半導体モジュールの製造方法及び半導体モジュール
【課題】配線基板に半導体チップを実装する過程で、配線パターンによってアンダーフィル剤の流動性が阻害されやすい。
【解決手段】配線基板１２の実装面上に半導体チップを実装するべき実装領域Ａを予め規定し、この実装領域Ａの略中央位置から放射状に延びる態様で配線パターン１８，２０を形成しておく。実装領域Ａの略中央位置にアンダーフィル剤１６を流動可能な状態で付着させ、その上から半導体チップ１４を押し付けながらアンダーフィル剤１６を押し広げていく。このとき配線パターン１８，２０が放射状に形成されているため、アンダーフィル剤１６の流動性が阻害されない。
【解決手段】配線基板１２の実装面上に半導体チップを実装するべき実装領域Ａを予め規定し、この実装領域Ａの略中央位置から放射状に延びる態様で配線パターン１８，２０を形成しておく。実装領域Ａの略中央位置にアンダーフィル剤１６を流動可能な状態で付着させ、その上から半導体チップ１４を押し付けながらアンダーフィル剤１６を押し広げていく。このとき配線パターン１８，２０が放射状に形成されているため、アンダーフィル剤１６の流動性が阻害されない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ（ベアチップ）を基板上に実装して構成される導体モジュールの製造方法及び半導体モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線パターンが形成された回路基板上にＩＣチップ（ベアチップ）を実装する際、ＩＣチップに設けられたバンプと回路基板上の配線パターンとを金属共晶接続するときの熱圧着工程でアンダーフィル剤を充填し、硬化させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、ＩＣチップを回路基板上に実装する前の段階で予めアンダーフィル剤を基板上に塗布しておき、そして、ＩＣチップと回路基板とを熱圧着する過程で、ＩＣチップと回路基板との間にアンダーフィル剤を押し広げながら充填し、さらに熱硬化させるものである。
【０００３】
また上記の実装方法では、回路基板上に本来の配線パターンとは別にダミーパターンを形成しておき、このダミーパターン上にアンダーフィル剤を塗布することで、ＩＣチップの圧着時にアンダーフィル剤がバンプまで広がらないようにしている。このため、バンプがアンダーフィル剤に埋もれることなく配線パターンと直に圧着し、ボンディングヘッドからの加熱により良好に金属共晶接続すると考えられる。
【特許文献１】特開２０００−１００８６２号公報（第５頁、図４、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の方法では、回路基板上のパターンとは別にＩＣチップを実装する位置の中央部にダミーパターンを形成しているため、このダミーパターンによってアンダーフィル剤の流動性が阻害され、満遍なくアンダーフィル剤を充填することができないという問題がある。特に従来の方法では、複数のダミーパターンがＩＣチップの長手方向と直交して配列されているため（特許文献１の図６参照）、その中央部に塗布したアンダーフィル剤がＩＣチップの長手方向へ流動する際の障害となる。この場合、ＩＣチップと回路基板との間にアンダーフィル剤が充分に行き渡ることができなくなり、結果的にアンダーフィル剤の接着不良や接着強度の不足を招くおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、アンダーフィル剤による接着性を充分に確保することができる技術の提供を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１に本発明は、半導体チップを配線基板の実装面上に実装する過程で、アンダーフィル剤を配線パターンに沿って流動させる半導体モジュールの製造方法を提供する。半導体モジュールを構成する配線基板には、実装面上に配線パターンが形成されている。半導体チップは矩形状をなし、その裏面には端子が設けられている。半導体チップは、配線基板の実装面上に実装された状態で裏面の端子が配線パターンに接続される構成である。なお、ここでいう「裏面」は、半導体チップが実装された状態で配線基板の実装面に向き合う面を指す用語であり、半導体チップを単独の部品として見たときの裏面とは必ずしも一致していなくてよい。アンダーフィル剤は、配線基板の実装面と半導体チップの裏面との間に介在して、両者を互いに接着している。このような半導体モジュールの製造方法は以下の工程を含む。
【０００７】
工程１：配線基板に実装される前の半導体チップを用意する。ここで用意される半導体チップは、完成品又は半製品として調達（購入）されたものでもよいし、別途製造されたものでもよい。
【０００８】
工程２：ここでは、半導体チップが実装される前の実装面上に半導体チップを実装するべき実装領域を予め規定し、この実装領域の略中央位置から放射状に延びる態様で配線パターンが形成された状態の配線基板を用意する。ここで用意される配線基板もまた、完成品又は半製品として調達されたものであってもよいし、別途製造されたものであってもよい。
【０００９】
いずれにしても、これから半導体チップを実装しようとする配線基板において、その実装面上に放射状の配線パターンが形成されていればよい。なお、半導体チップを実装する予定の実装領域は、矩形状の半導体チップに合わせて仮想的に矩形状となる。このような実装領域内で略中央位置から放射状に延びる態様で形成された配線パターンは、例えば実装領域（矩形状の半導体チップ）の辺に沿う方向に延びていたり、あるいは、対角線に沿う方向に延びていたりする。したがって、配線パターンは単純に縦横の４方向に延びているだけではなく、それよりも多方向（例えば８方向）に延びている態様となる。
【００１０】
工程３：ここでは、上記の工程２を通じて用意された配線基板の実装面上に規定された実装領域の略中央位置に、アンダーフィル剤を流動可能な状態で付着させる。この工程では、実装領域の全体にわたってアンダーフィル剤を塗布するのではなく、その略中央位置に適量のアンダーフィル剤を付着（載置）させるだけでよい。
【００１１】
工程４：ここでは、上記の工程３を通じてアンダーフィル剤が付着された配線基板に対し、そのアンダーフィル剤を介して半導体チップを相対的に押し付ける。そして、この押し付けに伴い、アンダーフィル剤を半導体チップの裏面と配線基板の実装面との間にて実装領域の略中央位置から放射状の配線パターンに沿う方向へ押し広げる。
【００１２】
半導体チップを回路基板に対して押し付ける際、アンダーフィル剤のような流動物が狭小な空間内で圧縮されると、その流動性でアンダーフィル剤は四方八方（放射状）に広がろうとする。本発明では、このようなアンダーフィル剤の流動性質を利用して半導体チップと配線基板との間にアンダーフィル剤を押し広げながら充填する。このとき、配線パターンは実装領域の略中央位置から放射状に延びているため、略中央位置に付着されたアンダーフィル剤が押し広げられる際、その流動性が配線パターンによって阻害されることはない。そればかりか、放射状の配線パターンはアンダーフィル剤の流動を案内する方向にも作用するため、実装領域内でアンダーフィル剤を満遍なく行き渡らせることができ、その接着性を充分に確保することができる。
【００１３】
工程５：半導体チップと配線基板との間で押し広げられたアンダーフィル剤を固着（固化、硬化）させる。なお、アンダーフィル剤の固着は、例えば嫌気性硬化現象により工程３，工程４の中で僅かずつ進行していてもよいが、アンダーフィル剤に熱硬化性の樹脂を用いた場合、最終的には材料そのものを熱処理して確実に固着（固化、硬化）させる。これにより、アンダーフィル剤の接着強度を充分に発揮させることができる。
【００１４】
好ましくは、本発明の製造方法において以下の要素が追加される。
