JP5567452B2 - Stack chip semiconductor device manufacturing method, stack chip semiconductor device mounting method, and stack chip semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、マルチチップ半導体装置の1つであるスタックチップ半導体装置の製造方法、スタックチップ半導体装置の実装方法、及びスタックチップ半導体装置に関する。   The present invention relates to a manufacturing method of a stack chip semiconductor device which is one of multichip semiconductor devices, a mounting method of the stack chip semiconductor device, and a stack chip semiconductor device.

従来、半導体装置の小型化、高集積化のため、パッケージ基板上に複数の半導体チップが搭載されたマルチチップ半導体装置が知られている。マルチチップ半導体装置の1つとして、複数の半導体チップが多段に積み重ねられたスタックチップ半導体装置がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a multichip semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are mounted on a package substrate is known for downsizing and high integration of the semiconductor device. As one of the multichip semiconductor devices, there is a stacked chip semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked in multiple stages.

特許文献1には、スタックチップ半導体装置において、チップ間の電気的接続を行うための貫通シリコンビア(TSV:Through Silicon Via)を設けることが記載されている。また、TSVは、各チップにホールを形成し、ホール内に導電膜を埋め込むことにより形成されることも記載されている。   Patent Document 1 describes that in a stacked chip semiconductor device, a through silicon via (TSV) for electrical connection between chips is provided. It is also described that the TSV is formed by forming a hole in each chip and embedding a conductive film in the hole.

特許文献2には、TSVがチップにホールを形成することを要求するので、その分チップの有効面積が減少するという問題に対処する技術が記載されている。それによれば、スタックチップが絶縁性樹脂で被覆され、絶縁性樹脂の表面に、一端がチップに接続された再配線の他端が露出している。そして、絶縁性樹脂の表面に外部配線が形成され、この外部配線がこれらの再配線の他端同士を接続している。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes a technique for coping with the problem that the effective area of the chip is reduced correspondingly because the TSV requires that a hole be formed in the chip. According to this, the stack chip is covered with the insulating resin, and the other end of the rewiring having one end connected to the chip is exposed on the surface of the insulating resin. Then, external wiring is formed on the surface of the insulating resin, and this external wiring connects the other ends of these rewirings.

特開2009−004723号公報(段落0007、0029〜0037、図4、図5)JP 2009-004723 A (paragraphs 0007, 0029 to 0037, FIGS. 4 and 5) 国際公開WO2010/087336号公報(段落0136〜0144、図19)International Publication WO 2010/087336 (paragraphs 0136 to 0144, FIG. 19)

特許文献2には、半導体チップから横方向へ延びる再配線を予め設けておくことが記載されている(段落0143)。しかし、具体的な方法は示されていない。   Patent Document 2 describes that rewiring extending in the lateral direction from the semiconductor chip is provided in advance (paragraph 0143). However, no specific method is shown.

そこで、本発明は、スタックチップ半導体装置において、一端がチップに接続され、他端がチップを被覆する絶縁性樹脂の表面に露出する再配線を良好に設けることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to satisfactorily provide a rewiring in which one end is connected to a chip and the other end is exposed on the surface of an insulating resin covering the chip in a stacked chip semiconductor device.

本発明は、スタックチップ半導体装置の製造方法であって、
半導体チップをチップの配線面が露出するように絶縁性樹脂により封止する封止工程、
得られた封止体の半導体チップの配線面側に次のような再配線を形成する再配線形成工程、
・再配線の一端は半導体チップの配線面に接続している。
・再配線の他端は半導体チップの外縁よりも外方の位置まで延びている。
複数の封止体を半導体チップの位置が積層方向に重なり合うように積層する積層工程、及び、
得られた積層体を半導体チップの外縁の位置と再配線の他端の位置と間の位置で切断する切断工程、
を有することを特徴とする。
The present invention is a method of manufacturing a stacked chip semiconductor device,
A sealing step of sealing the semiconductor chip with an insulating resin so that the wiring surface of the chip is exposed;
Rewiring forming step for forming the following rewiring on the wiring surface side of the semiconductor chip of the obtained sealing body,
-One end of the rewiring is connected to the wiring surface of the semiconductor chip.
The other end of the rewiring extends to a position outside the outer edge of the semiconductor chip.
A laminating step of laminating a plurality of sealing bodies so that the positions of the semiconductor chips overlap in the laminating direction; and
A cutting step of cutting the obtained laminate at a position between the position of the outer edge of the semiconductor chip and the position of the other end of the rewiring,
It is characterized by having.

封止工程では、複数の半導体チップを並べた状態で各チップの配線面が露出するように絶縁性樹脂により一体に封止することが好ましい。   In the sealing step, it is preferable that the sealing is performed integrally with an insulating resin so that the wiring surface of each chip is exposed in a state where a plurality of semiconductor chips are arranged.

封止工程の後、再配線形成工程の前に、封止体の半導体チップの配線面側に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を有し、
再配線形成工程では、この絶縁層の表面に次のような再配線を形成することが好ましい。
・再配線の一端は絶縁層を厚み方向に貫通して半導体チップの配線面に接続している。
・再配線の他端は半導体チップの外縁よりも外方の位置まで延びている。
After the sealing step, before the rewiring forming step, it has an insulating layer forming step of forming an insulating layer on the wiring surface side of the semiconductor chip of the sealing body,
In the rewiring forming step, it is preferable to form the following rewiring on the surface of the insulating layer.
One end of the rewiring penetrates the insulating layer in the thickness direction and is connected to the wiring surface of the semiconductor chip.
The other end of the rewiring extends to a position outside the outer edge of the semiconductor chip.

積層工程では、絶縁性の接着層を間に挟んで複数の封止体を積層することが好ましい。   In the stacking step, it is preferable to stack a plurality of sealing bodies with an insulating adhesive layer interposed therebetween.

切断工程では、積層体を積層方向に斜めに切断することが好ましい。   In the cutting step, the laminate is preferably cut obliquely in the stacking direction.

