JP3399808B2 - How to assemble a multilayer chip - Google Patents

How to assemble a multilayer chip

Info

Publication number
JP3399808B2
JP3399808B2 JP28827997A JP28827997A JP3399808B2 JP 3399808 B2 JP3399808 B2 JP 3399808B2 JP 28827997 A JP28827997 A JP 28827997A JP 28827997 A JP28827997 A JP 28827997A JP 3399808 B2 JP3399808 B2 JP 3399808B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
chips
conductive bonding
bonding
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28827997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11121686A (en
Inventor
正明 弘光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP28827997A priority Critical patent/JP3399808B2/en
Publication of JPH11121686A publication Critical patent/JPH11121686A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3399808B2 publication Critical patent/JP3399808B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32135Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/32145Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48145Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本願発明は、複数のチップ単
体を多段積層化した構造を有する多層チップの組み立て
方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、ICやLSIといった半導体チッ
プは、テープキャリアや樹脂基板上に単体で実装されて
いるのが一般的である。その実装構造としては、テープ
・オートメイテッド・ボンディング(TAB)方式やチ
ップ・オン・ボード(COB)方式によって実装された
構造があり、いろんな要因を勘案して最適な構造が選定
されている。 【0003】このような実装構造の半導体チップに対し
て、チップ上に他のベアチップを積層するようにして接
合する、いわゆるチップ・オン・チップ方式(以下、略
称してCOCという)により組み立てられた積層構造が
あり、このようなCOCによる積層構造によれば高密度
化を容易に達成できることから、今後このようなCOC
による積層構造が小型電子機器や薄型の携帯端末、ある
いはICカードといった各種のものに採用されることが
考えられる。 【0004】さらに、そのようなCOCによる積層構造
を発展させたものとして、3個以上のチップ単体を積層
化することにより多段積層構造とした多層チップという
ものが提案されている。このような多層チップの最下層
のチップ単体は、通常、テープキャリアや樹脂基板に接
合されることから、多層チップの組み立て方法として
は、最下層のチップ単体から最上層のチップ単体へと順
に組み立てていくのが一般的な方法と考えられる。この
ような組み立て方法において各チップ単体を互いに接合
するには、異方性導電接着フィルム(以下、略称してA
CFという)あるいは異方性導電接着ペーストを接着媒
体として、接合面上のバンプを介して導通接続させた状
態で導電接合する形態があり、一方、接合面間を導通さ
せることなく、単に非導電性の接着剤によって接合する
形態もある。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の多
層チップの組み立て方法では、各チップ単体を最下層か
ら最上層へと接合するに際し、接合面間を導通接続とし
た導電接合と非導通接続とした接合とがあり、そのよう
な異なる種類の接合工程が交互に繰り返されると、組み
立て作業性としては能率が悪く、煩雑な組み立て作業と
なってしまうという不具合があった。また、先の工程で
接合面間を非導通接続により接合し、その接合により一
体化されたチップ複合体に対して別のチップ単体を導電
接合した場合、少なくとも3個のチップ単体が多段積層
化されることとなる。このような多段積層化された多層
チップに対して測定検査を行い接続不良と判定される
と、多段積層構造を構成するすべてのチップが不良であ
るとみなされ廃棄される。したがって、導電接合に関与
しないチップまでもが接続良否の判定結果によっては不
良品として廃棄処分されるので、多層チップを構成する
チップに無駄が生じるという不具合があった。 【0006】そこで、本願発明は、上記した事情のもと