上記の工程２で配線基板に形成される配線パターンには、少なくとも以下の２要素が含まれる。その１つは、実装領域の略中央位置に敷設された中央パターンであり、もう１つは、中央パターンに連なって半導体チップの対角線に沿う方向に実装領域の周縁部まで延びる態様で敷設された周辺パターンである。
【００１５】
通常、配線パターンは、配線基板上の離れた位置にある複数箇所を電気的に導通するためのものであり、その取り回しに特段の制約がなければ、複数箇所の間に最短距離（もしくはそれに近い距離）で敷設される態様が自然である。したがって、例えば実装領域の周縁部にある複数の箇所同士を接続する場合、これらが半導体チップの同一の辺に沿って並んでいれば、配線パターンを実装領域の周縁部だけで半導体チップの辺と平行に敷設すると最短距離（もしくは最短に近い距離）になる。
【００１６】
しかしながら、このような態様の配線パターンは、アンダーフィル剤が押し広げられるときの流動方向と交差しているため、従来技術の問題点で述べたようにアンダーフィル剤の流動性を阻害する要因となる。
【００１７】
そこで、本発明では敢えて配線パターンを最短距離とせず、実装領域内の略中央位置に中央パターンを敷設し、そこから半導体チップの対角線に沿う方向へ周縁部まで延びる周辺パターンを敷設している。これにより、配線パターンがアンダーフィル剤の流動性を阻害せず、上記の工程４で半導体チップと配線基板との間にアンダーフィル剤を満遍なく行き渡らせることができる。
【００１８】
上記と同様の考え方から、本発明には以下の要素が追加されてもよい。
すなわち、工程１で用意される半導体チップの裏面に、その同一の辺の両端部にそれぞれ位置して第１の端子及び第２の端子が形成されている場合を想定する。この場合、工程２で用意される配線基板に形成される配線パターンには、少なくとも実装領域内で第１の端子と接続される予定の第１接続位置から、実装領域の略中央位置を経由して第２の端子と接続される予定の第２接続位置までの間にかけて敷設された配線経路が含まれていることが好ましい。
【００１９】
この場合も同様に、第１の端子と第２の端子を接続する配線パターンは、本来なら最短距離とするため、これを実装領域の周縁部だけで半導体チップの辺と平行に敷設する態様が自然である。しかしながら、本発明では敢えて配線パターンを遠回りさせることにより、アンダーフィル剤の流動性を阻害しない構成としているのである。
【００２０】
以上の考え方は、半導体チップの裏面に電源端子が形成されている場合も同様である。電源端子は、配線パターンを通じて電力の供給を受けるものであり、ここでは半導体チップの裏面において、周縁部に複数の電源端子が形成されている場合を想定する。なお複数の電源端子は、半導体チップ上に集積された複数の半導体素子に対して個別に電力を供給するために設けられる。
【００２１】
この場合、上記の工程２で形成される配線パターンには、複数の電源端子の間を接続する電力供給路が含まれており、この電力供給路には、実装領域の略中央位置に形成された第１パターンと、この第１パターンに連なってアンダーフィル剤が押し広げられる方向に沿って延びる態様で形成された第２パターンとが含まれる。
【００２２】
通常、複数の電源端子に対してそれぞれ配線パターンを接続する場合、例えば実装領域内のある１箇所に分岐点を定め、この分岐点から最短距離で各電源端子に配線パターンを敷設する態様が自然である。
【００２３】
しかしながら、本発明では電力供給路を構成する配線パターンによってアンダーフィル剤の流動性が阻害されない態様を実現するため、敢えて第１パターンと第２パターンから電力供給路を構成し、電力供給路についても略中央位置の第１パターンを経由して、そこから各電源端子に第２パターンが分配して接続される構成としている。
【００２４】
第２に本発明は、配線基板の実装面上に半導体チップを実装し、アンダーフィル剤を固着させた構造の半導体モジュールを提供する。特に本発明の半導体モジュールは、半導体チップと配線基板との間に充填されるアンダーフィル剤の流動性を妨げない配線パターンを有するものである。
【００２５】
本発明の半導体モジュールにおいて、その配線基板には矩形状の半導体チップが実装されており、半導体チップの裏面の周縁部には複数の端子が形成されている。配線基板は、半導体チップの裏面に対向する実装面上に半導体チップを実装するものである。配線基板の実装面上のうち、半導体チップが実装された実装領域内には、その略中央位置から放射状に延びる態様で配線パターンが形成されている。このような配線パターンは、実装領域の周縁部にて複数の端子同士を接続するものである。
【００２６】
本発明の半導体モジュールは、その完成状態（製品又は半製品の状態）で、配線基板の実装面と半導体チップの裏面との間に介在してアンダーフィル剤が固着することにより、配線基板と半導体チップとが相互に接着されている。このようなアンダーフィル剤は、その固着前の流動可能な状態で実装領域の略中央位置から配線パターンに沿う方向に敷衍して充填されたものである。
【００２７】
すなわち本発明では、配線基板の実装面上に放射状の配線パターンが形成されているため、その製造過程で配線基板の実装面と半導体チップの裏面との間にアンダーフィル剤を充填する際、配線パターンがアンダーフィル剤の流動性を阻害しない構造を有している。これにより、本発明の半導体モジュールは、その完成状態でアンダーフィル剤の接着強度を充分に確保することができ、製品（又は半製品）としての信頼性を大きく向上することができる。
【００２８】
なお、半導体モジュールの製造方法で挙げた各種の構成は、全て本発明の半導体モジュールに付加される技術的特徴として採用することができる。すなわち、本発明の半導体モジュールに以下の技術的特徴を付加してもよい。
【００２９】
（１）本発明の半導体モジュールにおいて、前記配線パターンには、少なくとも前記実装領域の略中央位置に敷設された中央パターンと、この中央パターンから前記半導体チップの対角線に沿う方向へ前記実装領域の周縁部まで延びる態様で敷設された周辺パターンとを含むことを特徴とする。
【００３０】
（２）本発明の半導体モジュールにおいて、前記半導体チップの裏面には、同一の辺の両端部にそれぞれ位置して第１の端子及び第２の端子が形成されており、前記配線基板を用意する工程で形成される配線パターンには、少なくとも前記実装領域内で前記半導体チップの第１の端子と接続される予定の第１接続位置から、前記実装領域の略中央位置を経由して前記半導体チップの第２の端子と接続される予定の第２接続位置までの間にかけて敷設された配線経路を含むことを特徴とする。
【００３１】
（３）本発明の半導体モジュールにおいて、前記半導体チップの裏面には、その周縁部に前記配線パターンを通じて電力の供給を受けるための複数の電源端子が形成されており、前記配線パターンには、複数の前記電源端子の間を接続する電力供給路として、前記実装領域の略中央位置に形成された第１パターンと、この第１パターンに連なって前記アンダーフィル剤が押し広げられる方向に沿って延びる態様で形成された第２パターンとを含むことを特徴とする。
【００３２】
上記（１）〜（３）の特徴を付加することにより、配線基板の配線パターンがアンダーフィル剤を充填する際の流動性を阻害しないため、アンダーフィル剤を満遍なく敷衍させて半導体チップと配線基板とを強固に接着することができる。これにより、完成状態（製品又は半製品）で半導体モジュールとしての信頼性を向上する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、製造の過程で生じるアンダーフィル剤の流動不良を防止することで、製品又は半製品として製造された半導体モジュールの品質や信頼性、性能を大きく向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、半導体モジュール１０の基本的な構造を概略的に示す縦断面図である。製品又は半製品として完成された半導体モジュール１０は、配線基板（絶縁基板）１２の実装面上に半導体チップ１４を実装した構造を有しており、これらはアンダーフィル剤１６を介して相互に接着されている。
