配置することを決定する。

［ステップＳ１２］
樹脂４２９、４３０、４３１を配置することにより応力が分散する（逃げる）方向を予測する。

予測した応力が分散する方向が、応力集中から守りたい箇所へ向かっている場合、第二の樹脂４の配置位置および形状を決定し配置する。
このとき、樹脂４を配置した結果、応力が分散する方向に、なお、電子部品３が存在する場合や、他の電子部品が存在する場合等、応力の分散が完全ではない場合や、樹脂４を塗布する際の塗布の効率化を考慮した樹脂４の配置位置および形状に調整する。

具体的には、樹脂４２９を配置することにより、ネジ６ｇのネジ止めによって発生する応力が、電子部品３の右上の角部に作用すると予測できる。また、樹脂４３０を配置することにより、ネジ６ｈのネジ止めによって発生する応力が、電子部品３の左上の角部に作用すると予測できる。従って、図１２（ｂ）に示すように、これらの応力が分散する方向に、樹脂４３２を配置することを決定する。

ここで、塗布の効率化を考えると、樹脂４２９と樹脂４３２は、一体に形成するのが好ましい。従って、図１２（ｃ）に示すように、実際には、樹脂４３３を配置することを決定する。

一方、ネジ６ｉのネジ止めによって発生する応力は、樹脂４３０を配置することにより十分に分散し、電子部品３への作用を抑制することができると予測できる。従って、決定した通りに樹脂４３０を配置することを決定する。

［ステップＳ１３］
応力集中から守りたい箇所への応力が大きい場合、樹脂４３０、４３１、４３３の幅Ｗや高さＨを増加することを決定する。

以上で、配置位置の決定方法の説明を終了する。
なお、ステップＳ１１〜Ｓ１３に示す決定方法は、ステップＳ３に示す処理に用いるだけでなく、ステップＳ４にて樹脂４を配置した後に、ネジ止め状況の目視や再度の応力の測定等によって樹脂４の形状の修正、追加が必要な場合にも用いるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態の基板ユニットの製造方法によれば、応力集中から守りたい箇所に対する応力の集中を容易に抑制することができる。
例えば、スティフナを使用して基板ユニットを製造した場合と比較すると、スティフナの締結方法として、ネジを選定した場合は、基板に穴加工が必要となり、基板内の配線制限がかかる。また、新たな応力が発生する可能性もある。本実施の形態の製造方法によれば、樹脂４を使用することで、穴加工に比べ配線制限は緩和される。また、新たな応力が発生する可能性も低い。

さらに、スティフナの締結方法として、接着剤を使用した場合は、さらにアンダーフィル塗布作業と同等の作業が必要となり工数が増加する。本実施の形態の基板ユニットの製造方法によれば、工数の増加を抑制することができる。

＜変形例＞
前述した基板ユニットの製造方法では、応力をひずみゲージ７を用いて実測することによって、樹脂４の配置位置を決定した。しかし、これに限らず、各電子部品３の基板２ａとの接触部（半田付け部）に発生する応力をシミュレーション装置によって予測し、この予測結果に基づいて樹脂４の配置位置を決定するようにしてもよい。

図１３は、シミュレーション装置のハードウェア構成例を示す図である。
シミュレーション装置１００は、ＣＰＵ１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介してＲＡＭ１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、外部補助記憶装置１０６および通信インタフェース１０７が接続されている。

ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムや、応力をシミュレーションできるアプリケーション等のアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に必要な各種データが格納される。

ＨＤＤ１０３には、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。また、ＨＤＤ１０３内には、プログラムファイルが格納される。
グラフィック処理装置１０４には、モニタ１０４ａが接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１０４ａの画面に表示させる。入力インタフェース１０５には、キーボード１０５ａとマウス１０５ｂとが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード１０５ａやマウス１０５ｂから送られてくる信号を、バス１０８を介してＣＰＵ１０１に送信する。

外部補助記憶装置１０６は、記録媒体に書き込まれた情報を読み取ったり、記録媒体に情報を書き込んだりする。外部補助記憶装置１０６で読み書きが可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。

通信インタフェース１０７は、ネットワーク３０に接続されている。通信インタフェース１０７は、ネットワーク３０を介して、他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う。

以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
次に、シミュレーション装置１００を用いた基板ユニットの製造方法を説明する。

［ステップＳ１ａ］
まず、設計者がシミュレーション装置１００を操作して、応力をシミュレーションできるアプリケーションを起動する。

そして、モニタ１０４ａに表示された基板に、電子部品を配置し、ネジ止め用の孔を形成する。
［ステップＳ２］
アプリケーションにシミュレーションを実行させ、基板に発生する応力をモニタ１０４ａに表示させる。

図１４は、モニタに表示されたシミュレーション結果を示す図である。
ここで、基板２ｃは、基板２ａに対応するものである。電子部品３ｆ〜３ｊは、電子部品３ａ〜３ｅに対応するものである。ネジ６ｊ、６ｋ、６ｍ、６ｎ、６ｑは、ネジ６ａ〜６ｅに対応するものである。

図１４では、発生する応力を点線で示している。応力の強さは、例えば、グラデーションによって表示される。これにより、ユーザは、電子部品３のどの箇所に応力が集中しているのかを容易に把握することができる。

以下、前述したステップＳ１と同様に、実際の基板２ａに電子部品３ａ〜３ｅを配置し、前述したステップＳ３〜Ｓ５と同様のプロセスを実行する。この際、ステップＳ３においては、シミュレーション結果に基づいて、適当な樹脂４の形状（位置、幅、高さ等）を決定する。

