JP5477999B2 - 半導体装置、および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置、および半導体装置の製造方法に関するものである。

表面実装型の半導体部品の底面と、この半導体部品が実装された基板の表面との間には隙間が形成される。たとえば樹脂パッケージ型の半導体部品の場合、パッケージ底面には樹脂成形時にエジェクトピンに押された跡である窪みがあり、この窪みは上記隙間を形成する。

基板に実装された半導体部品が液状樹脂に覆われ、この液状樹脂が硬化されることにより半導体部品が樹脂封止される場合、液状樹脂の圧力が半導体部品の上面に加わることにより半導体部品が上記隙間の部分に沈み込むようにたわむ問題が生じることがある。

また樹脂封止後は上記隙間に空気が閉じ込められた状態となるため、この閉じ込められた空気の圧力が高くなって周囲にストレスが加わる問題が生じることがある。

これらの問題を解決するためには、上記隙間を小さくすることが望まれる。この隙間を小さくする技術としては、たとえば以下に示す第１および第２の技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

第１の技術として、半導体部品のパッケージ体における底面と、この半導体が搭載される基板の表面との間の隙間に耐熱絶縁体製の充填物が装填されることが提案されている。具体的には、シート状の充填物と半導体部品とが、この順にピックアップされて基板上にマウントされる。好ましくは、基板と充填物との間および充填物と半導体部品との間は接着剤により固定される。この第１の技術によれば、上記隙間に充填物が装填された分だけこの隙間が小さくなる。

第２の技術として、基板の表面に半導体部品がはんだ付けされた後、下塗りとしての耐熱合成樹脂が粘度の低い状態で塗布されて硬化されることが知られている。この第２の技術によれば、半導体部品のパッケージ体における底面と基板の表面との間の隙間に下塗りの耐熱合成樹脂が充填された分だけ、この隙間が小さくなる。
特開２００３−７７３９号公報

しかし、上記第１の技術では、接着剤の塗布と充填物のマウントと接着剤の仮硬化（または本硬化）とを行なう工程が必要になる。このため加工費の増加が問題となる。また、充填物および接着剤の材料費の増加が問題となる。また、接着剤の厚みばらつきにより充填物上面の高さがばらつくため、充填物上面と半導体部品底面とのクリアランス調整が困難である。また、通常のマウント装置により充填物をマウントする際の位置精度は実装基板のパターン精度よりも低く、実装基板上での充填物の位置のばらつきが問題となる。

また上記第２の技術では、半導体部品への樹脂の塗布工程が下塗りと本塗りとで２回必要となるため、加工費が増加するという問題がある。また低粘度の液体状態で塗布できる樹脂が高価であるため、材料費の増加が問題となる。

なお、上記第１および第２の技術が用いられなくても、まず実装基板上に樹脂が塗布され、硬化前のこの樹脂の上に半導体部品が実装され、その後にこの樹脂が硬化されることにより実装基板と半導体部品との隙間が埋められることにより、気泡の発生を防ぐことができる。しかし、この方法では、半導体部品のリフロー工程において以下の問題が生じる。

通常の半導体部品のリフロー工程においては半導体部品の位置が実装基板のパターンに整合するように自然に微動する効果（セルフアライメント効果）が得られることが知られている。しかし、硬化前の樹脂の上に半導体部品が実装されてリフロー工程が行なわれると、半導体部品の動きが樹脂により妨げられてしまうため、セルフアライメント効果が抑制されてしまう。このため、半導体部品の初期の実装位置精度を向上させなければならないという問題がある。

また、リフロー工程のためには半導体部品の実装前にクリームはんだが塗布されるが、樹脂硬化時に樹脂とクリームはんだの成分とが混ざり合うことがあるという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体部品のたわみを低コストで抑制することのできる半導体装置、および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の半導体装置の製造方法が用いる実装基板の製造方法は、半導体部品を実装するための実装基板の製造方法であって、以下の工程を有する。
液状物質が基材上に所定パターンに選択的に塗布される。半導体部品の基材に対向する底面と接触することによって底面を支持するための突起が、液状物質を固化させることで基材の表面上に形成される。