【００３５】
配線基板１２には、その表側の実装面上に例えば金属薄膜（銅箔）からなる配線パターン１８が形成されている。一方、半導体チップ１４の裏面には、その周縁部に例えばパッド１４ａを介してバンプ１４ｂが形成されており、図１に示される状態では、バンプ１４ｂが配線パターン１８と確実に接合（例えば半田付け、超音波接合等）されている。なお図１には示していないが、配線基板１２の裏側の面に別の配線パターンが形成されている態様であってもよいし、配線基板１２が多層基板であってもよい。
【００３６】
半導体チップ１４は、例えばシリコン基板上に半導体集積回路が形成されたベアチップである。なお、ここでは半導体チップ１４が配線基板１２に対してフェイスダウン実装されている場合であっても、便宜上、配線基板１２の実装面に向き合う面（図１でみて伏せられた面）を半導体チップ１４の「裏面」とする。なお、半導体チップ１４はパッケージされていてもよい。
【００３７】
アンダーフィル剤１６は、半導体チップ１４の裏面と配線基板１２の実装面との間に満遍なく充填した状態で固着（固化、硬化）されている。このようなアンダーフィル剤１６には、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。またアンダーフィル剤１６は、好ましくは半導体チップ１４の周縁から僅かにはみ出してフィレットを形成している。
【００３８】
図２は、半導体モジュール１０を配線基板１２と半導体チップ１４とに分解して示した斜視図である。図２に示されているように、半導体チップ１４はシリコンウエハをダイシングすることで矩形状（矩形板状）に成形されている。ここでは長方形の例が示されているが、半導体チップ１４の形状は正方形であってもよい。
【００３９】
一方、配線基板１２の実装面上には、図２中に二点鎖線で示されているように、半導体チップ１４の実装領域Ａが規定されている。半導体チップ１４は、この実装領域Ａに載置した状態で配線基板１２に実装される。なお、配線基板１２の形状や大きさについても、図２に示される形態に限られるものではない。
【００４０】
配線基板１２の実装面上には、上記の配線パターン１８の他にも、複数系統の配線パターン２０，２２，２４，２６が形成されている。このうち、例えば２系統の配線パターン１８，２０が半導体チップ１４のバンプ１４ｂと接続される関係にある。実装領域Ａ内には、バンプ１４ｂと接続するためのランド１８ａ，２０ａが複数の位置に形成されており、これらランド１８ａ，２０ａがそれぞれ配線パターン１８，２０によって導通されている。
【００４１】
図３は、実装領域Ａ内での配線パターン１８，２０の態様を詳細に示す拡大平面図である。実装領域Ａは、半導体チップ１４の形状に合わせて矩形状をなしている。この実装領域Ａ内には、半導体チップ１４の２本の対角線Ｌ（図２中一点鎖線）を仮想的に規定することができる。配線基板１２の実装面上では、これら対角線Ｌの交点の位置を実装領域Ａの中心として規定することができる。
【００４２】
配線パターン１８，２０は、実装領域Ａの略中央位置（厳密な中心に一致しなくてもよい）からその周縁部まで放射状に広がる態様で敷設されている。このうち１系統の配線パターン１８には、１本の中央パターン１８ｂ（第１パターン）及び５本の周辺パターン１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ（第２パターン）が含まれている。また、他の１系統の配線パターン２０には、１本の中央パターン２０ｂ（第１パターン）及び３本の周辺パターン２０ｃ，２０ｄ（第２パターン）が含まれている。
【００４３】
各中央パターン１８ｂ，２０ｂは、実装領域Ａの略中央位置で半導体チップ１４の長辺に沿う方向に延びる態様で敷設されている。なお、中央パターン１８ｂ，２０ｂの長さは適宜であり、図示の例に限定されない。
【００４４】
また、一部の周辺パターン１８ｃ，２０ｃは、それぞれ対角線Ｌに沿う方向（平行）に延びる態様で敷設されている。なお周辺パターン１８ｃ，２０ｃは、対角線Ｌ上に位置していてもよいし、対角線Ｌから離れた位置にあってもよい。
【００４５】
他の周辺パターン１８ｄ，２０ｄは、それぞれ半導体チップ１４の短辺に沿う方向に延びる態様で敷設されている。また、１系統の配線パターン１８に含まれる周辺パターン１８ｅは、半導体チップ１４の長辺に沿う方向に延びる態様で敷設されている。
【００４６】
本実施形態の半導体モジュール１０は、これら配線パターン１８，２０を例えば電力供給路として使用しており、各配線パターン１８，２０のランド１８ａ，２０ａは、半導体チップ１４上の複数箇所にある半導体素子（能動素子、機能素子等）に対して個別に電力を供給するために複数箇所に分かれて設けられている。この場合、半導体チップ１４のバンプ１４ｂは電源端子として用いられる。
【００４７】
各配線パターン１８，２０は、実装領域Ａ内の複数箇所に配置されたランド１８ａ，２０ａ同士を接続している。本来であれば、最短距離（又はそれに近い距離）でランド１８ａ，２０ａ同士が接続される態様で配線パターン１８，２０を敷設すればよいが、本実施形態では敢えて、実装領域Ａの略中央位置にそれぞれ中央パターン１８ｂ，２０ｂを敷設し、これと周辺パターン１８ｃ〜１８ｅ，２０ｃ，２０ｄとを経由することでランド１８ａ，２０ａ同士を遠回りに接続していることが分かる。
【００４８】
上記のような配線パターン１８，２０の態様は、半導体モジュール１０の製造過程において次のような利点がある。以下、半導体モジュール１０の製造方法を工程順に示し、本実施形態の利点について説明する。
【００４９】
図４は、半導体モジュール１０の製造方法を工程順に説明した図である。以下、工程の順を追って説明する。
【００５０】
〔工程１〕
実装作業の前工程として、配線基板１２に実装する前の半導体チップ１４（ベアチップ）を用意する。ここで用意する半導体チップ１４は、前工程において別途製造されたものであってもよいし、あるいは調達（購入）されたものであってもよい。
【００５１】
〔工程２〕
同様に前工程として、上記の態様で配線パターン１８，２０が形成された配線基板１２を用意する。ここで用意する配線基板１２もまた、前工程において別途製造されたものであってもよいし、あるいは調達（購入）されたものであってもよい。
【００５２】
実装作業前の工程１，２で半導体チップ１４及び配線基板１２をそれぞれ用意すると、以下の実装作業に進む。
【００５３】
〔工程３〕
図４中（Ａ），（Ｂ）：配線基板１２の実装面上に、流動可能な状態でアンダーフィル剤１６を付着させる。このときアンダーフィル剤１６を付着させる位置は、上記の実装領域Ａの略中央位置とする。アンダーフィル剤１６は、例えばノズルＮから必要量を流出させながら付着させる。
【００５４】
〔工程４〕
図４中（Ｃ）：配線基板１２に対し、付着されたアンダーフィル剤１６を介して半導体チップ１４を押し付ける。ここでは配線基板１２を水平な姿勢で静止させておき、その上方から例えば治具Ｇを用いて半導体チップ１４を下降させていく。なお治具Ｇは、実装領域Ａの真上位置に半導体チップ１４を平行にして保持しつつ、垂直方向に半導体チップ１４を下降させる。
【００５５】
図４中（Ｄ）：半導体チップ１４の押し付けに伴い、アンダーフィル剤１６を実装領域Ａの略中央位置から周縁部に向けて押し広げていく。このときアンダーフィル剤１６は、実装領域Ａ内に満遍なく敷衍されるようにして流動する。
【００５６】
工程４と合わせて（又は工程４の後）、バンプ１４ｂを配線パターン１８，２０のランド１８ａ，２０ａに接合する。バンプ１４ｂが例えば半田の場合はリフロー工程を実行し、金バンプ等の場合は超音波接合工程を実行する。
【００５７】
〔工程５〕
図４中（Ｅ）：半導体チップ１４と配線基板１２との間で押し広げられたアンダーフィル剤１６を固着させる。アンダーフィル剤１６が熱硬化性樹脂の場合は加熱処理を行う。
【００５８】