さらに、アプリケーションが有する樹脂配置機能を用いて、モニタ１０４ａに表示された基板２ｃ上に樹脂を配置し、再度シミュレーションを行うようにしてもよい。これにより、樹脂が配置された状態で、各電子部品３ｆ〜３ｊに作用する応力を容易に把握することができる。

以上、本発明の半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。

また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
なお、開示の基板ユニットの用途は、特に限定されないが、例えば、携帯端末装置等の小型化が要求される電子機器が有する筐体に実装される基板ユニットや、フラットケーブルが備える基板ユニットに用いることができる。

また、実施の形態の半導体装置の製造方法は、集積回路にも適用することができる。
なお、上記のシミュレーション機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、シミュレーション装置１００が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

シミュレーションプログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

以上の第１〜第２の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１） 電極を有する基板と、
前記基板上に配置され、前記電極と電気的に接続される電極を有する電子部品と、
予め検出された前記電子部品の応力が集中する部位に対応して前記基板上の前記電子部品の電極と離間した部位に複数設けられた樹脂と、
を有することを特徴とする半導体装置。

（付記２） 前記樹脂は、複数段設けられていることを特徴とする付記１記載の半導体装置。
（付記３） 複数段設けられた前記各樹脂の後段の樹脂は、前段の樹脂によって分散された応力が前記電子部品に作用することを抑制する位置に設けられていることを特徴とする付記２記載の半導体装置。

（付記４） 前記樹脂は、前記電子部品の角部に鉤状に設けられていることを特徴とする付記１記載の半導体装置。
（付記５） 前記樹脂は、前記電子部品を覆うように環状に設けられていることを特徴とする付記１記載の半導体装置。

（付記６） 前記樹脂は、ドット状で複数配設されていることを特徴とする付記４または５に記載の半導体装置。
（付記７） 前記樹脂は、前記基板の前記電子部品が配置された面の反対側の面に設けられていることを特徴とする付記１記載の半導体装置。

（付記８） 前記樹脂は塗布により形成されていることを特徴とする付記１ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
（付記９） 電極を有し、前記電極と電気的に接続される電極を有する電子部品が配置された基板を用意し、
応力が集中する前記電子部品の部位を検出し、
検出された前記部位に対応して前記基板上の前記電子部品の電極と離間した部位に複数箇所樹脂を塗布し、
塗布した前記樹脂を硬化させる、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。

（付記１０） 複数箇所に塗布される前記樹脂は、段を形成していることを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。
（付記１１） 段を形成する前記樹脂の後段の樹脂は、前段に塗布した前記樹脂が硬化することによって分散された応力が、検出された前記部位に作用することを抑制する位置に塗布することを特徴とする付記１０記載の半導体装置の製造方法。

（付記１２） 前記樹脂を、前記電子部品の角部に鉤状に塗布することを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。
（付記１３） 前記樹脂を、前記電子部品を覆うように環状に塗布することを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。

（付記１４） 前記樹脂を、ドット状に複数分布させることを特徴とする付記１２または１３に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１５） 前記樹脂を、前記基板の前記電子部品が配置された面の反対側の面に塗布することを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。

（付記１６） 電極を有する基板と、
前記基板上に配置され、前記電極と電気的に接続される電極を有する電子部品と、
予め検出された前記電子部品の応力が集中する部位に対応して前記基板上の前記電子部品の電極と離間した部位に複数設けられた樹脂と、を有する半導体装置と、
前記半導体装置が搭載される筐体と、
を備えることを特徴とする電子機器。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 基板ユニット
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 基板
３、３ａ〜３ｊ 電子部品
４、４０１〜４３３ 樹脂
５ａ〜５ｆ 孔
６ａ〜６ｋ、６ｍ、６ｎ、６ｑ ネジ
７ ひずみゲージ
８ テープ
１０ 支持部
２０ 応力印加点
１００ シミュレーション装置

Claims (8)

1. 電極を有する基板と、
   前記基板上に配置され、前記電極と電気的に接続される電極を有する電子部品と、
   応力が印加される応力印加点と前記電子部品とが互いに反対側に位置するようにして、前記基板上の前記電子部品の電極と離間した部位に複数設けられた樹脂と、
   を有することを特徴とする半導体装置。
2. 前記樹脂は、複数段設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 複数段設けられた前記各樹脂の後段の樹脂は、前段の樹脂によって分散された応力が前記電子部品に作用することを抑制する位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
4. 前記樹脂は、前記電子部品の角部に鉤状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
5. 電極を有し、前記電極と電気的に接続される電極を有する電子部品が配置された基板を用意し、
   応力が印加される応力印加点を検出し、
   検出された前記応力印加点と前記電子部品とが互いに反対側に位置するようにして、前記基板上の前記電子部品の電極と離間した部位に複数箇所樹脂を塗布し、
   塗布した前記樹脂を硬化させる、
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 複数箇所に塗布される前記樹脂は、段を形成していることを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
7. 段を形成する前記樹脂の後段の樹脂は、前段に塗布した前記樹脂が硬化することによって分散された応力が、検出された前記部位に作用することを抑制する位置に塗布することを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
8. 電極を有する基板と、
   前記基板上に配置され、前記電極と電気的に接続される電極を有する電子部品と、
   応力が印加される応力印加点と前記電子部品とが互いに反対側に位置するようにして、前記基板上の前記電子部品の電極と離間した部位に複数設けられた樹脂と、を有する半導体装置と、
   前記半導体装置が搭載される筐体と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
   

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