JP2631665B2 - 積層半導体装置の製造方法 - Google Patents

積層半導体装置の製造方法

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JP2631665B2 JP62239180A JP23918087A JP2631665B2 JP 2631665 B2 JP2631665 B2 JP 2631665B2 JP 62239180 A JP62239180 A JP 62239180A JP 23918087 A JP23918087 A JP 23918087A JP 2631665 B2 JP2631665 B2 JP 2631665B2
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/701Tape-automated bond [TAB] connectors

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体装置の製造方法に関し、詳しく
は、フレキシブルな絶縁フィルムをベースとした、いわ
ゆるテープキャリア方式(TAB方式)により半導体を組
立てる半導体装置の製造方法において、接続不良等が発
生し難く、生産効率がよい制造方法に関する。
[従来の技術] ROM、RAM等の半導体メモリで構成される従来の半導体
装置は、メモリ容量を増加させる場合、複数個のメモリ
チップを搭載することになるが、このとき複数個のメモ
リチップ同士は、チップセレクト端子以外はすべて各々
対応する信号端子に共通に接続される。
そこで、メモリ容量が大きくなるにつれて基板上のメ
モリIC占有率が大きくなり、小型化が困難となる上に、
配線パターンも複雑となってくる。そこで、同一の占有
エリアでメモリ容量を増加させるためにメモリチップを
積層する多段実装が行われる。
TAB方式のメモリICを用いて多段実装する方法として
は、例えば、第6図のようなプロセスを経て行われる。
すなわち、テープキャリアされたメモリICをステップ10
0でパンチング・フォーミングして、余分なチップセレ
クト端子(CS端子)を切断する。これと並行してステッ
プ101でも、同様にテープキャリアされたメモリICをパ
ンチング・フォーミングして、余分なCS端子を切断す
る。このようにして複数のメモリIC素子をあらかじめ切
出しておく。
これらとは別に、ステップ102でプリント基板にクリ
ームはんだ(クリームハンダ)を塗り付けるクリームハ
ンダ印刷を行い、次にステップ103において、先のステ
ップ100で得たメモリICを基板側に持って来て、そのリ
ード端子と基板端子との位置合わせさせをし(位置合わ
せ(1))、ステップ104で基板に搭載する。
次のステップ105で、同様に、ステップ101で得たメモ
リICを基板側に持って来て、そのリード端子と基板端子
との位置合わせさせをし(位置合わせ(2))、ステッ
プ106で基板に2つのメモリICを搭載して、ステップ107
でこれら2つのメモリICのリード端子と基板端子とを同
時にはんだ接合して基板上に実装する。
このような方法によって、第7図(a),(b)に示
す2つのメモリIC15がそれぞれICチップ1を下側とし、
リード端子5を下方にフォーミングして、重ねられ、第
8図に見るように、プリント基板12上に搭載されて、接
合される。なお、2は封止樹脂であり、3はバンプ、4
はサポートテープ、11は基板側に設けられた基板端子、
13は、クリームハンダにより印刷されたはんだ部分であ
って、リード端子5と基板端子11とをはんだ接合してい
る部分である。
このような従来の方法では、第7図、第8図に示され
るように、次のような欠点がある。
(1)フィルムテープよりメモリICを切離して、その
後、基板端子11とリード端子5の位置合わせを行うが、
複数のメモリICを多段に積層するため、上のメモリICの
リード端子5の位置合わせが困難である。また、リード
端子5は通常35μm程度のCu箔で作られているため柔ら
かく、位置合わせ中に曲がることも多い。リフロー等で
基板とメモリICを接合する時には、複数のICを仮止めす
ることが困難であるためリード端子の浮き上がり等が発
生して接続不良が生じる。
(3)フォーミング形状のばらつきでICを多段にしたと
き、すべてのリード端子にきちんとしたフォーミングが
できず、応力集中の起こるリード端子が生じる。
[発明が解決しようとする問題点] この発明は、このような従来の半導体装置の製造方法
が持っている位置合わせ上の各種の問題点を解決し、生
産効率がよく、信頼性が高い半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] このような目的を達成するための本発明は、半導体チ
ップを2個以上積層してプリント配線基板の少なくとも
片面上に搭載し、各半導体チップに設けられたリード端