図５は、上記の工程４でアンダーフィル剤１６が押し広げられる様子を模式的に示した平面図である。また図６は、実装領域Ａ内でアンダーフィル剤１６が押し広げられた様子を示す平面図（半導体チップ１４を除いた状態）である。本実施形態では、配線パターン１８，２０がアンダーフィル剤１６の流動性を阻害しないことに加えて、さらにアンダーフィル剤１６の流動を案内する流動ガイドとしても機能する。
【００５９】
すなわち、上記の中央パターン１８ｂ，２０ｂは、実装領域Ａの略中央位置で半導体チップ１４の長辺に平行に並んで形成されているため、これらの間には半導体チップ１４の長辺の方向に延びる溝状の流動路が形成されている。また各周辺パターン１８ｃ，２０ｃの両側には、それぞれ半導体チップ１４の対角線Ｌの方向に延びる流動路が形成されている。同様に、各周辺パターン１８ｄ，２０ｄの両側には、それぞれ半導体チップ１４の短辺の方向に延びる流動路が形成されており、さらに周辺パターン１８ｅの両側には、それぞれ半導体チップ１４の長辺の方向に延びる流動路が形成されている。
【００６０】
このためアンダーフィル剤１６は、先ず略中央位置から中央パターン１８ｂ，２０ｂの間の流動路内を流動し、半導体チップ１４の長辺に沿う方向へ案内されるようにして押し広げられる。なお、略中央位置からみて中央パターン１８ｂ，２０ｂの外側では、アンダーフィル剤１６は半導体チップ１４の短辺に沿う方向へも押し広げられる。さらに略中央位置から離れた位置では、アンダーフィル剤１６が各流動路を通じて流動し、その結果、８方向（半導体チップ１４の両対角線Ｌ、長辺及び短辺に沿う方向）へ満遍なく押し広げられることになる。
【００６１】
これにより、図６に示されているように長方形の実装領域Ａ内でアンダーフィル剤１６を満遍なく行き渡らせることができ、その接着強度を充分に発揮させることができる。
【００６２】
本発明は上述した実施形態に制約されることなく、各種の変形を伴って実施することができる。一実施形態では配線パターン１８，２０の２系統を例に挙げているが、より多系統の配線パターンを放射状に形成してもよい。また、配線パターン１８，２０は中央パターン１８ｂ，２０ｂから多方向に分岐している必要はなく、単線で放射状に敷設されていてもよい。
【００６３】
一実施形態では、各配線パターン１８，２０が３箇所以上のランド１８ａ，２０ａ同士を接続している例を挙げているが、各配線パターン１８，２０は、例えば半導体チップ１４の同一辺（長辺又は短辺）の両端部に形成された２箇所のバンプ１４ｂ同士を接続するものであってもよい。
【００６４】
例えば、半導体チップ１４のバンプ１４ｂが裏面の四隅の位置にそれぞれ形成されているとすると、実装領域Ａにも四隅の位置にそれぞれ対応する位置にランド１８ａ，２０ａが形成されることになる。この場合、各配線パターン１８，２０は、同一辺の一端部にあるランド１８ａ，２０ａ（第１接続位置）から、略中央位置を経由して他端部にあるランド１８ａ，２０ａ（第２接続位置）までの間にかけてＶ字形状（又は逆Ｖ字形状）の態様で敷設される。なお、このとき略中央位置では、一実施形態と同様の中央パターン１８ｂ，２０ｂに接続されていてもよい。
【００６５】
一実施形態では配線パターン１８，２０を電源供給路として使用した例を挙げているが、配線パターン１８，２０を信号経路として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】半導体モジュールの基本的な構造を概略的に示す縦断面図である。
【図２】半導体モジュールを配線基板と半導体チップとに分解して示した斜視図である。
【図３】実装領域内での配線パターンの形態を詳細に示す拡大平面図である。
【図４】半導体モジュールの製造方法を工程順に説明した図である。
【図５】工程４でアンダーフィル剤が押し広げられる様子を模式的に示した平面図である。
【図６】実装領域内でアンダーフィル剤が押し広げられた様子を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 半導体モジュール
１２ 配線基板
１４ 半導体チップ
１４ｂ バンプ
１６ アンダーフィル剤
１８ 配線パターン
１８ａ ランド
１８ｂ 中央パターン
１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ 周辺パターン
２０ 配線パターン
２０ａ ランド
２０ｂ 中央パターン
２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 周辺パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ（ベアチップ）を基板上に実装して構成される導体モジュールの製造方法及び半導体モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線パターンが形成された回路基板上にＩＣチップ（ベアチップ）を実装する際、ＩＣチップに設けられたバンプと回路基板上の配線パターンとを金属共晶接続するときの熱圧着工程でアンダーフィル剤を充填し、硬化させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、ＩＣチップを回路基板上に実装する前の段階で予めアンダーフィル剤を基板上に塗布しておき、そして、ＩＣチップと回路基板とを熱圧着する過程で、ＩＣチップと回路基板との間にアンダーフィル剤を押し広げながら充填し、さらに熱硬化させるものである。
【０００３】
また上記の実装方法では、回路基板上に本来の配線パターンとは別にダミーパターンを形成しておき、このダミーパターン上にアンダーフィル剤を塗布することで、ＩＣチップの圧着時にアンダーフィル剤がバンプまで広がらないようにしている。このため、バンプがアンダーフィル剤に埋もれることなく配線パターンと直に圧着し、ボンディングヘッドからの加熱により良好に金属共晶接続すると考えられる。
【特許文献１】特開２０００−１００８６２号公報（第５頁、図４、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の方法では、回路基板上のパターンとは別にＩＣチップを実装する位置の中央部にダミーパターンを形成しているため、このダミーパターンによってアンダーフィル剤の流動性が阻害され、満遍なくアンダーフィル剤を充填することができないという問題がある。特に従来の方法では、複数のダミーパターンがＩＣチップの長手方向と直交して配列されているため（特許文献１の図６参照）、その中央部に塗布したアンダーフィル剤がＩＣチップの長手方向へ流動する際の障害となる。この場合、ＩＣチップと回路基板との間にアンダーフィル剤が充分に行き渡ることができなくなり、結果的にアンダーフィル剤の接着不良や接着強度の不足を招くおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、アンダーフィル剤による接着性を充分に確保することができる技術の提供を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１に本発明は、半導体チップを配線基板の実装面上に実装する過程で、アンダーフィル剤を配線パターンに沿って流動させる半導体モジュールの製造方法を提供する。半導体モジュールを構成する配線基板には、実装面上に配線パターンが形成されている。半導体チップは矩形状をなし、その裏面には端子が設けられている。半導体チップは、配線基板の実装面上に実装された状態で裏面の端子が配線パターンに接続される構成である。なお、ここでいう「裏面」は、半導体チップが実装された状態で配線基板の実装面に向き合う面を指す用語であり、半導体チップを単独の部品として見たときの裏面とは必ずしも一致していなくてよい。アンダーフィル剤は、配線基板の実装面と半導体チップの裏面との間に介在して、両者を互いに接着している。このような半導体モジュールの製造方法は以下の工程を含む。
【０００７】
工程１：配線基板に実装される前の半導体チップを用意する。ここで用意される半導体チップは、完成品又は半製品として調達（購入）されたものでもよいし、別途製造されたものでもよい。