で考え出されたものであって、多層チップの組み立て作
業を効率よく進めることができるとともに、接続不良に
より廃棄されるべきチップ単体の個数を最小限にとどめ
ることができる多層チップの組み立て方法を提供するこ
とをその課題とする。 【0007】 【発明の開示】上記課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。 【0008】すなわち、本願発明により提供される多層
チップの組み立て方法は、複数のチップ単体を多層積層
化した構造を有する多層チップの組み立て方法であっ
て、チップ単体を、バンプが形成された導電接合面どう
しを向かい合わせて導電接合してチップ複合体を得る工
程を先行工程とし、その後、上記チップ複合体をさらに
積層接合することを特徴としている。 【0009】上記技術的手段が講じられた本願発明によ
り提供される多層チップの組み立て方法では、先行工程
において、チップ単体を、それらの導電接合面どうしを
向かい合わせて接合することにより、チップ複合体が得
られる。各チップ複合体については、接続良否の判定を
行うことができる。このような判定により接続不良と判
定された場合、チップ複合体を構成する複数のチップ単
体、すなわち導電接合に関与するチップのみが廃棄処分
などされることとなる。さらに、上記先行工程としての
導電接合工程の後、たとえば接続良否の判定に合格した
各チップ複合体は、互いに積層状に接合される。これに
より、必要とされるすべてのチップが多段積層化され、
チップ単体の接合による組み立てが完了することとな
る。 【0010】したがって、本願発明により提供される多
層チップの組み立て方法によれば、導電接合面間を接合
する導電接合工程を行った後、その導電接合により一体
化されたチップ複合体が互いに接合されるので、チップ
単体、チップ複合体、および多層チップといった一連の
順に同種の接合工程が行われることから、多層チップの
組み立て作業を効率よく進めることができる。その上、
導電接合工程後、導電接合された複数のチップ単体から
なるチップ複合体について接続良否の判定を行うことが
できるので、仮にその時点で接続不良と判定されても導
電接合にのみ関与するチップが不良品として廃棄処分な
どされることから、多層チップを構成するチップに無駄
が生じることなく、接続不良により廃棄されるべきチッ
プ単体の個数を最小限にとどめることができる。 【0011】なお、チップとしては、メモリ機能を有す
るROMやRAM、または演算・制御機能を有するCP
Uなどの半導体チップが適用可能であるが、とくにその
ような機能の半導体チップに限ることはなく、他の機能
を有する半導体チップ、あるいは各種機能を複合的に有
するような半導体チップであってもよいことはいうまで
もない。 【0012】導電接合の形態としては、各チップ単体の
接合面に形成されたバンプを対峙させた状態で、ACF
や異方性導電接着ペーストを接合面間に挟んで圧着させ
る形態が好適であるが、その他ピン結合やはんだ融着に
よる接合形態などであってもよい。さらには、チップ単
体の両方または一方がウエハ状態で導電接合してもよ
い。この場合、ウエハ自体をスクライブ加工することに
よって導電接合された状態のチップ複合体を切り出すこ
とができる。 【0013】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。 【0014】 【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照して具体的に説明する。 【0015】図1ないし図4は、本願発明にかかる多層
チップの組み立て方法の一実施形態において、各工程に
おける断面を示した工程断面図、特に、図4は、最終的
に組み立て完成された状態における多層チップの断面構
造が示されている。 【0016】図4によく示されるように、本実施形態に
よって組み立て完成される多層チップAは、4個の半導
体ベアチップの単体1〜4(以下、第1ないし第4のチ
ップ単体という)を多段積層化した、いわゆるCOCに
よる積層構造を有するものである。このような多層チッ
プAは、最終的にポリイミドフィルムなどでできたテー
プキャリア5に搭載接合された状態とされる。また、各
チップ単体1〜4は、他のチップ単体あるいはテープキ
ャリア5上のリード端子5aと導通接続されることか
ら、一方の接合面には、接続端子となるバンプ1a〜4
aがエッチング処理などによって形成されている。この
ようなバンプ1a〜4aが形成された接合面を導電接合
面という。これに対し、導電接合面の反対面は、他のチ
ップ単体などと導通することなく接合されることから、
単純接合面という。 【0017】上記したような多層チップAを組み立てる
方法は、図1に示すように、第1および第2のチップ単
体1,2を互いの導電接合面を向かい合わせて接合する
ことにより一体化した第1のチップ複合体A1を作製す
る第1の導電接合工程、図2に示すように、上記第1の
導電接合工程と同様にして、第3および第4のチップ単
体3,4を接合することにより一体化した第2のチップ
複合体A2を作製する第2の導電接合工程、図3に示す
ように、第1および第2のチップ複合体A1,A2を互
いに導通させることなく接合して多層チップAを完成さ
せる単純接合工程、および、図4に示すように、ワイヤ
・ボンディングによって所定の端子をワイヤ接続するワ
イヤ・ボンディング工程を具備して概略構成されてい