本発明の半導体装置の製造方法は、上記の実装基板の製造方法により製造された実装基板の突起を半導体部品の基材に対向する底面に接触させることによって、突起に半導体部品の底面を支持させることにより、半導体部品を実装する工程を備えている。半導体部品は底面に、金型からの取り出しの際にエジェクトピンに押された際に生じた凹部を有しており、半導体部品を実装する工程において突起が凹部に差し込まれる。突起の側面が高さ位置全体にわたって凹部の側壁から離れており、それにより、表面に沿う方向における半導体部品の位置を固定することなく突起が凹部に差し込まれている。実装された半導体部品が樹脂封止される。

本発明の半導体装置は、実装基板と、半導体部品と、封止樹脂とを備えている。実装基板は、液状物質を基材の表面上に所定パターンに選択的に塗布して固化させることにより形成された突起を有する。半導体部品は実装基板に実装されている。突起は、半導体部品の基材に対向する底面に接触することによって、底面を支持している。半導体部品は底面に、金型からの取り出しの際にエジェクトピンに押された際に生じた凹部を有しており、突起が凹部に差し込まれるように構成されている。突起の側面が高さ位置全体にわたって凹部の側壁から離れており、それにより、表面に沿う方向における半導体部品の位置を固定することなく突起が凹部に差し込まれている。封止樹脂は半導体部品を封止している。

本発明の半導体装置の製造方法が用いる実装基板の製造方法によれば、液状物質が基材上に所定パターンに選択的に塗布されて固化されることにより突起が形成される。このため、実装基板のパターン精度と同程度の高い位置精度および寸法精度で、半導体部品の底面を支持するための突起を基材上に形成することができる。また、固体状の充填物を基材上に接着する場合に比して、加工費や材料費を低減することができる。

本発明の半導体装置およびその製造方法によれば、突起により半導体部品の底部が支持される。このため、半導体部品の上面に圧力が加わった際の半導体部品のたわみを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
最初に、本実施の形態の半導体装置の構成について、図１〜図６を用いて説明する。

図１および図２は、本発明の実施の形態１における半導体装置の構成を概略的に示す断面図および平面図である。なお図１は図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。また図２においては半導体装置の封止樹脂はその外縁のみが破線で示され、その内部構造も図示されている。

図１および図２を参照して、本発明の半導体装置５０は、リードフレーム４２と、ワイヤ４３と、封止樹脂４１Ａと、ハイブリッドＩＣ(Integrated Circuit)４０とを有している。

ここで一般にハイブリッドＩＣとは、半導体部品とこの半導体部品上に形成されることが困難な部品（たとえばコンデンサやコイルなどの受動部品）とが基板上に混成(Hybrid)されて実装されたモジュールである。

ハイブリッドＩＣ４０は、実装基板３０と、この実装基板３０に表面実装された半導体部品３１と、コンデンサ３２とを有している。

リードフレーム４２は、ハイブリッドＩＣ４０が載置されている部分である載置部４２Ａと、ワイヤ４３によりハイブリッドＩＣ４０と電気的に接続されている部分であるリード部４２Ｂとを有している。また、半導体装置５０の外周面は、リードフレーム４２のリード部４２Ｂが突き出ている部分以外は、一様な材質からなる封止樹脂４１Ａが占めている。この封止樹脂４１Ａにより、半導体部品３１、コンデンサ３２、実装基板３０およびワイヤ４３は樹脂封止されている。

実装基板３０は、基材２０と、基材２０上に形成された突起である受台２１Ａとを有している。基材２０は厚膜抵抗器と配線パターンとを有しており、実装基板３０に実装された半導体部品３１およびコンデンサ３２とともに、図３に示す電気回路を構成している。また受台２１Ａは半導体部品３１の底面を支持することができるように構成されている。

ここで半導体部品３１は、図４および図５に示すようにＳＯＰ(Small Outline Package)タイプの表面実装型ＩＣであり、その外周面はリード３１Ｐが突出した部分以外は樹脂パッケージ３１Ｍに覆われている。この樹脂パッケージ３１Ｍは金型成形されたものであり、金型からの取り出しの際にエジェクトピンに押された際に生じた凹部であるエジェクトピン窪み３１Ｅを底面に有している。

図６は、図１の破線領域の概略拡大図であって、半導体装置の半導体部品周辺の構成を概略的に示す部分断面図である。主に図６を参照して、受台２１Ａは半導体部品３１のエジェクトピン窪み３１Ｅに差し込まれ、エジェクトピン窪み３１Ｅの位置において半導体部品３１の底面を支持するように構成されている。また受台２１Ａの側部には、封止樹脂４１Ａにより埋められていない領域である気泡４６Ａが存在している。