【０００８】
工程２：ここでは、半導体チップが実装される前の実装面上に半導体チップを実装するべき実装領域を予め規定し、この実装領域の略中央位置から放射状に延びる態様で配線パターンが形成された状態の配線基板を用意する。ここで用意される配線基板もまた、完成品又は半製品として調達されたものであってもよいし、別途製造されたものであってもよい。
【０００９】
いずれにしても、これから半導体チップを実装しようとする配線基板において、その実装面上に放射状の配線パターンが形成されていればよい。なお、半導体チップを実装する予定の実装領域は、矩形状の半導体チップに合わせて仮想的に矩形状となる。このような実装領域内で略中央位置から放射状に延びる態様で形成された配線パターンは、例えば実装領域（矩形状の半導体チップ）の辺に沿う方向に延びていたり、あるいは、対角線に沿う方向に延びていたりする。したがって、配線パターンは単純に縦横の４方向に延びているだけではなく、それよりも多方向（例えば８方向）に延びている態様となる。
【００１０】
工程３：ここでは、上記の工程２を通じて用意された配線基板の実装面上に規定された実装領域の略中央位置に、アンダーフィル剤を流動可能な状態で付着させる。この工程では、実装領域の全体にわたってアンダーフィル剤を塗布するのではなく、その略中央位置に適量のアンダーフィル剤を付着（載置）させるだけでよい。
【００１１】
工程４：ここでは、上記の工程３を通じてアンダーフィル剤が付着された配線基板に対し、そのアンダーフィル剤を介して半導体チップを相対的に押し付ける。そして、この押し付けに伴い、アンダーフィル剤を半導体チップの裏面と配線基板の実装面との間にて実装領域の略中央位置から放射状の配線パターンに沿う方向へ押し広げる。
【００１２】
半導体チップを回路基板に対して押し付ける際、アンダーフィル剤のような流動物が狭小な空間内で圧縮されると、その流動性でアンダーフィル剤は四方八方（放射状）に広がろうとする。本発明では、このようなアンダーフィル剤の流動性質を利用して半導体チップと配線基板との間にアンダーフィル剤を押し広げながら充填する。このとき、配線パターンは実装領域の略中央位置から放射状に延びているため、略中央位置に付着されたアンダーフィル剤が押し広げられる際、その流動性が配線パターンによって阻害されることはない。そればかりか、放射状の配線パターンはアンダーフィル剤の流動を案内する方向にも作用するため、実装領域内でアンダーフィル剤を満遍なく行き渡らせることができ、その接着性を充分に確保することができる。
【００１３】
工程５：半導体チップと配線基板との間で押し広げられたアンダーフィル剤を固着（固化、硬化）させる。なお、アンダーフィル剤の固着は、例えば嫌気性硬化現象により工程３，工程４の中で僅かずつ進行していてもよいが、アンダーフィル剤に熱硬化性の樹脂を用いた場合、最終的には材料そのものを熱処理して確実に固着（固化、硬化）させる。これにより、アンダーフィル剤の接着強度を充分に発揮させることができる。
【００１４】
好ましくは、本発明の製造方法において以下の要素が追加される。
上記の工程２で配線基板に形成される配線パターンには、少なくとも以下の２要素が含まれる。その１つは、実装領域の略中央位置に敷設された中央パターンであり、もう１つは、中央パターンに連なって半導体チップの対角線に沿う方向に実装領域の周縁部まで延びる態様で敷設された周辺パターンである。
【００１５】
通常、配線パターンは、配線基板上の離れた位置にある複数箇所を電気的に導通するためのものであり、その取り回しに特段の制約がなければ、複数箇所の間に最短距離（もしくはそれに近い距離）で敷設される態様が自然である。したがって、例えば実装領域の周縁部にある複数の箇所同士を接続する場合、これらが半導体チップの同一の辺に沿って並んでいれば、配線パターンを実装領域の周縁部だけで半導体チップの辺と平行に敷設すると最短距離（もしくは最短に近い距離）になる。
【００１６】
しかしながら、このような態様の配線パターンは、アンダーフィル剤が押し広げられるときの流動方向と交差しているため、従来技術の問題点で述べたようにアンダーフィル剤の流動性を阻害する要因となる。
【００１７】
そこで、本発明では敢えて配線パターンを最短距離とせず、実装領域内の略中央位置に中央パターンを敷設し、そこから半導体チップの対角線に沿う方向へ周縁部まで延びる周辺パターンを敷設している。これにより、配線パターンがアンダーフィル剤の流動性を阻害せず、上記の工程４で半導体チップと配線基板との間にアンダーフィル剤を満遍なく行き渡らせることができる。
【００１８】
上記と同様の考え方から、本発明には以下の要素が追加されてもよい。
すなわち、工程１で用意される半導体チップの裏面に、その同一の辺の両端部にそれぞれ位置して第１の端子及び第２の端子が形成されている場合を想定する。この場合、工程２で用意される配線基板に形成される配線パターンには、少なくとも実装領域内で第１の端子と接続される予定の第１接続位置から、実装領域の略中央位置を経由して第２の端子と接続される予定の第２接続位置までの間にかけて敷設された配線経路が含まれていることが好ましい。
【００１９】
この場合も同様に、第１の端子と第２の端子を接続する配線パターンは、本来なら最短距離とするため、これを実装領域の周縁部だけで半導体チップの辺と平行に敷設する態様が自然である。しかしながら、本発明では敢えて配線パターンを遠回りさせることにより、アンダーフィル剤の流動性を阻害しない構成としているのである。
【００２０】
以上の考え方は、半導体チップの裏面に電源端子が形成されている場合も同様である。電源端子は、配線パターンを通じて電力の供給を受けるものであり、ここでは半導体チップの裏面において、周縁部に複数の電源端子が形成されている場合を想定する。なお複数の電源端子は、半導体チップ上に集積された複数の半導体素子に対して個別に電力を供給するために設けられる。
【００２１】
この場合、上記の工程２で形成される配線パターンには、複数の電源端子の間を接続する電力供給路が含まれており、この電力供給路には、実装領域の略中央位置に形成された第１パターンと、この第１パターンに連なってアンダーフィル剤が押し広げられる方向に沿って延びる態様で形成された第２パターンとが含まれる。
【００２２】
通常、複数の電源端子に対してそれぞれ配線パターンを接続する場合、例えば実装領域内のある１箇所に分岐点を定め、この分岐点から最短距離で各電源端子に配線パターンを敷設する態様が自然である。
【００２３】
しかしながら、本発明では電力供給路を構成する配線パターンによってアンダーフィル剤の流動性が阻害されない態様を実現するため、敢えて第１パターンと第２パターンから電力供給路を構成し、電力供給路についても略中央位置の第１パターンを経由して、そこから各電源端子に第２パターンが分配して接続される構成としている。
【００２４】
第２に本発明は、配線基板の実装面上に半導体チップを実装し、アンダーフィル剤を固着させた構造の半導体モジュールを提供する。特に本発明の半導体モジュールは、半導体チップと配線基板との間に充填されるアンダーフィル剤の流動性を妨げない配線パターンを有するものである。
【００２５】
本発明の半導体モジュールにおいて、その配線基板には矩形状の半導体チップが実装されており、半導体チップの裏面の周縁部には複数の端子が形成されている。配線基板は、半導体チップの裏面に対向する実装面上に半導体チップを実装するものである。配線基板の実装面上のうち、半導体チップが実装された実装領域内には、その略中央位置から放射状に延びる態様で配線パターンが形成されている。このような配線パターンは、実装領域の周縁部にて複数の端子同士を接続するものである。
【００２６】
本発明の半導体モジュールは、その完成状態（製品又は半製品の状態）で、配線基板の実装面と半導体チップの裏面との間に介在してアンダーフィル剤が固着することにより、配線基板と半導体チップとが相互に接着されている。このようなアンダーフィル剤は、その固着前の流動可能な状態で実装領域の略中央位置から配線パターンに沿う方向に敷衍して充填されたものである。