る。 【0018】各工程順にしたがって詳細に説明すると、
図1に示す第1の導電接合工程においては、第1のチッ
プ単体1は、その単純接合面を真空吸着コレット6に吸
着された状態で、導電接合面が第2のチップ単体2の導
電接合面に向かい合う姿勢をもって位置合わせされる。
この際、両接合面上の所定のバンプ1a,2aは、互い
に対峙するように位置合わせされる。また、第2のチッ
プ単体2の中央付近には、その中央寄りのバンプ2aを
覆い隠すような状態であらかじめACF7aが仮圧着さ
れている。このACF7aとは、熱硬化性や熱可塑性、
あるいはこれら混合系の樹脂を母材とする接着剤中に金
属粒子を分散混入して薄膜化したものである。さらに、
第2のチップ単体2は、図示しない搬送テーブルなどに
載置された状態とされている。このようにして位置合わ
せされた状態から、第1および第2のチップ単体1,2
は、互いの導電接合面間にACF7aを挟んだ状態で熱
圧着される。これにより、ACF7aを接着媒体として
第1および第2のチップ単体1,2が一体化され、これ
ら第1および第2のチップ単体1,2よりなる積層構造
の第1のチップ複合体A1が作製される。そして、第1
および第2のチップ単体1,2の導電接合面間に挟まれ
た状態のACF7aは、その電気的な特性として、導電
接合面間の厚み方向、つまり両チップ単体1,2のバン
プ1a,2a間にのみ導通性を有し、その導通接合面に
対して水平方向には絶縁性を保つ。これにより、第1お
よび第2のチップ単体1,2は、導電接合面間でバンプ
1a,2aを介して導通接続された状態となっている。 【0019】次に、図2に示す第2の導電接合工程にお
いては、上記第1の導電接合工程と同様にして第2のチ
ップ複合体A2が作製される。すなわち、第3のチップ
単体3は、その単純接合面を真空吸着コレット6に吸着
された状態で、導電接合面が第4のチップ単体4の導電
接合面に向かい合う姿勢をもって位置合わせされる。こ
の際、両接合面上の所定のバンプ3a,4aは、互いに
対峙するように位置合わせされ、第4のチップ単体4の
中央付近には、その中央寄りのバンプ4aを覆い隠すよ
うな状態であらかじめACF7bが仮圧着されている。
このACF7bは、上記第1の導電接合工程において用
いられたACF7aと同様のものである。また、第4の
チップ単体4は、図示しない搬送テーブルなどに載置さ
れた状態とされている。このようにして位置合わせされ
た状態から、第3および第4のチップ単体3,4は、互
いの導電接合面間にACF7bを挟んだ状態で熱圧着さ
れる。これにより、ACF7bを接着媒体として第3お
よび第4のチップ単体3,4が一体化され、これら第3
および第4のチップ単体3,4よりなる積層構造の第2
のチップ複合体A2が作製される。これにより、第3お
よび第4のチップ単体3,4は、導電接合面間でバンプ
3a,4aを介して導通接続された状態となっている。 【0020】このような第1および第2の導電接合工程
を経て作製された第1および第2のチップ複合体A1,
A2については、さらに次の工程である単純接合工程前
に、接続良否の判定検査が個別に行われる。この判定検
査では、従来より周知の接続検査装置を使用して行われ
るため、特に図示しない。この判定検査によりいずれか
のチップ複合体A1,A2が接続不良と判定された場
合、次の単純接合工程に先だって、該当するチップ複合
体A1,A2が廃棄処分されることとなる。これによ
り、導電接合に関与したチップ、たとえば第1のチップ
複合体A1のみが接続不良と判定された場合、第1およ
び第2のチップ単体1,2のみが廃棄されることとな
り、他の第2のチップ複合体A2については、そのまま
次の工程処理へと進められる。 【0021】そうして、接続良否の判定にともに合格し
た第1および第2のチップ複合体A1,A2は、さらに
次の図3に示す単純接合工程へと導かれて互いに接合さ
れる。この単純接合工程においては、第1のチップ複合
体A1は、上部一体となった第1のチップ単体1の単純
接合面を真空吸着コレット6に吸着された状態とされ
る。そして、第1のチップ複合体A1において下部一体
となった第2のチップ単体2の単純接合面が第2のチッ
プ複合体A2に向かい合う姿勢をもって位置合わせされ
る。この際、第1および第2のチップ複合体A1,A2
の単純接合面が互いに対面した姿勢とされるが、両単純
接合面間は導通接続されないことから、上記した導電接
合に比べて位置合わせ精度が高精度に要求されることは
ない。また、第2のチップ複合体A2は、図示しない搬
送テーブルなどに載置された状態とされている。さら
に、第1のチップ複合体A1は、第2のチップ複合体A
2において上部一体となった第3のチップ単体3の単純
接合面に対して位置合わせされることとなる。その後、
位置合わせされた状態から、第1および第2のチップ複
合体A1,A2は、互いの単純接合面間に図示しない非
導電性の接着剤を挟んだ状態で接合される。これによ
り、必要とされるすべてのチップ単体1〜4が多段積層
化され、多層チップAが完成されることとなる。 【0022】最終的に、図4に示すワイヤ・ボンディン
グ工程において、多層チップAは、テープキャリア5上
に搭載接合された状態で、そのテープキャリア5のリー
ド端子5aにワイヤ8を介して導通接続される。すなわ
ち、先の導電接合工程においてその導電接合に関与しな
かったバンプ、図に示す状態では、第4のチップ単体4
の導電接合面において端寄りに形成されたバンプ4aと