切断工程の後、切断面に露出する再配線の端部同士を接続する外部配線を切断面に形成する外部配線形成工程を有することが好ましい。   After the cutting step, it is preferable to have an external wiring forming step of forming external wiring on the cut surface that connects the ends of the rewiring exposed on the cut surface.

切断工程の後、外部配線形成工程の前に、切断面に絶縁層を形成する切断面絶縁層形成工程を有し、
外部配線形成工程では、この絶縁層の表面に次のような外部配線を形成することが好ましい。
・外部配線は絶縁層を厚み方向に貫通して再配線の端部同士を接続する分岐配線を有している。
After the cutting step, before the external wiring forming step, it has a cut surface insulating layer forming step of forming an insulating layer on the cut surface,
In the external wiring formation step, it is preferable to form the following external wiring on the surface of the insulating layer.
The external wiring has a branch wiring that penetrates the insulating layer in the thickness direction and connects the ends of the rewiring.

また、本発明は、スタックチップ半導体装置の実装方法であって、
前記製造方法で製造されたスタックチップ半導体装置を基板に実装する実装工程、及び、
実装されたスタックチップ半導体装置の側面に露出する再配線の端部同士を接続する外部配線を側面に形成すると共に、この外部配線と基板の接続部位とを接続する接続配線を基板に形成する連続配線形成工程、
を有することを特徴とする。
Further, the present invention is a method for mounting a stack chip semiconductor device,
A mounting step of mounting the stack chip semiconductor device manufactured by the manufacturing method on a substrate; and
The external wiring that connects the ends of the rewiring exposed on the side surface of the mounted stack chip semiconductor device is formed on the side surface, and the connection wiring that connects the external wiring and the connection portion of the substrate is formed on the substrate. Wiring formation process,
It is characterized by having.

また、本発明は、スタックチップ半導体装置の実装方法であって、
前記製造方法で製造されたスタックチップ半導体装置を金属板に実装する実装工程、
実装されたスタックチップ半導体装置の側面及び金属板の露出面に絶縁層を形成する連続絶縁層形成工程、及び、
この連続絶縁層の表面に次のような連続配線を形成する連続配線形成工程、
を有することを特徴とする。
・連続配線は外部配線と接続配線とを有している。
・外部配線はスタックチップ半導体装置の側面側に配置され、連続絶縁層を厚み方向に貫通してスタックチップ半導体装置の側面に露出する再配線の端部同士を接続する分岐配線を有している。
・接続配線は金属板の露出面側に配置され、外部配線と金属板側の接続部位とを接続している。
Further, the present invention is a method for mounting a stack chip semiconductor device,
A mounting step of mounting the stack chip semiconductor device manufactured by the manufacturing method on a metal plate;
A continuous insulating layer forming step of forming an insulating layer on the side surface of the mounted stack chip semiconductor device and the exposed surface of the metal plate; and
A continuous wiring forming process for forming the following continuous wiring on the surface of the continuous insulating layer,
It is characterized by having.
・ Continuous wiring has external wiring and connection wiring.
The external wiring is arranged on the side surface side of the stack chip semiconductor device and has branch wiring that connects the end portions of the rewiring that penetrates the continuous insulating layer in the thickness direction and is exposed on the side surface of the stack chip semiconductor device. .
The connection wiring is arranged on the exposed surface side of the metal plate and connects the external wiring and the connection part on the metal plate side.

また、本発明は、前記製造方法で製造されたことを特徴とするスタックチップ半導体装置である。   The present invention also provides a stack chip semiconductor device manufactured by the manufacturing method.

また、本発明は、半導体チップの配線面が露出するように半導体チップが絶縁性樹脂により封止された構成の複数の封止体が、半導体チップの位置が積層方向に重なり合うように積層され、各封止体において、半導体チップの配線面側に、一端が半導体チップの配線面に接続し、他端が積層体の側面に露出する再配線が形成されていることを特徴とするスタックチップ半導体装置である。   Further, in the present invention, a plurality of sealing bodies having a configuration in which the semiconductor chip is sealed with an insulating resin so that the wiring surface of the semiconductor chip is exposed are stacked such that the positions of the semiconductor chips overlap in the stacking direction, In each encapsulant, a stack chip semiconductor is characterized in that rewiring is formed on the wiring surface side of the semiconductor chip, with one end connected to the wiring surface of the semiconductor chip and the other end exposed on the side surface of the multilayer body. Device.

本発明によれば、スタックチップ半導体装置において、一端がチップに接続され、他端がチップを被覆する絶縁性樹脂の表面に露出する再配線が良好に設けられる。   According to the present invention, in the stacked chip semiconductor device, one end is connected to the chip and the other end is well provided with the rewiring exposed on the surface of the insulating resin covering the chip.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るスタックチップ半導体装置の製造方法の工程説明図である。FIG. 1 is a process explanatory diagram of the manufacturing method of the stack chip semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、再配線の形成方法の1例の工程説明図である。FIG. 2 is a process explanatory diagram of an example of a rewiring forming method. 図3は、本発明の第2の実施形態に係るスタックチップ半導体装置の製造方法の工程説明図である。FIG. 3 is a process explanatory diagram of the manufacturing method of the stacked chip semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第3の実施形態に係るスタックチップ半導体装置の製造方法の工程説明図である。FIG. 4 is a process explanatory diagram of the manufacturing method of the stack chip semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第4の実施形態に係るスタックチップ半導体装置の実装方法の工程説明図である。FIG. 5 is a process explanatory diagram of a stack chip semiconductor device mounting method according to the fourth embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第5の実施形態に係るスタックチップ半導体装置の実装方法の工程説明図である。FIG. 6 is a process explanatory diagram of the stack chip semiconductor device mounting method according to the fifth embodiment of the present invention.

本明細書で「接続部位」とは、特に断りのない限り、設けられている部材に応じて、電気接続用の電極、パッド、バンプ、ポスト、信号入力端子、信号出力端子、信号入出力端子、取り出し電極、あるいは回路の一部分等を意味するものとする。   In this specification, unless otherwise specified, “connection part” means an electrode for electrical connection, a pad, a bump, a post, a signal input terminal, a signal output terminal, a signal input / output terminal, depending on the provided member. , An extraction electrode, or a part of a circuit.

