JP4766053B2 - Sdメモリカードおよびsdメモリカードの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、メモリカードおよびメモリカードの製造方法に関する。
近年、情報を記録する記録媒体の一つとしてメモリチップを内蔵したメモリカードが利用されている。また、メモリカードは携帯性に優れているため、携帯型情報端末や携帯電話などの携帯型電子機器の記録媒体として広く使用されている。そして、これらの携帯型電子機器は、携帯性向上などの観点から小型化および薄型化の要求に伴ってメモリカードのさらなる小型化が要望されている。さらに、メモリカードでは、形状や大きさ、厚さなどが規格で定められているため、規格を満足しつつ大容量化を実現することが求められる。
そこで、リードフレーム上に搭載されたメモリチップ上に、もう1つのメモリチップをずらして積層する。そして、2つのメモリチップの電極およびリードフレーム上に搭載されたコントロールチップの電極を金ワイヤを介してリードフレームに接続して、メモリカードを薄型化する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1のメモリカードでは、メモリチップを積層しているため薄型化に限界があり、さらに構造も複雑になる。また、メモリチップやコントロールチップのリードフレームへの実装をワイヤボンディングで行うため、実装後にこれらの各チップやワイヤ、リードフレームなどを熱硬化性樹脂などにより封止する必要がある。このとき、メモリチップやワイヤを十分に覆う厚い封止層が必要となるため、メモリカードの小型化や薄型化に限界がある。また、実装ステップとは別に封止ステップが必要となるため、製造コストの低減にも限界がある。
一方、メモリチップやコントロールチップなどの半導体チップの実装方法として、半導体チップの電極と回路基板の電極とをバンプを挟んで接合するフリップチップ実装が知られている。フリップチップ実装は、回路基板の電極上に付与された樹脂を介して半導体チップを回路基板に押圧し、この状態で樹脂を硬化することにより半導体チップを回路基板に実装するものである。これにより、実装された半導体チップなどを覆う封止層を不要とし、特許文献1のメモリカードに比べて小型化や薄型化が可能となる。このとき、メモリカードの薄型化には、メモリチップやコントロールチップなどを回路基板上で積層せずに平面的に配置し、メモリカードの小型化には、これらの半導体チップが互いに近接して配置することが要求される。
しかし、フリップチップ実装では、半導体チップを回路基板に押圧する際に、半導体チップの下方の樹脂が半導体チップの周囲に広がり、その状態で硬化する。このため、複数の半導体チップを、例えば1mm以下で近接して配置すると、一方の半導体チップの実装に使用される樹脂が、周囲に配置される別の半導体チップの実装予定領域にまではみ出して硬化する。また、別の半導体チップの実装予定領域に既に付与されている樹脂層が、一方の半導体チップの硬化時に変質する。その結果、実装予定領域に別の半導体チップを実装することが困難となる。一方、樹脂層のはみ出しや変質を避けるために、1mmを超えて離して複数の半導体チップを配置すると、メモリカードを小型化できない。このように、半導体チップをある程度(例えば、1mm)以下に近接させて実装することは困難であるため、メモリカードの小型化に限界がある。
特開2004−13738号公報
本発明のメモリカードは、回路基板と、バンプを挟んで回路基板の主面上に実装された第1半導体チップと、第1半導体チップとの間に1mm以下の隙間を設けてバンプを挟んで回路基板の主面上に実装された第2半導体チップと、第1半導体チップに接合されているバンプの周囲を覆うとともに第1半導体チップと回路基板との間に介在する第1封止樹脂層と、第2半導体チップに接合されているバンプの周囲を覆うとともに第2半導体チップと回路基板との間に介在する第2封止樹脂層と、回路基板の主面側において第1半導体チップおよび第2半導体チップを覆うカバー部と、を備える。
この構成により、構造を簡略化できるとともに、小型で薄型のメモリカードを実現できる。
また、本発明のメモリカードの製造方法は、a)回路基板の主面に第1封止樹脂層を形成するステップと、b)回路基板の主面に第2封止樹脂層を形成するステップと、c)第1半導体チップを第1封止樹脂層を介して回路基板の主面に向けて押圧してバンプを挟んで第1半導体チップを回路基板に電気的に接続するとともに第1封止樹脂層を硬化させるステップと、d)c)ステップと並行して第2半導体チップを第2封止樹脂層を介して回路基板の主面に向けて押圧してバンプを挟んで第2半導体チップを回路基板に電気的に接続するとともに第2封止樹脂層を硬化させるステップと、e)回路基板の主面側において第1半導体チップおよび第2半導体チップをカバー部で覆うステップとを含む。