リード端子5aとがワイヤ8を介して接続されることと
なる。これにより、第2のチップ複合体A2がワイヤ8
およびリード端子5aを介してチップ外部と導通接続さ
れた状態となる。また、多層チップAにおける第1のチ
ップ複合体A1は、それ自体単独ではチップ外部と導通
接続されないことから、ワイヤ9を介して第2のチップ
複合体A2に導通接続される。すなわち、先の導電接合
工程においてその導電接合に関与しなかったバンプ、図
に示す状態では、第2のチップ単体2の導電接合面にお
いて端寄りに形成されたバンプ2aと、上記第4のチッ
プ単体4のバンプ4aと同様ではあるが、別位置にあっ
て図示されないバンプとがワイヤ9を介して接続されて
いる。これにより、第1のチップ複合体A1は、第2の
チップ複合体A2の内部回路などを介してチップ外部と
導通接続された状態となる。 【0023】次に、上記構成を有する多層チップAの組
み立て方法における要点について、図面を参照しつつ説
明する。 【0024】図1および図2に示すように、多層チップ
Aを完成させるに際し、先に行われる先行工程として、
第1および第2の導電接合工程があり、これらの工程に
よって多層チップAの構成に必要な4個のチップ単体1
〜4のうち、導電接合面を互いに導電接合される第1お
よび第2のチップ単体1,2の組と、第3および第4の
チップ単体3,4の組とが個別に導電接合される。 【0025】そうして、導電接合により得られた第1お
よび第2のチップ複合体A1,A2については、次の図
3に示す単純接合工程前に接続良否の判定を行うことが
できる。このような判定により接続不良と判定された場
合、チップ複合体を構成する複数のチップ単体、たとえ
ば、第1のチップ複合体A1が接続不良とすると、第1
および第2のチップ単体1,2のみが廃棄処分などされ
ることとなる。 【0026】さらに、上記導電接合工程の後、接続良否
の判定に合格した各チップ複合体A1,A2は、互いに
積層状に接合される。これにより、必要とされる4個す
べてのチップ単体1〜4が多段積層化され、第1および
第4のチップ単体1〜4の接合による組み立てが完了す
ることとなる。 【0027】したがって、本実施形態にかかる多層チッ
プAの組み立て方法によれば、導電接合面間を導通接続
とした導電接合工程を行った後、その導電接合により一
体化された第1および第2のチップ複合体A1,A2が
互いに接合されるので、チップ単体1〜4、チップ複合
体A1,A2、および多層チップAといった一連の順に
同種の接合工程が行われることから、多層チップAの組
み立て作業を効率よく進めることができる。 【0028】その上、導電接合工程後、導電接合された
2個のチップ単体からなるチップ複合体A1,A2につ
いて個別に接続良否の判定を行うことができるので、仮
にその時点で接続不良と判定されても導電接合にのみ関
与するチップが不良品として廃棄処分などされることか
ら、多層チップAを構成するチップに無駄が生じること
なく、接続不良により廃棄されるべきチップ単体の個数
を最小限にとどめることができる。 【0029】なお、本実施形態においては、4個のチッ
プ単体1〜4によって多層チップAを構成するとした
が、特に4個に限るものではなく、少なくとも3個以上
のチップ単体によって多層チップを構成するものであれ
ばよい。 【0030】また、単純接合工程においては、上下のチ
ップを導通接続することなく互いに接合させるとした
が、これら上下のチップの基板電位を同一とするとき、
その基板面となる互いの接合面を導通させた状態であっ
てもよい。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for assembling a multilayer chip having a structure in which a plurality of chips are stacked in multiple stages. 2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor chip such as an IC or an LSI is generally mounted alone on a tape carrier or a resin substrate. As the mounting structure, there is a structure mounted by a tape automated bonding (TAB) method or a chip-on-board (COB) method, and an optimum structure is selected in consideration of various factors. A semiconductor chip having such a mounting structure is assembled by a so-called chip-on-chip method (hereinafter, abbreviated as COC) in which another bare chip is stacked on the chip and joined. There is a laminated structure. According to such a laminated structure using COC, high density can be easily achieved.