受台２１Ａは直径寸法ＤＡの円筒状の突起であり、エジェクトピン窪み３１Ｅの直径寸法ＤＭ（図５）との寸法関係はＤＡ≦ＤＭとされている。また受台２１Ａはエジェクトピン窪み３１Ｅの位置に合わせて基材２０上に形成されている。このため、受台２１Ａはエジェクトピン窪み３１Ｅに差し込まれることができるように構成されている。

また受台２１Ａの高さ寸法ＨＡは、実装された半導体部品３１のエジェクトピン窪み３１Ｅの面と基材２０の表面との間隔寸法に合わせて形成されている。これにより、受台２１Ａは半導体部品３１の底面をエジェクトピン窪み３１Ｅの部分において支持することができるように構成されている。高さ寸法ＨＡは、たとえば２００μｍである。

続いて、本発明の実施の形態１における実装基板の構成について、図７〜図１１を用いて説明する。

図７は、本発明の実施の形態１における実装基板の電気回路図である。主に図７を参照して、本実施の形態の実装基板３０は厚膜抵抗器を含む電気回路を内蔵した基板（厚膜抵抗基板）であり、半導体部品３１を実装するための端子３０Ｉと、コンデンサを実装するための端子３０Ｃと、外部端子３０Ｔとを有している。

図８および図９は、本発明の実施の形態１における実装基板の構成を概略的に示す平面図および断面図である。なお図９は図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。図９を参照して、実装基板３０は、基材２０と、基材２０上に形成された突起である受台（突起）２１Ａとを有している。

主に図８および図９を参照して、基材２０は、たとえばアルミナからなるセラミック板１０と、このセラミック板１０上に形成された導体層１１および抵抗体層１２と、たとえばガラスから形成されているコート層１３とを有している。導体層１１および抵抗体層１２は、図１０に示す回路パターンを有している。またコート層１３は、電気的接続のために導体層１１が露出している必要のある端子３０Ｉ、３０Ｃ、３０Ｔの形成領域を除き、導体層１１および抵抗体層１２を被覆して保護するように形成されている。

実装基板３０がこのような導体層１１、抵抗体層１２およびコート層１３の平面パターンを有していることにより、実装基板３０は図７に示す電気回路として機能することができる。

受台２１Ａは、基材２０のコート層１３上に形成されている突起であり、エポキシ樹脂などの液状樹脂が所定パターンに選択的に塗布され、その後この液状物質が固化されて形成されている。

図１１は、図９の破線領域の拡大図であって、実装基板の受台の周縁部の構成を概略的に示す部分断面図である。図１１を参照して、受台２１Ａは、液状物質が所定パターンに選択的に塗布され、その後にこの液状物質が固化されることにより形成されている。このため、受台２１Ａの周縁部は破線部２１Ｆ（図１１）に示すように、基材２０のコート層１３との界面側で液状物質が裾野を引いていた形状を、この液状樹脂が固化された後においてもそのまま有している。

また、受台２１Ａの原材料である液状物質がコート層１３の上面に塗布された状態で固化されるため、受台２１Ａとコート層１３とが接着材層などの中間層を介さずに直接密着された状態となっている。

図１２〜図１６は、本発明の実施の形態１における実装基板の製造方法の第１〜第５工程を順に示す概略的な平面図である。

主に図１２を参照して、セラミック板１０（図８）が複数枚包含される大きさのセラミック板１０Ｐ上に、スクリーン印刷法により導体層１１が形成される。具体的には、導体ペーストが導体層１１の平面パターンに対応したパターンに選択的に塗布され、乾燥工程および焼成工程を経て、導体層１１が形成される。

図１３を参照して、スクリーン印刷法により抵抗ペーストが抵抗体層１２の平面パターンに対応したパターンに選択的に塗布される。続いて、乾燥工程および焼成工程を経て抵抗体層１２が形成される。

図１４を参照して、スクリーン印刷法により、たとえばガラスペーストがコート層１３の平面パターンに対応したパターンに選択的に塗布される。続いて、乾燥工程および焼成工程を経てたとえばガラスからなるコート層１３が形成される。これにより、基材２０Ｐが形成される。