<第1の実施形態>
図1を参照し、本発明の第1の実施形態に係るスタックチップ半導体装置30の製造方法を説明する。なお、図1(a)〜(e)は断面図であり、図1(e’)は側面図である。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, the manufacturing method of the stack chip semiconductor device 30 according to the first embodiment of the present invention will be described. 1A to 1E are cross-sectional views, and FIG. 1E 'is a side view.

(a)封止工程
まず、半導体チップ11をチップの配線面11aが露出するように絶縁性樹脂12により封止する。得られた構造物を封止体10と称する。
(A) Sealing Step First, the semiconductor chip 11 is sealed with the insulating resin 12 so that the wiring surface 11a of the chip is exposed. The obtained structure is referred to as a sealing body 10.

本実施形態では、複数の半導体チップ11を並べた状態で各チップの配線面11aが露出するように絶縁性樹脂12により一体に封止している。   In this embodiment, in a state where a plurality of semiconductor chips 11 are arranged, they are integrally sealed with an insulating resin 12 so that the wiring surface 11a of each chip is exposed.

なお、半導体チップ11を絶縁性樹脂12により封止した後に、チップの配線面11aを露出させることができるように、予め、配線面11aに保護フィルム(図示せず)を貼って保護しておき、封止時に絶縁性樹脂12が配線面11aに浸入したり周り込んだりしないようにしておき、封止後に保護フィルムを剥離して配線面11aを露出させるようにすることができる。この方法は一例に過ぎず、これに限定されないことはいうまでもない。   In addition, after sealing the semiconductor chip 11 with the insulating resin 12, a protective film (not shown) is pasted and protected on the wiring surface 11a in advance so that the wiring surface 11a of the chip can be exposed. It is possible to prevent the insulating resin 12 from entering or surrounding the wiring surface 11a at the time of sealing, and to peel the protective film after sealing to expose the wiring surface 11a. It goes without saying that this method is merely an example, and the present invention is not limited to this.

(b)絶縁層形成工程
次に、封止体10の半導体チップの配線面11a側に絶縁層14を形成する。
(B) Insulating layer formation process Next, the insulating layer 14 is formed in the wiring surface 11a side of the semiconductor chip of the sealing body 10.

(c)再配線形成工程
次に、絶縁層14の表面に次のような再配線15を形成する。
・再配線15の一端は絶縁層14を厚み方向に貫通して半導体チップの配線面11aに接続している。
・再配線15の他端は半導体チップ11の外縁よりも外方の位置まで延びている。
(C) Rewiring Formation Step Next, the following rewiring 15 is formed on the surface of the insulating layer 14.
One end of the rewiring 15 penetrates the insulating layer 14 in the thickness direction and is connected to the wiring surface 11a of the semiconductor chip.
The other end of the rewiring 15 extends to a position outside the outer edge of the semiconductor chip 11.

本実施形態では、再配線15の一端は半導体チップの接続部位13に接続している。なお、図例では、接続部位13が半導体チップ11に埋設されているが、これに限定されるものではなく、半導体チップ11の上に配置されていてもよい。   In the present embodiment, one end of the rewiring 15 is connected to the connection part 13 of the semiconductor chip. In the illustrated example, the connection site 13 is embedded in the semiconductor chip 11, but the present invention is not limited to this, and the connection site 13 may be disposed on the semiconductor chip 11.

(d)積層工程〜切断工程
次に、複数の封止体10を半導体チップ11の位置が積層方向に重なり合うように積層する。得られた構造物を積層体20と称する。
(D) Lamination process-cutting process Next, the several sealing body 10 is laminated | stacked so that the position of the semiconductor chip 11 may overlap in the lamination direction. The obtained structure is referred to as a laminate 20.

本実施形態では、絶縁性の接着層16を間に挟んで複数の封止体10を積層している。   In the present embodiment, a plurality of sealing bodies 10 are stacked with an insulating adhesive layer 16 interposed therebetween.

次に、積層体20を半導体チップ11の外縁の位置と再配線15の他端の位置と間の位置で切断する(破線参照)。   Next, the stacked body 20 is cut at a position between the position of the outer edge of the semiconductor chip 11 and the position of the other end of the rewiring 15 (see the broken line).

本実施形態では、積層体20を積層方向に斜めに切断している。   In the present embodiment, the stacked body 20 is cut obliquely in the stacking direction.

(e)
以上により、切断された積層体である、スタックチップ半導体装置30が得られる。
(E)
As described above, the stacked chip semiconductor device 30 which is a cut laminate is obtained.

(e’)
得られたスタックチップ半導体装置30を側面からみると、一端がチップ11に接続された再配線15の他端がスタックチップ半導体装置30の側面20aに露出している。スタックチップ半導体装置30の側面20aは、積層体20の切断面である。半導体チップ11は絶縁性樹脂12で被覆されている。
(E ')
When the obtained stack chip semiconductor device 30 is viewed from the side, the other end of the rewiring 15 having one end connected to the chip 11 is exposed on the side 20 a of the stack chip semiconductor device 30. The side surface 20 a of the stack chip semiconductor device 30 is a cut surface of the stacked body 20. The semiconductor chip 11 is covered with an insulating resin 12.

得られたスタックチップ半導体装置30は、次のような構成である。すなわち、半導体チップの配線面11aが露出するように半導体チップ11が絶縁性樹脂12により封止された構成の複数の封止体10が、半導体チップ11の位置が積層方向に重なり合うように積層されている。各封止体10において、半導体チップの配線面11a側に、一端が半導体チップの配線面11aに接続し、他端が積層体30の側面20aに露出する再配線15が形成されている。   The obtained stack chip semiconductor device 30 has the following configuration. That is, a plurality of sealing bodies 10 having a configuration in which the semiconductor chip 11 is sealed with the insulating resin 12 so that the wiring surface 11a of the semiconductor chip is exposed are stacked such that the positions of the semiconductor chips 11 overlap in the stacking direction. ing. In each sealing body 10, a rewiring 15 having one end connected to the wiring surface 11 a of the semiconductor chip and the other end exposed to the side surface 20 a of the stacked body 30 is formed on the wiring surface 11 a side of the semiconductor chip.