子を積層してプリント基板の端子部に接続する積層半導
体装置の製造方法において、前記半導体チップを2個以
上を積層して、半導体チップのリード端子を積層方向に
位置合わせする工程と、各リード端子どうしを積層した
状態で結合して、半導体チップを1つのブロックにする
工程と、そのブロックを前記プリント基板上に載置し
て、そのプリント基板上に形成されている端子部とブロ
ックの最下部のリード端子とを加熱炉を通すことにより
半田付けする工程とを有していることを特徴とするもの
である。
[作用] 本発明は、このようにリード端子どうしを積層した状
態で結合するためリード端子が離れることなく固定され
るから、積層半導体チップを1つのブロック、即ち1つ
の電子部品として取り扱うことができる。そのため、プ
リント基板上の端子との位置合わせがしやすく、そのブ
ロック或いはそのブロックと他の電子部品を共にプリン
ト基板上に載せて加熱炉を通すことにより、自動的に効
率良く半田付けすることができ、生産性の向上が図れ
る。
[実施例] 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。
第1図は、この発明による製造方法の一実施例を示す
半導体製造工程のフローチャートであり、第2図
(a),(b)は、その製造過程においてテープキャリ
アされるメモリICの断面図、第3図は、テープキャリア
されるメモリICの平面図、第4図は、リード端子枝別れ
部を説明する平面図及びその部分拡大図、第5図は、テ
ープから切出されたメモリICをプリント基板に実装した
場合の断面図である。なお、各図において、同等のもの
は同一の符号で示す。
第2図(a)に示すように、メモリIC15を搭載したフ
ィルムテープ6,6を上下2段に所定間隔を置いて配置
し、メモリIC15がこれらフィルムテープ6,6上にある状
態で、第2図(b)に示すように、リード端子5同士を
接合する。
フィルムテープ6は、第3図に見るように、スプロケ
ットを介してスプロケットホール14により、例えば±20
μm程度の範囲の誤差で正確に送ることができ、2つの
フィルムテープ6,6を第2図(a)のように上下2段に
配置した状態で搬送できる。したがって、このように上
下2段に配置されたメモリIC15,15のそれぞれのリード
端子5同士の位置合わせは極めて正確に行える。
そこで、第1図に示すような製造工程を経て、フィル
ムテープ6,6上でリード端子5同士を接合して、その
後、これら対応するリード端子同士が接合された2つの
メモリIC15を同時に切出してプリント基板12上に実装
し、半導体装置を製造するものである。
すなわち、第1図のステップ111でテープキャリア上
のメモリIC15の余分なCS端子を打ち抜き、これとは別
に、ステップ112で同様に別のテープキャリア上のメモ
リIC15の余分なCS端子を打ち抜き、2つのメモリIC15を
搭載したフィルムテープ6,6を、第2図(a)に示すよ
うにな上下2段に配列して送る。
そして、ステップ113でフィルムテープ6,6の2つのメ
モリIC15のリード端子同士の位置合わせして、第2図
(a)に示すような状態に位置付ける。なお、これは、
このテープキャリアの対象となるメモリIC15を実装した
フィルムテープ6,6を2リール用いて、一つは上に、一
つは下になるようにセットすることで行われる。
次に、ステップ114で、フィルムテープ6,6の2つのメ
モリIC15の対応するリード端子を接合して1つのブロッ
クとし同図(b)に示す状態にする。位置合わせの後、
上下のリード端子5を接合することになるが、その接合
方法としては、リード端子5の上半分をSnメッキ,下半
分をAuメッキして、これらを分離しておくと、接合時点
でAu−Sn接合が形成される。又は、下のメモリICのリー
ド端子上に印刷によりハンダ層を形成するとPbSn接合と
なる。
その後に、パンチング・フォーミング金型でテープよ
り切離して2つの接合されたメモリIC15を一体に切出
す。これとは別に、ステップ116では、プリント基板に
クリームハンダを塗り付けるクリームハンダ印刷を行
う。
次に、ステップ117において、先のステップ115で得
た、対応するリード端子5同士が接合された2つのメモ
リIC15をステップ116における基板側に持って来て、基
板端子11と位置合わせさせをする。そして、ステップ11
8でプリント基板12に搭載して、ステップ119でリフロー
(加熱炉を通すことにより半田付けする)に入り、基板
端子11とリード端子5とをはんだ付けにてボンデイング
して実装する。このようにして、プリント基板12に基板
端子11と位置が合うようにセットしてリフローで接合す
ると、第5図に示すような状態で半導体装置が完成す
る。
ところで、ステップ115にあっては、対応するリード
端子5同士が接合された2つのメモリIC15に対してこれ