【００２７】
すなわち本発明では、配線基板の実装面上に放射状の配線パターンが形成されているため、その製造過程で配線基板の実装面と半導体チップの裏面との間にアンダーフィル剤を充填する際、配線パターンがアンダーフィル剤の流動性を阻害しない構造を有している。これにより、本発明の半導体モジュールは、その完成状態でアンダーフィル剤の接着強度を充分に確保することができ、製品（又は半製品）としての信頼性を大きく向上することができる。
【００２８】
なお、半導体モジュールの製造方法で挙げた各種の構成は、全て本発明の半導体モジュールに付加される技術的特徴として採用することができる。すなわち、本発明の半導体モジュールに以下の技術的特徴を付加してもよい。
【００２９】
（１）本発明の半導体モジュールにおいて、前記配線パターンには、少なくとも前記実装領域の略中央位置に敷設された中央パターンと、この中央パターンから前記半導体チップの対角線に沿う方向へ前記実装領域の周縁部まで延びる態様で敷設された周辺パターンとを含むことを特徴とする。
【００３０】
（２）本発明の半導体モジュールにおいて、前記半導体チップの裏面には、同一の辺の両端部にそれぞれ位置して第１の端子及び第２の端子が形成されており、前記配線基板を用意する工程で形成される配線パターンには、少なくとも前記実装領域内で前記半導体チップの第１の端子と接続される予定の第１接続位置から、前記実装領域の略中央位置を経由して前記半導体チップの第２の端子と接続される予定の第２接続位置までの間にかけて敷設された配線経路を含むことを特徴とする。
【００３１】
（３）本発明の半導体モジュールにおいて、前記半導体チップの裏面には、その周縁部に前記配線パターンを通じて電力の供給を受けるための複数の電源端子が形成されており、前記配線パターンには、複数の前記電源端子の間を接続する電力供給路として、前記実装領域の略中央位置に形成された第１パターンと、この第１パターンに連なって前記アンダーフィル剤が押し広げられる方向に沿って延びる態様で形成された第２パターンとを含むことを特徴とする。
【００３２】
上記（１）〜（３）の特徴を付加することにより、配線基板の配線パターンがアンダーフィル剤を充填する際の流動性を阻害しないため、アンダーフィル剤を満遍なく敷衍させて半導体チップと配線基板とを強固に接着することができる。これにより、完成状態（製品又は半製品）で半導体モジュールとしての信頼性を向上する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、製造の過程で生じるアンダーフィル剤の流動不良を防止することで、製品又は半製品として製造された半導体モジュールの品質や信頼性、性能を大きく向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、半導体モジュール１０の基本的な構造を概略的に示す縦断面図である。製品又は半製品として完成された半導体モジュール１０は、配線基板（絶縁基板）１２の実装面上に半導体チップ１４を実装した構造を有しており、これらはアンダーフィル剤１６を介して相互に接着されている。
【００３５】
配線基板１２には、その表側の実装面上に例えば金属薄膜（銅箔）からなる配線パターン１８が形成されている。一方、半導体チップ１４の裏面には、その周縁部に例えばパッド１４ａを介してバンプ１４ｂが形成されており、図１に示される状態では、バンプ１４ｂが配線パターン１８と確実に接合（例えば半田付け、超音波接合等）されている。なお図１には示していないが、配線基板１２の裏側の面に別の配線パターンが形成されている態様であってもよいし、配線基板１２が多層基板であってもよい。
【００３６】
半導体チップ１４は、例えばシリコン基板上に半導体集積回路が形成されたベアチップである。なお、ここでは半導体チップ１４が配線基板１２に対してフェイスダウン実装されている場合であっても、便宜上、配線基板１２の実装面に向き合う面（図１でみて伏せられた面）を半導体チップ１４の「裏面」とする。なお、半導体チップ１４はパッケージされていてもよい。
【００３７】
アンダーフィル剤１６は、半導体チップ１４の裏面と配線基板１２の実装面との間に満遍なく充填した状態で固着（固化、硬化）されている。このようなアンダーフィル剤１６には、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。またアンダーフィル剤１６は、好ましくは半導体チップ１４の周縁から僅かにはみ出してフィレットを形成している。
【００３８】
図２は、半導体モジュール１０を配線基板１２と半導体チップ１４とに分解して示した斜視図である。図２に示されているように、半導体チップ１４はシリコンウエハをダイシングすることで矩形状（矩形板状）に成形されている。ここでは長方形の例が示されているが、半導体チップ１４の形状は正方形であってもよい。
【００３９】
一方、配線基板１２の実装面上には、図２中に二点鎖線で示されているように、半導体チップ１４の実装領域Ａが規定されている。半導体チップ１４は、この実装領域Ａに載置した状態で配線基板１２に実装される。なお、配線基板１２の形状や大きさについても、図２に示される形態に限られるものではない。
【００４０】
配線基板１２の実装面上には、上記の配線パターン１８の他にも、複数系統の配線パターン２０，２２，２４，２６が形成されている。このうち、例えば２系統の配線パターン１８，２０が半導体チップ１４のバンプ１４ｂと接続される関係にある。実装領域Ａ内には、バンプ１４ｂと接続するためのランド１８ａ，２０ａが複数の位置に形成されており、これらランド１８ａ，２０ａがそれぞれ配線パターン１８，２０によって導通されている。
【００４１】
図３は、実装領域Ａ内での配線パターン１８，２０の態様を詳細に示す拡大平面図である。実装領域Ａは、半導体チップ１４の形状に合わせて矩形状をなしている。この実装領域Ａ内には、半導体チップ１４の２本の対角線Ｌ（図２中一点鎖線）を仮想的に規定することができる。配線基板１２の実装面上では、これら対角線Ｌの交点の位置を実装領域Ａの中心として規定することができる。
【００４２】
配線パターン１８，２０は、実装領域Ａの略中央位置（厳密な中心に一致しなくてもよい）からその周縁部まで放射状に広がる態様で敷設されている。このうち１系統の配線パターン１８には、１本の中央パターン１８ｂ（第１パターン）及び５本の周辺パターン１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ（第２パターン）が含まれている。また、他の１系統の配線パターン２０には、１本の中央パターン２０ｂ（第１パターン）及び３本の周辺パターン２０ｃ，２０ｄ（第２パターン）が含まれている。
【００４３】
各中央パターン１８ｂ，２０ｂは、実装領域Ａの略中央位置で半導体チップ１４の長辺に沿う方向に延びる態様で敷設されている。なお、中央パターン１８ｂ，２０ｂの長さは適宜であり、図示の例に限定されない。
【００４４】
また、一部の周辺パターン１８ｃ，２０ｃは、それぞれ対角線Ｌに沿う方向（平行）に延びる態様で敷設されている。なお周辺パターン１８ｃ，２０ｃは、対角線Ｌ上に位置していてもよいし、対角線Ｌから離れた位置にあってもよい。
【００４５】
他の周辺パターン１８ｄ，２０ｄは、それぞれ半導体チップ１４の短辺に沿う方向に延びる態様で敷設されている。また、１系統の配線パターン１８に含まれる周辺パターン１８ｅは、半導体チップ１４の長辺に沿う方向に延びる態様で敷設されている。
【００４６】
本実施形態の半導体モジュール１０は、これら配線パターン１８，２０を例えば電力供給路として使用しており、各配線パターン１８，２０のランド１８ａ，２０ａは、半導体チップ１４上の複数箇所にある半導体素子（能動素子、機能素子等）に対して個別に電力を供給するために複数箇所に分かれて設けられている。この場合、半導体チップ１４のバンプ１４ｂは電源端子として用いられる。