図2を参照し、再配線15の形成方法の1例を説明する。なお、この方法は、後述する外部配線17、分岐配線17a、連続配線17b、接続配線19の形成にも適用し得る。したがって、図2で再配線15の形成方法の場合を示しているが、これはあくまでも例示に過ぎず、再配線15に限定的に適用されるものではない。   An example of a method for forming the rewiring 15 will be described with reference to FIG. This method can also be applied to the formation of external wiring 17, branch wiring 17a, continuous wiring 17b, and connection wiring 19 which will be described later. Therefore, although the case of the method of forming the rewiring 15 is shown in FIG. 2, this is merely an example, and is not limited to the rewiring 15.

(a)樹脂皮膜形成工程
絶縁層14の上に樹脂皮膜60を形成する。
(A) Resin film formation process The resin film 60 is formed on the insulating layer 14.

(b)配線溝形成工程
樹脂被膜60の外表面側から、例えばレーザー加工により、樹脂皮膜60の厚み以上の深さの配線溝70を形成する。
(B) Wiring groove formation process From the outer surface side of the resin film 60, the wiring groove 70 of the depth more than the thickness of the resin film 60 is formed by laser processing, for example.

(c)メッキ触媒被着工程
配線溝70及び樹脂被膜60の表面にメッキ触媒80を被着させる。
(C) Plating catalyst deposition step A plating catalyst 80 is deposited on the surface of the wiring groove 70 and the resin coating 60.

(d)樹脂皮膜除去工程
樹脂皮膜60を溶解又は膨潤させることにより除去する。
(D) Resin film removal step The resin film 60 is removed by dissolving or swelling.

(e)無電解メッキ工程
配線溝70に残存するメッキ触媒80を核として無電解メッキによりメッキ膜を配線溝70に形成させる。形成されたメッキ膜は再配線15を構成する。
(E) Electroless plating step A plating film is formed in the wiring groove 70 by electroless plating using the plating catalyst 80 remaining in the wiring groove 70 as a nucleus. The formed plating film constitutes the rewiring 15.

<第2の実施形態>
図3を参照し、本発明の第2の実施形態に係るスタックチップ半導体装置30の製造方法を説明する。なお、図3(f)は断面図であり、図3(f’)は側面図である。また、この第2の実施形態は、第1の実施形態の(d)切断工程に続いて行われるものである。
<Second Embodiment>
With reference to FIG. 3, a manufacturing method of the stack chip semiconductor device 30 according to the second embodiment of the present invention will be described. 3F is a cross-sectional view, and FIG. 3F ′ is a side view. Moreover, this 2nd Embodiment is performed following the (d) cutting process of 1st Embodiment.

(f),(f’)外部配線形成工程
図1(d)の切断工程の後、切断面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する外部配線17を切断面20aに形成する。この外部配線17によって、TSVと同様、チップ間の電気的接続が行われる。
(F), (f ′) External Wiring Formation Step After the cutting step of FIG. 1D, external wiring 17 that connects the ends of the rewiring 15 exposed on the cutting surface 20a is formed on the cutting surface 20a. The external wiring 17 makes electrical connection between chips in the same way as TSV.

<第3の実施形態>
図4を参照し、本発明の第3の実施形態に係るスタックチップ半導体装置30の製造方法を説明する。なお、図4(g)は断面図であり、図4(g’)は側面図である。また、この第3の実施形態は、第1の実施形態の(d)切断工程に続いて行われるものである。
<Third Embodiment>
With reference to FIG. 4, the manufacturing method of the stack chip semiconductor device 30 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. 4 (g) is a cross-sectional view, and FIG. 4 (g ′) is a side view. Moreover, this 3rd Embodiment is performed following the (d) cutting process of 1st Embodiment.

(g),(g’)切断面絶縁層形成工程〜外部配線形成工程
図1(d)の切断工程の後、切断面20aに絶縁層、つまり切断面絶縁層18を形成する。
(G), (g ′) Cut Surface Insulating Layer Forming Step to External Wiring Forming Step After the cutting step of FIG. 1D, an insulating layer, that is, a cut surface insulating layer 18 is formed on the cut surface 20a.

次に、切断面絶縁層18の表面に次のような外部配線17を形成する。この外部配線17によって、TSVと同様、チップ間の電気的接続が行われる。
・外部配線17は切断面絶縁層18を厚み方向に貫通して切断面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する分岐配線17aを有している。
Next, the following external wiring 17 is formed on the surface of the cut surface insulating layer 18. The external wiring 17 makes electrical connection between chips in the same way as TSV.
The external wiring 17 has a branch wiring 17a that connects the ends of the rewiring 15 that penetrates the cut surface insulating layer 18 in the thickness direction and is exposed to the cut surface 20a.

<第4の実施形態>
図5を参照し、本発明の第4の実施形態に係るスタックチップ半導体装置30の実装方法を説明する。なお、図5(h)は断面図である。また、この第4の実施形態は、第1の実施形態の(d)切断工程に続いて行われるものである。
<Fourth Embodiment>
With reference to FIG. 5, a mounting method of the stack chip semiconductor device 30 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5H is a cross-sectional view. Moreover, this 4th Embodiment is performed following the (d) cutting process of 1st Embodiment.

(h)実装工程〜連続配線形成工程
図1(d)の切断工程の後、得られたスタックチップ半導体装置30を基板40に実装する。実装には、例えば接着層(図示せず)を介して行うことができる。
(H) Mounting Step to Continuous Wiring Formation Step After the cutting step shown in FIG. 1D, the obtained stack chip semiconductor device 30 is mounted on the substrate 40. The mounting can be performed through an adhesive layer (not shown), for example.

次に、実装されたスタックチップ半導体装置30の側面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する外部配線17を側面20aに形成すると共に、この外部配線17と基板40の接続部位40aとを接続する接続配線19を基板40に形成する。外部配線17と接続配線19とを総じて連続配線17bと称する。   Next, the external wiring 17 that connects the ends of the rewiring 15 exposed on the side surface 20a of the mounted stack chip semiconductor device 30 is formed on the side surface 20a, and the connection portion 40a between the external wiring 17 and the substrate 40 is formed. Are formed on the substrate 40. The external wiring 17 and the connection wiring 19 are collectively referred to as a continuous wiring 17b.

なお、図5では、基板40の接続部位40aは、基板40の上に突出して配置されているが、これに限定されるものではなく、基板40内に埋設されたものでもよい。また、基板40は、多層回路基板、金属基板(金属体に絶縁層が形成され、回路が形成された基板)等を用いることができ、特に限定されない。   In FIG. 5, the connection portion 40 a of the substrate 40 is disposed so as to protrude above the substrate 40, but is not limited to this, and may be embedded in the substrate 40. The substrate 40 may be a multilayer circuit board, a metal substrate (a substrate on which an insulating layer is formed on a metal body and a circuit), or the like, and is not particularly limited.

<第5の実施形態>
図6を参照し、本発明の第5の実施形態に係るスタックチップ半導体装置30の実装方法を説明する。なお、図6(i)は断面図である。また、この第5の実施形態は、第1の実施形態の(d)切断工程に続いて行われるものである。
<Fifth Embodiment>
With reference to FIG. 6, a mounting method of the stack chip semiconductor device 30 according to the fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 (i) is a cross-sectional view. Moreover, this 5th Embodiment is performed following the (d) cutting process of 1st Embodiment.

(i)実装工程〜連続絶縁層形成工程〜連続配線形成工程
図1(d)の切断工程の後、得られたスタックチップ半導体装置30を金属板50に実装する。実装には、例えば接着層(図示せず)を介して行うことができる。金属板50は、例えば放熱用である。
(I) Mounting Step—Continuous Insulating Layer Forming Step—Continuous Wiring Forming Step After the cutting step shown in FIG. 1 (d), the obtained stack chip semiconductor device 30 is mounted on the metal plate 50. The mounting can be performed through an adhesive layer (not shown), for example. The metal plate 50 is for heat dissipation, for example.

次に、実装されたスタックチップ半導体装置30の側面20a及び金属板50の露出面に絶縁層、つまり連続絶縁層18aを形成する。   Next, an insulating layer, that is, a continuous insulating layer 18 a is formed on the side surface 20 a of the mounted stack chip semiconductor device 30 and the exposed surface of the metal plate 50.

次に、連続絶縁層18aの表面に次のような連続配線17bを形成する。
・連続配線17bは外部配線17と接続配線19とを有している。
・外部配線17はスタックチップ半導体装置30の側面20a側に配置され、連続絶縁層18aを厚み方向に貫通してスタックチップ半導体装置30の側面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する分岐配線17aを有している。
・接続配線19は金属板50の露出面側に配置され、外部配線17と金属板50側の接続部位50aとを接続している。
Next, the following continuous wiring 17b is formed on the surface of the continuous insulating layer 18a.
The continuous wiring 17 b has an external wiring 17 and a connection wiring 19.
The external wiring 17 is disposed on the side surface 20 a side of the stack chip semiconductor device 30, and connects the ends of the rewiring 15 that penetrates the continuous insulating layer 18 a in the thickness direction and is exposed on the side surface 20 a of the stack chip semiconductor device 30. A branch wiring 17a is provided.
The connection wiring 19 is disposed on the exposed surface side of the metal plate 50, and connects the external wiring 17 and the connection portion 50a on the metal plate 50 side.

<本実施形態の作用効果>
図1に示す第1実施形態では、スタックチップ半導体装置30の製造方法は、半導体チップ11をチップの配線面11aが露出するように絶縁性樹脂12により封止する封止工程、得られた封止体10の半導体チップの配線面11a側に、一端が半導体チップの配線面11aに接続し、他端が半導体チップ11の外縁よりも外方の位置まで延びている再配線15を形成する再配線形成工程、複数の封止体10を半導体チップ11の位置が積層方向に重なり合うように積層する積層工程、及び、得られた積層体20を半導体チップ11の外縁の位置と再配線15の他端の位置と間の位置で切断する切断工程、を有していた。これにより、一端がチップ11に接続され、他端がチップ11を被覆する絶縁性樹脂(ここでいう絶縁性樹脂とは、封止体10の作製に用いられる絶縁性樹脂12の他、絶縁層14及び接着層16を含めた総称である。)の表面に露出する再配線15が良好に設けられる。
<Operational effects of this embodiment>
In the first embodiment shown in FIG. 1, the manufacturing method of the stack chip semiconductor device 30 includes a sealing step of sealing the semiconductor chip 11 with the insulating resin 12 so that the wiring surface 11a of the chip is exposed, and the obtained sealing A rewiring 15 having one end connected to the wiring surface 11a of the semiconductor chip and the other end extending to an outer position than the outer edge of the semiconductor chip 11 is formed on the wiring surface 11a side of the semiconductor chip of the stopper 10. A wiring forming process, a stacking process in which a plurality of sealing bodies 10 are stacked such that the positions of the semiconductor chips 11 overlap in the stacking direction, and the obtained stacked body 20 is positioned on the outer edge of the semiconductor chip 11 and the rewiring 15 And a cutting step of cutting at a position between the end positions. Thereby, an insulating resin whose one end is connected to the chip 11 and the other end covers the chip 11 (the insulating resin here is an insulating layer other than the insulating resin 12 used for manufacturing the sealing body 10) 14 and the adhesive layer 16)), the rewiring 15 exposed on the surface is satisfactorily provided.

封止工程では、複数の半導体チップ11を並べた状態で各チップの配線面11aが露出するように絶縁性樹脂12により一体に封止した。これにより、スタックチップ半導体装置30が同時に複数得られる。   In the sealing step, the plurality of semiconductor chips 11 are lined up and are integrally sealed with the insulating resin 12 so that the wiring surface 11a of each chip is exposed. As a result, a plurality of stacked chip semiconductor devices 30 can be obtained simultaneously.

封止工程の後、再配線形成工程の前に、封止体10の半導体チップの配線面11a側に絶縁層14を形成する絶縁層形成工程をさらに有し、再配線形成工程では、この絶縁層14の表面に、一端が絶縁層14を厚み方向に貫通して半導体チップの配線面11aに接続し、他端が半導体チップ11の外縁よりも外方の位置まで延びている再配線15を形成した。これにより、再配線15がより一層良好に設けられる。   After the sealing process, before the rewiring forming process, the semiconductor chip further includes an insulating layer forming process for forming the insulating layer 14 on the wiring surface 11a side of the semiconductor chip. On the surface of the layer 14, a rewiring 15 having one end penetrating the insulating layer 14 in the thickness direction and connected to the wiring surface 11 a of the semiconductor chip and the other end extending to a position outside the outer edge of the semiconductor chip 11. Formed. Thereby, the rewiring 15 is provided more satisfactorily.

積層工程では、絶縁性の接着層16を間に挟んで複数の封止体10を積層した。これにより、積層した封止体の固定が図られる。   In the stacking step, the plurality of sealing bodies 10 were stacked with the insulating adhesive layer 16 interposed therebetween. Thereby, fixation of the laminated sealing body is achieved.

切断工程では、積層体を積層方向に斜めに切断した。これにより、スタックチップ半導体装置30の側面が傾斜面となる。そのため、上方から垂直にレーザーを照射しても、スタックチップ半導体装置30の側面に配線溝70が形成される。   In the cutting step, the stacked body was cut obliquely in the stacking direction. Thereby, the side surface of the stack chip semiconductor device 30 becomes an inclined surface. Therefore, the wiring groove 70 is formed on the side surface of the stack chip semiconductor device 30 even if the laser is irradiated vertically from above.

図3に示す第2実施形態では、スタックチップ半導体装置30の製造方法は、切断工程の後、切断面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する外部配線17を切断面20aに形成する外部配線形成工程をさらに有してした。これにより、外部配線17によって、TSVと同様、チップ11間の電気的接続が行われる。そのため、チップ11の有効面積が減少するという問題が解消される。   In the second embodiment shown in FIG. 3, in the manufacturing method of the stack chip semiconductor device 30, after the cutting step, the external wiring 17 that connects the ends of the rewiring 15 exposed on the cutting surface 20a is formed on the cutting surface 20a. It further had an external wiring forming step. Thereby, the electrical connection between the chips 11 is performed by the external wiring 17 like the TSV. Therefore, the problem that the effective area of the chip 11 is reduced is solved.

図4に示す第3実施形態では、スタックチップ半導体装置30の製造方法は、切断工程の後、外部配線形成工程の前に、切断面20aに絶縁層18を形成する切断面絶縁層形成工程をさらに有し、外部配線形成工程では、この切断面絶縁層18の表面に、切断面絶縁層18を厚み方向に貫通して再配線15の端部同士を接続する分岐配線17aを有する外部配線17を形成した。これにより、外部配線17は、接続しない再配線15の上を通過することができる。   In the third embodiment shown in FIG. 4, the manufacturing method of the stacked chip semiconductor device 30 includes a cut surface insulating layer forming step of forming the insulating layer 18 on the cut surface 20a after the cutting step and before the external wiring forming step. Further, in the external wiring forming step, the external wiring 17 having a branch wiring 17 a that penetrates the cut surface insulating layer 18 in the thickness direction and connects the ends of the rewiring 15 to the surface of the cut surface insulating layer 18. Formed. As a result, the external wiring 17 can pass over the rewiring 15 that is not connected.

図5に示す第4実施形態では、スタックチップ半導体装置30の実装方法は、前記製造方法で製造されたスタックチップ半導体装置30を基板40に実装する実装工程、及び、実装されたスタックチップ半導体装置30の側面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する外部配線17を側面20aに形成すると共に、この外部配線17と基板40の接続部位40aとを接続する接続配線19を基板40に形成する連続配線形成工程、をさらに有していた。これにより、スタックチップ半導体装置30と基板40との電気的接続が行われる。   In the fourth embodiment shown in FIG. 5, the mounting method of the stack chip semiconductor device 30 includes a mounting step of mounting the stack chip semiconductor device 30 manufactured by the manufacturing method on the substrate 40, and the mounted stack chip semiconductor device. The external wiring 17 that connects the ends of the rewiring 15 exposed on the side surface 20a of the 30 is formed on the side surface 20a, and the connection wiring 19 that connects the external wiring 17 and the connection portion 40a of the substrate 40 is formed on the substrate 40. And a continuous wiring forming step to be formed. As a result, the stack chip semiconductor device 30 and the substrate 40 are electrically connected.

図6に示す第5実施形態では、スタックチップ半導体装置30の実装方法は、前記製造方法で製造されたスタックチップ半導体装置30を金属板50に実装する実装工程、実装されたスタックチップ半導体装置30の側面20a及び金属板50の露出面に絶縁層18aを形成する連続絶縁層形成工程、及び、この連続絶縁層18の表面に、外部配線17(側面20a側に配置され、連続絶縁層18を厚み方向に貫通して側面20aに露出する再配線15の端部同士を接続する分岐配線17aを有している)と、接続配線19(金属板50の露出面側に配置され、外部配線17と金属板50側の接続部位50aとを接続している)とを有する連続配線17bを形成する連続配線形成工程、をさらに有していた。これにより、スタックチップ半導体装置30と金属板50との電気的接続が行われる。   In the fifth embodiment shown in FIG. 6, the mounting method of the stack chip semiconductor device 30 includes a mounting step of mounting the stack chip semiconductor device 30 manufactured by the manufacturing method on the metal plate 50, and the mounted stack chip semiconductor device 30. A continuous insulating layer forming step of forming an insulating layer 18a on the side surface 20a of the metal plate 50 and the exposed surface of the metal plate 50, and an external wiring 17 (disposed on the side surface 20a side on the surface of the continuous insulating layer 18; A branch wiring 17a that connects the ends of the rewiring 15 that penetrates in the thickness direction and is exposed on the side surface 20a) and a connection wiring 19 (arranged on the exposed surface side of the metal plate 50). And a continuous wiring forming step for forming a continuous wiring 17b having a connection portion 50a on the metal plate 50 side). As a result, the stack chip semiconductor device 30 and the metal plate 50 are electrically connected.