It is conceivable that the laminated structure of the above is adopted for various types of devices such as small electronic devices, thin portable terminals, and IC cards. Further, as a development of such a laminated structure based on COC, there has been proposed a multilayer chip having a multi-stage laminated structure by laminating three or more single chips. Since the lowermost chip unit of such a multilayer chip is usually bonded to a tape carrier or a resin substrate, the method of assembling the multilayer chip is to assemble the lowermost chip unit to the uppermost chip unit in order. It is considered to be a general method. In order to join the individual chips to each other in such an assembling method, an anisotropic conductive adhesive film (hereinafter abbreviated as A
CF) or anisotropic conductive adhesive paste is used as an adhesive medium, and conductive bonding is performed in a state where conductive bonding is performed via bumps on the bonding surface. There is also a form of bonding with a hydrophilic adhesive. [0005] However, in the above-mentioned conventional method of assembling a multilayer chip, when each chip is joined from the lowermost layer to the uppermost layer, a conductive joint having a continuous connection between joining surfaces is used. There is a non-conductive connection, and if such different types of bonding processes are alternately repeated, the assembling operability is inefficient, resulting in a troublesome assembling operation. In addition, when the bonding surfaces are bonded by non-conductive connection in the previous step, and another chip unit is conductively bonded to the chip complex integrated by the bonding, at least three chip units are multi-layered. Will be done. When a measurement test is performed on such a multi-layer stacked multilayer chip and a connection failure is determined, all chips constituting the multi-layer structure are regarded as defective and are discarded. Therefore, even chips that do not participate in the conductive bonding are discarded as defective products depending on the determination result of the connection quality, and there is a problem that chips constituting the multilayer chip are wasted. Accordingly, the present invention was conceived in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to efficiently assemble a multi-layer chip and to reduce the number of chips to be discarded due to poor connection. It is an object of the present invention to provide a method for assembling a multi-layer chip capable of minimizing the number of chips. DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, the method for assembling a multi-layer chip provided by the present invention is a method for assembling a multi-layer chip having a structure in which a plurality of single chips are stacked in multiple layers. The process is characterized in that a step of obtaining a chip composite by conducting conductive bonding with the surfaces facing each other is a preceding step, and thereafter, the chip composite is further laminated and bonded. In the method for assembling a multi-layer chip provided by the present invention in which the above technical means are taken, in a preceding step, a chip composite is formed by joining single chips with their conductive joining surfaces facing each other. Is obtained. For each chip complex, the quality of the connection can be determined. If it is determined that the connection is defective, only a plurality of chips constituting the chip composite, that is, only chips involved in conductive bonding are discarded. Further, after the conductive bonding step as the preceding step, for example, the chip composites that have passed the determination of the connection quality are bonded to each other in a stacked manner. This allows all required chips to be stacked in multiple layers,
The assembly by joining the chips alone is completed. Therefore, according to the method for assembling a multilayer chip provided by the present invention, after performing a conductive bonding step of bonding between conductive bonding surfaces, the integrated chip composites are bonded to each other by the conductive bonding. Therefore, since the same type of bonding process is performed in a series of a single chip, a chip composite, and a multilayer chip, the assembly operation of the multilayer chip can be efficiently performed. Moreover,
After the conductive bonding step, it is possible to determine whether the connection is good or bad for a chip composite including a plurality of chips that have been conductively bonded. Therefore, even if it is determined that the connection is defective at that time, a chip involved only in the conductive bonding is not defective. Since it is discarded as a non-defective product, the number of chips to be discarded due to poor connection can be kept to a minimum without causing waste in the chips constituting the multilayer chip. The chip may be a ROM or RAM having a memory function, or a CP having an operation / control function.
A semiconductor chip such as U is applicable, but is not particularly limited to a semiconductor chip having such a function, and may be a semiconductor chip having other functions or a semiconductor chip having various functions in combination. It goes without saying that it is good. As a form of conductive bonding, an ACF is formed with bumps formed on the bonding surface of each chip unit facing each other.
It is preferable to press and bond anisotropic conductive adhesive paste between the bonding surfaces, but other bonding modes such as pin bonding or solder fusion may be used. Further, both or one of the chips may be conductively bonded in a wafer state. In this case, the chip composite in a conductively bonded state can be cut out by scribing the wafer itself. Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 are process sectional views showing cross sections in respective steps in an embodiment of a method of assembling a multilayer chip according to the present invention. In particular, FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the multilayer chip. As shown in FIG. 4, a multilayer chip A assembled and completed according to the present embodiment is composed of four semiconductor bare chips 1 to 4 (hereinafter referred to as first to fourth chips) in multiple stages. It has a laminated structure of so-called COC. Such a multilayer chip A is finally mounted and joined to a tape carrier 5 made of a polyimide film or the like. Further, since each chip unit 1 to 4 is electrically connected to another chip unit or the lead terminal 5 a on the tape carrier 5, bumps 1 a to 4 serving as connection terminals are provided on one joint surface.