【００４７】
各配線パターン１８，２０は、実装領域Ａ内の複数箇所に配置されたランド１８ａ，２０ａ同士を接続している。本来であれば、最短距離（又はそれに近い距離）でランド１８ａ，２０ａ同士が接続される態様で配線パターン１８，２０を敷設すればよいが、本実施形態では敢えて、実装領域Ａの略中央位置にそれぞれ中央パターン１８ｂ，２０ｂを敷設し、これと周辺パターン１８ｃ〜１８ｅ，２０ｃ，２０ｄとを経由することでランド１８ａ，２０ａ同士を遠回りに接続していることが分かる。
【００４８】
上記のような配線パターン１８，２０の態様は、半導体モジュール１０の製造過程において次のような利点がある。以下、半導体モジュール１０の製造方法を工程順に示し、本実施形態の利点について説明する。
【００４９】
図４は、半導体モジュール１０の製造方法を工程順に説明した図である。以下、工程の順を追って説明する。
【００５０】
〔工程１〕
実装作業の前工程として、配線基板１２に実装する前の半導体チップ１４（ベアチップ）を用意する。ここで用意する半導体チップ１４は、前工程において別途製造されたものであってもよいし、あるいは調達（購入）されたものであってもよい。
【００５１】
〔工程２〕
同様に前工程として、上記の態様で配線パターン１８，２０が形成された配線基板１２を用意する。ここで用意する配線基板１２もまた、前工程において別途製造されたものであってもよいし、あるいは調達（購入）されたものであってもよい。
【００５２】
実装作業前の工程１，２で半導体チップ１４及び配線基板１２をそれぞれ用意すると、以下の実装作業に進む。
【００５３】
〔工程３〕
図４中（Ａ），（Ｂ）：配線基板１２の実装面上に、流動可能な状態でアンダーフィル剤１６を付着させる。このときアンダーフィル剤１６を付着させる位置は、上記の実装領域Ａの略中央位置とする。アンダーフィル剤１６は、例えばノズルＮから必要量を流出させながら付着させる。
【００５４】
〔工程４〕
図４中（Ｃ）：配線基板１２に対し、付着されたアンダーフィル剤１６を介して半導体チップ１４を押し付ける。ここでは配線基板１２を水平な姿勢で静止させておき、その上方から例えば治具Ｇを用いて半導体チップ１４を下降させていく。なお治具Ｇは、実装領域Ａの真上位置に半導体チップ１４を平行にして保持しつつ、垂直方向に半導体チップ１４を下降させる。
【００５５】
図４中（Ｄ）：半導体チップ１４の押し付けに伴い、アンダーフィル剤１６を実装領域Ａの略中央位置から周縁部に向けて押し広げていく。このときアンダーフィル剤１６は、実装領域Ａ内に満遍なく敷衍されるようにして流動する。
【００５６】
工程４と合わせて（又は工程４の後）、バンプ１４ｂを配線パターン１８，２０のランド１８ａ，２０ａに接合する。バンプ１４ｂが例えば半田の場合はリフロー工程を実行し、金バンプ等の場合は超音波接合工程を実行する。
【００５７】
〔工程５〕
図４中（Ｅ）：半導体チップ１４と配線基板１２との間で押し広げられたアンダーフィル剤１６を固着させる。アンダーフィル剤１６が熱硬化性樹脂の場合は加熱処理を行う。
【００５８】
図５は、上記の工程４でアンダーフィル剤１６が押し広げられる様子を模式的に示した平面図である。また図６は、実装領域Ａ内でアンダーフィル剤１６が押し広げられた様子を示す平面図（半導体チップ１４を除いた状態）である。本実施形態では、配線パターン１８，２０がアンダーフィル剤１６の流動性を阻害しないことに加えて、さらにアンダーフィル剤１６の流動を案内する流動ガイドとしても機能する。
【００５９】
すなわち、上記の中央パターン１８ｂ，２０ｂは、実装領域Ａの略中央位置で半導体チップ１４の長辺に平行に並んで形成されているため、これらの間には半導体チップ１４の長辺の方向に延びる溝状の流動路が形成されている。また各周辺パターン１８ｃ，２０ｃの両側には、それぞれ半導体チップ１４の対角線Ｌの方向に延びる流動路が形成されている。同様に、各周辺パターン１８ｄ，２０ｄの両側には、それぞれ半導体チップ１４の短辺の方向に延びる流動路が形成されており、さらに周辺パターン１８ｅの両側には、それぞれ半導体チップ１４の長辺の方向に延びる流動路が形成されている。
【００６０】
このためアンダーフィル剤１６は、先ず略中央位置から中央パターン１８ｂ，２０ｂの間の流動路内を流動し、半導体チップ１４の長辺に沿う方向へ案内されるようにして押し広げられる。なお、略中央位置からみて中央パターン１８ｂ，２０ｂの外側では、アンダーフィル剤１６は半導体チップ１４の短辺に沿う方向へも押し広げられる。さらに略中央位置から離れた位置では、アンダーフィル剤１６が各流動路を通じて流動し、その結果、８方向（半導体チップ１４の両対角線Ｌ、長辺及び短辺に沿う方向）へ満遍なく押し広げられることになる。
【００６１】
これにより、図６に示されているように長方形の実装領域Ａ内でアンダーフィル剤１６を満遍なく行き渡らせることができ、その接着強度を充分に発揮させることができる。
【００６２】
本発明は上述した実施形態に制約されることなく、各種の変形を伴って実施することができる。一実施形態では配線パターン１８，２０の２系統を例に挙げているが、より多系統の配線パターンを放射状に形成してもよい。また、配線パターン１８，２０は中央パターン１８ｂ，２０ｂから多方向に分岐している必要はなく、単線で放射状に敷設されていてもよい。
【００６３】
一実施形態では、各配線パターン１８，２０が３箇所以上のランド１８ａ，２０ａ同士を接続している例を挙げているが、各配線パターン１８，２０は、例えば半導体チップ１４の同一辺（長辺又は短辺）の両端部に形成された２箇所のバンプ１４ｂ同士を接続するものであってもよい。
【００６４】
例えば、半導体チップ１４のバンプ１４ｂが裏面の四隅の位置にそれぞれ形成されているとすると、実装領域Ａにも四隅の位置にそれぞれ対応する位置にランド１８ａ，２０ａが形成されることになる。この場合、各配線パターン１８，２０は、同一辺の一端部にあるランド１８ａ，２０ａ（第１接続位置）から、略中央位置を経由して他端部にあるランド１８ａ，２０ａ（第２接続位置）までの間にかけてＶ字形状（又は逆Ｖ字形状）の態様で敷設される。なお、このとき略中央位置では、一実施形態と同様の中央パターン１８ｂ，２０ｂに接続されていてもよい。
【００６５】
一実施形態では配線パターン１８，２０を電源供給路として使用した例を挙げているが、配線パターン１８，２０を信号経路として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】半導体モジュールの基本的な構造を概略的に示す縦断面図である。
【図２】半導体モジュールを配線基板と半導体チップとに分解して示した斜視図である。
【図３】実装領域内での配線パターンの形態を詳細に示す拡大平面図である。
【図４】半導体モジュールの製造方法を工程順に説明した図である。
【図５】工程４でアンダーフィル剤が押し広げられる様子を模式的に示した平面図である。
【図６】実装領域内でアンダーフィル剤が押し広げられた様子を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 半導体モジュール
１２ 配線基板
１４ 半導体チップ
１４ｂ バンプ
１６ アンダーフィル剤
１８ 配線パターン
１８ａ ランド
１８ｂ 中央パターン
１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ 周辺パターン
２０ 配線パターン
２０ａ ランド
２０ｂ 中央パターン
２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 周辺パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装面上に形成された配線パターンを有する配線基板と、前記配線パターンと接続するための端子が前記実装面と向き合う裏面に設けられた矩形状の半導体チップと、前記配線基板の実装面と前記半導体チップの裏面との間に介在し、前記配線基板と前記半導体チップとを相互に接着するアンダーフィル剤とを備えた半導体モジュールの製造方法において、