この方法により、生産性に優れ、信頼性の高い小型で薄型のメモリカードを容易に作製できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るメモリカード1の構成を示す平面図である。図2は、メモリカード1を図1の2−2線の位置で切断した断面図である。なお、図1では、メモリカード1の内部構造の理解を容易にするために、カバー部7については輪郭のみを破線で示しており、以下の図5、図7および図8についても同様である。
本実施の形態では、メモリカード1はSDメモリカード(Secure Digital memory card)である。通常、メモリカード1の長さと幅(図1中の左右方向と上下方向の大きさ)および厚さ(図2中の上下方向の大きさ)は、それぞれ、14.9mm以上15.1mm以下、10.9mm以上11.1mm以下および0.9mm以上1.1mm以下である。また、便宜上、図2中の上側および下側をそれぞれ、メモリカード1の上側および下側として説明するが、以下の各実施の形態においても同様である。
図1と図2に示すように、メモリカード1は、略矩形状の回路基板2と、ボールバンプ(いわゆる「スタッドバンプ」であり、以下、単に「バンプ」と記す)33を挟んで回路基板2の上側の主面(以下、「上面」と記す)21上に実装された第1半導体チップ3と、バンプ53を挟んで回路基板2の上面21に実装された第2半導体チップ5と、第1半導体チップ3および第2半導体チップ5と回路基板2との間に介在する封止樹脂層4と、回路基板2の上面21にはんだを用いて実装される抵抗などの微細なチップ部品6と、回路基板2の上面21側において第1半導体チップ3、第2半導体チップ5、封止樹脂層4とチップ部品6とを覆うカバー部7を備える。なお、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を実装する位置のメモリカード1の厚さは0.6mm以上0.8mm以下である。
回路基板2は、FR−4.5相当のガラスエポキシ基板であり、厚さは0.1mm以上0.4mm以下である。図2に示すように、回路基板2は、第1半導体チップ3が接合される電極211、第2半導体チップ5が接合される電極212およびチップ部品6が接合される電極213を上面21に備える。さらに、回路基板2は、外部の電子機器との接続用の複数の外部電極221を下面22に備える。外部電極221は、回路基板2の下面22から上面21へと連通するスルーホール(図示せず)を介して、上面21上に設けられている配線と電気的に接続される。
第1半導体チップ3と第2半導体チップ5はベアチップであり、厚さはそれぞれ0.05mm以上0.3mm以下である。ここで、第1半導体チップ3は情報を記憶するメモリチップで、第2半導体チップ5は第1半導体チップ3を制御するコントロールチップである。そして、回路基板2上で第2半導体チップ5と第1半導体チップ3とは、重ならないように、その間に、例えば0mmを超えて、1mm以下の隙間を設けて配置されている。このとき、メモリカード1の回路基板2上には、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5のみが実装されている。
第1半導体チップ3は下面の電極上に形成されたバンプ33を備え、バンプ33は封止樹脂層4により回路基板2の電極211と接続されている。同様に、第2半導体チップ5は下面の電極上に形成されたバンプ53を備え、バンプ53は封止樹脂層4により回路基板2の電極212と接続されている。
本実施の形態では、封止樹脂層4は、例えばフィルム状の樹脂材料などの非導電性樹脂フィルム(NCF(Non−Conductive Film))を回路基板2の上面21に貼付することにより形成されている。以下の説明においては、封止樹脂層4のうち、第1半導体チップ3に接合されているバンプ33の周囲を覆うとともに第1半導体チップ3と回路基板2との間に介在する部位を「第1封止樹脂層41」と記す。また、第2半導体チップ5に接合されているバンプ53の周囲を覆うとともに第2半導体チップ5と回路基板2との間に介在する部位を「第2封止樹脂層42」と記す。そして、メモリカード1では、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42として、例えばNCFなどの同一種類の樹脂材料が連続して設けられて形成されている。
カバー部7は、例えばエポキシ樹脂などで形成された成型部品からなり、第1半導体チップ3、第2半導体チップ5、封止樹脂層4とチップ部品6を収容する凹部71を備える。そして、カバー部7は、その凹部71の開口を介して回路基板2に取り付けられる。
以下に、本発明の第1の実施の形態に係るメモリカード1の製造方法について図3と図4A、図4Bを用いて説明する。図3は、メモリカード1の製造方法を説明するフローチャートであり、図4Aと図4Bは、メモリカード1の製造方法の主なステップを説明する断面図である。なお、図4Aと図4Bは、図2と同様に、メモリカード1を図1の2−2線の位置で切断した断面図で示している。
まず、図4Aに示すように、第1半導体チップ3の下面の電極上にバンプ33を形成する(ステップS11)。次に、第2半導体チップ5の下面の電極上にバンプ53を形成する(ステップS12)。