図１５を参照して、スクリーン印刷法により、たとえばエポキシ樹脂などの液状物質が基材２０Ｐ（図１４）上に受台２１Ａの平面パターンに対応したパターンに選択的に塗布される。続いて、熱硬化工程により液状樹脂が固化されて受台２１Ａが形成される。これにより、実装基板３０Ｐが形成される。

図１６を参照して、たとえばレーザー加工技術により、図中の破線に沿って実装基板３０Ｐが複数の領域に切断され、複数枚の実装基板３０（図８）が形成される。

図１７および図１８は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第１および第２工程を順に示す概略的な平図面である。また図１９は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略的な断面面であって、その断面位置は図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う位置に対応する。

図１７を参照して、実装基板３０上に半導体部品３１およびコンデンサ３２が実装されることにより、ハイブリッドＩＣ４０が形成される。続いて、このハイブリッドＩＣ４０がリードフレーム４２の載置部４２Ａに固定される。この固定は、接着剤などを用いて行なうことができる。

図１８を参照して、ハイブリッドＩＣ４０の外部端子３０Ｔとリードフレーム４２のリード部４２Ｂとがワイヤ４３により電気的に接続される。続いて、ハイブリッドＩＣ４０、リードフレーム４２およびワイヤ４３の一体物が金型９０内にセットされる。なお、図１８においては金型９０はその外縁のみを破線で示し、その内部構造も図示する。

図１９を参照して、上記セットにより、リード部４２Ｂの端部が金型９０の上型９０Ａと下型９０Ｂとに挟まれ、ハイブリッドＩＣ４０が金型９０のキャビティ９１内で懸架される。続いて、加熱されて粘度が低下した液状樹脂がゲート９２から高温状態の金型９０のキャビティ９１に注入される。次に、注入された液状樹脂に圧力が加えられて一定時間保持されることにより、液状樹脂が重合され硬化される。

続いて金型９０の内容物が取り出される。次にリードフレーム４２の外枠部４２Ｃ（図１７）の部分が切断され除去される。これにより、本実施の形態の半導体装置５０（図１および図２）が得られる。

本実施の形態によれば、図１５に示すように、スクリーン印刷法により液状樹脂が基材２０Ｐ（図１４）上に所望のパターンに選択的に塗布される。その後に液状樹脂が熱硬化されることにより、基材２０Ｐ上の突起である受台２１Ａが形成される。このスクリーン印刷と熱硬化によるパターン形成技術自体は、いわゆる厚膜プロセス技術として広く用いられており、たとえば平面パターン精度±０．１５ｍｍ、厚み精度±５μｍでの受台２１Ａの形成が可能である。このため、固体片を接着剤により基材２０に貼り付けることにより突起を形成する場合に比して、高い位置精度と寸法精度を有する突起を形成することができる。よって、精度よく半導体部品３１のたわみを抑制することができる。

また、上記のスクリーン印刷法と熱硬化とに必要となるスクリーン印刷設備や電気炉などの主要設備は、実装基板３０の導体層１１、抵抗体層１２およびコート層１３の形成のための設備を流用することができる。このため、受台２１Ａの形成のためにのみ必要となる設備投資を抑制することができる。よって、低コストで受台２１Ａを形成することができる。

また、図１５に示すように、複数の受台２１Ａを有する１枚の実装基板３０Ｐが形成され、その後に、図１６に示すように、実装基板３０Ｐが複数の領域に切断されて複数の実装基板３０が形成される。このため、実装基板３０の１枚ごとに受台２１Ａを形成する場合と比して、少ない工数で受台２１Ａを形成することができる。よって、低コストで受台２１Ａを形成することができる。

また、図２０に示すように、半導体部品３１の上面３１Ｓに図中の下向き矢印のように圧力が加わった場合に、受台２１Ａが図中の上向き矢印のように半導体部品３１の底面を支持することができる。このため、半導体部品３１のたわみを抑制することができる。なお、受台２１Ａがない場合は、図２１の破線部に示すように、半導体部品３１の底部が沈み込むようにたわみが生じる。

また、半導体装置５０の樹脂封止は、金型９０のキャビティ９１に液状樹脂が注入されて加圧される工程（図１９）により行なわれる。この際には半導体部品３１の上面３１Ｓ（図２０）に高い圧力が加わるため、半導体部品３１をたわませようとする大きな力が作用する。受台２１Ａ（図２０）はこの力に応じて半導体部品３１を支持し、半導体部品３１のたわみを効果的に抑制することができる。