前記配線基板に実装される前の前記半導体チップを用意する工程と、
前記半導体チップが実装される前の前記実装面上に前記半導体チップを実装するべき実装領域を予め規定し、この実装領域の略中央位置から放射状に延びる態様で前記配線パターンが形成された状態の前記配線基板を用意する工程と、
前記配線基板の前記実装面上に規定された前記実装領域の略中央位置に前記アンダーフィル剤を流動可能な状態で付着させる工程と、
前記配線基板に対して前記アンダーフィル剤を介して前記半導体チップを相対的に押し付け、この押し付けに伴い、前記アンダーフィル剤を前記半導体チップの裏面と前記配線基板の実装面との間にて前記実装領域の略中央位置から前記配線パターンに沿う方向へ押し広げる工程と、
前記押し広げられた前記アンダーフィル剤を固着させる工程と
を有する半導体モジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法において、
前記配線基板を用意する工程で形成される前記配線パターンには、少なくとも前記実装領域の略中央位置に敷設された中央パターンと、この中央パターンから前記半導体チップの対角線に沿う方向へ前記実装領域の周縁部まで延びる態様で敷設された周辺パターンとを含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体モジュールの製造方法において、
前記半導体チップの裏面には、同一の辺の両端部にそれぞれ位置して第１の端子及び第２の端子が形成されており、
前記配線基板を用意する工程で形成される配線パターンには、少なくとも前記実装領域内で前記半導体チップの第１の端子と接続される予定の第１接続位置から、前記実装領域の略中央位置を経由して前記半導体チップの第２の端子と接続される予定の第２接続位置までの間にかけて敷設された配線経路を含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の半導体モジュールの製造方法において、
前記半導体チップの裏面には、その周縁部に前記配線パターンを通じて電力の供給を受けるための複数の電源端子が形成されており、
前記配線基板を用意する工程で形成される配線パターンには、複数の前記電源端子の間を接続する電力供給路を含み、
前記電力供給路は、前記実装領域の略中央位置に形成された第１パターンと、この第１パターンに連なって前記アンダーフィル剤が押し広げられる方向に沿って延びる態様で形成された第２パターンとを含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項５】
裏面の周縁部に複数の端子が形成された矩形状の半導体チップと、
前記半導体チップの裏面に対向する実装面上に前記半導体チップを実装する配線基板と、
前記配線基板の実装面上のうち前記半導体チップが実装された実装領域内の略中央位置から放射状に延びる態様で形成され、前記実装領域の周縁部にて前記複数の端子同士を接続する配線パターンと、
前記配線基板の実装面と前記半導体チップの裏面との間に介在して固着することにより前記配線基板と前記半導体チップとを相互に接着するとともに、固着前の流動可能な状態で前記実装領域の略中央位置から前記配線パターンに沿う方向に敷衍して充填されたアンダーフィル剤と
を備えた半導体モジュール。
【請求項１】
実装面上に形成された配線パターンを有する配線基板と、前記配線パターンと接続するための端子が前記実装面と向き合う裏面に設けられた矩形状の半導体チップと、前記配線基板の実装面と前記半導体チップの裏面との間に介在し、前記配線基板と前記半導体チップとを相互に接着するアンダーフィル剤とを備えた半導体モジュールの製造方法において、
前記配線基板に実装される前の前記半導体チップを用意する工程と、
前記半導体チップが実装される前の前記実装面上に前記半導体チップを実装するべき実装領域を予め規定し、この実装領域の略中央位置から放射状に延びる態様で前記配線パターンが形成された状態の前記配線基板を用意する工程と、
前記配線基板の前記実装面上に規定された前記実装領域の略中央位置に前記アンダーフィル剤を流動可能な状態で付着させる工程と、
前記配線基板に対して前記アンダーフィル剤を介して前記半導体チップを相対的に押し付け、この押し付けに伴い、前記アンダーフィル剤を前記半導体チップの裏面と前記配線基板の実装面との間にて前記実装領域の略中央位置から前記配線パターンに沿う方向へ押し広げる工程と、
前記押し広げられた前記アンダーフィル剤を固着させる工程と
を有する半導体モジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法において、
前記配線基板を用意する工程で形成される前記配線パターンには、少なくとも前記実装領域の略中央位置に敷設された中央パターンと、この中央パターンから前記半導体チップの対角線に沿う方向へ前記実装領域の周縁部まで延びる態様で敷設された周辺パターンとを含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体モジュールの製造方法において、
前記半導体チップの裏面には、同一の辺の両端部にそれぞれ位置して第１の端子及び第２の端子が形成されており、
前記配線基板を用意する工程で形成される配線パターンには、少なくとも前記実装領域内で前記半導体チップの第１の端子と接続される予定の第１接続位置から、前記実装領域の略中央位置を経由して前記半導体チップの第２の端子と接続される予定の第２接続位置までの間にかけて敷設された配線経路を含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の半導体モジュールの製造方法において、
前記半導体チップの裏面には、その周縁部に前記配線パターンを通じて電力の供給を受けるための複数の電源端子が形成されており、
前記配線基板を用意する工程で形成される配線パターンには、複数の前記電源端子の間を接続する電力供給路を含み、
前記電力供給路は、前記実装領域の略中央位置に形成された第１パターンと、この第１パターンに連なって前記アンダーフィル剤が押し広げられる方向に沿って延びる態様で形成された第２パターンとを含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項５】
裏面の周縁部に複数の端子が形成された矩形状の半導体チップと、
前記半導体チップの裏面に対向する実装面上に前記半導体チップを実装する配線基板と、
前記配線基板の実装面上のうち前記半導体チップが実装された実装領域内の略中央位置から放射状に延びる態様で形成され、前記実装領域の周縁部にて前記複数の端子同士を接続する配線パターンと、
前記配線基板の実装面と前記半導体チップの裏面との間に介在して固着することにより前記配線基板と前記半導体チップとを相互に接着するとともに、固着前の流動可能な状態で前記実装領域の略中央位置から前記配線パターンに沿う方向に敷衍して充填されたアンダーフィル剤と
を備えた半導体モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−３１１５５４（Ｐ２００８−３１１５５４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５９８８６（Ｐ２００７−１５９８８６）
【出願日】平成１９年６月１８日（２００７．６．１８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１８日（２００７．６．１８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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