らのリード端子をパンチング・フォーミングすることに
なるため、リード端子5の厚さは、従来の2倍の70μm
程度となり、曲がり等が発生し難くなる利点がある。ま
た、パンチング・フォーミング金型も1種類でよく、ス
テップ119のリフローで基板端子11とリード端子5とを
接合する場合も、あらかじめリード端子5同士が接合さ
れているため、不良が発生し難い。
また、前記のメモリIC15を実装したフィルムテープ6
は、ポリイミド等のフレキシブルなフィルムテープ上に
Cu箔でパターン・リード端子5を形成しておき、バンプ
(Auバンプ)を形成したメモリのICチップ1とリード端
子5を接合し、接合部を封止樹脂2で覆ったものであ
る。
ここで、チップセレクト端子は、第4図及びその拡大
図に示すように、リード端子5の先端が複数に枝別れて
いるリード端子を使用することができる。
すなわち、8は、リード端子5のうちのチップセレク
ト端子であって、フィルムテープ6,6に搭載された上下
のメモリIC15のうちのチップセレクト端子8の1つは打
抜き穴9、もう1つは打抜き穴得10の位置でパンチング
を行い、チップセレクト端子8の1本のみを導通状態と
して使用し、他のチップセレクト端子は非導通状態にす
る。このようにすれば、上下に配置された、フィルムテ
ープ6上に実装されたメモリICのチップセレクト端子8
の位置を相違させることができる。その後、第2図
(a)に示すように、上のメモリIC15のリード端子5と
下のメモリIC15のリード端子5の位置合わせを行う。こ
のとき、チップセレクト端子8は、前のパンチングによ
りそれぞれのメモリIC15で独立し、相違した位置に位置
付けられる。
そこで、メモリIC15は、2段以上に重ねてもチップセ
レクト端子8は、重ねるICチップの数だけ枝別かれさせ
れば済む。
また、以上の工程は、2つのフィルムテープ6,6上
で、これらを巻き取りながら連続して行うことができ
る。プリント基板12上に2段に重ねた時の厚さは、2つ
のメモリIC15部分の約0.9mm程度であり、薄型実装とな
る。
以上説明してきたが、実施例では、2つのメモリICの
リード端子をテープ上において、上下で接合している
が、この場合の接合は、仮固定程度であってもよい。ま
た、接合の仕方は、例えば、下側にあるフィルムテープ
6のメモリIC15のリード端子には、クリームハンダを印
刷しておき、はんだは、低融点はんだ等を用い、フィル
ムテープの耐熱温度より低い温度で加熱するようなこと
でもよい。
実施例では、メモリICを中心に説明しているが、この
発明は、メモリICに限定されるものではなく、半導体装
置の製造一般に適用できるものである。
[発明の効果] 以上説明から理解できるように、この発明では、テー
プキャリア方式で実装されたICチップを多段実装する時
に、そのフィルムテープよりICチップを切り離す前に複
数個のICチップの対応するリード端子同士を接続してい
るため、基板との位置合わせがし易く、リード端子に曲
がりが発生し難くなり、リフロー接合時の不良を減少さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明による製造方法の一実施例を示す半
導体製造工程のフローチャート、第2図(a),(b)
は、その製造過程においてテープキャリアされるメモリ
ICの断面図、第3図は、テープキャリアされるメモリIC
の平面図、第4図は、リード端子枝別れ部を説明する平
面図及びその部分拡大図、第5図は、テープから切出さ
れたメモリICをプリント基板に実装した場合の断面図、
第6図は、従来の製造方法のフローチャート、第7図
は、従来の製造方法のICチップフォーミング形状の断面
図、第8図は、従来の半導体装置のプリント基板実装状
態を示す断面図である。 1……ICチップ、2……封止樹脂、3……バンプ、 4……サポートテープ、5……リード端子、 6……ポリイミドテープ、7……リード端子接合部、 8……チップセレクト端子、9……打抜き穴、 10……打抜き穴、11……基板端子、 12……プリント基板、13……はんだ、 15……メモリIC。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テープキャリア方式で実装された半導体チ
    ップを上下方向に多段に実装する積層半導体装置の製造
    方法において、前記半導体チップを搭載したテープを上
    下に配置し、これら上下のテープに搭載されたそれぞれ
    の前記半導体チップの対応するリード端子同士を電気的
    に接続して、この対応するリード端子同士が接続された
    複数の前記半導体チップを接続された前記リード端子を
    介して基板上の接続端子に接合して前記基板上に実装す
    ることを特徴とする積層半導体装置の製造方法。
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