また、受台２１Ａは半導体部品３１のエジェクトピン窪み３１Ｅの部分に差し込まれている。このため、受台２１Ａによる半導体部品３１の支持はエジェクトピン窪み３１Ｅの部分で行なわれる。よって、エジェクトピン窪み３１Ｅ部分の半導体部品３１のたわみを抑制することができる。

また、図２２に示すように、受台２１Ａがエジェクトピン窪み３１Ｅを埋めるため、気泡４６Ａの存在する領域を小さくすることができる。このため、気泡４６Ａ内の温度が上昇して圧力が高くなっても、半導体部品３１に対しては小さな領域にしか圧力（図中の矢印）が作用しない。よって、気泡の圧力による半導体部品３１のたわみを抑制することができる。なお受台２１Ａがない場合を比較例として図２３に示す。この場合、大きな気泡４６Ｚの内部が高圧状態となり、実線矢印で示すように半導体部品３１の広い領域に圧力が加わる。これにより、半導体部品３１に大きなたわみ（図中の破線）が生じる。

なお、上記の実施の形態１においては、受台２１Ａを形成する際の液状樹脂の固化方法として熱硬化を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液状樹脂として紫外線硬化樹脂が用いられれば紫外線照射により行なうこともできる。

また、受台２１Ａを形成するために塗布される液状物質は単純な液体に限定されるものではなく、固体粒子が液体中に分散されたものを用いることもできる。

また、受台２１Ａの材質は樹脂に限定されるものではなく、たとえばガラスで形成されていてもよい。この場合、基材２０Ｐ（図１４）上にガラスペーストを所定パターンに選択的に塗布する工程と、このガラスペーストを焼成する工程とにより受台２１Ａ（図１５）を形成することができる。

また、受台２１Ａの形成されている面はコート層１３上面に限定されるものではなく、たとえばセラミック板１０上面に形成されていてもよい。

また、ハイブリッドＩＣ４０に半導体部品３１と共に実装されている部品はコンデンサ３２に限定されるものではなく、コイルや抵抗など他の部品であってもよい。

また、半導体部品３１はＳＯＰタイプ（図４および図５）に限定されるものではなく、ＱＦＰ(Quad Flat Package)タイプやＳＯＪ(Small Outline J-lead Package)タイプなど他のタイプの半導体部品３１であってもよい。

（実施の形態２）
図２４は、本発明の実施の形態２における半導体装置の半導体部品周辺の構成を概略的に示す部分断面図である。また図２５は、本発明の実施の形態２における実装基板の構成を概略的に示す平面図である。

主に図２４および図２５を参照して、本実施の形態における半導体装置および実装基板の受台（突起）２１Ｂの平面パターンはエジェクトピン窪み３１Ｅ（図４（ｃ））よりも大きく形成されている。また受台２１Ｂの高さ寸法ＨＢは、実装された半導体部品３１の最下面と基材２０の表面との間隔寸法に合わせて形成されている。これにより、受台２１Ｂは半導体部品３１をその最下面部分において支持することができるように構成されている。受台２１Ｂの高さ寸法ＨＢは、たとえば１００μｍである。

なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態１の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の半導体装置によれば、図２６に示すように、半導体部品３１の上面３１Ｓに図中の下向き矢印のように圧力が加わった場合に、受台２１Ｂが図中の上向き矢印のように半導体部品３１の底面を支持することができる。このため、受台２１Ｂが存在しない場合（図２１）に比して、半導体部品３１のたわみを抑制することができる。特に、金型９０のキャビティ９１に液状樹脂が注入されて加圧される工程においては半導体部品３１の上面３１Ｓ（図２６）に高い圧力が加わるため、受台２１Ｂによる半導体部品３１の支持の効果が大きい。

また、図２７に示すように、受台２１Ｂが存在することにより、エジェクトピン窪み３１Ｅ内部以外の部分について気泡４６Ｂの発生を抑制することができる。このため、気泡４６Ｂ内の温度が上昇してその圧力が高くなっても、半導体部品３１に対しては受台２１Ｂがない場合（図２３）に比して狭い領域にしか圧力（図中の矢印）が作用しない。よって半導体部品３１のたわみを抑制することができる。