a is formed by an etching process or the like. The bonding surface on which such bumps 1a to 4a are formed is called a conductive bonding surface. On the other hand, the opposite surface of the conductive bonding surface is bonded without conducting to another chip alone, etc.,
It is called a simple joint surface. In the method of assembling the multilayer chip A as described above, as shown in FIG. 1, the first and second chips 1 and 2 are integrated by joining together with their conductive joining surfaces facing each other. First conductive bonding step for producing the first chip composite A1, as shown in FIG. 2, the third and fourth chips 3 and 4 are bonded in the same manner as in the first conductive bonding step. A second conductive bonding step for producing the integrated second chip composite A2 by joining the first and second chip composites A1 and A2 without conducting each other as shown in FIG. The schematic configuration is provided with a simple bonding step of completing the multilayer chip A and a wire bonding step of connecting predetermined terminals by wire bonding as shown in FIG. The details will be described in the order of each step.
In the first conductive bonding step shown in FIG. 1, the first chip unit 1 has its simple bonding surface adsorbed by the vacuum suction collet 6 and the conductive bonding surface is the conductive bonding surface of the second chip unit 2. They are aligned with their faces facing each other.
At this time, the predetermined bumps 1a and 2a on both bonding surfaces are aligned so as to face each other. In the vicinity of the center of the second chip unit 2, an ACF 7 a is preliminarily pressure-bonded in advance so as to cover the bump 2 a near the center. This ACF7a is thermosetting or thermoplastic,
Alternatively, a metal film is dispersed and mixed in an adhesive containing a resin of the mixed system as a base material to form a thin film. further,
The second chip unit 2 is placed on a transfer table or the like (not shown). From the state thus aligned, the first and second chips 1, 2
Are thermocompression-bonded in a state where the ACF 7a is sandwiched between the conductive bonding surfaces. As a result, the first and second chips 1 and 2 are integrated using the ACF 7a as an adhesive medium, and a first chip composite A1 having a laminated structure including the first and second chips 1 and 2 is manufactured. Is done. And the first
The ACF 7a sandwiched between the conductive bonding surfaces of the second chip units 1 and 2 has an electrical characteristic in the thickness direction between the conductive bonding surfaces, that is, the bumps 1a and 2a of the two chip units 1 and 2. It has conductivity only between the two, and maintains insulation in the horizontal direction with respect to the conductive joint surface. As a result, the first and second chips 1 and 2 are electrically connected between the conductive bonding surfaces via the bumps 1a and 2a. Next, in a second conductive bonding step shown in FIG. 2, a second chip composite A2 is produced in the same manner as in the first conductive bonding step. In other words, the third chip unit 3 is aligned with the simple bonding surface being sucked by the vacuum suction collet 6 so that the conductive bonding surface faces the conductive bonding surface of the fourth chip unit 4. At this time, the predetermined bumps 3a, 4a on both bonding surfaces are aligned so as to face each other, and are positioned near the center of the fourth chip unit 4 in such a manner as to cover the bump 4a near the center. ACF7b is preliminarily crimped in advance.
The ACF 7b is similar to the ACF 7a used in the first conductive bonding step. The fourth chip 4 is placed on a transfer table (not shown) or the like. From the aligned state, the third and fourth chips 3 and 4 are thermocompression-bonded with the ACF 7b sandwiched between the conductive bonding surfaces. Thus, the third and fourth chips 3 and 4 are integrated with the ACF 7b as an adhesive medium, and the third and fourth chips 3 and 4 are integrated.
And a second laminated structure composed of the fourth chip units 3 and 4
Is prepared. As a result, the third and fourth chips 3 and 4 are in a state of being conductively connected between the conductive bonding surfaces via the bumps 3a and 4a. The first and second chip composites A1 and A2 manufactured through the first and second conductive bonding steps are manufactured.