次に、回路基板2の上面21において、第1半導体チップ3を実装する予定の複数の電極211を含む領域(以下、「第1実装領域」と記す)と第2半導体チップ5を実装する予定の複数の電極212を含む領域(以下、「第2実装領域」と記す)にNCFを貼付して封止樹脂層4を形成する(ステップS13)。ここでは、回路基板2の上面21の第1実装領域にNCFを貼付して第1封止樹脂層41を形成し、それと並行して、第2実装領域に第1封止樹脂層41と同一種類のNCFを貼付して第2封止樹脂層42を形成する。すなわち、封止樹脂層4は、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42で構成される。
次に、実装装置(図示せず)のチップ保持部により、第1半導体チップ3の下面が回路基板2の上面21と対向して保持される。そして、チップ保持部を回路基板2に対して相対的に移動して第1半導体チップ3の位置を調整する。これにより、バンプ33は第1封止樹脂層41(封止樹脂層4)を介して電極211と対向する。さらに、チップ保持部を下降させて、第1半導体チップ3を回路基板2上に装着する。また、同様の動作により第2半導体チップ5を第2封止樹脂層42(封止樹脂層4)を介して回路基板2上に装着する。
その後、図4Bに示すように、押圧ツール91で第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を、対応する第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42を介して回路基板2の上面21に向けて押圧する。同時に、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を回路基板2に対して押圧した状態で、押圧ツール91に設けられたヒータ92で加熱する。
これにより、第1半導体チップ3をバンプ33を挟んで回路基板2と電気的に接続するとともに、第1封止樹脂層41を硬化させて第1半導体チップ3を回路基板2と接合し、実装する。同時に、第1半導体チップ3の実装と並行して、第2半導体チップ5をバンプ53を挟んで回路基板2と電気的に接続するとともに、第2封止樹脂層42を硬化させて第2半導体チップ5を回路基板2と接合し、実装する(ステップS14)。
次に、図2に示すように、回路基板2の上面21の電極213上に付与されたはんだを介してチップ部品6を搭載してリフローを行う。これにより、チップ部品6の電極と回路基板2の電極213を接合し、実装する(ステップS15)。
次に、カバー部7を、その凹部71の開口を介して回路基板2に取り付ける。これにより、回路基板2の上面21側において、第1半導体チップ3、第2半導体チップ5、封止樹脂層4とチップ部品6がカバー部7で覆われ、メモリカード1が作製される(ステップS16)。
以上に説明したように、本実施の形態のメモリカード1によれば、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5が、バンプ33、53を挟んで封止樹脂層4を介して回路基板2に、並行して同時にフリップチップ実装される。このとき、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5とを、例えば0mmを超えて1mm以下の隙間を設けて配置することができる。
これにより、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を近接させて回路基板2の上面21に沿う方向に並べて実装できるため、構造が簡素化された、小型で薄型のメモリカード1を実現できる。また、厚さなどが規格化されているメモリカード1において、従来、回路基板2や第1半導体チップ3と第2半導体チップ5の積層のために必要となる過剰な薄型化を避けることができる。その結果、変形などに対する機械的な強度を高め、信頼性に優れたメモリカードが得られる。
一方、従来のメモリカードでは、半導体チップを、例えばワイヤボンディングにより回路基板に実装する場合、実装後に半導体チップとワイヤを、例えば粘度が低い熱硬化性樹脂などにより封止するステップが必要であった。そのため、回路基板の上面側で半導体チップなどを覆って熱硬化性樹脂の成型により、メモリカードのカバー部を一体に形成する場合がある。
これに対して、本実施の形態では、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を、バンプ33、53を挟んで回路基板2にフリップチップ実装する。そのため、必ずしも粘度の低い熱硬化性樹脂などにより第1半導体チップ3と第2半導体チップ5などを封止したり、カバー部を形成する必要がない。その結果、カバー部7の材料や形成方法に対する選択の自由度が向上する。また、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5とをフリップチップ実装することにより、ワイヤボンディング実装に比べて、実装時の接続の信頼性が向上する。さらに、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42からなる封止樹脂層4を介して回路基板に実装するため、両半導体チップと回路基板2との電気的接続部を別途封止するステップを省略し、メモリカード1の製造を簡素化することができる。
また、本実施の形態では、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42はともに封止樹脂層4の一部であるため、同一種類の樹脂材料などを用いて互いに連続して形成できる。これにより、メモリカード1の製造方法をより簡素化することができる。また、封止樹脂層4を、例えばフィルム状の樹脂材料からなるNCFの回路基板2の上面21への貼付により形成できるため、メモリカード1の製造をさらに簡素化することができる。さらに、予め形成した成型部品からなるカバー部7で第1半導体チップ3と第2半導体チップ5などを覆う構成とすることにより、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などで封止してカバー部を形成する場合に比べて、メモリカード1の製造をよりいっそう簡素化することができる。
また、本実施の形態によれば、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を並行して同時に実装するため、一方の半導体チップの実装が他方の半導体チップの実装に与える影響を回避し、2つの半導体チップを回路基板2に良好に実装できる。つまり、第1半導体チップの実装後に第2半導体チップの実装を行う場合、第1半導体チップによる第1封止樹脂層が、第2封止樹脂層へと押し出されて硬化するため、第2半導体チップを実装できなくなるという課題を未然に防止できる。
なお、本実施の形態では、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42とを、同一種類の樹脂材料などで互いに連続して形成した例で説明したが、これに限られない。例えば、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42とを個別に形成してもよい。すなわち、回路基板2の第1実装領域への第1封止樹脂層41の形成と連続して、回路基板2の上面21の第2実装領域にNCFを貼付し、第2封止樹脂層42を形成してもよい。さらに、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42とを、互いに異なる種類の樹脂材料で形成してもよい。
また、本実施の形態では、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5をはんだ接合でフリップチップ実装する場合、以下の方法で実装してもよい。つまり、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を回路基板2にはんだ接合した後、回路基板2と第1半導体チップ3および第2半導体チップ5との間に封止樹脂を並行して注入し、両半導体チップと回路基板2との電気的接続部を封止してもよい。これにより、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を1mm以下の隙間を設けて実装できるので、構造が簡素化でき、小型で薄型のメモリカード1を実現できる。
(第2の実施の形態)
以下に、本発明の第2の実施の形態に係るメモリカードについて、図5と図6を用いて説明する。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るメモリカード1aの構成を示す平面図である。図6は、メモリカード1aを図5の6−6線の位置で切断した断面図である。
図5と図6に示すように、メモリカード1aは、図1と図2に示すメモリカード1の構成に、バンプ83を挟んで回路基板2の上面21上に実装された、例えばメモリチップなどの第3半導体チップ8をさらに備えている。その他の構成は図1と図2と同様であり、同じ符号を付して説明する。
図5と図6に示すように、メモリカード1aでは、第1半導体チップ3、第2半導体チップ5と第3半導体チップ8が、回路基板2の上面21に沿って直線状に配列されている。そして、第3半導体チップ8は第1半導体チップ3との間に、例えば1mm以下の隙間を設けて配置されている。さらに、第3半導体チップ8は、その下面の電極上に形成されたバンプ83を備え、バンプ83を介して封止樹脂層4により回路基板2の電極214と接合(接触が保たれている状態を含む)されている。以下では、封止樹脂層4のうち、第3半導体チップ8に接合されているバンプ83の周囲を覆うとともに第3半導体チップ8と回路基板2との間に介在する部位を「第3封止樹脂層43」と記す。
以下、本発明の第2の実施の形態に係るメモリカード1aの製造方法について、第1の実施の形態と同様に図3を参照しながら説明する。
まず、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5の下面の電極上にバンプ33、53を形成する(ステップS11)。また、第3半導体チップ8の下面の電極上にバンプ83を形成する(ステップS12)。
次に、回路基板2の上面21において、第1実装領域、第2実装領域と第3半導体チップ8が実装される予定の複数の電極214を含む領域(以下、「第3実装領域」と記す)にNCFを貼付して封止樹脂層4を形成する(ステップS13)。
次に、実装装置(図示せず)のチップ保持部により、第1半導体チップ3を保持して回路基板2上に装着する。そして、第2半導体チップ5と第3半導体チップ8も同様に、チップ保持部により回路基板2上に順次装着する。その後、押圧ツールで第1半導体チップ3、第2半導体チップ5と第3半導体チップ8を、封止樹脂層4を介して回路基板2の上面21に向けて押圧し、加熱する。これにより、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5が回路基板2に同時に実装される(ステップS14)。さらに、これと並行して、第3半導体チップ8も回路基板2に実装する。上記各ステップにより、3つの半導体チップの実装が終了する。
次に、回路基板2にチップ部品6をはんだを介して接合した後、カバー部7を回路基板2に取り付ける。これにより、回路基板2の上面21側において第1半導体チップ3、第2半導体チップ5、第3半導体チップ8、封止樹脂層4とチップ部品6がカバー部7で覆われて、メモリカード1aが作製される(ステップS15、S16)。
以上に説明したように、本実施の形態のメモリカード1aによれば、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5とが重ならないように、例えば0mmを超えて1mm以下の隙間を設けて配置される。さらに、第1半導体チップ3と第3半導体チップ8とが重ならないように、例えば0mmを超えて1mm以下の隙間を設けて配置される。これにより、第1の実施の形態と同様に、構造を簡素化しながら、小型で薄型のメモリカード1aを実現できる。
また、本実施の形態では、第1封止樹脂層41、第2封止樹脂層42と第3封止樹脂層43は、それぞれが封止樹脂層4の一部であるため、同一種類の樹脂材料で互いに連続して形成できる。これにより、メモリカード1aの製造方法を簡素化することができる。また、封止樹脂層4を、例えばフィルム状の樹脂材料であるNCFの回路基板2の上面21への貼付により形成できるため、メモリカード1aの製造をさらに簡素化できる。さらに、第1の実施の形態と同様に、カバー部7として成型部品を用いることにより、メモリカード1aの製造をよりいっそう簡素化できる。
また、本実施の形態によれば、第1半導体チップ3、第2半導体チップ5と第3半導体チップ8を回路基板2へ並行して同時に実装するため、一方の半導体チップの実装が他方の半導体チップの実装に与える影響を回避し、3つの半導体チップを回路基板2に良好に実装できる。
なお、本実施の形態では、第1半導体チップ3、第2半導体チップ5と第3半導体チップ8を直線状に配列する例で説明したが、これに限られない。例えば、図7に別の例で示すメモリカード1bのように、第3半導体チップ8を第1半導体チップ3と並置し、これらに対して、第2半導体チップ5を、例えば0mmを超えて1mm以下の隙間を設けて近接して配置してもよい。
また、本実施の形態では、3つの半導体チップを回路基板に実装した例で説明したが、これに限られない。例えば、4つ以上の半導体チップを回路基板2の上面21上に実装してもよい。この場合においても、メモリカード1aの小型化の観点から、近接する半導体チップとの間に、例えば0mmを超えて1mm以下の隙間を設けて配置することが好ましい。
(第3の実施の形態)
以下に、本発明の第3の実施の形態に係るメモリカードについて、図8と図9を用いて説明する。
図8は、本発明の第3の実施の形態に係るメモリカード1cの構成を示す平面図である。図9は、メモリカード1cを図8の9−9線の位置で切断した断面図である。
図8と図9に示すように、メモリカード1cは、図1と図2に示すメモリカード1の構成に、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5との間に設けた回路基板2の上面21に沿う線状の凸部(以下、「線状凸部」と記す。)23を備えるものである。その他の構成は、図1と図2と同様であり、以下の説明において同符号を付して説明する。なお、メモリカード1cでは、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42とは、線状凸部23で分離されて互いに連続してはいない。
以下、本発明の第3の実施の形態に係るメモリカード1cの製造方法について、図10を用いて説明する。図10は、本発明の第3の実施の形態に係るメモリカード1cの製造方法を説明するフローチャートである。
まず、第1半導体チップ3および第2半導体チップ5の下面の電極上にバンプ33、53を形成する(ステップS21、S22)。
次に、回路基板2の上面21の第1実装領域に、例えばNCFを貼付して第1封止樹脂層41を形成する(ステップS23)。
次に、第1半導体チップ3を実装装置(図示せず)のチップ保持部により保持し、第1封止樹脂層41を介して回路基板2上に装着する。そして、押圧ツールで回路基板2の上面21に第1半導体チップ3を押圧し、加熱することにより、回路基板2に第1半導体チップ3を実装する(ステップS24)。このとき、第1半導体チップ3の周囲へと押し出された第1実装領域上の第1封止樹脂層4は、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5との間の線状凸部23で堰き止められ、第2実装領域へと広がることが防止される。上述のステップにより、第1半導体チップ3の実装が終了する。
次に、第1封止樹脂層41の形成とは独立して第2実装領域に、例えばNCFを貼付けて第2封止樹脂層42を形成する(ステップS25)。そして、第2半導体チップ5をチップ保持部により保持し、第2封止樹脂層42を介して回路基板2上に装着する。さらに、押圧ツールで回路基板2の上面21に第2半導体チップ5を押圧し、加熱する。これにより、回路基板2に第2半導体チップ5の実装が、第1半導体チップ3の実装とは独立して行われる(ステップS26)。上述のステップにより、第2半導体チップ5の実装が終了する。
次に、チップ部品6を回路基板2に接合した後、回路基板2の上面21側で、第1半導体チップ3、第2半導体チップ5、第1封止樹脂層41、第2封止樹脂層42とチップ部品6をカバー部7で覆う。これにより、メモリカード1cが作製される(ステップS27、S28)。
以上に説明したように、本実施の形態のメモリカード1cによれば、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5との間に設けた線状凸部23により、第1半導体チップ3の実装時に第1封止樹脂層41が第2実装領域へ広がることを防止できる。また、同様に第2半導体チップ5の実装時に第2封止樹脂層42が第1実装領域へ広がることも防止できる。そのため、第1の実施の形態と同様に、一方の半導体チップの実装が他方の半導体チップの実装に与える影響を回避し、2つの半導体チップを回路基板2に良好に実装できる。
なお、本実施の形態では、第1半導体チップ3の実装後に、第2封止樹脂層42を形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、第1封止樹脂層41後に、第2封止樹脂層42を形成してもよい。この場合、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42とは連続していないので、第1半導体チップ3の実装時に第1封止樹脂層41に加えられる熱が第2封止樹脂層42に伝達することが防止される。これにより、第1半導体チップ3の実装時、すなわち、第2半導体チップ5の実装前に、第2封止樹脂層42が硬化することを防止できる。
また、本実施の形態では、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を回路基板2に別々に実装する例で説明したが、これに限られない。例えば、回路基板2の上面21からの線状凸部23の高さが、実装後の第1半導体チップ3と第2半導体チップ5の回路基板2の上面21からの高さよりも低い場合、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5とを1つの押圧ツールにより回路基板2に同時に押圧して実装してもよい。これにより、メモリカードの生産性を向上できる。
(第4の実施の形態)
以下に、本発明の第4の実施の形態に係るメモリカードについて、図11を用いて説明する。
図11は、本発明の第4の実施の形態に係るメモリカード1dの構成を示す断面図である。
本実施の形態のメモリカード1dは、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5の間に設けた回路基板2の上面21に沿う線状の凹部(以下、「線状凹部」と記す。)24を備える点で、第3の実施の形態とは異なるものである。そして、第1封止樹脂層41と第2封止樹脂層42とは線状凹部24で分離されて互いに連続してはいない。なお、その他の構成は図8と図9と同様であり、同じ符号を付して説明する。また、メモリカード1dの製造方法は、第3の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
以上に説明したように、本実施の形態のメモリカード1dによれば、第1半導体チップ3の実装時に押し出された第1封止樹脂層41は線状凹部24に流れ込む。これにより、第3の実施の形態と同様に、第1封止樹脂層41が第2実装領域へ広がることを防止できる。同様に、第2半導体チップ5の実装時に第2封止樹脂層42が第1実装領域へ広がることも防止できる。そのため、第3の実施の形態と同様に、一方の半導体チップの実装が他方の半導体チップの実装に与える影響を回避し、2つの半導体チップを回路基板2に良好に実装することができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すように様々な変更が可能である。
すなわち、上記各実施の形態では、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5をメモリチップとコントロールチップを例に説明したが、これに限られない。例えば、ASICなどの他のベアチップを第1半導体チップ3と第2半導体チップ5として用いてもよい。さらに、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5として2つのメモリチップを積層して、第2回路基板4の他の領域に実装したコントロールチップにより2つのメモリチップを制御する構成としてもよい。また、第2半導体チップ5として、情報の記憶と他のメモリチップを制御するメモリ・コントローラ兼用チップを第2回路基板4に実装してもよい。このとき、半導体チップは、部分的に半導体機能を利用したチップであれば、全体が半導体機能を有するチップでなくてもよい。
また、上記各実施の形態では、バンプ33、53、83を第1半導体チップ3の電極上、第2半導体チップの電極上や第3半導体チップの電極上に形成した例で説明したが、回路基板2の電極211、212、214上に形成してもよい。さらに、バンプ33、53として、ボールバンプ以外に、メッキバンプやはんだバンプなどを用いてもよい。
また、上記各実施の形態では、封止樹脂層として、NCFなどの貼付を例に説明したが、これに限られない。例えば、非導電性樹脂ペーストの塗布、異方導電性樹脂フィルムや異方導電性樹脂ペーストを用いて封止樹脂層を形成してもよい。
このとき、第1の実施の形態と第2の実施の形態では、樹脂ペーストにより封止樹脂層を形成する場合、ディスペンサなどにより第1実装領域に樹脂材料を塗布した後、連続して第2実装領域に樹脂材料を塗布してもよい。さらに、第1実装領域と第2実装領域上をディスペンサが往復移動することにより、第1実装領域と第2実装領域に並行して樹脂材料を線状に塗布してもよい。
また、第1の実施の形態において、樹脂ペーストで封止樹脂層を形成する場合、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を、以下の方法により実装してもよい。つまり、まず、第1半導体チップ3を第1封止樹脂層41上に載置し、第1封止樹脂層41をある程度仮硬化する。そして、第2半導体チップ5を第2封止樹脂層42上に載置し第2封止樹脂層42をある程度仮硬化した後、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を同時に回路基板2に押圧して加熱するものである。これにより、第1半導体チップ3と第2半導体チップ5を同時に実装できるため、一方の半導体チップの実装が他方の半導体チップの実装に与える影響を防止し、2つの半導体チップを回路基板2に良好に実装することができる。
また、上記各実施の形態では、カバー部として、樹脂からなる成型部品で構成されたカバー部を例に説明したが、これに限られない。例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などをインサート成型により、第1半導体チップ3や第2半導体チップ5などを回路基板2の上面21上で覆うようにカバー部を形成してもよい。
なお、本発明のメモリカードは、SDカード以外の、例えばICカードなどの他のカード型記録媒体として利用してもよいものである。
本発明は、情報を記録する、特に小型化や薄型化が要望されるメモリカードなどの技術分野に有用である。
本発明の第1の実施の形態に係るメモリカードの構成を示す平面図 図1の2−2線の位置で切断した断面図 本発明の第1の実施の形態に係るメモリカードの製造方法を説明するフローチャート 本発明の第1の実施の形態に係るメモリカードの製造方法の主なステップを説明する断面図 本発明の第1の実施の形態に係るメモリカードの製造方法の主なステップを説明する断面図 本発明の第2の実施の形態に係るメモリカードの構成を示す平面図 図5の6−6線の位置で切断した断面図 本発明の第2の実施の形態に係るメモリカードの別の例を示す平面図 本発明の第3の実施の形態に係るメモリカードの構成を示す平面図 図8の9−9線の位置で切断した断面図 本発明の第3の実施の形態に係るメモリカードの製造方法を説明するフローチャート 本発明の第4の実施の形態に係るメモリカードの断面図
符号の説明
1,1a,1c,1d メモリカード
2 回路基板
3 第1半導体チップ
4 封止樹脂層
5 第2半導体チップ
6 チップ部品
7 カバー部
8 第3半導体チップ
21 上面
22 下面
23 線状凸部
24 線状凹部
33,53,83 バンプ
41 第1封止樹脂層
42 第2封止樹脂層
43 第3封止樹脂層
71 凹部
91 押圧ツール
92 ヒータ
211,212,213,214 電極
221 外部電極

Claims (12)

  1. 回路基板と、
    バンプを挟んで前記回路基板の主面上に実装された第1半導体チップと、
    前記第1半導体チップとの間に1mm以下の隙間を設けてバンプを挟んで前記回路基板の前記主面上に実装された第2半導体チップと、
    前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとの間の前記回路基板上において、設けられた凸部または凹部と、
    前記第1半導体チップに接合されている前記バンプの周囲を覆うとともに前記第1半導体チップと前記回路基板との間に介在する第1封止樹脂層と、
    前記第2半導体チップに接合されている前記バンプの周囲を覆うとともに前記第2半導体チップと前記回路基板との間に介在する第2封止樹脂層と、
    前記回路基板の前記主面側において前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップを覆うカバー部と、
    を備えて、
    前記凸部または凹部が、前記第1封止樹脂層と前記第2封止樹脂層とを分離させていることを特徴とするSDメモリカード
  2. 前記の凸部の前記回路基板面からの高さが、前記第1半導体チップと前記第2半導体チップの上面より低い請求項1記載のSDメモリカード。
  3. 前記カバー部が、前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップを収容する凹部を有するとともに前記凹部の開口を介して前記回路基板に取り付けられる成型部品からなることを特徴とする請求項1または2に記載のSDメモリカード
  4. 前記第1封止樹脂層および前記第2封止樹脂層が、前記回路基板の前記主面に貼付されたフィルム状の樹脂材料からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のSDメモリカード
  5. 前記第1半導体チップが情報を記憶するSDチップであり、
    前記第2半導体チップが、前記第1半導体チップを制御するコントロールチップであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のSDメモリカード
  6. 前記第1半導体チップとの間に1mm以下の隙間を設けてバンプを挟んで前記回路基板の前記主面上に実装された第3半導体チップと、
    前記第3半導体チップに接合されている前記バンプの周囲を覆うとともに前記第3半導体チップと前記回路基板との間に介在する第3封止樹脂層と、をさらに備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のSDメモリカード
  7. a)回路基板の主面に第1封止樹脂層を形成するステップと、
    b)前記回路基板の前記主面に第2封止樹脂層を形成するステップと、
    c)第1半導体チップを前記第1封止樹脂層を介して前記回路基板の前記主面に向けて押圧してバンプを挟んで前記第1半導体チップを前記回路基板に電気的に接続するとともに前記第1封止樹脂層を硬化させるステップと、
    d)前記c)ステップと並行して、前記第1半導体チップとの間に1mm以下の隙間を設けてバンプを挟んで前記回路基板の前記主面上に、第2半導体チップを前記第2封止樹脂層を介して前記回路基板の前記主面に向けて押圧してバンプを挟んで前記第2半導体チップを前記回路基板に電気的に接続するとともに前記第2封止樹脂層を硬化させるステップと、
    e)前記回路基板の前記主面側において前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップをカバー部で覆うステップと、
    を含むことを特徴とするSDメモリカードの製造方法。
  8. 前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとの間の前記回路基板上において、凸部または凹部を設けて配置されることを特徴とする請求項7に記載のSDメモリカードの製造方法。
  9. 前記第1封止樹脂層および前記第2封止樹脂層が同一種類の樹脂材料からなり、前記a)ステップおよび前記b)ステップを連続して、または、互いに並行して行うことを特徴とする請求項7または8に記載のSDメモリカードの製造方法。
  10. 前記カバー部が凹部を有する成型部品であって、
    前記e)ステップにおいて、前記カバー部の前記凹部の開口に前記第1半導体チップおよび前記第2半導体チップを収容するとともに、前記カバー部が前記凹部の開口を介して前記回路基板に取り付けられることを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載のSDメモリカードの製造方法。
  11. 前記a)ステップにおいて、フィルム状の樹脂材料を前記回路基板の前記主面に貼付することにより前記第1封止樹脂層が形成され、
    前記b)ステップにおいて、フィルム状の樹脂材料を前記回路基板の前記主面に貼付することにより前記第2封止樹脂層が形成されることを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載のSDメモリカードの製造方法。
  12. 前記第1半導体チップが情報を記憶するメモリチップであり、
    前記第2半導体チップが、前記第1半導体チップを制御するコントロールチップであることを特徴とする請求項7から11のいずれか1項に記載のSDメモリカードの製造方法。
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