（実施の形態３）
図２８は、本発明の実施の形態３における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図２８を参照して、本実施の形態の半導体装置５０は、ハイブリッドＩＣ４０とケース４４Ａと封止樹脂４１Ｂと外部リード４７Ｅとワイヤ４３とを有している。

ケース４４Ａは、その側面部を構成する筒状の絶縁体部４４１Ａと、その底部を構成する金属部４４２と、内蔵リード４７Ｃとを有している。絶縁体部４４１Ａと金属部４４２とはたとえば接着剤により一体化されて鉢状の形状を有している。この鉢状形状を有するケース４４Ａ内に封止樹脂４１Ｂが充填されている。

内蔵リード４７Ｃは、一方端（図中の上方）がケース４４Ａ外部に向かって突き出しており、他方端（図中の右下方）はケース４４Ａ内部において露出しており、一方端と他方端との間の部分は絶縁体部４４１Ａの内部を通っている。内蔵リード４７Ｃと外部リード４７Ｅとは一方端がハイブリッドＩＣ４０に電気的に接続されており、他方端がケース４４Ａの外部に突き出て外部と電気的に接続されるように構成されている。

なお、本実施の形態のハイブリッドＩＣ４０の構成は上述した実施の形態１の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２９および図３０は、本発明の実施の形態３における半導体装置の製造方法の第１および第２工程を順に示す断面図である。なお、ハイブリッドＩＣ４０を形成する工程までは実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図２９を参照して、ハイブリッドＩＣ４０に外部リード４７Ｅが電気的に接続される。続いて、この外部リード４７Ｅが付加されたハイブリッドＩＣ４０がケース４４Ａに収められる。

図３０を参照して、実装基板３０がケース４４Ａ底部に支持された状態とされる。次にワイヤ４３で実装基板３０と内蔵リード４７Ｃとが電気的に接続される。その後、ケース４４Ａ内にたとえばエポキシ樹脂などの液状樹脂が注入される。続いて、注入された液状樹脂がたとえば熱硬化などにより硬化される。これにより半導体部品３１が封止され、図２８に示す半導体装置５０が得られる。

図３１は本実施の形態の変形例の半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３１を参照して、本変形例のケース４４Ｂは、上述したケース４４Ａと異なり、絶縁体部４４１Ｂに図中破線部に示す段部を有している。これによりケース４４Ｂの底部の一部は上げ底状の構造となっている。本変形例の半導体装置５０の製造においてケース４４Ｂ内に液状樹脂が注入される際は、実装基板３０はケース４４Ｂ底部の上記上げ底部分に支持される。なお、実装基板３０の底部の上記上げ底に支持されていない部分は封止樹脂４１Ｂに覆われる。

本実施の形態の半導体装置によれば、実施の形態１と同様に、気泡４６Ａ（図２０）内の温度が上昇して圧力が高くなった際の半導体部品３１のたわみを抑制することができる。

（実施の形態４）
図３２は、本発明の実施の形態４における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３２を参照して、本実施の形態の半導体装置は、上記実施の形態２と同様の受台２１Ｂ（図２４）を有している。

なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態３の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態によれば、気泡４６Ｂ（図２７）内の温度が上昇して圧力が高くなった際の半導体部品３１のたわみを、実施の形態２と同様、抑制することができる。

（実施の形態５）
図３３は、本発明の実施の形態５における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３３を参照して、本実施の形態の半導体装置５０は、半導体部品３１上の緩衝材４５と、半導体部品３１および緩衝材４５の双方を封止する封止樹脂４１Ａとを有している。緩衝材４５の材料は封止樹脂４１Ａの材料よりもヤング率の低い材料であり、好ましくはゴム質やゲル状樹脂である。なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態１の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３４は、本発明の実施の形態５の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３４を参照して、本変形例の半導体装置５０は、半導体部品３１上の緩衝材４５と、半導体部品３１および緩衝材４５の双方を封止する封止樹脂４１Ａとを有している。なお、本実施の形態の変形例のこれ以外の構成は上述した実施の形態２の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本発明の実施の形態およびその変形例における半導体装置５０の製造方法は、封止樹脂４１Ａの形成工程（たとえば図１９）の前に緩衝材４５が形成される点以外は実施の形態１または実施の形態２と同様である。緩衝材４５の形成方法としては、まず、ハイブリッドＩＣ４０上に緩衝材４５が液状状態で滴下される。液状状態の緩衝材４５は、表面張力により上に凸の形状の状態で保持される。続いて、この液状状態の緩衝材４５が固化される。

本実施の形態の半導体装置５０によれば、半導体部品３１の上にヤング率の低い緩衝材４５が形成されている。このため、半導体部品３１の上方からの力が直接半導体部品３１に加わらず、緩衝材４５で分散される。これにより、上方からの力による半導体部品３１のたわみを抑えることができる。

（実施の形態６）
図３５は、本発明の実施の形態６における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３５を参照して、本実施の形態の半導体装置５０は、半導体部品３１上の緩衝材４５と、半導体部品３１および緩衝材４５の双方を封止する封止樹脂４１Ｂとを有している。なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態３の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３６は、本発明の実施の形態６の第１の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３６を参照して、本変形例の半導体装置５０は、半導体部品３１上の緩衝材４５と、半導体部品３１および緩衝材４５の双方を封止する封止樹脂４１Ｂとを有している。なお、本実施の形態の変形例のこれ以外の構成は上述した実施の形態３の変形例の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３７は、本発明の実施の形態６の第２の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。図３７を参照して、本変形例の半導体装置５０は、半導体部品３１上の緩衝材４５と、半導体部品３１および緩衝材４５の双方を封止する封止樹脂４１Ｂとを有している。なお、本実施の形態の変形例のこれ以外の構成は上述した実施の形態４の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の半導体装置５０によれば、実施の形態５と同様に上方からの力による半導体部品３１のたわみの発生を抑えることができる。

（実施の形態７）
図３８は、本発明の実施の形態７における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。主に図３８を参照して、本実施の形態の半導体装置５０は、実装基板３０にはんだ付けされて電気的に接続されたクリップリード４８と、実装基板３０上で半導体部品３１を封止している封止樹脂４１Ｃとを有している。

封止樹脂４１Ｃの形成方法としては、まず、ハイブリッドＩＣ４０上に封止樹脂４１Ｃを液状状態で滴下する。液状状態の封止樹脂４１Ｃは、表面張力により上に凸の形状の状態で保持される。続いて、この液状状態の封止樹脂４１Ｃが固化される。

なお、本実施の形態のハイブリッドＩＣ４０の構成は上述した実施の形態３の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の半導体装置によれば、気泡４６Ａ（図２０）内の温度が上昇して圧力が高くなった際の半導体部品３１のたわみを、実施の形態３と同様、抑制することができる。

（実施の形態８）
図３９は、本発明の実施の形態８における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。主に図３９を参照して、本実施の形態の半導体装置５０は、実装基板３０にはんだ付けされて電気的に接続されたクリップリード４８と、実装基板３０上で半導体部品３１を封止している封止樹脂４１Ｃとを有している。

なお、本実施の形態のハイブリッドＩＣ４０の構成は上述した実施の形態４の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態によれば、気泡４６Ｂ（図２７）内の温度が上昇して圧力が高くなった際の半導体部品３１のたわみを、実施の形態４と同様、抑制することができる。

今回開示された各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と考えられるべきである。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が含まれることを意図される。

本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法および実装基板の製造方法に特に有利に適用され得る。

本発明の実施の形態１における半導体装置の構成を概略的に示す断面図であって、図２のＩ−Ｉ線に沿う概略断面図である。 本発明の実施の形態１における半導体装置の構成を概略的に示す平面図である。 図１および図２のハイブリッドＩＣの電気回路図である。 図１および図２の半導体部品の構成を概略的に示す外観図であって、概略平面図（ａ）、概略正面図（ｂ）、概略底面図（ｃ）である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う概略断面図であって、半導体部品の構成を概略的に示す断面図である。 図１の破線領域の概略拡大図であって、半導体装置の半導体部品周辺の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の電気回路図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の構成を概略的に示す平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う概略断面図であって、実装基板の構成を概略的に示す断面図である。 図８の実装基板の回路パターンの構成を概略的に示す平面図である。 図９の破線領域の拡大図であって、実装基板の受台の周縁部の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の製造方法の第１工程を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の製造方法の第２工程を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の製造方法の第３工程を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の製造方法の第４工程を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態１における実装基板の製造方法の第５工程を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略平図面である。 本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略断面面である。 図６の半導体部品の上面に圧力が加わった際に半導体部品に加わる力を示す部分断面図である。 比較例における半導体部品の上面に圧力が加わった際に半導体部品に加わる力を示す部分断面図である。 図６の気泡内が高圧となった際に半導体部品に加わる力を示す部分断面図である。 比較例における気泡内が高圧となった際に半導体部品に加わる力を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態２における半導体装置の半導体部品周辺の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態２における実装基板の構成を概略的に示す平面図である。 図２４の半導体部品の上面に圧力が加わった際に半導体部品に加わる力を示す部分断面図である。 図２４の半導体部品の気泡内が高圧となった際に半導体部品に加わる力を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態３における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３における半導体装置の製造方法の第１工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態３における半導体装置の製造方法の第２工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態３の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態４における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態５における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態５の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態６における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態６の第１の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態６の第２の変形例における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態７における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態８における半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。

符号の説明

２０ 基材、２１Ａ，２１Ｂ 受台、３０，３０Ｐ 実装基板、３１ 半導体部品、３２ コンデンサ、４０ ハイブリッドＩＣ、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 封止樹脂、４２ リードフレーム、４３ ワイヤ、４４Ａ，４４Ｂ ケース、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｚ 気泡、５０ 半導体装置、９０ 金型。

Claims (9)

1. 半導体部品を実装するための実装基板の製造方法を用いた半導体装置の製造方法であって、
   液状物質を基材上に所定パターンに選択的に塗布する工程と、前記半導体部品の前記基材に対向する底面と接触することによって前記底面を支持するための突起を、前記液状物質を固化させることで前記基材の表面上に形成する工程とを有する、実装基板の製造工程と、
   前記実装基板の前記突起を前記半導体部品の前記基材に対向する底面に接触させることによって、前記突起に前記半導体部品の底面を支持させることにより、前記半導体部品を前記実装基板に実装する工程とを備え、
   前記半導体部品が前記底面に、金型からの取り出しの際にエジェクトピンに押された際に生じた凹部を有し、前記半導体部品を実装する工程において前記突起が前記凹部に差し込まれ、
   前記突起の側面が高さ位置全体にわたって前記凹部の側壁から離れており、それにより、前記表面に沿う方向における前記半導体部品の位置を固定することなく前記突起が前記凹部に差し込まれており、さらに
   実装された前記半導体部品を樹脂封止する工程を備える、半導体装置の製造方法。
2. 前記突起の形成後に、前記実装基板を複数の領域に切断する工程をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記実装基板に実装された前記半導体部品上に緩衝材を形成する工程をさらに備え、
   前記樹脂封止する工程は、前記半導体部品および前記緩衝材の双方を樹脂封止することを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記樹脂封止する工程は、前記半導体部品が実装された前記実装基板をケース底部に支持させた状態で前記ケース内に液状樹脂を注入し硬化させることにより行なうことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記樹脂封止する工程は、前記半導体部品が実装された前記実装基板を金型内に配置し、前記金型内に液状樹脂を注入し硬化させ、前記金型を取り除くことにより行なうことを
   特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
6. 液状物質を基材の表面上に所定パターンに選択的に塗布して固化させることにより形成された突起を有する実装基板と、
   前記実装基板に実装された半導体部品とを備え、
   前記突起は、前記半導体部品の前記基材に対向する底面に接触することによって、前記底面を支持しており、
   前記半導体部品が底面に、金型からの取り出しの際にエジェクトピンに押された際に生じた凹部を有し、前記突起が前記凹部に差し込まれるように構成されており、
   前記突起の側面が高さ位置全体にわたって前記凹部の側壁から離れており、それにより、前記表面に沿う方向における前記半導体部品の位置を固定することなく前記突起が前記凹部に差し込まれており、
   前記半導体部品を封止する封止樹脂をさらに備えた、半導体装置。
7. 前記半導体部品上に形成された緩衝材をさらに備え、
   前記封止樹脂は、前記半導体部品および前記緩衝材の双方を封止していることを特徴とする、請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記半導体部品が実装された前記実装基板を収めるケースをさらに備え、
   前記ケース内が前記封止樹脂により充填されていることを特徴とする、請求項６または７に記載の半導体装置。
9. 前記半導体装置の外部に露出している上面および下面が単一の樹脂よりなる前記封止樹脂であることを特徴とする、請求項６または７に記載の半導体装置。

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