Regarding A2, before and after the simple bonding step, which is the next step, a connection inspection for quality of connection is individually performed. Since this judgment inspection is performed using a conventionally known connection inspection device, it is not particularly shown. If any of the chip composites A1 and A2 is determined to be poorly connected by this determination test, the corresponding chip composites A1 and A2 are discarded prior to the next simple joining step. Thereby, when only the chip involved in the conductive bonding, for example, only the first chip composite A1 is determined to be defective, only the first and second chips 1 and 2 are discarded, and the other first and second chips are discarded. The second chip complex A2 proceeds to the next process as it is. Then, the first and second chip composites A1 and A2, both of which have passed the determination of the connection quality, are further joined to the simple joining step shown in FIG. In the simple bonding step, the first chip composite A1 is in a state where the simple bonding surface of the first chip unit 1 integrated with the upper part is sucked by the vacuum suction collet 6. Then, the simple bonding surface of the second chip unit 2 integrated in the lower part of the first chip composite A1 is aligned with the posture facing the second chip composite A2. At this time, the first and second chip composites A1, A2
Are positioned so that they face each other. However, since the two simple bonding surfaces are not electrically connected, the positioning accuracy is not required to be higher than that of the above-described conductive bonding. The second chip composite A2 is placed on a transfer table (not shown) or the like. Further, the first chip complex A1 is
In 2, the alignment is performed with respect to the simple bonding surface of the third chip unit 3 integrated in the upper part. afterwards,
From the aligned state, the first and second chip composites A1 and A2 are joined with a non-conductive adhesive (not shown) sandwiched between their simple joining surfaces. As a result, all the required chips 1 to 4 are stacked in a multi-stage manner, and the multilayer chip A is completed. Finally, in the wire bonding step shown in FIG. 4, the multilayer chip A is electrically connected to the lead terminals 5a of the tape carrier 5 via the wires 8 while being mounted and joined on the tape carrier 5. Is done. That is, the bumps which did not participate in the conductive bonding in the previous conductive bonding step, and in the state shown in FIG.
The bumps 4a formed near the ends on the conductive bonding surface are connected to the lead terminals 5a via the wires 8. As a result, the second chip composite A2 is connected to the wire 8
And a state in which it is electrically connected to the outside of the chip via the lead terminal 5a. Further, the first chip composite A1 in the multilayer chip A is not conductively connected to the outside of the chip by itself, and is therefore conductively connected to the second chip composite A2 via the wire 9. That is, the bump which did not participate in the conductive bonding in the previous conductive bonding step, the bump 2a formed near the end on the conductive bonding surface of the second chip unit 2 in the state shown in FIG. The bump 4 a is the same as the single unit 4, but is connected to a bump (not shown) at another position via a wire 9. As a result, the first chip complex A1 is electrically connected to the outside of the chip via the internal circuit of the second chip complex A2. Next, the main points in the method for assembling the multilayer chip A having the above configuration will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, when completing the multi-layer chip A, as a preceding step performed earlier,
There are first and second conductive bonding steps, and these steps enable four single chips 1 required for the configuration of the multilayer chip A.
4, the set of the first and second chip units 1 and 2 and the set of the third and fourth chip units 3 and 4 whose conductive bonding surfaces are conductively joined to each other are individually conductively joined. . Thus, for the first and second chip composites A1 and A2 obtained by the conductive bonding, the quality of the connection can be determined before the simple bonding step shown in FIG. When the connection is determined to be defective by such a determination, if the plurality of chips constituting the chip composite, for example, the first chip composite A1 is defective, the first
And only the second chips 1 and 2 are discarded. Further, after the conductive bonding step, each of the chip composites A1 and A2 that have passed the determination of the connection quality is bonded to each other in a laminated manner. As a result, all the required four chip units 1 to 4 are stacked in multiple stages, and the assembly by joining the first and fourth chip units 1 to 4 is completed. Therefore, according to the method of assembling the multilayer chip A according to the present embodiment, after performing the conductive bonding step in which the conductive bonding surfaces are conductively connected, the first and second integrated by the conductive bonding are performed. Since the chip composites A1 and A2 are bonded to each other, the same type of bonding process is performed in a series of the order of the chips 1 to 4, the chip composites A1 and A2, and the multilayer chip A, so that the multilayer chip A is assembled. Work can proceed efficiently. In addition, after the conductive bonding step, the quality of the connection can be determined individually for the chip composites A1 and A2 composed of two conductively bonded single chips, so that it is temporarily determined that the connection is defective. However, since chips involved only in the conductive bonding are discarded as defective products, the chips constituting the multilayer chip A are not wasted, and the number of chips to be discarded due to poor connection is minimized. Can be stopped. In this embodiment, the multilayer chip A is composed of four single chips 1 to 4. However, the number of chips is not particularly limited to four, and the multilayer chip is composed of at least three or more single chips. Anything should do. In the simple joining step, the upper and lower chips are joined to each other without conducting connection. However, when the upper and lower chips have the same substrate potential,
It may be in a state where the bonding surfaces of the substrates are electrically connected to each other.