図1(e),(e’)に示すスタックチップ半導体装置30は、半導体チップの配線面11aが露出するように半導体チップ11が絶縁性樹脂12により封止された構成の複数の封止体10が、半導体チップ11の位置が積層方向に重なり合うように積層され、各封止体10において、半導体チップの配線面11a側に、一端が半導体チップの配線面11aに接続し、他端が積層体30の側面20aに露出する再配線15が形成されていた。これにより、このスタックチップ半導体装置30は、前記製造方法で製造されたことが明らかである。そのため、一端がチップ11に接続され、他端がチップ11を被覆する絶縁性樹脂(ここでいう絶縁性樹脂とは、封止体10の作製に用いられる絶縁性樹脂12の他、絶縁層14及び接着層16を含めた総称である。)の表面に露出する再配線15が良好に設けられている。   A stack chip semiconductor device 30 shown in FIGS. 1E and 1E ′ has a plurality of sealing bodies in which the semiconductor chip 11 is sealed with an insulating resin 12 so that the wiring surface 11a of the semiconductor chip is exposed. 10 are stacked so that the positions of the semiconductor chips 11 overlap in the stacking direction. In each sealing body 10, one end is connected to the wiring surface 11a side of the semiconductor chip and the other end is stacked. The rewiring 15 exposed on the side surface 20a of the body 30 was formed. Thus, it is apparent that the stack chip semiconductor device 30 is manufactured by the manufacturing method. Therefore, an insulating resin in which one end is connected to the chip 11 and the other end covers the chip 11 (the insulating resin referred to here is the insulating resin 12 used for manufacturing the sealing body 10 as well as the insulating layer 14. And the rewiring 15 exposed on the surface is well provided.

10 封止体
11 半導体チップ
11a 配線面
12 絶縁性樹脂
13 接続部位
14 絶縁層
15 再配線
16 接着層
17 外部配線
17a 分岐配線
17b 連続配線
18 切断面絶縁層
18a 連続絶縁層
19 接続配線
20 積層体
20a 切断面(側面)
30 スタックチップ半導体装置(切断された積層体)
40 基板
40a 接続部位
50 金属板
50a 接続部位
60 樹脂皮膜
70 配線溝
80 メッキ触媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sealing body 11 Semiconductor chip 11a Wiring surface 12 Insulating resin 13 Connection part 14 Insulating layer 15 Rewiring 16 Adhesive layer 17 External wiring 17a Branch wiring 17b Continuous wiring 18 Cut surface insulating layer 18a Continuous insulating layer 19 Connecting wiring 20 Laminate 20a Cut surface (side surface)
30 Stack chip semiconductor device (cut laminated body)
40 substrate 40a connection part 50 metal plate 50a connection part 60 resin film 70 wiring groove 80 plating catalyst

Claims (10)

スタックチップ半導体装置の製造方法であって、
半導体チップをチップの配線面が露出するように絶縁性樹脂により封止する封止工程、
得られた封止体の半導体チップの配線面側に次のような再配線を形成する再配線形成工程、
・再配線の一端は半導体チップの配線面に接続している。
・再配線の他端は半導体チップの外縁よりも外方の位置まで延びている。
複数の封止体を半導体チップの位置が積層方向に重なり合うように積層する積層工程、及び、
得られた積層体を半導体チップの外縁の位置と再配線の他端の位置と間の位置で切断する切断工程、
を有し、
切断工程では、積層体を積層方向に斜めに切断することを特徴とするスタックチップ半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a stack chip semiconductor device, comprising:
A sealing step of sealing the semiconductor chip with an insulating resin so that the wiring surface of the chip is exposed;
Rewiring forming step for forming the following rewiring on the wiring surface side of the semiconductor chip of the obtained sealing body,
-One end of the rewiring is connected to the wiring surface of the semiconductor chip.
The other end of the rewiring extends to a position outside the outer edge of the semiconductor chip.
A laminating step of laminating a plurality of sealing bodies so that the positions of the semiconductor chips overlap in the laminating direction; and
A cutting step of cutting the obtained laminate at a position between the position of the outer edge of the semiconductor chip and the position of the other end of the rewiring,
I have a,
In the cutting step, the stacked body is cut obliquely in the stacking direction .
封止工程では、複数の半導体チップを並べた状態で各チップの配線面が露出するように絶縁性樹脂により一体に封止することを特徴とする請求項1に記載のスタックチップ半導体装置の製造方法。   2. The manufacturing of a stack chip semiconductor device according to claim 1, wherein in the sealing step, the semiconductor chip is integrally sealed with an insulating resin so that a wiring surface of each chip is exposed in a state where a plurality of semiconductor chips are arranged. Method. 封止工程の後、再配線形成工程の前に、封止体の半導体チップの配線面側に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を有し、
再配線形成工程では、この絶縁層の表面に次のような再配線を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のスタックチップ半導体装置の製造方法。
・再配線の一端は絶縁層を厚み方向に貫通して半導体チップの配線面に接続している。
・再配線の他端は半導体チップの外縁よりも外方の位置まで延びている。
After the sealing step, before the rewiring forming step, it has an insulating layer forming step of forming an insulating layer on the wiring surface side of the semiconductor chip of the sealing body,
3. The method of manufacturing a stacked chip semiconductor device according to claim 1, wherein in the rewiring forming step, the following rewiring is formed on the surface of the insulating layer.
One end of the rewiring penetrates the insulating layer in the thickness direction and is connected to the wiring surface of the semiconductor chip.
The other end of the rewiring extends to a position outside the outer edge of the semiconductor chip.
積層工程では、絶縁性の接着層を間に挟んで複数の封止体を積層することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のスタックチップ半導体装置の製造方法。   4. The method of manufacturing a stacked chip semiconductor device according to claim 1, wherein in the stacking step, a plurality of sealing bodies are stacked with an insulating adhesive layer interposed therebetween. 5. 切断工程の後、切断面に露出する再配線の端部同士を接続する外部配線を切断面に形成する外部配線形成工程を有することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のスタックチップ半導体装置の製造方法。 After the cutting step, according to any one of claims 1, characterized in that it comprises an external wiring forming step of forming on the cut surface of the external wiring connecting the ends of the rewiring exposed on the cut surface 4 Of manufacturing a stacked chip semiconductor device. 切断工程の後、外部配線形成工程の前に、切断面に絶縁層を形成する切断面絶縁層形成工程を有し、
外部配線形成工程では、この絶縁層の表面に次のような外部配線を形成することを特徴とする請求項に記載のスタックチップ半導体装置の製造方法。
・外部配線は絶縁層を厚み方向に貫通して再配線の端部同士を接続する分岐配線を有している。
After the cutting step, before the external wiring forming step, it has a cut surface insulating layer forming step of forming an insulating layer on the cut surface,
6. The method of manufacturing a stacked chip semiconductor device according to claim 5 , wherein in the external wiring forming step, the following external wiring is formed on the surface of the insulating layer.
The external wiring has a branch wiring that penetrates the insulating layer in the thickness direction and connects the ends of the rewiring.
スタックチップ半導体装置の実装方法であって、
請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法で製造されたスタックチップ半導体装置を基板に実装する実装工程、及び、
実装されたスタックチップ半導体装置の側面に露出する再配線の端部同士を接続する外部配線を側面に形成すると共に、この外部配線と基板の接続部位とを接続する接続配線を基板に形成する連続配線形成工程、
を有することを特徴とするスタックチップ半導体装置の実装方法。
A stack chip semiconductor device mounting method,
A mounting step of mounting the stack chip semiconductor device manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 on a substrate, and
The external wiring that connects the ends of the rewiring exposed on the side surface of the mounted stack chip semiconductor device is formed on the side surface, and the connection wiring that connects the external wiring and the connection portion of the substrate is formed on the substrate. Wiring formation process,
A method for mounting a stacked chip semiconductor device, comprising:
スタックチップ半導体装置の実装方法であって、
半導体チップをチップの配線面が露出するように絶縁性樹脂により封止する封止工程、
得られた封止体の半導体チップの配線面側に次のような再配線を形成する再配線形成工程、
・再配線の一端は半導体チップの配線面に接続している。
・再配線の他端は半導体チップの外縁よりも外方の位置まで延びている。
複数の封止体を半導体チップの位置が積層方向に重なり合うように積層する積層工程、及び、
得られた積層体を半導体チップの外縁の位置と再配線の他端の位置と間の位置で切断する切断工程、
を有するスタックチップ半導体装置の製造方法で製造されたスタックチップ半導体装置を金属板に実装する実装工程、
実装されたスタックチップ半導体装置の側面及び金属板の露出面に絶縁層を形成する連続絶縁層形成工程、及び、
この連続絶縁層の表面に次のような連続配線を形成する連続配線形成工程、
を有することを特徴とするスタックチップ半導体装置の実装方法。
・連続配線は外部配線と接続配線とを有している。
・外部配線はスタックチップ半導体装置の側面側に配置され、連続絶縁層を厚み方向に貫通してスタックチップ半導体装置の側面に露出する再配線の端部同士を接続する分岐配線を有している。
・接続配線は金属板の露出面側に配置され、外部配線と金属板側の接続部位とを接続している。
A stack chip semiconductor device mounting method,
A sealing step of sealing the semiconductor chip with an insulating resin so that the wiring surface of the chip is exposed;
Rewiring forming step for forming the following rewiring on the wiring surface side of the semiconductor chip of the obtained sealing body,
-One end of the rewiring is connected to the wiring surface of the semiconductor chip.
The other end of the rewiring extends to a position outside the outer edge of the semiconductor chip.
A laminating step of laminating a plurality of sealing bodies so that the positions of the semiconductor chips overlap in the laminating direction; and
A cutting step of cutting the obtained laminate at a position between the position of the outer edge of the semiconductor chip and the position of the other end of the rewiring,
Mounting step of mounting the metal plate stack chip semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the stacked-chip semiconductor device having,
A continuous insulating layer forming step of forming an insulating layer on the side surface of the mounted stack chip semiconductor device and the exposed surface of the metal plate; and
A continuous wiring forming process for forming the following continuous wiring on the surface of the continuous insulating layer,
A method for mounting a stacked chip semiconductor device, comprising:
・ Continuous wiring has external wiring and connection wiring.
The external wiring is arranged on the side surface side of the stack chip semiconductor device and has branch wiring that connects the end portions of the rewiring that penetrates the continuous insulating layer in the thickness direction and is exposed on the side surface of the stack chip semiconductor device. .
The connection wiring is arranged on the exposed surface side of the metal plate and connects the external wiring and the connection part on the metal plate side.
請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法で製造されたことを特徴とするスタックチップ半導体装置。 Stack-chip semiconductor device, characterized in that it is manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1-6. 半導体チップの配線面が露出するように半導体チップが絶縁性樹脂により封止された構成の複数の封止体が、半導体チップの位置が積層方向に重なり合うように積層され、各封止体において、半導体チップの配線面側に、一端が半導体チップの配線面に接続し、他端が積層体の側面に露出する再配線が形成され、側面が傾斜面であることを特徴とするスタックチップ半導体装置。
A plurality of sealing bodies having a configuration in which the semiconductor chip is sealed with an insulating resin so that the wiring surface of the semiconductor chip is exposed are stacked such that the positions of the semiconductor chips overlap in the stacking direction. A stack chip semiconductor device characterized in that a rewiring is formed on the wiring surface side of the semiconductor chip, one end is connected to the wiring surface of the semiconductor chip, the other end is exposed on the side surface of the stacked body, and the side surface is an inclined surface. .
JP2010247856A 2010-11-04 2010-11-04 Stack chip semiconductor device manufacturing method, stack chip semiconductor device mounting method, and stack chip semiconductor device Active JP5567452B2 (en)

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