【図面の簡単な説明】 【図1】本願発明にかかる多層チップの組み立て方法の
一実施形態において、第1の導電接合工程における断面
を示した工程断面図である。 【図2】図1に示す工程に続いて、第2の導電接合工程
における断面を示した工程断面図である。 【図3】図2に示す工程に続いて、単純接続工程におけ
る断面を示した工程断面図である。 【図4】図3に示す工程に続いて、ワイヤ・ボンディン
グ工程における断面を示した工程断面図である。 【符号の説明】 1 第1のチップ単体 2 第2のチップ単体 3 第3のチップ単体 4 第4のチップ単体 1a〜4a バンプ 7a,7b 異方性導電接着フィルム(ACF) 8,9 ワイヤ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process cross-sectional view showing a cross section in a first conductive bonding process in an embodiment of a method of assembling a multilayer chip according to the present invention. FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a cross section in a second conductive bonding step following the step shown in FIG. 1; FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a cross section in a simple connection step following the step shown in FIG. 2; FIG. 4 is a process cross-sectional view showing a cross section in a wire bonding step following the step shown in FIG. 3; DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 First chip unit 2 2nd chip unit 3 3rd chip unit 4 4th chip unit 1a to 4a Bumps 7a and 7b Anisotropic conductive adhesive film (ACF) 8,9 Wire

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のチップ単体を多層積層化した構造
を有する多層チップの組み立て方法であって、チップ単体を、バンプが形成された導電接合面どうしを
向かい合わせて導電接合してチップ複合体を得る 工程を
先行工程とし、その後、上記チップ複合体をさらに積層
接合することを特徴とする、多層チップの組み立て方
法。
(1) A method for assembling a multi-layer chip having a structure in which a plurality of single chips are stacked in a multi-layer structure, wherein the single chip is connected to a conductive bonding surface on which bumps are formed.
A step of obtaining a chip composite by facing and conducting conductive bonding face-to-face is a preceding step, and then the above-mentioned chip composite is further laminated
A method for assembling a multilayer chip, comprising joining .
JP28827997A 1997-10-21 1997-10-21 How to assemble a multilayer chip Expired - Fee Related JP3399808B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28827997A JP3399808B2 (en) 1997-10-21 1997-10-21 How to assemble a multilayer chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28827997A JP3399808B2 (en) 1997-10-21 1997-10-21 How to assemble a multilayer chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11121686A JPH11121686A (en) 1999-04-30
JP3399808B2 true JP3399808B2 (en) 2003-04-21

Family

ID=17728117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28827997A Expired - Fee Related JP3399808B2 (en) 1997-10-21 1997-10-21 How to assemble a multilayer chip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3399808B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001035994A (en) * 1999-07-15 2001-02-09 Toshiba Corp Semiconductor integrated-circuit device and system substratte
FR2873853B1 (en) * 2004-07-27 2006-12-15 St Microelectronics Sa ELECTRONIC DEVICE COMPRISING MULTIPLE PLATES OF STACKED CIRCUITS AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A DEVICE
JP4937856B2 (en) * 2007-08-03 2012-05-23 スパンション エルエルシー Semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11121686A (en) 1999-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0526133B1 (en) Polyimide multilayer wiring substrate and method for manufacturing the same
JP3531573B2 (en) Multilayer ceramic electronic component, method of manufacturing the same, and electronic device
KR100796523B1 (en) Electronic component embedded multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof
US6977441B2 (en) Interconnect substrate and method of manufacture thereof, electronic component and method of manufacturing thereof, circuit board and electronic instrument
US6969916B2 (en) Substrate having built-in semiconductor apparatus and manufacturing method thereof
WO2004047173A1 (en) Semiconductor package and laminated semiconductor package
JP3653452B2 (en) WIRING CIRCUIT BOARD, ITS MANUFACTURING METHOD, SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT DEVICE, AND ITS MANUFACTURING METHOD
JP2004179232A (en) Semiconductor device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
JP4228677B2 (en) Circuit board
JP4950743B2 (en) Multilayer wiring board and manufacturing method thereof
JP2001119147A (en) Multilayer board incorporating electronic device and production method therefor
JP4034468B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3490303B2 (en) Semiconductor device package
JP4285309B2 (en) Electronic circuit module manufacturing method, multilayer electronic circuit module and manufacturing method thereof
JP3399808B2 (en) How to assemble a multilayer chip
JP2001156120A (en) Tape carrier, manufacturing method for the tape carrier, and manufacturing method for package
JP2001196504A (en) Packaged semiconductor element, three-dimensional semiconductor device and method of manufacture
JP2001326250A (en) Flip-chip semiconductor device and method of manufacture
JP2001332580A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2001284520A (en) Circuit board for semiconductor chip mounting, manufacturing method for the circuit board, circuit board for relay connecting, semiconductor device and connecting structure between the semiconductor devices
JPS59194460A (en) Semiconductor device
JP2003007972A (en) Laminated semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2003197822A (en) Wiring board, multilayer wiring board and manufacturing method thereof
JPH08191186A (en) Multilayered wiring board
JP2004200665A6 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees